中国东部农村地区土壤及水环境中全氟化合物的组成特征和来源初探

关于全氟化合物(PFCs)在中国农村环境中的分布还未见相关的报道。本文利用固相萃取分离富集结合高效液相色谱-电喷雾负电离源串联质谱法分析中国东部8个农村地区土壤、地表水、地下水样品中17种PFCs的污染水平和组成特征,并利用比值法初步判定了水环境中PFCs的污染来源。结果显示,土壤中全氟羧酸类以PFOA为主(0.34~14.5 ng/g),全氟烷基磺酸类以PFOS为主(0.02~0.08 ng/g);地表水中PFCs以PFOA、PFHx A、PFOS和PFBA为主(4.8~29.6、0.73~31.8、nd~7.1和nd~6.1 ng/L);地下水中PFCs主要为PFOA、PFHx A、PFBA(nd~176、nd~50.1和0.08~16.1 ng/L)。土壤及水环境中PFCs总体上呈现从南到北递减的趋势;地表水中PFCs污染源大致分为生活污水和大气沉降两大类,其中大气沉降的贡献较大。     

全氟羧酸化合物在氟化工园区土壤-植物中的分布及组成特征

本次研究分析了典型氟化学工业园区周边不同植物及其根际和非根际土壤中全氟羧酸(perfluorinated carboxylic acid, PFCA)的含量、组成及分布特征。结果显示, PFCA在根际土壤和非根际土壤的浓度范围分别为9.6～160 ng/g和7.2～300 ng/g。根际土壤(rhizospheric soil, RS)和非根际土壤(non-rhizopsheric soil, NRS)中PFCA的浓度比值(c_ratio=c_RS/c_NRS)显示, PFCA并未呈现出根际富集效应。PFCA在植物地上部和根部的浓度范围分别为6.0～630 ng/g和6.1～570 ng/g。全氟辛酸(perfluorooctanoic acid, PFOA)是土壤和植物组织中最主要的全氟羧酸化合物,其浓度在根际土、非根际土、植物根部和地上部分别占总PFCA的(53±18)%、(51±22)%、(80±6.7)%和(34±18)%。短链(C₄～C₈)的PFCA,包括全氟丁酸(perf...     

山东烟台地区苹果果园土壤中DDTs和HCHs残留分布特征与来源解析

为研究不同土壤类型中有机氯农药的残留特征、降解程度和来源途径,采集了山东烟台9个不同地质单元苹果园根系土壤和剖面土壤样品,用电子捕获检测器气相色谱法测定其中的滴滴涕(DDTs)和六六六(HCHs)。结果表明,研究区所有类型根系土壤中DDTs和HCHs均未超出《土壤环境质量标准》的二级土壤限值(500 ng/g);土壤中DDTs的残留量及检出率均高于HCHs,DDTs检出率为100%,平均残留量为71.7ng/g,而HCHs的检出率为19.70%,平均残留量为7.9 ng/g;根系土壤中DDTs各异构体平均浓度依次为p,p’-DDT>p,p’-DDE>o,p’-DDT>p,p’-DDD,而HCHs大部分以α-HCH形式存在,部分以β-HCH、γ-HCH存在。不同类型土壤中有机氯农药残留分布特征明显不同:DDTs在棕壤土(臧家庄)中最高(145.5 ng/g),在中粗粒砂土(武宁)中最低(24.1 ng/g);而HCHs在细砂质壤土(蛇窝泊)中最高(27.9ng/g)。各剖面土壤DDTs均在<20 cm层位中残留最高。DDTs和HCHs来源解析表明:研究区土壤为好氧条件;麻砂棕壤(官道和桃村)、黏细壤土(牟平)、细砂质壤土(蛇窝泊)和棕壤土(臧家庄)近年来仍有新的DDTs输入;大部分根系土壤均未发现HCHs新来源,但麻砂棕壤(桃村)在HCHs禁用后可能仍存在林丹的使用。     

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。     

湖南洞庭湖地区土壤中Hg的来源

Hg污染已成为全球性的环境问题,尤其是Hg对土壤的污染,因其具有隐蔽性、不可逆性和长期性的特点,对陆生生态系统构成潜在的巨大威胁,因此查明土壤中Hg的来源非常重要。运用生态地球化学填图的指导思想,对湖南洞庭湖地区土壤剖面分析和成土过程研究后发现,表层土壤中Hg含量的高低与成土母质中Hg的含量有很好的对应性,成土过程对土壤中Hg的含量也有显著的影响。     

