大气中气态单质汞和活性气态汞的串联采集

汞作为全球性污染物已经引起全球学者的极大关注[1,2]。它在大气中的化学行为对其全球的生物地球化学循环起着极其重要的控制作用[3]。95%以上的大气汞为气态汞(TGM)[4],气态汞主要包括气态单质汞(GEM)和活性气态汞(RGM)。大气汞背景参考值仅为1.5～2.0ng/m3[4],因此有必要建立     

贵阳市2001/2002和2009/2010两个年度大气气态总汞浓度变化特征及其对区域大气汞排放强度的指示意义

本研究对贵阳市2001/12~2002/11和2009/12~2010/11两个年度大气气态总汞分别进行了为期1年的连续观测。结果显示,贵阳市大气气态总汞几何平均值由2001/2002年度的7.45±12.80ng/m3升高到2009/2010年度的8.88±7.06ng/m3,升高幅度为19%。2009/2010年度大气气态总汞(TGM)浓度的升高主要出现在冬季、秋季和春季,而其夏季的TGM浓度和2001/2002年度基本相当。另外,2009/2010年度白天TGM浓度较2001/2002年度的升高幅度(33%)明显大于夜间(7%)。贵阳市TGM升高的现象与贵阳市和贵州省人为源汞释放量增强的趋势是一致的,说明区域人为源汞释放的增加是贵阳市大气汞含量升高的首要原因。此外,中国内陆和中南半岛人为源汞释放强度的增强可能也是不可忽视的原因。     

贵阳市大气中气态汞形态分布特征的初步研究

2002年3月份我们对贵阳市大气的气态汞形态进行了采样分析。大气气态总汞用Tekran537A大气自动测汞仪采集测定。活性气态汞用镀KCl扩散管采集，热还原法分解并以冷原子荧光法(CVAFS)分析。结果显示，采样期间贵阳市气态总汞平均浓度为7．09ng/m^3，活性气态汞平均含量38．3pg/m^3。气态总汞浓度远高于全球背景浓度值；活性气态汞浓度稍高于欧洲和美国的边远地区。活性气态汞浓度与大气相对湿度呈负相关关系，相关系数为—0．39(α＜0．01)。由于大气相对湿度较高，活性气态汞只占气态总汞的0．5％。原子态汞和活性气态汞的基本来源是燃煤释放。     

丹寨汞矿卤素元素地球化学特征

丹寨汞矿是产于碳酸盐岩地层中以汞为主伴生金的浅成低温层控矿床。本文对该矿床矿石及围岩中的卤素元素分布特征进行了一定的研究。研究结果表明,（１）矿区内Ｂｒ、Ｉ的富集程度远比Ｆ、Ｃｌ高,从远矿围岩→近矿围岩→汞矿石Ｂｒ、Ｉ含量呈增加趋势,金矿石中Ｂｒ、Ｉ含量比近矿及远矿围岩含量低,且Ｉ的富集系数小于１;（２）Ｆ在金矿化岩石及近矿围岩中含量较高;（３）Ｃｌ的变化规律不甚明显,且富集系统均小于１;（４）垂     

农用地土壤中汞元素形态特征浅析

以第四纪沉积物厚覆盖区农用地表层土壤汞元素为研究对象,分析了汞的水溶态、离子交换态、碳酸盐态、铁锰氧化态、腐殖酸态、强有机结合态、残渣态等7种形态存在特征,研究表明残渣态的含量比例与全量呈正相关关系,其他6种类型形态含量比例则与全量呈负相关关系,农用地土壤中汞的增量主要为残渣态的汞.     

