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基本信息

項(xiàng)目名稱：
烏魯木齊市道路環(huán)境土壤PGEs累積規(guī)律及影響機(jī)制
小類：
能源化工
簡介：
論文以PGEs為研究對(duì)象，分析和探討了烏魯木齊市道路環(huán)境土壤PGEs累積規(guī)律及影響機(jī)制。用王水消解法消解樣品，電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測定土壤中PGEs的含量.PGEs含量均表現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化； PGEs含量與車流量、車輛驅(qū)動(dòng)狀態(tài)、VECs的發(fā)展歷史相關(guān).
詳細(xì)介紹：
鉑族元素（the platinum group metals，即PGEs）是由貴金屬Pt（platinum）、Pd（palladium）、Rh（rhodium）、Ru（ruthenium）、Ir（iridium）、Os（osmium）組成。PGEs一直被認(rèn)為是表生條件下的惰性元素,不發(fā)生明顯的化學(xué)遷移。為了治理汽車尾氣污染，世界各國都在采取安裝汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器（Vehicle Exhaust Catalysts，即VECs）等措施，由于PGEs特殊的接觸反應(yīng)性能，Pt、Pd、Rh被作為催化劑廣泛用于VECs裝置。雖然VECs在凈化空氣方面功不可沒,但在凈化尾氣的同時(shí)，由于高溫、化學(xué)反應(yīng)、機(jī)械摩擦等原因產(chǎn)生的含鉑顆粒物隨尾氣排放出來，可能成為一種新的環(huán)境污染物。通過對(duì)烏魯木齊市主要道路的考察，選擇不同類型的道路，從5條道路各選擇一個(gè)路段進(jìn)行研究，它們分別是友好南路（西虹西路至紅山轉(zhuǎn)盤，代號(hào)YH）、河灘路（人民路立交橋處,代號(hào)HT）、溫泉西路（七道灣南路路口至溫泉西路南一巷路口,代號(hào)WQL）、烏奎高速公路（頭屯河收費(fèi)站處,代號(hào)TTH）及七道灣路(蘇州東路路口至沿河路路口,代號(hào)QDW)。每條路設(shè)一采樣點(diǎn)都靠近十字路口。土壤樣品用聚乙烯鏟采集距地面0-10cm的部分。采樣前聚乙烯鏟用稀硝酸清洗過，保證每次采樣工具無污染。將采集的土壤除去大塊沙石和樹葉枝條等，在自然狀態(tài)下風(fēng)干恒重（85oC，4h），將恒重后的樣品過200目篩，過篩后的樣品裝入聚乙烯袋中干燥保存。經(jīng)過預(yù)處理的樣品，經(jīng)王水消解后用ICP-MS測定。 結(jié)果表明（1）土壤Rh平均含量為秋季3.81（1.67—8.02）ng/g、冬季3.22（2.56—4.26）ng/g、春季5.51 (2.14—12.40）ng/g、夏季8.11（4.65—13.45）ng/g；土壤Pd平均含量為秋季30.01（21.55—49.19）ng/g、冬季26.28（14.85—44.83）ng/g、春季44.42（13.59—109.40）ng/g、夏季30.47（13.24—70.87）ng/g；（2）烏魯木齊道路土壤PGEs含量與交通流量、車輛驅(qū)動(dòng)狀態(tài)、VECs的發(fā)展歷史相關(guān)。（3）烏魯木齊道路土壤PGEs含量均表現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化：Rh、Pd含量表現(xiàn)為春夏季節(jié)高，冬季含量最低。（4）冬季積雪被堆積在路邊土壤上，積雪隔斷了土壤中PGEs輸送來源，冬季PGEs含量降低。春季氣溫升高使積雪消融，雪中PGEs在較短的時(shí)間內(nèi)全部遷移至土壤中，使土壤PGEs含量迅速升高。夏季降水相對(duì)增多，但以小雨為主的降雨類型最終使土壤PGEs總量有所增長。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

機(jī)動(dòng)車PGEs排放帶來的環(huán)境問題尚未引起國內(nèi)學(xué)術(shù)界足夠重視。本文選擇烏魯木齊市為研究區(qū)，探究烏魯木齊市道路環(huán)境PGEs在土壤中時(shí)間、空間累積規(guī)律及其影響機(jī)制。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

VECs排放出的PGEs顆粒物是一種新型的環(huán)境污染物，國內(nèi)學(xué)術(shù)界的相關(guān)報(bào)道較少。本文選擇探究烏魯木齊市道路環(huán)境土壤PGEs累積規(guī)律及影響機(jī)制，分析了干旱區(qū)氣候?qū)GEs排放的影響，具有明顯的創(chuàng)新點(diǎn)。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

