广西岩溶区石漠化程度对土壤颗粒中汞分布的影响

石漠化是广西岩溶地区最为严重的生态问题之一, 部分石漠化地区的土壤汞污染问题比较突出。为深入了解广西岩溶区石漠化土壤中汞(Hg)的变化特征及与土壤粒径的关系, 采集广西环江县汞地质背景较高的不同石漠化程度(潜在石漠化、 轻度石漠化、 中度石漠化、 重度石漠化)的表层土样, 运用筛分法研究不同石漠化土壤粒级组成及汞在不同粒级土壤中的分布特征。结果表明, 整个石漠化样地以>0. 25 mm粒级土壤为主(84. 3%~89. 2%), 其次是0. 25~0. 053 mm(10. 1%~14. 5%), 而<0. 053 mm 粒级土壤所占比例最少(0. 38%~0. 83%)。随着石漠化程度的加剧, >2 mm 粒级土壤所占比例减少, <2 mm 粒级土壤所占比例增加。相关性分析表明, 不同石漠化程度土壤汞含量与>2 mm 粒径呈负相关, 与<2 mm 粒径呈正相关, 重度石漠化反之。汞含量具有显著的粒级效应, 随着粒级的减少而增大, 在<0. 053 mm 粒级达到最大值且累积系数较高, 汞在不同粒级上的累积效应与粒级上的含量一致。汞在不同粒级土壤质量累积效应所占比例不同, 粗颗粒质量累积效应比例比细颗粒高。     

大孤山矿区土壤重金属形态分布特征及影响因素

目的 分析了大孤山铁矿尾矿库及周边景区重金属形态分布及理化指标对重金属形态的影响,为矿区重金属污染修复治理方面提供科学依据.方法 采用Tessier 5步连续提取法对土壤中Cu、Zn、Pb、Cd、Ni等5种重金属元素的形态进行了分析,并用相关分析法分析了重金属各形态与土壤理化性质的关系.结果 Cu主要以残渣态存在,有机结合态次之,Zn、Pb、Ni 3种金属的残渣态占绝对优势,Cd的可交换态是5种重金属中最高的.相关分析可知,pH对各重金属可交换态影响较大,OM是影响有机结合态和残渣态的主要因素,也是影响Pb可交换态的主要因素,Eh是影响Zn各形态和Ni残渣态的主要因素.结论 Cd有效态含量最高,占总量的32.25%,其他矿区重金属形态总体为残渣态为主,相关分析结果表明,不同金属的形态分布受到土壤理化性质的影响比较明显.     

矿业活动对锑矿区土壤的重金属污染特征及生态风险影响

为了评价矿业活动和生态修复措施对锑矿区土壤的重金属污染影响,调查了锡矿山锑矿区冶炼区、公路沿线区、采矿区及尾矿区中不同用地性质土壤中Sb、As、Pb及Cd等重金属含量,并用地累积指数法和潜在生态风险指数法对污染程度、潜在生态风险进行了评价。结果表明：锑矿区土壤样品中Sb、As、Pb及Cd的平均含量分别为3619.38、82.20、244.28、30.84 mg/kg,重金属复合污染严重;地累积指数法及潜在生态风险指数法评价表明,锑矿区Sb和Cd污染严重,As、Pb有轻度到中度污染,综合来看,具有极强的生态风险,其中,Sb和Cd是最主要的污染因子。冶炼、开采、运输和堆放等矿业活动使各区域土壤的重金属浓度呈显著区域特征;废矿渣土壤、荒地、林地、底泥、生态修复草地和菜地等土壤样品中的重金属Sb含量依次减小,植物生态修复方法是治理土壤锑污染的一种有效手段。     

光照对大气细颗粒物中汞形态分布的影响

为探究颗粒态汞的光还原及可能的二次释放结果,以细颗粒物(PM_2.5)为载体,采用Bloom法和冷原子荧光法,在不同光照时长下,收集、测定细颗粒物中汞(PBM_2.5)质量和形态分布。结果表明：模拟太阳光照射下PBM_2.5发生的化学反应以光还原反应为主,产生的气态汞中90%以上为Hg⁰,少量为Hg²⁺;光照促进PBM_2.5向Hg⁰转化;光照时间增加,F5/PBM_2.5增加(F5为硫化物态汞),其余形态汞质量主要以指数形式降低;光照促进大气PBM_2.5以更稳定的形态存在,正向影响汞沉降。     

