火焰原子吸收光谱法测定大气降尘中的几种重要金属

本文介绍了大气降尘中铜、铅、锌、镉、铁、锰、镍、钴八种重要金属的分析方法，以及共存离子对上述重金属测试时的干扰及其抑制干扰的方法，并提出了表示大气降尘中重金属量的三种浓度概念即容量浓度、重量浓度及降金属量的不同物理意义。     

长春市大气降尘中重金属的分布特征和来源分析

对长春市不同区域的33个大气降尘中的重金属进行了分析测试,结果表明:大气降尘中重金属含量的大小依次为Fe>Mn>Zn>Pb、Cu>N i>Cd。降尘中重金属的空间分布为工业区>交通区>商业区>文化区、居民区>农村地区。相对于新城区和农村地区,老城区降尘中重金属的含量较高。富集因子的计算分析表明,Pb、Cd明显受到人为活动的影响,Pb主要来自汽车尾气,Cd主要来源于工业尘;人为活动对Cu、Zn、Mn的贡献占一定比例,但不大;N i为天然源。长春市大气降尘已经受到一定程度的重金属污染,但与国内其他城市相比,降尘中重金属的含量处于较低的水平。     

典型工业城市大气降尘中重金属分布特征及其来源解析---以济南市为例

污染源解析是城市大气环境精准防治的重要基础。为探究典型工业城市大气降尘中重金属污染分布特征和污染源解析,本研究在济南市域内采集了35个大气降尘样品,分析了样品中重金属浓度及其空间分布特征,采用正定矩阵因子分析模型(Positive Matrix Factorization,PMF)解析降尘中重金属来源。研究结果表明,降尘中Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As和Pb浓度平均值分别为501.4、29884.6、8.2、24.8、44.3、153.9、12.5、40.1 mg·kg^-1,其中Zn、Cu和Pb的地累积指数(Geoaccumulation Index,I_geo)分别为1.17、1.06和1.01,属于中度污染;钢铁冶炼较为发达的钢城区降尘中Mn、Fe、Co、Cu和As浓度显著高于其他区县,其浓度平均值分别为1172.4、73577.3、17.0、139.7、32.3 mg·kg^-1,而Zn和Pb在历下区、槐荫区等人口密集区域最高浓度可达351.5 mg·kg^-1和114.0 mg·kg^-1;PMF分析结果表明,济南市降尘重金属主要存在4个贡献源,分别为土壤源、工业源、交通源和混合源,贡献率分别为46.8%、26.6%、15.2%和11.4%。其中,重金属Co、Cu、Fe主要来自土壤源,Mn主要来自于土壤源和工业源的贡献,Ni主要来自于土壤源和混合源,交通源对降尘中Pb和Zn的贡献率较高,As则主要来自于工业源。本研究结果可为济南市大气环境精准防控政策的制定提供理论依据。     

泉州市不同功能区大气降尘重金属污染及生态风险评价

通过泉州市不同功能区大气降尘中重金属含量分析,发现泉州市大气降尘中重金属Pb、Zn、Cu、Cr、Cd和Ni含量的平均值分别为284.49、1628.7、112.4、126.87、2.01和106.45mg·kg-1,同福建省海岸带土壤背景值相比,均处于较高的积累水平.潜在生态风险指数法评价结果表明:重金属污染程度顺序:CdPbNiCuZnCr;不同功能区大气降尘重金属生态危害程度为:工业区商业区交通繁忙区居民区农业区.富集因子法污染评价表明:Cd、Zn的富集较严重,Pb、Ni次之,Cu、Cr在各功能区都没有富集.两种评价方法的评价结果较为一致。     

