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.     

污泥中重金属形态分布与可浸出性的相关性研究

选取4个典型的城市污水厂的污泥为试验样品,研究了污泥中Cu,Zn,Ni,Cr,Pb和Mo的化学形态分布以及可浸出性,并对金属的形态分布与浸出量进行相关性分析.结果表明:Zn主要以可交换态和可还原态形式存在于污泥中,Cu和Pb主要以可氧化态形式存在,Ni,Cr,Mo主要以残渣态赋存.在相同浸出条件下,金属的浸出率不仅与金属和污泥的特性有关,而且金属在污泥中赋存的化学形态对其可浸出性也有重要的影响,其中金属的浸出量与其在污泥中的可交换态和可还原态含量之间具有明显的正相关性.     

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。     

陈腐垃圾的重金属污染特征及其潜在风险评价

以九江市生活垃圾填埋场陈腐垃圾为调查对象,分析了不同填埋结构不同回灌方式下陈腐垃圾中Cr、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb的含量.结果表明:4个填埋体陈腐垃圾中Cr、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb重金属平均含量均低于《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)三级标准,厌氧填埋体D(渗滤液回灌)陈腐垃圾中的Cr略微超标,2种填埋结构清水回灌方式陈腐垃圾中重金属的含量低于渗滤液回灌方式;准好氧填埋结构陈腐垃圾内梅罗综合污染指数处于清洁水平,厌氧填埋结构陈腐垃圾内梅罗综合污染指数处于轻微污染水平.潜在生态风险评价表明,不同填埋结构、不同回灌方式垃圾填埋场陈腐垃圾的重金属潜在生态风险指数(RI)均处于轻微生态风险水平,没有明显的级别差异.     

有色冶炼废渣的矿物学特征与环境活性

通过扫描电子显微镜与X射线衍射仪分析、BCR法三步连续提取及元素化学分析,对某有色冶炼废渣中重金属的赋存状态、环境活性及其释放机理进行研究。研究结果表明:废渣中主要有价金属为Fe,Zn,Cu,Pb,Ag和In等,主要毒害元素为Pb,Cd和As等。废渣矿物相中Fe主要以单质铁、铁的氧化物和硫化亚铁存在,Zn主要以闪锌矿存在,Pb主要以方铅矿存在,Cu和Cd主要以硫化矿物等形式存在;Ag和In则很可能以类质同相镶嵌在闪锌矿晶格中;废渣中Zn,Cd,Cu和Pb主要以残渣态为主;酸可提取态含量相对较低,而可还原态和可氧化态含量相对较高;在我国南方地区,酸沉降、微生物作用及原电池效应共同影响废渣中重金属的溶出,为生物浸出废渣中有价金属,实现其资源化和无害化提供了理论依据。     

贵州晴隆大厂锑矿区周围土壤重金属污染状况的分析与评价

对贵州晴隆大厂锑矿矿区周围土壤中重金属的总量和化学形态进行了详细研究.研究结果表明,该矿区周围土壤综合污染指数为23.32,周边土壤已受严重污染,矿山周围土壤重金属含量依次为Zn＞Sb＞Pb＞Bi＞Cu＞As＞Cr＞Ni＞Cd;该矿区重金属污染物的化学形态总的分布趋势为可交换态＜可还原态＜可氧化态＜残渣态,因此,总体来...     

