垃圾填埋场大气汞的浓度和形态

对贵阳市和武汉市的5座城市生活垃圾填埋场大气中的ρ(气态总汞)进行了测定,并分析了填埋场的大气活性气态汞、颗粒态汞、单甲基汞和二甲基汞的质量浓度分布.结果表明:5座填埋场ρ(气态总汞)为1.6～473.7 ng/m3,不同采样点的平均值为8.5～155.7 ng/m3,最高值出现在填埋场的工作面及工作面下风向区域;而封闭填埋场或运行填埋场的覆土区的ρ(气态总汞)较低.天气条件和垃圾处理活动均可影响ρ(气态总汞)水平.贵阳高雁垃圾填埋场大气ρ(活性气态汞),ρ(颗粒态汞),ρ(单甲基汞)和ρ(二甲基汞)的平均值分别为37.4,255.3,12.4和12.7 pg/m3.虽然不同形态汞的质量浓度明显高于全球背景值,但其产生的环境风险不大.     

城市生活垃圾填埋场垃圾-土壤-植物中汞含量的分布特征

在贵阳和武汉市的4座城市生活垃圾填埋场,研究了其中的生活垃圾、土壤和植物中的汞含量分布特征。结果显示,城市生活垃圾的汞含量分布极不均匀,浓度为0.170~46.222 mg.kg-1,几何均值0.574 mg.kg-1,一半以上的样品汞含量低于0.5 mg.kg-1,个别含量异常偏高,可能是被混入的含汞废弃产品污染了,而各个填埋场的垃圾汞含量几何均值相差不大。不同垃圾填埋场覆盖土壤的汞含量差异显著,反映了填埋场所在区域的土壤背景值以及垃圾填埋活动对覆盖土壤的污染程度,有时覆盖土壤的汞含量超过区域土壤背景值的2~23倍。填埋场附近的农田土壤存在一定的汞污染迹象。填埋场生长的植物因生活习性的不同汞含量分布特征也不同,无喙齿冠草为叶>根>茎,狗牙根和硬质早熟禾为地下部分>地上部分。随着填埋场运行时间的增长,附近生长的苔藓汞含量不断升高,封闭填埋场种植的玉米果实有一部分汞含量超过了食用标准,这些都说明填埋场的运行会给周围的生态环境带来一定的汞污染风险。     

贵阳市2种不同类型草地的汞释放通量

利用动态通量箱法对贵阳市人工草坪和天然草地的汞释放通量进行了野外实测.结果表明:春季和夏季的草地是大气中汞的来源,并未出现明显的季节性变化,其平均汞释放通量为(7.8±15.7)～(41.5±15.2)ng/(m2·h),且天然草地的汞释放通量明显高于人工草坪.草地的汞释放通量具有明显的日变化特征,白天汞释放通量显著高于夜间,最大值通常出现在午后,最小值则出现在夜间.草地的汞释放通量与光照强度、土壤温度、大气温度呈显著的正线性关系,与大气相对湿度呈负线性关系.大气中气态总汞的质量浓度是影响草地汞释放通量的另一个重要因素.大气中气态总汞质量浓度的升高能够抑制草叶片向大气中释放汞,而高质量浓度的气态总汞可导致大气中的汞向草叶片的强烈沉降.     

贵州省务川地区土法炼汞工人汞蒸汽暴露调查及健康影响评价

为探讨土法炼汞过程中汞蒸汽暴露对炼汞工人健康的影响,测定了贵州省务川土法炼汞区和对照区(贵州省长顺县)人群的尿汞、尿常规参数(pH、葡萄糖、尿胆红素原、潜血、尿蛋白)、尿肌酐和尿β2微球蛋白含量,并对两地区人群进行了详细的健康检查．测定结果显示,土法炼汞区人群尿汞和尿β2微球蛋白的平均含量分别高达779μg·g-1 Cr 和208．5μg·g-1 Cr,远远高于对照区人群的尿汞1．24μg·g-1 Cr和尿β2微球蛋白75．4μg·g-1 Cr．分析表明,务川地区土法炼汞人群遭受了较严重的汞蒸汽暴露,部分暴露人群已经表现出轻度慢性汞中毒的症状,其肾脏已经遭受到一定程度的损伤．     

亚热带与温带森林小流域生态系统汞的生物地球化学循环及其同位素分馏

汞是通过大气进行长距离传输的全球污染物,引起国际社会和学术界高度关注.陆地森林生态系统是全球物质循环最为活跃的地方,但其对全球汞的生物地球化学循环影响的认识还不清楚.同时,森林生态系统汞的生物地球化学循环过程可能对全球大气汞同位素组成产生重要的影响,但目前这两方面的研究还非常缺乏,制约了对全球尺度汞的生物地球化学循环深化规律的把握.本课题组拟在我国温带和亚热带选择3个森林小流域,首先系统开展森林小流域汞的质量平衡研究工作,深入刻画森林流域汞的生物地球化学演化规律,在此基础上开展流域汞的生物地球化学循环过程中汞同位素的分馏特征研究,最终建立流域尺度森林系统汞及其同位素的生物地球化学模型.该项目将极大推进对森林流域尺度汞的生物地球化学循环的认识,探讨森林生态系统与大气汞交换过程对全球尺度汞生物地球化学循环和对大气汞同位素组成的影响,为最终建立基于汞同位素的全球汞生物地球化学循环模型提供基础数据.     

