锑矿区土壤重金属生物可给性及人体健康风险评估

采集湖南省冷水江市锡矿山锑矿区29个土壤样品,测定土壤中的重金属(Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Cd、As和Sb)浓度,并对其污染状况作出评价;用简化生物可给性提取(simplified bioaccessibility extraction test,SBET)法研究重金属生物可给性,并用人体健康风险模型评估该地区土壤重金属经口腔摄入后对成人的健康风险。结果表明,锑矿区土壤As和Sb的污染最为严重,且具有同源性,受人类活动影响较大。不同重金属生物可给性差异很大,重金属生物可给性平均值为Mn(36.7%)Cd(30.7%)Pb(24.4%)Zn(23.1%)Cu(12.0%)As(5.89%)Fe(3.88%)Sb(2.13%),表明经口摄入重金属大部分不被人体吸收;用总量评估经口摄入途径风险时过高估计了实际的人体健康风险,用生物可给性进行调整后风险值显著降低,总非致癌风险(HI)和总致癌风险(TCR)平均值分别降低约97%和92%。主导健康危害效应的主要污染因子是Sb和As,调整后尾矿坝(S5)处仍有部分采样点总非致癌风险超过风险阈值,需要特别关注。     

我国3种自然土壤中稀有金属的化学形态分布特征研究

以我国3种典型土壤黑土、潮土和红壤为研究对象,在相对清洁未扰动自然土壤区域采集了土壤的剖面样品,分析了土壤中的稀有金属银(Ag)、铋(Bi)、铟(In)、锡(Sn)的含量水平,利用元素富集率(ER)的垂向分布探讨了外源污染对金属含量的影响,并采用连续逐级提取法研究了土壤中稀有金属的化学形态分布特征,用金属可交换态和碳酸...     

土壤外源Sb(Ⅲ)的老化对其形态和跳虫(Folsomia candida)毒性的影响

老化是影响土壤重金属生物可利用性和毒性的重要因素。为了解老化对土壤Sb形态和毒性的影响,结合化学分析和生物测试,以模式生物跳虫(Folsomia candida)为受试生物,研究了北京潮土中外源Sb(Ⅲ)分别老化7 d、60 d后价态、水溶态和急性/慢性毒性的变化。结果表明,老化仅7 d后,土壤较低浓度的Sb主要以Sb(Ⅴ)存在,而浓度较高(1 600、2 400、4 800 mg·kg-1)时Sb(Ⅴ)分别仅占47.4%、27.5%和2.2%,但老化长达60 d后,浓度最高(4 800 mg·kg-1)的土壤中Sb(Ⅴ)的比重上升到38.1%,其他浓度处理的土壤中,均以Sb(Ⅴ)为主。随着老化时间的延长,土壤中水溶态Sb含量占总Sb的比例显著降低。与土壤老化过程中毒性较大的Sb(Ⅲ)向毒性较小的Sb(Ⅴ)转化与水溶态Sb含量下降相一致,Sb对跳虫的毒性随老化时间的延长明显减弱:7 d老化后土壤Sb对跳虫急性存活的半数致死浓度(LC50)为2 105 mg·kg-1,对跳虫慢性存活的LC50为683 mg·kg-1,对跳虫繁殖的半数效应浓度(EC50)为307 mg·kg-1;老化60 d后土壤Sb对跳虫急性存活、慢性存活的LC50均大于设置的最高浓度,对跳虫繁殖的EC50为1 419 mg·kg-1。因此,对于Sb这种变价金属而言,当进行土壤Sb生态毒性评价时,为避免高估其生态风险,考虑老化作用显得尤为重要。     

