兰州市沙尘和非沙尘天气沉降物的化学特性比较

选择兰州市典型沙尘和非沙尘天气收集两类降尘,并对其元素组成进行测定。结果表明：兰州非沙尘和沙尘天气沉降物中含量较高的主要元素分别为Si、Ca、Al、Fe和Si、K、Ca、Al,含量最低的主要元素均是Ti;含量较高的微量元素是Mn、Ba、Zn、Sr和Mn、Ba、Sr、Zr,含量较低的微量元素均是Nb、Co、Y、As;兰州非沙尘和沙尘天气沉降物中主要元素及微量元素含量的排序差异较小,但是两种样品同种元素的丰度值存在较大变异,说明两种沉降物的来源有一定的差异。兰州非沙尘天气沉降物中Si、Fe、Mg、K、Na、Ti、V、Mn、Co、Ni、Rb、Sr、Y、Zr、Nb等元素主要来自于地壳源,Ca、Cr、Cu、Ba、Pb、Zn、As等元素与本地的人类污染活动有关,其中Pb、Zn、As是兰州重要的污染元素。沙尘天气沉降物中多数元素来自于外地入侵的沙尘,部分元素如Pb、Zn、As、Cu、Cr、K、Ni可能源于沙尘天气长距离传输途中矿物气溶胶与沿途污染源排放的污染物的混合。     

哈尔滨沙尘暴的化学特征及其物质源探讨

对哈尔滨2002年3月20日的沙尘沉降物进行了收集。地球化学元素分析表明,哈尔滨沙尘暴沉降物化学成分以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主,三者之和达77.8%,比兰州沙尘暴沉积物高8.72%,比兰州黄土高7.06%。V、Rb、Nb、Ba等微量元素含量要明显高于兰州沙尘,而Ni、Cu、Pb、Zn、As、Sr则低于兰州沙尘。Ca、Na、Sr元素的富集因子明显小于1,为亏损元素;Mg、K、Si、Fe、Mn、P、Ti、Co、Ni、V等元素的富集因子都在1左右,主要是地壳来源,来源于地表土的风力起尘。Cu、Pb、Zn、Cr、Se等元素有一部分来自于地壳源之外的其他污染源;As、Cd和Sb元素的富集因子大于10,为大气污染来源。沙尘的化学组成及富集因子、判别函数、物源指数、地表土的粘粒率、化学风化指标等分析表明,西北黄土的元素组成非常接近兰州沙尘,而明显不同于哈尔滨沙尘,哈尔滨沙尘源区不同于西北黄土及兰州沙尘,其气候生物状况和化学风化程度要明显好于或高于西北沙尘源区。     

长白山锦北雨养泥炭剖面元素富集规律分析

为了揭示长白山锦北泥炭沼泽区泥炭沉积环境和重金属元素的历史变化及其对环境的指示意义,利用荷兰W ardenaar泥炭采样器采取泥炭样品并对样品进行高分辨率切割。用原子吸收分光光度计和等离子体发射光谱仪测定不同深度剖面Ca,Mg,Na,K,A l,Ti,Cu,Zn,Fe,Mn,Pb,Cr,N i和Co的浓度。研究分析了Ca,Mg,Na,K,A l,Ti,Mn,Zn,Cu,Pb,Cr,N i和Co在泥炭剖面的分布趋势并对其进行了相关分析和富集分析,得出Mn,Zn,Cu,Pb,Cr,N i和Co呈显著相关且在泥炭表层明显累积,揭示出泥炭表层重金属元素的大气沉降来源,表明近年来人类重金属消耗量及排放量的增加是大气沉降重金属元素的主要释放源,而且环境中重金属污染有加重的趋势。     