太湖沉积物重金属的形态特征及生态风险评价

对太湖29个点位表层沉积物中主要的重金属Cd、Pb、Cu、Cr含量及分布特征进行了研究,采用BCR提取法分析各种重金属赋存形态,并依据各种重金属的形态特征进行了生态风险评价。结果表明：表层沉积物中Cr含量最高,Cd最低;各湖区各种重金属含量分布不同,梅梁湾、竺山湾和贡湖湾的Cu和Cr含量较高,南部沿岸区Cu含量最低,湖心区Cr含量最低;各种重金属的赋存形态中,Cd可提取态所占比例最高,而Pb、Cu和Cr均以残渣态为主,表明Cd的迁移性最强。运用次生相与原生相比值法(RSP)对重金属潜在生态风险进行评价,发现Pb、Cu和Cr在全太湖处于无污染水平,而Cd在竺山湾和西部沿岸区入湖河口处于中度污染水平,在东太湖、胥湖湾、贡湖湾部分采样点处于轻度污染水平,说明Cd污染分布较广且污染较重,四种重金属的潜在生态风险由大到小的顺序为：Cd>Pb>Cu>Cr;从湖区平均值分析,南部沿岸区、湖心区和贡湖湾处于无污染水平,其它湖区处于轻度污染水平。但贡湖湾已接近轻污染水平。     

上海青草沙水库表层沉积物重金属含量水平及其生态风险评价

采集青草沙水库上游水闸、垦区南北水道、库中以及库尾5个代表性区域的30个表层沉积物样品,分析了沉积物中7种重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、As和Hg)含量和赋存形态,并评价了其潜在生态风险.结果显示,青草沙水库中部表层沉积物的重金属含量相对较高,而垦区南北水道附近重金属含量最低.表层沉积物重金属以残渣态为主,可交...     

临沂城区街道灰尘重金属污染及生态风险评价

采集临沂城区主要街道10个点的街道灰尘样品,利用电感耦合等离子原子发射光谱仪测定街尘中Zn、Mn、Pb、Cd、Cr、Fe、Cu、As元素的含量,并与全国其他城市进行对比分析,用地累积指数法和污染负荷指数法探讨重金属的污染特征,利用欧洲共同体标准署(European Community Burean of Reference)提出的BCR法进行重金属形态的提取并进行形态分析,应用改进的生态风险评价法对临沂街道灰尘的生态风险性进行评价。结果表明:除Fe之外,临沂街道灰尘中Mn、Zn、Pb、Cu、Cr、As、Cd均出现不同程度的积累,并且Mn、Cu的含量与全国持平,Zn、Cr、Pb的含量低于全国水平,As、Cd的含量高于全国水平;街道灰尘中,Cd为严重污染水平,Pb、Cu介于偏中与中度污染水平之间,Zn、As多为偏中度污染水平,Fe、Mn、Cr多为无污染水平。     

贵州盘县大气降尘重金属污染含量特征与来源分析

通过2012年对贵州盘县大气降尘样品逐月收集,并利用微波消解、ICP-MS对降尘中重金属元素（Al、Mn、Fe、Cu、Zn、As、Pb、Ni、Cr、Cd、Hg）的含量进行测定,运用富集因子、相关性和主成分分析其来源与贡献。结果表明：盘县降尘重金属以Fe、Al为主,春季Fe含量最高为33784 mg/kg,其他依次为Zn〉Cu〉Mn〉Pb〉Ni〉Cr〉As〉Cd〉Hg。与贵州省土壤背景值相比,降尘中Zn、Cr、Pb的含量较低,Cd、Hg、Cu的含量较高。富集因子法表明：降尘中Hg富集程度较高,Cu、Mn、Ni、As、Cd、Zn、Pb有一定程度的富集,Fe、Cr属于自然源。通过相关性和主成分分析,认为Ni、Cu、As与燃煤相关,Pb、Hg与金属冶炼相关,Cr与地面扬尘相关,其贡献率分别为50.41%、28.86%、20.72%。与其他城市相比较,盘县降尘中Mn、Cr、Pb、Zn的含量偏低,As、Hg、Cd的含量偏高。     

吉林省西部土壤中重金属的形态及其潜在生态影响评价

在吉林省西部5种主要类型土壤中共采集土壤样品144件,对其中Hg、As、Cd、Zn、Cr、Cu、Pb、Ni等重金属的含量进行了测定,并采用7步连续提取法对土壤中重金属的形态进行了分析。结果表明吉林省西部草原区土壤中重金属的含量均低于国家土壤质量标准中的一级标准,重金属含量处于自然背景水平;从土壤重金属总量来看,土壤基本没有受到重金属的污染;土壤中As、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb主要是以残渣态存在,其潜在生态影响较小;而Hg、Cd主要以腐殖酸结合态等活性态存在,其潜在生态风险相对较大;风沙土、盐碱土中Hg的生态风险大于其它类型土壤;而栗钙土、草甸土中Cd的生态风险大于其它类型土壤。     

