土壤重金属分析方法间检测结果一致性判断方法——数据对t值检验法的改进与完善

不同分析方法测定结果间的比较,或者说如何判断两种分析方法测定结果的一致性,是检测实验室经常遇到的实际问题。其应用场景包括方法标准验证实验、新方法与经典方法间的比对,特别是在缺少标准样品、测试数据不满足t值检验的条件下,选用合适的判据尤其重要。以采用单波长激发型能量色散X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法、波长色散X射线荧光光谱法测定土壤和水系沉积物样品中Cd、As、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr、Co、V、Mn、Mo、Sb等重金属含量所得数据为例,探讨了《环境监测分析方法标准制订技术导则》(HJ 168—2020)附录B中规定的"数据对t值检验法"的不足及改进办法,即用数据对相对偏差和再现性限合格率作为判据,判断分析方法测定结果的一致性。对一组验证样品分别用两种分析方法进行了测定,在数据对t值检验的基础上,取各元素测定结果的相对偏差与相关限值进行比较,或者取两者的差值与基准分析方法标准规定的再现性限进行比较,利用合格率大小协助判断了两分析方法测定结果的一致性。研究结果表明,此方法符合日常质控技术规范中关于精密度的规定,实用性强,是一条将数理统计原理与专业知识相结合的合理技术路线。     

梯级拦河堰对典型山地城市河流重金属元素的滞留效应:以重庆市梁滩河为例

梯级拦河堰通过改变水力条件的方式将大量重金属元素滞留到河底沉积物中,滞留在沉积物中的重金属会长期影响地表水质和水生态.在2020年5月采集位于重庆市主城区、布设有梯级拦河堰的典型山地城市河流——梁滩河干流河底沉积物,并监测各河段内沉积物累积量和样品中重金属元素含量以及其它基本理化指标.结果表明,梁滩河干流沉积物ω（As）、ω（Cd）、ω（Cu）、ω（Hg）、ω（Ni）和ω（Pb）均值分别为（4.66±4.78）、（0.361±0.256）、（32.30±14.38）、（0.069±0.039）、（33.47±15.37）和（26.34±11.52） mg·kg^-1,由于污染源空间分布不均和梯级拦河堰对河流连通性的破坏,各点位沉积物重金属含量有着较大的空间变异系数.改进的地累积指数（I_m）显示,Cd是沉积物中污染水平最高的重金属元素;有12.50%的监测点位处于偏中度或中度污染水平,污染主要分布于建设用地集中的上下游区域.潜在生态风险评价指数法（RI）和沉积物质量基准法（SQGs）显示,除污染水平较高、毒性强的Cd和Hg外,流域内背景值含量较高的Ni也对地表水生态风险形成威胁.在梯级拦河堰的影响下,干流沉积物中滞留As、Cd、Cu、Hg、Ni和Pb总量分别为446.10、47.28、4997.80、10.81、5135.68和4048.16 kg,其中Cd、Ni和Pb会长期威胁地表水生态安全.由于较高的重金属滞留总量和更易形成厌氧环境,各级拦河堰上游附近河段也是重金属内源释放所需关注的重点区域.利用主成分分析和聚类分析解析沉积物中重金属元素来源：Cd、Cu和Pb主要源于居民/工业点源污染;Hg主要源于农业面源污染;As和Ni主要源于自然土壤侵蚀.     

兰州地区大气污染的化学组成及来源解析

为探究大气污染的特征,于2020年5月—2021年4月在中国西北部的兰州市区采集了总悬浮颗粒物样品227个,利用离子色谱仪、热/光碳分析仪对主要水溶性离子、元素碳(EC)和有机碳(OC)的质量浓度进行了测定.结果显示,兰州地区大气总悬浮颗粒物质量浓度均值为(376.7±974.8)μg·m^-3,高于国家环境空气质量二级标准(NAAQS),呈昼低夜高的变化特征主要是由于兰州地区夜间大气多处于静稳状态导致的污染物累积效应.水溶性阴、阳离子按质量浓度排序为NO₃^->SO₄^2->Cl^-、Ca²⁺>NH₄⁺>Na⁺>K⁺>Mg²⁺,其中二次离子(NO₃^-、SO₄^2-、NH₄⁺     