钒系SCR催化剂对汞形态转化的影响

为研究燃煤电站选择性催化还原(SCR)系统对烟气汞形态转化的作用,通过浸渍法制备钒系(V2O5/TiO2)SCR催化剂,利用实验室SCR汞形态转化试验台研究催化剂钒(V)负载量、反应温度、烟气组分、氨气和空速等因素对汞形态转化反应的影响.结果表明:V2O5负载量的增大在其表面形成更多的V活性中心位,促进汞形态的转化;在试验条件下,SCR催化剂活性随温度升高而增强,最大汞转化率达99.2%;烟气中的HCl为汞氧化反应提供所需的活性Cl原子;NH3与汞氧化反应组分在催化剂表面发生竞争吸附,抑制了汞氧化反应的发生;空速增大不利于汞的形态转化.     

CaCl2添加对煤热解过程中汞形态转化影响的实验

基于单质汞是煤热解烟气中主要汞存在形态,提出煤中添加CaCl2并协同SCR催化剂促进热解烟气中单质汞的转化。利用程序升温热解实验台研究煤在热解时汞析出速率及累积释放率,通过积分各形态汞的总析出量分析汞的形态转化,考察煤中添加CaCl2以及与SCR催化剂协同作用对汞的形态转化的影响。结果表明,温度是影响汞析出速率的关键因素,低于430℃时析出速率随温度升高而升高,之后随温度升高而降低;总汞累积释放率在400~500℃随温度呈明显线性正相关关系,600℃时累积释放率达90％左右。随着氯添加量的增加,Hg2+比例明显提高,在催化剂协同作用下,绝大部分单质汞被氧化成氧化态汞,有利于汞的脱除。     

重金属污染稻田土壤元素及形态分析

采用火焰原子吸收光谱法和Tessier连续提取法研究分析了株洲市某一污染区稻田表层土壤（0-20 cm）重金属Cd,Pb,Cr和Cu的元素总量和元素形态分布。试验结果表明,该污染区稻田土壤p H=6.06,土壤已经酸化,其主要污染物为重金属Cd,超过GB/T 15618—1995二级标准10倍;其中,Cd的形态主要以可交换态和碳酸盐结合态为主,分别占总量的43.4%和30.5%;Pb主要以铁锰氧化态为主,占总量的46.7%;Cr和Cu主要以残渣态形式存在,分别占总量的79.6%和48.2%。分析结果表明,该地区Cd污染严重,需要进行污染治理。     

甲醇化工厂周边土壤重金属形态与浸出特征研究

【目的】以湖南省益阳市桃江县某甲醇化工厂周边不同类型土壤为研究对象,分析重金属形态分布及浸出特征,以期为该类化工厂周边土壤的风险管控提供理论依据。【方法】采用改进BCR法、TCLP法分别研究土壤重金属形态分布和毒性浸出特征,并对重金属形态与浸出含量进行相关分析。【结果】土壤中主要重金属污染物为铅(Pb)、镉(Cd)和铬(Cr),其中水田Cd含量为农用地土壤污染风险管制值的43倍。BCR提取结果显示：残渣态是土壤重金属最主要形态,占总量的33%～43%,可氧化态含量最低,仅占总量的10%～13%;林地弱酸提取态比例系数低于水田。TCLP浸提结果显示,Cr、Pb、Cd的浸出率分别为9.09%～11.36%、7.68%～12.10%和14.68%～22.64%,浸出含量均为水田>林地,且均超标。弱酸可提取态与TCLP浸出含量呈极显著正相关(r=0.999,P<0.01)。【结论】该化工厂周边土壤Cr、Pb和Cd均超标,存在严重的环境风险,且水田的环境风险较林地更大,需要严格管控。此外,可以根据弱酸可提取态含量评价该化工厂周边土壤重金属的生物有效性和潜在风险。     

燃煤过程中不同烟气组分对汞形态转化的影响

通过化学热力学平衡模拟，研究了在不同烟气温度下汞从元素态汞转化为二价汞的规律，并与小型实验结果进行了比较.数值模拟了不同的烟气组分如O2、HCl、NO、SO2对汞形态转化的影响.结果表明，O2、HCl有助于汞的转化，HCl的活性远远大于O2的活性；随着O2和HCl体积分数的增大，汞转化的起始温度和截止温度升高；SO2有助于汞的转化，尤其是在低温环境下，SO2的体积分数越大，汞的转化温度越高；NO对汞转化几乎不产生影响.利用二价汞易溶水的特点，通过将元素态汞转化为二价汞，可以利用湿法脱硫装置将其除去，从而实现汞排放的有效控制.     

