厦门大气PM_(2.5)中元素特征及重金属健康风险评价

通过在厦门市鼓浪屿、洪文和湖里进行冬夏两季的PM_(2.5)环境样品采集,利用能量色散X射线荧光分析仪分析了其中16种元素(Al、Si、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Cd、Sn、Sb、Ba和Pb)的浓度,对其时空变化特征和重金属的健康风险评价进行了研究.结果表明,Al、Si、Ca、Ti和Fe等地壳元素浓度较高,其浓度值冬高夏低.受区域功能和排放影响,所测元素浓度湖里点最高(2.12μg·m-3),鼓浪屿最低(1.15μg·m-3).富集因子计算结果表明,地壳元素中Ca富集因子为43,与建材类物质输入有关.受工业排放、机动车和船舶排放影响,重金属元素富集因子普遍高于100,特别是Cu、Zn、Cd、Sn和Sb的富集因子高达103—104.PMF源解析结果表明,厦门PM_(2.5)中元素来自于地壳源、机动车源、工业源、船舶源和燃煤源.重金属元素的暴露剂量、非致癌风险和致癌风险等计算结果显示,Zn暴露剂量最大(儿童:1.23×10-7mg·(kg·d)-1,成人:0.53×10-7mg·(kg·d)-1),Mn非致癌暴露风险最高(儿童:1.20×10-3,成人:5.18×10-4),Cr致癌暴露风险最高(儿童:1.80×10-7,成人:7.76×10-8).相应的暴露风险为冬高夏低,湖里点最高,鼓浪屿最低.总体来看,重金属的非致癌暴露风险和致癌暴露风险均远小于判断标准,表明厦门PM_(2.5)中重金属元素不存在明显的非致癌和致癌健康风险.     

北京市怀柔区冬季大气重金属污染状况分析

环境大气中重金属元素通常存在于细颗粒物(PM_(2.5))中,对人体健康和生态环境具有潜在威胁.开展大气中重金属的监测对评估其环境健康影响以及针对性控制措施的制定具有重要科学意义和现实意义.本文对北京市怀柔区大气中20种重金属元素于2016年1月19日至3月4日进行了连续现场监测,并分析了大气重金属的污染现状、特征及来源.观测期间大气平均总重金属浓度为0.52μg·m~(-3),约占PM_(2.5)平均浓度(70.3μg·m~(-3)的0.75%,其中以Fe、Zn、Ba、Pb、Mn、Cu、Cd、As浓度较高;在2月8日(大年初一)烟花爆竹燃放高峰期间大气颗粒物中重金属元素浓度明显升高,总重金属浓度最高可达7.94μg·m~(-3),占PM_(2.5)的比例为9%,尤其以Ba、Pb、Cu、Zn、Mn、Cr浓度增长最为突出.以Fe作为地壳参比元素,发现怀柔冬季大气中Ni、Mn、Ga、Cr的富集因子小于10,其它元素的富集因子大于10,表明怀柔冬季大气中Ni、Mn、Ga、Cr主要来源于土壤或岩石风化,其它元素则主要来自人为污染源排放.基于怀柔冬季大气中不同重金属变化特征分析,推测Pb、Zn、Hg、Mn、Ni、Se与As共同来源于冬季燃煤采暖以及周围工业园区煤炭燃料燃烧排放,Cu、Pb、Cr、Zn、Mn和Ba主要来源于烟花爆竹燃放,Cd等元素来源于周围工业园区的工业生产过程.     

川东北大气沉降中水溶态重金属季节变化:自然和人为因素的影响

大气沉降地球化学研究对解释表生环境中元素地球化学行为具有重要意义.但以往对大气沉降地球化学的研究主要集中在城市或者受工业活动强烈影响的地区.本研究选择地处偏远、无明显工业活动影响的川东北地区,于2011年8月—2014年7月采集大气沉降样品,对其中水溶态重金属元素Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Cd和Pb进行了研究.结果表明,这些重金属元素的年平均沉降通量最大的为Zn,158μg·(10~2cm~2·a)~(-1),最小的为Ga,0.06μg·(10~2cm~2·a)~(-1),相差达到4个数量级.相对于我国城镇地区或受工业活动影响的偏远地区,川东北地区重金属元素沉降通量较低.总体上Co和Ni的沉降通量在冬-春季节较高,可能与这些季节的大气粉尘活动有关,Ga、Pb、Cr、Cd、Zn、As等则一般在夏季沉降通量较高,可能与降水增加和旅游旺季的人类活动加强有关.2012年12月—2013年9月的当地道路改建工程导致了重金属元素沉降通量的明显提高.     

