大气汞均相和非均相化学反应过程研究进展

作为环境中汞传输的最重要通道,大气在汞的全球生物地球化学循环和传输扩散中起着极其关键的作用.大气环境成分复杂,汞在随大气环境传递过程中会经历复杂的化学反应,并导致不同形态之间相互转化,这也成为影响大气汞远距离传输尺度的关键因素.本文主要对大气汞在不同相界面之间的分配过程和主要影响因素(包括相界面的物理化学性质和外部环境条件等)进行了总结;对大气Hg0主要氧化反应过程(卤族元素氧化和O_3、OH·氧化)进行了阐述;对大气Hg~(2+)还原反应过程,尤其是光致还原反应等进行了梳理.如何综合运用野外监测分析和室内模拟等,利用微观分子表面分析等新技术明确大气汞均相、非均相反应过程,并将反应机理与大气汞传输过程模拟系统融合,将是未来大气汞研究的重要内容之一.     

万山汞矿区土壤汞污染及其防治研究

万山汞矿区具有600多年采矿历史,当地的生态破坏问题不容忽视.汞具有挥发性,能在水体、大气、土壤等环境介质中迁移转化,增大了汞污染治理难度.同时汞作为人体非必须的有毒重金属元素,对动、植物及人类具有极大的危害性.在此基础上,探讨了贵州万山汞矿区周边土壤的汞污染现状、来源、形态及其迁移转化规律,提出了相应的治理措施,以期能为今后深入开展汞污染治理研究提供理论依据与技术指导.     

典型燃煤电厂周边土壤汞的形态分布及污染源解析

结合当地气象条件,采集了某典型燃煤电厂周边地区的土壤,分析其总汞和汞形态分布,应用层次聚类分析、富集因子分析等方法研究土壤汞的潜在来源情况,并利用主成份分析/绝对主成分分数(PCA/APCS)受体模型定量解析了土壤中汞的来源,结果表明:电厂周边土壤汞含量明显受到电厂汞排放影响,表层土壤样品(0~20 cm)汞含量范围为0.015~0.076 mg/kg,平均值为0.030 mg/kg,Hg的变异系数达43.4%;且随土壤剖面深度的增加土壤汞含量明显降低,表土层中汞平均含量达到59.98 ng/g,是60 cm以下底土层汞含量(19.40 ng/g)的3倍以上,表土层土壤汞含量与降尘(r=0.999**)、降水(r=0.979*)汞含量显著相关;表土层人为输入的汞不仅增加了总汞量,也增加了水溶态汞、酸溶态汞和碱溶态汞等活性汞的比例,提高了汞的环境危险性。由APCS源解析结果可知,土壤中汞的来源以源1为主,来源贡献率为40.92%,其次为源2(来源贡献率为31.48%)、源3(来源贡献率为11.97%)、其他源(来源贡献率为8.35%)和源4(来源贡献率为7.28%)。结合相关系数、主成分分析和层次聚类分析,可以进一步推测源1可能为交通和工业因子源,源2可能为成土母质源,源3可能为工农业活动因子源,源4可能为燃煤因子源。     

大气颗粒态汞的粒径分布特征及风险评价——以天津城区样品为例

颗粒态汞在大气中停留时间短、易沉降,易对局地环境与人体健康造成危害,明确不同粒径颗粒态汞的分布,对进一步认知大气汞循环及环境归趋具有重要意义。本文讨论了2018年天津市四季大气颗粒态汞的粒径分布特征及季节性差异,判定了其可能来源,评估了其潜在生态和人体健康风险。结果表明,受初级排放源及活性气态汞的气-粒分配影响,颗粒态汞在PM_<0.5、PM_0.5～1粒径中明显富集,其环境健康危害一直被低估。大气颗粒态汞的平均浓度为181.1±97.2 pg/m³,冬季浓度较高,可能受人为排放量大、沉降率低、气-粒分配系数K_p与温度成反比因素控制。夏季浓度较低,除受清洁海相气团影响外,天气潮湿,汞的清除作用加大也是重要因素。颗粒态汞来源不同,冬季主要来源于北方燃煤供暖,春秋季与日常工业生产、车辆排放相关,夏季受自然源海相气团影响较大。尽管大气颗粒态汞通过呼吸给人体带来的健康风险较低,但细粒径风险值显著高于粗粒径,且其具有很强的生态环境危害,需要得到高度重视。     

