大气PM_(2.5)中重金属的化学形态分布

运用多级连续提取法,对广州市不同季节不同采样高度大气PM2.5中重金属的化学形态和生物有效性进行分析。研究表明,PM2.5中各重金属元素之间的化学形态分布差异较大,Zn、Cd、As、Mn主要分布在F1(可溶态与可交换态)和F2(碳酸盐态、可氧化态与可还原态),绝大部分的Pb以F2存在,Ni和Mo主要分布在F1和F3(有机质、氧化物与硫化物结合态),Cu主要以F2和F3存在,Cr主要分布在F3和F4(残渣态),Co则4种形态平均分布。采样高度对重金属的化学形态分布影响不大,同一采样期内楼顶与地面样品中同一元素的化学形态分布结果比较一致。两个采样季节重金属的形态百分比存在不同程度的变化,2007年春重金属的不稳定态(F1)比例比2006年秋普遍增加,次稳定态(F2、F3)比例减少。在10种重金属中,Cd、Zn、Pb和As的生物有效性系数高(>0.7),属于生物可利用性元素,在环境中的活动性要明显高于其它元素;Mn、Cu、Mo、Co、Ni和Cr元素的生物有效性系数值在0.2～0.6之间,属于潜在生物有效性元素,在环境中比较稳定。     

大气PM_（2.5）中重金属的化学形态分布

运用多级连续提取法,对广州市不同季节不同采样高度大气PM2.5中重金属的化学形态和生物有效性进行分析。研究表明,PM2.5中各重金属元素之间的化学形态分布差异较大,Zn、Cd、As、Mn主要分布在F1（可溶态与可交换态）和F2（碳酸盐态、可氧化态与可还原态）,绝大部分的Pb以F2存在,Ni和Mo主要分布在F1和F3（有机质、氧化物与硫化物结合态）,Cu主要以F2和F3存在,Cr主要分布在F3和F4（残渣态）,Co则4种形态平均分布。采样高度对重金属的化学形态分布影响不大,同一采样期内楼顶与地面样品中同一元素的化学形态分布结果比较一致。两个采样季节重金属的形态百分比存在不同程度的变化,2007年春重金属的不稳定态（F1）比例比2006年秋普遍增加,次稳定态（F2、F3）比例减少。在10种重金属中,Cd、Zn、Pb和As的生物有效性系数高（〉0.7）,属于生物可利用性元素,在环境中的活动性要明显高于其它元素;Mn、Cu、Mo、Co、Ni和Cr元素的生物有效性系数值在0.2～0.6之间,属于潜在生物有效性元素,在环境中比较稳定。     

厦门市大气降尘中重金属形态分布及生物有效性

采集了2012年11月至2013年1月期间厦门市大气降尘样品,用改进的BCR四步连续提取法分析了12种重金属元素(Ba、Ti、Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Zn、Ni、Pb、Sr、V)的含量、赋存形态和生物有效性.结果显示,重金属元素四态含量之和均值(mg·kg~(-1))顺序为:Fe(43733)Zn(4495)Ti(2728)Ba(747)Mn(723)Cu(444.4)Sr(176)Cr(171)Pb(160)Ni(40.4)V(27.6)Co(11.2);Zn和Cu含量分别为我国土壤环境质量标准第二类标准限值(250和100 mg·kg~(-1))的18倍和4.4倍;除Fe、Ti、Ba、Cr和V外,大气降尘中其他元素生物有效态含量占有相当的比例(32.2%—88.6%).Zn、Sr主要以弱酸溶态存在,Pb主要以可还原态存在,Cu主要以可氧化态存在,其余元素主要以残渣态存在.大气降尘中重金属的平均生物有效性系数顺序为:Sr(0.87)Zn(0.85)Cu(0.80)Pb(0.67)Mn(0.50)Co(0.47)Ni(0.39)Ba(0.19)≈Cr(0.19)V(0.12)Fe(0.08)Ti(0.01),Ti、Fe、V、Cr和Ba为生物不可利用元素,Ni、Co、Mn和Pb为潜在生物可利用元素,Cu、Zn和Sr为生物可利用元素.     

