北京市大气可吸入颗粒物的化学成分和来源

2007年3月至2008年5月,在北京市成府路东口设立采样点,共采集监测周期为一周的PM2.5(直径小于2.5μm的大气可吸入颗粒物)样品56个,用HR-ICP-MS方法测量了15种元素的含量,并在此基础上应用主因子分析法对PM2.5中这些元素的来源进行探讨。同时,在2008年奥运会和残奥会期间开展了24h时间间隔的密集采样,特别分析了机动车限行期间细颗粒污染物的浓度特征。结果表明,2007年春季至2008年春季期间北京市大气PM2.5平均浓度为72.9μg/m3,超过美国环保局（USEPA）制定的PM2.5年平均浓度限值15μg/m3的近5倍。机动车限行期间北京成府路东口采样点大气PM2.5的平均浓度为40.7μg/m3。通过因子分析方法确定北京PM2.5的3种可能来源：①交通排放、工业排放和燃煤,特征元素为Cu、Zn、As、Sn、Sb、Cd、Pb;②本地扬尘和远源沙尘细颗粒;③可能与成土母岩风化有关的土壤颗粒的再悬浮和/或迁移,其方差贡献率分别为41.2%、31.4%和12.2%。     

自贡市龙潭镇土壤中重金属的地球化学基线及污染状况研究

地球化学基线是区分地球化学背景和异常的重要参数.在采集和测试自贡市龙潭镇内168个表层土壤样品的基础上,采用了地质统计学方法建立了研究区内重金属元素As、Cd、Cr、Pb、Hg、Cu、Ni、Zn的地球化学基线.在此基础上,应用地质累积指数方法评价了表层土壤重金属的污染状况.结果表明:区内各重金属元素基线值为As(3.86 μg/g)、Cd(0.183μg/g)、Cr(66.41 μg/g)、Pb(28.19 μg/g)、Hg(0.037 μg/g)、Cu( 23.1 μg/g)、Ni(24.5 μg/g)、Zn(62μg/g);研究区内Cd和Hg的污染较突出,各重金属元素的地质累积指数排序为:Cd＞H g＞Zn＞Cu＞As＞Cr＞Ni＞Pb.     

成都市东区大气总悬浮颗粒物(TSP)质量浓度及其重金属分布特征

大气总悬浮颗粒物(TSP)中的重金属污染物具有不可降解性,可经由干湿沉降转移到地表土壤和地表水体中,通过一定的生物化学作用,进入动植物体内,严重危害人体健康。研究了成都市东区TSP质量浓度,以及颗粒物重金属元素的浓度分布特征,并对该区重金属进行了污染评价。结果表明,2015年研究区大气TSP的年平均浓度为0.219 9mg/m3,略超过国家二级标准规定的年均浓度限值。研究区TSP平均质量浓度的变化为冬季春季秋季夏季,呈现明显的季节变化。富集因子分析表明,TSP中重金属Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Cu富集程度不一,其中Cd、Cu、Zn和Pb元素人为来源明显。     

淄博市区大气颗粒物重金属元素分布特征及其来源分析

为科学认识淄博市区大气颗粒物污染状况,探讨颗粒物的污染水平和元素在颗粒物中的分布与分配特征,对颗粒物中元素的来源进行分析。于2015年冬季和夏季期间分别布设45个和16个采样点采集悬浮颗粒物（TSP）、PM₁₀及PM_2.5样品,分析了颗粒物和18种元素（或化合物）的质量浓度。结果表明：1）大气颗粒物中冬季TSP、PM₁₀及PM_2.5的质量浓度均值高于夏季;PM₁₀和PM_2.5质量浓度均超过国家标准,其中冬季PM_2.5质量浓度是标准限值的1.96倍。2）不同粒径的颗粒物中元素质量分数差别显著,As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn等多数重金属元素主要富集在PM_2.5中,且PM_2.5约占PM₁₀的65%（冬季）和73%（夏季）。3）颗粒物PM_2.5中Al₂O₃、CaO、Fe₂O₃、K₂O、MgO等氧化物主要受土壤扬尘控制;As、Cd、Hg、Pb、Se、Zn等元素主要源于人为污染;Se的富集因子最高,反映了PM_2.5污染主要来源于燃煤;Co、Cu、Ni、Na₂O受土壤扬尘和人类活动的共同作用,而Cr具有混合污染的特点。     