青海东部土壤及生物体中硒的地球化学特征

以青海东部富硒土壤为对象,研究了该区土壤及生物体中硒元素的含量、分布及迁移转化等地球化学特征。结果表明,该区土壤硒含量受古近系西宁群控制,土壤处于富硒水平,土壤呈碱性,且Se6+占总硒比例较高,土壤有效硒高,利于植物、动物及人体吸收。发现大蒜、小麦、油菜、牧草等作物对硒吸收能力较强,处于富硒土壤区的人群头发和家畜毛羽硒含量均较高。这一研究结果对该地区富硒土壤合理开发利用,具有重要的指导意义。     

北京市延庆区土壤重金属元素地球化学特征及其来源分析

北京市延庆区是首都生态涵养区,开展土壤重金属分布特征及来源解析研究对保障土地安全利用、防控生态环境风险具有重要意义。采集延庆区2 354件表层土样及44件深层土样,测试分析了重金属元素As、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、V、Zn及Sc等含量。采用空间分布分析、多元统计分析与受体模型相结合的方法,阐明了土壤重金属元素分布特征,解析了土壤重金属潜在来源,并计算了不同来源对土壤重金属的相对贡献率。结果表明,表层土壤中V、Cr、Ni、As元素主要来源于成土母质,Cd、Zn、Pb含量高值区集中分布于人口密集区域,人为活动对该3种元素影响较大,而Hg主要受大气干湿沉降的影响。深层土壤中Hg元素在居民区含量较高,而其余元素均未受到人为活动的影响。     

浙江临安东部地区土壤硒分布特征及影响因素

对浙江临安东部地区表层土壤进行地质调查,发现了大面积富硒土壤,并总结了表层土壤硒的分布特征及影响因素.研究区表层土壤硒含量平均值为0.38×10-6;不同土壤类型硒含量差异较大,其中黄壤硒含量最高,平均值为0.58×10-6.概率累积曲线表明,土壤硒主要来源于自然背景,受外源输入组分影响较小.土壤硒含量与V、Mo、Ni、Cr含量呈显著正相关,与有机质关系密切,与pH值相关性较好.荷塘组碳质页岩、硅质岩和宁国组碳质页岩是该区富硒土壤的主要来源.     

山东省东部地区浅层地下水地球化学特征及环境质量评价

以山东省东部地区农业生态地球化学调查中浅层地下水数据为基础,对分析测试的29项指标的地球化学特征进行了研究。调查区浅层地下水中,Mo、Pb、Mn、Fe、Cl-、NO2-、总硬度等含量变化较大,导致局部水质变差;其他指标含量变化较小,在浅层地下水中分布均匀。参照我国地下水质量标准和生活饮用水质量标准,对本区浅层地下水进行了单因子与综合环境质量评价,该区不可直接饮用的浅层地下水占44.88%,综合环境质量较差;地下水污染多发生在主要城市、工矿企业及其周边地区;单指标水污染呈点(源)状、线状分布,主要超标指标为总硬度、溶解性总固体、高锰酸钾指数、NO2-、Cl-、F-、Mn、Fe。重点探讨了高密北部高氟浅层地下水形成的原因,为区内高氟水治理及地氟病防治提供了依据。     

表层岩溶带土壤中有机氯农药的分布及来源特征研究——以重庆南川区为例

为了研究有机氯农药(OCPs)在表层岩溶带土壤中的分布趋势、组成特征和来源,采用气相色谱-微池电子捕获检测器(GC-μECD)分析了重庆市南川区水房泉、后沟泉、柏树湾泉、兰花沟泉等典型表层带岩溶泉上覆土层中有机氯农药的浓度。结果显示,总体上表层岩溶带土壤中的OCPs的浓度范围是7.13~323.37ng/g,其中后沟泉、柏树湾泉、兰花沟泉表层土壤中的17种OCPs检出率为100%,水房泉土壤中除p,p'-DDD外其余全部检出,但不同种类有机氯含量差异较大。其中HCHs、DDTs、CHLs、灭蚁灵是主要检出物。研究区内土壤样品中的HCHs来源于工业品HCHs和林丹使用的残留,且由于环境影响,土壤中HCH的同系物组成发生了明显变化。水房泉和柏树湾泉土壤中的DDTs来自于工业DDTs和三氯杀螨醇的混合源,而后沟泉和兰花沟泉土壤中的DDTs可能来自于工业DDTs的使用,而非三氯杀螨醇类型的DDT。对比中国和荷兰的土壤质量标准,柏树湾泉土壤中DDTs浓度接近于荷兰无污染土壤的参考值,兰花沟泉土壤中的DDTs应属于轻度污染,后沟泉土壤中的DDTs和氯丹类化合物污染程度较重,而水房泉土壤为无污染土壤。      