土壤重金属的形态分布特征及其影响因素

土壤重金属元素在介质中的存在形态是衡量其环境效应的关键参数.选择长江三角洲地区的江苏省昆山市为研究区,采集了126个土壤表层样品,通过欧共体标准司提出的BCR 3步提取法对土壤中Cd、Cr、Cu、Co、Ni、Pb和Zn等7种重金属元素的形态分布特征进行了分析,并采用逐步回归法探讨了影响重金属化学形态的影响因素.研究结果表明,Cd主要以可还原态存在,Pb主要以有机结合态存在,而Cr、Cu、Ni、Zn和Co 5种元素主要以残渣态存在,不同重金属元素的次生相态所占总量百分比由大到小的顺序为Cd、Pb、Co、Cu、zn、Ni、Cr.重金属总量是影响重金属形态含量的最主要因素,其次为有机质和pH值,FeOx含量是影响残渣态含量的主要因素,粘粒含量是影响Zn各形态的主要因素,MnOx含量是影响Pb各形态的主要因素.     

冬季河南省若干城市室内灰尘中重金属的健康风险

大气沉降是室内灰尘的重要来源.本研究于2017年1—2月采集了河南省12个城市的室内灰尘样品共48个,并按照取样城市的空间分布探讨了重金属(Ni、Cu、Zn、Mn、Co、Cr、As、Ag、Cd、Pb)污染的南北差异(以黄河为界).运用地积累指数法对其进行污染评价.应用美国EPA人体暴露风险模型进行健康风险评价.结果表明,豫南城市室内灰尘中重金属除Pb以外平均浓度均显著高于豫北城市.豫南城市重金属平均浓度表现为Zn Mn Cr Ni Pb As Cu Co Cd Ag,浓度大小依次是306.7、249.2、223.3、116.9、55.7、41.6、30.3、7.0、1.8、1.3 mg·kg-1,而豫北城市重金属浓度表现为Zn Mn Pb Cr As Ni Cu Co Cd Ag,浓度大小依次是200.7、179.4、85.4、48.7、22.9、22.1、21.4、4.4、2.6、0.7 mg·kg-1.地累积指数结果显示Cd在豫南和豫北城市均是重污染和极重污染,而Ag在豫南城市是重污染和极重污染.豫南城市室内灰尘中4种致癌重金属的致癌风险大小依次为Cr As Ni Cd,6种非致癌重金属的非致癌风险大小依次为Zn Mn Cu Pb Co Ag;豫北城市室内灰尘中致癌重金属的致癌风险依次为Cr As Ni Cd,非致癌重金属的非致癌风险依次为ZnMn Pb Cu Co Ag.     

贵阳市冬季PM_(2.5)中典型重金属元素的化学形态分析与健康风险评价

为了更准确地研究重金属的生物有效性和对环境与人体的潜在生态危害,采用改进BCR法分析了贵阳市冬季PM_(2.5)中Cu、Mn、Co、Cd、Pb这5种重金属元素的化学形态,并评价了它们的生物有效性和健康风险。结果表明:不同重金属元素形态分布存在差异,Cu主要是弱酸溶态,其次是可氧化态;Mn主要是弱酸溶态,其次是残渣态;Co没有检测出可还原态,而在其他3种形态分布比较平均;Pb和Cd绝大部分都是弱酸溶态。生物有效性系数(K)分析结果表明:重金属生物有效性强弱顺序为CdPbMnCuCo,其中Cd和Pb的K0.8,属于生物可利用性元素;Mn、Cu、Co的K值在0.4~0.7之间,属于潜在生物可利用性元素。健康风险评价表明:成人的致癌风险比儿童大,尤其Cd对成年人存在潜在的致癌风险,且成年男性高于成年女性;Mn存在潜在非致癌风险,且对儿童的风险最大。     

晋江感潮河段沉积物重金属的赋存形态与生物有效性

用稀硝酸单级提取法和BCR连续提取法对晋江感潮河段沉积物中重金属生物有效性进行研究.单级提取法表明,Cu、Pb、Cr、Zn、Cd、Sb、V、Ni、Co、Fe和Mn的酸提相含量在中游河段普遍较高.除V和Fe外,表层和柱状沉积物中其他9种重金属的生物有效性均相对较高.除在个别深度外,L43柱状沉积物中多数重金属元素生物有效性变化较平稳.采用改进的BCR四步连续提取法对表层沉积物中11种重金属进行形态分析,结果表明,Mn、Ni、Pb、Cu、Cd和Cr都具有较高的生物有效性;Zn在下游河段主要分布在残渣态中,但在中上游河段弱酸溶态含量的比例普遍较高;Sb在河段下游地区非残渣态含量要明显高于中上游地区.次生相与原生相分布比值法评价结果表明,除V和Fe处于无污染水平,其他9种重金属在不同的采样点均有不同程度的污染.     