刘家峡水库西南部水域表层沉积物重金属污染评价

为了研究刘家峡水库西南部水域表层沉积物中重金属的污染状况,对采集的55个表层沉积物样品中的6种重金属元素Cr、Cd、Ni、Cu、Zn和Pb的含量进行测试,其平均含量分别为77.03μg/g、0.16μg/g、33.53μg/g、32.09μg/g、291.77μg/g、22.44μg/g。在研究表层沉积物重金属含量空间分布的基础上,运用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、地累积指数法、潜在生态风险指数法,综合判断水库的受污染程度并对其潜在生态风险进行评估。6种元素的地累积指数排序依次为：Zn > Cu > Cd > Ni > Pb > Cr;潜在生态风险系数排序依次为：Cd > Cu > Pb > Zn > Ni > Cr;各区域重金属污染程度或潜在生态风险水平依次为黄河主河道 > 大夏河河口 > 黄河横剖面。综合4种方法的评价结果,认为对刘家峡水库西南部表层沉积物重金属污染及潜在生态风险评价贡献率较高的重金属污染因子是Zn、Cu和Cd;综合相关性分析与主成分分析,认为研究区沉积物重金属污染主要来源于两个方面：（1） Zn、Cu主要来源于生活污染或工业污染;（2） Cd主要来源于工农业活动产生的污染。     

湖南水口山多金属矿区废石堆重金属污染评价及赋存形态分析

湖南水口山及周边是湖南省重金属污染较为严重的地区之一,龙王山金矿床是该区中部的一个重要金矿床.为调查该矿床废石堆污染状况、是否为周边环境的污染源、污染途径、重金属迁移能力和潜在的危害,对矿区FS17废石堆进行了自然淋滤水和24 m浅钻系统取样,开展重金属元素总量分析,利用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法对其重金属污染程度进行污染评价,采用四步改良BCR提取法分析废石堆中8种重（类）金属元素（Pb、Zn、Cd、Cu、Cr、Ni、As和Fe）的赋存形态,并利用迁移指数量化废石堆重金属元素迁移能力;发现废石堆中Cd、Cu、Pb、As、Zn、Ni重金属元素严重超标,且在垂向上分布极不均匀;其自然淋滤水样中重金属元素Cd、Ni、Zn、Cu也严重超标;废石堆浅层重金属元素潜在迁移能力顺序为:Cd＞Ni≈Zn＞Cu＞Pb＞As＞Cr＞Fe,深层重金属元素迁移能力顺序为:Cd＞Zn＞Cu＞Ni＞Cr＞Pb＞As＞Fe,浅层重金属元素的迁移性大于深层;说明该废石堆重金属元素含量高,是周围环境重要污染源,酸性废水排放为其释放污染元素的主要途径;Cd、Cu、Zn、Ni迁移能力强,是周围环境的主要污染元素;Pb、Ni、As的迁移性在深层明显降低,可以通过埋深来削弱其迁移性,而Cr不会对周边环境产生污染.      

长春市城区大气湿沉降中重金属及pH值调查

为弄清长春市城区大气降水pH值及重金属湿沉降状况,于2006年8月-2007年7月在3个采样点分4季系统收集了大气降水样品12件,采用全谱直读电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析了As、Cd、Cu、Pb、Zn、Cr,采用原子荧光光度法(AFS)分析了Hg.结果表明:长春市大气降水年平均pH值为6.43,总体上为中性雨;降水中重金属质量浓度较低,Hg、Cr、Cu、Zn、As、Pb、Cd分别为0.042、3.59、9.25、148.6、18.44、21.71、0.933 μg/L,且受气象条件(如气温、风速、相对湿度等)影响明显,同时随区域的不同而略有差异.总体而言,除Cr外,各重金属元素质量浓度在春冬季明显高于夏秋季,汽车厂附近区域大气降水中重金属质量浓度最低.经估算,As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb和Zn湿沉降通量分别为2.13、0.21、1.70、3.74、0.019、6.82、65.78 mg/(m2·a),且主要集中在3-9月.     