吉林东部花岗岩区地下水化学成分及其对岩石风化作用的制约

在吉林东部花岗岩区地下水化学成分和化学类型研究的基础上,以Na作为参比元素,确定了花岗岩风化过程中22种主量元素和微量元素的相对活动顺序。花岗岩区地下水的地球化学类型属低矿化度(变化范围为69.51×10-6~386.49×10-6,平均值为199.48×10-6)的HCO3-Ca和HCO3-Na-Ca型。花岗岩风化过程中元素的活动性顺序(RM)从大到小依次为:B、Ca、Mo、Zn、Sr、Na、Mg、Cr、Cu、Ni、K、Co、Li、V、As、Ba、Si、Y、Fe、Ti、Al、Mn。风化产物中的粘土矿物主要为高岭土、蒙脱石,反映出本区花岗岩的风化淋滤程度较弱的特点。     

中国东部新生代碱性玄武岩及幔源捕虏体中的流体组成

中国东部新生代碱性玄武岩及其幔源二辉橄榄岩捕虏体中的流体组分存在差异,幔源二辉橄榄岩形成于以Ｈ２,ＣＯ等还原性气体为主的流体环境中,其流体组分以含Ｈ２高,挥发性气体总量低为特征;碱性玄武岩中流体组分以ＣＯ２,ＳＯ２和挥发性气体总量高为特征,在其形成演化过程中有ＳＯ２等氧化性气体的流体加入。     

Seismic Velocity Structure and Composition of the Continental Crust of Eastern China

On the basis of a one-by-one latitude-longitude grid three-dimensional seismic velocity model, the crustal P-wave velocity structure in eastern China (105-125°E and 18-41°N) is obtained, and a set of geotherms for each grid is established for P-T correction on P-wave velocities. The average depths of sub-crustal layers and their average P-wave velocities of 18 tectonic units in eastern China are exhibited. Our result presents a 32-34 km thick crust beneath eastern China, which is thinner than previous studies, with an average velocity of 6.54 km/s, corresponding to a 5 kg/m3 variation in crustal mean density. The thicker upper but thinner middle and lower crust results in a lower average seismic velocity of eastern China. An intermediate crustal composition with a SiO2 content of 59.7 wt% has been estimated. However, there exists a significant lateral variation in the crustal structures among the tectonic units of eastern China. The structure and composition features of some regions in eastern China in     

北京市再生水灌区地下水中典型全氟化合物的分布现状及生态风险

全氟化合物(PFCs)是一种新型持久性有机污染物,因具有持久性、生物蓄积性和高毒性而受到广泛关注。目前关于河流、污水、湖泊等地表水体中PFCs污染状况的研究较多,而地下水PFCs的相关研究相对较少。本文以北京市再生水灌区为例,探讨了典型PFCs化合物在地下水中的含量、分布及其生态风险,并重点关注了灌区内某垃圾填埋场周边地下水PFCs的影响。使用固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法分析了2020年5~6月采集自北京市再生水灌区的52个地下水样品,结果表明灌区地下水中不同程度地检出包括全氟羧酸(PFCAs)和全氟磺酸(PFSAs)在内的10种目标PFCs化合物,浓度范围为1.07~24.19ng/L, 其中以全氟正丁酸(PFBA)、全氟正辛酸(PFOA)和全氟丁烷磺酸(PFBS)三类单体的检出浓度最高,平均浓度分别为2.94±2.42ng/L、2.88±3.45ng/L和1.15±2.05ng/L。与来自氟化学工业园的地下水相比,本研究区地下水中∑PFCs浓度明显偏低,这与本研究区观测井多处于农田区域有关。PFCs在浅井(< 50m)与深井(>50m)中的浓度随着井深的增加有明显下降趋势。此外,从全区地下水PFCs的空间分布来看,垃圾填埋场周边的地下水PFCs浓度明显偏高,并随着与垃圾填埋场的距离增加而显著降低,说明垃圾填埋场对周围地下水PFCs的污染具有一定影响。通过计算PFOA、全氟辛基磺酸盐(PFOS)和PFBA的风险商得知,该垃圾填埋场对周边环境尚未构成生态风险,但鉴于地下水PFCs的隐蔽性与持久性,建议继续给予定期监测与评估。     

