长沙市秋季TSP中重金属形态分布和污染评价

对长沙市师大附中、雨花区和火车站3个采样点秋季的大气颗粒物(TSP)浓度以及颗粒物中的重金属元素Cu,Zn,Pb和Cd的浓度和形态分布进行了研究分析,并对重金属元素的生物有效性进行了评价.结果表明,不同区域TSP浓度分布差别较大,其中雨花区最高,师大附中最低;TSP中重金属污染广泛存在,元素Zn,Pb浓度比Cu和Cd浓度要高,其中Zn的平均浓度为2.528μg.m-3,Pb为2.347μg.m-3,Cu为0.187μg.m-3,Cd为0.002μg.m-3.Tessier化学形态分析结果显示:Cu在前四态中含量非常高,特别是可交换态和碳酸盐态.Zn,Pb和Cd在前4态中分布也较多,表明4种金属元素迁移性高.生物有效性评价结果显示TSP中重金属生物可利用性强,Cu和Cd的生物有效性要高于Zn和Pb.     

大气悬浮颗粒物中重金属含量和形态分析

对某大学校园内教学区、生活区和校外交通干道3个采样点秋冬季的大气颗粒物(TSP和PM10)浓度和颗粒物中的重金属元素Cu、Zn、Pb和Cr的浓度和形态分布进行了研究分析.结果表明:不同区域的TSP和PM10浓度差别较大,其中教学区最高,校外交通干道次之,生活区最低.TSP和PM10中Cu和Cr的含量较低,Zn和Pb的含量较高.TSP中重金属的总含量大于PM10,但是PM10中重金属所占的百分比大于TSP.从形态分布来看,TSP中Zn有40.76%存在于残渣态(S5)中,PM10中Zn有53.43%存在于可交换态(S1).而TSP和PM10中Cu在S1～S4中分布较多,Pb主要存在于残渣态(S5)中,Cr的主要存在形态是氧化物结合态(S3)和残渣态(S5).对TSP和PM10中重金属的生物有效性评价可知,Cu的可生物利用态含量最高,Zn、Pb和Cr的可生物利用态含量较低.     

生物炭施用对污染红壤中重金属化学形态的影响

采用BCR分级提取的方法研究了2种不同生物炭施用对污染红壤中重金属Cu、Zn、Cd和Pb化学提取形态的影响.结果表明,生物炭施用提高了土壤pH值和有机质含量.实验土壤中重金属Cu、Zn、Cd和Pb均主要以残渣态存在(分别为86.11%、63.30%、66.24%、50%),施用鸡粪生物炭(P)后Cu、Cd和Pb的可还原态比例降低,Zn可还原态与Cu、Zn、Cd、Pb的酸可提取态和可氧化态的比例都有所增加.施用木屑生物炭(W)后Zn、Cd和Pb的可还原态比例降低,Cu、Zn、Cd和Pb的酸可提取态,Cu可还原态及Cu、Zn可氧化态的比例增加.总体来看,施用木屑生物炭(W)和鸡粪生物炭(P)后,Cu和Zn的残渣态所占比例分别降低了9.3%、27%,3.7%和16%,而Cd和Pb的残渣态比例分别增加了3.6%、3.0%,4.5%和3.7%,表明施用2种生物炭可以增加Cu和Zn的生物有效性,且施用P生物炭后增加的比例大于施用W生物炭;降低Cd和Pb的生物有效性,但施用2种生物炭后降低的比例相差不大.     