土壤重金属的形态分析及生物有效性研究进展

阐述了当前国内外土壤重金属形态的主要分析方法,归纳了重金属形态和生物有效性的主要影响因素,并对今后的发展方向进行了展望,为正确评估土壤重金属的生物毒害作用提供参考.     

超声波萃取用于土壤中重金属镉的形态分析

利用超声波辅助研究了改进的T essier系列萃取法,并比较了超声波改进的T essier法与常规T essier系列萃取法,分析了杭州市小和山土壤中重金属镉（Cd）的形态。结果表明：用超声波改进法萃取重金属Cd的前4步形态部分比Tessier法的常规振荡萃取时间短,而萃取效率相当;2种方法所得的结果基本吻合,可萃取的Cd在样品中主要以第一、第二种形态存在,即可交换态和碳酸盐结合态。     

ESP对燃煤电站锅炉颗粒汞形态及热稳定性的影响

分析飞灰颗粒中Hg的形态对揭示烟气中Hg反应机理,确定飞灰颗粒中Hg的稳定性具有重要意义。在2个不同负荷下,采集了一台300 MW机组锅炉的各个电场的飞灰样品,将采集的飞灰进行了粒径分析,利用XRF分析以及扫描电镜分析,测定了各飞灰样品的含碳量;对各飞灰样品进行2种加热方式的热处理,利用LUMEX全自动测汞仪测定了处理前后各飞灰样品的汞含量。根据飞灰中汞随温度的释放规律确定了飞灰中汞的形态,对加热过程颗粒Hg释放动力学参数进行了计算。测试与分析结果表明:飞灰含碳量与飞灰汞含量呈明显正相关关系;飞灰对汞的吸附既与粒径大小有关,又与粒径分布有关,还与颗粒的堆积状态有关;飞灰对汞的吸附主要受物理吸附影响,飞灰化学成分对汞的吸附有影响,但是与物理吸附相比影响较小;原煤Cl含量是影响飞灰Hg Cl2含量的关键因素,原煤Cl含量越高,飞灰Hg Cl2含量越高;灰颗粒所含Hg释放的活化能与Hg Cl2所占比例有显著的相关性。Hg Cl2所占比例越大,灰颗粒Hg释放的活化能就越小。     

不同性质土壤中镉的形态特征及其影响因素

以氢化物-原子荧光法为主要研究手段,结合其他仪器和化学分析方法,以Statistical Program for Social Sciences(SPSS)数理统计软件为研究工具,研究了不同性质土壤中的镉形态分布特点,土壤中各形态镉之间以及与土壤性质之间的关系。实验结果表明:所试15个土壤样品中,有12个样品镉总量超过国家二级土壤标准;土壤有效态镉与总镉有显著的线性相关;所试土壤镉赋存形态以可交换态为主,各形态镉的变异系数大;各形态镉之间有一定的相关关系;有效态镉是各形态镉的综合反映;土壤环境因素对镉形态分配影响强于化学组成的影响,pH是最活跃的一个影响因素,有机质是除pH外最能影响镉形态的因素。     

广西元宝山矿区周边农田土壤重金属富集特征及污染评价

为探明广西元宝山的重金属矿区周边农田重金属污染现状,分析了2009~2011年柳州市融水县元宝山矿区周边的水田和旱田土壤中重金属Pb,Cd,As,Zn,Cu和Hg的含量,探讨该地区农田土壤中的重金属统计特征和年度变化趋势,并利用内梅罗污染指数法评价污染程度.结果表明,6个农田中Hg含量(0.1 mg·kg-1~2.0 mg·kg-1)超标最严重,调查农田中8.3%样点的土壤Hg含量超过了国家土壤环境质量二级标准(GB 15618-1995),而Pb,Cd,As,Zn和Cu含量均低于此标准.6块农田土壤中同种重金属含量在2009~2011年不同年份间无显著差异(P0.05),初步说明,调查土壤中的重金属富集量没有随时间的累加特性.此外,调查农田土壤的6种重金属间无明显相关性,其重金属来源有待进一步研究.根据内梅罗污染综合指数判断,多数监测点位土壤处于警戒级,个别位点的土壤处于轻污染.     

