典型矿冶周边地区土壤重金属污染及有效性含量

对湖南长沙、株洲、衡阳、郴州等地区的典型矿冶污染土壤进行了采样分析与有效性含量提取,结果表明,土壤中重金属污染严重,矿区土壤主要污染元素为Pb、Zn、As、Cr、Cu,而冶炼业周边污染土壤中主要是Zn、Pb、Cr、As、Cu、Cd,其污染程度均远远高于国家环境质量二级标准;Pb、Cd和Zn污染主要来源于采矿、冶炼活动而As污染可能还与农业生产有关。不同浸提液对土壤中Pb、Zn、Cd、As、Cu有效性质量分数的提取能力(设其符号为u)依次为u(NH4NO3)>u(HCl)>u(CaCl2);而对有效性Cr,HCl提取量为最高;盐基离子,尤其是NH4、NO3效应和酸效应(H+)大大促+-进了土壤中重金属离子的环境危害行为。     

Spatial distribution of PAHs in a contaminated valley in Southeast China

A survey was conducted on the accumulation and spatial distribution of PAHs in surface soils under different land use patterns in a valley in the Yangtze Delta region with an area of 10 km² containing 15 small copper- and zinc-smelting furnaces. Sixty-five topsoil (0–20 cm) samples were collected and 16 PAHs were determined. The average amount of all the 16 PAHs ranged from 0 to 530 μg kg⁻¹ (oven dry basis), with a mean concentration of 33.2 μg kg⁻¹. Benzo[a]pyrene and indeno[1, 2, 3, -cd]pyrene were the two main PAHs present at high concentrations, while pyrene and fluorene had very low concentrations. PAH concentrations were higher in uncultivated than in cultivated soils, and areas of woods and shrubbery had the␣lowest soil PAH contents. The average PAH-homologue concentrations ranked as follows: 5-rings >> 3-rings, 4-rings > 6-rings >2-rings. Much higher concentrations of PAHs were found in the southern part of the sampling area, perhaps due to deposition of airborne particles by the southeasterly winds in winter and spring. We conclude that the small smelting furnaces were the dominant source of PAHs that accumulated in the soils and the southeasterly winds led to the spatial distribution of PAHs in the topsoils. Land vegetation cover and soil utilization patterns also affected the accumulation and distribution of soil PAHs.     

锌冶炼烟尘中铅汞分布及形态研究

锌精矿脱硫焙烧烟气降温过程中,烟尘的性质及其中铅汞存在形态的变化规律是冶炼烟气重金属(Pb和Hg)污染控制的重要依据。通过电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)、激光粒度分析及筛分分析了不同降温收尘环节烟尘元素成分及粒度变化。烟尘主要含Zn、Fe、Ca、Cd、S、Pb元素,其累积质量分数达69.90%~77.62%,而Hg含量较低。烟尘粒径随烟气温度降低呈先增大后减小的变化规律,中位径由沸腾焙烧炉排出的28μm升至经余热锅炉降温后的36μm,再逐级降至经电收尘器后的5.6μm。据此,重点分析了Pb和Hg在烟气中的分布,并借助X射线光电子能谱(XPS)分析了其存在形态。结果表明,随烟气温度降低,烟气中Pb和Hg含量呈上升趋势,Pb由2.8%增至9.2%,Hg由4.8μg/g增至109.1μg/g。不同工艺环节的烟尘中Pb均以PbSO_4和含Pb—O键的复杂Pb配合物的形式存在。Hg变化较为明显,仅沸腾焙烧炉烟尘样品中能够检测到HgS与HgSO_4,其余工艺环节烟尘样品中无含Hg化合物的特征峰。     