渤海湾表层沉积物重金属含量及潜在生态风险评价

海洋沉积物中重金属元素的释放可能影响海水质量及海洋生态健康。于2013年8月采集了渤海湾24个点位的表层沉积物,检测了汞、砷、铜、锌、铅、镉、铬7种重金属的含量,并用Hankanson法分析其潜在生态风险。结果表明,渤海湾沉积物中重金属含量均值可达到国家一类海洋沉积物标准(GB 18668-2002),其中汞、砷、铜、锌、铅、镉、铬的浓度分别达到0.03、16.15、23.15、89.45、38.84、0.24和60.60 mg·kg-1。渤海湾不同点位中,表层沉积物重金属含量符合海洋沉积物质量一类标准的占83.3%,其余点位可满足二类标准,超一类标准的点位的主要超标因子是砷和铅。渤海湾重金属的综合生态风险指数达到95.01,属于轻微生态风险等级。不同重金属所产生的生态风险排序为镉汞砷铅铜铬锌,除镉外均属于轻微生态风险等级。镉的潜在生态风险值为47.00,达到了中等生态风险等级,其风险占所有重金属总风险的49.5%。镉的潜在生态风险高与镉的生物毒性较高及其近年来在渤海沉积物中积累速度较快有关。重金属潜在生态风险在河口地区和天津港工业区附近呈现高值,而南部渔业区和远离海岸的中心区的生态风险相对较低,说明近海工业活动和陆源污染排放渤海湾沉积物中的重金属生态风险的主要来源。因而,调整近海的产业结构,严格控制入海河流和近海经济活动的重金属特别是镉的污染排放,对保障渤海沉积物的生态安全至关重要。     

济南城市主干道降尘重金属污染特征及生态风险评价

降尘载带的重金属污染已成为国内外城市环境问题研究的热点,目前较多成果集中在对城市尺度的降尘污染研究方面,为实现降尘污染的精准控制和保护人体健康,了解城市降尘污染的重灾区、典型区域和关键污染因子是十分必要的。以济南市东西主干道经十路沿线为研究区域,采集了道路两侧5个点位的降尘,测算得到降尘通量,并采用ICP-MS和原子荧光分光光度计测定了降尘中9种重金属(Zn、Mn、Cr、Pb、Cu、Ni、Hg、Cd和As)元素含量,了解济南市区主干道降尘中重金属的活性组分,探究降尘重金属对环境及生物体的危害。结果表明,经十路两侧降尘中降尘通量在山东建筑大学点位最高,为10.18 t·km~(-2)·30 d~(-1),高于京津冀地区的降尘量标准(9 t·km~(-2)·30 d~(-1)),其余4个点位均低于降尘量标准;而9种重金属元素中各点位Cd均为未检出,其余8种重金属元素总质量分数在泉城广场点位最高,达到1.64 mg·g~(-1),在山东商业职业学院点位最低,仅为1.09 mg·g~(-1);其中Zn和Mn是降尘载带的9种重金属中的主要金属元素,二者质量分数之和占比为70.34%—77.19%。利用地累积指数法和潜在生态危害指数法分别评价了5个点位重金属的污染水平和潜在生态风险,从Igeo看,Hg为极重污染,Zn属于中度污染,Ni、Pb和Cu为轻度-中度污染,Mn和As未达到污染程度;从重金属形态看,Zn主要以乙酸可提取态存在,Pb主要以可还原态存在,Cu、Hg主要以可氧化态存在,Cr、Ni主要以残余态存在。生态风险评价结果表明,污染最严重的点位为泉城广场,主要受交通源影响所致。研究结果反映了城市主干道附近交通污染源和人为活动对降尘通量及其载带的重金属污染水平影响较大;车流量越大,重金属元素总质量分数越大,潜在的生态风险越大,污染越重。济南城市降尘污染控制应重点关注春冬季节人、车流量大的城市主要干道附近区域,从降低生态风险上应侧重降尘中的Zn、Pb和Hg进行精准控制策略。     