Effects of Soil Composition on Zn Speciation in Drainage Waters from Agricultural Soils

The influence of Zn speciation on Zn transport by drainage from different soils to surface water is examined in a stream catchment in an agricultural area. Drainage waters were collected from two types of soils, a mineral soil (MS) and a soil rich in organic matter (OS) by means of artificial drainage pipes. The speciation of dissolved Zn in the stream and the drainage waters was determined using ligand-exchange and voltammetry. About 50–95% of dissolved Zn is bound in strong complexes, and the free Zn²⁺ ion concentration is in the range of 1–16% of dissolved Zn. A substantial part of Zn is present in weaker organic or inorganic complexes. The simulated Zn speciation using the WHAM VI model is compared to the determined speciation. Free Zn²⁺ concentrations predicted by the WHAM VI model are generally higher than the analytically determined free Zn²⁺, but are mostly within the same order of magnitude. Effects of different soil organic matter content on Zn speciation and transport are discussed. Zn speciation in the drainage at the OS site is influenced by the distribution of organic matter between the solid and solution phase. The abundant organic Zn complexes in solution contribute to facilitate Zn transport from soil into surface waters, through the drainage at the OS site. Drainage from the OS site contributes about twice as much Zn input to the receiving water as the MS soil, as related to specific area. The mineral soil contains much lower organic matter, and a part of Zn bound with inorganic phases can hardly be released by dissolved organic ligands, leading to much higher Zn retention at the MS site.     

中国东部主要入海河流As元素分布、来源及影响因素分析

为查明中国河流中As等重金属元素的分布规律,于2007—2008年分丰水期和枯水期对中国东部30余条入海河流水体、悬浮物统一进行采样分析。结果表明:东部河流中As元素溶解态含量均值为3.1μg/L,同世界河流相比,明显偏高;且频率分布直方图具有多个峰值,反映出明显的人为污染。利用富集系数的研究表明,悬浮物同样受到较明显的人为污染。As在河水中的迁移形式以溶解态为主,pH值和温度对As的迁移形式有明显影响。流域内岩石类型对河流中As含量影响显著,火山岩、火山碎屑岩类广泛分布的流域河水中As含量明显偏高,花岗岩及中、深变质岩广泛分布的流域河流中As含量则偏小。利用生活、工业污水作为As元素人为来源端元,对海河、黄河、长江、珠江等河流人为源进行了估算,分别为46.7%、18.7%、13.5%、8.3%。     

华北东部平原浅层高矿化弱渗透地下水的开发技术示范研究

开发利用华北东部低海拔平原浅层弱渗透含水层地下水,是挖掘水土资源潜力与提高光热生物环境资源利用水平的关键问题。通过借鉴国内外经验和现场勘查设计施工,在天津、沧州、衡水和济阳等地成功建立了"抽咸换淡辐射井"、"河水-雨洪水-潜水循环利用井"、"虹吸连通增采井"等不同类型示范工程,取得了在低成本条件下的良好效果。这既解决了淡水、微咸水、甚至是咸水地区的农业灌溉用水问题,也使浅层咸水大规模改造利用成为可能,为合理开发利用水土资源开辟了一条可行的途径。     

中国东部中—新生代基性岩的同位素特征:源区性质及深部过程

胶州大西庄玄武岩的形成时代处于中生代和新生代之间,这给追索深部过程以及岩石圈演化提供了有利条件.其Pb同位素组成较为均一,[n(206Pb)/n(204Pb)](t)=18.18-18.24,[n(206Pb)/n(204Pb)](t)=15.42-15.44,[n(206Pb)/n(204Pb)](t)=37.87-...     

Characteristics of Volcanic Rocks in the Shoshonite Province, Eastern China, and Their Metallogenesis

The shoshonite province in eastern China is characterized by extensive distribution (ca. 80000 km2) of Late Jurassic-Early Cretaceous (165-100 Ma) shoshonite series with subordinate high-K calc-alkali series. It was formed in a dominantly tensile stress field. In comparison with their analogues in island arcs and active continental margins in other countries, the volcanic rocks in the shoshonite province have their specific characteristics in petrology, mineralogy and geochemistry as well as related mineralization association, which are the comprehensive reflection of the special composition and structure of the mantle and crust of the province and the special Mesozoic regional tectonic setting.