大气汞的自然来源研究进展

大气汞在全球汞循环中占有极其重要的地位,对大气汞的研究是近15年来汞生物地球化学领域的热点,其中大气汞的来源又是大气汞循环演化过程研究的关键。大气汞的来源分为人为源和自然源。与人为汞源不同,大气汞的自然来源影响因素较多,对其认识的复杂性更强,进行准确的认识需进行大量的研究工作。本文综述了近十几年来大气汞自然来源的研究工作,对大气汞的各种自然来源及其影响因素进行了介绍,并对该领域未来的研究作了展望,希望能对以后的工作起一定的参考作用。     

大气降水中重金属的研究

人为源和自然源释放到大气中的重金属污染物,在大气降水作用下降落到地面,继而被土壤、水体或者浮游生物吸收,在生物链中富集,严重影响生态环境和人类健康。通过收集与整理国内外大气降水中重金属研究的相关文献资料,系统解析了大气降水中重金属的检测方法、基本化学特征及其对地表水、地下水、海洋生态系统以及土壤环境的影响,在此基础上指出了该领域研究的重点为大气降水对重金属元素在水圈、大气圈、岩石圈和生物圈中迁移规律的影响形式、影响程度和影响范围以及和其他元素相互作用的机理。     

工业革命前后大气中氧硫化碳浓度的变化

氧硫化碳(OCS)是大气中最丰富的含硫气体之一,也是二硫化碳和二甲基硫化物循环中的重要组分.在估算OCS源和汇中的不确定性使人难以确定其大气收支的趋势以及评估是否人为源干扰了自然界的循环.Aydin等人采集了南极Siple Dome C的冰核并测量了1620~1700年空气中的OCS.他们发现OCS的大气浓度自工业革命以来已增加了约25%.他们还观察到200和300年前样品中OCS浓度有约15%的差别,这表明或是OCS的自然循环本身有较大变化,或是从那时已开始有人类活动的干扰,那时造成干扰的主要人类活动应该是生物质燃烧,详细可见“Geophysical Research …     

烷基硝酸盐的海洋源

已知大气中的卤化甲烷和乙烷有自然源,大气中浓度达~550pptv的甲基氯化物主要来自自然源.在20世纪90年代初,进入平流层的主要氯源有15%是甲基氯化物,82%完全来自人为源. 现在Chuck等人报告说甲基和乙基硝酸盐也可能有自然源,来自海洋环境.他们在大西洋上空气和表层海水中测到甲基和乙基硝酸盐,这是一个令人惊讶的结果,因为通常认为这些化合物只能来自人为排放. 有机硝酸盐一直用于炸药,甲基硝酸盐本身具有高爆炸性.有机硝酸盐也广泛用作血管扩张药.它们也可以由一系列大气化学反应生成. 烷基硝酸盐在大气中的停留时间较长,足以经受对流层中…     

PM2.5来自哪里？

PM2．5又称为可入肺颗粒物,或细颗粒物,是表征环境空气质量的主要污染物指标。PM2．5的来源可分为自然源和人为源。自然源包括：风扬尘土、火山灰、森林火灾、海盐等;人为源包括：燃煤烟尘、工业粉尘、机动车排气、建筑及道路扬尘等污染源直接排放到大气中硫氧化物、氮氧化物、氨、挥发性有机物等通过复杂的化学反应而产生,是大气中PM2．5的主要来源。     

全球二氧化碳的分布和循环——全球“温室效应"探讨之一

本文根据大量的研究资料和成果,系统阐述了自然界碳和二氧化碳的起源、变迁、分布和循环过程,揭示了自然界二氧化碳分布和循环的基本规律,弄清了CO₂和它的各个自然貯库之间的关系,并对大气圈中CO₂的源、汇和通量进行了探讨。文章还论述了人类活动对大气中CO₂的冲击和扰动,指出人类活动所排放的CO₂是大气中 CO₂浓度增加的主要原因,而人为破坏地球的植物生存系统也是促使大气中 CO₂浓度增加的原因之一;大气中 CO₂的增加将严重影响全球的气候和环境,给人类带来难以预料的灾难。      

分散元素硒的地球化学循环及其富集作用

本文概述了硒的物理、化学性质 ,形态和存在形式以及硒的地球化学循环和富集作用。硒呈四种主要的无机形态存在于自然界中 :硒化物 ( -2价 )、元素硒 ( 0价 )、亚硒酸盐 ( +4价 )和硒酸盐 ( +6价 )。不同硒形态的存在 ,很大程度上取决于 pH和Eh条件。硒的天然的、总的地球化学循环主要涉及壳岩源和海洋沉积物。次一级的循环涉及其它无机源和沉积物。另外 ,整个硒的壳循环 (岩石圈、生物圈、水圈和大气圈 )也强烈受到生物化学反应的影响 ,这些反应使硒在有机组分中固定或迁移。人类活动向环境中排放的硒极大地改变了硒天然的地球化学循环 ,主要是煤的燃烧、硫化物矿床的开采及工业上利用硒所产生的废料。岩浆期后热液活动阶段是硒最主要的活动、富集阶段 ,硒能大量地呈分散形式 (类质同像 )或独立矿物形式存在于这一阶段中 ;在火山及喷气活动产物 (有关热泉 )中硒的富集程度也很高。另外 ,硒在页岩特别是海相黑色页岩中的富集作用与生物活动有密切的关系。     