桂林市大气降水的化学组成特征及来源分析

为揭示桂林市大气降水的组成成分变化特征和来源,于2015年1—12月期间采集了桂林市大气降水样品,分析其中pH、电导率、主要阴阳离子(K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、NH_4~+、SO_4~(2-)、NO_3~-、F~-、Cl~-)及重金属元素(As、Cr、Hg、Zn、Cu、Pb)浓度的季节变化特征及湿沉降通量.研究结果显示,桂林市大气降水pH值分布范围介于4.13—7.37之间,其中pH值小于酸雨临界值5.6的占48.0%,表明桂林市降雨存在一定的酸化现象.电导率(EC)变化介于4.53—128.10μS·cm~(-1)之间,雨量加权平均值为16.44μS·cm~(-1).阴离子以SO24-和NO3-为主,雨量加权平均含量分别为94.50μeq·L~(-1)、30.48μeq·L~(-1),占阴离子总量的65.28%和21.06%,其次为Cl-,阳离子以Ca2+为主,雨量加权平均含量为97.67μeq·L~(-1),占阳离子总量的58.76%,其次为NH_4~+,占阳离子总量的/NO_3~-平均值为2.45,大气降水属于硫酸-硝酸混合型,具有逐步向硝酸型转变的趋势.阴阳离子三角图和pearson相关性分析表明,Ca~(2+)和Mg~(2+)主要来自地壳源和人为源,Ca~(2+)对致酸阴离子NO_3~-、SO_4~(2-)的中和作用大于NH_4~+,桂林降水中可能存在以CaSO_4和Ca(NO_3)_2为主的化学物质,Na+主要来源于海洋输送,K~+则来源于人类活动.溶解态重金属元素的平均浓度为127.4μg·L~(-1)(0.349—443.8μg·L~(-1)),重金属湿沉降通量平均值为12.193 mg·(m~2·a)~(-1),其中Zn、Cu的年沉降通量较高,分别占总沉降通量的59.72%和28.80%.     

“两控区”城市降水、降尘中重金属元素分布特征及其相关性——以都匀市为例

为了解"两控区"降水、降尘中重金属元素的污染现状及其在大气作用过程中的相互影响,于2015年3月—2016年2月,对"两控区"贵州都匀市降水、降尘样品分别进行逐次和逐月采集,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对样品中重金属元素(Zn、Mn、As、Cu、Ni、V、Cr、Cd等)进行测定,分析样品中重金属元素的季节分布特征,并对同一种元素在降水和降尘中的相关性进行探讨。研究结果表明:降水中重金属元素的质量浓度范围为0.08~13.80μg·L-1,其中Zn质量浓度最高,其次依次为Mn、As、Cu、Ni、V、Cr、Cd;与《地表水环境质量标准》中Ⅰ类水体标准相比,降水中的重金属元素均未超标;降尘中Cu、As、Cd、Zn较富集,分别为土壤背景值的381.0、2.6、2.7、1.2倍。从季节变化看,降水中多数重金属元素表现为夏季最低,春季最高,降尘中重金属元素的季节变化不明显。降水、降尘中Zn、Mn、As、Cu、Ni、V、Cr、Cd等的沉降量随季节变化具有相似规律性,相关系数分别为0.70、0.66、0.97、0.78、0.53、0.43、0.94、0.67,主要与降雨强度、元素的赋存形态及其在气溶胶中的粒径分布有关。     

西安市黑河上游水源地大气降水离子特征及来源分析

于2014年9月—2015年8月期间,对西安黑河上游水源地云龙沟站点大气降水样品进行采集,采用相关性分析和富集因子法对样品的离子特征及来源进行分析。黑河上游地区大气降水中主要阳离子为Ca~(2+)和NH_4~+,主要阴离子为SO_4~(2-)和NO_3~-,与国内大多数城市地区降水的离子特征相似。除NH_4~+和F-外,其他离子浓度的季节变化特征为冬季春季夏季秋季,表明离子浓度除了与发生源有关外,降雨量也是重要影响因素。离子间的相关性分析及离子来源的计算表明,SO_4~(2-)与NO_3~-相关性很强,且均主要受人为因素的影响;Na~+与Cl~-相关性很强且均来自海洋源;地壳元素Ca~(2+)、Mg~(2+)和K+两两间相关性也较高。所有离子的来源贡献结果显示:人为活动贡献率为52.90%,地壳来源和海洋来源贡献率分别为38.43%和8.67%。     

