中国土壤氟污染研究现状

氟污染是目前中国十分关注的环境问题之一。中国土壤中氟的分布有一定地域性,贵州、云南、青海、西藏等西南地区土壤中氟的本底值较高。土壤中氟的形态分析表明,污染土壤及非污染土壤中的氟均以残渣态为主。农作物含氟量与土壤含氟量之间是否存在相关性,已有的研究结论不尽相同。现有的氟污染土壤的修复和改良方式有客土、改变土地利用方式、改变耕作制度、施用化学改良剂、施用有机质及电动修复等。目前中国土壤氟的研究还存在土壤氟分布特征研究尚不系统,部分地区采用的测试方法不统一;部分地区土壤氟的来源解析不明;有关土壤微生物、土壤腐殖酸、土壤矿物与土壤中氟化合物的相互作用机制不明确;土壤中全氟化合物的研究受现有标准物质和检测技术限制,目前尚不能完全甄别和分析出土壤中有机氟的含量及未知的有机氟种类等问题。土壤中氟的吸附、固定机理,氟化物在土壤中的释放作用和化学与机械迁移规律,工业排放的氟污染物及化肥施用带来的氟污染物的生物地球化学行为,土壤中氟离子向地下水的迁移过程及机制,不同区域氟毒害的临界浓度的确定,氟污染物不同暴露途径的健康风险分析等将是未来的重点研究方向。     

碱液循环强化电动力学修复氟污染土壤

1 V·cm~(-1)电解电压下,利用去离子水及NaOH溶液做电解液,研究了电解液不同循环方式下土壤氟在电动力学作用下的迁移特征,分析了利用碱液循环强化电动力学技术修复氟污染土壤的可行性.结果表明,以去离子水为电解液单独循环时,土壤氟的去除率为20.3%,而以NaOH溶液为电解液时去除率最高可达57.3%,碱性电解液可提高土壤氟的去除率,且随着碱性的增强土壤氟的去除率逐渐升高.电解液的不同循环方式也对土壤氟的去除产生显著影响,两极溶液串联循环时土壤氟的去除率明显升高.可以采用碱液循环强化电动力学技术修复氟污染土壤.     

新疆南部典型地区地下水中氟的分布特征及其富集因素分析

以新疆南部典型平原区地下水中的氟为研究对象,依据地下水污染调查数据,分析研究区地下水中氟的分布特征及富集因素.结果表明,水平上,焉耆盆地平原区地下水中氟的含量总体上呈南高北低,若羌-且末地区和叶尔羌河流域平原区地下水中的氟含量呈北高南低;垂向上,焉耆盆地平原区深层承压水的氟含量高于浅层承压水和潜水中的氟含量,若羌-且末地区和叶尔羌河流域平原区浅层承压水的氟含量高于深层承压水和潜水中的氟含量.地下水中的氟主要来源于地层中的含氟矿物;氟的富集主要受气候、地形、水文地质条件以及水化学环境的影响.     

土壤优先水流及污染物优先迁移的研究进展

土壤优先水流是非平衡管道流。土壤优先水流具有优先穿透、侧向入渗、穿透曲线不对称性和拖尾等特征。因其与土壤的作用较弱，并可携带溶质快速穿透土壤，造成土壤水分和养分利用率下降，同时导致地下水污染。向下移动的ＮＯ_３~－农药和其它溶质造成的地下水溶质浓度的变化远高于期望值。本文从土壤优先水流的产生机理出发，综述了土壤优先水流的特征、土壤优先水流的研究方法、土壤优先水流对环境的影响和土壤优先水流的研究进展，并对该领域研究的发展趋势进行了探讨。     

有机物料对土壤中水溶性氟环境效应的影响

土壤是固、液、气三相共存体,氟在土-水-植物、动物界面的转化可通过土壤水溶性氟含量表征。试验选用典型贵州黄壤和石灰土,运用有机质进行土壤污染修复的机理,通过向模拟高氟污染土壤中添加有机物料泥炭和风化煤,采用两因素最优设计,研究两种有机物料对土壤中水溶性氟含量的影响。结果表明,泥炭和风化煤都能降低土壤中水溶性氟含量,且泥炭的处理效果更好,最佳添加量是1.258g·kg-1。同时表明,黄壤和石灰土环境下氟形态转化的化学机理不同,运用有机质修复氟污染黄壤添加适量就可达到理想效果,而氟污染石灰土还存在其它更直接有效的方法改变氟在石灰土环境下的形态及其活性。     

