汞的形态与水稻吸收关系的研究

土壤中汞以多种形态存在,而其主要形态不是HgCl_2,据报道,土壤中常见的无机汞是金属汞、氧化汞.硫化汞和被土壤腐殖质吸附和螯合的汞等,常见的有机汞是烷基汞和苯基汞等.     

基于土壤汞形态归趋的健康风险评估方法

土壤汞污染是一个全球性关注问题,矿产资源开采、化工生产和燃煤发电等均造成了不同程度的土壤汞污染,合理评估汞污染场地的健康风险是场地开发再利用的关键.对土壤中汞的形态归趋研究总结表明,由于汞的特殊物理化学性质,并受土壤等环境因素的影响,导致其在土壤中具有复杂的化学形态和变化过程.汞在土壤中的不同化学形态归趋对其毒性效应、生物有效性和暴露途径产生显著影响.基于土壤汞总量的风险评估方法忽略了土壤中不同化学形态汞对毒性、生物有效性和暴露途径的影响,导致高估土壤汞污染的健康风险.针对基于土壤汞总量的风险评估存在的问题,提出了基于土壤汞形态归趋的土壤汞污染健康风险评估理论,并构建基于土壤汞形态归趋-有效剂量-健康效应的土壤汞污染的精细化风险评估技术体系框架:①土壤不同形态汞的测定与表征方法;②汞形态归趋预测模型;③暴露分析与暴露量计算;④有效剂量（生物可给性或生物有效性）测定;⑤风险表征;⑥基于不同形态汞的场地土壤污染风险筛选值和修复目标制定.该方法体系从理论上解决了传统基于土壤汞总量的风险评估方法存在的问题,实际应用中面临的主要问题和今后重点发展方向:①研发可商业化的土壤汞化学物组分分析仪及土壤汞蒸气的原位测定方法;②结合中国场地土壤特点,开展土壤中汞的形态归趋模拟的模型研究,弥补现阶段土壤汞化合物形态分析方法的欠缺;③研发和建立土壤汞的生物可给性和有效性的标准测试方法技术;④本土化的土壤汞筛选值的确定.      

汞污染土壤修复技术探讨

中国是工业大国,有色金属冶炼、燃煤电厂等生产存在大量的汞排放,每年汞排放总量估计在2 000 t以上。中国1.61%的土壤汞含量超标,国内汞、有色金属矿区、冶炼厂等工业用地土壤汞含量严重超标,往往为背景土壤的20倍以上;燃煤电厂、垃圾焚烧厂用地汞含量普遍超标。因此,需要严格控制相关企业汞污染物排放,加快开展汞污染土壤修复。汞污染土壤的修复方法需要根据土壤的性质和土壤修复后用途选择,实际修复往往需采用多种方法结合,以便达到土壤的低成本、高效化修复。     

西宁市夏季周边表层土壤中汞形态的空间分布特征

利用修正的Tessier连续化学浸提法对青海省西宁市周边地区的土壤中汞形态分布进行了研究。结果表明,西宁市周边地区表层土壤中汞含量在0.013~0.308 mg/kg之间,各采样点间差异较大,表层土壤中汞含量在西部区域较高,东部较低。根据采样点土地利用类型分类,土壤中汞含量呈现出工业园区内土壤汞含量明显高于其他土地利用类型,并且土壤中汞含量由农耕地向道路旁、撂荒地、林地依次递减。土壤中汞的形态以残渣态为主,碳酸盐结合态和溶解态与可交换态含量极低,且各种土地利用类型下的土壤形态汞占总汞的百分比存在差异。土壤总汞、有机质与硫化物结合态汞和残渣态都与TOC含量显著相关,总汞及各形态汞与pH没有明显的相关性。     

汞污染土壤修复技术的发展现状与筛选流程研究

近年来汞污染土壤情况日益严峻,因此选择合适的方法对汞污染土壤进行修复显得尤为重要.本文介绍了中国汞污染土壤现状和汞对人体的危害.在此基础上对国内外汞污染土壤修复技术,如热处理法、淋洗法、固化/稳定化、生物修复等技术进行了综述,总结得出各类修复技术的优缺点、技术关键点等,并给出了汞污染土壤修复技术筛选流程.指出了中国当前在汞污染土壤治理方面存在的问题,并提出了相关建议,为中国日后汞污染土壤修复技术的研究和工程实践提供参考.     

