北京市城市公园土壤铅累积特征、来源及健康风险

城市公园在城市发展中具有社会文化、经济和环境服务等多重功能,城市和经济的快速发展可能导致城市公园土壤重金属累积从而威胁人体健康.采集北京市32个典型公园140个土壤样品,利用单因子污染指数法和地累积指数法分析了公园土壤Pb的累积特征,通过稳定同位素定量解析了土壤Pb的潜在污染来源,并使用基于蒙特卡洛的概率风险评价方法评估其健康风险.结果表明,北京市城市公园土壤ω(Pb)几何均值为38.63 mg·kg^-1,是北京市土壤背景值的1.48倍,但尚未超过《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)规定的筛选值;城市公园土壤Pb累积随着公园距中心城区的距离和建园时间的增加而增加;2环内、 2～4环和4～6环公园土壤Pb单因子污染指数分别为0.16、 0.10和0.09,均未达到污染水平;地累积指数分别是0.80、 0.07和-0.31,除2环内和2～4环土壤Pb达到无-中度污染水平,4～6环土壤均未达到污染水平;同位素定量源解析表明公园土壤Pb污染主要来源于煤燃烧(45.4%)、道路灰尘(19.6%)和油漆(13.9%);公园土壤Pb...     

玉龙雪山PM2.5稳定碳同位素特征及来源分析

于2020年4~8月在青藏高原东南部玉龙雪山进行PM_2.5采样,共采集44个样本,测定其水溶性离子成分、水溶性有机碳(WSOC)浓度、总碳(TC)浓度及其稳定碳同位素组成(δ¹³C_TC).结果表明,玉龙雪山春夏季TC浓度分别为(7.1±3.8)μg/m³和(2.9±0.7)μg/m³,WSOC浓度分别为(3.3±2.1)μg/m³和(1.5±0.4)μg/m³,均呈现春高夏低的变化趋势.春夏季δ¹³C_TC值分别为(-24.7±1.0)‰和(-26.0±0.6)‰,春季较夏季偏正,表明可能受到不同来源影响.通过对非海盐钾离子(nss-K⁺)相关性、NASA火点图及后向轨迹分析可知,东南亚地区春季生物质燃烧可能是主导原因.利用贝叶斯模型计算玉龙雪山PM_2.5中TC来源贡献,结果表明春季主要来源于生物质燃烧和煤燃烧,贡献比分别为60.6%和23.5%;夏季主要来源于生物质燃烧、植物蒸发和机动车排放,同时二次有机气溶胶形成对TC的贡献也不可忽视.     

Mercury transformation processes in nature: Critical knowledge gaps and perspectives for moving forward

The transformation of mercury (Hg) in the environment plays a vital role in the cycling of Hg and its risk to the ecosystem and human health. Of particular importance are Hg oxidation/reduction and methylation/demethylation processes driven or mediated by the dynamics of light, microorganisms, and organic carbon, among others. Advances in understanding those Hg transformation processes determine our capacity of projecting and mitigating Hg risk. Here, we provide a critical analysis of major knowledge gaps in our understanding of Hg transformation in nature, with perspectives on approaches moving forward. Our analysis focuses on Hg transformation processes in the environment, as well as emerging methodology in exploring these processes. Future avenues for improving the understanding of Hg transformation processes to protect ecosystem and human health are also explored.     

降水产流同位素径流分割研究进展与展望

降水产流是陆地水循环中大气降水补给地表水的重要环节。氢氧稳定同位素的指纹效应能够有效示踪径流的补给来源、路径和地理区域。同位素径流分割模型已从二元分割逐渐发展到三元乃至多元分割模型,多学科交叉也逐渐丰富了径流分割研究的方法体系。本文对同位素径流分割在降水产流中的应用进展作了总结分析,介绍了环境同位素（²H和¹⁸O）在降水产流研究中的应用现状、存在的不确定性以及处理误差的方法和应用特点。最后对环境同位素在径流分割领域的应用前景进行了论述,提出环境同位素结合GIS、InSAR、ERT等地球物理方法,将进一步深化流域水文要素时空变化的研究。     

沅江入湖段河床沉积物重金属污染源的铅同位素示踪

利用多接收等离子质谱仪（MC-ICP-MS）对沅江入湖段河床沉积物重金属含量与铅同位素进行分析,评价了重金属富集程度,并示踪分析重金属污染源.结果表明,上层（0～52 cm）沉积物明显富集Bi、Cd、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb等多种重金属,中层（52～172 cm）、下层（172～268 cm）沉积物中Mn、Cd富集明显.垂直方向上,重金属的富集具有自下而上富集程度明显增强、富集的元素种类明显增多的变化特征,暗示近年来人为活动增强引起沉积物污染程度增强.沉积物铅同位素比值变化范围大,其²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb、²⁰⁸Pb/²⁰⁷Pb比值变化范围依次为1.1310～1.2040、2.3321～2.4932,并以相对富放射成因的U铅和Th铅为特征.上层沉积物铅同位素比值变化大,且自下而上升高或降低的变化明显,沉积物铅含量高对应²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb比值低,铅含量低则对应²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb比值高;中层、下层沉...     

