江苏典型地区河流沉积物重金属元素分布特征及其污染来源

通过对河流沉积物等地表沉积物中重金属元素分布等环境地球化学调查数据的统计分析,总结了江苏典型地区河流沉积物中重金属元素的分布特点与规律:江苏局部地区河流沉积物中,Cd、Pb、Zn、Cr、Cu、Ni、Hg等相对富集趋势明显,Cd最大富集倍数 100;不同河流沉积物的重金属元素分布存在差异,与其污染来源密切相关;工业排放是导致河流重金属污染的主要原因,使用含Cd的颜料作为调色剂导致部分河流出现严重Cd污染;与土壤等其他地表沉积物相比,河流沉积物中重金属元素的分布更不均衡。查明河流沉积物的重金属元素分布可为相关农产品安全性预测、确定重金属污染来源、追踪涉重产业的发展历程、防治局部耕地重金属污染等提供科学依据。     

石英尾砂对濠河上游沉积物污染的磁学响应

濠河上游沉积物和石英尾砂磁学参数及SiO₂质量分数(w(SiO₂))分析结果表明,沉积物中w(SiO₂)高达80%以上,说明沉积物已被石英尾砂严重污染。磁测结果显示,沉积物与石英尾砂的磁学特征基本相同,这2类样品中的主要磁性矿物是磁铁矿,含量较低,磁性矿物粒径较宽,主要为0.1~5 μm;这主要是大量石英尾砂进入濠河后,在其稀释作用下,沉积物磁性减弱,使磁性矿物的粒径变粗。沉积物中w(SiO₂)与磁学参数(χ、SIRM和χ_ARM)存在负相关关系(-0.83≤R≤-0.61),表明磁学参数能反映石英尾砂对沉积物的污染程度,其值越低说明石英尾砂对濠河污染越严重。     

华南地区含硫化物金属矿山生态环境中的重金属元素地球化学迁移模型——重点对粤北大宝山铁铜多金属矿山的观察

粤北大宝山是华南金属成矿带的大型铁铜、铅、锌、钼等多金属综合性矿床,富含硫化物,位于北江支流横石河的上游分水岭,流域封闭性很好。矿山开发引起横石河下游的上坝村成为远近闻名的"癌症"村,部分村民出现"痛痛病"疑似症状。由于其特殊的地理位置和对下游引发的严重污染,该矿山成为研究湿热地区含硫化物金属矿山重金属元素生态-环境地球化学迁移的理想场所。以Zn为例,该矿山重金属元素从矿体中向生物体迁移过程经过尾砂/水反应界面、水/沉积物反应界面、土壤/间隙水溶液界面和土壤/植物界面4个重要的反应界面。其中,尾砂/水反应界面控制重金属从源头尾砂中的释放;水/沉积物反应界面控制重金属在水体中与河流沉积物的沉淀与释放的平衡;土壤/间隙水溶液界面控制土壤生物有效性;土壤/植物界面控制生物对重金属的吸收与利用。4个界面的介质间相互作用较好地刻画大宝山矿山因为开采,重金属元素从内生环境中曝露出来,然后在表生环境中释放、迁移、转化、归宿的迁移模式。上述认识对矿山重金属污染治理具有重要的指导意义。通过改变重金属迁移反应界面的条件,可以阻断矿山元素的迁移,达到污染治理的目的。     

沉积物粒度特征及其对环境的指示意义——以濠河为例

为了研究河流沉积物粒度对区域气候变化的指示作用,对濠河中游、下游、濠河入淮河口3个典型河床沉积物剖面及石英尾砂的粒度进行了测量。结果显示:3个沉积物剖面按粒度的变化特征均可分成四层,第一层沉积物以细粉砂为主,第二、三、四层以粗粉砂为主,其中第二、三、四层沉积物的粒度频率分布曲线与石英尾砂非常相似,说明大量石英尾砂排入濠河后,沉积物粒度特征由石英尾砂控制。在近30年中,濠河沉积物的粒度随河水动力的变化而出现波动,这种波动与降雨量的年际变化、洪水的发生等自然因素有关,沉积物平均粒径的峰值与降雨量大或洪水发生的年份存在对应关系。濠河沉积物的粒度特征具有濠河流域气候干湿变化的指示意义:粒径粗指示降雨量较多的湿润气候,粒径细指示降雨量较少的干旱气候。     

