缓变型地球化学灾害:特征、模型和应用

“缓变型地球化学灾害”是通过长期积累而存在于土壤或沉积物中的包括重金属和有机污染物在内的环境污染物,因环境物理化学条件(例如温度、pH值、湿度、有机质含量等)的改变减小了环境容量,某种或某些形态的污染物大量地被重新活化和突然释放出来并造成严重生态和环境损害的灾害现象。这种灾害具有明显的特征,其定量数学模型可较完整地概括出环境系统从“干净”到“污染”再到“灾害”的整个过程,可以用于灾害的风险概率评估、预测、灾害爆发轨迹等方面的研究,为土壤污染防治和灾害预警提供了定量研究工具和可供实际采用的基本手段,对当前国土资源调查中的“生态环境地球化学评价”具有重要的借鉴意义。     

缓变型地球化学灾害:特征、模型和应用

“缓变型地球化学灾害”是通过长期积累而存在于土壤或沉积物中的包括重金属和有机污染物在内的环境污染物,因环境物理化学条件（例如温度、pH值、湿度、有机质含量等）的改变减小了环境容量,某种或某些形态的污染物大量地被重新活化和突然释放出来并造成严重生态和环境损害的灾害现象。这种灾害具有明显的特征,其定量数学模型可较完整地概括出环境系统从“干净”到“污染”再到“灾害”的整个过程,可以用于灾害的风险概率评估、预测、灾害爆发轨迹等方面的研究,为土壤污染防治和灾害预警提供了定量研究工具和可供实际采用的基本手段,对当前国土资源调查中的“生态环境地球化学评价”具有重要的借鉴意义。     

合肥大兴镇土壤中Pb元素缓变型地球化学灾害研究

基于缓变型地球化学灾害数学模型,对合肥大兴镇地区土壤中Pb元素的缓变型地球化学灾害特征进行研究.结果显示,研究区土壤中Pb元素有TRCP_Pb→Pb_E+C释放转化的趋势,土壤面积约11%具有爆发Pb缓变型地球化学灾害的可能性,这与大兴镇是合肥的工业重镇有关.同时,土壤元素缓变型地球化学灾害的研究对土壤重金属污染预警具有重要的意义.     

环境水处理工程最新进展

环境水处理工程最新进展梁宁（中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）关键词水处理，污染物，环境地球化学环境水处理工程是减少废水中污染物对环境造成危害的有效措施。随着工业生产的发展，大量的生活、生产废水的排放，对土壤、地表水、地下水等环境体系造成污...     

铜仁"凶宅"事件的环境地球化学调查研究

贵州铜仁市坝关村居民区出现人畜突发性昏迷和抽搐的可疑病例,怀疑和当地环境中的化学元素和微量物质有关.我们在事发地点采集并分析了土壤、灰尘、水和人体尿样等样品,并对土壤和岩石样品以及患者住宅进行了放射性核素剂量检测.结果表明,区内土壤Pb污染比较严重,As和Zn为中度污染.土壤中Pb、Zn和As含量分布具有后山大于菜地大于居民区的特点,与后山上的矿体风化淋漓密切有关.饮用水中的重金属含量符合(GB5749-85)的规定,而人体尿液中除Cr偏高外,其余属于正常范围.患者住处和土壤的放射性核素剂量也都属于正常范围.灰尘样的有机污染物中检出苯系物,但其危害症状与患者的发病症状不一致.由于受条件所限,没有对灰尘中的有机污染物进行定量对比分析.综上所述,可以排除疾病事件为重金属中毒和放射性损害的可能,是否与有机污染物有关还需进一步研究.     

城市土壤环境地球化学研究--以苏州市为例

通过苏州城市环境地球化学调查工作的实施，对城市土壤环境地球化学研究的工作方法进行了初步研究。结果显示。苏州城市土壤的主要污染区域分布于东南居民生活区、西部工业区、东部木材加工厂集中区及公路干线一带；主要污染物为重金属、有机污染物多环芳烃、有机氯农药等。根据城市自然地理环境、功能分区特点和分布面积大小，确定土壤环境地球化学采样密度和测试项目是城市土壤环境地球化学研究的关键技术。     

环境有机地球化学:有机污染物—土壤/沉积物吸附作用研究回顾

农药、有机溶剂的大量使用以及大量废水、废物的排放,导致全球范围内土壤、沉积物、地表及地下水源和生态系统的严重污染。有机污染物在生物圈内的分布、迁移、富集、降解以及最终归宿是环境有机地球化学重要的研究方向之一。有机污染物与土壤、沉积物以及水中悬浮物（如...     