典型的固定源排放可凝结颗粒物中无机组分研究

近年来我国各类典型固定源排放可过滤颗粒物（Filterable Particulate Matter,FPM）的水平已经明显降低,然而固定源可凝结颗粒物（Condensable Particulate Matter,CPM）的排放水平却逐渐引起人们的关注和重视.因此研究不同类型固定源CPM的排放特征对进一步了解和控制固定源颗粒物的排放具有重要意义.本研究根据美国EPA Method 202搭建了一套CPM的采样装置,对5个不同固定源排放的CPM进行了采样.实验结果表明在两个燃煤电厂、一个烧结厂和两个垃圾焚烧厂中,CPM的排放浓度分别为 7.65、26.00、28.89、6.82和5.53 mg·m^-3,无机组分在CPM中的占比分别为69%、62%、43%、62%和71%.其中SO₄^2-是燃煤电厂和烧结厂排放CPM中最主要的水溶性离子,占总离子的67%以上.Cl^-是垃圾焚烧厂排放CPM中最主要的水溶性离子,占总离子的37%以上.K、Ca、Na、Fe、Mg和Al等元素在各类固定源CPM排放的总元素中占比较高,大约在80%以上.此外,在燃煤电厂和烧结厂排放CPM中的未知组分比例大约在20%以上,说明现阶段我们对CPM组成成分的研究还有限,未来应当继续探索研究.     

环杭州湾区域秋冬季PM2.5中有机碳和元素碳污染特征及来源

为了探究环杭州湾区域PM2.5碳组分的污染特征及来源,于2019年10月16日至12月27日在杭州、宁波、湖州、嘉兴、绍兴、舟山6个城市同步采集PM2.5样品,测定有机碳(OC)和元素碳(EC)浓度.结果表明,PM2.5中OC和EC表现为绍兴(11.5、2.3μg/m3)与杭州(10.0、2.4μg/m3)>宁波(8....     

珠三角典型区域农田小区尺度氮、磷、镉、砷输移特征与控制对策

区域氮、磷、镉、砷输移变化是影响农业生产、导致农田面源污染的主要因素。基于土壤表观平衡模型,以珠三角流域佛山市农业科学研究所试验农田为典型研究区域,构建农田小区尺度土壤表观氮、磷、镉、砷平衡模型,对4种元素在土壤中输移结构和平衡进行分析。结果表明：研究区域4种元素的主要输入途径是施肥,而输出的主要形式各有不同。其中,氮、磷主要输出形式是作物富集输出,输出占比分别为57.5%和39.0%;镉、砷主要输出形式分别是地表径流和作物富集输出,输出占比分别为66.7%和10.7%。研究区域4种元素均出现了不同程度土壤富集现象,农田小区尺度氮、磷平衡处于盈余状态,而镉、砷平衡处于亏损状态,4种元素的平衡强度分别为37.40、8.88、−1.35和−20.50 kg/(hm²·a),仅氮、磷未超过当地土壤环境安全阈值。分析试验农田中5类蔬菜各部位镉、砷富集情况发现,砷的富集系数均达到70.0%以上,而镉的富集只在辣椒叶中较为突出,富集系数达到57.5%。研究显示,应重视肥料输入的有效利用,加强农田灌溉水、农作物和地表径流中重金属的监测,以保障区域粮食安全和水环境安全。

     

典型电镀场地重金属污染程度综合评价分析

针对污染程度评价研究中存在的单一指数评价不全面、空间分析不足的问题,基于电镀场地调查报告、遥感影像等数据,综合多种污染指数构建场地综合评价空间模型对电镀场地的污染程度进行综合评价,分析土壤重金属污染分布情况。结果显示：电镀场地中Cr、Ni、Zn、Cu浓度较高,污染超标情况较为突出;其他重金属元素浓度较低,不存在超标情况。各场地不同污染指数空间分布一致性较高,但也存在差异性。在综合评价值空间分布中,各场地功能区分布差异较大,其中污水处理区和电镀车间区的综合值较高。单一指数评价内容较为片面,通过综合评价模型可更全面分析场地污染分布,为场地未来开发提供参考依据。

     

山西省五台山区土壤氟元素的环境背景值及分布规律

对山西省五台山区垂直土壤主要土类的氟元素背景值进行了调查与分析，揭示了五台山区土壤氟元素区域背景的分布特征和变化趋势。结果表明：五台山区土壤氟背景值略高于我国平均水平，多数土壤Ｂ层含氟量最高。     

喀什地区土壤元素背景值研究

测定了喀什地区12种必测元素Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、Hg、As、Co、Mn、V、F的土壤元素背景值和该地区主要土壤剖面的48种元素的土壤元素背景值。分析研究了喀什地区主要土壤类型和母质类型的元素背景值,阐述了该地区地形、地貌以及海拔高度对土壤元素背景值含量的影响。