银川市PM2.5重金属元素的环境污染特征分析

分析了银川市PM2.5中9种重金属元素在春季风沙期、夏秋季非采暖期、冬季采暖期的浓度分布特征和富集因子。结果表明：银川市PM2.5中重金属元素的质量浓度在风沙期、非采暖期、采暖期表现不同,Cu,Ni,Mn,Cr,Fe,Cd元素在风沙期浓度最高,Zn,Pb,Co在采暖期浓度最高,说明风沙期和采暖期是银川市一年中的强污染期;重金属元素在不同粒径颗粒物中的浓度水平有明显差别,有害的重金属元素主要吸附在PM2.5中,应引起重视;Zn,Cd元素在各时段都有明显富集,主要来自人为源贡献;Pb元素在采暖期明显富集,说明银川市冬季采暖燃煤的排放对空气中污染元素Pb的贡献很大。     

科尔沁沙地的元素,粘土矿物与沉积环境

湿润气候型元素(Fe,Mn,Cr,V,Co,Ni)和干旱气候型元素(Ca,Mg,K,Na,Sr,Ba)的迁移与分配规律,均与古气候密切相关。依据古气候指数C值概念:古气候指数C值=∑(Fe Mn Cr V Co Ni)/∑(Ca Mg Sr Ba K Na)对古气候变化给出定量分析。研究沙物质中元素分配的状况,粘土矿物的组合类型,推断晚更新世以来科尔沁沙地的气候状况和沙漠化进程。     

海螺沟冰川退缩区土壤元素分布特征及影响因素

土壤形成和发育过程中,元素的赋存特征对陆地生态系统的健康发育至关重要。本研究选择海螺沟冰川退缩区,按照土壤年龄设置了6个采样点(0,30,40,52,80和120年),调查了18种元素在O层(有机层)、A层(矿物质层)和C层(母质层)的分布特征,并分析了主要影响因素。结果显示,在海螺沟冰川退缩区C层土壤中所有元素的浓度变化不大,反映了母岩基质相对单一;在表层土壤(O层和A层)中,Al、Ba、Ca、Cr、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Ni、Sr、Ti、V发生明显亏损,P和Zn次之,而Cd和Pb存在明显富集。随土壤发育和植被演替,大多数元素的亏损程度增加,特别在针叶林阶段明显高于植被演替前期。土壤风化、植物吸收和径流损失对大多数元素的亏损具有重要影响,而Cd和Pb的高度富集主要归因于大气沉降和植物的归还作用。     

黄河三角洲清水沟和清八汊河口表层土壤金属元素含量对比

于2015年10月28～29日,在黄河三角洲国家级自然保护区内的清水沟和清八汊河口,分别采集芦苇(Phragmites australis)盐沼、盐地碱蓬(Suaeda salsa)盐沼和柽柳(Tamarix chinensis)盐沼表层(0～10 cm深度)土壤样品,测定了土样中17种金属(V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Pb、Sr、Mn、Ti、Na、Mg、K、Fe、Ca、Al)的含量,并对两个河口土壤中的各元素含量进行了比较。研究结果表明,在清八汊和清水沟河口表层土壤中,与其它金属元素含量相比,Co质量比都相对最小,分别为7.97 mg/kg和8.35 mg/kg;Al质量比都相对最大,分别为86 664.06 mg/kg和102 319.51 mg/kg;除Na外,清水沟河口表层土壤中的其它金属元素(V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Sr、Pb、Mg、Al、K、Ca、Ti、Mn、Fe)含量都高于清八汊河口;在清八汊河口,芦苇盐沼表层土壤中的各金属元素含量较高,而在清水沟河口,柽柳盐沼表层土壤中的各金属元素含量较高;在清八汊河口,表层土壤中Mg含量与Co、Ni、Zn、Ga、Pb、Al、Ca、Mn和Fe含量显著正相关,在清水沟河口,表层土壤中Co含量与Ni、Cu、Zn、Ga、Pb、Mg、Al、K、Ca、Mn和Fe含量显著正相关,说明这些金属元素可能具有同源性。     