基于地球化学数据的有毒元素潜在生态危害评价研究——以内蒙古自治区敖汉旗为例

环境中不同的污染物可经过各种迁移转化途径,通过食物链进入人体,对人体的健康带来威胁.土壤污染物中以重金属比较突出,其中Hg、Cd、Pb、Cr以及类金属As等对生物毒性显著,Zn、Cu、Ni、Co、Sn等对生物的毒性一般.利用1：5万敖汉旗幅水系及土壤地球化学勘查所取得的数据,采用单因子污染指数法评价单元素污染程度,并采用重金属元素毒性响应系数评价区域有毒元素潜在风险,得到研究区主要潜在生态危害元素为Cd、Pb、As,其中Cd元素危害最大,主要潜在污染因素为采石场、采矿场、垃圾场等人为地质作用因素以及原生地质环境因素.     

分子荧光偏振技术及其在研究腐殖物质与污染物相互作用方面的研究进展

腐殖物质对污染物如有毒金属元素(如汞．铜和铅等)及有机污分子荧光染物(如多环芳烃,有下几农药等)具有络合或吸附作用,从而改变污染物的存在形式及其迁侈途径．所以能有效地降低污染物的毒性。近年来,用分子荧光学研究两者间的这种作用过程逐渐得到人们的关注。本文综述了运用荧光偏振技术在腐殖物质与污染物的相互作用领域的研究现状。荧光偏振的研究成果可加深对腐殖物质与污染机理的认识．能较精确地定量评估它们之间的作用强度．了解它们结合后的分子构型变化．有助于了解污染物在环境中的生物地球化学循环。     

典型城镇土壤重金属元素环境地球化学基线研究——以合肥地区为例

环境地球化学基线提供了对比及判别人类或者自然事件造成的环境扰动的标准,其研究具有重要意义和迫切需求。本文以合肥地区为例,研究典型城镇土壤中重金属元素的环境地球化学基线。采用标准化方法和统计分析方法分别计算了合肥地区城镇表层土壤重金属元素的环境地球化学基线值,结果非常一致,显示两种方法均可以很好地用于确定土壤元素环境地球化学基线,确定的基线值为:Cu(26.615μg/g)、Pb(25.818μg/g)、Zn(58.003μg/g)、Cd(0.152μg/g)。对比研究显示,获得的合肥地区城镇土壤重金属元素环境地球化学基线值均高于其背景值,同时又低于其异常下限值,完全符合环境地球化学基线的定义及其实际意义,可以很好的用于土壤元素环境地球化学评价。     

平阴县土壤地球化学基准值与背景值研究

平阴县土壤地球化学调查是按每1km^2采集1件表层样,4km^2组合成1件分析样,每4km2采集1件深层样,16km^2组合成1件分析样,分析测试Ag,As,Au,B,Ba,Be,Bi,Br,C,Cd,Ce,C1,Co,Cr,Cu,F等54元素或指标;统计了这些元素或指标的土壤地球化学基准值与背景值等参数;研究了区内土壤地球化学基准值、背景值与全国、黄河下游流域土壤及平原区、丘陵区土壤的差异;对比区内土壤地球化学基准值与背景值变化,认为区内大部分元素或指标在表层土壤中的含量继承了土壤母质,后期人类活动对其影响较小,但C,Cd,C1,Hg,P,N,S,Se,Corg等元素或指标在表层土壤中已明显富集,表明表生作用和人类活动等因素已对这些元素或指标的含量变化与分布分配产生明显影响。     

