锡矿山矿区食物中的锑污染及生物可给性研究

在湖南锡矿山锑矿区采集蔬菜类、主食类、肉类、蛋类等9种食物. 结果表明蔬菜类Sb浓度平均值为9.67 mg·kg^-1,主食类及肉类的Sb含量较低,平均浓度分别为0.025 mg·kg^-1和0.40 mg·kg^-1. 胃肠模拟法测得的Sb生物可给性为9.0%~57.7%,其中蔬菜中Sb生物可给性显著低于主食类及肉类. 生物可给性与食物中Fe含量呈显著负相关(r=-0.75,p=0.02),还与食物的植酸、草酸含量呈显著负相关(r=-0.95,p=0.01;r=-0.77,p=0.016). 根据锡矿山周边居民各类膳食的摄入量进行健康风险评估,以食物中的Sb总浓度计算暴露风险时,居民每日经由食物摄入的Sb总量达10227.01 ng·kg^-1·d^-1,经生物可给性矫正后下降为1807.02 ng·kg^-1·d^-1,但仍高于USEPA建议的400 ng·kg^-1·d^-1的参考剂量. 说明矿区经由Sb污染食物暴露依然存在健康风险,且考虑生物可给性对准确评价暴露风险至关重要.     

重庆市居民头发重金属富集特征及相关性分析

本研究利用火焰原子吸收法测定了重庆主城与郊区居民头发中镉、铜、镍、铅和锌等5种重金属的浓度水平,比较分析了人发中5种重金属含量水平及与年龄、性别和吸烟与否的关系,最后通过相关性分析和主成分分析初步了解重庆居民人发中重金属可能的来源.结果表明,重庆主城人发中Cd、Cu、Ni、Pb和Zn的平均含量分别为3.1、24.3、9.7、42.8和209.6 μg·g^-1,郊区居民人发的平均含量分别为0.9、15.8、5.6、15.2和173.4 μg·g^-1;5种重金属在主城居民头发中的含量均显著高于郊区居民头发中含量（t-检验,P<0.01）,并且其组成与居民附近土壤样品的组成基本一致;5种重金属的含量在不同年龄段人群中的分布没有明显趋势,只是在郊区居民头发中的Cu和Zn含量随着年龄增长而减少;主城和郊区男性头发中Cd和Pb含量均显著高于女性（P<0.01）,并且在主城和郊区吸烟者头发中的Cd和Pb显著高于非吸烟者（P<0.01）;通过相关性分析发现主城和郊区中Cd、Cu、Ni和Pb之间具有相似的相关性模式,并且主成分分析结果显示,在主城中,人发Cu、Ni和Pb具有相似的来源,而在郊区中,人发Cd、Ni和Pb具有相似的来源.     

黔西南汞铊矿废弃物中污染物释放的联合调控研究

为评价植生改良与先锋植物联合调控作用对矿产采冶废弃物中污染物迁移的控制情况,以黔西南兴仁市滥木厂大量露天堆存的汞铊矿废弃物（采冶废渣、尾矿、废石等混合物）为研究对象,选择当地广泛存在的碳酸盐岩、腐熟牛粪作为植生改良剂,并种植三叶草和黑麦草作为先锋植物进行联合调控,通过淋滤实验评价其对废弃物中高毒性污染物Hg、Tl、As和Sb释放的抑制效果。结果表明：对照组废弃物淋滤3次所得淋滤液中Hg、Tl含量平均为14.8 μg/L和170.6 μg/L,As和Sb平均为22.1 μg/L和4.9 μg/L,在雨水淋溶下具有持续释放进入环境的风险;联合调控可对废弃物中Tl和Hg的释放有明显的抑制效果,其中淋滤液Tl含量降为对照的12.2%～54.1%,10%碳酸盐岩梯度的混种组淋滤液Tl含量为19.6 μg/L,效果最好;5%、10%碳酸盐岩梯度的三叶组和混种组淋滤液中Hg含量显著低于对照水平（p<0.05）,较对照降低34.5%～47.9%;而联合调控则致使废弃物中As、Sb释放,相关性分析表明,植生改良剂添加引起的废弃物基质中溶解性有机质含量增加与植物诱导下游离氧化铁的溶解可能是导致As、Sb释放的关键因素。形态分析结果表明,联合调控促使汞铊矿废弃物中Hg、Tl向残渣态转变,而促使残渣态As、Sb占比下降导致其活化。综上,对汞铊矿废弃物采用植生改良剂-先锋植物联合调控可显著抑制Hg、Tl的释放,但需考虑所加植生改良剂中溶解性有机质增加及废弃物基质中游离氧化铁溶解引起的As、Sb活化与释放带来的环境风险。     

