全 文 ：广 西 植 物 Guihaia　Mar．２０１４,３４(２):２１２－２１９　　　　　　　　　　 http://journal．gxzw．gxib．cn　
DOI:１０．３９６９/j．issn．１０００Ｇ３１４２．２０１４．０２．０１６
高嵩,廖文波,张力．藓袋法对深圳市痕量大气重金属污染物的监测[J]．广西植物,２０１４,３４(２):２１２－２１９
GaoS,LiaoWB,ZhangL．MonitoringofairborneheavymetalsbyusingmossＧbagsinShenzhen[J]．Guihaia,２０１４,３４(２):２１２－２１９
藓袋法对深圳市痕量大气重金属污染物的监测
高　嵩１,２,廖文波２,张　力１∗
(１．深圳市中国科学院仙湖植物园 深圳市南亚热带植物多样性重点实验室,
广东 深圳５１８００４;２．中山大学 生命科学学院,广州５１０２７５)
摘　要:通过在深圳市盐田、罗湖、福田、南山４个行政区１７个不同地点布放藓袋,并对其所吸附的 V、Cr、
Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb等１０种重金属元素的含量进行检测和比较研究,发现４个行政区在不同程度
上都受到了污染,其中南山区的污染较轻,罗湖区、福田区与盐田区较为严重.污染程度可能与水陆交通和工
业状况、人口密度以及特殊的地理位置有关.对深圳市１７个监测点的大气重金属富集含量进行聚类分析发
现,污染较为严重的地区均为工业区和交通密集区,污染相对较轻的监测点都离工业及交通污染源相对较远.
关键词:苔藓植物;生物监测;重金属污染;藓袋法;深圳
中图分类号:Q９４８．１２　　文献标识码:A　　文章编号:１０００Ｇ３１４２(２０１４)０２Ｇ０２１２Ｇ０８
Monitoringofairborneheavymetalsby
usingmossＧbagsinShenzhen
GAOSong１,２,LIAOWenＧBo２,ZHANGLi１∗
(１．ShenzhenKeyLaboratoryofSouthernSubtropicalPlantDiversity,FairylakeBotanicalGarden,Shenzhen&ChineseAcademy
ofSciences,Shenzhen５１８００４,China;２．SchoolofLifeSciences,SunYatＧsenUniversity,Guangzhou５１０２７５,China)
Abstract:ThispresentstudyinvestigatedairbornetraceheavymetalsofV,Cr,Mn,Co,Ni,Cu,Zn,As,CdandPbin
ShenzhenbyusingmossＧbagtechniqueplusICPＧAESanalysis．Seventeensitesacrossfouradministrativeregions,inＧ
cludingYantian,Luohu,FutianandNanshanwereselectedforplacingmossbags．Thesesultsshowedthatthetrace
heavymetalsvariedinthesefourdistricts．ThepolutionofNanshanwaslessseriousthanthatoftheotherthreedisＧ
tricts．Themainreasonswereprobablyrelatedtothelandandwatertraficconditions,industrialdevelopment,popuＧ
lationdensityandgeographiclocation．Clusteranalysisofheavymetalconcentrationcontentsshowedinalmonitored
sites,themostpolutedoneswereofindustrialandtraficheavyareas,andrelativemildpolutedwerefarfromindusＧ
tryandhighwaystosomeextent．TheaboveshowedthattheindustryandhighwaysplayedacrucialroleinatmosＧ
phericpolution．ThegovernmentmustdomoretoaleviatetheatmosphericheavymetalpolutioninShenzhen．
Keywords:Bryophytes;biomonitoring;heavymetalpolution;mossＧbagtechnique;Shenzhen
　　苔藓植物作为空气污染的指示植物近年来被广
泛采用,成为公认的对大气污染敏感的指示植物
(Asakawa,２００７;吴鹏程,１９９８;孙守琴,２００４;魏海
英等,２００４).藓袋法监测大气污染是随着城市发
展,一些人口密集、工业发达的地区与城市的污染监
测需要而兴起的.Goodmanetal．(１９７１)较早使用藓
袋法来监测大气污染,以灰藓为藓袋的材料,测定威
尔士西南区某工业区的４种重金属含量.Littleetal．
收稿日期:２０１３Ｇ０８Ｇ０６　　修回日期:２０１３Ｇ１０Ｇ２３
基金项目:国家自然科学基金(３１０７０４７０);深圳市城管科研项目(２０１２０２).
作者简介:高嵩(１９８８Ｇ),女,安徽合肥市庐江县人,硕士,研究方向为苔藓植物学,(EＧmail)gsong０９１８＠１６３．com.