北京市春季PM_(2.5)中金属元素污染特征及来源分析

PM_(2.5)是我国大部分城市大气环境中的首要污染物。PM_(2.5)中的金属元素尤其是重金属,其质量浓度超标会引发生态环境风险及人体健康风险。为了研究北京市春季大气PM_(2.5)中金属元素污染状况及其来源,于2015年5月同步采集了北京城区及郊区大气PM_(2.5)样品13份。用Elan DRC II型电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测试了样品中的15种金属元素质量浓度,测试结果表明,Na和Ca占比最高,两元素质量浓度之和占元素总质量浓度的72.23%(城区)和71.96%(郊区);Mg、Al、Fe、K占比较高,这4种元素质量浓度之和占元素总质量浓度的25.84%(城区)和26.35%(郊区);北京城区PM_(2.5)中大部分元素质量浓度较郊区均有所下降,而Zn、Ni、Cu 3种重金属质量浓度表现为城区明显高于郊区。北京城区白天PM_(2.5)中大部分元素质量浓度较夜晚均有所下降,而Ba、Fe、Pb 3种重金属质量浓度表现为白天略高于夜晚。富集因子分析表明,2 0 1 5年春季北京PM_(2.5)中Fe、Al、K、Ba、Mn、Cr的EF值均在1~10之间,为轻度富集;Mg、Ca、Na、Cu、Pb的EF值均在10~100之间,为中度富集;Mo的EF值超过了1 000,为超富集。由Pearson相关分析、因子分析结果以及污染源排放的特征元素判断,北京春季PM_(2.5)中金属元素主要有三大来源,分别为地壳来源(土壤尘和建筑尘)、冶金源和机动车源。     

基于两种样品前处理方法对比研究小冬克玛底冰川雪坑中痕量元素

通过对唐古拉山小冬克玛底冰川雪坑中非季风季节沉积的雪样分别进行酸化处理和消解处理后,利用高分辨扇形磁场等离子体质谱仪(ICP-SFMS)测试了样品中19种痕量元素(Ba、U、Sr、Rb、Tl、Mo、Cs、Pb、Sb、V、Cr、Mn、Fe、Co、Al、Cu、Ti、Li、As)的酸化浓度和总浓度.研究结果表明,痕量元素浓度的变化范围较大,元素Al的最大/最小浓度比为326(酸化浓度)和465(总浓度),元素Pb相应比值为27和48.雪冰中痕量元素的总浓度一般大于该元素的酸化浓度,其中,元素Pb、Fe、Sb、Ba、Al、Ti的酸化浓度占总浓度的平均比值分别为91%、76%、60%、52%、33%和21%.一般地,样品中不溶微粒含量越大,酸化浓度占总浓度的比值越小;不溶微粒含量越小,则相反.对痕量元素的富集系数(EF)分析表明,各元素总浓度EF均值小于酸化浓度EF均值,揭示了用酸化浓度计算EF存在对痕量元素人为来源影响的高估.人类排放是小冬克玛底冰川中痕量元素的来源之一,对于元素Mo和Sb,人类排放估计是主要来源.利用后向轨迹模型模拟出小冬克玛底冰川雪冰中痕量元素在非季风季节主要来源于青藏高原西部及中亚中东地区.     

不同粒径垃圾焚烧飞灰中重金属富集特性表征

针对杭州市生活垃圾焚烧飞灰按粒径级别进行其重金属特性表征,主要展开飞灰组成元素和矿物成分、重金属含量分布、以及重金属与飞灰颗粒的微观结合行为等研究.结果表明,＂SiO2-CaO-Al2O3-金属氧化物＂体系构成了重金属的富集载体;Zn、Pb、Cu、Mn、Ni、Cr、Sb等重金属在75—125μm飞灰颗粒中的占有率最高,达52%;Zn、Cu、Cr随着粒径减小其含量显著增加,其它重金属未见此趋势;通过SEM-EDX对飞灰颗粒表面和断面进行扫描电镜观察和面、线扫描元素能谱分析,在飞灰断面发现了更多类型、更密集的重金属分布.通过结合XRF、ICP-MS、SEM-EDX等仪器手段分析飞灰中重金属富集特性,深入探索重金属在飞灰颗粒中富集特征.     