新疆艾比湖湖泊沉积物元素地球化学记录及其生态环境意义

在对新疆艾比湖近代岩芯沉积物元素地球化学特征分析基础上,结合数理统计学方法对元素的来源及其反映的环境演变历史进行了探讨,最后利用Hakanson潜在生态危害指数法对岩芯表层沉积物中重金属的潜在生态危害进行了评估。结果表明：艾比湖岩芯沉积物中元素组成基本可以分为3类：第1类元素包括Fe、Mn、V、Ni、Li、Cr、K、Al、Co、P、Ti、Be、Pb、Cu、Ba和Zn,主要来源于流域陆源碎屑物,受流域侵蚀强度等因素影响,其中,Co、Cr、Cu、Ni、Pb、V、Zn等重金属以及营养元素P的富集系数1875-2011年由于受人类活动影响发生了较为明显的变化;结合重金属和营养元素P的富集系数有序聚类分析,以23 cm（1960年）为界可将艾比湖流域环境演变历史分为差异明显的两个阶段：（Ⅰ）1875-1960年,流域社会发展程度较低,人类活动导致的重金属输入少,流域环境主要受区域自然变化的影响;（Ⅱ）1960年至今,随着人口的增加,经济发展工农业活动增强,尤其是农业用水量增加,大多数重金属元素和P相对于前期有较为明显的增加。第2类元素有Mg和Na,主要来源于湖泊水中蒸发盐类结晶;由于绿洲农业的发展和灌溉用水的增加,在气候变化和人类活动的共同影响下,湖泊水位发生了剧烈的波动,造成Mg、Na等元素的波动变化。第3类元素包括Ca和Sr,受流域易溶元素风化淋溶作用控制。艾比湖沉积物中Co、Cr、Cu、Ni、Pb、V、Zn等7种重金属的潜在生态危害程度Ni（4.7） > Pb（4.6） > Cu（4.2） > Co（2.6） > Cr（1.7）=V（1.7） > Zn（1.1）,7种重金属均属于低生态风险。     

菲尔德斯半岛植物和表层土壤中部分金属元素的富集特征

利用湿法消解-电感耦合等离子体质谱仪对南极菲尔德斯半岛地区植物和表层土壤中的化学元素进行了分析,讨论了其元素含量、相关性、富集系数及污染指数等化学特征。研究发现,南极菲尔德斯半岛土壤和植物中的Ni、Li、As、Cs变异系数波动较大,且土壤中元素的区域性变化小于植物。植物中的Al、Fe、Mn元素丰度主要依赖于土壤元素丰度的高背景值,而对Ca、K、Cr、Ba元素具有较强的选择吸收能力,对重金属元素Cr、Cu、Zn、Cd、Pb富集能力很强。进行重金属污染评价表明,南极菲尔德斯半岛地区受到不同程度的污染,Cu元素存在普遍污染,Cd和As均达到了轻度污染,Cd元素的潜在生态风险最大。     

乌鲁木齐市近几年大气颗粒物中重金属的浓度特征

采用重量法对2014年、2015年、2017年采暖期乌鲁木齐市新疆农业大学大气颗粒物TSP、PM₁₀、PM_2.5进行采集，使用TAS-990型火焰原子吸收分光光度计、PF3型原子荧光光谱仪、石墨炉原子吸收分光光度计测定颗粒物中5种重金属元素的质量浓度，利用富集因子法分析重金属元素的富集程度及来源。结果表明：该采样点采暖期大气颗粒物TSP、PM₁₀的质量浓度在近几年均呈现出下降趋势，PM_2.5的质量浓度变化趋势为：2017年＞2015年＞2014年；重金属元素As的质量浓度在不同粒径大气颗粒物中均为最高值，且采暖期大气颗粒物中除Cr以外的重金属含量、重金属元素的富集程度近几年均呈现明显的下降趋势；重金属As、Cr、Zn、Hg元素更易富集于细颗粒物中。     