∗通讯作者:张力,博士,研究员,研究方向为苔藓植物学,(EＧmail)zhangli＠scib．ac．cn.
(１９７４)在实验材料上改良了藓袋法.Temple(１９８１)
发表“藓袋监测大气沉降物”的综述.之后,由于其方
便、实用、准确、直接以及其研究选择的地点不受环境
约束等特点,藓袋法在许多国家的污染监测研究中得
到广泛应用,包括英国(Goodmanetal．,１９７４,１９７５,
１９７９;Cameronetal．,１９９７)、荷兰(Wegeneretal．,
１９９２)、德国(Thomas,１９８３)、芬兰(Viskarietal．,
１９９７)、美国(Makholmetal．,２００５)、意大利(Adamo
etal．,２００７,２００８;Cesaetal．,２００６;Tretiachetal．,
２００７)、罗马尼亚(Culicovetal．,２００５,２００６)、保加利
亚(Culicovetal．,２００６)等.我国学者杜庆明等
(１９８９)在藓袋法应用上也有研究;在藓袋法与城市污
染监测相结合上,南京(梅娟,２００３)、吉首(姜业芳,
２００５)、重庆(Sunetal．,２００９)、铜陵(吴明开等,
２００８)、上海(Caoetal．,２００９)等地进行了藓袋法生物
监测研究.与其它植物监测方法相比,藓袋法具有
背景浓度明确,不受根吸收干扰的优点,适用于较大
范围地区的监测以及长时间监测.
深圳市位于珠江三角洲东岸,是广东省第二大
城市,是中国的第一个经济特区.深圳市在改革开
放３０a以来,在经济高速发展的带动下,城市及工
业都得到前所未有的高速发展,人口增多、市区面积
扩大、建筑倍增、工业迅猛发展,环境也发生了很大
的变化,在这样的情形下,深圳市大气重金属污染的
情况也日趋严重,但目前深圳市的环境空气质量标
准中对重金属元素只有对Pb元素做了明确的污染
监测要求(深圳市人居环境网,２０１２),而关于深圳市
的大气重金属污染状况的研究文章却未查证到.
２０１１年,深圳市制定了«重金属污染企业专项整治
工作方案»,重点防控Pb、Hg、Cd、Cr和类金属 As
等,同时兼顾Ni、Cu、Ni等其他重金属污染物.
本研究是以藓袋法来监测深圳市大气中１０种
痕量重金属的含量及分布,并使用多种数据分析方
法对实验数据进行分析,目的在于对整个深圳市大
气中的痕量重金属污染物的种类、含量以及分布情
况有一个初步了解并给予评价,研究结果可为日后
深圳市环境质量监测、评价和治理提供基础材料.
１　材料与方法
１．１实验材料
苔藓材料采自于江西井冈山的荆竹山山坡上,
种名为暖地泥炭藓(Sphagnumjunghuhnianum).
暖地泥炭藓为分布最广而习见种,常见于山地湿润
地区或沼泽中,多成大面积垫状单一的植物群落.
苔藓采样品回后,摘取鲜活部分,清洗干净,用１％
硝酸溶液浸泡,再用去离子水清洗３次,然后在清洁
的干燥架上自然风干,用尼龙筛网(网眼２．０mm×
２．０mm)做成１５．５cm×５．５cm的矩形袋子,连同苔
藓一起在硝酸溶液中浸泡并清洗干净,一端开口,装
入３．０g左右的风干的苔藓,封袋口.制作每一步
戴乳胶手套,以避免污染.
１．２实验设计
深圳市目前共设６个市辖行政区,即盐田区、罗
湖区、福田区、南山区、宝安区、龙岗区.本研究的范
围为前四区.这四个行政区的基本情况如下表１.
针对深圳市这四个行政区的地理位置,按工业区、居
民区、风景区、公园等不同城市功能区为选择标准,以
平均分布为原则在深圳市四个市区内设置监测点１６
个,同时在东郊远离市中心区的大鹏半岛七娘山设置
对照点,共设置１７个监测点.监测点情况如表２.