万山汞矿区地表与大气界面间汞交换通量研究

采用动力学通量箱与高时间分辨率大气自动测汞仪联用技术对万山汞矿区不同季节、不同地表与大气界面间汞交换通量和大气汞含量进行了测定.结果显示,受人为活动和地表强烈释汞的影响,万山地区大气汞含量高出背景区1～3个数量级,在冶炼厂附近平均值可达1 101.8 ng/m³,最低平均值达17.8 ng/m³,显示万山汞矿区已遭受较严重的大气汞污染.万山汞矿区土壤与大气界面汞交换非常强烈,土壤向大气的释汞通量最高可达27 827 ng/(m².h),大气汞干沉降通量最高可达9 434ng/(m²·h).万山汞矿区土壤与大气汞交换通量主要受光照强度、大气汞含量影响.光照在土壤释汞过程中起促进作用,而较高的大气汞含量则抑制了土壤向大气的释放,并导致大气汞强烈的干沉降.不同的地表类型对地表释汞影响较大,植被覆盖土壤释汞通量显著低于无植被覆盖地区,而冶炼后的矿渣堆则成为大气汞的净源.     

大气中不同形态汞的采集和分析方法

作为一种环境优先污染物,汞对人体和其它生物毒性很大。大气是全球汞生物地球化学循环的重要场所。不同形态的汞由于理化性质不同,迁移转化过程及其对生态环境的影响也不同,准确测定大气环境中各种形态的汞对于了解其在大气中的行为具有重要意义。1990年以来,大气汞的采集和分析方法技术已经取得了长足进步,一些自动测汞仪、低汞空白和高时间分辨率的采样及分析技术相继出现,使得准确测定大气中不同形态的痕量汞成为可能。文章就国内外近10多年来在这些方面所取得的研究进展进行了回顾和总结,主要介绍了气态总汞、颗粒态汞、活性气态汞、甲基汞等的采集和分析方法。     

贵州红枫湖地区冷暖两季土壤/大气界面间汞交换通量的对比

采用动力学通量箱(Dynamic Flux Chamber,DFC)与高时间分辨率自动大气测汞仪联用技术,于2002年7月和2003年3月对红枫湖地区土壤/大气界面上汞交换通量进行了测定.夏冬2季土壤-大气汞的交换通量分别为(27.4±40.1)ng·(m²·h)^-1(n=255)和(5.6±19.4)ng·(m²·h)^-1(n=192).夏季汞交换通量和光照、气温及土壤温度的相关系数分别为0.74、0.83和0.80,而冬季分别为0.88、0.56和0.59.对比研究表明:暖季土壤向大气的释汞通量远高于冷季;2个季节光照、温度等气象因素对土壤/大气界面间汞交换均有重要的影响.     

特种污染物排放源强反演及可视化分析工具研发及Hg2+分析示例

研发了特种污染物排放源强反演及可视化分析工具,集成利用了WRF气象预报结果及HYSPLIT前向轨迹规划外场监测点,调用CALPUFF模型基于监测数据和对应气象条件快速反算源强并模拟得到排放影响范围,并使用开源GIS平台进行可视化分析.同时,选取大气背景浓度极低的活性气态汞(Hg~(2+))为目标,以李坑垃圾焚烧厂不稳定Hg~(2+)排放为监测主体.结果表明,基于下风向监测数据反演的源强与实测的烟气Hg~(2+)含量有着较好的一致性(R~2=0.801).该工具可作为特种大气污染事故应急辅助决策新手段,提供包含非稳态排放源强、污染扩散影响范围等信息在内的关键依据.     

贵阳市阿哈湖水体和沉积物间隙水中汞的含量和形态分布初步研究

为了弄清楚酸性矿井废水的排放是否对阿哈湖造成了汞污染,研究了阿哈湖中汞的各种赋存形态(包括溶解气态汞、活性汞、颗粒态汞、溶解态汞、溶解态甲基汞、颗粒态甲基汞以及沉积物间隙水体的溶解态汞、溶解态甲基汞)及其在水体和沉积物间隙水中的剖面分布.结果显示,阿哈湖水体中溶解气态汞的浓度为0.04～0.09ng·L-1,活性汞浓度为0.2～1.1ng·L-1,总汞浓度为2.08～19.14 ng·L-1,甲基汞浓度为0.002～0.43 ng·L-1;在沉积物间隙水体中溶解态汞浓度为1.72～19.12 ng·L-1,溶解态甲基汞浓度为0.03～1.57 ng·L-1.实验数据表明,溶解态甲基汞浓度在沉积物下2～5 cm处最高,随着深度增加而逐渐降低,其与硫酸盐还原菌(SRB)分布呈现较好的吻合,说明水体-沉积物界面是甲基汞的产生地点;并且在沉积物中高浓度硫酸根浓度高达1100 mg·L-1的条件下,硫酸根浓度与甲基汞浓度依然一致.