基于PCA/APCS和地统计学的广州市土壤重金属来源解析

为开展广州土壤重金属污染来源及其贡献率的空间分布特征研究,采集广州市208个0~20 cm表层土壤样品,测定Pb、Cd、Cr、Hg、As、Cu、Zn和Ni等8种重金属的含量;利用相关性分析和主成分分析/绝对主成分分数(PCA/APCS)受体模型定量解析了研究区域内污染较重的Cd和Hg的来源,并结合地统计学分析方法阐明了Cd和Hg来源贡献率的空间分布特征。结果表明,(1)除Cu(18.02 mg·kg~(-1))、Cr(48.81 mg·kg~(-1))和Ni(14.53 mg·kg~(-1))以外,其余5种重金属(Pb、Cd、Zn、Hg、As)含量平均值(45.36、0.21、104.55、0.12、13.62 mg·kg~(-1))均超出广东土壤背景值,尤其是Cd和Hg含量均值分别达到本地背景值的5.79和2.31倍,变异系数分别达到112.29%和148.00%,土壤中Cd和Hg累积较为明显。Cd和Hg的最高浓度均分布在广州的中心城区,并且呈现由中心城区向东北方向的郊区逐渐递减的变化趋势。(2)结合相关性分析、PCA/APCS受体模型和地统计学分析可知,8种重金属元素可被辨识为3种主成分,PC1(Cd,As,Zn,Cu,Cr和Ni)为自然源;PC2(Pb,Cd和Hg)为交通源;PC3(Hg)为工业源。Cd源平均贡献率为源1占46.1%,源2占42.8%,源3占1.1%和其他源占10.0%;Hg源平均贡献量为源1占13.6%,源2占36.1%,源3占45.4%,其他源占4.9%。(3)通过统计分析各点位的主要来源发现,42.3%的点位Cd以自然源为主,主要分布在研究区域南部;57.7%的点位Cd以交通源为主,主要分布在研究区域中部及北部。13.5%的点位Hg以自然源为主,分布较为均匀;42.8%的点位以交通源为主要来源,主要分布在中部和北部区域;43.8%的点位以工业源为主要来源,主要分布在研究区域的西南部地区。     

忻州市市区大气颗粒物中的元素组成特征

采集忻州市市区冬季和夏季总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM10)样品,测定其中Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb等18种元素含量,并对元素的浓度水平、时空分布特征和重金属的潜在生态风险以及元素的主要来源进行了研究.结果表明,忻州市TSP和PM10中18种元素平均浓度分别为47662.2 ng·m-3和17546.4 ng·m-3,重金属的生态危害在TSP中由高到低依次为CdCuCoPbAsCrZnNiMn,在PM10中为CdCuPbCoZnCrAsNiMn,且PM10比TSP具有更强的生态危害性.富集因子和主因子分析法表明,忻州市PM10中元素的主要排放源包括:煤烟尘和工业粉尘、土壤风沙尘、建筑水泥尘和汽车尾气,贡献率分别为56.30%、23.88%、19.78%.     

上海市浦东农业区降水氮浓度的时间分布

于2008年在上海市浦东农业区设置采样点按月收集降水样品,测定降水NO3--N和NH4+-N浓度,分析氮浓度的变化规律及其影响因素,并计算氮沉降通量。结果表明,浦东农业区降水氮浓度和年沉降通量均较高,ρ(NO 3--N)平均值为0.44 mg.L-1,年沉降通量为5.19 kg.hm-2.a-1;ρ(NH 4+-N)平均值为1.36 mg.L-1,年沉降通量为15.91 kg.hm-2.a-1;TN年沉降通量为21.10 kg.hm-2.a-1,其中NH4+-N占75.4%。降水NO3--N和NH 4+-N浓度在主要生长季(4—10月)低于非主要生长季(11月至次年3月);而NH 4+-N沉降量在主要生长季高于非主要生长季,NO3--N沉降量在主要生长季和非主要生长季差异较小,这主要是人为活动、降水日数与降水量以及风向等因素的综合作用所致。降水氮输入对研究区初级生产力的提高具有积极意义,但降雨氮浓度已超过水体富营养化阈值,可能加剧农业区内水体富营养化。     