Past atmospheric Pb deposition in Lake Qinghai,northeastern Tibetan Plateau

Two short sediment cores were recovered from sub-basins of Lake Qinghai, China and were analyzed for concentrations of Pb and 16 other elements to determine historic, regional atmospheric Pb deposition on the Tibetan Plateau. Core chronologies, dating back to the eighteenth century, were established using activities of ²¹⁰Pb and ¹³⁷Cs. The 17 elements were divided into three principal components. Variations in concentrations of PC1 elements (Al, Cr, Cu, Fe, K, Mn, Ni, and Ti) demonstrate different patterns between the two cores, and are attributed to different sediment sources in the two sub-basins. PC2 elements (Ba, Ca, Na, and Sr) may be associated with the degree of catchment weathering and/or water chemistry. Four elements (Pb, Zn, P, and Co) are related to both PC1 and PC2, and reflect a mixture of natural and anthropogenic sources. The PC3 element is Mg in the north sub-basin, and is perhaps related to aragonite precipitation and/or increased farming. Elevated Pb concentrations in uppermost sediments of both cores signify a recent regional/global increase in anthropogenic Pb release into the environment. After subtracting lithogenic Pb, derived from rock weathering and/or dust and normalized to the background immobile element Ti, results suggest that excess, anthropogenic Pb is transferred to the lake and its sediments predominantly via the atmosphere. This anthropogenic atmospheric Pb is comparable in magnitude and displays similar variation patterns in the two cores, reflecting regional atmospheric deposition and local erosion. The average anthropogenic Pb deposition rate in Lake Qinghai since the 1960s has been ~12.2 ± 3.5 mg/m²/a, comparable with atmospheric Pb fluxes reported for sites elsewhere in the northern hemisphere.     

用拱棚法对极干旱区沙地水分来源的定性分析

在潜水埋深超过200 m的敦煌莫高窟极干旱沙漠区,用拱棚法和微型空气湿度监测仪对流沙水分的时空分布格局进行监测,并对水分的来源进行分析。拱棚膜面凝结水分的持续抽取表明,在典型干旱气候条件下,有源源不断的沙地水分蒸发,其中1.25 g·m-2·d-1的水分在膜面凝结。沙地水分的时空动态分布格局表明,存在水分向上运移的温湿度条件。由此判定,除降水之外地下潜水蒸发是沙地水分最基础的来源。实验表明,干沙层虽然对沙地水分蒸发具有极强的抑制作用,但在升温过程中仍存在水分蒸发;在降温过程不但可从下层流沙吸收大量的水分,而且可吸收大气水分。沙地的蒸发量大于来自大气的吸湿量,总有少量的水分流失。沙地水分潜水来源的确定,不但对沙漠化的治理提供了新思路,而且对莫高窟文物的保护具有十分重要的意义。     

Trace metal and geochemical variability during 5,500 years in the sediment of Lake Lehmilampi,Finland

A high-resolution geochemical profile from a 5,500-year-old sediment core of Lake Lehmilampi in eastern Finland was analyzed to study long-term trends and variability in element concentrations and accumulation rates. The accumulation rates of all studied elements followed the same trend, responding to changes in the total sedimentation rate. Concentration profiles differed among elements and showed considerable variation over time. Principal components analysis (PCA) was used on the concentration data to identify groups of elements that have similar geochemical controls. The first principal component was influenced by changes in mineral matter accumulation, and it incorporated elements that are associated with stable allochthonous minerals (such as Mg, K, Cs, Rb, Li, Ti and Ga), as well as elements in forms that become diluted when mineral matter increases (e.g., S, Fe and Mn). The second and third principal components showed that a large proportion of the variance was accounted for by elements with continuously increasing or decreasing concentrations related to pedogenetical development of the catchment soil. In the case of Hg, Pb and Cd, however, accumulation rates increased faster at the surface than is simply accounted for by changes in total sedimentation rates. For Cu, Cr, Ni and Zn, concentrations increased over the past 150 years, but there were no indications of a significant addition due to atmospheric deposition. These elements had more variable concentrations before the mid nineteenth century than after, as did elements that are often used for normalization. These findings suggest that lake sediments may not properly reflect the history of atmospheric metal deposition in remote areas.     