浑河冲洪积平原土壤及浅层地下水中铅的分布特征

为探讨浑河冲洪积扇土壤及浅层地下水中铅的含量、来源及其分布特征,对研究区50个土壤样品、5个地表水样品和22个浅层地下水样品进行了铅含量分析.结果表明,研究区土壤、地表水和浅层地下水均受到了一定程度的铅污染.表层土壤铅含量较高,在17.72—114.46 mg.kg-1之间,受人为污染影响较大;随土壤深度的增加铅含量呈现逐渐降低的趋势,其迁移规律与铬、砷、铜等重金属密切相关,受土壤性质和有机质含量的影响较大,为研究区土壤和浅层地下水环境风险评价及污染防治提供了科学依据.     

用于土壤及地下水修复的多相抽提技术研究进展

多相抽提技术(multi-phase extraction,MPE)是当前国外修复被挥发性有机物污染的土壤和地下水的主要技术之一,它通常通过同时抽取地下污染区域的土壤气体、地下水和非水相液体污染物(non-aqueous phase liquid,NAPL)至地面进行分离及处理,达到迅速控制并同步修复土壤与地下水污染的效果。为了加深对该技术的认识,列举了MPE技术的工艺特点和技术原理,总结了MPE系统的设计要点和思路,以及MPE技术相对于传统修复技术的优势和不足。针对MPE技术的特点,总结分析了针对土壤包气带、含水层性质和污染物特征的MPE技术适宜性评估方法。最后,列举了MPE技术在国内外的典型案例。     

燃煤污染型氟中毒病区人体氟通量的测定

燃煤污染型氟中毒病区氟的传输途径较为复杂 ,除燃煤烘烤的粮食和蔬菜外 ,还涉及到水、气及煤炭开采和运输中对外环境所形成的污染等 .但无论以什么渠道进入人体的过量氟 ,它所导致机体生化和病理改变的程度都与环境介质中的氟进入机体的通量有密切关系 .这里的环境介质系指与人体有关的尘土、饮水、空气、粮食、蔬菜等 .近年来 ,我国在燃煤污染型氟中毒的环境流行因素调查和防治科研等方面进行了大量的工作 ,并取得一系列成果 .本文就典型病区生态系统中氟的传输通量予以初步探讨 ,以期为燃煤污染型氟中毒病区环境氟的风险评价和防治重心的…     

太原市某垃圾填埋场渗滤液及周边环境重金属污染及健康风险评估

探讨垃圾渗滤液、填埋场周围土壤和地下水中的重金属污染特征及其对生态环境和人体健康的影响.采集山西省太原市某垃圾填埋场和中转站冬夏季渗滤液、填埋场周边土壤和地下水样本,测定其中重金属含量;分析渗滤液中金属污染的季节性变化;利用健康风险评估模型,估计不同暴露途径下填埋场附近重金属污染对成人和儿童的健康风险.结果表明:(1)夏季填埋场渗滤液(陈年渗滤液)中重金属检出的种类较冬季多.夏季中转站渗滤液(新鲜渗滤液)中检出重金属种类比填埋场中的少,但其金属浓度(除Cr外)较高.(2)土壤重金属平均浓度的顺序为Cu>Cr>Zn>Pb>Ni>As>Hg,地下水中重金属平均含量顺序为Zn>Ni>Cu>Cr>Pb.(3)重金属污染对成人的非致癌总风险在安全阈值内,但对儿童的非致癌总风险接近安全阈值.重金属污染非致癌风险的主要暴露途径为经饮水摄入.有潜在健康风险的重金属主要是As、Pb和Cr.(4)重金属污染对人群的致癌总风险在安全阈值内,主要暴露途径为土壤口食摄入和呼吸吸入.垃圾填埋场和中转站渗滤液中重金属的种类和浓度不同;填埋场附近土壤和地下水中重金属的种类和浓度也有差异.填埋场附近环境的重金属污染对成人和儿童没有健康风险,但有潜在安全隐患.     