表１　研究区域的基本情况
Table１　Basicdataofsurveyregions
地区
Region
常住人口
(人)
Resident
population
(people)
总面积
(平方公里)
Totalland
area
(km２)
人口密度
(人/平方公里)
Population
density
(people/km２)
建制
Established
time
盐田区
Yantian
２０８８６１ ７２．３６ ２７９８ １９９７年１０月
罗湖区
Luohu
９２３４２３ ７８．３６ １１７２６ １９９０年１月
福田区
Futian
１３１８０５５ ７８．８ １６７５６ １９９０年１月
南山区
Nanshan
１０８７９３６ １８２．１ ５８７７ １９９０年１月
　注:数据来自于深圳市第六次人口普查(深圳统计局网站,２０１２)
　Note:DatafromthesixthcensusofShenzhen(WebsiteofShenzhenStatisＧ
ticsBureau,２０１２)
　　在样点悬挂藓袋,藓袋因地制宜的选择悬挂物,
但都必须挂在完全暴露于空气的地方,充分接触空
气,不能有遮盖物,离地面高４~８m,每点３袋(含
对照).悬挂３个月后取回,每１藓袋内的苔藓装
入１个封口袋,贴上标签,做好标记.
１．３实验方法
除去藓袋中的明显杂质(如枯叶),放到６０~８０
℃的烘箱中干燥８~１０h,干燥至恒重,之后再在陶
瓷研钵内研磨呈碎末状,洁净密封保存.准确称取
苔藓样品１．０００g,用优级纯的 HClO４和 HNO３(比
例为１∶４)配置的混合酸１５mL浸泡过夜(１２h左
３１２２期　　　　　　　　　高嵩等:藓袋法对深圳市痕量大气重金属污染物的监测
表２　深圳市藓袋法监测点
Table２　MossＧbagmonitoredsitesinShenzhen
监测点编号
MonitoringNo．
区域
Region
监测点名称
Monitoringsite
具体位置
Location
环境
Environment
挂袋时间
Hungbagtime
取袋时间
Tookbagtime
１ 盐田区 海 山 公 园 建筑物顶 公园 ２０１１年７月１９日 ２０１１年１０月１７日
２ 盐田区 大 华 兴 寺 建筑物顶 风景区 ２０１１年７月２０日 ２０１１年１０月１８日
３ 盐田区 鹏湾花园 管理处楼顶平台 居民区 ２０１１年７月１９日 ２０１１年１０月１７日
４ 罗湖区 仙湖植物园 苏铁园楼顶平台 风景区 ２０１１年７月２１日 ２０１１年１０月２０日
５ 罗湖区 莲塘工业区 楼顶平台 工业区 ２０１１年７月２１日 ２０１１年１０月２０日
６ 罗湖区 东门商业区 太阳百货楼顶平台 商业区 ２０１１年７月２２日 ２０１１年１０月２２日
７ 罗湖区 洪 湖 公 园 管理处楼顶平台 公园 ２０１１年７月２３日 ２０１１年１０月２５日
８ 福田区 安华工业区 ４号楼楼顶平台 工业区 ２０１１年７月２５日 ２０１１年１０月２６日
９ 福田区 福民居民区 １１＃楼顶平台 居民区 ２０１１年７月２４日 ２０１１年１０月２５日
１０ 福田区 华强北商业区 华强电子楼顶平台 商业区 ２０１１年７月２２日 ２０１１年１０月２２日
１１ 福田区 莲花山公园 建筑物顶 公园 ２０１１年７月２４日 ２０１１年１０月２５日
１２ 福田区 红　树　林 楼顶平台 风景区 ２０１１年７月２５日 ２０１１年１０月２６日
１３ 南山区 大　南　山 空旷处的枯树上 风景区 ２０１１年７月２８日 ２０１１年１０月２７日
１４ 南山区 生 态 广 场 酒吧楼顶平台 公园 ２０１１年７月２７日 ２０１１年１０月２６日
１５ 南山区 深 圳 大 学 生科院楼顶平台 居民区 ２０１１年７月２７日 ２０１１年１０月２６日
１６ 南山区 凯宾斯基酒店 楼顶平台 商业区 ２０１１年７月２８日 ２０１１年１０月２７日
１７ 对照 七　娘　山 空旷处的枯树上 风景区 ２０１１年８月１日 ２０１１年１１月１日
右),然后在通风橱内的调温电热板上加热,烧至
１~２mL无色液体,定容于２５mL容量瓶,每组样
品硝化过程配置空白试剂作为对比.将样品处理后
的检验试液进行分析检测.
本研究的数据测定于中山大学测试中心,采用
电感耦合等离子体原子发射光谱(InductivelycouＧ
pledplasmaatomicemissionspectroscopy,缩写
ICPＧAES)对其进行分析检测,每样品测定钒(V)、
铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、
锌(Zn)、砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)等１０种重金属.
１．４分析方法
实验通过平行测定苔藓样品３次所得的均值来
计算苔藓样品中重金属含量.本研究通过对实验的
苔藓样品 Excel软件进行均值、相对累积因子、
Nemerow综合指数的计算以及用SPSS软件来进
行聚类分析.