温度对污泥焚烧灰中重金属迁移行为与浸出特性的影响

实验考察了温度分别为500、600、700和800℃时,污泥在焚烧炉中停留25min后的污泥灰中和原污泥中重金属(Mn、Co、Ni、Cu、Cr、Cd、Pb)的含量;采用改进的分步BCR提取法来研究7种重金属的酸溶态、可还原态、可氧化态和残渣态的分布特征,并利用地累积指数法(Igeo)对重金属潜在风险进行了评价,模仿酸雨条件探讨了污泥焚烧前后重金属的浸出特性.实验结果表明,污泥焚烧温度达到500℃以上,焚烧灰中上述7种金属元素可氧化态和残渣态基本呈增长趋势,生态风险等级均不同程度的降低,700℃时,各元素主要以残渣态形式存在,此时,Pb、Cr、Co三种元素的Igeo潜在生态风险等级由原来的1级降为0级,Cd元素的Igeo风险等级由原来的9级降为7级,在800℃时,Cu元素的风险级别由2级降为1级.浸出毒性实验表明,焚烧灰中重金属浸出毒性远远低于焚烧前,随着温度的升高,浸出毒性呈现下降趋势,且随着时间的增加,浸出毒性含量逐渐增大.原污泥Mn元素在4h浸出率100%,700℃焚烧后,20h浸出率下降到27.1%;Cu元素800℃焚烧后,20h浸出率由原来的20.6%降低到4.2%;Co、Ni、Cr、Cd、Pb元素,700℃焚烧后,20h浸出率分别由原来的18.3%、22.7%、14.3%、9.4%、18.2%降低到3.0%、3.5%、0.31%、0.28%、0.21%,其整体浸出能力与重金属形态分析结果基本一致.     

泉州湾沉积物重金属形态特征及生态风险

用改进的BCR四步连续提取法,分析泉州湾潮间带表层沉积物中9种重金属的赋存形态.结果表明,Mn主要以弱酸溶态存在,Pb,Cu主要以可还原态存在,而Fe,V,Cr主要以残渣态为主,重金属的迁移性顺序为Mn>Pb>Cu>Co>Zn>Ni>Cr>V>Fe.潜在生态风险指数法评价结果显示,Cu,Ni生态危害程度较高,Zn,Pb生态危害程度较低;Cu,Zn,Ni,Cr,Pb 5种重金属元素的综合潜在生态风险水平较高.     

固化对淤泥中重金属的稳定化效果

采用添加量为100 kg/m3的固化剂对遭受重金属污染的淤泥进行固化试验,根据试验结果研究了原泥中重金属Cd,Cr,Cu,Ni,Pb和Zn的含量及固化处理前后重金属的赋存形态分布,并对原泥和固化淤泥进行了浸出毒性试验.试验结果表明:在淤泥固化处理过程中,重金属的赋存形态发生了改变,稳定态质量分数有了不同程度的增加;Cd,Cr,Cu,Ni和Zn得到很好的稳定化处理,5种重金属的浸出量、浸出率均有明显降低而且达到标准要求;固化剂对重金属的稳定化作用,除了通过改变重金属的赋存形态,促进重金属非稳定态向稳定态转变来实现外,还可以通过其他方式来实现.     

阿哈水库沉积物重金属形态分布及生态风险评价

采用SWB-1型柱状采泥器采集阿哈水库沉积物柱状剖面样,利用BCR连续提取法研究沉积物样品中Cu,Zn,Cd,Pb的赋存形态分布特征,并采用基于重金属形态学研究的次生相与原生相比值法(RSP)对沉积物中4种重金属的潜在生态风险进行了初步评价.结果表明:Zn,Pb,Cu,Cd 4种元素的总量分别为:294.74,43.64,38.68,1.91mg/kg,其中Cu主要以残渣态存在;Zn,Cd主要以弱酸溶态、可还原态和残渣态存在;Pb主要以可还原态和残渣态存在.从RSP污染指数分析,阿哈水库沉积物中4种重金属的潜在生态风险从大到小依次为Cd,Zn,Pb,Cu.     

