土壤环境中化学定时炸弹的研究现状与展望

土壤环境中的化学定时炸弹对生态环境乃至人类自身危害极大,国内外均有大规模发生化学定时炸弹的实例,但是,由于其不易发现而常常被忽略,这将造成更为严重的后果。化学定时炸弹的分类问题比较复杂,目前较为妥当的做法是对各种分类方案进行有益的探索。化学定时炸弹的触爆机制研究十分重要,是进行地球化学灾害评价、预测和防治的基础;地球化学工程技术是将来预防和治理化学定时炸弹最主要手段。从科学的严密性和严肃性考虑,化学定时炸弹的概念应该由具有更深刻内涵和更广泛外延的“缓变型地球化学灾害”来替代。     

东亚季风区近地面大气气溶胶中OCPs和PCBs纬度分布：以7Be为参照系

连续一年在北京、青岛、广州以每周3d的时间尺度同步采集近地面大气中气溶胶中7Be的测定数据以及在春、秋季节变换时期我国5个不同纬度城市大气气溶胶中7Be和典型持久性有机污染物（有机氯农药和多氯联苯1的同步观测数据,并对文献上发表的我国其他城市近地面大气中气溶胶中’Be年平均值数据进行了分析。通过对以上数据资料的总结和分析,观察到在东亚季风区近地表大气气溶胶中7Be浓度的年平均值呈现正态分布模式,并且在中纬度北纬40°N附近达到极大值。大气气溶胶中7Be在春、秋季节变换时期我国不同纬度城市的瞬时纬度分布仍呈现正态分布模式,但以30°N为最大值。在秋季大气颗粒相中HCHs和PCBs浓度最大值出现在30°N。气相中PCB-28所占百分比随纬度增高而增大,而颗粒相中PCB-28的纬度变化不大。蒸汽压较低的PCB-180在气相中的浓度基本上不随纬度变化,而颗粒相中PCB-180则基本上集中在纬度36。N左右,表明在东亚季风区大气中挥发性较低的POPs化合物具有某种纬度聚焦作用。以宇宙射线成因核素7Be作为大气环流的参照系,可以得出东亚季风区大气环流可影响持久性有机污染物纬度分布的结论。     

凹凸棒石用于修复铜锌镉重金属污染土壤的研究

利用凹凸棒石黏土矿物优异的物化性能对采集的安徽铜陵地区重金属污染土壤进行盆栽修复试验,以降低种植蔬菜中重金属污染物的有效态含量。凹凸棒石与矿区土壤的质量配比设置5组(1∶10、1∶20、1∶40、1∶100以及原土),选择适宜在北京生长的四季小白菜和北京快菜进行种植,盆栽试验结果表明,使用凹凸棒石黏土矿物可以将土壤的pH值提高到5～8,改善了矿区的土壤环境条件,提高黏土矿物对重金属的吸附性能;通过适量添加凹凸棒石黏土矿物,对Cu元素的平均修复率达到31.50%,Zn元素的平均修复率达到26.15%,Cd元素的平均修复率达到34.92%,能够有效减少蔬菜对Cu、Zn、Cd三种重金属元素的吸收。凹凸棒石与土壤的质量比为1∶20时,对污染土壤的修复效果最佳。     

南方某工业区周边土壤和蔬菜中铅的健康风险评估

在南方某城市工业区周边采集了蔬菜样品100个、土壤样品145个,分析了土壤和蔬菜中铅的含量水平,对其健康风险进行了评估;并通过计算富集系数筛选出抗铅污染能力较强的蔬菜品种。研究区土壤中铅累积明显,共有135个土壤样品中的铅含量超过了二级土壤环境质量标准。蔬菜样品中铅含量范围为1.41～303.10mg·kg-1,均超过食品中污染物限量标准,超标率达到100%。其中,叶类蔬菜的铅含量明显高于根茎类和瓜果类蔬菜;瓜果类蔬菜的铅富集系数最低,抗污染能力最强,而根茎类和叶类蔬菜对人群健康存在严重的健康风险。     