Ammonia in urban atmosphere can be substantially reduced by vehicle emission control: A case study in Shanghai, China

To investigate the impact of emission controls on ammonia (NH₃) pollution in urban atmosphere, observation on NH₃ (1 hr interval) was performed in Shanghai before, during and after the 2019 China International Import Expo (CIIE) event, along with measurements on inorganic ions, organic tracers and stable nitrogen isotope compositions of ammonium in PM_2.5. NH₃ during the CIIE period was 6.5±1.0 µg/m³, which is 41% and 32% lower than that before and after the event, respectively. Such a decrease was largely ascribed to the emission controls in nonagricultural sources, of which contribution for measured NH₃ in control phase abated by ∼20% compared to that during uncontrol period. Molecular compositions of PAHs and hopanes further suggested a dominant role of the reduced vehicle emissions in the urban NH₃ abatement during the CIIE period. Our results revealed that vehicle exhaust emission control is an effective way to mitigate NH₃ pollution and improve air quality in Chinese urban areas.     

三峡水库坝前水体水化学及溶解无机碳时空分布特征

以三峡水库坝前水体为研究对象,分析了三峡水库蓄水至145m和172m水位时坝前垂向水体基本物理化学参数、主量元素、溶解无机碳(DIC)含量及其碳同位素(δ13CDIC)分布特征.研究结果表明,无论夏季还是冬季,坝前水体均没有出现水温分层现象,pH、电导、溶解氧也没有发生分层现象.坝前水体水化学组成主要受碳酸盐岩风化的控制,主量元素、溶解无机碳含量和三峡大坝截流前相比没有发生明显的变化.水体δ13CDIC值夏季(丰水期)低于冬季(枯水期),在垂向上变化不明显,与水库、湖泊δ13CDIC的时空变化特征相异而与自然河流的变化特征相似.目前,三峡水库坝前水体水化学特征主要表现出自然河流的特征,水库"湖沼学反应"还不明显.     

云南金顶铅锌矿碳、氧、硫同位素地球化学特征及其地质意义

本文对金顶铅锌多金属矿床矿石中硫化物硫同位素及碳酸盐胶结物中碳、氧同位素进行了研究分析,结果表明:成矿流体中的CO2与沉积有机物和海相碳酸盐岩有关,源自碳酸盐岩热解作用和去碳作用以及沉积有机物的氧化作用和脱羧基作用。矿床的矿石矿物组成反映了成矿环境为高氧逸度环境。硫同位素特征研究表明:矿床中石膏矿体中的硫可能来自三叠系古大洋硫酸盐矿物。而金属硫化物矿物中的硫具有多源性,其主要来源为生物或细菌还原地层中膏盐(石膏、硬石膏、有机质等)的还原硫、壳源硫和有机硫。同位素研究表明金顶铅锌多金属矿的成矿物质应源自地壳。     

浙江大桥坞铀矿床铅、氢、氧同位素研究

浙江大桥坞矿床是赣杭火山岩铀成矿带重要的铀矿床之一。本文通过对大桥坞铀矿床铅、氢和氧同位素及前人资料的综合研究,探讨了矿床成矿流体和成矿物质来源。结果表明花岗斑岩、凝灰岩、辉绿岩、矿石中黄铁矿、蚀变围岩中黄铁矿的Pb同位素组成变化较小,可能指示它们具有相似的源区。在铅同位素构造环境判别图解中,铅同位素投影点分布范围较广,但多数集中于地幔和造山带演化线之间,偏向造山带,反映了铅的来源与岩浆活动有关。氢、氧同位素组成显示,成矿流体主要来自大气降水。成矿物质来源于壳幔混合源。     

滇池流域硝酸盐污染的氮氧同位素示踪

滇池流域硝酸盐污染严重,厘清其来源对硝酸盐污染治理至关重要。本研究在滇池流域收集河水、湖水、井水、雨水样品,分析了无机氮浓度和硝酸根氮、氧同位素比值。总体上,硝酸盐浓度变化范围较大,从低于检测限到高达13.44mg-N/L,显示流域硝酸盐污染存在较大的空间差异。最高浓度出现在流域南部农田区的井水中,井水样品的氮、氧同位素数据大部分落在化学肥料和大气干湿沉降区,表明农业面源和大气输入对流域浅层地下水产生了污染,污染的浅层地下水又是湖泊水体的一个潜在污染源。流域内河流硝酸盐浓度变化范围较大,总体污染程度高于滇池湖泊水体,氮、氧同位素组成表明大部分河流中硝酸盐来自生活污水和人畜粪便。滇池水体的硝酸盐氮、氧同位素组成和河流的相似,说明人畜粪便和生活污水是主要来源。湖泊水体硝酸盐浓度从南向北有逐渐增加的趋势,这与滇池北部紧邻城区(生活污水)、流域南部主要为农田区(面源污染)的空间格局是一致的。总体上,滇池水体的硝酸盐主要来自城市生活污水,农业面源和大气输入。通过地下水途经进入湖泊主要发生在流域南部地区,具体的贡献份额还需要进一步的计算。