城市污泥接种堆置处理对重金属的形态及其生物有效性的影响

污泥堆肥化后的土地利用是污泥处理处置的重要方法之一。经过对荆马河底泥接种堆置处理,揭示出污泥中重金属的形态发生明显的变化。荆马河底泥中的重金属污染物主要以结合态和残渣态的形式存在,水溶态和交换态的量很小,经接种堆置处理后,水溶态和交换态量大幅削减,结合态和残渣态量有所增加,总量变化不大,生物学方法和化学方法测定都表明,处理后的底泥生物毒性有明显降低,重金属的生物有效性降低。     

干旱区绿洲土壤共存重金属元素形态变化及生物有效性实验分析

采用盆栽试验,初步研究了干旱区绿洲土壤—胡萝卜系统中镉、锌、镍3种重金属的形态变化特征及其生物有效性问题。结果表明：供试绿洲土壤原状土中,Cd、Zn、Ni均以稳定的残渣态形式存在,而处理土壤中重金属被钝化的量有限,Cd的存在形式主要以碳酸盐态为主,Zn、Ni则主要以铁锰氧化态为主;3种元素的活性大小依次为Cd＞Ni＞Zn。根据回归分析,元素Zn对胡萝卜块茎和茎叶吸收Zn量贡献最大的分别是Zn的碳酸盐结合态和铁锰氧化态;元素Ni对胡萝卜各部位吸收贡献最大的均为Ni的铁锰氧化态。     

北京平原区两年内土壤中五种重金属元素化学形态变化及生物有效性

为了监测北京市平原区2015年和2016年土壤中5种重金属As、Cd、Hg、Pb、Zn化学形态的变化趋势,运用Tessier连续提取法对土壤重金属进行了形态分析,并对影响重金属元素生物有效性的因素进行研究。结果表明,2年内研究区表层土壤重金属元素的形态变化微弱,有效态含量以Cd元素最高,达到45.67%,故潜在生态危害性最大;其次为Zn元素,达12.16%,其中碳酸盐结合态占比虽大,但由于研究区土壤呈偏碱性,Zn元素的迁移能力较弱,潜在危害性较小;As、Hg、Pb均以难迁移态存在,故潜在危害性也较小。土壤重金属元素的生物活性系数及迁移系数分别为:CdZnPbAsHg和CdAsZnPb=Hg,其中Cd元素2年的生物活性系数和迁移系数最高,展现出较强的生物活性和迁移能力,其余重金属元素的活性系数和迁移系数较低,潜在危害性较弱。影响重金属元素生物有效性的因素较复杂,以重金属元素全量为主,p H、有机质、CEC等理化性质次之。     

河北中南部平原土壤重金属元素存在形态及生物有效性分析

本文以河北省中南部平原农田表层土壤为研究对象,对表层土壤中7种重金属元素的形态含量进行了统计和分析,对重金属元素的生物有效性进行了评价,并运用相关分析法,对影响重金属元素生物有效性的因素进行了研究。结果表明,研究区表层土壤7种重金属元素的有效态含量以Cd最高,达36.83%,潜在生态危害性较大;其次为Pb,达13.37%,其中碳酸盐结合态达到12.38%,由于土壤呈中性或偏碱性,Pb元素的迁移能力较弱,其潜在危害性较小;Cu、Hg、Cr、As、Zn重金属元素含量均以稳定态的含量存在,之和均在90%以上,表明其潜在危害性较小;研究区土壤重金属元素的活性系数和迁移系数大小顺序为:CdPbHgCuZnAsCr和CdHgAsCuPbZnCr,其中Cd的活性系数和迁移系数平均值分别达到0.330和0.160,展现出较强的生物活性、不稳定性和迁移能力,其他重金属元素在土壤中活性系数(Pb除外)和迁移系数均较小,生物活性较弱,在土壤中稳定存在,由土壤中向植物中的迁移能力弱;研究区不同的重金属的生物有效性与其影响因素的关系不尽相同,其主要因素是土壤重金属元素全量,其次为p H、TOC、CEC、粘粒含量等,二者关系复杂。     