东洞庭湖表层沉积物重金属赋存形态及风险评价

为深入了解东洞庭湖重金属污染现状,以东洞庭湖表层沉积物为研究对象,采用BCR连续提取法和ICP-MS测定法分析沉积物重金属含量、赋存形态特征,运用潜在生态风险指数和次生相与原生相比值进行评价。结果表明:1)Cd、Pb、Cr含量超过湖南潮土其背景值。Cr变异系数50%,空间分布差异大。2)Cu、Pb、Zn和Cr以残渣态为主,Cd以弱酸可提取态为主,有效态占比较高,毒性较大,其他元素稳定性较强,毒性较低,对湖区环境影响较小。3)潜在生态风险指数排序为CdPbZnCrCu,Cd表现为严重污染,生态风险较高。研究区内RI均值为590,属于强生态风险,Cd为主要贡献因子。RSP值大小顺序为:CdPbZnCuCr,Cd RSP值最高,表现为重度污染,Cu和Zn表现为轻度污染,Zn和Cr表现为无污染。     

生活垃圾堆肥处理对重金属形态的影响

选用抚顺市生活垃圾作为堆肥原料,在控制条件下进行好氧堆肥试验,研究生活垃圾中重金属在堆肥过程中形态的变化.结果表明,堆肥处理不能降低生活垃圾中重金属总量,但影响重金属的形态.铁锰氧化物结合态Cd的比例提高8.7％；有机结合态Cr的比例提高26.7％;残渣态Hg、Pb和As的比例有所上升；稳定形态Hg、Pb、Cr、As的比例上升.研究结果对生活垃圾堆肥化处理的重金属环境安全性具有指导意义.     

锑矿区土壤和蔬菜重金属污染及健康风险评价

为探究矿业开采对土壤-作物系统产生的影响,以湖南锑矿区为例,通过野外调查采集土壤、蔬菜和植物样品共233件,分析了矿区土壤和蔬菜中Ni、Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、As、Sb、Hg的含量分布,并采用目标危险系数法评价了矿区居民通过食用蔬菜摄入重金属的健康风险。结果表明：表层土壤中Ni、Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、As、Sb、Hg平均含量均超过湖南省背景值,Cd和As的平均浓度均超过我国农田土壤风险筛选值。蔬菜中重金属Pb、Cr、Cd、As、Hg五种元素的超标率分别为100%、91.26%、83.50%、80.58%、81.55%,叶菜类对9种重金属的富集能力基本强于其他类蔬菜。矿区成人长期食用白菜会对健康造成影响,且成人摄食蔬菜的重金属健康风险高于儿童。醉蝶花对重金属As和Sb有较强的吸收能力,可作为锑矿区生态恢复中的优势物种。     

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.     

何家小岭尾矿库周边土壤重金属污染状况分析及潜在风险评价

对合肥市庐江矿区何家小岭尾矿库周边土壤中重金属的总量和形态分布进行分析,通过内梅罗指数法和风险评价编码法(RAC)对其污染状况进行评价。结果表明,除Ni外,其他重金属元素均高于庐江县土壤背景值,其中Cu、Cd两种元素超过风险筛选值(GB15618-2018)。土壤中金属元素(除Cd以外)主要以残渣态为主,Cd元素的弱酸提取态占相当大的比例(11.25%～52.18%),金属元素弱酸提取态顺序由大到小依次为Cd、Zn、Ni、Cu、Pb、As、Cr。基于单因子和内梅罗污染的结果表明,Cu、Cd、As属于轻微污染,土壤重金属总体水平属于轻度污染,基于形态的RAC表明该地区Cd为高风险,Zn为中风险,其他元素无风险或具有较低的风险水平。