(１)相对累积因子分析(RAF)是一种于藓袋法
监测大气环境的一种数据评价方法,其计算公式为
RAF＝(CeＧCi)/Ci.式中,Ce和Ci分别为藓袋暴
露后和初始元素含量.根据RAF 值可评价空气重
金属沉降量,RAF 值越大,代表污染越严重,同时也
可以反映不同的元素富集量的差别(方炎明,２０１０).
RAF 值可划分为若干区间,如Anicicetal．(２００９)
曾用白齿泥炭藓做成藓袋来监测塞尔维亚、贝尔德
莱德地区的大气重金属污染情况.
(２)Nemerow综合指数是一种兼顾最大值和平
均值的极权型多因子环境质量指数,其计算公式为
I＝
(MaxIi)２＋(AveIi)２
２
.式中,MaxIi为各单
因子环境质量指数中最大值,AveIi为各单因子环
境质量指数的平均值.
(３)聚类分析是多元统计学中应用极为广泛的
一种重要方法,它将一批样本(或者变量)数据根据
其诸多特征,按照在性质上的亲疏程度在没有先验
知识的情况下进行自动分类,产生多个分类结果.
同类内部个体特征之间具相似性,不同类间个体特
征的差异性较大.
２结果与分析
２．１深圳市藓袋法监测大气重金属污染情况
２０１１年７－１０月,在深圳市的的各个监测点悬
挂藓袋进行大气重金属的分析监测.藓袋中 V、
Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb等１０种重金
属元素的平均含量以及见表３.
扣除苔藓植物背景浓度之后,可对深圳市４个
行政区以及对照点的１０种重金属３个月内的平均
富集含量进行比较(以下数据均扣除苔藓植物的背
景值).由表３可知,１７个监测点处的藓袋内的苔
藓植物样品各项重金属含量各不相同,但很明显藓
４１２ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３４卷
表３　深圳市区藓袋内重金属的平均含量 (mg/kg)
Table３　Averagecontent(mg􀅰kgＧ１)ofeachheavymetalinmossbagsinShenzhen
区域
Region
地点
Montoringsite As Cd Co Cr Cu Mn Ni Pb V Zn
背景值
　　Backgroundvalue
２．６７５ ０．１００ ０．５２５ ２．７５０ ５．８７５ ８．３５ ２．２７５ ５．５ ０．６７５ ７１．６
罗湖区
Luohu
莲塘工业区 ５．０００ ０．８００ ０．７２５ ５．１００ ２１．１５０ ２１．０７５ ８．１５０ ２０．１２５ ２．２５０ １７２．３５０
仙湖植物园 ３．６２５ ０．４５０ ０．６００ ３．９００ ６．９７５ １５．１６３ ２．９００ ８．０００ １．６２５ １１７．１８８
东门商业区 ４．２５ ０．５２５ ０．７２５ ７．４７５ １０．６８８ ２５．７３８ ３．２３８ １２．２５０ １．６２５ ２１６．０６３
洪湖公园 ３．５００ ０．３７５ ０．６８８ ３．７８８ ７．９２５ １８．４００ ２．６１３ ７．２５０ １．２５０ １４４．０５０
福田区
Futian
安华工业区 ４．３７５ ０．５１３ １．１７５ １０．６５ １４．８８８ ２６．０７５ ４．１７５ １６．５００ ２．２５０ １７９．６８８
福民居民区 ４．１２５ ０．４７５ １．２２５ ９．０３８ ９．９１３ ２０．５７５ ３．４３８ １１．１２５ １．７５０ １８４．７６３
华强北商业区 ４．５７５ ０．５１３ ０．８１３ ９．２５０ １２．４７５ ２６．９８８ ３．８１３ １２．０００ １．７５０ ２０３．５３８
莲花山公园 ３．３７５ ０．３３８ ０．７６３ ５．１７５ ８．５１３ ２４．４８８ ２．４７５ ６．８７５ １．１２５ １２０．３８８
红树林 ４．２５０ ０．３００ ０．６１３ ６．０５０ ８．８７５ ２０．１６３ ２．９７５ ７．７５０ １．１２５ １７４．６２５
南山区
Nanshan
大南山 ５．７５０ ０．１５０ ０．５５０ ５．５３８ ９．７２５ ８．４９０ ２．４５０ ５．６２５ １．２５０ １５８．５２５
生态公园 ４．７５０ ０．２８８ ０．６００ ５．０２５ ８．８１３ １８．４５０ ２．６５０ ７．５００ １．１２５ １６６．７６３
深圳大学 ４．５００ ０．２６３ ０．６５０ ６．６５０ １０．６１３ １４．７３８ ２．５２５ ９．６２５ １．２５０ ２５９．０３８