贵州万山废弃矿区小流域系统沉积物及悬浮物重金属的空间分布特征

废弃矿山虽已不再开采,但废弃矿坑、旧冶炼场地、埋填的尾矿坝受雨水淋滤仍可通过地表径流对下游地区造成污染。研究废弃矿山水系沉积物及悬浮物中重金属的沿河道分布及相互关系具有重要的现实意义。本文以贵州万山汞矿区下溪河小流域系统作为研究区域,对沉积物及悬浮物中重金属元素进行初步调查,为监测和污染耕地进行修复提供基础资料。通过湿法消解的前处理方法,利用电感耦合等离子体质谱和原子荧光光谱法测定了沉积物及悬浮物样品中Cr、Ni、Cu、Cd、Pb、As、Hg、Zn、Co含量,查明污染现状及空间分布特征,以获取矿区污染物向下游迁移、扩散的信息。结果表明:沉积物中Hg含量范围为0.10～16.0μg/g(干重),平均值为5.79μg/g,是《国家土壤环境质量标准》二级土壤Hg限值的几十倍;Cd在部分站点超标;Ni、Cu、Co含量平均值均不超标;Hg和Cd的变异系数较大,显示空间分布不均的特征。沉积物中Hg为高潜在生态风险级别。研究区沉积物及悬浮物中的Hg浓度与河段的水动力条件有关,最大值出现在河道宽阔、水流平缓的站点。由于万山汞矿早已停止开采和冶炼,本研究提出,自然条件下废弃矿区的风化淋滤引起颗粒物输送是造成河流下游Hg和Cd污染的原因。     

内蒙古巴丹吉林沙漠400年来大气沉降 Hg的湖泊沉积记录

Hg污染具有全球性,人类活动较少地区的湖泊沉积物对长距离输入的大气沉降Hg变化敏感。巴丹吉林沙漠中发育了约142个沙漠丘间湖泊,是研究大气沉降Hg记 录的理想材料。选择巴丹吉林沙漠东南部的宝日陶勒盖湖泊进行湖泊钻探,结合²¹⁰Pb_uns和¹³⁷Cs核素测年及THg沉积通量计算,重建了400年来巴丹吉林沙漠湖泊的THg沉积记录,并探讨了影响沙漠湖泊THg沉积的影响因素,评估了自然背景和人类活动的影响。结果表明：(1)沉积物中THg含量分布范围为1.5~17.5 ng/g,富集系数和沉积通量的分布范围分别为0.3~4.5和2.9~38.9 μg/(cm²·a)。 THg含量、富集系数和沉积通量均表现为在岩心上部近几十年富集。(2)近400年来,湖泊沉积物中背景THg(THg_岩石风化)通量变化相对稳定,主要受控于附近物源供给和区域风沙活动。大气沉降THg(THg _大气)通量自20世纪30年代以来呈逐渐增加的趋势,很大程度上反映了近几十年来人为源大气沉降THg的增加。但20世纪30年代以来岩心局部的大气沉降THg通量的峰值可能还受全球变暖和湖泊生产力增加 的影响,而20世纪30年代之前出现的峰值可能与“小冰期”冷期强烈的区域风沙活动有关。巴丹吉林沙漠湖泊400年来的THg_大气沉积通量变化与全球Hg产量和冰心中的大气Hg含量变化记录一致,是沙漠 地区大气沉降THg的可信纪录。     