兰州市宛川河中段表层沉积物中重金属元素迁移富集特征

通过对兰州市宛川河中段双店子河段表层沉积物元素分析,结合有机质含量和粒度测试,运用聚类分析和相关分析的方法,研究了重金属元素在河流表层沉积环境中的分布及迁移富集等地球化学行为与特征。结果表明Zn元素在研究河段有轻度污染;相关分析表明重金属元素含量与沉积物粒度之间无显著相关性,重金属元素主要是在固-液平衡体系中、通过多相化学反应形成沉淀。污染源分析表明,造纸污水的排放是造成研究区域中上游河段有机质含量较高的主要原因,大分子有机物质的存在不仅改变了此段河流沉积物粒度的变化,且有机质对重金属元素的富集有一定减缓作用。     

大冶铜绿山铜铁矿床尾矿砂中重金属与微量元素环境地球化学特征研究

为了解铜绿山铜铁矿床尾矿砂中重金属元素的释放迁移地球化学过程及其扩散范围,运用ICP.MS对大冶铜绿山铜铁矿床尾砂库的尾矿砂及其相关的水系沉积物和土壤中重金属元素、稀土元素进行了测试分析.环境地球化学研究发现,研究区重金属元素在尾矿砂垂向剖面和水系沉积物中具有较明显的垂向和横向空间分布规律;尾砂库西北边水稻田土壤明显受到Cu、Zn、Cd等重金属元素的污染,稀土元素分布模式及微量元素比值研究揭示了污染原因可能是水稻田土壤继承了附近废弃的选矿厂和矿体的特征;尾矿砂和水系沉积物稀土元素分布模式及微量元素比值的变化规律,在一定程度上可以解释重金属元素在垂向和横向空间上的分布特征.     

pH对长江下游沉积物中重金属元素Cd、Pb 释放行为的影响

河流沉积物中的重金属元素对水生生物和人类具有潜在的危害性,主要是由于环境条件的变化会使沉积物中的重金属元素释放到水体中。因此,研究影响沉积物中重金属元素释放的因素是十分重要的。研究了长江下游沉积物在不同pH条件下重金属元素Cd、Pb的释放能力和释放前后Cd、Pb形态的变化。结果表明,Cd、Pb在沉积物中的释放主要是在酸性条件下发生的,并且释放率随pH的升高而迅速降低,pH＞7.0后,释放率都非常低。释放能力Cd明显大于Pb。形态分析的4个典型沉积物样品中,Cd在南京位点样品中主要存在于残渣态中,其余3个位点样品主要存在于弱酸态和可还原态中,Pb在4个典型沉积物样品中主要存在于可还原态中。pH的变化使沉积物中Cd的各形态都不同程度地发生了释放,弱酸态和可还原态释放的程度最大,而Pb的各个形态释放都不明显。     

牦牛坪稀土矿区河流沉积物重金属形态及潜在危害

<正>在矿山开发过程中,通常会产生大量富含重金属元素的酸性选矿尾矿废水,这些重金属元素随着矿山废水的排放进入河流,经过一系列物理、化学和生物过程进行迁移转化,绝大多数由液相转入固相,结合到沉积物中(Equeenuddin等,2013)。然而当水体物化条件改变时,这些重金属可能重新释放,造成二次污染,危害水文     

雄安新区白洋淀表层沉积物重金属地球化学特征及生态风险评价

【研究目的】白洋淀为雄安新区核心生态功能区,为支撑白洋淀湿地生态修复与保护,系统开展了全淀区表层沉积物环境质量调查。【研究方法】在白洋淀湿地采集表层沉积物样品484组,查明了白洋淀表层沉积物重金属地球化学特征,并采用地累积指数法、潜在生态风险指数法等多种方法开展了重金属生态风险评价。【研究结果】白洋淀表层沉积物重金属含量普遍偏高于河北省表层土壤重金属含量背景值,府河入淀口及白沟引河入淀口为重金属元素主要富集区,入淀河流输入为白洋淀重金属主要来源;环境地球化学综合评价结果为清洁无污染等级分布面积144.54 km²,占表层沉积物分布总面积的96.68%;各重金属污染程度由重到轻排序为Cd＞Cu＞Hg＞Pb＞Zn＞Ni＞Cr＞As,Cd元素污染程度等级以中度和偏中度为主,Cu元素以轻度和清洁为主,其他元素以清洁无污染为主;重金属潜在生态风险以轻度和中度为主,河流入淀口所在淀区重金属潜在生态风险高于其他淀区,潜在生态风险由高到低排序为南刘庄＞烧车淀＞小白洋淀＞王家寨＞藻苲淀＞捞王淀＞池鱼淀＞泛鱼淀。【结论】白洋淀表层沉积物环境质量总体较好,南刘庄等局部淀区存在重金属污染潜在生态风险,以Cd元素污染最为突出。创新点：采用地累积指数法、潜在生态风险指数法等多种方法,系统评价白洋淀湿地表层沉积物重金属污染程度和生态风险;重金属地球化学特征分析与主成分分析法相结合,揭示表层沉积物重金属污染主要来源为河流输入。     