廊坊地区土壤重金属存在形态及有效性分析

通过对廊坊39个样点根系土中As、Cd、Cr、Hg、Pb共5种重金属元素各形态含量的统计与分析,总结出该区根系土重金属元素形态组成特征,初步分析了各重金属元素在土壤中的地球化学行为。运用相关性分析方法,对5种重金属元素有效态含量与全量及土壤pH、TOC的相关性进行分析。根据分析结果,重金属元素有效态含量的高低不仅受其全量的影响,而且与土壤pH、TOC亦有着密切关系。该结论为评估廊坊表层土壤重金属元素污染程度提供了理论依据。     

冀东平原土壤重金属元素的存在形态及有效性分析

通过对冀东平原根系土中8种重金属元素形态含量的统计与分析,总结出其形态组成特征,初步分析了各重金属元素在土壤中的地球化学行为。笔者运用相关性分析方法,对重金属元素有效态含量与全量及土壤pH、TOC的相关性进行分析,从而得出重金属元素有效态含量的高低不仅受其全量的影响,而且与土壤pH、TOC亦有密切关系,这为表层土壤重金属元素污染程度的科学合理评价提供了理论依据。     

干旱区绿洲土壤共存重金属元素形态变化及生物有效性实验分析——以Cd、Zn、Ni元素为例

采用盆栽试验,初步研究了干旱区绿洲土壤—胡萝卜系统中镉、锌、镍3种重金属的形态变化特征及其生物有效性问题。结果表明:供试绿洲土壤原状土中,Cd、Zn、Ni均以稳定的残渣态形式存在,而处理土壤中重金属被钝化的量有限,Cd的存在形式主要以碳酸盐态为主,Zn、Ni则主要以铁锰氧化态为主;3种元素的活性大小依次为Cd>Ni>Zn。根据回归分析,元素Zn对胡萝卜块茎和茎叶吸收Zn量贡献最大的分别是Zn的碳酸盐结合态和铁锰氧化态;元素Ni对胡萝卜各部位吸收贡献最大的均为Ni的铁锰氧化态。     

土壤中砷的形态分析和生物有效性研究进展

土壤砷污染是当今全球十分严重的环境与健康问题之一。土壤砷形态及生物有效性研究是开展污染诊断、评估环境健康风险及开展砷污染土壤修复的重要依据。目前土壤砷形态的研究方法包括化学选择性提取操作定义法、溶剂提取仪器测定或吸附材料选择性分离法和同步辐射X射线近边能谱（XANES）直接测定法,这些方法相互结合在土壤砷的形态转化研究中发挥着重要作用。目前关于生物有效性研究存在多种方法并存的局面,化学提取法相对经济、方便,但存在很大的局限性,往往不能真实反映土壤砷的有效态含量,只能作为环境危害程度识别的参考;植物指示法需选择敏感性植物方能有效地指示土壤砷对环境与健康的潜在危害;土壤动物与微生物指示法代表了未来开展砷污染早期预警的发展方向,具有广阔的应用前景。模拟肠胃液提取法(In Vitro Gastrointestinal Method)比较接近动物或人体对土壤砷污染的真实吸收状态,在环境健康风险评价中发挥着重要作用。目前国外已发展出采用兔、仔猪和猴的动物模型以研究经口摄入的生物有效性砷,但尚不清楚哪种动物模型更能准确反映砷对人体的生物有效性。     

铅锌矿区地表环境中重金属元素的时空动态变化及生物有效性探讨

综述了近十年来国内外有关铅锌矿区重金属污染的一些研究进展。近十年来,国内外对铅锌矿山开发引起的重金属在土壤、植物、水和大气系统中的分布、形态、累积、迁移及转化机理等进行了广泛深入的研究,本文着重总结和探讨了铅锌矿区重金属的时空分布特征、生物有效性及其影响因素和机制等方面,以期能对这些方面有一个较为系统深入的理解并提出一些建设性意见。     