神木北部矿区不同土壤类型下重金属污染特征与评价

通过测量神木北部矿区及其毗邻地区2种土壤类型(风沙区和黄土区)下8种重金属(As、Cd、Cr、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni)元素含量,评价矿区整体土壤重金属污染情况。结果表明:研究区2种土壤条件下除Pb和Cd外,其他6种重金属含量较毗邻未开采区具有显著增加,但8种土壤重金属含量均没有超过国家土壤环境质量二级标准;风沙区土壤污染程度较黄土区大;重金属元素污染分担率表现为HgZnAsCuNiCrPbCd;Hg、Zn和Cr 3种元素在两种土壤类型中均为重度污染,As、Cu和Ni属于中轻度污染,Cd和Pb属清洁安全类。     

华北平原典型工业城市秋、冬季大气细颗粒物污染特征

济宁市是位于华北平原大气污染传输通道上的工业城市,为研究其秋、冬季细颗粒物(PM2.5)的污染特征,在市区的3个站点进行了PM2.5的同步滤膜采样。采样期为2018年10月15日至2019年1月31日,涵盖非采暖期和采暖期(自2019年11月15日始),共270个小流量滤膜样品。研究结果表明,济宁市秋、冬季PM2.5平均质量浓度为(98.9±48.8)μg/m³,采暖期PM2.5质量浓度(107.1±52.8)μg/m³显著高于非采暖期(77.4±27.8)μg/m³。PM2.5的化学组成以二次无机气溶胶、有机碳和元素碳为主,占比分别为52.4%、10.9%和7.5%。S、Cl、K、Ca、Fe和Si元素平均质量浓度之和占元素总平均质量浓度的78.8%,是PM2.5中的主要元素。采暖期PM2.5的主要化学组分质量浓度显著高于非采暖期。二次有机碳是有机碳的重要来源,占比78.9%。PM2.5中Zn和Pb的富集因子较高,说明燃煤及相关工业对PM2.5中重金属的贡献较为显著,ρ(NO3^?)/ρ(SO4^2?)比值分析表明,济宁市整体受流动源影响较大。本研究可为查明华北平原典型工业城市的PM2.5污染来源成因提供依据。     

雄安新区西南部耕层土壤重金属的地球化学分布特征及评价

为查明雄安新区西南部耕层土壤的重金属元素污染状况,以唐河-唐河新道、清水河-府河流经区域的农田土壤为研究对象,采用野外采样和室内分析相结合的方法,调查研究耕层(0~20 cm)土壤As、Cu、Zn、Ni、Pb、Cr、Cd和Hg元素的质量分数和分布特征,分析评价重金属元素的污染状况及潜在生态危害风险等级。调查表明,除Cd外,其它重金属元素的平均值均低于土壤风险筛选值,有55%的Cd元素样本超出筛选值,其平均值超出筛选值约26.67%;土壤中As、Cu、Zn、Pb和Cd元素均有不同程度污染,污染程度排序为Cd＞Cu＞As(Zn)＞Pb,其中Cd的污染风险区大面积分布在研究区的中东部,具有典型面状污染特征,Cd元素重度和中度污染的比例分别为3.09%和12.74%;8种重金属元素潜在的生态危害程度排序为Cd＞Hg＞As＞Pb＞Cu＞Ni＞Cr＞Zn,其中Cd的生态危害为强、很强和极强的超标率分别为32.43%、31.27%和4.63%;RI值为强生态危害及其以上的比例占38.61%,平均值为287.39。综上表明,雄安新区西南部耕层土壤整体存在重金属元素的污染,重金属的潜在危害程度为中等风险。     

Statistical characteristics of heavy metals content in groundwater and their interrelationships in a certain antimony mine area