敦煌绿洲地下水微量元素分布特征及其成因

采用多元统计和水文地球化学分析对中国西北地区敦煌绿洲地下水微量元素分布特征及其成因进行了研究。结果表明：地下水中大多数微量元素含量较低,水质总体良好。地下水微量元素具有明显的地带分布规律,从山前洪积扇扇顶补给地带,到中下游细土平原径流排泄区,多数金属元素含量增加,部分在中游出现极大值。蒸发浓缩作用和水岩相互作用控制了研究区地下水中Sr、V、Cu、Zn、Ni和Cr等多种金属元素的溶解迁移;工农业生产对Be和Sc有明显的影响;Pb的分布体现了降水的元素输入特征;地下水中的氧化还原环境一定程度上控制了地下水中的Ba。     

河水中悬浮颗粒物对重金属的吸附行为

本研究以瓯江河水为对象,研究河水中悬浮颗粒物对重金属（Cu、Zn、Cd、Pb）离子的吸附行为．分别进行了Cu、Zn、Cd、Pb在悬浮颗粒物的吸附速率,解吸速率以及溶解性有机质（DOM）对吸附解吸行为的影响实验．结果表明：河水中悬浮颗粒物对Cu、Zn、Cd、Ph的吸附和解吸速率较快,吸附平衡时间为8h,解吸平衡时间为4h...     

塔克拉玛干沙漠腹地沙尘暴过程大气颗粒物浓度及影响因素分析

利用Grimm1.108、Thermo RP 1400a、TSP以及CAWS-600等仪器,对2008年4月17日至23日发生在塔克拉玛干沙漠腹地的1次强沙尘暴过程的颗粒物质量浓度进行连续观测,结合天气资料分析得出:①Grimm1.108颗粒物分析仪监测结果表明,日平均浓度出现两个峰值区,主峰值出现在20日,次峰值出现在18日,而小时平均浓度高值区主要集中4月19日至20日,21日中午存在1个峰值区,其他时段浓度相对较低。②强沙尘暴发生时的分钟观测数据表明,随着风速的逐渐增强,沙尘暴强度逐渐增强,不同粒径颗粒物浓度达到最大值,>0.23 μm颗粒物总浓度为39 496.5 μg·m-3,>20.0 μm颗粒物总浓度为5 390.7 μg·m-3,随后浓度逐渐下降。③PM10和TSP的浓度变化同样反映沙尘天气的过程和强度,沙尘暴前期大气中颗粒物浓度远低于强沙尘暴期间,随沙尘天气减弱,颗粒物浓度明显下降。④沙尘天气过程中大气颗粒物浓度变化具有以下规律：晴天<浮尘天气<浮尘、扬沙天气<沙尘暴天气。风速大小直接影响大气中颗粒物浓度,风速越大颗粒物浓度越高。气温、相对湿度和气压是影响沙尘暴强度的重要因素,也间接影响大气中颗粒物浓度的变化。     

兰州市沙尘天气污染特征及潜在源区

为了解兰州市沙尘天气期间大气污染特征，选取2016—2017年兰州市国家大气环境监测网络系统21个监测站点逐小时数据，对沙尘天气过程中的污染物特征进行分析。在此基础上，结合地面气象参数，运用HYSPLIT模型聚类计算和激光雷达观测等手段，对颗粒物来源和传输过程进行潜在源区贡献因子（PSCF）和浓度权重轨迹（CWT）分析。结果表明：兰州沙尘天气主要受西北方向、东偏北短距离传输、北部内蒙古路径3类气团影响，其中西北方向气团影响沙尘天气持续时间较长，沙尘过程中消光系数最高，环境空气质量转差显著，其他两类气团影响沙尘天气持续时间较短，有利于污染扩散；沙尘天气发生前期PM₁₀与气态污染物呈现正相关，沙尘天气过程中为负相关，沙尘天气后则再次转为正相关，沙尘天气对气态污染物浓度有降低效果；春季兰州地区颗粒物潜在区分布相对集中，主要来自于兰州西北部河西走廊，PSCF值大于0.7；冬季颗粒物潜在源区分布范围较广，PSCF值集中在0.7~0.9，其中对PM₁₀较大贡献区集中在新疆东南部，贡献值240~320 μg·m^-3。