兰州市城关区街尘重金属的分布特征、赋存形态及环境风险评价

对兰州市城关区地表灰尘中Cu、Zn、Pb、Cr、Cd 5种重金属的质量分数及存在形态进行分析研究.结果表明:兰州市城关区街尘中的Cu、Zn、Pb、Cr、Cd的质量分数分别是8.568×10~(-5)、2.274×10~(-4)、9.636×10~(-5)、9.478×10~(-5)、8.40×10~(-7),均高于世界、中国、兰州市土壤元素背景值,但在全国范围内处于中等偏下水平.商业区Cu、Pb、Cr质量分数最高,居民区Zn、Cd质量分数最高,各功能区之间街尘重金属元素的质量分数不存在显著差异.Cu、Zn、Pb、Cr在街尘中主要以残渣态形式存在,Cd以铁锰氧化物形式占比最高.5种重金属的生物有效性为CdZnCu、CrPb.潜在生态风险评价法结果表明商业区、居民区和高校校园街尘重金属达到中等水平潜在生态危害,其中Cd污染贡献最大.     

衡阳市区空气颗粒物的污染特征研究

2014年4~5月在衡阳市区四个典型的城市功能区设置采样点,共采集了47个大气样品,对空气颗粒物（ TSP、PM2.5）的污染状况进行调查,分析其中的重金属（ Pb、Cd、Cu、As、Hg）含量及其形态分布.结果表明,大部分采样点PM2.5浓度超过国家环境空气质量标准（ GB3095—2012）中的二级浓度限值,部分地段TSP浓度超标;空气颗粒物中重金属元素质量含量大小的顺序为：Pb＞Cu＞As＞Cd＞Hg,这些重金属元素更容易富集在细颗粒物PM2.5上;形态分析表明,As、Hg主要以残渣态存在, Pb、Cd、Cu则以可交换态和残渣态存在较多.     

基于梯度扩散薄膜技术的脱水污泥中重金属有效性的原位分析

城市污泥中重金属污染日益得到关注,而重金属毒性/有效性的评价方法还没有统一的标准.本实验以南京市四个采用不同处理工艺的生活污水处理厂的脱水污泥为研究对象,利用梯度扩散薄膜技术(DGT)和化学连续提取法测定重金属(Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、V、As、Mo、Sb和W)的含量,并分析两者所测浓度之间的相关性,探讨脱水污泥中重金属的有效性.实验结果表明,部分脱水污泥中Ni、As和Cd总量浓度超出农用泥质的行业标准,阴离子型重金属元素的生物可利用态(非专性吸附态NS1,专性吸附态SS2)所占比例普遍高于阳离子型重金属(可交换态EX1,碳酸盐结合态CB2);Ni和Cu的EX1和EX1+CB2、As的NS1和NS1+SS2、Mo和Sb的SS2与相对应元素的DGT浓度具有显著的相关性.DGT技术有望应用于污泥中重金属的原位测定.     

酸雨条件下化肥中重金属的生物可利用性研究?

选用市面上常见的磷肥和复合肥,通过人为模拟不同酸雨环境,对其溶解时释放重金属的特点及所含重金属的生物可利用性进行了研究.结果表明,供试化肥样本中重金属总量均未超过限量标准,且磷肥中重金属的含量和溶解性均高于复合肥.不同酸雨环境对As、Cd和Cu的生物可利用性影响不大,Cr、Pb和V在pH为3.0的酸雨条件下,生物可利用性最高.化肥中重金属的溶解性由大到小排序为As、Cd、Cu、V、Cr、Pb,其溶解性受重金属总量、溶剂pH和化肥中其他离子的综合影响.相比于重金属总量,其可溶态含量更能反映出生物可利用性的程度.因此,可溶态重金属的含量应作为评判化肥施用潜在环境风险的重要指标.     

某铀尾矿库区夏季大气颗粒物污染特征研究

采集了某铀尾矿库区夏季大气颗粒物（TSP、PM2.5）,检测分析了颗粒物质量浓度及铀、重金属（Pb、Cd、Cu）含量,结果表明：TSP的质量浓度为53.9μg/m3,PM2.5的质量浓度为28.0μg/m3,TSP与PM2.5的质量浓度的相关系数R=0.832 2;TSP中铀的含量为0.078μg/m3,PM2.5中铀的含量为0.025 6μg/m3;TSP中Pb、Cd、Cu的含量分别为0.111 2μg/m3、0.014 9μg/m3、0.179 7μg/m3,PM2.5中Pb、Cd、Cu的含量分别为0.063 9μg/m3、0.007 4μg/m3、0.038 1μg/m3;TSP中重金属含量由高到低的顺序是Cu＞Pb＞Cd,PM2.5中重金属含量由高到低的顺序是Pb＞Cu＞Cd。     

