贵州万山汞矿区稻田土壤汞的分布及污染特征

受历史汞矿开采活动影响,万山汞矿区稻田遭受了严重的汞污染。为了查明万山汞矿区稻田土壤的汞污染现状以及评估其环境质量改善情况,系统采集了受汞矿区影响的五条主干河流沿岸稻田土壤进行汞含量分析,评价总汞和甲基汞污染程度及其生态风险,并与2008年以来该区域稻田土壤汞数据进行对比。结果表明,研究区稻田土壤的总汞含量为0.21~207 mg/kg,几何平均值为(4.26±4.83)mg/kg;甲基汞含量为0.42~13μg/kg,几何平均值为(1.81±1.93)μg/kg。59%的稻田土壤处于重度汞污染,75%的稻田土壤存在极强的汞潜在生态风险。与已往数据相比,稻田土壤汞含量在2012年后呈下降趋势,基本反映了当地汞防治措施的执行效果。为了避免稻田土壤汞污染引起的安全健康风险,今后应采取除污染源治理以外的土壤修复措施或风险管控措施。     

万山汞矿区稻田土壤生物有效性汞的提取方法

土壤中汞的生物有效性是决定土壤汞污染和农作物汞富集的重要指标。然而,采用不同提取方法所得到的有效态汞含量存在差异。为探索适用于汞矿区稻田土壤生物有效性汞的提取方法,研究对比了4种提取剂(超纯水、0.005 mol/L DTPA混合液、0.1 mol/L CaCl2和0.1 mol/L HCl)对万山汞矿区内两条典型河流沿岸稻田土壤生物有效态汞的测定结果。结果表明,万山汞矿区稻田土壤总汞含量均值为(12.7±0.42)mg/kg,超标率为93%。土壤生物有效态汞含量较低,4种试剂提取的有效态汞占总汞比例依次为0.005%、0.018%、0.003%和0.036%;超纯水提取的土壤生物有效态汞与稻田土壤、水稻根和茎的总汞浓度显著相关,表明超纯水提取方法最适用于测定万山汞矿区稻田土壤的生物有效态汞。本研究可为评估土壤汞污染风险提供技术和数据参考。     

乌江流域东风水库水体中不同形态汞的时空分布特征

为弄清东风水库水体中不同形态汞的时空分布特征,在春季和夏季对东风水库进行采样,分别利用两次金汞齐-冷原子荧光法(CVAFS)和蒸馏-乙基化结合气相色谱冷原子荧光法(GC-CVAFS)测定总汞(THg)和甲基汞(MeHg)浓度。结果表明,东风水库THg(0.63~3.06 ng/L)和MeHg浓度(0.023~0.081 ng/L)与未受污染的天然湖泊水平相当,水库未受到明显的汞污染。夏季总汞(THg)、颗粒态汞(PHg)以及颗粒态甲基汞(PMeHg)浓度均值分别是春季的1.8、2.9和1.7倍,但春季总甲基汞(TMeHg)和溶解态甲基汞(DMeHg)高于夏季。季节性降雨强度的差异可能是导致东风水库水体不同形态汞浓度季节性变化的主要原因。此外,东风水库上游水体THg和PHg显著高于中下游水体,表明东风水库的修建对THg具有一定的拦截作用。     

湖南锡矿山锑矿区农用土壤锑、砷及汞的污染状况初探

通过实地采样调查和对样品进行实验室分析,研究了湖南锡矿山锑矿区采矿区、冶炼区和尾矿区附近农用土壤的锑、砷及汞的污染状况。结果表明这3个区域8个采样点的农用土壤均受到这3种重金属元素较高浓度的污染,土壤中锑、砷及汞的浓度分别为:141.92～8733.26、14.95～363.19和0.16～5.68 mg/kg,均远高于湖南土壤中这3种元素的背景值。锑与砷的平均浓度是荷兰土壤中锑、砷最大允许含量的695和2.3倍,而锑矿区农用土壤中汞的平均含量与荷兰土壤中汞最大允许含量2.2 mg/kg接近。在3个研究区域中,冶炼区的土壤中这3种元素的浓度均为最高,采矿区和尾矿区的依次减少。通过用地累积指数法评估锑矿区农用土壤中上述3种重金属污染程度发现,锑矿的开采和冶炼是矿区农用土壤受到重金属严重污染的根本原因,其中锑对土壤重金属污染的贡献最大。     