武汉三角湖复合垂直流人工湿地对重金属元素的去除研究

对武汉三角湖复合垂直流人工湿地进出水口中10种重金属元素（As、Ba、Cd、Cr、Cu、Li、Mn、Ni、Pb、Zn）去除进行了周年监测（2007年2月—12月）。人工湿地进水口重金属含量较低,无超标重金属元素。三角湖人工湿地进水口重金属元素含量排序为：Ba〉Mn〉Zn〉Li〉Cu〉As〉Pb〉Cr〉Ni〉Cd。三角湖人工湿地出水口对重金属去除效果排序为：Cd〉As〉Mn〉Pb〉Zn〉Cr〉Cu〉Ba〉Li〉Ni。研究表明复合垂直流人工湿地可以有效的去除重金属,对受污染水体水质改善和水生态系统恢复具有重要意义。     

常州市道路两侧户外灰尘重金属分布、形态及环境风险

在常州市城区、城郊和农村20个道路断面50 m范围内采集140个户外灰尘样品,测定Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、Cr和Mn等重金属的含量,分析其区域差异、垂直分布和化学形态特征,进行富集系数和污染系数分析,并构建了涵盖灰尘重金属含量、形态和毒性的环境风险指数.结果表明,以上各重金属含量平均值分别为173.51、952.66、444.50、3.16、115.64、132.44、801.59 mg·kg-1.随着楼层的升高,城区灰尘中Pb、Mn和Cr的含量呈递减趋势,Cd、Cu和Zn含量没有显著变化,Ni含量呈上升趋势.Cu和Cr主要为残渣态,Zn、Pb和Cd主要为可还原态,Ni主要为酸可提取态.Cd的环境风险等级为严重,Pb为重或严重,Cu和Zn为较低或中,Ni为中,Cr和Mn为低.     

PM_(10)中重金属的提取方法及生物可利用性研究

分别运用模拟生物提取法与化学连续提取法对PM10标准参考样品城市源(NIST-1648A)和工业源(BCR-038)中6种重金属(Cd、Co、Cu、Mn、Ni、Pb)质量分数及赋存形态进行分析。其目标是验证2种提取大气固体颗粒物中重金属方法的有效性,并比较2种方法的优缺点,为将来提取PM10中重金属的方法选取提供依据。模拟生物提取法中,使用Gamble溶液模拟人体肺液对PM10样品进行溶解,实验方法操作较为简单快捷;化学连续提取法中,不同溶解步骤则可确定重金属的不同赋存形态。在需要快速确定PM10中某种重金属总量时,应优先使用模拟生物提取法。化学连续提取结果表明,城市源PM10中重金属赋存形态分布没有统一规律,工业源PM10中重金属多以残渣态存在。通过对2种来源的PM10样品中重金属生物可利用性分析,城市源的大气颗粒物对人体的毒性更大,其中标准参考样品城市源PM10中生物可利用性较高的是重金属Cd(BIBio为61.65%±3.45%;BISE为69.02%±3.82%)和Cu,最低的是重金属Co和Pb;标准参考样品工业源PM10中重金属的生物可利用性最高的是Cd(BIBio为27.66%±1.52%;BISE为15.05%±2.13%),而Ni、Co和Pb的生物可利用性较低。     