热解析技术处理汞污染土壤研究进展

土壤既是大气汞与水体汞的汇,又是汞再次释放的源。土壤汞最终通过迁移等方式进入周边环境,危害人体和动植物的健康。综述了传统的汞污染场地修复技术,总结了热解析技术的影响因素、添加剂的协同处理以及热解前后土壤形态变化等,并对热解析技术处理汞污染土壤所存在的问题以及后续发展进行了展望。     

汞在土壤中的分布

一、天然土壤中汞的来源 汞以低浓度广泛地存在于地壳中,主要以辰砂形式存在于岩石中。由于汞具有独特的化学性质(亲硫性、吸附能力强、易形成络合离子、低温条件下可呈气态存在),所以汞可以硫化物、硒化物等形式存在于地质体中。汞还可以与许多矿物结合存在于母岩中,也可存在于煤、石油和天然气中。母质在风化成土过程中,一部分汞仍以原生矿物存在于土壤和水体的底质中,还有一部分汞     

重庆铁山坪森林土壤汞释放通量的影响因子研究

对位于重庆铁山坪的马尾松林下的山地黄壤进行表层土壤(0~5 cm)的原状采集,并在实验室中进行控制实验,利用通量箱法测量原状土块表面的汞释放通量,以研究环境因子对土壤汞释放量的影响.结果表明,土壤汞释放量与辐射强度呈显著的正相关,在相同的空气温度和土壤含水量等条件下,土壤汞释放量在光下是遮阳条件下的3~9倍.不过,由于林下土壤常处于背阴状态,可能遮阳条件更能代表白天林下土壤汞的排放情况.土壤汞释放量存在明显的季节变化,夏季>春秋季>冬季,空气温度与土壤汞释放呈正相关.在低温下土壤汞释放量很低,土壤含水量影响较弱,而在高温时土壤含水量增加能明显促进土壤汞释放.枯落物的移除会显著降低土壤汞释放通量,主要原因可能是枯落物的汞含量较高并易于还原.土壤汞释放量在一天内也存在明显的衰减趋势,表明土壤表层的汞含量可能是森林土壤汞释放的重要限制因素.本研究测得森林土壤汞释放通量(白天)为:夏季(14.3±19.6)ng·(m2·h)-1、春秋季(3.50±5.36)ng·(m2·h)-1、冬季(1.48±3.27)ng·(m2·h)-1,以上稳态测试结果可能高估了实际的汞排放量.     

地质污染源中汞的迁移转化

对21个金属矿区作了调查,发现埋藏深达300m或被160m厚土壤覆盖的矿体以及富汞岩石在其上方土壤中含汞量明显增高。本工作初步探讨了含汞地质体中汞的迁移和转化。试验表明,地质体中汞呈多种存在形式,其中汞可转化为气态和可溶态,并沿岩石孔隙和断裂构造向上迁移。含汞硫化物中汞的迁移是与汞的含留及其存在形式、矿物组成、地下水的性质和活动以及迁移通道的发育程度有关。在含氯离子浓度高的地下水条件下,可溶性汞将以稳定络合物形式长距离迁移。土壤中的有机质,铁、锰高价氧化物,粘土矿物等对表层土壤中汞的富集有重要影响。     

生活垃圾焚烧厂周边土壤汞污染特征及评价

生活垃圾焚烧汞污染排放问题一直受到广泛的关注,特别是汞在其周边环境土壤中沉积,可能影响环境和人体健康.以华北某生活垃圾焚烧厂为研究对象,对其周边土壤中汞的含量及分布特征进行了分析,并对土壤中汞的污染状况及对周边人群的健康风险进行了评价.土壤中汞的浓度范围为0.015~0.25 mg·kg-1,平均值为(0.088±0.064)mg·kg-1.土壤中汞的浓度明显受到了风向影响,在焚烧厂西北方向(下风向)上汞的浓度高于东南方向(上风向)上汞的浓度.通过克里格插值绘制的汞等浓度值线图进一步给出了汞在周边土壤中的空间分布特征,图中显示在焚烧厂的周边存在3个浓度相对较高的区域,分别位于焚烧厂的西北偏北、东北偏北、西南偏西方向.单项污染指数及地累积指数评价结果表明焚烧厂部分周边土壤样品受到了一定影响,但健康风险评价表明土壤汞未对当地人群造成健康危害.     

