我国城市大气降尘的研究现状综述

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总第 363 期2016 年9月(下)
C
363
Sep
摘 要 本文从城市大气降尘的研究内容、中国城市大气降尘的研究成果及城市大气降尘的环境指示意义三方面论述了我国城市大气降尘的研究现状。

关键词 城市 大气降尘 现状
Ｔｈｅ　Ｒｅｖｉｅｗ　ｏｆ　Ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｎ　Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　Ｄｕｓｔ　Ｆａｌｌ　ｉｎ　Ｃｉｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ // Zhao Jianbo
Ａｂｓｔｒａｃｔ From the research contents and results of atmos-pheric dust fall in cities of China, and the environment indicat-ing significance of atmospheric dust fall, this paper elaborates the current situation of studies on atmospheric dust fall in cities of China.
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　cities;atmospheric dust fall;present situation
1 城市大气降尘的研究内容及其现状
地壳表层物质在不同风力条件下以不同的运动方式搬运，其中长期悬浮的细颗粒物构成大气气溶胶的组分，而依靠重力自然沉降于地面的粉尘则称为大气降尘（刘佳等，2010）。

从地球系统角度看，地表起尘和大气降尘在大气圈、陆地表面和海洋间的物理和生物化学交换过程中起着重要作用，该交换过程从地质历史时期以来一直延续至今。

通过对现代大气降尘的监测研究，可以正确认识降尘的强度、性质、组成、沉降速率等表象，进而推断其源地、运移路径和方式，明确地气系统物质交换的机制、数量及其在全球变化中的作用（李晋昌等，2010）。

大气降尘的理化特征主要包括粒度分布、环境磁学性质、元素组成、矿物组成等方面。

对大气降尘理化特征的分析，有助于分析其物质来源，并对其可能产生的环境影响作出评估。

而青藏高原的粉尘研究关系到对青藏高原和远东-太平洋地区粉尘堆积、来源、环境效应认识和青藏高原隆升及全球海-陆-气相互耦合作用的重大科学问题（方小敏等，2004）。

此外，大气降尘也是城市大气污染物的重要来源，大气降尘污染不仅能直接对人体造成危害，还可以通过水体、土壤等环境介质影响人类健康，破
坏生态环境。

通过对降尘的理化性质测定，可以定量分析大气中降尘的污染程度、危害水平（张乃明，2001）。

目前对大气降尘的研究主要集中在以下8个方面：1）大气降尘的形成、传输、沉降机制；2）大气降尘的理化特征；3）大气降尘的源区分析；4）大气降尘的时空分布；5）大气降尘与气象要素的关系；6）大气降尘与沉积堆积；7）大气降尘的环境效应；8）大气降尘与人类等（李晋昌，2010）。