采冶矿活动对贵州省赫章县地下水质量影响的空间特征

以赫章县地下河和泉为对象,通过采样、水质分析研究采冶矿活动对县域地下水中元素含量的影响,运用地下水质量标准(GB/T14848-93)评价其水质状况,并采用GIS软件揭示水质变化的空间特征。结果表明,赫章县地下水Fe、Mn、Pb元素平均含量超过国家地下水环境质量Ⅲ类标准,其中Fe的平均含量超过国标Ⅲ类水质量标准2.5倍,Mn超过1.4倍,Pb超过0.05倍。水体中Fe、Mn、Cu、Cd元素含量受区域原生地球化学环境控制,同时表生地球化学作用和人类活动也深刻影响水中元素的含量与分布。县域内地下水质量整体较好,较差水质仅分布在中部地区采冶矿点处,揭示了采冶矿带来的尾矿、矿渣经风化、蚀变、分解作用后向水体环境释放诸种重金属元素。     

不同类型有机酸-磷矿粉复合物对土法炼锌废渣中重金属的固定作用

为分析利用不同类型有机酸活化低品位磷矿粉形成的"有机酸-磷矿粉复合物"对铅锌冶炼废渣中重金属的固定作用,以黔西北历史遗留土法炼锌废渣为对象,研究3种类型有机酸(草酸、酒石酸及柠檬酸)活化低品位磷矿粉对土法炼锌废渣中4种主要重金属(Pd、Cd、Cu、Zn)的固定效果。结果表明:不同类型有机酸作用下土法炼锌废渣中重金属的释放存在明显差异,3种有机酸对铅锌废渣中4种重金属的活化能力表现为酒石酸柠檬酸草酸。草酸、酒石酸和柠檬酸浓度分别在0. 8、0. 8、0. 4 mol/L时对低品位磷矿粉中磷素的活化能力最强,但各有机酸-磷矿粉复合物在有机酸浓度分别为1. 2、0. 8、0. 4 mol/L时对铅锌废渣中各重金属的固定效果最好,其中,草酸-磷矿粉复合物对4种重金属的降低率为90. 67%、99. 64%、13. 63%、5. 99%,酒石酸-磷矿粉复合物对4种铅锌废渣中重金属的降低率为91. 72%、44. 2%、34. 37%、7. 51%,柠檬酸-磷矿粉复合物对4种重金属的降低率为60. 39%、8. 15%、5. 03%、-6. 12%,综合来看,浓度为1. 2 mol/L的草酸-磷矿粉复合物可更好地固定铅锌冶炼废渣中的重金属。     

某有色冶炼企业周围土壤中汞等重金属分布的特征研究

为考察某有色金属冶炼厂对其周边土壤的重金属污染状况,研究了土壤中汞等重金属的水平分布特征和垂直分布特征。在该厂的厂内、上风向、下风向区域分别进行代表性布点,同时在当地主导风向下风侧最大落地点400 m~2范围内进行棋盘式布点,分层采样,共计96个样品,以GB 15618—2008《土壤环境质量标准》的三级标准为评价标准,对土壤中汞、铅、砷、锌的污染状况及分布特征进行了分析评价。结果表明:厂内土壤汞浓度为355 mg/kg,超出标准限值1.5 mg/kg约239倍;土壤重金属水平分布特征随当地主导风向影响较为明显,而重金属垂直分布特征各异,汞浓度随土层深度增加而升高,砷浓度垂直分布较均匀,锌浓度的垂直分布特征不明显。     

不同改良剂对黔西北锌冶炼区农用地土壤重金属修复效果研究

为研究不同改良剂对土壤重金属(Cd、Cu、Pb、Zn)的修复效果,以黔西北锌冶炼区农用地土壤为研究对象,分别将不同比例(1%、2%、5%)的海泡石(H)、石灰(S)和蚯蚓粪(Q)施加于锌冶炼区重金属(Cd、Cu、Pb、Zn)复合污染农用地土壤,稳定陈化75 d后,分析土壤理化性质(pH、EC、含水率)、有机质、有效态养分(N、P、K)、重金属有效态含量变化特征。结果表明,与对照相比,除低添加量的海泡石处理(H1%)略微降低土壤pH外,海泡石和石灰处理均提高了土壤pH,而添加蚯蚓粪处理则降低土壤pH。除石灰处理分别降低土壤有机质和碱解氮含量外,海泡石和蚯蚓粪均可有效提高土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量,其中蚯蚓粪和石灰处理分别对土壤碱解氮和有效磷的增加效果最为明显,分别增加了36.53%～72.34%和67.96%～144.01%。与对照相比,添加石灰明显降低了土壤中DTPA-Cd、DTPA-Pb和DTPA-Zn含量,分别降低了16.94%～29.87%、8.26%～20.46%、27.91%～51.02%。添加蚯蚓粪则总体上增加土壤中DTPA提取态重金属(Cd、Cu、Pb、Zn)...     