双道氢化物原子荧光法同时测定天然水中痕量的砷和锑

在天然水、(湖水、井水和泉水等)中经常有一定量的砷和锑存在,而其含量变化则与金矿床、锑矿床及多金属矿床有密切的关系,因此在水化学测量中砷和锑是极为重要的探途元素。水化学测量与水系沉积物测量相似,而某些元素可能在水中形成的异常比水系沉积物更宽阔,成为区域化探中更易找到目标的找矿手段[1]。同时文献[2]指出水化学找矿法也是找寻盲矿体的有效方法。     

激光粒度仪转速对河流砂质沉积物测量的影响

激光粒度仪是沉积物粒度测量中常用的仪器,通过对河流沉积物的粒度测量发现,激光粒度仪的转速会影响粒度测量结果。实验结果表明:被测样品的颗粒易受撞击而破碎,激光粒度仪转速对样品遮光度有影响;转速太大会使大颗粒的破碎严重,转速太小又会导致样品颗粒不能均匀分散于溶液中,综合分析得出河流砂质沉积物应用Mastersizer 2000激光粒度仪测量的较适宜转速为1 900~2 000 r/min左右,且不宜加超声波震荡。     

富镉铅锌矿床开采过程中水质污染特征——以贵州都匀牛角塘富镉锌矿床为例

铅锌矿的开采和选冶使含锌和镉等有害物质的尾矿暴露于地表,这些有毒元素通过自然风化淋滤作用进入地表水,进而污染矿区水体,对矿区生态环境破坏性极大。本文通过对贵州都匀牛角塘富镉锌矿区河流、选矿厂排放的污水、坑道水进行采样分析,发现矿区水体呈弱碱性,水体重金属污染并不严重,其中Cd等重金属有毒元素的含量大多没有超过生活用水国家标准和农业灌溉水国家标准。结合已有研究成果,认为碳酸岩地区碱性环境限制了镉等重金属有毒元素的活化迁移,使其就近富集在矿区土壤、植物及河流沉积物中。更重要的是由于碳酸盐岩对矿山酸性排水的中和缓冲作用,降低了矿石的风化淋滤速度,减轻了因铅锌矿开采和选冶活动导致的Zn、Cd等有毒重金属元素对矿区环境的污染,为非碳酸岩地区铅锌矿山环境污染和治理提供了一些借鉴。     

长江中游网湖沉积物重金属元素变化特征分析

在放射性核素¹³⁷Cs和²¹⁰Pb精确计年的基础上,建立了长江中游网湖近代沉积物年代序列。通过对沉积物中金属元素含量和粒度的测定,结合相关的文献资料,分析了100多年来网湖沉积物中重金属元素的垂直分布特征、物源变化,以及自然因素和人类活动对其的影响,最后采用地累积指数法和潜在生态危害指数法进行了重金属污染评价。研究结果表明：  20世纪50年代以前,人类活动对重金属元素沉积影响不大,重金属元素含量低于或接近参考的背景值,主要表现为自然沉积。其中1920～1950年间,流域高频率的洪灾使网湖沉积物中粘土物质减少,战乱和血吸虫病造成阳新县工农业生产衰退,人口急剧下降,受此影响沉积物中重金属含量出现了一段低谷。50年代以后,随着人口的增长、经济的速猛发展,尤其是矿产开发和大规模的水利工程建设,流域水土流失加重,大量陆源物质进入湖泊,使Cu,Ti,Mn,Zn,Co,Fe和Pb含量增加。重金属污染评价结果表明：  100多年来网湖总体上污染较轻,主要污染元素为Pb;   Cu和Zn在60年代后出现轻度污染;   Mn在沉积物表层出现轻度污染。目前,网湖RI=40.83,生态风险较小,但作为水生生物的养殖基地,中国重要的湿地保护区,其重金属污染问题应引起有关方面的关注,以防患于未然。     

海南岛主要河流水体中重金属元素迁移富集特征

河流体系中的重金属元素主要存在于悬浮颗粒物、溶解相和沉积物三部分中.选择海南岛12条主要河流,分别在丰水期和枯水期采集过滤水、悬浮物及水系沉积物样品,分析重金属元素在过滤水、悬浮物及水系沉积物中的含量特征,总结水体中重金属元素的地球化学迁移方式及富集特征,查明重金属元素迁移富集的主要影响因素.     