农药在土壤中迁移的研究方法

农药对地下水的污染已日益为人们密切关注，本文详细介绍了用土壤柱和土壤薄层层析法研究农药在土壤迁移行为用于预测或评价农药对地下水污染程度的研究方法。     

监测井在化工厂区土壤和地下水污染监测中的应用

文章分析了监测井在化工厂区土壤和地下水污染监测中的应用 ,指出对化工厂区土壤和地下水污染进行有效监测的必要性 ,并探讨化工厂区监测井的整体规划和设计。     

多金属矿区土壤重金属垂向污染特征及风险评估

重金属在土壤中向下迁移可能会对地下水造成污染,了解重金属在剖面上的迁移特征对污染控制与防范有重要意义。为深入了解多金属矿区尾矿库土壤重金属垂直迁移与生态风险问题,分层采集了某多金属矿区尾矿库坝下附近0~100 cm深度的土壤样品,分析检测了不同深度土壤中Cr、Cd、Pb、Cu、Zn、Ni总量及有效态含量。综合考虑多元素协同作用、毒性水平、污染浓度以及环境对重金属污染敏感性等因素,采用Hakanson潜在生态风险指数法对土壤污染状况及生态环境风险进行了评价,并对土壤中铅、锌重金属的形态垂向分布特征及其迁移能力进行了分析研究。结果表明,研究区域土壤重金属污染严重,垂向污染也达到了一定的深度,上层土壤、中层土壤综合污染指数均达到重度污染级别,下层土壤综合污染指数达到中度污染级别。供试土壤的污染程度最重的指标为Pb和Zn,污染最重的土层为0~30 cm上层土壤。从生态风险来看,单项潜在生态风险指数在3.07~77.1之间,上层土壤单项潜在生态风险CdCuPbNiAsZn,矿区场地土壤修复过程中应重点关注Cd、Cu的生态风险影响;此外,由于As在土壤中具有较强的垂向迁移能力,也应予以重点关注。     

燃煤电厂氟对灰场复垦土壤和农作物的影响

以燃用高氟煤的安徽省淮北电厂为例,研究了电厂排放的氟对灰场土壤和小麦的影响。结果表明：部分灰场土壤和小麦受到氟污染,灰场土壤污染程度与灰场覆盖年限的长短、大气中氟浓度显著相关,灰场小麦氟污染主要来自大气中的氟     

单甲脒等农药的土壤薄层层析行为

用土壤薄层层析法研究单甲脒，单甲脒盐酸盐、灭幼脲和涕灭威等农药在不同土壤中的迁移行为，分别获得了这几种化合物的Ｒｆ值，它们分别为０．１４、０．１７，０．０８，０．７６，研究表明，单脒，单甲脒盐酸盐和灭幼脲不会污染地下水，而涕灭威则会对地下水污染构成严重的威胁。     

安徽省长江以北地区土壤水溶性氟含量及分布特征

采集安徽省长江以北地区有代表性土壤样品３４７个，测定了其水溶性氟含量。结果表明，土壤水溶性氟含量范围０３８～１２６９ｍｇ／ｋｇ，平均为２３８ｍｇ／ｋｇ。地区分布是南低北高，以淮北宿州和阜阳地区为最高，平均含量在３ｍｇ／ｋｇ以上。主要土壤类型土壤水溶性氟含量顺序是砂姜黑土、潮土＞黄棕壤、紫色土＞水稻土＞石灰土、粗骨土。不同母质土壤水溶性氟含量顺序是古黄土性河湖相沉积物＞黄泛冲积物＞紫色砂岩＞下蜀黄土＞石灰岩＞酸性结晶岩风化物＞河流冲积物。土壤水溶性氟含量与土壤ｐＨ呈正相关。ｐＨ高的黄泛冲积物和古黄土性河湖相沉积物母质土壤含水溶性氟多，该土壤地区发生氟中毒可能性较大。     

典型磺胺类抗生素在稻田土中的纵向迁移

兽用抗生素的广泛使用以及畜禽粪污还田资源化利用是农田土壤抗生素污染的重要来源,而抗生素在土壤中的迁移特性对生态环境具有潜在风险.为分析典型磺胺类抗生素在土壤中的迁移特征,采用室内土柱淋溶实验研究了磺胺甲基嘧啶(SM)、磺胺二甲基嘧啶(SM2)和甲氧苄啶(TMP)在稻田土中的淋溶规律,模拟了不同淋溶时间、不同污染程度和不同降雨p H对3种磺胺类抗生素在稻田土中纵向迁移的影响.结果表明,在雨水冲刷下,3种磺胺类抗生素的淋溶迁移性为TMPSMSM2.随淋溶时间的增长和污染程度增加,磺胺类抗生素纵向迁移能力增强,进而增加其向地下水迁移的风险.3种磺胺类抗生素在酸雨作用下更容易在土壤中吸附.     