西南有色金属矿区周边居民头发中重金属含量特征

为了研究金属矿石开采、冶炼等工业活动对周边居民身体健康的影响,该研究采用氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS)和石墨炉原子吸收光谱法(GF-AAS)测定我国西南有色金属矿区周边2个村庄(A村、B村)居民头发中As、Pb、Cr、Cu 4种重金属含量(93例)。结果表明,矿区周边A村居民头发中As、Pb、Cr和Cu平均含量分别为0.75、8.77、0.40和6.98μg/g,B村平均含量分别为0.25、4.20、0.39和7.91μg/g;A村居民头发中As、Pb含量明显高于B村(P0.01)。相关分析表明,A村居民头发中As和Pb、Cr和Cu均有较明显相关性,即人发中As和Pb的累积可能来自于同一污染源,而B村居民头发中各元素均不存在显著相关性。主成分分析结果表明,A村居民头发中As和Pb主要来源于周边铅锌矿采选和冶炼等。不同年龄段人发中重金属含量分析表明,2个村居民头发中As、Pb含量均随着年龄增长呈上升趋势,而Cr和Cu含量随着年龄增长没有明显变化。不同性别的人发中重金属含量分析表明,A村和B村居民头发中As和Pb含量男性均显著高于女性(P0.01),而Cr和Cu含量没有显著性差异。     

大连市居民头发典型重金属富集特征研究

测定了大连市居民102份头发样品中Pb、Cd、Hg、As等重金属含量,评估了其暴露风险,并对头发中重金属的含量与年龄、性别的关系进行了分析.结果表明,大连市居民头发中Pb、Cd、Hg、As含量均低于中国居民头发中重金属的建议正常值上限,4种重金属暴露风险较低.男性头发中Cd、Pb和As的平均含量明显高于女性(p0.05),其中As平均含量差异达到极显著水平(p0.01).PCA分析显示样本分布集中在第一排序轴和第二排序轴中间,表明性别并不是影响头发中重金属含量的主要因素.19～35岁年龄组居民头发中Cd和Pb含量最高,且均与56～75岁年龄组呈现显著差异(p0.05);As和Hg在56～75岁年龄组居民头发中含量最高,与其它组比较均达到了显著水平(p0.05).PCA和Pearson分析表明4种重金属间相关性较好,大连市居民对4种重金属暴露途径基本相同.     

贵州某锑冶炼厂周边农田土壤锑、砷污染与人体健康风险评估

本研究以贵州省独山县某锑冶炼厂周边农田土壤为研究对象,系统采集17个土壤样品,测定了土壤中Sb、As总含量,并采用生理提取试验(PBET)和简化生物可给性提取试验(SBET)两种体外胃肠模拟实验方法分析了土壤中Sb、As的生物可给态含量,基于土壤Sb、As总量和生物可给性(PBET和SBET)评估了研究区锑、砷污染土壤暴露引起的潜在人体健康风险。结果表明:研究区农田土壤锑、砷污染严重,土壤中Sb(55.63±75.59 mg/kg)和As(44.31±38.34 mg/kg)的平均含量均超过贵州省区域背景值和我国农用地土壤污染风险筛选值;土壤中SBET和PBET提取的生物可给态Sb和As含量和计算得到的生物可给性都较低,大多数样品的生物可给性低于40%。相对于元素总量,基于Sb和As生物可给性(PBET和SBET)的人体非致癌风险(HQ和HI)和致癌风险(CR)均显著降低,其中成人和儿童的非致癌风险值均降至安全值范围,但是As的致癌风险除了CR_SBET-成人降至安全水平,CR_PBET-成人、CR_SBET-儿童以及CR_PBET-儿童值仍处于1.0E-06~1.0E-04之间,表明As对当地成人和儿童的潜在致癌风险仍不容忽视,特别是儿童。     