2 中国城市大气降尘研究的成果
针对城市大气降尘的研究，中国不少城市都开展了大量工作。

例如，刘东生等（2006）曾对北京2006年4月16-17日强降尘的粒度、磁化率进行分析，得到了初步结果。

张国宏等（2007）通过对上海大气降尘污染的地面气象背景特征分析发现，冬季上海地区降水与降尘量存在一定的正相关关系。

戴雪荣等（1995）对兰州一次现代特大尘暴沉积物粒度分析表明，沉积物主要源于内陆干燥带，且物质源源不断输入到兰州地区。

倪刘建等（2007）通过对南京不同功能区降尘的沉积通量、元素分析后指出，北方远源物质对南京地区影响很大。

张灿等（2010）监测了2006-2009年重庆的大气降尘，并对降尘与可吸入颗粒物（PM10）进行相关性分析，结果表明两者呈高度正相关。

李鹏等（2010）对西安街道灰尘磁学特征分析表明，西安市主要污染物来自交通污染及冶金行业排放。

钱鹏（2012）通过对长江三角洲大气颗粒物理化特征分析认为，沙尘暴可使研究区大气颗粒物质量浓度及粒度变大，同时该物质与黄土区物质有一致性。

张丽娟等（2007）通过对哈尔滨一次沙尘事件沉积物粒度分析认为，哈尔滨沙尘暴的远距离沙源为内蒙古境内沙地、科尔沁沙地，近距离沙源为松嫩平原和哈尔滨周边地区。

罗莹华等（2006）通过对广东韶关大气降尘沉积物矿物学分析认为，大气颗粒物矿物成分和形貌特征是判别污染物来源的重要标志。

梁云等（2008）通过对新疆地区2007年春夏季大气降尘的监测分析表明，南疆大气降尘总量远高于北疆，塔里木盆地的
我国城市大气降尘的研究现状综述
赵剑波
（西藏大学理学院 西藏·拉萨 850000）
基金项目：（1）西藏大学2013年青年科研培育基金项目，项目号：ZDPJZK201305。

（2）中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重
点实验室开放课题项目，项目号：SKLLQG1330。

作者简介：赵剑波（1986—），男，安徽颍上人，讲师，研究方向为自然地理与全球变化、旅游地理、地理教育。

中图分类号：X51
文献标识码：A
DOI:10.16871/ki.kjwhc.2016.09.080
科研应用
高值中心位于盆地偏南部，同时，大气降尘与降水量呈负相关关系，大气降尘与沙尘天气发生日数存在正相关关系。

从上述分析可以看出，城市大气降尘的理化特征分析主要集中在粒度分析、环境磁学分析、元素分析和矿物学分析四个方面。

降尘颗粒物的粒度构成与大气搬运时的动力环境密切相关。

一般说来，距沙尘源区越远的下风方向，大气中悬浮粉尘的平均粒径一般就越小，地方性的粉尘比一般长距离搬运的粉尘颗粒要粗得多（刘东生，2006；肖洪浪，1997），另外，地方性粉尘的粒度分布也强烈受着源区物质粒度的控制，人为源产生的颗粒物比自然源产生的颗粒物要细（李晋昌，2010）。

城市降尘具有独特的磁学特征，其中亚铁磁性矿物的浓度较高，反铁磁性矿物和顺磁性矿物浓度低，环境磁学可以通过磁性矿物浓度、种类以及磁晶粒度定性和半定量地指示城市降尘污染（王博等，2010）。

降尘颗粒物的元素组成是分析大气污染的重要手段之一，地壳源产生的颗粒物中，元素Al、Fe、K、Ti具有几乎相同的浓度-粒度分布，利用这些元素的比值，可以追踪粉尘的源区（张小曳等，1991）。

降尘的矿物组成以伊利石、石英、方解石、长石、无定型非晶形物质为主（陈天虎等，2003；罗莹华等，2006；唐杨等，2011）。

3 城市大气降尘的环境指示意义
城市大气降尘的环境指示意义也是通过大气降尘的理化特征反映出来的。

例如，张崧等（2008）通过对比北京几次降尘的粒度特征和传输方式，提出粒度可以有效地指示源区的变化。

夏敦胜等（2007）通过对兰州街道尘埃的磁学特征分析认为，兰州春季频发的沙尘带来了更多的磁性矿物，且其污染物的沉积和分布在很大程度上受到气象条件和地形地貌格局的影响。

杨丽萍等（2002）对兰州大气降尘沉积物进行了元素分析，将兰州大气污染物分成燃煤、风沙扬尘、汽车尾气、建材等4种主要源。

陈天虎等（2001）对合肥大气颗粒物进行了矿物学分析，认为合肥地区大气颗粒物主要源于水泥工业和交通造成的污染，部分来源于地面扬尘和工业窑炉。

北京（秦霏等，2007）、兰州（杨丽萍等，2002；夏敦胜等，2007）、杭州（卢升高等，2008）等地大气污染物的理化特征分析表明，城市大气降尘有自然源与人为源的双重贡献。