北京地区大气中非甲烷碳氢化合物（NMHC）的人为源排放特征研究

以能源为线索,运用气相色谱－质谱－计算机联用手段,对北京地区大气中各人为源排放的NMHC进行了分类定量测定。在此基础上分析了石油化工、交通、燃煤和居民液化石油气NMHC的排放特征及对北京地区大气NMHC的贡献。结果表明,交通运输和石油化工是对大气中NMHC贡献最大的人为源,其次是燃煤工业。对大气中NMHC的特征物种也进行了尝试性的研究。     

青奥会期间基于δ13C观测的大气CO2来源解析

开展城市冠层大气CO_2及其δ~(13)C的观测有助于解析自然源与人为源在区域碳循环中的作用.本研究于南京青奥会期间开展了大气CO_2及其δ~(13)C高频原位观测,在小时尺度至日尺度上对比了有无临时排放管制期间大气CO_2及其δ~(13)C的差异.研究发现,短期减排对降低区域尺度大气CO_2浓度有明显的短期效应(21×10-6),在整个青奥会临时管控期间长三角地区实际削减燃煤排放5%.本研究进一步采用Miller-Tans方法确定了长三角地区的CO_2排放源同位素组分;基于文献调查,提供了长三角地区主要人为源和自然源的δ~(13)C信息;量化了长三角夏季CO_2地表净通量、植被通量及人为排放通量.结果表明,水泥工业过程排放是长三角地区夏季大气δ~(13)C富集的主要人为原因(2.36‰).夏季长三角地区植被作用可以抵消23%~39%的人为CO_2排放.本文旨在通过采用自上而下的观测数据与传统IPCC的排放源清单相结合的方案,为城市区域碳源解析提供新的拆分方案.     

湖北恩施渔塘坝高硒土壤中硒的结合态

湖北恩施渔塘坝是中国人群硒中毒爆发性流行的典型病区.使用改进的7步连续化学浸提技术.对渔塘坝土壤硒进行了水溶态、可交换态、有机态、元素态、酸性提取态、硫化物/硒化物态和残渣态硒的提取,并应用氢化物-原子荧光法测定了土壤总硒和各结合态硒.结果表明,渔塘坝高硒土壤中硒结合态分布基本可以分为4种类型,或以有机结合态硒为主,或以元素态硒为主,或是有机结合态和元素态硒为主,亦或是有机结合态和硫化物/硒化物硒为主,可交换态和元素态硒次之.上述硒的结合态分布特征说明,渔塘坝土壤硒来源或以人为引入硒为主,或以富硒碳质岩石的风化来源为主.渔塘坝旱地土壤中元素态硒(多以自然硒晶体形式出现)的普遍分布,揭示了人为来源硒的引入是导致田地土壤高硒的主要原因.也就是说,20世纪60年代初期,当地村民耕种田地的施肥方式是引入硒的主要途径.     

Selenium in agriculture and the environment

Selenium occurs naturally in the soil environment in amounts which may cause nutritional toxicity or deficiency to livestock in areas throughout the world. Normal soils contain between 0.1 and 2.0 μg g^?1 selenium compared with 30–324 μg g^?1 (dry weight) or above from a seleniferous area. Plant selenium concentrations can generally be used as an indicator of the soil selenium status. Selenium accumulator plants may contain thousands of μg g^?1 selenium and grow healthily on highly seleniferous soils. Most plants contain small amounts of selenium; less than 1 μg g^?1 when growing on normal soils. A third group of plants, containing large amounts of sulphur, contain higher amounts of selenium when growing on normal soils.Animals consuming plants containing unusually small or large amounts of selenium over a prolonged period may develop nutritional selenium disorders. Development of sensitive analytical techniques has permitted detection of the very low amounts of selenium present in livestock suffering from selenium deficiency and associated problems. Required amounts of selenium necessary for animal nutrition range from 0.04 to 0.10 μg g^?1 depending on the animal species and the level of vitamin E in the diet. Amounts of selenium causing nutritional toxicity are usually an order of magnitude higher than those producing deficiency.Factors affecting selenium absorption in animals include the form of selenium in the diet and the type of animal. Ruminants moderate their dietary intake by reducing selenium to insoluble forms, which they excrete. Monogastric animals, by contrast, may absorb up to 80% or more of their dietary selenium intake, depending on its biological availability.Although there are areas where livestock poisoning occurs, much evidence has been accumulated to indicate that agricultural livestock is deficient, or bordering on selenium deficiency, in many areas of the world. Overt selenium deficiency in man has been reported in China, indicating the possibility of widespread non-overt sub-clinical selenium deficiency in humans. No definite evidence for human selenium toxicity has been reported.Although anthropogenic selenium contributes to the total selenium in the soil environment, most of it is biologically unavailable. Organisms such as bacteria and fungi reduce biologically available selenium to elemental insoluble forms, whilst others produce volatile organic forms of selenium which are lost to the atmosphere. Some bacteria are able to oxidise colloidal selenium so that it becomes biologically available. Whether the overall amount of biologically available selenium is increasing or decreasing in the soil environment is of vital consequence to agricultural productivity. It is recommended that work should be carried out to quantify amounts of available selenium that are lost from soil systems, and to identify the forms and amounts of selenium that enter the soil environment from natural and anthropogenic sources. Tests to indicate the presence of non-overt selenium deficiency in animals, such as blood selenium measurements, are recommended for areas under suspicion from soil and crop analyses.     