微波萃取土壤中重金属形态的分析研究

利用微波的能量研究了经改进的Tessier系列萃取法,并用此法萃取分析了土壤中重金属的形态。结果表明,用微波萃取重金属的前3步形态所需时间为10.5 min,仅是常规振荡萃取的1/69,Cu、Fe、Pb和Zn的第1形态(可交换态)、第2形态(碳酸盐结合态)和第3形态(铁-锰氧化物结合态)部分的微波萃取效率是常规振荡萃取的101%～772%,但Mn和Ni在第2形态的结果稍微偏低,Ni在第1形态的结果也偏低。两种萃取方法所得的结果基本吻合,样品1中可萃取的Cu、Fe、Mn、Ni、Pb和Zn主要以第3形态存在。样品2中可萃取的Cu、Fe、Mn、Ni和Pb也主要与第3形态部分相关;而可萃取的Zn则主要以第4形态(有机质结合态)存在。     

2005～2018年北京平原区土壤汞时空特征及其影响因素

为了解北京平原区土壤汞的分布特征及变化规律,采样测定了2005、2015、2018年的土壤汞含量,获取了270条实验测试数据。采用定量与定性分析相结合的方式,阐述了土壤汞的时间和空间变化特征,并对影响土壤汞时空特征的因素进行了探讨。结果表明:北京平原区土壤汞含量整体呈下降趋势,2005～2015年由0.093×10^-6下降至0.064×10^-6,到2018年下降至0.058×10^-6,逐渐接近甚至低于北京市土壤背景值; 土壤汞的块基比为28.2%～29.9%,空间自相关性中等,空间结构受结构性因素和随机性因素的共同影响,在空间分布上呈现出“城区含量高、郊区含量低”的特点; 由于外界输入土壤内部的含汞物质大幅度降低(输入减少),以及土壤中的汞通过排放、转化、吸收等方式不断流失(输出持续),造成2005～2018年土壤汞含量不断下降; 工业生产、人类生活、城市建设历史等人为源加剧了城区土壤汞的富集,反映了随机性因素的影响; 水系流域、土壤质地等自然源造成土壤汞分布的局部性差异,反映了结构性因素的影响。     

道路病害形态特征的图像分析

路面裂缝是道路病害的主要表现,在路面裂缝的检测过程中,为了准确、详细记录路面裂缝信息,需要对裂缝病害的形态特征进行分析,针对这一问题,提出了道路病害形态特征的图像分析方法.首先,对提取后的路面裂缝进行膨胀处理,连接断裂的裂缝;然后通过细化处理,得到具有单像素宽裂缝的裂缝骨架;最后采用游码和链码统计裂缝的像素数目和几何形态特征,实现对路面裂缝的特征参数值获取及量化描述.结果表明该裂缝图像分析方法对道路裂缝形态特征的描述和统计有效,具有实用价值.     

开封市重金属对土壤的污染及防治对策探析

通过对开封市区土壤、农产品、河水、底质及上游排污企业重金属铅、镉的监测,发现土壤中镉有超标现象。分析了其原因及变化趋势,并提出了防治对策。     

土壤几种化学性质对土壤Cr形态的影响

考察了土壤几种化学性质同土壤铬形态及土壤铬生物有效性间的关系。采用Tessier连续提取法对所采集的土壤样品进行铬形态提取,用火焰原子吸收分光光度法对提取液进行测定。各形态百分含量：水溶态0．29％、交换态0．31％、碳酸盐结合态0．48％、铁锰氧化物结合态3．38％、有机质结合态6．76％、残渣态88．72％。所研究的土壤化学性质中,土壤pH值、阳离子交换量以及碳酸盐量对土壤铬形态分布及生物有效性影响较大,铁氧化物与有机质含量对土壤铬形态的分布及生物有效性有一定的影响。