同步辐射X射线荧光和吸收谱技术在环境汞污染研究中的应用进展

汞作为一种重要的全球性重金属污染物,被许多国际组织列为优先控制污染物。常规的汞分析手段,例如电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、原子荧光光谱(AFS)等,对汞的分析精度较高,方法比较成熟,但对样品前处理要求也较高。同步辐射技术由于其高、精、准的优势,且对样品前处理要求比较简单、可实现原位无损分析,因此被广泛应用于环境样品的分析中。随着研究的发展,同步辐射X射线荧光光谱(SRXRF)和同步辐射X射线吸收光谱(SRXAS)技术在环境汞污染分析领域得到了越来越多的应用。主要介绍了我国环境汞污染现状及污染特征,同步辐射技术对于汞分布蓄积、含量和化学形态分析方面的独特优势,重点回顾了本项目组和其他一些研究组近几年关于SRXRF和SRXAS技术在环境介质如土壤、植物体内汞的分布蓄积、相对含量和化学形态转化研究领域的应用进展,对进一步发展并提高同步辐射技术在环境及生物体汞污染水平、毒性机理和生态毒理评价方面的应用进行了展望。     

重金属汞对海洋底栖动物毛蚶和紫贻贝毒性效应研究

本文基于我国近海典型底栖双壳类生物毛蚶、紫贻贝急性和慢性毒性效应实验数据,分析了重金属汞对受试生物体质量、体长及消化腺超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)酶活力的影响,获取了无观察效应浓度(No Observed Effect Concentration, NOEC),并以生存率为反应终点分析计算了重金属汞的非检测毒性效应浓度及半致死浓度。结果表明,各实验组SOD酶活力的组内方差与组间方差的差异整体上并不显著(P > 0.05),实验周期内仅在个别时间处理组间存在显著性差异(P < 0.05);实验周期内毛蚶和紫贻贝体质量、体长的组内方差与组间方差并没有显著性差异(P > 0.1),体长及体质量不适合作为毒性效应的评价终点。重金属汞对毛蚶、紫贻贝的非检测毒性效应浓度分别为23.7 μg·L-1、87.8 μg·L-1,半致死浓度分别为683.4 μg·L-1、773.2 μg·L-1。     

云南山区野生牛肝菌中重金属汞和镉来源分析及食用安全评估

分析重金属在"环境-牛肝菌-人体"系统中的迁移、富集规律,为牛肝菌重金属污染防治及食用安全评价提供依据。采用ICP-AES法测定云南野生牛肝菌及其生长土壤中Cd和Hg含量,分析牛肝菌对重金属的富集特征及牛肝菌的重金属含量与土壤的联系,推测云南野生牛肝菌中重金属Cd和Hg的来源;根据FAO/WHO规定的每周Cd或Hg的允许摄入量(provisional tolerable weekly intake,PTWI)评估牛肝菌的重金属暴露风险。结果显示,(1)不同种类、产地牛肝菌中Hg和Cd含量具有差异,菌盖中Hg、Cd的含量分别在0.92~16.00 mg·kg~(-1)dw,4.97~24.07 mg·kg~(-1)dw之间,菌柄的Hg、Cd含量分别介于0.46~8.2mg·kg~(-1)dw和2.11~22.08 mg·kg~(-1)dw之间。同一种牛肝菌菌盖中Hg或Cd的含量均高于菌柄(Q(C/S)1),表明牛肝菌菌盖对Hg和Cd的富集能力强于菌柄。(2)牛肝菌菌盖和菌柄对Hg的富集系数(bioaccumulation factor,BCF)分别在1.72~19.12和1.30~6.40之间,菌盖、菌柄的Hg含量均高于相应生长土壤的含量,其中采自楚雄永仁县的铜色牛肝菌菌盖的Hg含量是土壤的19.12倍,表明牛肝菌中的Hg不仅来自土壤,根据山地"Hg诱捕效应"及云南大气Hg升高的相关报道,可以推测云南野生牛肝菌中的Hg主要来源于大气沉降。(3)牛肝菌菌盖、菌柄对Cd的富集系数分别在0.16~1.82和0.07~1.67之间,多数牛肝菌的Cd含量低于土壤含量,表明牛肝菌中的Cd主要来自生长土壤。(4)假设成年人(60 kg)毎周食用300 g新鲜牛肝菌则多数牛肝菌菌盖、菌柄的Hg摄入量低于PTWI(Hg)标准,Hg的暴露风险较低(假设未通过其他途径摄入Hg);食用300 g黑粉孢牛肝菌菌盖或菌柄摄入的Cd达到0.722 mg和0.662 mg,超过PTWI(Cd)标准,食用有Cd暴露风险。     

