Page 105 - 《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 · 101 ·

表 6 嘉兴 市 PM 5 中金属元素的富集因子
2.
Table 6 Enrichment factor of the mental elements in PM
2.5
in Jiaxing
各季节EF
金属元素 平均EF 富集程度
春季 夏季 秋季 冬季
K 0.30 0.23 0.31 0.49 0.34 无
Ca 0.18 0.16 0.18 0.12 0.16 无
Fe 0.19 0.17 0.22 0.19 0.20 无
Zn 34.12 41.57 45.64 43.13 40.90 极重
Mn 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
图 5 I ge o 的季节变化
Cd 432.72 590.27 395.53 468.21 458.95 极重
Fig.5 Seasonal distribution characteristics of
Pb 15.66 13.70 14.98 22.68 16.86 重度 geoaccumulation index

Cr 1.08 1.06 1.35 1.49 1.25 轻度
重要。从季节性变化看，秋 季 Zn、Mn、Cr、C 的生
u
Ni 2.18 2.62 1.78 1.90 2.07 中度
态风险较大，冬 季 P 的生态风险较大，Cd、N 在夏
b
i
Ba 0.74 0.70 0.76 0.90 0.78 无
季会出现生态风险指数高值。
Cu 9.15 9.56 8.33 10.94 9.43 重度
2.5 主成分分析
V 0.67 1.03 0.35 0.08 0.50 无
主成分分析能够在一定程度上识别出 PM 2.5
注：Mn为参比元素。
中的主导元素 [22-23,28,35] ，从而进行来源分析，方差贡献
B 处于轻度污染级别，Cr、N 达到偏中度污染级别， 率越大，表明该主导元素的污染贡献率越大。嘉兴
i
a
Cu、Pb、Zn、C 分别达到偏重—严重污染级别，表明 市 PM 5 中金属元素的主成分分析结果见 表 8。将
d
2.
这些元素受到人为源的影响较大，其 中 Zn、C 的污 初始成分负载通过最大方差旋转后，提出 了 3 种特
d
染程度较重，这 与 2.4. 节的分析结果基本一致。 征值大 于 1 的主要成分，分别是主成 分 1（5.69）、主
1
2.4.3 潜在生态风险评价 成 分 2（1.77）、主成 分 3（1.17），累计方差贡献率达到
7 种重金属元素的生态风险指数如 表 7 所示。 71.92%。主成分 1 中 Fe、Mn、C 和 P 的载荷较
u
b
从 表 7 可以看出，Mn、Cr、N 的生态风险等级为轻 大，分别 为 0.90、0.88、0.8 和 0.82，方差贡献率达
i
4
微，Zn、C 的生态风险等级为较强，P 和 C 分别为 47.39%。Fe、M 和 P 会在钢铁冶炼过程中产生 ，
[36]
b
d
b
u
n
强和极强等级。C 的生态风险指数高 达 34 654.78， Ni、P 和 C 与电炉、烧结机、窑炉等燃煤设施有
b
d
u
远高于最大限 值 320，潜在生态风险等级为极强，这 关 [37] ，P 还是汽车尾气污染的标志元素，同时车辆轮
b
与徐静等 [18,34 ] 对北京市和东莞市的研究结果较为一 胎、润滑剂中也含 有 Pb [38-39] 。嘉兴市工业煤炭消费
致。虽 然 C 的浓度较低，但因其背景值很低（0.11 总量较大，金属冶炼行业企业数量较多，同时地处沪
d
mg/kg），所以具有更高的毒性系数，其生态风险较 杭交通枢纽，道路密集，机动车流量大。因此推测主
高，加 强 C 等低浓度金属元素的大气风险防控非常 成 分 1 主要来自燃煤源、工业源和交通源。主成分
d

表 7 嘉兴 市 PM 2. 5 中金属元素的生态风险指数
Table 7 Ecological risk index of the mental elements in PM 2.5 in Jiaxing
嘉兴市 北京市 [18] 东莞市 [34]
金属元素
春季E i 夏季E i 秋季E i 冬季E i 平均E i 生态风险等级 城区E i 生态风险等级 冬季E i 生态风险等级
Zn 88.62 100.85 136.96 91.10 102.95 较强 32.07 轻微
Mn 5.20 4.85 6.00 4.22 5.03 轻微 1.13 轻微
Cd 33 721.84 42 960.23 35 611.50 29 668.22 34 654.78 极强 7 976.54 极强 40 684 极强
Pb 203.42 166.17 224.77 239.57 212.18 强 216.92 强 273 很强
Cr 5.59 5.16 8.12 6.30 6.31 轻微 5.00 轻微 5 轻微
Ni 28.28 31.78 26.66 20.05 26.10 轻微 28.69 轻微 10 轻微
Cu 118.80 115.98 125.06 115.50 118.73 较强 89.47 较强