芙蓉洞洞穴水离子浓度和元素比值变化特征及其环境意义

通过对芙蓉洞2006年3月—2009年2月期间泉水和洞穴滴水、池水的地球化学指标监测,结合当地的器测数据,初步认为洞穴滴水的Sr2+、Ca2+、Mg2+浓度及其比值既取决于环境降水和温度的变化,也受到上覆岩土作用的影响。芙蓉洞外山上的6#泉水Ca2+平均浓度为45.81mg/L,洞内1#、3#滴水Ca2+的平均浓度64.59mg/L,2#和4#池水中由于Ca2+沉积,浓度下降到24.74mg/L,下降了大约61.7%。Mg2+和Sr2+的浓度在泉水、滴水和池水中的变化规律与Ca2+基本一致。各种水体中Cl-的浓度变化幅度较小,平均浓度为1.72±0.2mg/L。岩溶水与基岩作用时间长短以及运移过程中Ca2+的前期沉积作用对各元素与离子含量变化具有重要作用。旱季Ca2+的前期沉积作用和雨季基岩的溶蚀及雨水的稀释作用主导着岩溶水中Mg/Ca与Sr/Ca的变化,这些指标能对干旱和洪涝等极端气候事件做出响应。      

北京市PM_(2.5)中主要重金属元素污染特征及季节变化分析

利用2005年4月18日—2008年9月27日北京市中国地质大学(东门)采样点的PM2.5质量浓度变化与重金属Cd、Pb、As、Cu及Zn等污染特征,结合最新发布的《环境空气质量标准》(GB3095—2012),初步分析了近4年时间里北京市单点PM2.5的污染水平及主要重金属污染元素的变化特征,得出了一些有意义的认识。2005年春季—2008年春季期间PM2.5质量浓度为13.1～171μg/m3之间变化,平均浓度为65.6μg/m3,超过最新环境空气质量标准制定的PM2.5年平均浓度限值35μg/m3,北京市PM2.5污染形势依然严峻。奥运会及残奥会期间PM2.5的24 h质量浓度平均值为40.7μg/m3,没有超标。北京市PM2.5中的重金属元素含量及富集特征随着不同年份不同季节差别较大,典型的城市污染元素As在冬季质量浓度最高。对比环境空气质量标准的参考浓度限值发现,As元素的质量浓度在研究期间的年均值均超过了年平均浓度参考限值0.006μg/m3。化学分析结果显示人为污染是PM2.5中Cu、Cd、Pb、Zn、As重金属污染的主要来源,其中As污染需要引起足够重视。研究结果对于北京市大气污染防治具有一定的借鉴意义。     

汞元素的石油地质意义

油气中都含有汞元素组分,汞的物理化学性质决定其可以从油气藏中向上垂向运移,根据采样介质类型及样品预处理的手段不同,地表中汞的分析方法可分为壤气、热释汞及土壤总汞分析方法.壤气汞、热释汞及土壤总汞指标都有着很好的示油气意义,同时也有着示断裂带的地质意义.     

万山汞矿卤素元素地球化学特征及其地质意义

本文对万山汞放卤素元素地球化学特征进行了较系统的研究。研究表明,Ｂｒ与１在矿区赋矿城、蚀变岩及矿石中都不同程度富集,从赋矿围岩→蚀变岩→矿石,含量明显升高,而Ｆ与Ｃｌ主要富集于蚀变岩石中,在隐伏矿体上部围岩中,Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、１都有异常显示,这种卤素元素异常对寻找隐伏矿体具有指示意义。     

北京市可吸入大气颗粒物中Pb的浓度分布特征研究

本研究以取暖期和停暖后北京市主要功能区及郊区的可吸入大气颗粒物为研究对象,重点对比了市区与郊区、市区内不同功能区的PM10、PM25的浓度分布特征以及重金属元素Pb在其中的浓度分布特征。结果表明：可吸入大气颗粒物的浓度在取暖期间远高于停暖后的浓度,雾霾天气时可吸入大气颗粒物的浓度是非雾霾时的174~256倍。取暖期间,Pb在PM10中的浓度明显远高于PM25中的浓度,北京市区内Pb浓度较郊区要高,尤其是建材厂区可吸入大气颗粒物中的Pb浓度最高,商业区次之;停暖后,Pb在PM10和PM25中的浓度相当,建材厂区可吸入大气颗粒物中Pb浓度依然是功能区中最高的,但整体上郊区可吸入大气颗粒物中Pb的浓度和市区相差不大。对比分析2007年和2013年的数据,可以估算出,可吸入大气颗粒物PM10中Pb的浓度以每年978%的速度在增长,PM25中Pb的浓度以每年1145%的速度在增长。因此,北京市可吸入大气颗粒物中Pb的增长问题应引起相关部门的重视。     