In recent years, most of domestic and foreign researches about heavy metal pollutions of metal mine mainly focus on water, soil and plants on the surface. There is lack of researches about heavy metal pollution in groundwater of metal mine. In this research, a certain antimony mine area is selected as a typical study area. Also, the study about statistical characteristics of heavy metals in groundwater has been carried out. Furthermore, the interrelationships have been preliminarily discussed through related analysis, such as relevant analysis, cluster analysis and principle component analysis. The results show that: the excessive elements in groundwater of study area are Sb, As, Pb, Se, and Ni. The average mass concentration of Sb, As, and Pb is higher than that of drinking water standards (GB5749-2006). The concentration of most heavy metals in dry season is lower than or equal to that in wet season for groundwater. Zn is the only metal in groundwater showing a different pattern, the concentration of which in dry season is higher than that in wet season. Under the impacts of stratum leaching and absorption effect, the concentration of heavy metals (except Pb and Ba) in groundwater are lower than or equal to that in surface water. As and Se, the two heavy metals have a significant positive correlation, which shows the two elements might have gone through similar environmental geochemical effect. Also, the connection among Zn, Hg, Pb, and Mn is not obvious; therefore, the sources of those elements are quite different. In addition, the elements of Se and As have obvious positive interrelationship with elements of CO32- and F-. Also, the Pb has significant positive correlation with PO43-, H2SiO3 and oxygen consumption. The results of cluster analysis show that 9 different heavy metals in the study area can be divided into 3 categories: Zn, Cd, Mn, Hg, Cu, and Cr belong to the first category, Se and As belong to the second one, and the last category is Pb. Also, the principle component analysis divides 6 heavy metals (Zn, As, Hg, Pb, Mn, and Se) into 4 different principle components, which can be utilized to assess heavy metals pollution situations in groundwater. The reliability of this method is higher than 91%. Moreover, the research provides theory basis and models for establishing evaluation index system and exploring the evaluation method of heavy mental pollution in groundwater.     

《攻坚行动方案》实施后北京市PM2.5中微量元素组成特征

文中利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)对《攻坚行动方案》实施后北京市环境大气PM2.5中微量元素组成特征进行研究。结果表明,《攻坚行动方案》实施后,北京市PM2.5中微量元素以Zn、Mn、Ba、Pb、Cr、Cu、Ti等7种元素为主,其中元素Zn含量最高。元素Zn、Cd、Tl、Cs、Rb的水溶性组分在总微量元素中占比超过80%,说明这些元素大部分以易溶于水的状态存在于PM2.5中。有趣的是,在PM2.5样品中微量元素的含量(10-6)随着PM2.5污染水平的升高而下降,而质量浓度(ng·m-3)随PM2.5污染水平的升高而升高。这说明单位质量PM2.5中微量元素的含量只与颗粒物的组成成分有关,与颗粒物浓度无关。采样期间PM2.5中的微量元素主要来源于土壤扬尘(48.27%)、燃烧源和工业排放(16.16%)、刹车和轮胎磨损(10.03%),其次是汽车尾气(5.84%)、建筑扬尘(4.88%)以及其他源(3.68%)。与攻坚行动前相比,PM2.5中微量元素的质量浓度有明显的降低,高污染等级的PM2.5样品中微量元素质量浓度的降幅最为明显,比攻坚行动前下降了80.3%。     

鄱阳湖水系重金属元素地球化学特征及入湖通量

江西省多目标区域地球化学调查显示,鄱阳湖流域河流两岸土壤(河漫滩沉积物)中存在明显的重金属异常带。为揭示河流两岸河漫滩沉积物(土壤)中重金属元素的来源、输送通量及其沉积历史,分别于丰水期和枯水期系统采集了鄱阳湖流域赣江、信江、饶河、抚河、修水及鄱阳湖湖水、悬浮物等样品,分析As、Cd、Pb等元素含量。研究表明：As、Pb、Cu、Zn等元素在研究区河流中的含量普遍较高,不同时期河水中的元素含量有较大的差异;各重金属元素在研究区河流迁移形式有很大的差别,As和Cd主要以离子态形式迁移,但Cd悬浮态迁移形式所占比例也很大;Pb、Zn、Cu和Ni主要以悬浮态形式迁移;重金属在河流水体和悬浮物两相中的分配受水体pH值、温度和悬浮物浓度等因素影响,不同的元素受这些因素的影响程度有很大的差别;按各支流输送通量,赣江和信江对湖区重金属元素输入通量的贡献最大,是鄱阳湖Cd等重金属元素的最主要来源。     