淮南采煤沉陷区土壤中汞的时空分布特征

以淮南采煤沉陷区土壤为研究对象,测试分析了样品中汞的含量,结合土壤pH值、有机质含量特征,探讨了采煤沉陷区土壤中汞的时空分布特征。结果表明:与未沉陷区土壤相比,沉陷区土壤有机质破坏严重,最高下降了46%;采煤沉陷区土壤中汞的含量为0.013~0.050 mg/kg,平均值为0.027 mg/kg,69.7%的采样点超过了淮南市土壤背景值;沉陷8 a后土壤汞含量最高,为0.033 mg/kg,是未沉陷土壤汞含量的1.74倍,且随着沉陷时间的增加,土壤中汞存在富集趋势;水稻土壤汞富集能力最高,高于玉米和大豆土壤;在垂直剖面上,汞含量由表层向下依次降低;且汞与pH值表现出显著负相关,有机质与汞显著正相关。      

苏州西部土壤汞分布特征及成因

在收集以往自然重砂测量、土壤测量资料的基础上,结合1∶5万土壤地球化学调查,进行苏州西部土壤中汞的分布特征及成因解析。结果表明,研究区土壤中Hg含量变化范围较大,介于0.023～5.012 mg/kg之间,平均值高达0.386 mg/kg,远高于苏州地区表层土壤及太湖水网平原表层土壤Hg含量平均值,土壤汞污染比较严重。区内辰砂矿物与土壤中Hg的空间分布具有较高的耦合性,与区内断裂构造、矿床分布有关,表明区内土壤中的汞、辰砂分布是多金属矿成生作用的产物,人类活动的影响不大。     

汞在地壳、岩石和疏松沉积物中的分布

20世纪80年代以来分析测试技术取得了突破性的进展,积累了汞在岩石和疏松沉积物大量可靠的分析数据,发现引用20世纪70年代前发表的有关汞的地壳丰度及岩石和沉积物中的平均含量作为衡量标准已不适宜.本文根据近20年来发表的有关汞在地壳、岩石和疏松沉积物中含量的文献,结合作者在地壳元素丰度研究中积累的大量岩石中汞含量的可靠数据以及IGCP360"全球地球化学基准"计划获得的国外沉积物中汞含量的可靠数据,综合给出了汞在地壳、出露岩石地壳的丰度分别为7 ng/g和13 ng/g,岩石、火成岩、沉积岩、变质岩的平均含量分别为12.5 ng/g、6.9 ng/g、22.6 ng/g和8.6 ng/g,大陆疏松沉积物、水系沉积物、泛滥平原沉积物、土壤和浅海沉积物的平均含量分别为60 ng/g、60 ng/g、60 ng/g、65 ng/g和25ng/g.     

碱消解-高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法测定生物样品中的甲基汞和乙基汞

建立了碱消解-高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用系统测定生物样品中甲基汞(MeHg)与乙基汞(EtHg)的分析方法。为提高灵敏度,选用微流量的PFA雾化器,在优化的检测条件下,MeHg及EtHg检出限可达到0.036μg/L和0.03μg/L;线性范围达到4个数量级,两条工作曲线线性相关系数为1。对1.78μg/L MeHg、1.65μg/L EtHg的混合标准溶液重复测定7次,色谱峰面积的相对标准偏差(RSD)分别为1.79%和1.44%。对标准物质BCR 464(金枪鱼)的分析结果表明,测定值与标准值基本吻合,但略低于标准值;甲基汞和乙基汞的加标回收率分别为85.9%和84.5%。高效液相色谱与质谱联用技术的高灵敏度和低检出限能够满足生物样品中汞形态定量分析的要求。     

