不同大气沉降区Pb化学形态及风险评估

环境介质中重金属Pb的毒性不仅与其含量有关,更多地取决于其生物有效性,Pb在介质中的赋存形态是衡量其环境效应的关键参数。土壤是大气降尘的最终归宿,大气降尘已经成为土壤Pb的重要输入途径之一,需要结合大气降尘比较不同降尘区降尘与土壤中重金属形态分布特征,将土壤和降尘中的Pb活性进行形态分级,评估大气降尘和土壤中的Pb形态分布,揭示不同大气沉降区Pb的毒性及可能产生的环境效应,为明晰不同区域Pb沉降特点,科学进行生态风险评价提供理论依据。调研了大气Pb高沉降区(济源豫光金铅冶炼厂周边)、低沉降区(郑州西北郊区农田)的土壤及大气降尘中Pb污染状况,并采用修正的BCR提取法对土壤和大气降尘中Pb的化学形态进行了分析和风险评估。结果表明,大气Pb低沉降区的土壤中及降尘中Pb平均质量分数分别为(7.67±0.20)mg?kg-1和(76.47±0.73)mg?kg-1;大气Pb高沉降区土壤及降尘中Pb平均质量分数分别为(102.91±0.45)mg?kg-1和(630.16±0.28)mg?kg-1,均显著高于大气Pb低沉降区。大气Pb低沉降区的土壤中Pb主要以残渣态形式存在,其比例为61.17%,其次是可还原态,为31.73%,弱酸态为1.44%,可氧化态为5.67%,处于低风险等级范围内;而降尘中Pb大多以可还原态形式存在,其比例为62.38%,其次是残渣态,为19.60%,弱酸态为11.54%,可氧化态为6.48%,处于中等风险范围内,。大气Pb高沉降区的土壤和降尘中Pb均以可还原态为主,其中土壤中Pb的可还原态占比为75.82%,降尘中Pb的可还原态为37.00%;土壤中Pb的弱酸态占比为5.12%,可氧化态为9.83%,残渣态为9.23%,处于低风险等级;降尘中Pb的弱酸态占比为26.47%,可氧化态为28.71%、残渣态为7.82%,处于中等风险等级。大气Pb低沉降区土壤及降尘的风险评估指数(RAC)值分别为1.44%、1.54%,而大气Pb高沉降区分别为5.12%、26.47%,前者显著低于后者,表明大气Pb高沉降区土壤及降尘中Pb具有更高的生物活性。