上海崇明岛表层土壤重金属元素分布特征与环境地球化学基线值研究

对上海崇明岛地区表层土壤中重金属元素的分布特征进行了研究,结果表明崇明岛表层土壤未受人为污染。运用标准化方法计算了崇明岛地区表层土壤中重金属元素镉、铬、铜、铅、锌、砷的环境地球化学基线值,建立了元素镉、铬、铜、铅、锌、砷的环境地球化学基线模型,确定其环境地球化学基线值分别为0.19、71.97、31.32、24.79、86.43、8.34μg/g。与上海市土壤背景值进行了对比检验,结果显示,标准化方法能有效计算土壤中元素的环境地球化学基线,获得的基线符合其定义和实际意义,为区域经济发展规划和环境评价提供了实用的基础地球化学信息。     

甘肃嘉峪关市表层土壤重金属空间分布与评价

为研究嘉峪关市重金属分布对环境的影响,分析了嘉峪关市表层土壤重金属分布和含量变化,并评价其富集程度,判断其来源和影响因素。采用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测量嘉峪关市134个表层土壤样品中六种重金属元素（Cr、Cd、Cu、Pb、Ni、Zn）的含量,其平均含量分别为281.6 mg/kg、0.35 mg/kg、60.68 mg/kg、51.39 mg/kg、108.65 mg/kg、161.0 mg/kg。在土壤重金属含量空间分布的基础上,用内梅罗指数法和地累积指数法对研究区土壤重金属富集程度进行了评价,六种元素地累积指数排序依次为: Cr > Cd > Pb > Cu > Zn > Ni,各功能区重金属元素整体富集程度依次为工业区 > 戈壁 > 生活区 > 农业区。戈壁采样点重金属元素含量（除Ni外）高于农业区,除工业因素外,地表植被的缺失加剧了戈壁地区重金属元素的富集。结合主成分分析,重金属元素空间展布,及内梅罗指数评价和地累积指数评价,分析了各元素可能的来源,认为Cr、Zn主要来自以钢铁生产加工为主的工业源,Cd、Cu、Pb来自于交通源,Ni可能与钢铁生产或当地背景值有关。通过分析嘉峪关市土壤重金属分布情况,以期为改善当地土壤质量提供科学依据,为我国西北地区土壤重金属的研究提供参考。     

山东省沂南县东部土壤重金属地球化学特征及源解析

为查明山东省沂南县东部地区土壤重金属污染现状和污染源,系统采集了4 779件表层土壤样品,测试分析Cd、Hg、Pb、As、Cr、Ni、Cu、Zn元素含量及pH值,用地统计学、多元统计、空间分析等方法,探讨土壤重金属元素地球化学特征及其可能来源。结果表明,研究区土壤Hg含量均值略高于临沂市表层土壤背景值,另外7种元素含量均值与临沂市土壤背景值相当。与GB 15618—2018土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准筛选值相比,研究区土壤8种重金属元素浓度超标率低,但极大值的超标倍数较大,反映局部点式和小片污染较重。研究区8种元素含量水平总体表现出由西到东三级台阶下降的特征。研究区土壤中Cd、Pb、Zn、As高含量主要受控于自然源母岩,叠加了程度不同的工矿交通和农业活动因素;Cr、Ni几乎完全受控于成土母岩;Hg、Cu主要受控于沂南金场、铜井金矿采冶活动,其次受工业和交通排放以及农业粪肥、农药施用影响。     

土壤重金属生态危害评价：以典型金矿区为例

通过对典型矿区土壤重金属污染现状与分布规律研究,发现土壤污染的主要因子是Cd、As、Hg、Cu、Pb、zn等重金属元素污染,金矿三废排放是土壤重金属污染的主要来源。一号金矿区Hg、Cd、As三种元素对土壤危害的贡献率之和达到94％,其中仅Hg元素的贡献率就达到了77％。二号金矿区Hg、Cd、As、Pb、Cu五种元素对土壤危害的贡献率之和达到97％,其中仅Hg元素的贡献率就达到了61％。金矿区土壤重金属元素潜在生态危害强、很强的土壤样品数量占总数的66．54％,占金矿专题研究区控制总面积的79．51％,土壤潜在生态危害严重,本成果为金矿区土壤污染防治提供了科学依据。