中国降尘重金属的污染及空间分布特征

通过收集2000—2017年已经发表的中国部分城市降尘中的重金属研究数据,分别讨论了工业和非工业区降尘重金属的污染特征,探讨其空间分布规律,以期为中国的大气治理工作提供相关依据。结果显示,降尘中As、Hg、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn在工业区的平均质量分数分别为369.39、2.94、22.02、206.97、332.67、50.06、861.72、2 318.95mg·kg-1,远高于非工业区中的38.16、0.34、3.31、132.82、116.12、42.51、170.97和603.61mg·kg-1。无论工业区还是非工业区,降尘中8种重金属的含量均高于中国土壤背景值,最低超标仍达到2倍以上;全国大部分地区降尘中Cd污染较为严重,非工业区也超出中国土壤背景值32倍,工业区中甚至达到了220倍;降尘中As、Hg、Cu、Pb和Zn等元素在工业区的含量分别是中国土壤背景值的33倍、42倍、15倍、33倍和31倍。降尘在工业区的污染级别明显高于非工业区;非工业区降尘重金属以中度污染及以下为主,只有Cd达到了"强-极强"污染范围,而工业区降尘重金属除Ni之外,大多以"强-极强"污染为主。非工业区中重金属主要来自是燃煤、交通等人类活动以及大气扩散作用而工业区降尘中的重金属主要是工业活动导致的。重金属空间分布图表明,除Zn外,非工业区和工业区的重金属污染严重区域有相同的分布规律,即人口较多、工业集中、经济发达的中东部地区的降尘中重金属含量高于人口稀少、发展滞后的西部地区;而新疆地区Zn污染高于中东部地区可能是由于其北部化工产业带的金属冶炼活动所导致。     

“两控区”城市降水、降尘中重金属元素分布特征及其相关性——以都匀市为例

为了解"两控区"降水、降尘中重金属元素的污染现状及其在大气作用过程中的相互影响,于2015年3月—2016年2月,对"两控区"贵州都匀市降水、降尘样品分别进行逐次和逐月采集,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对样品中重金属元素(Zn、Mn、As、Cu、Ni、V、Cr、Cd等)进行测定,分析样品中重金属元素的季节分布特征,并对同一种元素在降水和降尘中的相关性进行探讨。研究结果表明:降水中重金属元素的质量浓度范围为0.08~13.80μg·L-1,其中Zn质量浓度最高,其次依次为Mn、As、Cu、Ni、V、Cr、Cd;与《地表水环境质量标准》中Ⅰ类水体标准相比,降水中的重金属元素均未超标;降尘中Cu、As、Cd、Zn较富集,分别为土壤背景值的381.0、2.6、2.7、1.2倍。从季节变化看,降水中多数重金属元素表现为夏季最低,春季最高,降尘中重金属元素的季节变化不明显。降水、降尘中Zn、Mn、As、Cu、Ni、V、Cr、Cd等的沉降量随季节变化具有相似规律性,相关系数分别为0.70、0.66、0.97、0.78、0.53、0.43、0.94、0.67,主要与降雨强度、元素的赋存形态及其在气溶胶中的粒径分布有关。     

大气沉降对土壤重金属累积的影响

选择大气污染严重的太原市为研究区，通过定点监测，分析了不同类型区大气TSP和降尘的污染状况及周年内的月变化趋势，测定了大气干湿沉降中Hg、Cd、Pb三种重金属元素的含量，并计算出大气干湿沉降对土壤系统重金属的年输入量分别为Hg4.48g/(hm2×a)，Cd6.34g/(hm2×a)，Pb349.4g/(hm2×a)；不同类型区大气污染状况与大气沉降输入土壤中重金属累积顺序一致均为工矿区＞城区和近郊区＞风景区＞远郊区。     

模拟酸雨对泉州市区大气降尘重金属的淋溶

以泉州市区受污染的大气降尘为研究对象,开展大气降尘中重金属(Cu,Pb,Cr,Cd,Zn,Mn,Fe,Ni,V,As,Co)在不同酸度(pH=2.5、3.5、4.5、5.6)酸雨淋溶下的溶出行为研究.结果表明:由于降尘样品本身的中和作用,淋出液的pH呈现出先升后降的趋势,并最终接近淋溶液原始pH.在模拟酸雨作用下,污染降尘中不同重金属呈现不同的溶出规律,金属Cu、Pb、Fe、Ni、Mn、Cd的淋出量随pH的升高而降低,各重金属的溶出基本可分为快速溶出阶段、缓慢溶出阶段或稳定阶段,重金属的溶出不仅与总量有关,还与模拟酸雨pH、环境温度、淋溶时间等因素有关.在pH2.5的酸雨下,累积释放量由大到小的顺序为交通区降尘:FeZnMnCoCuCrNiPbAsVCd,工业区降尘:MnFeZnPbCrCuNiAsVCoCd.     

