城市地表颗粒物重金属分布特征及其影响因素分析

城市地表颗粒物作为重金属的重要载体,严重危害城市人群和水体,已成为城市环境的重要研究对象。阐述了对地表颗粒物重金属的空间、粒径、赋存形态等分布特征及其影响因素进行系统分析的意义。通过对国内不同城市不同功能区的重金属（主要为：Zn、Cu、Cd、Pb）数据进行对比分析,各功能区重金属污染情况为：Cu、Pb：工业区〉商业区〉交通区〉居民区〉休闲区;Zn：工业区〉交通区〉商业区〉居民区〉休闲区;Cd：交通区〉工业区〉商业区〉居民区〉休闲区,同时各功能区中Zn、Pb含量波动性较大。整体上国内工业区、交通区和商业区地表颗粒物重金属污染严重。与我国的土壤重金属背景值相比,4种金属中Cd污染程度最为严重。探讨了与国外部分城市地表颗粒重金属污染特征之间的差异,指出国内城市重金属含量均值整体上低于欧美发达城市,而国内一线城市重金属含量明显偏高。系统分析了颗粒物重金属的粒级效应,赋存形态以及生物有效性。综述了城市交通活动（主要为交通流量、车辆行驶速度、变速频率、车辆类型、道路特征等）、降雨冲刷事件、雨前干燥期、大气风力作用、和其他因素对地表颗粒物重金属分布特征的影响。某种程度上,道路车辆的行驶速度和变速对颗粒物重金属累积的影响作用大于交通流量。不同降雨事件和雨前干燥期对重金属分布特征影响的研究结论不一,但地表颗粒对大气PM2.5重金属贡献较大。今后应在以下方面进一步加强对城市地表颗粒物重金属的研究：建立颗粒物粒径划分标准;加强重金属在降雨冲刷过程变化规律的分析;探讨地表颗粒物与大气颗粒物重金属转换关系;还应开展中小型城市,城乡结合部（城中村）地表颗粒物重金属污染特性研究。     

大气颗粒物水溶性重金属元素研究进展

以As、Cd、Cr、Cu、Ni、Mn、V、Pb和Zn为研究对象,总结历史及自身研究结果,从大气颗粒物水溶性重金属的分析方法、浓度水平、化合物形态、水溶性及其影响因素等方面进行分析.结果表明,发展中国家大气颗粒物水溶性重金属浓度较高,国内水溶性Zn和As污染严重,特别是As已超过国家空气质量标准中的浓度限值;大气中Zn、Pb、Cd、As和V的浓度和水溶性都较高(37.69%—58.65%),应受到广泛关注;大气颗粒物中重金属的水溶性主要受颗粒物粒径大小、酸碱性、重金属与颗粒物结合方式、金属化合物形态和来源的影响.研究结果可以为大气重金属污染控制和人体健康影响评估的开展提供理论基础.     

燃煤电厂排放颗粒物中重金属形态的研究

本文分析用模拟酸雨浸提和Ｔｅｓｓｉｅｒ形态分离法，对燃煤电厂排放颗粒物中重金属形态进行了研究。结果表明，痕量金属绝大部分以稳定态存在，微米级飞灰中有较大活性的形态高于灰渣，煤燃烧高温条件使颗粒物中活性较大的形态含量减小。     

珠江下游不同水体中金属元素在颗粒相和胶体相中的分布和分配

为了研究不同水体中重金属在颗粒相和胶体相中的分布特征,运用连续流离心机、切面流超滤分离技术(UF)和反渗透技术(RO),从流花湖公园的湖泊和珠江下游的水库、河流、河口共4种水体中分离了大量的颗粒物、胶体,然后用电感耦合等离子体/质谱(ICP-MS)对其中的重金属进行了定量分析。对比不同水体中颗粒态重金属的浓度(ng·L~(-1))的季节变化,发现春季受降水影响,重金属的浓度最高。通过比较颗粒物、UF-胶体和RO-胶体中重金属的浓度,可以得到重金属在颗粒物、不同粒径的胶体中的分布情况。结果显示富营养化程度高的湖泊水体(LHH)中,大多数重金属主要分布在颗粒相中。河口中Cr、Mn、Zn、Pb、Co、Ag、Cd这些主要由人类活动产生的重金属,受河口絮凝沉降作用的影响,主要存在于大分子颗粒相中。不同水体中重金属在两相中和在胶体中的分配情况各不相同,说明重金属在两相中的分配与颗粒物、胶体及重金属的性质有关。     