利用CXTFIT-VZCOMML模型推导基于保护地下水的Sb的土壤环境基准

土壤环境基准是制订土壤质量标准和进行土壤质量评价的重要依据,对保护地下水起着非常重要的作用. 通过柱试验研究了Sb(锑)在北京潮土中的迁移行为,利用嵌套有CXTFIT 2.1程序的STANMOD软件对非平衡两区模型进行计算,获得Sb在潮土中迁移的阻滞因子,同时利用VZCOMML(vadose zone contaminant migration multi-layered model)模型反推保护地下水的Sb的土壤环境基准值. 结果表明:非平衡两区模型可较好地模拟Sb在潮土中的迁移过程(r2>0.97);Sb在潮土中的迁移阻滞因子为5.82,远小于批试验得到的阻滞因子(49.3). 基于GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》中ρ(Sb)的标准限值(0.005 mg/L),推导出基于保护地下水的Sb的土壤环境基准值为0.64 mg/kg,该值比一些国家或地区的土壤基准或标准值(3.1～41 mg/kg)小1～2个数量级,可能是由于Sb在潮土中的阻滞因子或分配系数(K_d)较小、稀释系数较小、地下水或饮用水标准(C_gw)偏低、土壤pH不同所致. 未来应使用多种不同类型且具有代表性的土壤,以获得更准确的、适合我国实际情况的土壤环境基准值. 初步推导出Sb的土壤环境基准值(0.64 mg/kg)可为制订国家相关标准和地下水源保护区污染控制措施提供依据.      

将环境污染责任保险引入环境风险管理——环境风险管理的无锡经验

无锡是我国最早实施环境污染责任保险试点的地方.文章回顾了无锡市将环境污染责任保险引入环境风险管理的历程,对无锡推进环境污染责任保险工作的举措,如建立健全管理制度、建立联动工作机制、明确工作目标和任务、加大政策引导、宣传和参保动员、发挥保险公司的积极性等进行了分析;指出把环境管理和社会制度有机融合才能更好更精准和更有效实现环境保护目标.无锡环境污染责任保险的成功在于多手段防控,降低了企业和区域环境污染的风险;推动整改落实,提高了企业降低环境污染风险的能力;实现快速赔付,有益于社会稳定与安全;改进技术服务,增强了环境风险防范能力;筹集资金,用于提升环境应急管理水平;推动企业等多方参与,有利于构建环境安全管理新模式.     

工业城市不同功能区土壤和蔬菜中重金属污染及其健康风险评价

为了研究和评价工业城市不同功能区的土壤和蔬菜中重金属污染和健康风险状况,以株洲市为例,在工业区（石峰区）、农业区（芦淞区）和旅游区（大京风景区）分别采集土壤和蔬菜样品,分析重金属Cd、As、Pb、Hg、Zn、Cr和Cu的质量分数,并采用地质累积指数法（Igeo）和健康风险评价模型分别对土壤和蔬菜中重金属进行评价。结果表明：工业区、农业区和旅游区土壤中Cd、As、Pb、Hg、Zn、Cr和Cu的平均质量分数都超出湖南省土壤背景值,部分重金属甚至超出国家土壤环境质量二级标准。不同功能区土壤中重金属的地质累积指数（Igeo）表明：工业区、农业区和旅游区土壤受到不同程度的重金属污染,其中Cd和Hg的污染最为严重,污染程度依次是工业区〉农业区〉旅游区。不同功能区蔬菜中Cd、As、Pb和Zn的危害商（HQ）值都大于1.0,而Cu和Cr的危害商（HQ）都小于1.0。不同功能区蔬菜中重金属危害指数（HI）都大于10.0,尤其是工业区蔬菜的危害指数（HI）〉100.0,当地成年人食用受到重金属污染的蔬菜会导致严重的健康危害,其中Cd和As,是危害指数（HI）的主要贡献者,两者贡献率之和的范围为75%~89%,而Cr的贡献率几乎为0。     

不同性质土壤中锑对小麦根伸长的毒性阈值及预测模型

针对土壤中锑污染毒性阈值研究较少的现状,参考ISO11269-1根伸长毒性测试标准方法,采集7种不同性质的土壤,利用TableC urve2D软件拟合剂量-效应关系,得到锑对小麦根伸长的毒性阈值(EC10和EC20)及其预测模型。当外源锑质量比增加时,7种土壤中小麦的相对根长均减小。毒性阈值与土壤理化性质相关分析表明,毒性阈值EC10和EC20与土壤p H值呈显著负相关关系,与土壤总铁质量分数呈显著正相关。回归分析得出,土壤p H值和土壤总铁质量分数可以解释90%的毒性阈值的变异。EC10和EC20的预测值与实测值的比值在2倍范围内。研究表明,在不同性质土壤中锑对小麦的毒性阈值有显著差异,土壤p H值、总铁质量分数与小麦的毒性阈值间呈显著相关关系(p0.05),所得回归模型可较好地预测锑对小麦的毒性阈值。     