不同大气沉降区Pb化学形态及风险评估

环境介质中重金属Pb的毒性不仅与其含量有关,更多地取决于其生物有效性,Pb在介质中的赋存形态是衡量其环境效应的关键参数。土壤是大气降尘的最终归宿,大气降尘已经成为土壤Pb的重要输入途径之一,需要结合大气降尘比较不同降尘区降尘与土壤中重金属形态分布特征,将土壤和降尘中的Pb活性进行形态分级,评估大气降尘和土壤中的Pb形态分布,揭示不同大气沉降区Pb的毒性及可能产生的环境效应,为明晰不同区域Pb沉降特点,科学进行生态风险评价提供理论依据。调研了大气Pb高沉降区(济源豫光金铅冶炼厂周边)、低沉降区(郑州西北郊区农田)的土壤及大气降尘中Pb污染状况,并采用修正的BCR提取法对土壤和大气降尘中Pb的化学形态进行了分析和风险评估。结果表明,大气Pb低沉降区的土壤中及降尘中Pb平均质量分数分别为(7.67±0.20)mg?kg-1和(76.47±0.73)mg?kg-1;大气Pb高沉降区土壤及降尘中Pb平均质量分数分别为(102.91±0.45)mg?kg-1和(630.16±0.28)mg?kg-1,均显著高于大气Pb低沉降区。大气Pb低沉降区的土壤中Pb主要以残渣态形式存在,其比例为61.17%,其次是可还原态,为31.73%,弱酸态为1.44%,可氧化态为5.67%,处于低风险等级范围内;而降尘中Pb大多以可还原态形式存在,其比例为62.38%,其次是残渣态,为19.60%,弱酸态为11.54%,可氧化态为6.48%,处于中等风险范围内,。大气Pb高沉降区的土壤和降尘中Pb均以可还原态为主,其中土壤中Pb的可还原态占比为75.82%,降尘中Pb的可还原态为37.00%;土壤中Pb的弱酸态占比为5.12%,可氧化态为9.83%,残渣态为9.23%,处于低风险等级;降尘中Pb的弱酸态占比为26.47%,可氧化态为28.71%、残渣态为7.82%,处于中等风险等级。大气Pb低沉降区土壤及降尘的风险评估指数(RAC)值分别为1.44%、1.54%,而大气Pb高沉降区分别为5.12%、26.47%,前者显著低于后者,表明大气Pb高沉降区土壤及降尘中Pb具有更高的生物活性。     

大气降尘与土壤中重金属铬的形态分布规律

主要对成都理工大学校园内大气降尘和土壤中重金属铬的形态分布进行了分析比较,得出以下结论:重金属铬在大气降伞和土壤中的含量存在差别,大气降尘中铬的最明显大于土壤中的量,且基本上是土壤的两倍左右.且形态分布规律不同,大气降尘中铬含量的形态分布由大到小的次序是:残渣晶格态,铁锰氧化物结合态,有机结合态,碳酸盐结合态,可交换态;土壤中南大到小的次序是:残渣品格态,有机结合态,铁锰氧化物结合态,碳酸盐结合态,可交换态;铬在大气降尘中多存在于残渣晶格态(35.35%～59.82%)和铁锰氧化物结合态(25.97%～40.23%),且两者相差不大.而在土壤中多存在于残渣晶格态(37.22%～75.06%)和有机结合态(4.30%～12.98%),且主要以残渣品格态为主.形态分离方法采用Tessier五步连续提取法,重金属铬的测定方法采用国标方法(GB/T 5009.123-2003)示波极谱法.     