攀援植物对大气颗粒物的吸附作用

植物通过叶片对颗粒物的吸附作用能够有效降低大气中颗粒物的浓度。用攀援植物进行绿化是城市绿化的重要手段,五叶地锦(Parthenocissus quinquefolia)作为中国北方地区常见的攀援绿化植物,研究其对大气颗粒物的吸附效果能够为降低大气中颗粒物浓度、改善环境质量、优化绿化方法提供一定依据。选取道路旁和校园内两处采样地点,距地表不同采样高度对五叶地锦叶片进行采样,使用扫描电镜和软件相结合的方式,对叶表面吸附的颗粒物进行计数,对颗粒物进行粒径分级,通过X射线能谱仪对叶表面吸附颗粒物的元素组成和颗粒物特征进行分析。结果表明:五叶地锦能够有效吸附不同粒径的大气颗粒物,对粒径在0.2~2.5μm的细颗粒物吸附数量占总吸附颗粒物数量的90%以上。颗粒物粒径越小,吸附在叶表面的数量越多。叶片上、下表面由于叶表面形态特征的不同,对吸附颗粒物数量有影响,五叶地锦叶片上表面对不同粒径范围的颗粒物吸附数量均明显高于下表面。道路旁2.5 m高度处叶表面上细颗粒物密度为8.4×106/cm2,校园内2.5m高度处叶表面上细颗粒物密度为5.2×106/cm2。环境对植物吸附颗粒物的数量有明显影响。叶表面吸附的颗粒物的组成元素受环境影响,道路叶片上吸附颗粒物元素组成中Si、Ca、Fe含量高。文章所采用的方法对植物叶片吸附颗粒物数量和元素组成的分析能够直观地反映出植物在减缓大气污染、减少PM2.5等颗粒物上所起到的作用。     

西安市临潼区地表颗粒物重金属分布特征及生态风险评价

为了研究地表颗粒物中重金属含量在城市不同功能区的分布特征及其潜在生态风险,以西安市临潼区为研究区,选择工业区、居民区、商业区、交通区和旅游休闲区5个不同功能区,共采集75组地表颗粒物样品,采用火焰原子吸收光谱(A3)测定了样品中重金属Pb、Cd、Cu、Cr的含量,分析了不同功能区地表颗粒物重金属的分布特征及其污染来源,并采用潜在生态指数评价法对不同功能区重金属潜在生态危害进行评价。结果表明:西安市临潼区地表颗粒物重金属Pb、Cd、Cu、Cr均存在一定程度超标,平均质量分数分别为258.52、1.85、92.30、83.39 mg?kg~(-1),分别是西安市表层土壤背景值的12.08、20.56、4.31、1.33倍,中国土壤背景值的9.94、19.07、4.08、1.37倍。4种重金属中Pb、Cd、Cr受人类活动影响导致空间变异性较大,而Cu的变异系数为0.3,表明其受人类活动干扰较小。不同功能区地表颗粒物重金属污染差异较大,Cu、Pb表现为工业区商业区交通区居民区休闲区;Cr、Cd表现为交通区工业区商业区居民区休闲区。重金属潜在生态危害系数大小顺序为CdCuPbCr。5个功能区的生态危害水平均为强生态危害等级(Ⅲ级),其中,交通区与工业区潜在生态危害水平最高。优化工业生产和减少交通污染是改善临潼区地表颗粒物重金属污染的有效措施。     