长江流域水储量变化的时间变化特征及归因分析

为开展长江流域水储量变化（Terrestrial Water Storage Change,T_WSC）的时间变化特征及归因分析研究,结合GRACE（Gravity Recovery and Climate Experiment）卫星观测及水文模拟,重建并分析了长江流域1988—2012年逐月T_WSC;基于13个实验情景的模拟结果,定量区分了气候波动及关键人类活动（土地利用变化、水库调蓄）对T_WSC的相对贡献。结果表明:①流域平均T_WSC、降水、蒸散发、径流深分别以0.1 mm/a、-3.5 mm/a、0.6 mm/a、-4.2 mm/a的线性速率增减;②逐月非季节性T_WSC与南方涛动指数（Southern Oscillation Index,I_SO）呈现显著负相关性（α < 0.01）;③气候波动对T_WSC影响占主导地位,水库调蓄与气候波动对月平均T_WSC的相对贡献率存在负相关性;④三峡水库运行后,水库调蓄对月平均T_WSC的影响显著增强,且呈现季节性规律,即1—5月削减T_WSC,7—12月增加T_WSC。本研究提供了一种T_WSC归因分析研究框架,研究结果可为长江流域水资源规划管理提供决策支持。     

贵州滥木厂汞矿区土壤与大气间气态汞交换通量及影响因素研究

利用动力学通量箱-大气自动测汞仪联用技术,分别于2002年12月和2003年5月对贵州省西南部滥木厂汞矿区5个采样点的土壤汞释放通量进行了系统的测定.结果表明该区土壤是大气的重要汞释放源.5个采样点土壤释汞通量最高值达10 543.7 ng/(m2·h),平均值最高达(2 283.3±2 434.2)ng/(m2·h)(n=152).结果显示土壤总汞含量与土壤释汞通量关系密切,是决定土壤汞释放的内在因素,光照、温度、湿度和大气汞含量等环境因素与土壤释汞通量有较好的相关性,对土壤汞的释放有显著的影响.     

贵州低温汞锑矿床卤素元素地球化学特征及其找矿意义

本文对贵州万山汞矿,独山半坡锑矿卤素元素地球化学特征进行了较系统的研究,研究表明,Ｂｒ与Ｉ在矿区赋矿围岩,蚀变岩及矿石中都有不同程度的富集,从赋矿围岩→蚀变岩→矿石。其含量明显升高,而Ｆ,Ｃｌ主要富集于蚀变岩中,在隐伏矿体上部围岩中,Ｆ,Ｃｌ,Ｂｒ,Ｉ都有异常显示,这种卤素元素异常对寻找隐伏矿体具有指示意义。     

现代松粉热模拟产气态烃、气态非烃及水分特征

研究表明,现代松粉热模拟实验释放水的产出分两个阶段,两类水,第一阶段,４００℃以前释放水为松粉内部以水分子形式存在的结合水,呈弱酸性（ｐＨ＝６）,为第一类水,第二阶段,４００℃以上温度释放水为松粉内部和高岭石内部结构水（－ＯＨ）,呈弱碱性（ｐＨ＝９）,为第二类水,现代松粉热模拟实验产出气体量随温度升主呈逐渐上升趋势,４５０℃以后上升梯度突然增大,所产气体分为两大类：Ｉ类为无机气体,由Ｎ２、Ｈ２和ＣＯ２气体组成,以ＣＯ２相对丰度最主为特征。ＣＯ２气主要来自有机酸的脱羧反应和离子太氧与有机质氧化还原反应产出ＣＯ２。Ｈ２气主要来自孢粉和烃,Ｃ４～Ｃ６异构饱和烃及丙烯、丁烯不饱和烃等分子物标志物,其中以甲烷相对丰度最高为特征,气态有机烃来自孢粉内有机物的热降解产物,松粉 拟实验中丰富的气态有机烃和无机气体的检测出,为研     