本研究的開展，不僅對(duì)豐富城市環(huán)境生物地球化學(xué)研究內(nèi)容、深化道路環(huán)境PGEs研究具有重要的理論意義，而且對(duì)烏魯木齊市交通污染防治和生態(tài)環(huán)境保護(hù)也具有重要的科學(xué)指導(dǎo)價(jià)值。

學(xué)術(shù)論文摘要

為了研究烏魯木齊市道路環(huán)境土壤PGEs的累積規(guī)律及影響機(jī)制，論文選擇了5條道路進(jìn)行土壤樣品的采集。采樣時(shí)間為2009年11月至2010年7月。用王水消解法消解樣品，電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測定土壤中PGEs的含量。研究結(jié)果表明PGEs在土壤中的平均含量分別為 Rh：秋季3.81（1.67—8.02）ng/g、冬季3.22（2.56—4.26）ng/g、春季5.51 (2.14—12.40）ng/g、夏季8.11（4.65—13.45）ng/g；Pd：秋季30.01（21.55—49.19）ng/g、冬季26.28（14.85—44.83）ng/g、春季44.42（13.59—109.40）ng/g、夏季30.47（13.24—70.87）ng/g。PGEs含量均表現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化。

獲獎(jiǎng)情況

無

鑒定結(jié)果

無

參考文獻(xiàn)

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同類課題研究水平概述

1、PGEs的來源與應(yīng)用鉑族金屬被大量的用作工業(yè)催化劑、珠寶制造、石油化工、玻璃制造、制藥業(yè)及補(bǔ)齒合金制造等。醫(yī)藥方面，已開始將鉑的某些絡(luò)合物作為抗癌物質(zhì)；在核工業(yè)部門，鉑的用處也越來越多。 2、環(huán)境介質(zhì)中的PGEs 德國在1991-1992年的研究發(fā)現(xiàn), 城區(qū)大氣中Pt的總量范圍為0.02-5.1 pg/m3,沿公路范圍，Pt含量則達(dá)到了30 pg/m3。Zereini等發(fā)現(xiàn)，十年期間（1988-1998年），大氣中的Pt含量增加了46倍，Ru的含量增加了27倍。暴露于交通密集區(qū)的土壤、灰塵和植物中PGEs的含量水平要遠(yuǎn)高于自然背景值。 3、PGEs對(duì)環(huán)境及人體健康的影響 1984年，瑞典開始進(jìn)行鉑族金屬對(duì)城市環(huán)境影響的研究，發(fā)現(xiàn)城市環(huán)境中的鉑族金屬主要是來源于汽車尾氣凈化裝置中鉑、鈀、銠的排放。流行病學(xué)證據(jù)表明，造成過敏反應(yīng)的Pt化合物主要是鹵代化合物。有些Pt的絡(luò)合物被用作抗腫瘤藥物，但他們本身具有誘導(dǎo)有機(jī)體突變的物質(zhì)，被懷疑是致癌物質(zhì)。作為抗癌藥物的順鉑可導(dǎo)致過敏反應(yīng)，對(duì)有些病人會(huì)引發(fā)速發(fā)過敏性皮炎。許多研究揭示：與Pt藥物密切接觸的護(hù)士，其尿致突變性、染色體畸變、姐妹染色單體互換發(fā)生的概率會(huì)增加，同樣，脫發(fā)、自然流產(chǎn)、后代畸形的概率也會(huì)大大增加。目前，尚未發(fā)現(xiàn)其他PGEs的致敏潛力會(huì)高于Pt鹽，但金屬態(tài)的Pt和Pd的致敏潛力存在顯著差異，金屬態(tài)Pt被認(rèn)為是惰性的,不會(huì)引起過敏癥狀，但金屬態(tài)Pd卻會(huì)引起接觸性皮炎。Bergman et al (1995)等則報(bào)道了關(guān)于Ir鹽的職業(yè)暴露引起的接觸性過敏案例。 4、鉑族元素的分析與測試 PGEs一般以痕量或超痕量存在于各種環(huán)境介質(zhì)中,測試技術(shù)的精度極大地制約了對(duì)鉑族元素的進(jìn)一步研究。鉑、銠、鈀的測定分析方法主要有光度法、電化學(xué)法、原子吸收法、中子活化法、電感耦合等離子體與原子發(fā)射光譜、質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)等。電感耦合等離子體質(zhì)譜法( ICP-MS) 是20 世紀(jì)80 年代中期發(fā)展起來的一種新的痕量或超痕量儀器分析技術(shù),它具有低的檢測限,快速的多元素分析能力,質(zhì)譜圖相對(duì)簡單,獲取元素同位素比值的資料較容易等優(yōu)點(diǎn)。朱若華等利用ICP-MS測定各種環(huán)境介質(zhì)中的PGEs,效果良好。國外大多用這種方法進(jìn)行鉑的測定,檢測限達(dá)到pg/g ,甚至fg/g。
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