剑湖沉积物、间隙水、鱼体砷汞分布及风险评价

为了解剑湖沉积物、间隙水、鱼体中砷（As）和汞（Hg）含量特征,评价其风险,使用双道原子荧光光度计测定了剑湖表层沉积物、间隙水、鱼体中As和Hg含量,并利用潜在生态风险指数法、目标危险系数法、致癌风险指数等评价了其风险状况.结果表明：①剑湖表层沉积物中As、Hg平均含量分别为（12.62±0.66）mg·kg^-1和（0.050±0.002）mg·kg^-1,As含量呈东高西低的分布特征,Hg含量呈北部高、中南部湖区低的分布特征.剑湖流域内农地对剑湖As含量影响较大,流域煤炭开采与堆积、水泥加工对剑湖Hg含量分布影响较大.②间隙水中As、Hg平均含量分别为（0.64±0.03）μg·L^-1和（0.020±0.001）μg·L^-1,As含量在湖区内呈东高西低的分布特征,Hg含量最高值出现在湖心区.③6种鱼体中As、Hg含量平均值分别为（0.21±0.04）mg·kg^-1和（0.020±0.003）mg·kg^-1,两者分布在食性方面均呈现杂食性>草食性特征,在活动范围上呈底栖 > 中层 > 上层特征.④据相关性分析可知,As、Hg各自在间隙水和表层沉积物中的含量呈显著正相关（r>0.5,p<0.01）,6种鱼体As、Hg含量也呈显著正相关（r=0.92,p<0.05）.⑤沉积物样品中As均为轻微风险,Hg元素除部分样点（19.35%）为中度风险外其余为轻微风险,因此,需要对Hg进行重点防控.剑湖所选食用鱼体目标危险系数值均小于1,表明其不会对人类健康造成潜在非致癌危害;剑湖鱼体As元素存在一定的潜在致癌风险,但尚在人体可接受范围内.     

青海湖周边地区表层土壤重金属含量和抗性基因丰度及相关性

土壤重金属污染以及抗性基因的流行一直是全球关注的问题,已有许多研究报道了重金属和抗性基因在土壤中的含量,但是高原地区重金属和抗生素抗性基因(ARGs)在土壤中的含量并不清楚.因此,调查分析了青海地区土壤中重金属和抗性基因的环境残留量和分布情况,并且探究了土壤中重金属含量和抗生素抗性基因之间的关系.在土壤样品中,重金属ω(Zn)最高［平均值:(50.27±19.88) mg·kg^-1］,其次是重金属ω(Cd)［平均值:(30.27±9.45) mg·kg^-1］,重金属ω(Hg)最低［平均值:(0.027±0.019) mg·kg^-1］.土壤中重金属抗性基因的亚型主要是czcA、merA和merP,它们主要功能是负责对Hg产生耐性.土壤中β-内酰胺酶抗性基因相对丰度(0.1505)最高,占ARGs总丰度的47.54%,四环素(tetracycline)耐药基因占ARGs总丰度的16.93%,FCA约占14.56%,MLSB约占8.77%.可移动的遗传元件(MGEs)多样性和相对丰度均较低,仅检测出tnpA01基因,intl 1和intl2未检出.相关性研究表明,土壤中Cu (r=-0.533,P=0.006)和Hg (r=0.692,P=0.006)含量与海拔高度呈显著负相关,其他重金属含量与海拔高度无显著相关性.此外,重金属含量与土壤类型显著相关(P<0.05).土壤中重金属Hg含量与czcA(r=0.692,P=0.006)、merA (r=0.816,P=0.007)和merP(r=0.594,P=0.02)之间存在显著正相关.研究结果阐明了重金属和ARGs在青藏高原地区的发生和分布,并发现土壤中重金属含量与抗性基因存在显著相关性.     