多年冻土区土壤中汞的研究进展

汞污染是当前重要的全球性环境问题。在气候变暖的背景下,多年冻土退化能够显著改变土壤环境和水热过程,进而可引发土壤中汞的活化和大量释放,对生态系统产生潜在的风险。本文综述了多年冻土区土壤总汞的浓度和储量、空间分布和影响因素,阐释了多年冻土不同退化过程中（活动层增厚和热喀斯特发育）土壤中汞的迁移转化和释放特征及其环境效应。北半球多年冻土区土壤总汞储量为597 Gg(384～750 Gg),植被吸收作用驱动的大气单质汞[Hg(0)]沉降是土壤中汞的重要来源。多年冻土区土壤中总汞含量和空间分布主要受大气汞沉降、有机质含量和沉降后过程（如淋溶作用）的影响。多年冻土退化不仅能够向大气和水生生态系统释放大量的汞,还可增强微生物甲基化作用生成剧毒的甲基汞（MeHg）,已经对全球汞循环及区域环境产生了重要影响,且这一影响在持续加强。未来研究中需结合汞同位素等多技术手段,追踪多年冻土融水径流中汞的迁移转化和传输过程;强化热喀斯特对汞释放的影响研究;结合野外原位观测与模型模拟,全面评估多年冻土退化对土壤汞迁移转化的影响及其环境效应。     

汞矿区稻田土壤汞形态分布特征及对甲基化的影响

汞污染区稻米甲基汞超标现象普遍存在,汞在土壤中的形态分布被认为是影响甲基化过程的重要因素之一.本研究选取贵州省万山废弃汞矿区和土法炼汞区为研究区域,在水稻生长期间对稻田土壤剖面中总汞、甲基汞及形态汞进行测定,结合土壤环境因子指标,讨论土壤汞形态分布特征对甲基化的影响.研究表明,汞矿区稻田土壤中总汞和甲基汞均表现出随土壤深度加深而逐渐降低的趋势,且主要以有机结合态和残渣态形式存在,占总汞的98％以上.在废弃汞矿区,不同形态汞可能会转化为生物难以利用的形态:溶解态与可交换态、特殊吸附态与氧化态汞可能先转变为有机结合态,再转变为残渣态汞.在土法炼汞区表现为硫酸盐还原与铁还原过程驱动的汞甲基化过程,并且有机结合态汞可能也参与了甲基化过程.     

High exposure of Chinese mercury mine workers to elemental mercury vapor and their increased hair methylmercury levels： A preliminary report

Objectives： To assess the exposure to elemental mercury （Hg0） vapor and methylmercury （MeHg） among mercury mine workers in an area of Guizhou Province, China. Methods： Urine total mercury （THg） and hair THg and MeHg were measured in 26 mercury miners and smelters （i.e., exposed group）, and 52 control subjects （unexposed group）. Results： The mine workers showed high geometric mean THg concentrations in urine （258 ng/mL, 226 μg/g creatinine） and hair （20.0 μg/g）. The urine Hg level of smelters, in particular, was extremely high （338 μg/g creatinine in urine）. The highest urine THg reached 4580 μg/g creatinine. THg concentrations in urine and hair showed a significant correlation in the exposed group （r=0.62）, indicating the adhesion of HgO vapor to hair. However, no such significant correlation was found in the control group.     

中国煤中的汞

煤中的汞是人们最为关注的环境有害元素之一。由于汞具有强挥发性,燃烧时容易排放到大气中,从而对大气产生污染。我国多数煤中含汞处于0.01～1mg/kg之间,平均0.15mg/kg。煤中黄铁矿是汞的主要载体,其它硫化物、方解石和粘土矿物也可能含汞。燃煤向大气排放汞的问题正日益受到重视。     

贵州滥木厂汞矿区土壤与大气间气态汞交换通量及影响因素研究

利用动力学通量箱-大气自动测汞仪联用技术,分别于2002年12月和2003年5月对贵州省西南部滥木厂汞矿区5个采样点的土壤汞释放通量进行了系统的测定.结果表明该区土壤是大气的重要汞释放源.5个采样点土壤释汞通量最高值达10 543.7 ng/(m2·h),平均值最高达(2 283.3±2 434.2)ng/(m2·h)(n=152).结果显示土壤总汞含量与土壤释汞通量关系密切,是决定土壤汞释放的内在因素,光照、温度、湿度和大气汞含量等环境因素与土壤释汞通量有较好的相关性,对土壤汞的释放有显著的影响.     