北京市密云区农业土壤重金属元素地球化学特征及生态风险评价

在北京市密云区西南部农业区系统地采集了1 065件表层土壤样品,对其中Ni、V、Cr、As、Cd、Pb、Zn、Hg 8种重金属元素的含量开展了测试分析。采用多元统计分析法及空间分析法,阐明了这些重金属元素的地球平均化学分布特征,并探讨了其可能的主要来源。结果表明,8种重金属元素主要分为3类：第一类为Ni、V、Cr、As,其含量低于北京地区背景值,其分布主要受成土母质等自然因素的影响;第二类为Cd、Pb、Zn,其平均含量高于背景值,且居民区含量最高。除继承成土母质外,此类元素的分布特征受人为活动影响较大,其中Cd受人为活动影响的程度明显高于Pb和Zn;第三类为Hg,推断大气沉降为影响Hg分布的主要因素。主要采用Hakanson法评价了土壤中重金属的生态风险,结果表明该地区潜在生态危害指数较低。     

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。     

兰州市大气飘尘中有机物浓度的变化及其分布特征

本文收集了兰州市区和郊区在取暖期和非取暖期的大气飘尘样品和汽车尾气及烟尘样品。对这些样品中有机物总量以及备馏分，即:饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质进行了定量分析，结果表明:（１）大气飘尘中有机物浓度在取暖期高于非取暖期，且市区高于郊区；（２）通过对烟尘和汽车尾气样品中有机物各馏分浓度与兰州市区大气飘尘的样品各馏分浓度的比较，其结果是西团区受工业污染较为严重，盘旋路受汽车尾气的污染较为严重，铁路局受烟尘的污染较为严重；（３）兰州市整体污染主要受到燃煤、汽车排放的尾气和工业生产等污染，但具体某一季节或某一区域，这三者之间污染程度有一定的差异。     

重庆雪玉洞氡浓度变化特征及其危害防护

利用 PRM-2100氡子体监测仪对重庆市丰都县雪玉洞氡子体平衡当量浓度进行连续12个月的监测。研究表明：（1）雪玉洞洞内氡子体平均平衡当量浓度为2135.7 Bq/m3;取平衡因子为0.5,则其平均氡浓度为4271.4 Bq/m3;（2）氡子体平衡当量浓度总体呈现出夏季高、冬季低及洞层越高,浓度越高的特点,而且氡子体平衡当量浓度变化与洞内温度变化相关性不明显,但与洞外的相关性则较强;（3）雪玉洞游客因吸入氡子体所致的年均有效剂量当量为0.02 mSv/a,只是联合国原子辐射效应科学委员会（UNSCEAR）估计的氡子体对公众产生危害的年有效剂量界限值（1.30 mSv/a）的1.54%,因此短时间游览对游客的健康不会产生影响。但是,由于洞穴讲解员、保安、拍照人员在洞内工作时间较长,接受氡子体照射的年均有效剂量当量分别为7.69 mSv/a、11.96 mSv/a、59.48 mSv/a,均高于UNSCEAR 的年有效剂量。因此,需要合理安排洞穴内工作人员工作时间和科学地制订出他们的年工作时间上限;加强氡危害相关知识的普及与洞穴工作人员的个人防护;在高氡浓度析出区域进行屏蔽防护或在适当位置安装空气净化器;与此同时,还要加强氡及其子体浓度的分析和监测等。