多年冻土退化下碳、氮和污染物循环研究进展

多年冻土储存了大量的有机碳、氮素以及持久性有机污染物和汞等污染物.全球变暖背景下,目前全球大部分的多年冻土都处于退化状态.多年冻土区土壤温度升高、多年冻土层解冻后,土壤温度水分会发生变化,从而改变微生物的生长代谢过程,进而改变多年冻土区的物质循环.通过综述多年冻土区的碳、氮及污染物的储量及其在多年冻土退化下的迁移转化及输出特征,研究发现:多年冻土退化增加活动层厚度、形成热喀斯特地貌,一方面导致碳基和氮基温室气体快速释放到大气中,另一方面也向水生系统中输出溶解性碳氮组分及可溶性污染物,这些过程会导致多年冻土由碳、氮和污染物储存的"汇"转变为"源",并最终影响全球生物地球化学循环.明确多年冻土区碳、氮和污染物的生物地球化学循环过程对于全面理解气候变化对自然和人类社会系统的影响具有重要作用.未来研究中,还需要结合多学科技术手段,开展多年冻土退化过程、水文过程与生物化学循环过程的系统集成研究,此外,还需加强汞、POPs等污染物的二次释放过程与碳氮循环的耦合关系研究,定量多年冻土中污染物二次释放的环境效应,以深刻认识多年冻土中物质循环过程并为气候和环境变化提供预测依据.     

环境地球化学研究近十年若干新进展

环境地球化学学科在中国生态文明和美丽中国建设、国际环境公约履约及过去全球变化研究中发挥着越来越大的作用.本文简要回顾了中国过去十年在环境地球化学领域的部分研究进展,介绍了汞、持久性有机污染物和其他重金属污染物长距离传输研究进展;总结了汞、镉、锑、铊等非传统稳定同位素在地表生物地球化学循环过程中的同位素分馏规律及污染来源...     

冲积平原区土壤地球化学异常解析方法探讨

冲积平原区土壤地球化学异常的成因复杂多样,而且每种类型的异常又有多种控制因素.对冲积平原区土壤地球化学异常成因的解析,就是使用各种有效的手段,筛选甄别出控制异常形成的主导因素.研究发现,成壤母质特性、地球化学示踪指标以及土壤中元素存在形式等均对冲积平原区土壤地球化学异常的成因解析具有指示作用.     

油气田地区土壤-水环境中有机污染的数值模拟及模型预测

针对油气田地区的地下水污染日益突出问题，文章综合考虑石油类有机污染物在包气带中扩散、吸附解吸、分配和生物降解等环境行为，建立了土壤－水环境体系有机污染物迁移转化的非平衡动力学模型，并编制了RBCA有限元程序，预测污染物在土壤－水环境中浓度分布变化趋势，探讨了模拟参数κd、κ变化对有机污染物迁移的影响。模拟结果表明：吸附解吸速率参数的变化对污染物达到平衡状态起着决定性作用，其结果可为定量研究有机污染物在土壤－水环境中的归宿提供可靠的理论根据，同时为油气田勘探开发过程中的污染控制与治理措施提供依据和理论指导。     

持久性有机污染物环境地球化学调查研究进展与展望

持久性有机污染物(pervistent organic pollatants, POPs)环境地球化学调查是分析掌握POPs化学性质、迁移转化、环境归趋的重要手段。基于文献对近年来POPs的环境地球化学调查研究进展进行了综述,总结出以下3个方面的结论：(1)POPs普遍具有环境难降解、长距离迁移性、生物蓄积性和高生物毒性等特征,POPs浓度数据在世界各地不同环境中介质中被广泛报道,随着历史累积和持续释放,POPs已经成为危害生态系统、人类健康的重要风险,已有调查监测数据显示,当前我国部分水、土检测样品POPs浓度水平较高;(2)POPs可在大气-水体-沉积物或者大气-土壤等不同环境界面中相互迁移,进而污染地下水并迁徙到地表系统的每个角落,这种迁移转化与POPs成分及环境介质的物理化学性质、温度、pH值等因素密切相关;(3)当前,我国相关机构对大气、水体、土壤和底泥等环境介质中的部分POPs类型缺少连续系统的调查监测,难以对POPs污染状况、长周期变化规律进行系统分析研究。建议今后应当加强大气-土壤-水界面长周期动态监测工作,进一步完善POPs的监测、分析方法标准方法,并开展系统的环境地...     