聚天冬氨酸对土壤吸附、解吸汞的机制研究

为揭示土壤中添加聚天冬氨酸（PASP）后其对汞的吸附、解吸过程,探究了不同PASP用量对土壤吸附解吸汞的机制及有机质、pH、汞初始浓度等因素的影响。结果表明,PASP可显著抑制土壤对汞的吸附,促进土壤对汞的解吸,在PASP用量为300 mg时,其吸附量、解吸量分别是未添加PASP时的0.68、27倍;有机质与PASP之间在土壤吸附汞时表现为拮抗作用,在土壤解吸汞时表现为协同作用;在较宽pH范围（4.0～7.0）和不同汞浓度（5～200 mg/L）下,PASP均能抑制土壤对汞的吸附;PASP作用于整个吸附进程;土壤对汞的吸附特征符合Langmuir、Freundlich方程和准二级动力学方程,而PASP的存在均使其特征方程偏离;原土和去除有机质的土壤对汞的最大吸附量（q_m）分别为2.1和2.0 mg/g,比未添加PASP的处理分别下降了65.47%和12.94%。本研究为PASP应用于汞污染土壤的修复奠定了研究基础。     

汞矿山废弃地土壤汞污染研究

中国是世界上第3大产汞国,而主要的供应源是汞开采,尽管多数矿山开采活动已经关闭,但大规模遗留下来的矿山废弃地会引发许多生态环境问题,尤其是矿山废弃地土壤中汞污染已经成为严重的环境问题之一.文章通过对矿山废弃地的环境污染特征、土壤汞污染途径、迁移方式进行系统综述,介绍了土壤汞污染修复技术,并在此基础上提出了存在的问题以及有待进一步研究的方向.     

汞矿区农田中汞形态与作物吸收相关性研究

通过对万山汞矿区污染农田的土壤和稻米采样,结合实验室盆栽小白菜实验,利用BCR法进行形态分级,选取4个浓度汞含量的土壤,研究了小白菜可食部分和稻米对汞的富集以及汞在土壤中的形态分布和作物吸收的相关性。试验结果表明:小白菜和稻米均属于低富集植物,富集系数分别为0.36%和0.07%。土壤中各类汞形态与作物吸收表现出不同的相关性,汞的酸可提取态与两种试验作物均存在较高的线性相关性,相关系数RF1均大于0.97;氧化结合态和有机结合态与酸可提取态间可能存在关联吸收,其中对于小白菜和稻米,RF1+F2及RF1+F3均高于0.961 3;而作物对于残渣态汞的吸收则可以排除,但有机结合态汞与稻米中汞含量也存在相关性,RF3=0.967 4。试验结果可为工程治理提供数据支撑和实践基础。     

土壤中有效态汞的测定方法

目前人们普遍以土壤中的“总汞”进行环境质量评价。事实上,土壤中的汞以多种形态存在,其中能被植物吸收的有效汞含量多少(包括水溶性、代换性和螯合的汞)是很重要的。当前在研究土壤中各种微量元素的有效性方面,对Cu、Pb、Zn、Mo、Cd等元素已有较好的浸提剂和方法,但对汞的有效性的研究还很少,亦缺少有关的资料。     

三峡库区消落带土壤汞形态分布与风险评价

为了解三峡库区消落带土壤中汞污染现状和环境风险,选择重庆14个区县的消落带,采集了192个土壤样品,分析其土壤总汞和汞形态分布,探讨其生物可利用性,对比研究和评估土壤总汞与汞赋存形态的污染水平和生态风险.结果表明,三峡库区消落带土壤中汞含量差异较大,土壤汞含量为22.4~393.5μg·kg-1,平均值为(84.2±54.3)μg·kg-1,76.6%的采样点土壤汞含量超过了三峡库区土壤汞背景值.土壤中的汞以残留态为主,不同汞形态所占比例为:水溶态汞4.1%、酸溶态15.5%、碱溶态汞18.3%、过氧化氢溶态汞10.9%、残留态汞51.3%.各区县土壤中生物可利用性汞(水溶态汞、酸溶态汞与碱溶态汞之和)平均含量为19.7~36.6μg·kg-1,生物可利用态汞占总汞的比例达到22.1%~51.6%.地累积指数和潜在生态危害指数评价结果均表明,三峡库区消落带土壤中汞赋存形态的污染水平和生态风险都较低,由生物可利用态汞带来的生态风险也很小;而对土壤总汞含量评价的结果明显偏大.因此,采用汞赋存形态进行污染现状和生态危害评价更能反映消落带土壤汞的环境风险.     

