Page 103 - 《环境工程技术学报》2023年第1期

第 1 期 熊传芳等：嘉兴市大 气 PM 2. 5 中金属元素污染特征、生态风险评价及来源分析 · 99 ·

表 4 各城市不同季 节 PM 5 浓度 一致，即冬季最高，夏季最低。其中， K 是生物质燃
2.
Table 4 Seasonal distribution 烧的特征元素 [30] ，其浓度在冬季远高于其他季节，为
3
characteristics of PM in different cities µg/m
2.5 夏季 的 2.9 倍，说明嘉兴市空气污染可能受到冬季
8
季节 嘉兴市 北京市 天津市 杭州市 上海市 苏州市 广州市 成都市 生物质燃烧的影响。嘉兴 市 PM 5 中 F 的主要来源
e
2.
春季 35.72 45.67 48.00 38.67 41.33 44.33 24.67 39.00 是万泰特钢有限公司等钢铁企业的生产，其浓度全
夏季 22.48 33.00 36.33 24.67 26.33 23.33 19.33 24.33 年处于较高水平，并且呈春秋季大于冬季的变化趋
秋季 29.16 40.00 47.33 34.67 26.33 32.67 37.00 36.00 势，主要原因可能是冬季正处于新型冠状病毒感染
冬季 36.48 55.00 74.33 40.67 45.67 50.33 31.67 66.33 疫情暴发和春节期间，导致企业生产活动减少。
n
年均值 30.94 43.42 51.50 34.67 34.92 37.67 28.17 41.42 Z 浓度的升高与机动车尾气和刹车轮胎磨损等因素
注：除嘉兴市外，其他城市数据来自中国空气质量在线监测分析 有关 [31] ，其浓度在冬季呈降低趋势，可能与新型冠状
平台（https://www.aqistudy.cn/historydata/）。
病毒感染疫情暴发和春节期间机动车活动水平降低
1.36 µg/m ， 占 PM 5 的 4.4%，从高到低分别 为 K>Fe> 有关。C 浓度的季节性变化较为特殊，在春秋季节
a
3
2.
Zn>Ca>Mn>Pb>Ba>Cu>Cr>Ni>Cd>V（表 5）。对比 较高，可能是因 为 C 主要存在于土壤和地壳中 ，
[32]
a
不同城 市 PM 5 中金属元素浓度可以看出，嘉兴市 受风沙影响较大。
2.
PM 5 中金属元素的占比与温州市处于同一水平，低 2.3 不同污染情况下金属元素污染特征
2.
于武汉市和南昌市 的 7.6%，高于东莞市（3.1%）和广 按 照 HJ 633—2012《环境空气质量指数（AQI）
州市（3.3%）。从金属元素浓度看，嘉兴 市 K、Ca、 技术规定（试行）》中的空气质量指数分级标准，将观
3
Fe、Cu、 V 浓度处于较低水平，并低于南昌、温州等 测期间天气分为优天（PM 2. 5 浓度≤35 µg/m ）、良天
城市， 但 Zn、Mn、C 浓度显著高于长沙、济南、东 （35 µg/m <PM 2. 5 浓度≤75 µg/m ）和污染天（PM 2.5
3
3
d
3
莞、广州等城市，分别达到长沙市的 1.6、4. 和 浓度>75 µg/m ） 种情况，其中污染天包括轻度及以
3
5
5. 倍。嘉兴 市 P 浓度显著低 于 GB 3095—201 中 上污染天。优天、良天和污染天的金属元素总浓度
2
6
b
3
规定的限值（500 ng/m ）， 自 200 年全国开始禁用含 分别 为 1.02、2.0 和 2.93 µg/m ，浓度逐渐上升。 图 3
3
5
0
铅汽油以来，大气中的 P 污染显著降低。虽然 是不同污染情况下各金属元素的浓度。从 图 3 可以
b
C 年均浓度达标（5 ng/m ），但仍 有 1 天单日浓度 看出，随着大气污染程度的加重，PM 2. 5 中各金属元
3
9
d
超标，存在风险。 素浓度均基本呈上升趋势。
2.2.2 不同季节金属元素组成 3 种大气污染情况下，金属元素 在 PM 2. 5 中的占
图 2 是嘉兴 市 PM 5 中各金属元素的季节分布 比分别 为 4.68%、4.22 % 和 3.35%，占比逐渐下降。 图 4
2.
特征。从 图 2 可以看出，金属元素浓度呈明显的季 是不同污染情况下各金属元素 在 PM 5 中的占比。
2.
节变化特征。K、P 浓度的变化趋势基本 与 PM 从 图 4 可以看出，随着污染程度的加重，大多数金属
b
2.5

表 5 各城 市 PM 5 中金属元素的平均浓度
2.
Table 5 Average concentration of the metal elements in PM in different cities
2.5
3
PM 中金属元素浓度/(ng/m )
PM 浓度/ 2.5 金属元素
城市 时间 2.5
3
(µg/m ) K Ca Fe Zn Mn Cd Pb Cr Ni Ba Cu V 占比/%
嘉兴市 2019年3月—2020年2月 30.94 499.93 154.49 373.09 216.58 36.21 3.93 27.57 5.57 4.2 26.44 11.75 2.84 4.4
长沙市 [3] 2014年8月 45 132.2 8 0.7 21.1 6 2.8 8.6 8
北京市 [26] 2006年11月 131.6 897 239 46 137 42
温州市 [16] 2015年 83.6 1 730 800 910 510 52.8 4.96 63 37.7 12.1 31.4 5.13 5
济南市 [22] 2016年10月—2017年9月 77.1 996.1 655.1 116.4 29.1 1.9 64.1 5.2 0.9 20.3 16.8
2017年冬季 175.93 269.55 19.43 1.8 109.62 3.66 1.49 25.38 5.77
保定市 [23]
2017年夏季 48.05 101.69 11.18 0.73 29.59 6.17 1.47 23.01 2.73
武汉市 [27] 2012—2013年 106.5 1 530 4 300 1 680 290.78 97.28 4.27 158.4 7.91 4.8 25.27 7.6
南昌市 [28] 2013年9月 45.72 734 1 209 571 279 43 5 106 20 150 325 19 9 7.6
东莞市 [29] 2019年1月—2020年2月 35.8 502.8 130.8 290.1 109.8 19 0.7 17.9 4.6 1.9 3.8 11.7 2.2 3.1
广州市 [29] 2019年1月—2020年2月 40.3 555 216 276 161 20 1.1 37 9 5.8 9 32 9 3.3