城市环境地球化学调查研究方法综述(3)

3 城市环境地球化学调查应解决的重点问题
3.1 开展城市环境的立体空间调查
目前城市环境地球化学调查主要集中在土壤和大气, 缺乏系统的地下水及地表水资料。在城市环境的地球化学元素循环过程中, 起源于自然地质作用和人类活动的元素在土壤- 大气- 水- 生物系统内迁移转化, 借风力作用进入大气中的元素通过干湿沉降进入土壤和水体。世界各国所进行的城市环境地球化学调查, 获得了大量土壤和大气颗粒物等方面的资料, 但结合水体和生物样的调查不多。如果采样介质涵盖环境生态系统中的各个环境因子, 将有助于综合分析重金属元素在城市环境系统中的迁移转化规律, 建立元素在城市环境系统中的循环演化模型。
3.2 确定城市环境调查的污染指示物
城市区域内浅层土壤样及农业土壤深、浅层样是目前国际上广泛使用的城市环境调查指示物, 但是,以何种粒度的样品作为指示物尚没有统一。Birke等在柏林市的土壤调查中分析了<2mm粒度样品[3], 代写职称论文 而有的作者用沉积物中<2μm的粘土组分进行污染评价, 而用<63μm的泥粒作相态分析[17]。细粒组分含有更多的粘土矿物和有机质, 对重金属元素的吸附力强, 使重金属元素倾向于在细粒组分中富集[1], 所以表层土壤的细粒组分, 如<63μm适于作为污染评价的指示物。
其次是大气颗粒物或是气溶胶。由工业排污、燃料燃烧、机动车交通等引起的污染物, 多以气态、颗粒物或气溶胶等形式存在[5]。一般情况下, 污染物含量依赖于粒径大小, 颗粒越细, 越具有毒性效应[16], 因此Fairley等认为, PM2.5适于作为颗粒物质引起的风险评估[17]。
另外, 重金属通过自然作用和人类活动进入大气圈, 它们主要以分子或颗粒物形式通过大气圈进行大规模的迁移[18]。在英国城市区域内Cd 的大气沉降速率为3.9～29.6g/hm2·a, 郊区为2.6～19g/hm2·a[7]。所以,城市区域内的表层土壤和路边尘土是大气沉降污染的有效指示物。
3.3 城市环境质量标准的建立
城市环境质量标准是城市环境污染评价、城市环境监测、保证大众身心健康的重要依据, 环境质量标准的建立, 依赖于大量的调查资料、科学的工作方法和实验结果。上已述及, 城市环境地球化学调查的指示物包括表土、降尘、大气颗粒物等, 不同的指示物应有各自的限度值。2000年, 世界卫生组织制定了大气质量标准, 如Pb, Cd的大气质量标准分别为500, 5ng/m3(WHO, 2000)。作为城市环境污染重要指示物的尘埃及表土等介质中的污染限度值还没有统一的标准。

[参考文献]
[1] Xiangdong Li, Chi - sun Poon, Pui Sum Liu. Heavy metal contamination of urban soils and street dusts in Hong Kong [J]. Applied Geochemistry, 2001,16 : 1361- 1368.
[2] ThorntonI. Soils in the Urban Environment[M]. Blackwell, Bullock P., Gregory P.J. (Eds.), 1991.
[3] Birke M, Rauch U. Urban geochemistry: Investigations in the Berlin Metropolitan area[J]. Environmental Geochemistry and Health, 2000,22: 233- 248.
[4] Zhai M, Kampunzu H A B, Modisi M P, et al. Distribution of heavy metals in Gaborone urban soils (Botswana) and its relationship to soil pollution and bedrock composition [J]. Environmental Geology,2003,45:171- 180.
[5] Lind M, Bengtsson H. Concentrations and pools of heavy metals in urban soils in Stockholm, Sweden[J]. Water, Air and Soil Pollution, 2001,1: 83- 101.
[6] Rasmussen P E, Subramanian K S, Jessiman B J. A multielement profile of housedust in relation to exterior dust and soils in the city of Ottawa, Canada[J]. The Science of the Total Environment,2001, 267: 125- 140.
[7] Romic M, Romic D. Heavy metals distribution in agricultural topsoils in urban area[J]. Environmental Geology,2003,43:795- 805.

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