青藏高原五条冰川表雪中痕量元素的空间分布及污染评估

为了认识青藏高原雪冰中痕量元素的空间分布特征与污染程度,对2013年4-5月采自求勉雷克、煤矿、玉珠峰、小冬克玛底和古仁河口冰川的表面样和雪坑样进行消解处理,并利用高分辨扇形磁场等离子体质谱仪(ICP-SFMS)测试了样品中19种痕量元素(Al、As、Ba、Co、Cr、Cs、Cu、Fe、Li、Mn、Mo、Pb、Rb、Sb、Sr、Ti、Tl、U、V)的总浓度.通过对5条冰川表面样进行空间对比,发现痕量元素在唐古拉山以北的求勉雷克、煤矿和玉珠峰冰川中浓度较高,在3条冰川中元素浓度的平均值在0.05 ng·g~(-1)(Tl)—6579.62 ng·g~(-1)(Al)之间,痕量元素在唐古拉山小冬克玛底冰川及唐古拉山以南的古仁河口冰川中浓度较低,在小冬克玛底冰川中元素的浓度介于0.004 ng·g~(-1)(Tl)—103.44 ng·g~(-1)(Al)之间,在古仁河口冰川中元素的浓度介于0.006 ng·g~(-1)(Tl)—361.83 ng·g~(-1)(Al)之间.计算痕量元素总浓度的富集系数(EF)表明,在5条冰川雪冰中的V、Mn、U、Ba、Rb主要来自于地壳粉尘,Sb、Mo、Pb、Cu、As在一些冰川雪冰中具有明显或较为严重的污染(EF≥5),这5种元素可能来自于有色金属冶炼、交通排放、化石燃料燃烧等人类活动.利用后向轨迹的聚类分析表明,5条冰川在非季风时期主要受到盛行西风的影响,其中求勉雷克、煤矿和玉珠峰冰川中的痕量元素主要来自中亚及新疆等地,小冬克玛底和古仁河口冰川中的痕量元素则主要来自于南亚及青藏高原西部地区.     

青岛近岸区域典型海陆人为交互作用下酸雨的化学特征

作为我国北方地区酸雨最为严重的城市之一,青岛及其近岸区域酸雨的研究对揭示典型海陆人为交互作用下酸雨形成机理具有典型的示范性.本文从酸雨的现状及变化、酸雨形成机制及影响因素、雨水中致酸/碱性成分的来源入手,系统总结了青岛近岸区域酸雨的化学特征.结果表明,青岛近岸区域自1981年以来酸雨状况有所减轻,但2006年以来又有加重的趋势,并由"硫酸型"酸雨向"硫-硝混合型"酸雨转变.局地人为源SO2和NOx的排放、区域外污染物的输送以及海上浮游生物释放的二甲基硫(DMS)是该地区大气致酸物质的3条重要输入途径.大气中致酸成分前体物的浓度和排放强度、气溶胶中酸化缓冲/碱性物质的含量以及复杂多变的气象条件是该区域酸雨形成的主要控制因素.人为源和地壳源分别是大气中致酸成分和碱性成分的主要来源,海盐源硫酸盐气溶胶会对降水酸性产生一定的稀释作用.今后的研究应特别重视:(1)降水p H的动态变化及与大气颗粒物的相互作用;(2)低分子有机弱酸、重金属及与污染有机物的复合污染作用机制对酸雨的影响;(3)优化酸沉降模型,精确量化解析不同来源对雨水酸性成分的贡献;(4)雾、露、霜等其它形式的酸沉降及沉降通量.深入研究青岛近岸区域酸雨的地球化学特征,不但有助于加深对海陆人为交互作用下我国东部沿海经济发达地区大气污染与酸沉降形成机理及其生态效应的认识,还可为科学制定酸雨防控对策提供理论依据.     