PM10中重金属的提取方法及生物可利用性研究

分别运用模拟生物提取法与化学连续提取法对PM10标准参考样品城市源（NIST-1648A）和工业源（BCR-038）中6种重金属（Cd、Co、Cu、Mn、Ni、Pb）质量分数及赋存形态进行分析。其目标是验证2种提取大气固体颗粒物中重金属方法的有效性,并比较2种方法的优缺点,为将来提取PM10中重金属的方法选取提供依据。模拟生物提取法中,使用Gamble溶液模拟人体肺液对 PM10样品进行溶解,实验方法操作较为简单快捷;化学连续提取法中,不同溶解步骤则可确定重金属的不同赋存形态。在需要快速确定 PM10中某种重金属总量时,应优先使用模拟生物提取法。化学连续提取结果表明,城市源PM10中重金属赋存形态分布没有统一规律,工业源PM10中重金属多以残渣态存在。通过对2种来源的PM10样品中重金属生物可利用性分析,城市源的大气颗粒物对人体的毒性更大,其中标准参考样品城市源 PM10中生物可利用性较高的是重金属Cd（BIBio为61.65%±3.45%;BISE为69.02%±3.82%）和Cu,最低的是重金属Co和Pb;标准参考样品工业源PM10中重金属的生物可利用性最高的是Cd（BIBio为27.66%±1.52%;BISE为15.05%±2.13%）,而Ni、Co和Pb的生物可利用性较低。     

PM_(10)中重金属的提取方法及生物可利用性研究

分别运用模拟生物提取法与化学连续提取法对PM10标准参考样品城市源(NIST-1648A)和工业源(BCR-038)中6种重金属(Cd、Co、Cu、Mn、Ni、Pb)质量分数及赋存形态进行分析。其目标是验证2种提取大气固体颗粒物中重金属方法的有效性,并比较2种方法的优缺点,为将来提取PM10中重金属的方法选取提供依据。模拟生物提取法中,使用Gamble溶液模拟人体肺液对PM10样品进行溶解,实验方法操作较为简单快捷;化学连续提取法中,不同溶解步骤则可确定重金属的不同赋存形态。在需要快速确定PM10中某种重金属总量时,应优先使用模拟生物提取法。化学连续提取结果表明,城市源PM10中重金属赋存形态分布没有统一规律,工业源PM10中重金属多以残渣态存在。通过对2种来源的PM10样品中重金属生物可利用性分析,城市源的大气颗粒物对人体的毒性更大,其中标准参考样品城市源PM10中生物可利用性较高的是重金属Cd(BIBio为61.65%±3.45%;BISE为69.02%±3.82%)和Cu,最低的是重金属Co和Pb;标准参考样品工业源PM10中重金属的生物可利用性最高的是Cd(BIBio为27.66%±1.52%;BISE为15.05%±2.13%),而Ni、Co和Pb的生物可利用性较低。     

铅锌矿自然扩散晕内重金属的污染特征及其防治技术

研究了湖南省郴县东坡铅锌矿自然扩散晕内重金属的污染特征及污染控制措施，结果表明，该区域内的环境污染是以Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ和Ａｓ为主的多金属复合污染，污染物在土壤中的化学形态以残渣态为主，水体中的细微尾矿砂颗粒物是重金属的主要迁移载体。该区域内作物中的Ｐｂ、Ｃｄ残留很高，用改变耕种制度的方法来控制铅锌矿区内的重金属污染是有效的     

铅锌矿自然扩散晕内重金属的污染特征及其防治技术

研究了湖南省郴县东坡铅锌矿自然扩散晕内重金属的污染特征及污染控制措施，结果表明，该区域内的环境污染是以Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ和Ａｓ为主的多金属复合污染，污染物在土壤中的化学形态以残渣态为主，水体中的细微尾矿砂颗粒物是重金属的主要迁移载体。该区域内作物中的Ｐｂ、Ｃｄ残留很高，用改变耕种制度的方法来控制铅锌矿区内的重金属污染是有效的。     

重庆市区大气颗粒物的物相组成分析

大气颗粒物组成非常复杂 ,包括晶态和非晶态的无机物与有机物 .同一个元素往往又以多种形态出现 ,而某些元素含量又较低 ,这些都给物相鉴定带来了很大的困难 .本文用Ｘ 射线衍射物相分析(ＸＲＤ)对重庆市区大气颗粒污染物的物相组成进行了研究 .在对大气颗粒物的Ｘ 射线衍射分析中 ,采用丙酮 二碘甲烷重液体系对颗粒物样品进行了密度梯度分级处理 ,鉴定出重庆市区大气颗粒物中存在的 1 0种物相 ,并初步讨论了重庆市区的污染来源和分布规律 .1　样品的采集与制备样品采集利用了ＵＶ1 3Ｈ 1型安德逊采样器及玻璃纤维膜 (采集的颗粒物为ＰＭ1 0…     