利用化学萃取法研究长春市土壤重金属化学形态及其影响因素

利用化学萃取法研究长春市土壤重金属化学形态, 分析其化学形态与土壤负荷水平、 理化性质的关系表明, 土壤中Pb和Cu主要以残渣态和有机结合态为主; Cd主要以残渣态和交换态为主; Zn主要以残渣态和铁锰氧化态为主. Cd的活性形态含量最高, 为31.98%. 交换态Cd和Zn含量及活性与土壤重金属负荷水平呈正相关; Cu和Pb铁锰氧化态的含量随负荷水平增加而下降; Zn和Pb碳酸盐结合态与负荷水平无关. 交换态Cd与土壤阳离 子交换量呈显著正相关, 而Cd的活性与土壤阳离子交换量呈显著负相关; 在碱性条件下, Cd, Cu, Pb和Zn的碳酸盐结合态与pH呈正相关; 重金属铁锰氧化态含量随着氧化还原电位的增加而降低, 而残渣态相反. Cu有机结合态与有机质呈显著正相关.     

危险废物焚烧飞灰中重金属污染特性

以危险废物(70%工业废物 30%医疗废物)焚烧飞灰为研究对象,探讨了飞灰中重金属污染特性及其主要化学形态、浓度分布规律.初步得出以下结论:危险废物焚烧飞灰中主要污染重金属为Cd,Pb,Zn,其数量高于生活垃圾焚烧飞灰数倍,属于危险废物;飞灰中主要重金属以可溶及交换态、残留态、Fe-Mn氧化物结合态为主要化学形态,其中As,Cr, Cu比较稳定,而Cd,Pb,Zn易溶出进入环境;飞灰中Cd,Cu大体上呈易富集在小颗粒的趋势,Pb,Zn集中分布在50～125,125～250μm的两个粒级.     

重金属在土壤中的形态分布及其在空心菜中的富集研究

通过盆栽实验,研究了Cu、Zn、Pb、Cd在空心菜中的富集作用,并采用BCR提取方法,对盆栽土壤中4种重金属的化学形态进行了分析.研究结果表明,Cd主要以水溶态、可交换态、碳酸盐结合态和Fe-Mn氧化物结合态为主;Pb主要以残渣态为主;Zn主要以残渣态和水溶态、可交换态、碳酸盐结合态为主;Cu在土壤中的形态分布与土壤中Cu的含量有关.4种重金属的生物有效性表现为Cd>Zn>Cu>Pb.重金属在空心菜中的吸收富集能力与土壤中重金属的形态,尤其是水溶态、可交换态、碳酸盐结合态关系密切.空心菜中重金属富集系数大小表现为Cd>Zn>Cu>Pb.空心菜地下部4种重金属富集系数远远高于地上部.     

生活垃圾焚烧飞灰重金属固化特性

针对生活垃圾焚烧飞灰中重金属元素(Cr、Cd、Cu、Pb、Zn)含量过高导致的飞灰资源化利用难及其环境污染风险问题,结合连续萃取实验(BCR)及超声波辅助水洗,探究重金属赋存形态对飞灰重金属元素固化特性的影响。研究结果表明：超声波辅助水洗对飞灰中重金属元素固化效果较好,其中Cd固化效果最佳(98.87%),Cu固化效果最差(80.14%)。水洗使飞灰中的可溶性氯盐(NaCl、KCl、CaClOH)发生重组,生成新的化合物(CuCl、硫酸钙水合物、CaSO₄)。水洗后飞灰中重金属元素的赋存形态发生改变,Cr的可移动态占比可达93%,Cd赋存形态总体变化不大,Cu的赋存状态由残渣态向可还原态转变,Pb酸溶态占比下降,Zn残渣态和可还原态占比明显上升。     