黄河中下游干流沉积物中重金属的赋存形态及其生态风险

在黄河中下游干流采集6个表层沉积物样品,采用Han和Banin连续提取法提取并采用ICP-MS和ICP-OES测定不同化学形态的Pb、Cu、Cd、Cr、Ni、Zn、Mn含量,在计算重金属富集因子、迁移系数、次生相和原生相分布比值的基础上,对重金属赋存形态、迁移能力、生物活性、污染状况和潜在生态风险进行了研究.结果表明,黄河中下游干流表层沉积物中重金属元素含量沿河流向先增加后降低,高含量点位出现在汜水汇入黄河后,支流的输入对黄河重金属含量具有较为明显的贡献.形态分析研究表明,Pb、Cu、Cr、Zn、Ni等5种重金属残渣态在其不同形态中有绝对优势,Cd可浸取态占明显优势,Mn的残渣态与可浸取态所占比例相当.富集因子分析表明,黄河中下游表层沉积物中重金属可分为3类:Cu、Cr、Mn基本无富集,Pb、Ni、Zn轻度富集,Cd中度到极高度富集;迁移系数研究表明黄河中下游表层沉积物重金属迁移系数和生物活性顺序为MnCdZnNiPbCuCr.次生相原生相比值法表明Cu、Cr、Ni、Zn无污染,Pb在3点位轻度污染,其它点位无污染,Mn在1、3、6点位轻度污染,其它点位无污染.综合各种评价方法,Cd是黄河中下游沉积物中污染程度最高的重金属,具有潜在生态风险,应引起重视.     

道路灰尘中重金属的污染特征及其与道路等级的关系——以北京和郑州为例

为了探究交通活动对道路灰尘重金属(Ni、Cu、Zn、Mn、Co、Cr、As、Ag、Cd、Pb)空间分布及人体健康风险的影响,本研究分别采集北京市和郑州市主干道、次干道、支路、交通枢纽和公园道路的灰尘样品共64个,进而运用地积累指数法对其进行污染评价,并运用美国EPA健康风险评估模型进行人体暴露评估和健康风险评价.结果表明,北京市道路灰尘中重金属浓度的高低顺序依次为ZnMnCrNiPbCuAsCoAgCd,郑州市道路灰尘中重金属浓度的高低顺序依次为ZnMnAsCrPbNiCuCoCdAg.北京市道路灰尘中Ag、Cd污染水平较高,而郑州市道路灰尘中Ag、Cd、As浓度明显高于河南省土壤元素背景值.总体而言,郑州市支路灰尘中重金属的浓度最高,次干道其次,主干道浓度最低;而北京市不同规格道路灰尘中重金属的浓度并无明显规律,这与城市发展水平和交通密度的空间分布有直接关系.进一步对比交通枢纽与公园道路灰尘样品发现,道路灰尘中重金属元素可以分为两类,一类受交通活动影响较大,包括Ni、Cu、Zn、Cr、Pb、Cd 6种元素,其在交通枢纽与公园道路灰尘样品中污染水平存在显著差异.另一类受交通影响较小,包括Mn、Co、Ag、As 4种元素,其在交通枢纽和公园道路灰尘中的浓度相差不大.     

近海海洋大气颗粒物中元素浓度及粒径分布研究

本工作用质子激发Ｘ荧光分析光测定近中国海域上空不同粒径大气颗粒物中１４个元素的浓度、粒径分布及富集因子。研究发现，在开阔海域大气污染元素和地壳元素主要来自亚洲大陆长距离输送的贡献，海水元素浓度受海盐气溶胶的控制，估算近中国海域大气中的尘土量为０．４－２．３μｇ／ｍ＾３，尘土粒子的输入量控制着海洋大气颗粒物中地壳元素浓度。     

成都市灰霾与正常天气下大气PM2.5的化学元素特征

为研究成都市灰霾期间PM2.5中元素的特征,于2009年4月和5月采集环境大气中PM2.5样品,用X-射线荧光光谱法测定元素含量.研究结果表明,成都市非灰霾与灰霾期间PM2.5的质量浓度分别为124.9 μg·m-3 和152.8 μg·m-3;Na、Mg、Al、Si和Ca的质量浓度在非灰霾期间略高于灰霾期间,其它元素则基本上是灰霾大于非灰霾期间.富集因子分析表明,Na、Mg、Al、Si和Ca在不同天气下主要是地壳来源,而Cu、Zn、Mo、Pb、Br、S、Cd、As和Cl在灰霾期间更容易富集,与人类活动密切相关.因子分析显示,灰霾期间重金属元素主要来源于机动车排放、地面扬尘、冶金化工.