土壤重金属地球化学特征及环境评价——以张北县二台镇为例

张家口北部坝上草原地区属于典型的半干旱草原牧区, 近年来受到人为活动影响, 土地荒漠化加剧, 草原生态系统受损严重。本研究依据张北县二台镇土地利用现状边界布设了136个土壤采样点, 测定了土壤21个指标。运用主成分分析法与GIS空间插值(IDW)方法来分析土壤中重金属元素的空间迁移富集与分异机理, 并采用地累积指数法、潜在生态危害指数法对表层土壤9种重金属元素(Cd、Hg、Mn、Cr、Cu、Pb、Zn、Ni和As)污染程度、生态风险进行评价。结果显示: 研究区9种重金属元素土壤环境质量单指标等级评价以一等、低风险土壤为主。根据因子分析和主成分分析, Hg、Pb受人类活动及成土母质控制, 其余7种元素均受成土母质的控制。地累积指数结果显示, 9种重金属元素除Hg以外地累积指数均小于0, 总体为无污染等级, Hg为中污染等级。潜在生态危害指数结果显示Hg和Cd为潜在危害元素, 其中Hg整体达到很强生态危害程度, Cd达到中等生态危害程度, 其他元素为轻微生态危害程度。重金属综合生态危害指数(RI)表明在研究区七间窑村—哈拉勿素村以西地区为中等生态危害风险区, 其余地区为轻微生态危害风险区。     

华北平原土壤环境重金属元素分布规律及其意义

为全面深入掌握华北平原的重金属元素分布状况,本文以2002年以来在华北平原范围内的3省2市开展的区域土壤地球化学调查数据为基础,制得华北平原区域内As、Hg、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn等7种重金属元素的土壤环境地球化学图.本文分析了该7种重金属元素在华北平原的分布规律,并分析了成因.在7种重金属元素的基础上,本文还制...     

不同季风时节北京近地面大气颗粒物中7Be和POPs的变化

2009年8月至2010年7月在东亚季风区中纬度城市北京连续一年以每周3天的时间尺度同步采集近地面大气中气溶胶样品并测定了宇宙射线成因核素7Be 和8种有机氯农药（OCPs）、7种多氯联苯（PCBs）的浓度。7Be浓度全年平均值为（8.39±0.49） mBq/m^3,显著高于欧洲地区具有相同纬度的城市。最高值出现在9月（15.64 mBq/m^3）,最低值出现在5月（1.35 mBq/m^3）。夏季7Be浓度值较低,春、秋季浓度值较高。对大气气溶胶中7Be进行不同季风时节的比较要比季节性的比较可更好地揭示7Be的变化规律及其来源。夏季的低值与东南季风导致的多降雨气象条件有关。秋季的高值为大气环流异常所致。OCPs和PCBs总浓度（∑OCPs和∑PCBs）呈现夏季低,秋、冬季高的现象。西风和西北风为北京市大气气溶胶中POPs浓度最高的季风时节。较高氯代PCBs （PCB153和PCB180）在冬季占主导优势。较高的PCB101和PCB118可能来自北京周边的污染源。在部分时期7Be与DDTs和δ-HCH有显著的相关性,而在春季和夏季PCB-101与7Be有很好的相关性。     

南方某工业区大气总悬浮颗粒物重金属来源解析及其对土壤环境质量的影响

解析大气总悬浮颗粒物(TSP)的重金属来源可为重金属生态风险评价和环境修复提供理论依据。本文研究了中国南方某工业城市冶炼厂周边冬季TSP和表层土壤(0~20 cm)中的重金属环境效应。采用大气主动采样技术收集TSP样品,原子荧光光谱法和电感耦合等离子体质谱法测定其中重金属的含量,结合富集因子法和Pearson系数法分析重金属含量特征及其来源。结果表明,研究区TSP中Zn、Pb、Cd含量最高达到30809.06×10-6、9902.91×10-6、1011.21×10-6,分别是中国土壤背景值的201.43、222.53、5616.20倍,属于污染严重级别;Ni、Cr含量分别是中国土壤背景值的1.83倍和2.96倍。冶炼厂、火力发电厂和化工厂等人为源是Zn、Pb、Cd、Hg、As等重金属富集的主导因素;土壤重金属含量与TSP重金属含量呈显著正相关,可判定研究区土壤的重金属来源主要为大气沉降。