凯宾斯基酒店 ４．３７５ ０．２７５ ０．７１３ ６．１６３ １０．４６３ １３．４７５ ２．９２５ ８．２５０ １．０００ １８１．７１３
盐田区
Yantian
海山公园 ５．２５０ ０．２３８ １．３７５ ７．８５０ １８．３５０ ２１．７１３ ３．１６３ １４．３７５ ２．６２５ １５０．７６３
大华寺风景区 ４．２５０ ０．４１３ ０．７８８ ９．２５０ １４．５８８ ３３．５６３ ４．４５０ １９．８７５ ２．６２５ １２１．０３８
鹏湾花园 ４．２５０ ０．３００ ０．６２５ ５．９００ ９．１３８ １５．９２５ ５．５６３ １８．５００ １．８７５ １００．４５０
七娘山 ３．２５０ ０．１３８ ０．５３８ ３．６００ ６．９２５ ３１．２５０ ２．３６３ ７．０００ １．５００ １５６．２５０
袋内１０种重金属的含量都要高于苔藓背景值(即泥
炭藓材料在藓袋暴露前的重金属含量),这说明这些
监测点悬挂的藓袋内的泥炭藓在３个月的悬挂期间
都不同程度上受到了污染.同时,我们也发现对照
点七娘山的藓袋检测出的重金属含量有７种重金属
(As、Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb)含量均低于市区各监测
点,而 Mn、V、Zn元素的含量则高于市区部分监测
点,其中,Mn元素的含量高于市区大部分监测点以
及总平均值.这说明七娘山这一监测点的藓袋也都
受到了一定的污染,但污染程度较小,而七娘山的
Mn、V、Zn元素的含量则高于市区部分点,这与七
娘山的地理位置与周边环境有着一定的关系.七娘
山是位于深圳市的大亚湾与大鹏湾之间的大鹏半岛
南岛的主要山峰,海拔８６９m,所以藓袋受到来自海
洋环境的远距离大气传输的一定影响,且大鹏半岛
已建设或正在建设大亚湾岭澳核电站二期、大鹏迭
福深圳东部发电厂、大鹏迭福LNG天然气接收站、
上洞光汇油气库等,这些都某种程度上影响着七娘
山的大气重金属分布情况.
２．２深圳市区域小环境的大气重金属污染评价
另外,观察罗湖区的莲塘工业区与仙湖植物园
这两个监测点可发现,这两个相距不到１公里的区
域的藓袋富集的大气重金属含量有着很大的差异,
这些可表明相距不到１公里的区域大气中重金属污
染情况有着明显的不同,这与一般所认为的短距离
的大气环境相差不多有所出入.造成这种现象的原
因主要是与监测点的小环境、地形以及风向都有关.
莲塘工业区是一个集中有很多类型工厂的工业区,
长期受到工业生产以及废弃物的影响,而仙湖植物
园是依山傍水的旅游风景区,两者直线距离很近,但
在地理环境上由小梧桐山及仙湖植物园的山峰隔
开,莲塘工业区位于山峰的南面,仙湖植物园位于山
峰的北面,另外,这区域主要以东南风为主,在大气
沉降过程中,位于南面的莲塘工业区的大气重金属
污染物比较难运输到仙湖植物园,对后者的大气环
境产生的影响比较小.所以,区域小环境、地理环境
以及风向等多项原因,距离很近的两点也可能有着
不同程度的大气污染状况.
２．３深圳市４个行政区的大气重金属污染评价
根据表３的数据可作出深圳市四个行政区１０
种重金属平均富集含量的对照比较图(图１),从图１
可以得出总体来说据均值比较而言,福田区、罗湖
区、盐田区的富集含量比较高,而南山区与对照点七
娘山的富集含量比较低.
根据表３、图１,观察南山区４个监测点的１０种
重金属的富集含量,除去 As与Zn元素外,其它８
种重金属元素的平均富集含量均低于其它三个地
区,其中差距最大的是Ni元素,盐田区Ni元素的平
均富集含量是南山区的６．６倍;而南山区各个监测
点As元素的富集含量与其它三个地区的各个监测
５１２２期　　　　　　　　　高嵩等:藓袋法对深圳市痕量大气重金属污染物的监测
图１　深圳市４个行政区１０种重金属平均富集含量对照比较图　XＧ轴表示不同的重金属
Fig．１　Comparisonofheavymetals’concentrationsinfoursurveyregions　XＧaxisindicatesdiferentmetals
点相差不多,平均含量更是四个区中的最高值.南
山区深圳大学监测点的Zn元素与其他各个监测点
相比明显偏高,为最高值,推测是由于监测点设在深
圳大学实验楼的顶楼平台,其藓袋中Zn等重金属
元素的含量可能遭受实验室排放废气的影响.