Effect of lime on speciation of heavy metals during composting of water hyacinth

Composting is attractive and inexpensive method for treatment and biomass disposal of water hyacinth. However, the major disadvantage of water hyacinth composting is the high content of heavy metals in the final compost. Addition of lime sludge significantly reduced most bioavailable fractions (exchangeable and carbonate) of heavy metals. Studies were carried on composting of water hyacinth (Eichhornia crassipes) with cattle manure and sawdust (6:3:1 ratio) and effects of addition of lime (1%, 2% and 3%) on heavy metal speciation were evaluated during 30 days of composting period. The Tessier sequential extraction method was employed to investigate the changes in speciation of heavy metals such as Zinc (Zn), Copper (Cu), Manganese (Mn), Iron (Fe), Lead (Pb), Nickel (Ni), Cadmium (Cd) and Chromium (Cr) during water hyacinth composting. Effects of physicochemical parameters such as temperature, pH and organic matter on speciation of heavy metals were also studied during the process. Results showed that, the total metal content was increased during the composting process. The higher reduction in bioavailability factor (BF) of Cu, Fe, Ni, Cd and Cr was observed in lime 2 treatment about 62.1%, 64.4%, 71.9%, 62.1% and 58.9% respectively; however higher reduction in BF of Zn and Pb was observed in lime 1 treatment during the composting process. Reducible and oxidizable fractions of Ni, Pb and Cd were not observed during the process. Addition of lime was very effective for reduction of bioavailability of heavy metals during composting of water hyacinth with cattle manure and sawdust.     

Heavy metal speciation,leaching and toxicity status of a tropical rain-fed river Damodar,India

Speciations of metals were assessed in a tropical rain-fed river, flowing through the highly economically important part of the India. The pattern of distribution of heavy metals (Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb and Zn) were evaluated in water and sediment along with mineralogical characterization, changes with different water quality parameters and their respective health hazard to the local population along the Damodar River basin during pre-monsoon and post-monsoon seasons. The outcome of the speciation analysis using MINTEQ indicated that free metal ions, carbonate, chloride and sulfate ions were predominantly in anionic inorganic fractions, while in cationic inorganic fractions metal loads were negligible. Metals loads were higher in sediment phase than in the aqueous phase. The estimated values of I_geo in river sediment during both the seasons showed that most of the metals were found in the I_geo class 0–1 which represents unpolluted to moderately polluted sediment status. The result of partition coefficient indicated the strong retention capability of Cr, Pb, Co and Mn, while Cd, Zn, Cu and Ni have resilient mobility capacity. The mineralogical analysis of sediment samples indicated that in Damodar River, quartz, kaolinite and calcite minerals were dominantly present. The hazard index values of Cd, Co and Cr were >?1 in river water, which suggested potential health risk for the children. A combination of pragmatic, computational and statistical relationship between ionic species and fractions of metals represented a strong persuasion for identifying the alikeness among the different sites of the river.     

填埋场内重金属总量及其形态分布对迁移性的影响

以杭州市天子岭填埋场为例,对不同深度填埋层中的重金属总量、重金属迁移率和重金属形态分布进行了研究．结果表明,尽管填埋层中的重金属总量是土壤背景值的数十倍,超出土壤环境质量标准,但是重金属的迁移率却很低．另外,重金属迁移率与可交换态含量相关;Cd,Cu,Pb,Cr,Ni和Zn在填埋层中均以残渣态为主,填埋场中重金属都得到了有效固定,迁移性很差;各元素的易还原态与难还原态是重金属除残渣态之外主要的结合态(除Cr),铁锰氧化物循环是控制填埋场中重金属转化行为的主要机制之一;Cu的酸可溶态与易还原态具有较好的相关性,说明cu这两种形态的转化行为相似．     

Speciation study of trace elements in surface sediment of Winam Gulf,Lake Victoria,by sequential extraction,aqua-regia acid digestion,and ICP-OES

The speciation of trace metals in surface sediment in Kisumu Carwash area of Winam Gulf, was studied and results compared with those found at Usoma beach which was found to be several orders of magnitude less polluted. High proportions of the metals were bioavailable (fractions 1–6) with BA% ranging from 21.7% (Al) to 94.5% (Pb) at Carwash and 19.6% (Al) to ～100% (for Cd and Pb) at Usoma beach. The readily mobilizable fraction (fractions 1–4) decreased in the order: Pb > Mn > Sn > Cu > Co > Zn > Mg > Cd > Mo > Ni > Cr > Fe > Al at Carwash and Mn > Mo > Sn > Pb > Cd > Mg > Cu > Zn > Co > Ni > Fe > Cr > Al at Usoma beach. The total Zn, Cd, Cr, and Cu sediment concentrations at Carwash were higher than the threshold effect concentrations (TECs), although their bioavailable concentrations were lower than these limits. Both the total and bioavailable concentrations of Pb in surface sediment at Kisumu Carwash area were higher than the TEC threshold limit indicating significant contamination from this heavy metal. Although there was a general good agreement on data obtained by sequential extraction as compared with those obtained by direct aqua-regia digestion, there were large discrepancies for some specific metal analytes which could be accounted for in terms of analytical variations and lack of uniformity in physical and chemical composition of the sediment samples analyzed.     