云南金顶超大型铅锌矿区镉的水地球化学研究

云南金顶铅锌矿是镉(Cd)元素富集区,采矿活动导致Cd释放出来进入地表环境造成Cd污染.矿区水体中出现较高含量的Cd,高出天然河流中Cd含量的50～100倍.矿区架崖山、北厂和跑马坪等采矿区水体中Cd浓度范围在15～30 μg/L之间.矿区水体中Cd含量水平表现为:矿山浅层地下水＞矿山溪流水＞沘江河水.研究结果表明,矿区沘江下游河段水体明显受Cd污染,其中水体中Cd的平均含量为15.7 μg/L,悬浮物中Cd含量为49.3 mg/kg,沉积物中Cd含量为203.7 mg/kg.矿区载Cd岩石和矿物的自然风化是造成矿区水环境中Cd污染的直接原因.     

漓江水系汞的分布和污染研究

对漓江水系干流、支流、连体湖泊、较大的孤立湖塘和近岸水井设置40个采样点。水样采样周期为2个水文年,分枯水季和丰水季两次采样,现场测定水温、电导率、pH值等理化参数。系统采集水样112件、底泥样40件、水草样40件、近岸土壤样40件。底泥样用逐步浸提法进行不同形态汞分析。研究结果显示,干流河水、底泥和水草中汞的平均含量分别为0．12μg／L、0．20μg／g和0．032μg／g;主要支流河水、底泥和水草中汞的平均含量高于干流,分别为0．15—0．23μg／L、0．38～1．7μg／g和0．028—0．044μg／g。底泥中汞含量均高于近岸土壤汞含量。无论是干流还是支流,河水汞含量与底泥、水草汞含量有明显的相关关系。由上游至下游,漓江水系干流、主要支流河水样汞含量均不断增高,可高出源头河水汞含量的1．5—5倍。相应地指示重金属离子污染的参考指标——电导率值不断增高,河水的pH值亦逐渐增高。丰水期（5月至6月）河水中的汞含量（0．12—0．28μg／L）明显高于枯水期（9月至11月）河水中的汞含量（0．091—0．28μg／L）。不同断面河水汞含量均高于相应近岸井水汞含量。不同水体底泥中汞的形态分布一般顺序为：残渣态〉难氧化降解有机质结合态〉腐殖酸结合态〉碳酸盐和铁锰氧化物吸附态〉交换态〉易氧化降解有机质结合态〉水溶态。综合各项资料分析,认为漓江干流是桂林城市汞污染最大的汇。根据地表水环境质量标准（GB3838--2002）,仅汞而言,漓江水系均达到Ⅳ类水质标准（河水中汞含量≤1μg／L）。漓江支流汞污染高于干流,对干流存在较大的污染风险。     

百花湖沉积物剖面中汞的空间分布

贵阳百花湖长期受汞法生产醋酸企业含汞废水的污染,沉积物及其孔隙水均受到严重的汞污染,总汞含量远远高于背景区.我们研究了汞污染企业停排后,百花湖沉积物剖面中汞污染程度、水平和垂直分布特征.研究显示,汞的垂直分布呈现表层和底层含量较低,中层出现峰值的分布趋势,沉积物中总汞的最高含量达到38 mg/kg(干重),且这种分布趋势恰好与贵州有机化工厂的生产历史相对应,反映了百花湖汞污染主要来源于该厂.百花湖表层沉积物中总汞的含量逐步下降,但在上游沉积物中总汞含量仍约为背景区总汞含量的40倍左右,离污染源较远的下游逐渐减少到背景区的3倍左右.这表明百花湖的汞污染在逐渐减轻,沉积物中大量的汞的扩散和再悬浮对上覆水体、鱼类和其他水生物具潜在的危害性.     