湘黔汞矿区土壤汞的化学形态及污染特征

以湘黔汞矿带内典型矿区土壤为对象,基于BCR三步法和氢化发生-等离子体发射光谱技术,研究了湘黔汞矿区土壤中汞的形态含量及污染特征.结果表明,矿区土壤中汞以残渣态为主,其次为有机-硫化态,酸交换态和铁锰氧化态所占比例较少,各形态汞的分配系数依次为：残渣态(85.77%)>>有机-硫化态(12.44%)>>Fe-Mn氧化态(0.93%)≈酸交换态(0.86%);土壤中各形态汞含量与砂粒含量正相关,与粘粒含量负相关,并随土壤pH升高而增加;各形态汞含量存在明显的空间分异,垂直空间上体现为表层土壤中的含量高于亚表层土壤,水平空间上表现为随着与污染源距离的增加而含量急剧降低,并因土地利用类型不同、区域不同而差异明显.人类活动引起的外源输入性汞污染对矿区土壤中汞的环境毒性和污染特征产生了重大影响.     

大型炼锌厂周边土壤及蔬菜的汞污染评价及来源分析

采集某大型炼锌厂周边的耕种土壤及蔬菜样品,分析其汞含量,并采用单项污染指数法及相关标准对土壤和蔬菜的汞污染状况进行了评价.结果表明,炼锌厂周边的耕种土壤和蔬菜都受到了不同程度的汞污染.土壤样品汞的超标率为78%,其中污染最严重区域土壤中的汞浓度是背景点土壤汞浓度的29倍,已达到重度污染程度.所有蔬菜样品的汞含量超过无公害蔬菜重金属限量指标,最大超标64.5倍,平均超标25.4倍.85%的蔬菜样品叶片中汞含量明显高于根部汞含量,说明叶片中的汞主要来自于大气;蔬菜根部汞含量与土壤汞含量明显线性相关,说明根部的汞主要来自于土壤.炼锌厂汞排放对其周边土壤和蔬菜的汞污染均有显著的影响.     

葫芦岛地区汞在土壤-植物-昆虫系统中的生物地球化

通过研究葫芦岛地区土壤、植物及不同食性昆虫的汞含量.探讨了汞的生物地球化学迁移.结果表明,汞污染使植物汞含量增加,生物吸收程度大大提高·植物及昆虫灰分基汞含量均高于汞在地壳的克拉克值.不同食性昆虫灰分基汞含量存在显著性差异.表现出肉食性>杂食性>植食性的规律.汞能够沿着食物链由植食性昆虫向肉食性昆虫进行传递,土壤-植物、植物-植食性昆虫、植食性昆虫-肉食性昆虫系统中,汞的富集倍数分别为(1～n)x10-1、(1～n)×10、(1～n)的水平,土壤汞污染可以通过食物链传递造成昆虫体内汞的富集.     

广西南丹玉兰汞矿周边土壤-霸王草系统汞含量分布及污染研究

本文通过对玉兰汞矿及其周边地区土壤和植物(霸王草)汞含量分布及污染的调查和研究,旨在了解土壤和霸王草中的汞污染状况以及汞在土壤-霸王草系统中的迁移转化规律,进而为汞污染防治与修复提供科学依据。本次研究共采集土壤样315件和植物样(霸王草)150件。全部土壤和植物样品采用MDS-2003F型压力自控密闭微波溶样系统消解,并用原子荧光测汞仪进行分析测定。结果表明,坑口片区土壤汞含量为1.362 1±1.227 6μg/g,拉莫片区土壤汞含量为0.742 8±0.717μg/g,周边地区土壤汞含量为0.346 4±0.031 3μg/g,分别为我国一些地区土壤汞自然含量(0.071μg/g)的19.18、10.46、4.88倍。土壤汞含量随远离矿区中部向东西两侧依次降低。植物汞含量分布与土壤汞含量分布基本相似。植物根汞、叶汞与土壤汞相关性为r=0.547和r=0.179,均大于临界值r=0.159(取信度α=5%),植物不同部分汞含量表现为根叶茎。上述特点表明土壤汞是植物汞的主要来源。本次采集工作中55%的土壤样汞含量超过了我国《土壤环境质量标准(GB15618-2008)》第二级标准的对应限值(汞≤0.35μg/g),坑口片区以及北部拉莫片区土壤汞污染较严重,污染范围为2km2。植物根汞对土壤汞的富集系数为3%,土壤汞形态分析显示土壤中的可吸收态汞含量低。植物茎/根和叶/根转运系数较高,为36.62%、65.91%,表明植物根部吸收的有效态汞较多地被转运到茎叶上。     

大气汞对土壤─植物系统汞累积的影响研究

采用室内模拟试验的方法，研究了大气汞污染对土壤－植物系统的危害及其机理。结果表明，植物可吸收大气汞，也可吸收土壤汞，当植物汞源于气汞时，其地上部汞含量高于根部；源于土壤汞时，则根汞高于地上部汞。土壤汞累积的来源可能直接吸附大气汞，也来源于植物汞的输入。