都柳江上游沿岸喀斯特地区土壤重金属污染及健康风险分析

以贵州省都柳江上游沿岸喀斯特地区为研究对象,根据空间系统法布设样点,共采集62个表层土壤样品.运用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、人体健康风险评价模型、克里金插值方法和地理探测器模型,研究土壤重金属Sb、As、Cd、Pb和Cu的污染及人体健康风险空间分布特征.结果表明,研究区土壤Sb和 Cd含量分别是贵州省土壤重金属背景值的6.58和1.95倍.土壤重金属总体属于轻度污染,土壤Sb和As的轻度及以上污染面积分别占总面积的24.62%和20.97%,Cd轻度污染面积分布最广,占总面积的44.55%.研究区土壤重金属人体健康风险为低风险等级,儿童健康风险大于成人,Cd和Sb是人体健康风险的主要影响元素.由地理探测器分析可知,所有因子中地层对土壤中Sb和Cd人体健康风险空间分异的解释力最大,其余因子对土壤Cd的人体健康风险空间分异解释力大小依次为：土壤类型>海拔>距河流远近>土地利用类型>坡度;而其余单一因子对土壤中Sb人体健康风险空间分异的解释力均较低,其空间分异可能受到多重因子的复合影响.地层与Cd对成人和儿童的致癌健康风险呈显著正相关（p＜0.05）,相关系数为0.63,地层与Sb对成人和儿童的非致癌健康风险呈显著正相关（p＜0.05）,相关系数为0.43.Cd的最高人体健康风险概率主要分布在独山组和龙洞水组及邦寨组,Sb的最高人体健康风险概率主要分布在石牛栏组和邦寨组.因此,研究区内石牛栏组、邦寨组和独山组地层是该区域土壤重金属健康风险的重点防控对象.     

南丹矿业活动影响区人群头发中重金属含量特征

为探讨矿业活动对"有色金属之乡"南丹矿区周边常住居民健康的影响,采集矿业活动影响区车河镇、大厂镇、长老乡及对照区六寨镇中典型村庄居民发样200个,用原子荧光形态分析仪(AFS-9700)、石墨炉原子吸收分光光谱仪(AA 700)和电感耦合等离子发射光谱仪(Optima 7000)测试其重金属含量.结果表明,受影响区人群发样中As、Sb、Cd和Pb的平均含量分别为1.260、2.161、2.466和20.92μg·g-1,分别是对照区的4.0、20、2.1和1.9倍,且车河、大厂人群发样中Sb含量超出推荐正常范围;受影响区人群发样中Zn含量与居民年龄呈负相关(P0.05,n=151),Cd和Pb含量与居民年龄呈弱负相关(P0.1,n=151);通过独立样本t检验,受影响区男性居民发样中Cd含量显著高于女性(P0.05),而女性居民发样中Cu和Zn含量显著高于男性(P0.05).调查区域人群发样中As与Sb、Cd与Pb、As与Cd呈显著相关性(P0.01).可见,南丹矿业活动对周边常住人群人发重金属积累效应明显.     