土壤和沉积物中重金属生物可利用性的评估

土壤和沉积物中重金属被植物吸收利用可通过单一化学萃取方法评估。几种重金属生物可利用态的萃取方法被用于土壤和沉积物中重金属的提取。根据实验萃取结果和文献报道,对中性盐、弱酸、螯合剂和联合萃取法进行评价,对影响生物可利用态萃取方法的因素进行讨论,并对土壤和沉积物中重金属生物可利用性评价方法的建立和有效统一使用提出建议。     

沈阳细河沿岸土壤中重金属垂直分布特征与形态分析

研究了沈阳细河沿岸翟家、彰驿和黄腊坨地区13个土壤剖面样品中重金属的垂直分布特征,对土壤环境危害较大的3种重金属元素Cd、Hg、As进行了重点分析。采用改进的Tessier连续萃取法研究了5个表层土壤中7种重金属元素的形态分布。研究表明土壤重金属元素形态分布具有以下特点:As、Cu、Cr、Zn和Pb主要以残渣态存在;Cd主要以离子交换态存在,残渣态所占的比例较低,表明表层土壤中Cd的活动性较强,容易迁移进入生态食物链。大部分样品中Hg以残渣态为主。除Cd外,土壤中其余6种重金属的可交换态含量都比较低。7种重金属的潜在迁移能力顺序为:CdHgPbZnCrCuAs。     

典型铜镍矿区周围环境介质中重金属及其化学形态分布特征

重金属污染是金属矿山开采和冶炼所引起的主要环境问题。对甘肃省典型矿业城市金昌市周围农田土壤、废渣堆表面风化物及降尘、尾矿坝尾矿砂和尾矿坝旁排污沟沉积物中Cr、Cu、Ni、Pb、Zn含量及其化学形态进行分析。结果表明:不同区域环境中重金属呈现不同程度累积,其中以Cu、Ni最为显著,含量由高到低依次为尾矿坝排污沟>尾矿坝>废渣堆>农田土壤;尾矿砂和沉积物中重金属分布以Ni含量显著高于Cu含量为特征;而农田土壤和风化物及降尘中重金属分布以Cu含量高于Ni含量为特征,前者Cu、Ni主要来源于尾矿,后者与冶炼烟尘排放有很大关系;样品中除Cr、Zn以残渣态为主外,Cu、Ni、Pb化学形态分布有较大差异,Cu以可氧化态和残渣态为主,Ni以可还原态为主,其次为弱酸提取态,Pb以可还原态为主,其次为残渣态。土壤理化性质是影响重金属化学形态分布的重要因素。     

南海湖沉积物重金属形态分布及其对水质影响的研究

通过对包头市南海湖沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd的形态、AVS和SEM、上覆水、上覆过滤水及沉积物间隙水重金属的系统分析，结合南海湖为黄河新成牛轭湖的特点，与黄河进行了对比，研究了重金属在固、液两相间的迁移转化规律，结果表明南海湖与黄河沉积物中重金属的残渣态非常接近，反映了沉积的同源性，Pb和Cd次生相则明显在南海湖发生富集，上覆水中重金属81.0%以上均结合在悬浮物上，南海湖水质长期Cu超标的现象是由沉积物的释放造成的，研究证明间隙水为重金属向上覆水迁移起到桥梁通道作用；有机络合物的络合作用超过AVS的沉淀作用，是导致Cu向水相扩散迁移的主导因子。     