履约对我国典型城市和偏远背景地区气态单质汞浓度和源区的影响研究

为了解我国城市和背景地区最新的气态单质汞（gaseous elemental mercury,GEM）水平,比较《关于汞的水俣公约》履约前后这些地区GEM来源和迁移规律的差异,本研究选择了1个城市监测站（淀山湖站）和1个背景监测站（哀牢山站）,于2021年分别进行了为期1个月的GEM监测,同时使用潜在源贡献因子计算分析两地GEM的来源,并与履约前的结果进行比对。位于长三角地区的淀山湖站GEM浓度降幅大于位于我国西南的哀牢山站GEM浓度降幅,表明针对我国工业排放源超低排放的改造,获得了显著的履约成效。相对履约前,两地GEM的可能源区和传输形式没有显著改变,人为源排放仍然是影响两地GEM浓度的主要因素。本研究结果表明随着履约工作的逐步推进,我国城市和背景地区的GEM仍有下降的可能,长期在这些站点开展大气汞监测,可以为汞履约成效评估提供有效的数据支撑。     

西安市秋冬季不同空气质量下可培养微生物气溶胶浓度和粒径分布

利用Anderson空气微生物采样器对西安市2014年9月~2015年1月间可培养微生物气溶胶进行采样、培养,分析不同空气质量下其浓度与粒径变化特征,并对其与颗粒污染物(PM_(2.5)、PM_(10))、气象参数(温度、相对湿度)和其它气态污染物(NO_2、SO_2、O_3)进行主成分+多元线性回归分析.结果显示,可培养细菌和真菌气溶胶浓度范围分别为97~1 909CFU·m~(-3),92~1 737 CFU·m~(-3).随空气污染程度加深,两种微生物气溶胶浓度均呈现增加趋势;细菌气溶胶粒径分布向粗颗粒偏移;而真菌气溶胶在低污染时呈正态分布,高污染时粒径峰值向细颗粒偏移.主成分分析结果显示,可培养微生物气溶胶主要与灰霾、太阳辐射和相对湿度有关.多元线性回归结果表明,细菌气溶胶与灰霾呈显著正相关(P0.05),与太阳辐射呈不显著负相关,与湿度呈不显著正相关;真菌气溶胶与灰霾、太阳辐射和相对湿度均呈不显著正相关.研究结果可以为评估微生物气溶胶所引起的环境与健康效应提供基础数据.     

汞和硒对剑尾鱼的急性毒性及其安全浓度评价

用重金属汞(Hg+2) 和硒(Se+4) 对剑尾鱼(Xiphophorus helleri)进行急性毒性和联合毒性的实验。其目的在于评价水环境中Hg+2和Se+4对鱼类的影响,为制订渔业水质标准提供参考数据。结果表明:Hg+2对剑尾鱼的 24、48、96 h的 LC50分别为 1.71、1.35、0.84mg/L;Se+4对剑尾鱼24、48、96 h的Lc50分别为17.91、12.59、6.64 mg/L;在浓度和毒性比都为1∶1的条件下,24 h都表现联合作用,而48 h、96 h则为拮抗作用。剑尾鱼对Hg和Se的最大容许浓度分别为:0.0084和0.064 mg/L。结果还表明:剑尾鱼幼体对Hg和Se敏感,是一种较理想的环境污染指示生物。     

硅藻土吸附工业废水中汞离子的研究

硅藻土吸附剂作为环境矿物材料,廉价易得,吸附容量大,处理效果好,无二次污染,在去除工业废水中汞离子方面具有良好的应用前景。     

贵阳市2种不同类型草地的汞释放通量

利用动态通量箱法对贵阳市人工草坪和天然草地的汞释放通量进行了野外实测. 结果表明:春季和夏季的草地是大气中汞的来源,并未出现明显的季节性变化,其平均汞释放通量为(7.8±15.7)～(41.5±15.2) ng/(m2·h),且天然草地的汞释放通量明显高于人工草坪. 草地的汞释放通量具有明显的日变化特征,白天汞释放通量显著高于夜间,最大值通常出现在午后,最小值则出现在夜间. 草地的汞释放通量与光照强度、土壤温度、大气温度呈显著的正线性关系,与大气相对湿度呈负线性关系. 大气中气态总汞的质量浓度是影响草地汞释放通量的另一个重要因素. 大气中气态总汞质量浓度的升高能够抑制草叶片向大气中释放汞,而高质量浓度的气态总汞可导致大气中的汞向草叶片的强烈沉降.      

硝酸银滴定法与硫氰酸汞分光光度法测定水中氯化物(Cl-)的方法比对

用硝酸银滴定法、硫氰酸汞分光光度法分别测定高浓度的考核已知样及低浓度的考核未知样,均合格.说明两种方法都能满足水和废水中氯化物(Cl-)测定的需要.