盐田区是人口密集度比较低的一个行政区,但
观察发现其各监测点富集的１０种重金属含量总体
上却比同样人口密集度比较低的南山区要高,例如,
重金属Cu、Mn、Ni、Pb元素在盐田区的平均值分别
为８．１５、１５．３８５、２．１１７、１２．０８３mg/kg,在南山区的
平均值分别为４．０２８、０．３６３、２．２５mg/kg.
另外,比较福田区与罗湖区的几个监测点可发
现,总体而言,工业区与商业区的藓袋的重金属含量
要比公园、风景区以及居民区的高.例如,在福田
区,安华工业区与华强北商业区 As、Cd、Cr、Cu、
Mn、Ni、Pb、V的含量比其他地方要高,其中 Mn的
含量在安华工业区与华强北商业区分别达到２６．０７５
和２６．９８８mg/kg,而福民居民区、莲花山公园与红
树林分别只有２０．５７５、２４．４８８、２０．１６８mg/kg;Pb的
含量在安华工业区与华强北商业区分别达到１６．５
和１２．０mg/kg,而福民居民区、莲花山公园与红树
林分别只有１１．１２５、６．８７５、７．７５mg/kg.在罗湖区,
莲塘工业区与东门商业区１０种重金属含量全部都
要高于其他两个样点,其中 Mn的含量在莲塘工业
区与东门商业区分别达２１．０７５和２５．７３８mg/kg,而
洪湖公园与仙湖植物园分别只有１８．４、１５．１６３mg/
kg;Pb的含量在莲塘工业区与东门商业区分别达到
２０．１２５和１２．２５mg/kg,而洪湖公园与仙湖植物园
分别只有７．２５、８．０mg/kg,最高值是最低值的３倍.
分析原因可知,环境中重金属 Mn、Pb主要来自于
金属冶炼、汽车尾气排放,安华工业区与华强北商业
区的交通及工业发达,由汽车尾气排放带来的 Mn、
Pb污染相对严重.
根据各监测点区和对照点重金属的富集含量以
及泥炭藓的背景值,计算各行政区和对照点的重金
属相对累积因子(RAF),见表４.
计算各行政区和对照点的重金属相对累积因子
(RAF)及Nemerow综合指数(表５).由表５得出
深圳市四个行政区的藓袋中富集的重金属的含量变
化为福田区＞罗湖区＞盐田区＞南山区＞七娘山.
根据表３中的４个行政区１０种重金属的相对
累积因子(RAF),利用SPSS１８．０软件进行最短距
离法聚类分析(NearestneighborClusterMethod),
再结合以上的分析,我们初步可将深圳市四个行政
区以及对照点按照污染程度分为三类:第一类是相
对清洁区,对照点七娘山属于此类;第二类是相对污
６１２ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３４卷
表４　深圳市各监测以及对照点的１０种重金属相对累积因子 (RAF)
Table４　RAFofheavymetalsinmossＧbagsofmonitoredsitesinShenzhen
区域
Region
地点
Montoringsite As Cd Co Cr Cu Mn Ni Pb V Zn
罗湖区
Luohu
莲塘工业区 ０．８６９ ７．０００ ０．３８１ ０．８５５ ２．６００ １．５２４ ２．５８２ ２．６５９ ２．３３４ １．４０７
仙湖植物园 ０．３５５ ３．５００ ０．１４３ ０．０５５ ０．１８７ ０．８１６ ０．２７５ ０．４５５ １．４０７ ０．６３７
东门商业区 ０．５８９ ４．２５０ ０．３８１ １．７１８ ０．８１９ ２．０８２ ０．４２３ １．２２７ １．４０７ ２．０１８
洪湖公园 ０．３０８ ２．７５０ ０．３４０ ０．２６８ ０．３４９ １．２０４ ０．１４８ ０．３１８ ０．８５２ １．０１２
　　　均值 Averagevalue ０．５３０ ４．３７５ ０．３１１ ０．７２４ ０．９８９ １．４０７ ０．８５７ １．１６５ １．５００ １．２６９
福田区
Futian
安华工业区 ０．６３６ ４．１２５ １．２３８ ２．８７３ １．５３４ ２．１２３ ０．８３５ ２．０００ ２．３３４ １．５１０
福民居民区 ０．５４２ ３．７５０ １．３３３ ２．２８６ ０．６８７ １．４６４ ０．５１１ １．０２３ １．５９３ １．５８０
华强北商业区 ０．７１０ ４．１２５ ０．５４８ ２．３６４ １．１２３ ２．２３２ ０．６７６ １．１８２ １．５９３ １．８４３