郑州市土壤与绿色植物中汞的分布特征

汞污染具有生物积累性,因而得到社会广泛关注。研究监测和评估了郑州市城区土壤和绿色植物叶片中汞浓度、分布、污染水平等。研究发现郑州市主城区土壤总汞浓度为0. 150～0. 958 mg/kg,平均浓度为0. 448 mg/kg;郑州市主城区绿色植物叶片总汞浓度为0. 017～0. 249 mg/kg,平均浓度为0. 107 mg/kg;土壤和叶片中汞浓度按功能区排序为交通枢纽区工业区商业区行政区高教区住宅区。采用地累积指数法对郑州市80个土壤样品的汞污染水平进行评估,结果显示60%受到轻度污染,35%受到偏中度污染,5%受到中度污染。研究较为全面地分析了土壤汞污染的现状及浓度,为郑州市土壤汞污染防治提供参考。     

典型钢铁企业汞排放水平及排放特征研究

以某典型钢铁企业为研究对象,测定企业废气、废水、固废汞排放水平,并分析汞排放特征。研究表明,球团、烧结、高炉工艺废气排口烟尘中汞排放浓度和排放速率明显低于烟气;汞主要以气态形式排放,烧结工艺排口废气汞最高浓度分别是其他2个排口的7倍和3倍。球团、烧结、高炉、电炉四工艺环节中,烧结汞排放速率占四工艺汞排放速率总和的87%。半干法脱硫、氨法脱硫、石灰石石膏脱硫对废气中汞的去除效率分别为90.0%、78.7%和29.9%。企业废水排放未检出汞,脱硫产生固废汞含量明显高于除尘产生固废汞含量,脱硫灰汞含量是脱硫石膏的15倍。     

谷壳灰吸附水中汞的实验探讨

用谷壳灰吸附水中的汞离子的实验表明：静态吸附率随汞离子的初始浓度升高而降低，静态吸附容量随灰的粒径减小而增大，其动活性的105.3mg/g。     

几种蔬菜汞富集能力的初步研究

对莴苣，木形、黄瓜，辣椒、豇豆，四季豆等６种夏季蔬菜汞吸收能力研究发现，在田间自然状上，６种蔬菜植株汞平均浓度为０．００３４７－０．００６３７ｍｇ／ｋｇ，其中总汞平均浓度最高，黄瓜最低；     

松花江沉积汞与有机毒物污染仍是我们的心腹之患

研究结果表明:松花江的沉积录尚有57.7吨,构成次生汞源,还需进行监视性监测与跟踪性研究,直至彻底消除汞害.监测结果表明:松花江的有机毒物污染已包操而来,必须引起我们的高度重视,积极开展科学研究与综合防治,保护人民,消除心腹之患。     

重庆大气汞初步调查

对重庆市大气汞调查结果表明，重庆渝中区及近郊区大气汞浓度范围为９．２～１０１．５ｎｇ／ｍ３，平均３４．４ｎｇ／ｍ３；大气汞形态９０％以上为气态汞；大气汞分布在工厂区及城市中心较高，城外较低，自然保护区最低。     

酸沉降对人类的威胁之一:引起湖泊体系鱼体汞污染

本文通过总结前人研究成果．探讨了有关酸沉降以及由之引起的湖水酸化对湖泊体系中汞的生物地球化学循环演化规律的影响，说明由酸沉降引起的湖水酸化将造成湖泊体系中鱼体汞污染。