我国3种自然土壤中Sb含量与化学形态分布特征研究

以重金属锑(Sb)为目标金属,研究潮土、黑土、和红壤中Sb含量,并利用元素富集率研究人类活动对土壤中Sb含量的影响,利用连续逐级提取法研究土壤中Sb的形态分布,探讨不同土壤中Sb活性特征。研究结果表明,Sb在潮土、黑土和红壤表层(0～30 cm)的含量分别为:1.76 mg/kg、1.24 mg/kg、3.44mg/kg,3种土壤中Sb富集率均小于2,研究区域Sb含量受人类活动扰动小;Sb主要赋存于残渣态、有机金属络合态、结晶氧化物结合态,Sb活性表现为:红壤>黑土>潮土。     

我国典型土壤中铜对白符跳(Folsomia candida)的毒性阈值及其预测模型

为确定我国土壤中Cu对白符跳的毒性阈值并建立其预测模型,以外源添加的方式研究了我国9种典型土壤（江西红壤、安徽黄棕壤、重庆紫色土、云南黄红壤、湖南水稻土、山东潮土、黑龙江黑土、新疆灰漠土、陕西垆土）中Cu对模式生物——白符跳（Folsomia candida）存活率与繁殖率的影响.结果表明:白符跳存活率对Cu毒害的敏感性远低于繁殖率.9种土壤中基于w（TCu）实测值推导的土壤Cu对白符跳繁殖率的EC₅₀（半数效应浓度）变化范围为65~668 mg/kg,表明不同土壤中Cu的毒性阈值差异显著,但基于w（Cu_Ca）（Cu_Ca为CaCl₂溶液提取的Cu）推导的不同土壤中EC₅₀的差异有所减小.相关性分析表明,基于w（TCu）实测值推导的EC₅₀值与土壤pH、w（CaCO₃）均呈显著正相关,相关系数分别为0.801和0.670.进一步利用回归分析建立了基于pH和w（OM）的土壤Cu对白符跳繁殖的EC₅₀预测模型——lg（EC₅₀）=0.213+0.288pH+0.016 w（OM）,基于该模型预测与推导的EC₅₀值之间相关性较好.研究显示,氯化钙提取态Cu的存在能在一定程度上解释不同土壤中Cu对白符跳繁殖的EC₅₀值的差异,pH和w（OM）可较好地预测不同土壤中Cu对白符跳繁殖的EC₅₀值.      

低Pd负载量结构化邻二甲苯燃烧催化剂的设计

为了在极短的时间内制备具有超低贵金属含量的结构化催化剂,并将其应用于邻二甲苯的催化燃烧体系,在阴极极化技术的基础上采用电解法制备具有不同载体的Pd基结构化催化剂,通过SEM（扫描电子显微镜）、EDS（能谱仪）、XRD（X射线衍射）、CO-Pulse（一氧化碳脉冲化学吸附）等表征手段分析不同催化剂上Pd的分散行为对催化活性的影响,并利用交流阻抗试验解释Pd在不同载体上的负载机理.结果表明:①阴极极化技术有效地减薄了AAO/Al（CP-AAO/Al、CP-AlOOH/Al和CP-γ-Al₂O₃/Al 3种载体的前驱体）的阻挡层,从而提高了载体的导电性,2.5 min内AAO/Al的表面电阻从7.23×108 Ω降至1.21×108 Ω.②当w（Pd）为0.1%时,采用电解法在3种载体上负载Pd的时间在5 min以内.③3种载体中CP-γ-Al₂O₃/Al（阴极极化后的γ-Al₂O₃载体）的阻抗最小,其电荷转移能力最好,更有利于Pd的负载及分散.④Pd/CP-AAO/Al、Pd/CP-AlOOH/Al和Pd/CP-γ-Al₂O₃/Al催化剂上Pd的分散度分别为11.24%、10.90%、17.42%,对应的T₅₀（转化率为50%时的温度）分别为170、172、160℃.研究显示,电解法可有效地将催化剂制备时间由传统的数十小时缩短为数分钟,同时邻二甲苯催化活性结果表明,催化剂活性与Pd的分散度呈正相关,即Pd的分散度越高,催化剂的催化活性越好.