根际环境的调节与重金属污染土壤的修复

根际环境的pH和Eh会产生影响土壤中重金属的化学过程。pH的变化影响到重金属的固定和活化，根际的酸化能够活化大多数重金属，使其毒性增强；反之，则固定大多数重金属，减轻其毒性。Eh的变化可改变重金属的价态和存在形态，使其毒性减弱或增强。根分泌物可从多方面影响金属的毒性和有效性，如改变根际环境的pH值和Eh来改变金属的存在形态和活度；与金属络合或者吸附、包埋金属污染物；通过影响根际微生物特征来改变金属的毒性。根际环境中微生物能改变金属离子存在形态，其代谢产物能对金属离子产生沉淀、螯合等作用。土壤脲酶对重金属污染最敏感，可以用于监测土壤重金属污染。调控根际环境，可以有效地调节土壤中重金属污染物的活度、毒性及其转移，对重金属污染土壤起到修复作用。     

土壤重金属的形态分布特征及其影响因素

土壤重金属元素在介质中的存在形态是衡量其环境效应的关键参数.选择长江三角洲地区的江苏省昆山市为研究区,采集了126个土壤表层样品,通过欧共体标准司提出的BCR 3步提取法对土壤中Cd、Cr、Cu、Co、Ni、Pb和Zn等7种重金属元素的形态分布特征进行了分析,并采用逐步回归法探讨了影响重金属化学形态的影响因素.研究结果表明,Cd主要以可还原态存在,Pb主要以有机结合态存在,而Cr、Cu、Ni、Zn和Co 5种元素主要以残渣态存在,不同重金属元素的次生相态所占总量百分比由大到小的顺序为Cd、Pb、Co、Cu、zn、Ni、Cr.重金属总量是影响重金属形态含量的最主要因素,其次为有机质和pH值,FeOx含量是影响残渣态含量的主要因素,粘粒含量是影响Zn各形态的主要因素,MnOx含量是影响Pb各形态的主要因素.     

基于统计的石嘴山市工业园区大气污染物及其重金属分布特征

位于西北地区的宁夏石嘴山市是一座新型的以煤炭开采为支柱产业的工业化城市,近年来,在煤炭资源的大力支撑下,石嘴山市工业迅猛发展,大气环境受到不同程度的污染,因西北地区科学技术较为落后,对该地区的大气污染一直停留在基础性监测水平,对于其进一步的研究,如溯源分析、颗粒物中重金属含量水平及危害程度研究较为鲜见[1-2].本研究在石嘴山某工业园区展开,通过对大气颗粒物PM10、SO2和NO2进行了连续7 d验收监测,从而研究该工业园区大气颗粒物PM10、SO2、NO2及PM10中5种重金属的空间分布特征,以期对了解石嘴山市工业化过程中工业园区大气环     

天津市大气飘尘的污染现状及其源的识别

天津是煤烟型污染的城市,大气颗粒物污染全年超标.由于颗粒物来源的多样性,不同粒径颗粒物的化学组成也存在较大差异.据报道,对人体有害的痕量元素及有机污染物大都集中在粒径较小的颗粒物上.因此,研究细粒径大气颗粒物(<10μm)的化学组成及其污染来源,以期有的放矢、科学地进行防治,有着十分重要的现实意义.     

金昌市郊农田土壤Cu,Zn,Ni形态分布特征与生物有效性评价

通过野外调查和室内测试分析,研究了金昌市郊农田土壤重金属Cu,Zn和Ni的形态特征,并以麦粒中重金属含量为重点进行了Cu,Zn和Ni的生物有效性评价.结果表明,研究区域土壤重金属Cu和Ni污染严重;Cu的主要存在形态为有机结合态,Zn的主要存在形态为残渣态,而Ni的主要存在形态为潜在可利用态;三种元素的生物有效性大小顺序为NiZnCu.对麦粒中重金属健康风险进行评价反映出麦粒中Ni含量对人体健康风险较大,而Cu和Zn对人体健康风险较小.逐步回归分析结果表明,农田土壤中Cu可交换态和碳酸盐结合态对麦粒中Cu含量贡献最大,而对麦粒吸收Zn和Ni贡献最大的形态分别为Zn的碳酸盐结合态和Ni的可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态和有机结合态.土壤重金属Cu,Zn和Ni各形态分配系数较总量和各形态含量更适合表征本研究区域土壤重金属的生物有效性.     