佛山农业表层土壤磁化率特征及其与重金属含量的关系

环境磁学方法针对城市、矿区、工业区等特定区域土壤的研究现已比较普遍,但在农业土壤重金属研究中的应用还比较少。本文对采自佛山市的532件农业表层土壤样品进行低频（976 Hz）和高频（15616 Hz）磁化率测试,在分析其空间分布特征的基础上选取175件（其中,旱地土样149件,水田土样26件）代表性样品进行重金属（Cd、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn、Hg、As）含量的分析测试。在分析不同土壤样品磁化率与重金属含量之间相关关系的基础上,从旱地和水田土壤中分别挑选出6种与低频磁化率高度相关的重金属元素（旱地Ni、Cu、Cr、Zn、Cd、Pb,相关系数分别为0.599、0.492、0.279、0.510、0.445、0.225;水田Ni、Cu、Cr、Zn、Cd、Hg,相关系数分别为0.728、0.699、0.606、0.602、0.764、0.450）进行回归分析,列出回归方程,并得到一些初步认识。主要有（1）低频磁化率与频率磁化率在空间分布上总体呈现相反趋势;（2）重金属含量与低频磁化率总体呈正相关,但正相关的元素种类在旱地和水田土壤中有所差异;（3）所研究的旱地土壤重金属含量与频率磁化率呈负相关关系,但这种相关关系在水田土壤中没有明显表现;（4）Pb 元素在旱地土壤中与低频磁化率表现出显著正相关（P〈0.01）,在水田土壤中却与低频磁化率和频率磁化率表现出一定的负相关性。（5）通过测定农业土壤的磁化率即可初步推算出相应的重金属含量,为磁学方法在农业表层土壤重金属快速监测领域的进一步应用提供了数据支持和科学依据。     

Concentrations of cadmium,manganese, copper,zinc, and lead in the tissues of the oyster (Crassostrea iredalei) obtained from Setiu Lagoon,Terengganu, Malaysia

Heavy metals pollution in aquatic environments is a major problem contributing to human health issues. The study of these pollutants through bioindicators such as the oyster Crassostrea iredalei is important for (1) determining the levels and sources and (2) regulating the quantity of pollutants. The concentrations of cadmium (Cd), manganese (Mn), copper (Cu), zinc (Zn), and lead (Pb) in tissues of C. iredalei, sediment and surrounding water was measured, and data was analyzed to determine the relationship between sampling periods and between oyster tissue, sediment, and water. The highest concentration of metals in oyster tissue was Zn, followed by Cu, Mn, Cd, and Pb. Concentrations of Cd, Cu, and Zn exceeded the maximum level allowed according to the Malaysian Food Act of 1983, which is equivalent to the WHO recommended levels of heavy metals in organisms used for consumption. The highest metal concentration in sediment was Mn followed by Zn, Pb, Cu, and Cd. Concentrations of heavy metals in surrounding water were Zn, Pb, Cu, Mn, and Cd. There was no correlation between metal concentration in oyster tissue and in sediment for all five metals.     

滦河流域鲫鱼体内重金属分布及风险评价

采集滦河流域鲫鱼样本并分析重金属元素(Cu、Zn、Cr、Pb、As、Cd)在其体内的分布特征及食用风险。实验结果表明鲫鱼体内重金属含量由高到低顺序为ZnCrCuPbAsCd,蓄积器官主要为肝脏和鳃部,Cu和Cr主要蓄积在肝脏,Zn、Pb、Cd主要富集在鳃部,As的蓄积器官随地域变化,而且下游样本中各组织器官重金属含量下游高于上游。针对鲫鱼肌肉的评价表明,Zn、Cr、Pb含量超出《无公害食品水产品中有毒有害物质限量》(NY5073—2006)、《食品污染物限量》(GB2762—2012)和《食品中锌限量卫生标准》(GB 13106—1991)规定的标准限值,超出倍数依次为Cr(3.34)Pb(2.24)Cd(1.15)。基于目标危险系数法(THQ)评价结果表明鲫鱼肌肉组织单一重金属THQ值均小于1,As导致的健康风险最高,Cr最低;总风险系数(TTHQ)显示下游的溯河(TTHQ=1.263)与陡河(TTHQ=1.381)存在食用风险,风险比重较高的元素是As、Pb、Zn。     

生物沥浸法去除畜禽粪便中重金属的影响因素研究

研究了粪液固体浓度和硫细菌混合菌液接种量对猪粪中重金属生物沥浸的影响。结果表明,猪粪固体浓度越低,重金属沥浸周期越短,沥浸效果越好。从沥浸效果和经济效益2方面综合考虑,固体质量浓度采用70~100 g.L-1较为合适。接种量也是影响生物沥浸的重要因素,试验结果表明,接种量越大,生物沥浸速度越快,但接种量小的粪样只需适当延长沥浸时间即可达到较高的重金属去除效果,2%接种量的猪粪沥浸14 d时,Cu、Zn和Cd沥出率可分别达到76.9%、75.2%和47.8%。从经济角度考虑,接种量采用2%即可满足生物沥浸的需要。     

