河北省典型铅锌矿区重金属来源解析及生态风险评价

为揭示河北省典型铅锌矿区重金属来源及生态风险,以河北省某铅锌矿区周边区域为研究对象,通过系统的田间采样采集了156件土壤样品,通过主成分分析(PCA)及正定矩阵因子分解(PMF)模型分析,分析了区域内重金属的来源;运用地累积指数法及潜在生态风险指数法进行了风险评价。研究结果表明,Cr, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Pb和Hg质量分数平均值分别为53.6,25.7,62.7,692,10.6,1.75,142,0.129 mg/kg,除Cr, Ni和As外,其余5种重金属均处于不同的污染水平,平均值均超河北省土壤背景值,Hg, Cd, Zn, Pb和Cu的变异系数均大于1.75,As的变异系数大于0.5,表明这6种重金属属于高度变异。源解析显示,研究区土壤重金属的主要来源为采矿活动、自然来源、农业活动和金矿冶炼,其中,Pb, Zn和Cd主要源于采矿活动;Cr, Ni主要受自然母质的影响,属于自然来源;Cu主要受农业活动和采矿活动的双重影响;As受自然来源、采矿活动和农业活动三重控制;Hg主要源于金矿冶炼和采矿活动。PCA与PMF模型有机结合、彼此印证,增加了重金属来源解析结果...     

基于便携式地物光谱仪的常见宝玉石材质反射率光谱特征分析

以傅里叶红外光谱与拉曼光谱为代表的宝玉石光谱分析法,虽然广泛应用,但仪器便携性有一定局限,难以对大体积或依附于金属类、纺织品类文物上的宝玉石进行原位无损检测.高光谱技术来源于卫星遥感,在地面实验中可以分为不成像的便携式地物光谱仪和图谱合一的高光谱成像仪.本研究采用便携式地物光谱仪对十余种宝石,包含透闪石、堇青石等无机盐类宝石,红宝石、蓝宝石等氧化物宝石,琥珀、蜜蜡等有机宝石进行观测,并对三类宝玉石的光谱特征进行了分析总结,得到以下结论:大部分无机盐类宝玉石均存在吸附水、羟基或者是羟基与阳离子的结合水光谱特征,且在2 000～2 400 nm有各自的特征基团的特征吸收峰;氧化物宝石在400～1 100 nm含有大量阳离子特征;有机宝石吸收特征峰以有机键氨基的倍频、组合频特征为主,是与前两类无机宝石区分的主要依据.研究表明高光谱分析能够准确鉴别出不同种类的宝玉石材质,在宝玉石类文物的快速无损鉴别、品质、产地分析等方面有较大潜力.     

碱熔-电感耦合等离子体发射光谱法测定大气颗粒物样品中无机元素

大气颗粒物(TSP和PM10)中Si、Al、Ca、Mg、K、Fe、Na等元素含量较高,是颗粒物源分析的指示性元素。目前分析大气颗粒物样品中无机元素的方法有中子活化分析法、X射线荧光光谱法、微波消解(或高压釜消解)电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法。本文建立了碱熔-电感耦合等离子体发射光谱法测定大气颗粒物样品中Si、Al、Ca、Mg、Fe、Ti、Ba、Sr、Zr等无机元素的分析方法,样品于镍坩埚中530～550℃灰化60 min后用NaOH融熔,水提取,再用2 mL 50%的HCl酸化,钠基体匹配消除干扰,解决了大气颗粒物滤膜样品中Si易产生的溶解不完全等问题,提高了Ti、Ba、Sr、Zr等主、次量元素测定的精密度和准确度。讨论了坩埚和熔剂的选择、灰化温度、灰化时间、酸度、干扰等影响因素。在选定条件下,测定结果相对误差(RE)﹤4%,相对标准偏差(RSD,n=12)﹤5%,检出限为0.0047～1.2 ng/g。方法所需设备简单,分析成本低,快速简便,精密度好,准确度高,适宜批量样品的测定。     

河北西石门铁矿区土壤重金属污染空间分析及风险评价

矿区土壤重金属污染严重威胁着生态环境和周边居民的健康，对其进行有效监管意义重大。河北西石门铁矿是邯邢地区的大型磁铁矿床，针对该矿区土壤重金属污染亟待开展综合研究。本文以西石门铁矿一号矿区为研究对象，利用地球化学、统计学、地理信息学等多学科技术，对9种典型土壤重金属的空间分布和污染风险进行分析。采用ICP-MS测定重金属含量，通过描述性统计分析、多元统计分析和空间插值分析得到重金属超标率、污染来源及空间分布特征，并结合单因子污染指数、内梅罗综合污染指数、潜在生态危害指数评价其污染风险。描述性统计分析结果显示，矿区土壤Co的超标率为75.83%,属重度污染，Cu、Cd、As的超标率分别为14.70%、21.40%和13.29%,属中轻度污染，Cr、Ni、Zn、Pb和Hg的超标率均低于5%,属轻度污染；多元统计分析结果显示，Cr、Ni、Zn、Cd、As和Pb来源于成矿区自然风化环境污染，Co和Cu来源于采矿生产、化肥使用造成的人为环境污染，Hg来源于人为因素造成的局部污染；空间插值分析结果显示，重金属含量在马会河两岸露天采矿区较高，在河流和居民区较低；污染风险评估结果显示，研究区内梅罗综合污...