广西锰矿区土壤重金属垂直分布和赋存形态分析

以广西某典型锰矿区中不同地域土壤为研究对象,研究了土壤中铬(Cr)、镉(Cd)、锰(Mn)3种重金属的垂直分布规律和赋存形态.采用BCR三步连续提取法对土壤中3种重金属进行形态分析以了解其潜在生态风险,采用原子吸收分光光度法分析了3种重金属元素总量,通过地累积指数(Igeo)法对重金属污染程度进行了评价.结果表明:土壤中Cr为轻度污染,Cd为严重污染,Mn的区域差异性较大,渣矿为清洁,酒店和矿场为偏重度污染.形态分析结果表明:Cr以残留态为主,潜在生物有效性较低;Cd以酸可溶态、可还原态和可氧化态为主,潜在危害性较大;Mn在酒店和矿场以可还原态为主,而在渣矿以残留态为主.3种重金属不同深度的形态分布基本保持不变,重金属污染无变化,但其本身污染严重,需采取相应措施进行土壤重金属修复.     

养殖塘生态系统重金属污染状况与风险评价

近年来,人们对水产品的需求日益增高,对养殖水体环境安全问题也越来越关注.重金属作为一种高持久性的污染物,其在环境中的存在可能给人们带来较高的健康风险.测定了虾塘生态系统中水体、动植物、底泥的Cr,Cu,As,Cd,Pb含量,研究了五种重金属在底泥中的赋存形态,用潜在生态污染指数法评价了底泥和水体的重金属生态风险.研究发现养殖水体的重金属生态风险等级为轻微,底泥的重金属生态风险等级为轻微或中等.比较所研究的几种重金属,水体中Cu的生态风险最高,底泥中Cd的生态风险最高,其他重金属生态风险等级均为轻微.研究结果表明,虾的As含量较高,而其他金属含量均低于标准值.虾体内Cr,As,Cd,Pb的富集量由高到低依次为虾壳肌肉虾头,Cu主要在虾头中富集.底泥中Cr,Cu,Cd,Pb主要以络合态和残渣态的形式存在,较难被生物吸收,而30%左右的As以可交换态形式存在,易被生物吸收.     

珠江三角洲主要城市郊区农业土壤的重金属含量特征

分析了珠江三角洲主要城市郊区农业土壤的8种重金属Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、As和Hg的全量和有效态含量.结果表明,珠江三角洲主要城市郊区土壤中以Hg的污染指数最大,Cd和Zn次之,Hg、Cd和Zn的污染指数分别为8.18、3.44和3.36;并以Cd元素的有效性系数最高,Hg元素的有效性系数最低;重金属元素的全量和有效态含量在该地区的分布为表层土壤高于底层土壤;8种重金属元素的有效态含量都与其全量含量呈正相关关系.     

巢湖表层沉积物中重金属总量及形态分析

对巢湖湖区东西南北4个不同方位、5个采样点的巢湖表层沉积物中Cr、Mo、Ni、Hg、Cd、Zn、As、Pb、Mn、Cu等十种重金属分析,发现巢湖底泥中的重金属浓度总体以靠近合肥的西北部最高、东北部其次、南部最低,但污染都尚未超标.对其中Hg、Cd、As、Pb四种重金属的化学形态分析结果表明,巢湖底泥中Hg、As和Pb都以非有效态和中等可利用态为主,其中As腐质酸结合态比例较大,Pb的铁锰氧化态比例较大,具有一定的潜在危害性;而Cd的离子交换态因比例较大具有直接危害性.与太湖进行比较发现,尽管太湖底泥Pb和Cd重金属全量高于巢湖,但形态分析结果表明,这两种重金属的活性却是巢湖大于太湖,因此对巢湖重金属污染的防治比太湖更要加以重视.     