宝鸡城市街尘、土壤及河流沉积物重金属形态迁移特征

在宝鸡城市街尘、土壤及河流沉积物基本理化性质和重金属元素含量分析的基础上,重点研究了重金属元素在街尘、土壤及河流沉积物中的赋存形态和迁移特征.结果表明:在街尘中Cu主要以可氧化态和残余态形式存在,Pb主要以可还原态和可氧化态形式存在,Zn和Cd主要以乙酸可提取态形式存在,Mn、Fe、Co、Ni和Cr主要以残余态形式存在...     

Heavy metal concentration in water,sediment, and tissues of fish species (Heteropneustis fossilis and Puntius ticto) from Kali River,India

The river Kali has been one of the major recipients of industrial effluents in the Muzaffarnagar district of western Uttar Pradesh. The present studies revealed the occurrence and bioaccumulation of heavy metals (Cd, Cr, Pb, Zn, Mn) in riverine water, sediment, and muscles of two fish species, Heteropneustis fossilis and Puntius ticto. Data showed that the order of occurrence of heavy metals was Pb > Zn > Mn > Cr > Cd in river water, Mn > Zn > Pb > Cr > Cd in sediment, Zn > Mn > Cr > Cd > Pb in Puntius ticto and Cr > Zn > Mn > Cd > Pb in Heteropneustis fossilis. Results indicate that the concentrations of Cd, Pb, and Zn in river water, Pb, Zn, and Mn in sediment, Cd, Cr, Pb, and Zn concentration in muscles of Puntius ticto and Cr, Pb, and Zn concentration in in muscles of Heteropneustis fossilis are higher than the permissible standard limits. The presence of heavy metals contributed to toxicity in different organs of fish in River Kali. The bioaccumulation of heavy metals in different biotic organisms in river ecosystem may have adverse consequences on humans and livestock.     

会泽某铅锌矿周边农田土壤重金属生态风险评价

为了了解云南会泽某铅锌矿废周边农田土壤中重金属含量及潜在的生态危害程度,利用野外采样与实验室分析相结合的方法,以会泽某铅锌矿周边农田土壤（0-20 cm）为研究对象,分析其中7种的重金属（Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Hg）含量,并采用风险评价代码法和Hankanson潜在生态风险指数法评价对重金属污染程度与潜在生态风险进行评价。结果表明：7种重金属都存在超标或污染,其中Pb、As、Cd等的污染较为严重。统计学分析结果表明,Pb、As、Hg、Zn、Cd来源相同,铅锌矿冶炼污染物的排放可能是导致研究区域农田土壤重金属含量升高的主要原因。7种重金属化学形态也不尽相同：在重金属有效态中,Cd的水溶态和可提取态较高（平均值达到31.2%）;Pb、Cu和Zn可还原态、可氧化态这两部分含量较高,两部分之和的平均值分别可达到27.9%、30%和27.2%;Hg、As和Cr的残渣态含量较高,平均值分别为90.4%、72.9%和76.8%。风险评价代码评价结果表明,54.4%的样点Cd为高生态风险,45.6%的样点Cd为中度生态风险;100%的样点Zn为中度生态风险;Cu有41.2%的点位属于低生态风险,58.8%的点位属于中度生态风险;As和Pb主要以低生态风险为主（所占比例分别为92.6%和91.8%）;Hg主要以无生态风险为主（所占97.1%）。Hakanson潜在生态风险指数法结果表明,7种重金属潜在生态危害大小顺序为：Cd（331）〉Hg（127.5）〉Pb（43.6）〉As（14.9）〉Cu（9.3）〉Zn（2.3）〉Cr（2.1）。7种重金属的综合潜在生态风险指数（RI）的范围为58.2-1839.3。11%的采样点处于轻微生态风险程度,27.1%的采样点处于中等生态风险程度,46.3%的的采样点处于强生态风险程度,15.6%的采样点处于很强的生态风险程度。综上所述,该矿区周边农田土壤受到了严重的重金属污染,由此引起的重金属生态风险不容忽视?