内蒙古典型旱区盐湖盆地浅层地下水污染风险评价

为明晰内蒙古阿拉善盟吉兰泰盐湖盆地浅层地下水污染特征及评估地下水饮水安全风险等级,采集了盐湖盆地研究区土壤表层(0—10 cm)样品56个,地下水样品127个,检测分析土壤中重金属元素Cu、As、Pb含量及水样中Cr、Hg、As、F^-、NO₂^-、NO₃^-含量.运用地下水风险评价概念模型,将地下水脆弱性、地下水污染物容量及土壤毒性污染物潜在生态危害评价有机结合,对地下水污染风险展开评价.借助ArcGIS软件进行克里格插值绘图,探析盐湖盆地浅层地下水风险的空间分布特征.结果表明:盐湖盆地地下水脆弱性指数范围为4.80—5.30属于中等脆弱性,吉兰泰盐湖东南部和吉兰泰镇西北部脆弱性高于其他区域;地下水样品中重金属Hg的含量在《地下水质量标准》中Ⅲ类水水质标准范围内,其他元素均有超标现象,其中F^-超标率最高,为62.20%,Cr、As、F^-、NO₂^-、NO₃^-     

燃煤电厂氟对灰场复垦土壤和农作物的影响

以燃用高氟煤的安徽省淮北电厂为例,研究了电厂排放的氟对灰场土壤和小麦的影响。结果表明,部分灰场土壤和小麦受到氟污染,灰场土壤污染程度与灰场覆盖年限的长短,大气中氟浓度显著相关,灰场小麦氟污染主要来自大气中的氟。     

嘉兴市化工区土壤-植物-大气连续体硫氟含量水平变异特征

采用典型设点调查法对嘉兴市北部化工区污染源正西方向上3条样带(分别距污染源100、600和1 200 m)和无污染区(距污染源8 000 m)的土壤、28种绿化树种叶片和空气进行取样分析,以明确该区域土壤-植物-大气连续体(SPAC)硫、氟含量在水平方向上的变异特征。结果表明:土壤硫质量分数随水平距离增加而减少,而土壤氟质量分数先增加后减少;表层土壤硫质量分数最高(0.036%),而20 cm深处土壤氟质量分数最高(35.7 mg?kg~(-1))。乔木、小乔木和灌木叶片硫浓度均随水平距离增加而降低,但叶片氟浓度先增加后降低;各样带上乔木叶片硫浓度均高于小乔木和灌木,而氟浓度则比较接近,灌木叶片硫、氟浓度在水平方向上的变异均大于乔木和小乔木。空气中SO_2质量浓度峰值(0.176 mg?m~(-3))出现在100 m样带上,随水平距离增加而持续减小,但HF质量浓度的峰值(1.487μg?m~(-3))出现在600 m样带上,二者浓度呈现不同的水平变异特征。对土壤、树木叶片和空气硫、氟含量的相关性分析表明:空气中的SO2和HF可能是土壤中的硫和氟的主要来源,凋落物的贡献次之。总体上,研究区SPAC系统硫、氟含量水平变异特征是统一的,3种介质通过相互作用共同调节SPAC系统硫、氟的动态平衡。对于SPAC系统硫、氟含量水平变异特征的认识有利于更好地控制城市工业区硫、氟污染,采取相应的土壤和植物修复措施,营造更加美好的城市生态人居环境。     

涕灭威农药污染地下水的影响因子分析

农药在土壤中的淋溶受许多因子的影响与制约。本文根据农药在土壤中的环境行为，建立了农药土壤残留动态与淋溶归宿的计算机模型，并用此模型计算了模拟各种不同环境条件下涕灭威农药在土层中的淋溶情况。结果表明：农药的使用量、土层中农药的降解半衰期、施药地区土壤的质地、降水或灌溉水量及其距施药后的时间对涕灭威在土层中的淋溶有较大的影响，而土壤有机碳含量则影响不大；地下水埋深对农药地下水污染的影响颇大。地下水埋深不足１ｍ的地区，极易受农药的污染。