Assessment of selenium pollution in agricultural soils in the Xuzhou District, Northwest Jiangsu, China

Xuzhou City is an important base for coal production and coal-fired power. To evaluate selenium contamination in this area, we sampled agricultural soil, soil profile, irrigation water, bedrock, coal, fly ash, paddy rice, and vegetables from the north of Xuzhou City, and determined their selenium contents. The background level of selenium in the soil profile was 0.08 mg/kg. The selenium concentrations in agricultural soils and irrigation water were in the range of 0.21-4.08 mg/kg and 0.002-0.29 mg/L, respec...     

浙北平原富硒土壤资源区硒来源的定量分离

明确硒元素含量不同来源组分(自然背景组分和外源输入组分)贡献率是评价富硒土地资源是否具有可持续利用性的前提.以嘉兴市秀洲富硒土地资源区为研究区域,通过地学分析和多元统计交互验证,将该区域土壤硒来源定性分离为自然背景组分和含外源输入组分,并采用频数分布函数为工具,对硒含量不同来源组分的贡献率进行定量分离.结果表明,秀洲区富硒土地硒含量来源自然背景组分的贡献率占90%,外源输入组分占10%,表明秀洲区富硒土地资源具有可持续开发利用的潜力.     

土壤中总硒与水溶性硒相关性的环境因素

通过对湖北省部分地区土壤中总硒与水溶性硒的调查研究，分析土壤中总硒与水溶性硒的相关性与自然环境因素的关系。从而探讨导致缺硒和富硒疾病的成因。     

发硒的动态变化与大骨节病早期病变自然修复的关系

研究表明,在自然状态下,儿童大骨节病病情的变化是以人体硒营养变化为基础的骨质病变或修复的变化。早期病变的自然修复与人体发硒含量的升高同步发生,从而为用发硒含量定量地监测和预报病情提供了客观的指标。     

氢化物发生-原子荧光光谱法测定水中的砷、硒、汞

自然水体中蕴涵着很多元素,尤其是自来水中的有些痕量元素对人体健康是必不可少的。自来水中的砷、硒、汞含量极低,火焰原子荧光和石墨炉原子荧光的检测能力无法满足测定的要求,运用氢化物发生-原子荧光光谱法对自来水中的砷、硒、汞三种元素进行分析测定,可以提高水中砷、硒、汞检出限,是测量痕量元素的有效方法。     

Atmospheric particulate pollution of Lanzhou using magnetic measurements

１　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｉｎａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｉｎＣｈｉｎａ．Ｉｔｍａｙｂｅｈａｒｍｆｕｌｉｔｓｅｌｆａｎｄｃａｎａｃｔａｓａｃａｒｒｉｅｒｏｆｔｏｘｉｃｍａｔｔｅｒｓｗｈｉｃｈｍａｙｈａｖｅｒｅｍａｒｋａｂｌｅｉｍｐａｃｔｓｏｎｈｕｍａｎｈｅａｌｔｈａｎｄａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｑｕａｌｉｔｙ．Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｏｆｃｏａｌ，ｗｈｉｃｈｓｔｉｌｌｓｅｒｖｅｓａｓｐｒｉｍａｒｙｅ…     

淀山湖沉积物中硒的存在形态及分布特征

对淀山湖沉积物中硒的存在形态，水平分布及垂直分布进行了探讨，研究了在自然条件下沉积物中硒的分布特征。结果表明淀山湖沉积物中硒的有机物－硫化物结合态及元素态是订的存在形态，占３３％￣５７％，且各形态硒的分布与环境因素密切相关。