珠海近岸海域表层沉积物中的重金属及生态危害评价

为了研究珠江口近海海域重金属的污染状况,2009年8—12月对珠海珠江口4个站点的表层沉积物进行了6次采样,测定了表层沉积物中重金属Cd、Cr、Pb、Hg、Cu、Zn、Mn、Ni、Fe和金属Al的质量分数,分析了它们质量分数间的相关性,依据Lars Hakanson提出的沉积物中金属污染物评价方法,对Cd、Cr、Pb、Hg、Cu和Zn等6种典型重金属的潜在危害进行了评价。结果表明,Cd、Cu和Zn是该调查区域的主要重金属污染物,应该予以优先控制和治理。位于马骝洲水道入海口的S1位点上,金属元素（Cd除外）质量分数的季节特征是秋季（丰水期）〈冬季（枯水期）,重金属危害指数（RT）为轻微级,重金属潜在生态危害系数（Eir）顺序为Cd〉Hg〉Pb〉Cu〉Zn〉Cr;在S2位点,Cd、Cu、Hg、Ni和Fe的平均质量分数为秋季〉冬季,其它5种金属则为秋季〈冬季,RT为强级;在S3、S4位点上,8种金属元素（Hg、Mn除外）的质量分数呈现秋季〉冬季的现象,RT为很强级;S2、S3和S4站点的Eir均表现为Cd〉Hg〉Cu〉Pb〉Zn〉Cr的顺序。     

重金属Cr(Ⅵ)、Pb及Cu胁迫对双齿围沙蚕体腔细胞的DNA损伤

为探讨重金属Cr(Ⅵ)、Pb以及Cu对沙蚕体腔细胞DNA的毒性效应,以双齿围沙蚕为受试动物,重金属按不同剂量水平,Cr(Ⅵ):10、100和200 mg· L-1,Pb:5、50和100 mg·L-1,Cu:1、10和20 mg· L-1,分别胁迫沙蚕24 h,以不加任何重金属离子的海水为对照,采用单细胞凝胶电泳技术,检测其体腔细胞DNA损伤程度.结果表明,与空白对照组相比,3种重金属离子的各浓度组都能引起沙蚕体腔细胞DNA损伤,且3种重金属胁迫浓度与细胞DNA损伤程度之间存在显著的剂量-效应关系.双齿围沙蚕可以作为单细胞凝胶电泳的实验材料用于重金属所致环境污染的生物监测指示生物.     

Concentrations of Heavy Metals in Muscle with Relation to the Growth of Two Marine Fish Species

Heavy metal concentrations in muscle and their relation to thegrowth of two marine fish species,including tonguefish( Cynoglossus arel) and mullet( Mugil cephalus),were studied. The samples were collected in Bach Dang estuary andconcentrations of heavy metals( As,Cd,Co,Mn,Cu,Zn,Pb,and V) in muscle of the fisheswere determined. The result showed that the accumulated trend of heavy metal is different between fish species. The concentration of As,Zn,Mn,V,Cu,Pb,Co and Cd in tonguefish were 73. 7 ± 30. 6,22. 82 ± 4.87,3. 44 ± 2. 13,1. 61 ± 0. 15,0. 71 ± 0. 13,0. 45 ± 0. 24,0. 03 ± 0. 02 and 0. 02 ± 0. 02 mg·g-1,respectively. Meanwhile the concentration of Zn,As,V,Mn,Cu,Pb,Co and Cd in mullet were 83. 41 ±19. 68,9. 78 ± 1. 92,1. 36 ± 0. 54,1. 29 ± 0. 51,0. 65 ± 0. 12,0. 42 ± 0. 20,0. 06 ± 0. 03 and0. 03 ± 0. 01mg·g-1,respectively. Comparison of metal levels among thesespecies indicated that the concentrations of As and Mn in tonguefish were significantly higher than those in mullet,whereas Zn levels in mullet were found to be higher than that in tonguefish. There is no significant differences of Cd,Co,Cu,Pb and V levels in muscle between two species. Significant inversed relationshipsbetween concentration levels of metals and lengths of tonguefish were found for Mn,Cu and Zn,butnot for As,Cd,Pb,and V. There were no significant relationships between the heavy metal concentrations and the length of mullet. In general,decreasesof the heavy metal concentrations corresponded to the increases of fish body lengths,particularly for As,Co,Cu,Mn and V and the exception for Cd. Terefore reduced risks were associated with consuming biggermullet fish,and increased risks of As and Cd were associated with consuming bigger tonguefish in Bach Dang river mouth.     