油菜秆热解过程中重金属形态研究

采用BCR连续提取法研究修复植物油菜秆和生物炭中重金属形态,并利用风险评估指数对重金属的环境污染风险进行评估。研究结果表明:随热解温度的升高,各重金属残渣态质量分数增大,Cd,Cu,Mn和Pb的稳定性增强,生物有效性降低,而Zn由于酸溶态质量分数增大,稳定性减弱;随热解时间的延长,Cd和Cu的可氧化态质量分数减小,残渣态质量分数增大,Zn的可还原态质量分数减小,可氧化态与残渣态总质量分数增大,Mn和Pb的各形态质量分数保持相对稳定;热解可有效降低重金属的污染风险。     

大宝山矿山下游地区稻田土壤重金属含量特征

 通过现场采样及室内测试,研究了广东大宝山矿山下游地区稻田土壤重金属Cd、Zn、Pb、Cu的总量及有效态含量。结果表明,该地区稻田土壤污染是Cd和Cu为主的多金属复合污染,稻田土壤Cd、Zn、Pb和Cu总量的平均值分别为219、24494、17993和28791 mg·kg-1。4种重金属的有效性系数均较高,Pb有效性系数最高,Zn的有效性系数最低。Cd、Zn、Pb、Cu总量与其有效态含量之间极显著相关（P<001）。土壤pH值对Cd、Zn、Pb、Cu的总量及有效态含量影响不大,相关性不显著。土壤有机质含量与Zn和Cu总量和有效态含量呈显著正相关关系（P<005）。     

三种螯合剂对土壤重金属Cd和Zn形态变化的研究

螯合诱导植物修复技术目前在重金属污染土壤治理领域中具有广阔的发展前景;而土壤中重金属的生物有效性一直是这项技术中的关键。在实验室条件下,利用土壤培养和BCR(the Community Bureau of Reference)连续提取方法,研究了外源重金属Cd、Zn在土壤中的形态转化以及EDTA-Na2、DTPA和酒石酸三种螯合剂的添加对土壤中Cd、Zn形态的影响。结果表明:原土中的Zn主要以可还原态为主,残渣态和可氧化态次之。原土中的Cd含量较少,主要以残渣态主。外源Cd、Zn进入到土壤后,重金属各个形态含量明显增加,主要集中在酸可提取态中。EDTA-Na2、DTPA和酒石酸添加后,土壤中Cd、Zn的酸可提取态明显提高,可还原态和可氧化态含量降低,残渣态没有明显变化。三种螯合剂的添加浓度和Cd、Zn的有效态有着明显的线性相关性,其中DTPA的相关性最高。EDTA-Na2在1.25 mmol.kg-1的时候对Cd和Zn活化效果最好;比对照组分别提高了34.16%和23.24%,说明EDTA-Na2在1.25 mmol.kg-1的施加浓度下,对修复重金属污染土壤中的Cd和Zn具有较大潜力。     

山口红树林保护区英罗港表层沉积物重金属形态的分布特征

通过对广西山口红树林自然保护区英罗港红树林湿地表层沉积物粒度和重金属Zn、Cu、Pb、Cd的分析,探讨重金属在红树林表层沉积物中的存在形态和分布规律。本文发现英罗港红树林林内表层沉积物粉砂和黏土所占比例高于光滩,并且林内沉积物Zn、Cu、Pb、Cd含量均高于光滩。表层沉积物中粉砂和黏土所占比例与重金属含量呈显著正相关,符合重金属的粒度效应。英罗港表层沉积物Zn、Cu、Pb、Cd平均含量低于国内其他主要红树林生长区域,表明该地区表层沉积物重金属污染相对较小。英罗港红树林沉积物重金属主要存在形态为残渣态,表明该区域重金属元素生物有效性较小。红树林林内沉积物非残渣态可氧化态重金属所占比例较高,这与红树林沉积物富含有机质和硫化物有关。光滩沉积物可还原态所占比例较高,这可能是光滩沉积物的砂质较多,通气性好,呈现氧化性的结果。