小秦岭太峪水系沉积物重金属污染生态危害评价

以金矿开发影响的黄河二级支流太峪水系沉积物为研究对象,沿河采集16个表层沉积物样品,分层采集垂向剖面10件水库沉积物样品,测定了样品中重金属元素Hg、Pb、Cd、Cr、As、Cu和Zn的含量,采用Hakanson潜在生态指数法和Tomlinson污染负荷指数法评价重金属元素污染程度和潜在生态风险。结果表明,矿业活动是太峪水系沉积物重金属元素污染的主要因素;变异系数、富集系数和最高污染系数均反映Hg、Pb、Cd是太峪水系沉积物的特征污染重金属元素,Cr和As的质量分数接近地区背景值;太峪水系表层沉积物受到重金属元素的极强污染,山区段污染较山外更严重;整个流域的Hg、Pb、Cd具有很强的潜在生态危害,Cr、As、Zn的潜在生态危害轻微;太峪水系沉积物垂向各层沉积物都受到重金属元素的极强污染,生态问题以Hg、Pb、Cd的潜在生态危害为主,其污染和生态危害程度都高于流向上的沉积物。潜在生态危害指数评价突出了不同元素的毒性和危害程度,而污染负荷指数法侧重于样本空间上的污染程度,二者互补使用有利于实际问题的全面评价。     

镇沅县老王寨金矿河流沉积物重金属污染探讨

通过对老王寨金矿河流沉积物,分别于5个点7条剖面连续采样,着重分析Hg、As、Pb三种重金属含量,结果三种元素在沉积物表层含量较高,元素活性顺序为HgPbAs。并逐年向下游迁移,随着矿业开发规模的扩大,三种重金属元素的污染将逐年扩大。     

古红河沉积物稀土元素特征及其物源指示意义

莺歌海盆地内的大量沉积物是验证与青藏高原隆升有关的河流流域变化争论的理想材料.因此,对南海西北部莺歌海盆地6口井沉积物样品进行了稀土元素分析,结果发现,位于盆地中央轴部位的N4、N5及N6井沉积物自晚渐新世到更新世具Eu元素正异常的特征,显示其母岩应为红河流域内大量基性-超基性变质岩和火山岩;位于盆地东侧斜坡带的N1和N2井沉积物则受控于以Eu元素负异常为标志的海南岛;位于盆地东南侧的N3井沉积物晚渐新世明显受到基性物源的影响,使Eu元素呈现正异常的特征,到上新世该井沉积物主要受控于海南岛物源.越南中北部马江断裂带中古生界变质岩区以及红河流域的变质岩区为该地区提供了大量基性沉积物,造成该地区沉积物具Eu元素正异常的特征.可以认为,红河源区从晚渐新世一直到更新世时期流域内母岩类型基本保持稳定,没有大的流域母岩类型突变事件发生.因此,如果红河在其演化历史上发生过流域面积袭夺事件,其时间也只能在晚渐新世之前或更新世之后.     

黄铁矿对三价锑的氧化机理研究

<正>锑是一种广泛分布的有毒元素,对生物体具有慢性毒性及致癌性。由于含锑化合物的广泛使用及随意排放,环境中锑污染越来越严重,锑污染事件频发。锑及其化合物已被美国环保局及欧盟列为优先污染物,在巴塞尔公约中关于危险废物的越境迁移限定中将锑列为危险废物之列,锑已成为全球性,新型污染物。锑在环境中主要以三价锑和五价锑的形式存在。锑的形态与环境氧化还原状态的关系十分密切。在有氧环境中,锑主要以五价锑的形式存在,而在无氧环境中,主要以三价锑的形式存在。锑及其化合物的毒性和     

不同条件下水钠锰矿对氧化锑的氧化性溶解影响

<正>锑(Sb)是元素周期表中第五周期VA主族元素,原子序数和原子量分别为51和121.75。锑原子最外层结构为5s25p3,以p3充填形式存在,较易失去电子和捕获电子,使得锑具有较强的活性。由于锑潜在的慢性毒性及被证实具有致癌性,其被美国环保局及欧盟列为优先污染物,在巴塞尔公约中关于危险废物的越境迁移限定中将锑列为危险废物之列。我国是世界上锑的主要生产国和出口国,因而对锑污染的研究不容     

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。