莲花山公园 ０．２６２ ２．３７５ ０．４５２ ０．８８２ ０．４４９ １．９３３ ０．０８８ ０．２５０ ０．６６７ ０．６８１
红树林 ０．５８９ ２．０００ ０．１６７ １．２００ ０．５１１ １．４１５ ０．３０８ ０．４０９ ０．６６７ １．４３９
　　　均值 Averagevalue ０．５４８ ３．２７５ ０．７４８ １．９２１ ０．８６１ １．８３３ ０．４８４ ０．９７３ １．３７１ １．４１１
南山区
Nanshan
大南山 １．１５０ ０．５００ ０．０４８ １．０１４ ０．６５６ ０．０１７ ０．０７７ ０．０２３ ０．８５２ １．２１４
生态公园 ０．７７６ １．８７５ ０．１４３ ０．８２７ ０．５００ １．２１０ ０．１６５ ０．３６４ ０．６６７ １．３３０
深圳大学 ０．６８２ １．６２５ ０．２３８ １．４１８ ０．８０６ ０．７６５ ０．１１０ ０．７５０ ０．８５２ ２．６１８
凯宾斯基酒店 ０．６３６ １．７５０ ０．３５７ １．２４１ ０．７８１ ０．６１４ ０．２８６ ０．５００ ０．４８２ １．５３８
　　　均值 Averagevalue ０．８１１ １．４３８ ０．１９７ １．１２５ ０．６８６ ０．６５２ ０．１６０ ０．４０９ ０．７１３ １．６７５
盐田区
Yantian
海山公园 ０．９６３ １．３７５ １．６１９ １．８５５ ２．１２３ １．６００ ０．３９０ １．６１４ ２．８８９ １．１０６
大华寺风景区 ０．５８９ ３．１２５ ０．５００ ２．３６４ １．４８３ ３．０１９ ０．９５６ ２．６１４ ２．８８９ ０．６９０
鹏湾花园 ０．５８９ ２．０００ ０．１９０ １．１４５ ０．５５５ ０．９０７ １．４４５ ２．３６４ １．７７８ ０．４０３
　　　均值 Averagevalue ０．７１４ ２．１６７ ０．７７０ １．７８８ １．３８７ １．８４２ ０．９３０ ２．１９７ ２．５１９ ０．７３３
对照Control 七娘山 ０．２１４ ０．３７５ ０．０２４ ０．３０９ ０．１７９ ２．７４３ ０．０３８ ０．２７３ １．２２２ １．１８２
表５　深圳市４个行政区１０种重金属的RAF及Nemerow综合指数
Table５　RAFandNemerowindicesof１０kindsofheavymetalsinfoursurveyregions
区域 Region As Cd Co Cr Cu Mn Ni Pb V Zn Nemerow
罗湖区
Luohu
０．５３０ ４．３７５ ０．３０３ ０．８４２ ０．９８９ １．４０７ ０．８５７ １．１６４ １．５００ １．２６９ ９．４０６
福田区
Futian
０．５４８ ３．２７５ ０．７４８ １．９２１ ０．８６１ １．８３３ ０．４８４ ０．９７３ １．３７１ １．４１１ ９．５４０
南山区
Nanshan
０．８１１ １．４３８ ０．１９７ １．１２５ ０．６８６ ０．６５２ ０．１６０ ０．４０９ ０．７１３ １．６７５ ５．５８９
盐田区
Yantian
０．７１４ ２．１６７ ０．７７ １．７８８ １．３８７ １．８４２ ０．９３０ ２．１９７ ２．５１９ ０．７３３ ９．１９３
七娘山
QiniangMountain
０．２１４ ０．３７５ ０．０２４ ０．３０９ ０．１７９ ２．７４３ ０．０３８ ０．２７３ １．２２２ １．１８２ ４．６６１
染区,仅包括南山区;第三类是相对明显污染区,包
括盐田区、福田区、罗湖区.
根据以上的初步观测分析,４个行政区都在不
定程度上受到了污染,其中罗湖区、福田区与盐田区
的污染比较严重,这主要与其水陆交通状况、工业状
况、人口密度以及特殊的地理位置有关.罗湖区与
福田区是深圳市最繁华,交通最为拥堵的地方,人口
密度大,电子产业发达,这些都造成了大气中重金属
的污染越来越严重;而盐田区的大气重金属污染分
析原因可知,盐田区凭山傍海,地势北高南低,属滨
海丘陵地形,常年主导风向为东南风,这些导致来自
海洋的远距离大气传输对盐田区影响很大,而且盐
田区还有一个深水大港—盐田港,繁忙的水上的交
通运输大大加深了盐田区的大气重金属污染情况.