宜宾市宋家地区土壤元素背景值研究及其意义

作者在表层土壤系统采样调查的基础上,计算出宋家地区土壤元素地球化学背景值,并通过与不同区域土壤元素地球化学背景值、基准值的对比研究,总结了该区土壤元素地球化学基本特征,为该区土壤资源、环境评价和农业经济发展规划提供了实用地球化学信息。     

地表稠油污染物地球化学研究现状

关于石油轻组分对环境的污染问题相对研究较多，而针对稠油污染物的研究则较薄弱。本文着重介绍了目前地表稠油污染物的研究进展，涉及稠油污染的潜在严重性和危害性，其赋存形态、迁移方式和演化机制，以及目前常用的修复方法。进一步开展稠油污染物在地表土壤以及水体中的地球化学特征及演化机制方面的研究工作，将有助于为稠油开采和炼制地区的环境保护和修复治理提供更多的科学依据。     

德兴铜矿大坞河流域土壤中Cd的环境地球化学特征及意义

采用连续提取法对德兴铜矿大坞河流域的土壤样品中Cd元素的形态进行分析,并基于缓变型地球化学灾害模型,对大坞河流域土壤中Cd的环境地球化学特征进行研究.结果显示,大坞河上游的祝家村附近和中游的德铜医院附近的土壤中Cd元素活动性污染总浓度(total concentration of active specie of Cd,以下记为TCAScd)随着污染物的可释放总量(total releseable content of the pollutant of Cd,以下记为TRCPcd)增加而增加,二者之间呈线性关系.虽然大坞河上一中游的样品中TRCPcd范围均在国家三级土壤标准之下,但随着该地区土壤中Cd元素的不断输入,这种情况下所造成的污染相对于缓变型地球化学灾害造成的污染,应当更加引起重视.在大坞河下游的下沽口村附近土壤中,Cd的各形态数据特征符合缓变型地球化学灾害特征,且有TRCPcd向TCASCd释放转化的趋势.Cd元素的缓变型地球化学灾害模型为y=1.12167E-04x3-6.25584E-02x2+1.15298E+ 01x-6.07452E+ 02.爆发临界点为TRCPcd=185.90ng/g,有约36％的样品超过爆发临界点,具有爆发缓变型地球化学灾害的可能性.这种认识对大坞河流域土壤中Cd元素污染的预警和对生态环境的改善具有重要意义.     

从岩石到土壤再到水系沉积物：风化过程的岩性地球化学基因

不活动元素的稳定性使得风化岩石、土壤和水系沉积物等风化产物能够保留新鲜母岩的元素特征,它们之间的含量变化趋势有可能从母岩传递到其风化产物中,这类似于生物学中基因遗传。仿照生物学中基因的特性提出了地球化学基因的概念及其构建方法,为了比较地球化学基因的相似程度进而提出基因相似度的概念及其计算方法。以风化过程中11种不活动元素为例,基于中国酸性岩、中性岩、基性岩的元素丰度数据构建了表征岩石及其风化产物地球化学特性的岩性地球化学基因,其元素序列为：Al2O3→SiO2→P→Ti→La→Fe2O3→Th→Zr→Nb→Y→U。利用豫西熊耳山地区安山岩风化剖面、残坡积—沟系土剖面、化探详查水系沉积物和区域化探水系沉积物4种比例尺尺度的样品对构建的岩性地球化学基因进行了检验,结果发现岩性地球化学基因在风化过程中具有很好的遗传性(从岩石到风化产物)和继承性(从土壤到其源岩),利用岩性地球化学基因可以对土壤样品进行物源示踪。源自同一母岩的水系沉积物和土壤之间在岩性地球化学基因方面具有很好的相似性(同源风化产物之间)。基于中国区域化探水系沉积物调查数据,可以构建岩性地球化学基因库来对岩石及其风化产物样品进行溯源分析,在地质、环境、法庭等科学领域具有潜在应用前景。