水体、土壤和沉积物中铊的化学形态研究进展

铊(TI)是一个典型性的毒害重金属元素,在环境中的迁移转化行为、富集机制、毒性和生物效应与其赋存化学形态密切相关.本文对水体、土壤和沉积物中Tl化学形态分布、演化特征和化学形态分析方法作了系统总结和评述,并对Tl化学形态分析存在问题及未来发展趋势进行了展望.     

XAFS技术在重金属界面吸附研究中的应用

X-射线吸收精细结构(XAFS)是同步辐射应用的最重要技术之一,可以在分子水平上研究重金属在天然颗粒物、土壤、沉积物及生物等界面上吸附的微观结构,为深入阐明同相表面重金属结合机制提供实验证据.本文综述了应用XAFS技术探讨矿物、腐殖质、植物组织和微生物等对重金属口发附机理的主要研究进展,并对XAFS技术在多相体系对重金属的界面吸附、生物体对重金属的耐毒机理等方面的可能应用进行了展望,以期为环境重金属污染的修复和治理提供基础资料.     

中国大气颗粒物中重金属监测技术与方法综述

大气颗粒物中的重金属极易富集在细颗粒物中,并对人体带来危害。文章对中国大气颗粒物中重金属的监测技术方法进行梳理和汇总,从点位布设、样品采集、样品前处理、分析测试以及全过程的质量保证和质量控制等方面。探讨和分析颗粒物监测的各个环节应遵循的技术规范和相关方法。大气颗粒物的采样主要包括环境空气样品和无组织排放样品两大类,前处理方法包括全消解和酸浸提,而全消解中又包括酸消解法和碱熔法,消解方式包括电热板、马弗炉、高压密闭消解罐、微波消解等。测试方法主要包括分光光度法、X射线荧光光谱法(XRF)、原子吸收分光光度法(AAS)、原子荧光光谱法(AFS)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等,根据不同的监测需求和仪器设备水平,选择不同的标准测试方法作为依据。在颗粒物重金属监测的全过程中,从布点、试剂空白、滤膜/滤筒空白的控制,到采样、前处理、实验室分析等各个环节,均需要考虑可能影响分析准确度的因素,建立起与监测方法同步的全程序质量保证和控制措施。完善大气颗粒物中重金属监测技术与方法体系,可为大气环境监测和管理部门的决策提供科学依据和技术支持,为源解析等颗粒物组分分析相关工作提供方法依据。     

厦门市郊区PM_(2.5)和PM_(10)中重金属的形态特征及生物可利用性研究

开展气溶胶中重金属形态特征及其生物可利用性的研究有利于探析大气重金属污染物在环境中的迁移规律,进一步评估大气重金属的环境和健康毒理效应。基于此,该研究采用BCR连续提取法结合ICP-MS测定了厦门市集美区2014年4月至2015年3月为期1年的PM_(2.5)、PM_(2.5~10)(粒径大小在2.5~10μm之间的颗粒物)及其中不同形态金属Al、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb的含量。结果发现集美区PM_(2.5)、PM_(10)年平均质量浓度分别为(50.52±20.48)和(82.48±22.42)μg·m-3,PM_(2.5)/PM_(10)比值稳定在40%~70%之间,二者的质量浓度和比值均呈现冬春季高、夏秋季低的季节变化趋势。重金属形态特征结果显示集美区PM_(2.5)、PM_(2.5~10)中的Al、Cr、As的存在形态以残渣态为主;金属Ni、Cu、Zn、Cd、Pb则大量存在于弱酸提取态中,其来源受人为影响显著。这些金属中Pb和Cd的富集系数(EF)和生物利用有效系数(K)最高,易迁移进入生物体内,毒性危害高。生物有效性和形态特征分析结果表明随着气溶胶粒径的减小,非残渣态的重金属含量增高,K值变大,可迁移转化能力增强,说明PM_(2.5)中的重金属对生物的毒性高于PM_(2.5~10)中的,该现象应引起重