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2.2不同环线的土壤重金属污染
北京市的环状交通使得北京市城市发展呈环带从中心向外扩张。北京市各环线土壤重金属污染指数见图1。从图1可以看出,Cu、Pb和Zn高值点主要出现在二环,三、四和五环土壤重金属污染主要为Cu、Zn和Cr污染。由图1可知,北京市城市二、三、四和五环土壤重金属综合污染指数分别为2.14、1.66、1.48和1.76。由此看出,城市土壤重金属由二环到四环呈逐渐递减趋势,这与WangM.等的研究类似,北京市城市土壤中Cu、Cd、Pb和Zn浓度与距离城区的远近呈负相关关系,距城区越远,城市土壤中重金属浓度有降低趋势。究其原因,主要与二环城区历史悠久、人类活动强度大有关。明清时期到20世纪北京市城区规模主要集中在二环以内;1978年改革开放后,30年的快速发展,北京市城市快速扩张到五环。据统计,2013年北京市区常驻人口达1227.73万人,机动车辆拥有量达543万辆,交通流量大,东五环车流量为24000辆/d,西三环车流量为120000辆/d,西二环车流量达246000辆/d;早晚高峰时段,市区车辆行驶缓慢,机动车辆车速(18.5km/h)低于国际交通堵塞水平(20km/h)。从图1还可看出,五环土壤重金属综合污染指数升高,这可能与五环外新一轮的城市大规模开发有关,土地破坏和人类输入活动频繁。因此,较高的人口密度和交通流量使得市区环线土壤重金属浓度较高。
2.3不同功能区的土壤重金属污染
北京市不同功能区土壤重金属污染指数见图2。从图2可以看出,公园土壤重金属综合污染指数最大(2.27),其次是居民区(1.96)和交通区(1.90),文教区的综合污染指数最小(1.87)。北京市城市公园土壤主要表现为Cu和Pb污染,公园土壤重金属Cu、Pb和Cd污染指数均高于其他功能区。究其原因,一方面北京市公园大都处于城区二环到三环之间,人流量和车流量较大;另一方面公园历史悠久,有些公园具有200年以上的历史,具有木质建筑、青铜银器装饰。油漆、瓦片及砖块中都含有不同浓度的Cu和Pb,Cd和Pb通常用作建筑颜料,Cu制剂可用作木头防腐剂,青铜器材通常是Cu合金。因此,随着长期的物理化学作用和风雨侵蚀,颜料、木质建筑和青铜装饰中的Cd、Cu和Pb将进入城市土壤中。居民区主要是Zn和Pb污染,其次是Cr和Cu污染,Cd污染最小,这可能与日常生活中的生活垃圾、建筑垃圾和油漆等有关。交通区污染指数Zn最大,其次是Cu和Cr,其主要原因是由于机动车辆轮胎磨损和润滑油添加损耗带来Zn和Cd污染,制动系统导致土壤Cu污染,汽车尾气排放导致Cr污染。交通区Pb积累程度较低,原因可能是因为一方面城市道路绿化程度好转,对道路扬尘有一定的阻隔和过滤作用;另一方面是因为采取减轻尾气污染的措施,如提高油品,淘汰高排污车辆等。交通区和文教区土壤污染类似,这可能与文教区大都处于城市中心、交通活动密集的区域有关。
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