锑胁迫下丛枝菌根真菌对玉米生长与锑吸收及抗氧化酶的影响

为了探讨AM(arbuscular mycorrhizal,丛枝菌根)真菌在Sb(锑)胁迫下对农作物生长及吸收Sb的影响,采用盆栽试验研究了在不同Sb添加量[即w(Sb)分别为0、500、1 000 mg/kg]下,接种AM真菌对玉米植株生物量以及N、P和Sb的吸收、膜脂过氧化[MDA(丙二醛)]和抗氧化酶活性的影响.结果表明:随着土壤中Sb添加量的增加,玉米植株的生物量、w(TN)和w(TP)均呈显著下降趋势,植株体内的w(Sb)和Sb积累量、MDA含量、CAT(过氧化氢酶)以及POD(过氧化酶)活性均显著上升.与未接种组相比,接种AM真菌显著促进了玉米植株的生长,提高了玉米植株地上部分的w(TN)和w(TP).在3个Sb添加量处理下,接种显著增加了玉米植株地下部分的w(Sb)、地上和地下部分的Sb积累量以及地上部分的CAT活性,增幅分别为8.90%~23.30%、18.87%~28.37%、27.68%~78.95%及14.92%~88.52%;同时,接种降低了玉米植株中Sb的转运率、玉米植株地上部分的w(Sb)和MDA含量,在1000 mg/kg Sb添加量下差异达显著水平,三者分别降低了36.35%、22.81%和24.29%.研究显示,在Sb污染环境下,接种AM真菌能够减轻玉米植株膜脂过氧化程度,在提高玉米植株地下部分w(Sb)的同时,也会降低Sb向地上部分的转运,减轻Sb对玉米的毒害作用.      

电化学氢化物发生法处理含锑废水及对锑的回收

采用电化学氢化物发生法对模拟含锑废水进行处理,锑与水电解产生的氢形成氢化物从溶液中脱除,而后收集并加热分解锑化氢得到金属锑.实验表明,在酸性条件下对Sb(Ⅲ)去除效果较好,p H=4时去除率为76.1%.Sb(Ⅲ)与电解水产生的氢结合形成锑化氢从溶液中逸出是溶液中锑去除的最主要途径(回收率为66.2%),电沉积和吸附也对锑的去除做出少量贡献.Sb(Ⅴ)须预还原为Sb(Ⅲ)再氢化进行去除.试用了铅、石墨、钨这3种电解阴极材料,铅电极处理效果最佳.     

锑矿区土壤As和Sb形态分布及生态风险评价

以晴隆锑矿区土壤为研究对象,利用连续提取法对土壤中As、Sb的形态分布和生物可利用性进行了研究,并分别利用单因子指数和生态风险指数评价了研究区土壤中As、Sb污染程度和生态危害风险。结果表明,土壤样品中As尤其Sb含量很高,不同采样点含量差别较大。土壤As、Sb的存在形态均以残渣态为主,其次是可还原态、可氧化态、弱酸提取态,水溶态很低。土壤中生物可利用态砷占0.01%~1.08%,其含量为0.001~0.347mg/kg,而土壤中生物可利用态锑占0.08%~3.26%,其含量为0.002~14.107mg/kg。从单因子污染评价看,研究区土壤Sb污染远大于As污染,且大多属于重度污染。土壤中两种金属的综合污染指数(RI)为14.59~1970.98,锑矿区总体处于轻度生态危害,部分区域Sb污染应引起重视。     

次生铁矿物及其与环境中锑的相互作用研究进展

我国锑矿资源丰富,锑矿资源开发利用过程导致锑进入表生环境并富集。锑作为人体非必需重金属,具有高化学毒性,是国际公认优先控制金属污染物。次生铁矿物在形成过程中和成矿后能以共沉淀、吸附等方式固定有害金属,但又易受环境因子变化的影响,重新释放被固定的有害金属,对有害金属的环境行为和归宿有着重要影响。本文面向我国锑污染现状,立足于常见次生铁矿物的基本结构和表面过程,以次生铁矿物相转变为切入点,论述了次生铁矿物与锑的相互作用机理,总结了环境pH、溶解性有机物、Fe(II)、微生物及环境温度等外界因素作用下次生铁矿物对锑环境行为的作用规律,以期从矿物学角度厘清环境因素-次生铁矿物-锑之间的微观作用机制,为表生环境锑污染的环境风险评价和修复治理提供理论指导。     

酒石酸、苹果酸对锑矿区土壤中砷锑的淋洗研究

以贵州省晴隆锑矿区受砷锑严重污染土壤为研究对象,采用震荡淋洗技术,研究了酒石酸,苹果酸在不同浓度、不同震荡时间、不同pH条件下对重金属砷锑的淋洗效果。实验结果表明,酒石酸、苹果酸随着浓度的升高,对土壤中砷锑淋洗效果显著增加;随着震荡时间的延长,酒石酸、苹果酸对重金属淋洗效果逐步提高,震荡8h效果最佳。实验结果还发现,pH对酒石酸、苹果酸淋洗效果的影响从酸性pH=3至碱性pH=12过程中逐步减弱。     