快速堆肥对污泥中重金属的影响

对上海曲阳污水厂污泥及其快速堆肥产物中的Zn．Cu，Ni．Cd，Pb，Cr等六种重金属进行了含量及化学形态分析。分析结果表明堆肥过程不会改变污泥中各重金属元素的含量．堆肥前后重金属主要以稳定的形态存在，但堆肥过程进一步提高了重金属元素稳定形态的比例。变化最为显著的是污泥中含量较高的Zn，其不稳定形态的比例由37％降为16％．使得Zn的活性与毒性大大降低。经过快速堆肥．考察的六种重金属元素的稳定性得到了提高，减小了污泥土地利用时重金属的环境危害。     

鄱阳湖主要支流底泥中重金属形态研究

采用五步连续萃取法对我国最大的淡水湖———鄱阳湖主要支流底泥中的重金属(Cu,Co,Cd,Pb,N i)形态进行了研究。结果表明,五步连续萃取法对底泥中各重金属总量分析结果的相对标准偏差均低于10%(Cd除外)。Cu,Co,Cd,Pb,N i五种元素的总量(mg.kg-1)分别为:26.888,16.248,1.081,37.984,20.457,其中Cu,Cd,Pb分别是11年前鄱阳湖底泥中的1.8,2.7,1.9倍。其最高形态的含量(mg.kg-1)依次为:13.267(残渣态S5),0.407(碳结合态S2),7.468(残渣态S5),15.145(铁锰氧化物结合态S3),15.525(残渣态S5),而各元素生物可用性最高的可交换态(S1)含量普遍较低。除Cu外,其他四种元素的有机物结合态(S4)均低于20%,Cu,Co,N i三种重金属其主要存在的形态均为残渣态(依次为52.265%,45.278%,74.817%)。首次同时对鄱阳湖多条支流底泥中重金属进行了形态分析,确定了重金属在不同形态间的分配关系及地域分配关系,为鄱阳湖环境综合治理提供了参考数据。     

德安锑矿区土壤中锑的形态分析及生物可给性初探

按Tessier连续浸提法对德安锑矿区土壤样品进行了分析,得出锑的存在状态主要以残渣态为主,其次是Fe/Mn结合态,有机/硫化物结合态和碳酸盐结合态,可交换态和水溶态占的比率最小。矿区土壤中锑生物可利用态锑占0.52%~3.51%,其浓度一般在1.78~17.48μg/g,中等可利用态占1.04%~5.56%,生物难利用态锑的浓度占92.1%~98.4%。     

样品处理与保存方法对表层沉积物中金属形态分析的影响

利用改进的Tessier连续萃取法研究了冷藏、冷冻、冻干、烘干和风干等样品处理与保存方法对表层沉积物中金属形态的影响。结果表明：各样品处理与保存过程对沉积物中Fe、Mn、Cu、Zn及Pb的形态均具有不同程度的影响,其中Fe的形态受其影响最小（<3.3%）,Mn的形态受其影响最大（最高可达10.2%）;冻干对各金属形态的影响最小（<4.6%）;烘干和风干对重金属Cu、Zn和Pb的可交换态（Ⅰ+Ⅱ）和非残渣态（Ⅰ-Ⅴ）分布影响较大,而冷藏、冷冻和冻干的影响相对较小。因此,综合考虑重金属的形态分布及其生物可利用性,冻干是较理想的沉积物样品处理与保存方法。     

北京市街道灰尘中重金属元素赋存状态及环境效应

采用Tessier的五步提取法,对北京北西—南东剖面所采集的街道灰尘样品粒度≤100μm组分中As、Cd、Cr、Hg、Pb和Zn等6元素的5个形态(可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态、残渣态)的分布特征研究发现,在可交换态和碳酸盐结合态中Cd的含量比都为最高,Pb、Hg、Zn和As在有机物结合态中含量比相近,铁锰氧化物结合态中Pb所占比例最高,而As和Cr主要存在于残渣态中。6种街道灰尘污染元素的相对活动性和潜在生物利用度顺序为:Cd>Zn>Pb>Cr>Hg>As。