上海口岸进口煤炭总汞含量的分布特征

随着我国从煤炭净出口国向世界第一大煤炭进口国转变,进口煤炭中汞成为大气汞污染一个不可忽视的来源,研究进口煤炭中总汞含量的分布特征,对科学评估进口煤炭中汞的迁入性风险和保护环境安全具有重要意义。本文借鉴美国环境保护总署分析固体和液体(包括土壤、沉积物、沉淀物及废水或地下水等)中汞含量的方法(EPA 7473),运用直接测汞仪法测定了上海口岸123批进口印度尼西亚、加拿大、俄罗斯、澳大利亚煤炭的总汞含量。进口煤炭中总汞含量的稳健统计描述表明,上海口岸进口煤炭总汞含量中位值为0.043 mg/kg,标准化四分位距为0.025 mg/kg。依据我国煤炭行业标准MT/T 963—2005《煤中汞含量分级》,上海口岸进口煤炭主要为特低汞煤和低汞煤,其中印度尼西亚煤炭中存在高汞煤和中汞煤。进口煤炭汞含量与灰分含量、全硫含量的相关分析表明,印度尼西亚、俄罗斯煤炭总汞含量与灰分含量不相关,与全硫含量正相关,推断汞的赋存形态主要为硫化物结合态;进口加拿大煤炭总汞含量与灰分含量呈负相关,与全硫含量呈正相关,推断煤炭中存在一定的有机结合态汞;进口澳大利亚煤炭总汞含量与灰分含量呈正相关,与全硫含量呈负相关,推断煤炭中汞的赋存形态主要为铝硅酸盐结合态。本文建立的固体进样-直接测汞仪测定煤炭中总汞含量的方法,省去了消解样品前处理操作,较冷原子吸收光谱法、氢化物发生-原子荧光光谱法等传统分析方法大幅缩短了检验流程,提高了分析效率,值得推广应用;运用该方法可准确评价进口煤炭中汞的赋存形态特征,针对性提出高汞煤炭的处理方法和燃煤电厂汞排放量控制的有效途径。     

放牛沟硫铁多金属矿床汞的地球化学异常特征

放牛沟矿床中的矿物、岩石及矿石含汞量的差异说明汞的次生地球化学异常来自矿体,特别是PbZn矿体。壤中气汞(Hg°)、土壤吸附汞(△Hg)及全汞(THg)异常套合出现是PbZn矿体的可靠标志。全汞异常能反映浅部矿体;吸附汞和壤中气汞异常不但反映浅部矿体,还能指示盲矿体及含矿断裂。根据汞的地球化学异常特征的研究,结合地质、土壤和岩石地球化学勘查结果,提出了两处找矿有希望地段。     

武汉城市湖泊汞的环境地球化学评价

汞由于其在环境中的持久性、生物地球化学可循环性以及潜在的生态威胁性而受到格外关注。对武汉远郊、城乡结合部和市区三种环境中6个湖泊的水、沉积物和生物(鱼)中汞污染特征进行了调查采样,用原子荧光光谱仪进行了汞含量的测定。采用Hakanson提出的潜在生态危害指数法直接评价了武汉湖泊汞的生态效应。结果表明,与国家食品卫生标准鱼肉中汞含量(≤300ng/g)相比,除梁子湖乌鱼(汞含量为676ng/g)外,6个湖泊3种鱼肉中汞含量均未超标,表明武汉城市湖泊汞元素尚未造成明显的生态效应;与国家Ⅲ类水质汞含量标准(0.1μg/L)相比,除金银湖水汞含量(0.137μg/L)略有超标外,其他湖水汞含量分布在0.048～0.081μg/L之间,均在合格标准线以下,武汉地区湖水中重金属汞污染不严重,不会构成严重的环境问题;应用Hakanson评价模型,据单个金属的潜在生态危害系数,排出所研究湖泊沉积物汞污染程度的序列为:东湖>墨水湖>金银湖>梁子湖>汤逊湖>鲁湖。     

北极阿拉斯加春季积雪中汞的时空分布及其来源分析

开展北极雪冰中汞分布特征及其来源的探究,不仅可以丰富冰冻圈汞生物地球化学循环的认识,而且对评估北极环境中汞的潜在暴露风险具有现实意义。在2017年4月至5月对美国阿拉斯加的积雪进行大范围样品采集,探讨了该区域积雪中汞的空间分布特征及其成因、汞的沉降后过程以及潜在来源分析。研究表明：积雪中汞的空间分布受大气汞亏损事件（AMDEs）及人为源的共同影响,毗邻北冰洋海岸（如巴罗）积雪中总汞（THg）浓度较高,接近人为源的山地表层雪中THg浓度较高。巴罗雪坑中THg浓度随深度增加呈下降趋势。积雪中主要阴阳离子与THg的相关性分析表明,阿拉斯加积雪中THg的空间分布可能主要受北冰洋海盐气溶胶以及人类活动的影响。