典型野生食用菌重金属含量及其人体健康风险评价

土壤重金属污染是影响生态环境、食品安全和人体健康的重要因素.云南省土壤重金属背景值较高,且矿产资源丰富、采矿活动频繁,导致土壤重金属含量较高.野生食用菌是高效重金属储积器,云南是中国野生食用菌最大产区.因此,本文以云南省8种典型野生食用菌为研究对象,探究其重金属含量(汞、镉、铅、锌、铜、砷)与分配特征,采用单因子污染指数对其进行重金属污染评价,利用概率方法(THQ指数)评估其对不同年龄人群(成人、儿童)的人体健康风险.研究结果表明,不同种类野生食用菌重金属含量存在显著差异(P<0.05).Hg、Cd、Pb、Zn、Cu浓度范围分别为0.5—7.2、0.3—15、0—26.8、47.7—214、56.7—428 mg·kg^-1 dw;As未检出.此外,Hg、Cd、Pb、Zn、Cu均主要分布于菌盖.除虫草花、白森、干巴菌中Hg未检出,其余重金属污染评价中单因子污染指数均>1,且同一元素在同种野生食用菌不同部位污染程度不同,其中,老人头菌盖受Cd污染最为严重.基于国家食品安全标准,本研究中98%野生食用菌Hg、Cd、Pb含量超标.然而,THQ指数表明,部分野生食用菌中Zn无风险(THQ<1),老人头菌盖、鸡枞菌盖中Cd、Hg、Pb、Cu具有人体健康风险(THQ>1),且风险值儿童>成人.     

The concentration of Cu and Pb in the funnel spider Eratigena atrica (C. L. Koch 1843) (Araneae: Agelenidae) and its web

Studies on the heavy metal concentrations on spider webs in relation to the pathways of pollution penetration (external and internal) have yet to be performed. This work assesses the concentration levels of two heavy metals: essential copper (Cu) and toxic lead (Pb) in spider webs and spiders (females, males and juveniles). Spiders divided into three treatment groups were exposed to the heavy metals in their diet as prey (fruit flies and mealworms larvae) were artificially contaminated with Cu and Pb. In general, we found higher rates of Cu compared to Pb concentrations in spiders and their webs. A positive correlation between levels of Cu and Pb in webs and spiders was found. Males had higher concentrations of both metals Cu and Pb in their bodies and webs compared to females. In an additional experiment, washed webs had significantly less metals than unwashed suggesting the dominance of external pollution in the contamination pathway.     

天津市路面雨水径流重金属污染特征

对天津市3条典型主要交通干线雨水径流中的Cr、Cd、Fe、Cu、Hg 5种重金属进行了取样监测,重点探讨了路面径流重金属的平均质量浓度、冲洗特征、重金属之间以及重金属与悬浮物之间的相关关系,并用聚类分析方法对降雨特征对重金属污染的影响进行了研究。结果表明,天津市路面雨水径流重金属污染严重,Fe、Cr和Cd质量浓度较高,污染贡献率大,为径流主要重金属污染物;重金属污染水平高于国内外城市研究结果,反映出天津市在道路路面环境维护和管理上与其他城市的差距。路面径流的重金属具有明显的径流初期冲洗效应,在径流的初始阶段,重金属质量浓度达到最大值,随着降雨和径流的延续,污染物质量浓度呈波浪性锯齿状下降,至降雨结束,重金属质量浓度最终趋于稳定。径流中不同种类重金属具有同源性,且与径流中的悬浮固体具有明显的相互依存关系,重金属主要以悬浮固体吸附的形式或重金属颗粒形式存在。通过聚类分析可知,重金属污染受降雨强度和前期晴天积累影响显著,其次是降雨量和降雨历时。