Antimony leaching release from brake pads: Effect of pH,temperature and organic acids

Metals from automotive brake pads pollute water, soils and the ambient air. The environmental effect on water of antimony (Sb) contained in brake pads has been largely untested. The content of Sb in one abandoned brake pad reached up to 1.62 × 10⁴ mg/kg. Effects of initial pH, temperature and four organic acids (acetic acid, oxalic acid, citric acid and humic acid) on Sb release from brake pads were studied using batch reactors. Approximately 30% (97 mg/L) of the total Sb contained in the brake pads was released in alkaline aqueous solution and at higher temperature after 30 days of leaching. The organic acids tested restrained Sb release, especially acetic acid and oxalic acid. The pH-dependent concentration change of Sb in aqueous solution was best fitted by a logarithmic function. In addition, Sb contained in topsoil from land where brake pads were discarded (average 9 × 10³ mg/kg) was 3000 times that in uncontaminated soils (2.7 ± 1 mg/kg) in the same areas. Because potentially high amounts of Sb may be released from brake pads, it is important that producers and environmental authorities take precautions.     

原子荧光光谱法测定环境空气中锑

采用过氯乙烯滤膜采集环境空气中锑,盐酸-氢氟酸混酸体系微波消解滤膜,原子荧光光谱法测定锑。方法前处理操作过程简单、省时、酸用量少、环境污染小,方法的灵敏度和准确度都有很大的提高。采样体积为300L时,空气中锑的最低检出质量浓度为0.002mg／m3。     

Antimony leaching release from brake pads: Effect of pH,temperature and organic acids

Metals from automotive brake pads pollute water, soils and the ambient air. The environmental effect on water of antimony(Sb) contained in brake pads has been largely untested. The content of Sb in one abandoned brake pad reached up to 1.62 × 104mg/kg.Effects of initial p H, temperature and four organic acids(acetic acid, oxalic acid, citric acid and humic acid) on Sb release from brake pads were studied using batch reactors.Approximately 30%(97 mg/L) of the total Sb contained in the brake pads was released in alkaline aqueous solution and at higher temperature after 30 days of leaching. The organic acids tested restrained Sb release, especially acetic acid and oxalic acid. The p H-dependent concentration change of Sb in aqueous solution was best fitted by a logarithmic function. In addition, Sb contained in topsoil from land where brake pads were discarded(average9 × 103mg/kg) was 3000 times that in uncontaminated soils(2.7 ± 1 mg/kg) in the same areas. Because potentially high amounts of Sb may be released from brake pads, it is important that producers and environmental authorities take precautions.? 2015 The Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences.     

Antimony leaching release from brake pads: Effect of pH, temperature and organic acids

Metals from automotive brake pads pollute water, soils and the ambient air. The environmental effect on water of antimony (Sb) contained in brake pads has been largely untested. The content of Sb in one abandoned brake pad reached up to 1.62 × 10⁴ mg/kg. Effects of initial pH, temperature and four organic acids (acetic acid, oxalic acid, citric acid and humic acid) on Sb release from brake pads were studied using batch reactors. Approximately 30% (97 mg/L) of the total Sb contained in the brake pads was released in alkaline aqueous solution and at higher temperature after 30 days of leaching. The organic acids tested restrained Sb release, especially acetic acid and oxalic acid. The pH-dependent concentration change of Sb in aqueous solution was best fitted by a logarithmic function. In addition, Sb contained in topsoil from land where brake pads were discarded (average 9 × 10³ mg/kg) was 3000 times that in uncontaminated soils (2.7 ± 1 mg/kg) in the same areas. Because potentially high amounts of Sb may be released from brake pads, it is important that producers and environmental authorities take precautions.     

锑砷钙渣的应用

有色冶炼产生的锑砷钙渣在玻璃瓶生产中的应用 ,理论和实践证明 :用锑砷钙渣代替白砒是可行的。