同时，这两者对城市大气降尘的贡献量也有差别，例如，城市工业区的降尘通量要比其他功能区大（倪刘建等，2007；张永帅，2010）。

参考文献
[1] 陈天虎,徐惠芳.大气降尘TEM观察及其环境矿物学意义[J].岩
石矿物学杂志,2003,22(4):425-428.
[2] 戴雪荣,师育新,薛滨.兰州现代特大尘暴沉积物粒度特征及其
意义[J].兰州大学学报:自然科学版,1995,31(4):168-174.[3] 李晋昌,董治宝.大气降尘研究进展及展望[J].干旱区资源与环
境,2010,24(2):102-109.
[4] 李鹏,强小科,唐艳荣,等.西安市街道灰尘磁化率特征及其污染
指示意义[J].中国环境科学,2010,30(3):309-314.
[5] 梁云,刘新春,何清,等.新疆春夏季大气降尘分析[J].中国沙
漠,2008,28(5):992-995.
[6] 刘东生,韩家懋,张德二,等.降尘与人类世沉积——北京2006
年4月16-17日降尘初步分析[J].第四纪研究,2006,26(4):628-633.
[7] 刘佳,管清玉,张君弟.大气降尘研究方法综述[J].兰州大学学报:
自然科学版,2010,46(专辑):85-90.
[8] 卢升高,白世强.杭州城区土壤的磁性与磁性矿物学及其环境意
义[J].地球物理学报,2008,51(3):762-769.
[9] 倪刘建,张甘霖,阮心玲,等.南京市不同功能区大气降尘的沉降
通量及污染特征[J].中国环境科学,2007,27(1):2-6.
[10] 钱鹏.长江三角洲大气颗粒物理化特征与远源物质识别研究
[D].上海:华东师范大学资源与环境科学学院,2012.
[11] 秦霏,刘迎新,鲁安怀,等.北京市中关村地区大气降尘的来源
与垂向分布特征[J].2007,26(6):591-596.
[12] 施泽明,倪师军,张成江.城市环境近地表大气尘研究的意义及
进展[J].广东微量元素科学,2007,14(2):1-5.
[13] 唐杨,韩贵琳,徐志方.北京及其北部地区大气自然降尘矿物组
成特征[J].矿物岩石地球化学通报,2011,30(2):150-156. [14] 王博,夏敦胜,余晔,等.城市降尘磁性特征对比及其环境意义
[J].兰州大学学报:自然科学版,2010,46(6):11-17.
[15] 夏敦胜,余晔,马剑英,等.兰州市街道尘埃磁学特征及其环境
意义[J].环境科学,2007,28(5):937-944.
[16] 肖洪浪,张继贤,李金贵.腾格里沙漠东南缘降尘粒度特征和沉
积速率[J].中国沙漠,1997,17(2):127-132.
[17] 杨丽萍,陈发虎.兰州市大气降尘污染物来源研究[J].环境科学
学报,2002,22(4):499-503.
[18] 张灿,周志恩,张丹,等.重庆市主城降尘监测研究[J].三峡环境
与生态,2010,32(5):18-21.
[19] 张国宏,郑有飞,谈建国,等.上海市大气降尘污染的地面气象
背景特征[J].南京气象学院学报,2007,30(6):875-880.
[20] 张丽娟,张冬有,谢远云,等.哈尔滨沙尘天气的源地分析[J].干
旱区资源与环境,2007,21(2):138-141.
[21] 张乃明.大气沉降对土壤重金属累积的影响[J].土壤与环
境,2001,10(2):91-93.
[22] 张小曳,安芷生,刘东生,等.中国北部及西北部三次尘暴的研
究——矿物气溶胶中微量元素源区特征及在大气搬运过程中的变化[J].科学通报,1991(14):1487-1490.
[23] 张永帅.奎屯市大气降尘污染的时空分布特征[J].环境与职业
医学,2010,27(11):688-689.
编辑 李前锋
180。