某金属冶炼厂周围居民人发的6种元素含量特征

为研究金属冶炼对人体健康的危害水平,利用原子吸收分光光度计和AFS-930型原子荧光光度计对浙江富阳郊区某金属冶炼厂周围部分人发的6种元素Cu、2n、Pb、Cd、As、Se含量进行了测定.结果表明,研究区居民人发样品中具有较高含量,其中Cu、Zn、Pb和Cd最高含量分别达312、513、700和7.41 μg·g-1, As和Se最高量达10.08和0.85 μg·g-1.人发中Cu、Zn、Pb、Cd、As含量呈明显相关关系,这在一定程度上反映了人发中元素污染程度的相似来源可能是小高炉冶炼.不同年龄的人发元素含量分析表明,40岁以上人发中Cu、Pb、Cd、As平均含量高于40岁以下约2倍;不同性别的人发元素含量分析表明, Cu、Zn、Cd、Se没有多大差别, Pb和As表现为男性略高于女性,但是经统计检验各元素在年龄和性别差异上均不显著.     

铅冶炼烟尘的物性分析及浸出性研究

采用XRF、XRD、激光粒度分析、DTA-TG、FTIR以及SEM-EDS等技术,对某铅冶炼厂烟尘（简称烟尘）进行了物性分析,并采用稀硫酸对烟尘进行了浸出性研究。分析结果表明：烟尘所含主要元素为Pb,Zn,Cd,Cl,S,As;烟尘是氧化物、硫酸盐、硅酸盐、硫化物和砷化物等物质的混合物,主要物相为ZnO,PbO,PbSO₄,CdO,CdS;烟尘颗粒大小不一,形状各异,多呈相互黏结或包裹状。实验结果表明：在ρ（硫酸）=120 g/L、浸出时间30 min、液固比（稀硫酸体积（mL）与烟尘质量（g）之比）20∶1、浸出温度60 ℃的条件下,Pb,Zn,Cd,As,Cl的浸出率分别达到0.16%,98.95%,49.36%,89.12%,99.31%。     

Mercury contamination and health risk to crops around the zinc smelting plant in Huludao City,northeastern China

The Huludao zinc plant in Liaoning province, northeast China was the largest in Asia, and its smelting activities had seriously contaminated soil, water and atmosphere in the surrounding area. For the first time, we investigated the total mercury (THg) content in maize, soybean, broomcorn, 22 vegetables, and the soil around their roots from eight sampling plots near the Huludao zinc plant. THg contents of the seeds of maize, soybean, and broomcorn are 0.008, 0.006, and 0.057 mg kg⁻¹, respectively, with the broomcorn being the highest, exceeding the maximum level of contaminant in food (GB2762-2005) by 4.7 times. The edible parts of vegetables are also contaminated with a range of mercury contents of 0.001–0.147 mg kg⁻¹ (dry weight). THg contents in plant tissue decrease in the order of leaves > root > stalk > grain. Using correlation analysis, we show that mercury in the roots of these plants is mainly derived from soil, and the uptake of gaseous mercury is the predominant path by which the mercury accumulated in the foliage. The average and maximum mercury daily intake (DI) of adult around the Huludao zinc plant via consuming vegetables are 0.015 and 0.051 μg/kg/d, respectively, and those of children are 0.02 and 0.07 μg/kg/d, respectively. The average and maximum weekly intakes of total mercury for adult are 2.1 and 7.1%, respectively, of the provisional tolerable weekly intake (PTWI), and 2.8 and 9.7%, respectively, of the PTWI for children.