南山区由于跨越面积广,人口密度较小,相对而言交
通状况稍好,且主导发展高新技术产业,所以大气重
金属污染状况稍好一些.
２．４深圳市４个行政区各监测地点的大气重金属污
染评价
本研究使用多元统计方法进行大气重金属污染
的综合评价,利用SPSS１８．０软件,以深圳市藓袋内
１０种重金属元素的相对累积因子(RAF)(表５)为
依据,对深圳市１６个监测点进行离差平方和聚类分
析(Ward’smethodClusterMethod),结果见图２.
根据图３结果可将深圳市４个行政区的１６个
监测点按照大气重金属污染程度分为三类.
第一类:相对轻度污染点,包括红树林、生态公
园、凯宾斯基酒店、深圳大学、大南山、洪湖公园、莲
７１２２期　　　　　　　　　高嵩等:藓袋法对深圳市痕量大气重金属污染物的监测
图２　深圳市区１７个藓袋内重金属含量的聚类树形图
Fig．２　Dendrogramof１７mossＧbags’heavymetals
concentrationsinShenzhen
花山公园、仙湖植物园９个监测点.这９个样点中,
红树林、仙湖植物园与大南山都是深圳市的风景区,
周边环境很好,树木成荫;莲花山公园、生态公园、洪
湖公园都是深圳市的公园,占地面积都不小,环境也
很不错;凯宾斯基酒店与深圳大学是位于南山区的
监测点.这些监测点的 As、Cd、Mn、Ni、Zn的含量
只有污染严重地区的１/２,Co、Cr、Cu、Pb、V的含量
几乎只有污染严重地区的１/３或更少;这些监测点
都相对而言离工业及交通重金属污染源较远,相应
的藓袋内富集的重金属含量也略低.
第二类:相对中度污染点,有７个监测点.这７
个样点中,东门商业区、华强北商业区是深圳市传统
的两大商业旺地,受到人流与车流带来的重金属干
扰较严重;福民居民区与安华工业区都是位于福田
区,交通与产业等原因是带来重金属污染的重要原
因;海山公园、鹏湾花园、大华寺风景区都位于盐田
区,由于特殊的地理位置与强大的水上交通港—盐
田港的存在,使得大气重金属污染比较严重.
第三类:较严重污染点,只有莲塘工业区１个监
测点.莲塘工业区位于罗湖区,主要集中有鹏基工
业区、第一工业区、第七工业区等几个大型工业区,
工业区内五金厂、塑料厂、印刷厂与电子厂较多,在
工业区外还有国威和斯比泰两个大型电子厂,此监
测点长期受到工业生产及废弃物影响,藓袋内富集
的１０种重金属含量较其他点而言都明显偏高.
据以上分析发现,在各个监测点,污染严重的为
工业区和交通密集区,相对轻度污染的监测点都相
对离工业及交通重金属污染源较远.莲塘工业区长
期受到工业生产及废弃物影响使得其污染程度最为
严重;华强北与东门商业区也由于受到人流与车流
带来的重金属干扰,重金属污染也很严重;而仙湖植
物园等风景区及几个公园监测点因工业与交通带来
的影响较小,重金属污染程度也相对较轻.这些表
明工业与交通运输对大气环境影响已日趋严重,大
气重金属的污染状况也日渐突出.
３　结论
在人口密集的城市及工业区,藓袋法监测大气
环境污染这一方法得到广泛应用.该方法起源于英
国,目前国内也有不少研究.本研究利用藓袋法对
深圳市关内四个行政区进行重金属污染状况研究,
结果表明随着城市化发展,大气重金属环境污染已
日趋严重,污染程度可能与水陆交通状况、工业状
况、人口密度以及特殊的地理位置有关.对于工业
污染源与交通污染源政府需要采取更多有效措施应
对此情况的进一步恶化,在调整产业结构中减排,走
绿色发展之路.本文目前的研究不具全面代表性,
选择的观测点不多,时间跨度不够长,实验设计也有
不完善的地方,因此还有很多后续的研究工作.
致谢　深圳市中国科学院仙湖植物园苔藓课题
组的毛俐慧、周兰平、梁阿喜和张展在苔藓植物样品
采集、处理、鉴定及藓袋悬挂等给予帮助;中山大学
生命科学学院的田丽霞及中山大学测试中心的赖志
辉和管艳艳老师在苔藓植物样品的消化处理及重金
属测定上给予帮助,在此一并致谢.
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