锌同位素环境地球化学研究进展

锌是生命活动必需的微量元素之一,但在过量的情况下,会造成环境污染、生态毒害和人体健康危害,因此锌的环境地球化学行为研究是科学合理利用锌的基础,也是相关领域的研究热点。锌有五个稳定同位素,不同来源的锌同位素组成不同。通过测定不同环境样品中的锌同位素组成,为研究锌的环境地球化学提供了新的手段。近年来随着多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)测试技术的发展,锌同位素环境地球化学研究已经覆盖了化学风化、污染溯源、古气候重建和生物过程等,并且新的研究领域不断拓展。文章对锌同位素分析方法及其在环境地球化学方面的研究现状进行详细综述,并对锌同位素环境地球化学的未来发展进行展望,以期推动该领域的进一步发展。

“环境地球化学”跨学科课程建设思考

环境地球化学是环境科学与地球化学的交叉学科。近年来,该学科发展迅速,社会对相关人才的需求也日渐迫切,这就要求我们不断加强课程建设力度,更新教育理念与教学方法,努力提高教学质量。文章基于环境地球化学的教学实践,分析了本学科的发展趋势及课程建设中所面临的挑战,总结了对课程建设及人才培养的一些思考。在此基础上,文章提出了适应学科特点的课程建设思路和与之相适应的教学改革措施。

汞的环境地球化学研究进展

汞是一种全球性污染物,旨在全球范围内控制和削减人为汞排放和汞产品使用的国际汞公约将于2013年10月在日本的水俣市签订实施。本文从当前国际学术界针对大气汞来源和迁移转化规律、水生生态系统汞的生物地球化学循环演化、污染场地汞的生物地球化学、汞与硒相互作用、微生物与汞相互作用、人体汞暴露的危害和汞同位素环境地球化学等方面获得的最新进展进行了系统论述,指出了当前开展汞在环境中的生物地球化学研究中存在着的缺乏全球尺度对大气的迁移转化规律的认识、气候变暖条件下大气汞沉降对汞甲基化影响与生物甲基汞累积机制、微生物与汞在环境中的相互作用关系以及长期低剂量汞暴露健康风险评价等薄弱环节,并对新兴的非传统汞同位素技术研究领域进行了展望。

中国煤中汞的环境地球化学研究

在测试分析中国7个省62个煤样品中汞的含量基础上,结合已有1 637个中国煤样品中汞的数据,全面探讨了中国煤中汞的环境地球化学特征.并采用逐级化学提取实验和相关分析方法,分析和研究了中国煤中汞的化学赋存状态.分析结果表明：中国煤中汞的含量一般为0.1～0.3 mg/kg,平均0.19 mg/kg,接近于美国的平均值（0.17 mg/kg）,高于世界的平均值（0.10 mg/kg）;汞在不同地区、不同成煤时代以及不同煤类中分布极不均匀;其赋存状态也多种多样,高硫煤中汞与硫化物关系密切,主要赋存在黄铁矿中;低硫煤中,硫化物结合态和有机结合态汞常共同占支配地位;影响汞分布和赋存状态的主要原因是地质因素.实验结果表明,在岩浆侵入的煤层中,汞大多以硅酸盐结合态存在.煤中汞的赋存状态与煤中汞的释放、毒性有着重要的关系.同时燃煤释放的汞已对中国部分地区的环境造成了污染,控制燃煤过程中汞的排放是今后研究的重要内容之一.

青岛城区土壤重金属环境地球化学研究

为研究青岛城区土壤的环境地球化学特征,对青岛市南区、市北区、四方区、李沧区、崂山区5区进行了广泛的土壤地质调查。在每1km2一个样品的取样密度下取得表层土样(0～10cm深度)319个,经前期处理后,利用多种仪器如X射线荧光光谱(XRF)、等离子体发射光谱(ICP-OES)和等离子体质谱(ICP-MS)等分析测得所有样品的72种元素的含量,本文探讨了重金属元素Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn及类金属元素As的含量分布。结果表明,人类活动导致表层土壤中元素Cd、Cu、Pb和Zn含量的增加,而元素As、Cr和Ni主要是地质起源,但也会受到人类活动的影响。其中Zn的含量值变化较大,Zn元素含量值增高的地区是工业、交通密集处等人类活动频繁的地区。

铊的环境地球化学研究进展及铊污染的防治对策

铊是分散元素 ,具剧毒性 ,对环境危害严重。本文就国内外近年来对铊的生态危害、铊在环境介质如岩 (矿 )石、土壤、水体和动植物中的分布和迁移等方面的研究进展和存在的主要问题进行了综述 ,初步提出了防治铊污染的相关对策。

珠江口沉积柱样^(210)Pb法年龄测定结果及其环境地球化学意义

提供了珠江河口及河道10个沉积柱样210Pb法的CF模式（稳恒放射性通量模式）和CA模式（稳恒初始放射性模式）的年龄测定结果，并据此讨论珠江三角洲近百年来沉积环境的演化。研究结果表明，西江河道和珠江广州河道1980年以前沉积速率为0．5—1.0cm／a，1980年以后沉积速率增长加快，90年代达到4—6mc／a，沉积通量为4—6g／（Cm2·a）。河口沉积速率也呈逐年增长趋势，但一般比河道柱样小得多。深圳湾沉积通量与河口相似，为0．3—04g／（cm2·a）。80年代后沉积通量快速增长与该地区经济开发密切相关。伶仃洋西侧目前沉积通量为1g／（cm2·a）左右。珠江流域沉积速率近几十年来明显加快，致使某些柱样表层沉积物210Pbex值呈异常分布，且各层位226Ra有所差别。

河流沿岸土壤对上游矿山及矿山开发的环境地球化学响应——以广西刁江流域为例

刁江流域上游的矿山和矿山开发引发了显著的土壤环境地球化学变化,突出表现是沿岸形成了严重的土壤重金属污染带。污染带的分布与近20多年来的洪水淹没区和引水灌溉区呈现高度的一致性。上游地带的土壤污染区有明显的尾砂沉积,污染呈显性状态,而下游地带的尾砂沉积现象不明显,污染表现为隐性。无论是上游还是下游,土壤中的As、Pb、Zn、Cd含量均异常高。水田的犁底层对污染物质具有明显的隔断作用,而旱地淀积层中的污染物含量比较高,对污染物质的隔断作用不明显。污染耕地上生产的玉米中的Cd、Pb、Zn含量和大米中的Cd、Pb含量超过国家食品卫生标准。

大气与植物中碘的环境地球化学——综述与新的假说

大量研究结果证实 ,人体摄入的碘 80 %以上来自于食品 ,因此 ,碘缺乏病病区的形成应归因于植物含碘量的区域性差异。植物中的碘来自于大气和土壤 ,至今科学尚不能搞清在不同情况下 ,哪一部分碘占据主要部分。土壤中的碘与成土母岩中的碘含量基本无关 ,土壤碘含量主要决定于母岩风化产物对大气干湿沉降碘的吸收和保持能力。限于植物和大气中碘测定的困难 ,在碘的地球化学与碘缺乏病病区成因的问题上 ,目前仍有许多未解之谜。笔者提出 ,土壤中某种形态的碘可能以气态挥发并在近地大气层富集 ,存在植物吸收利用这一部分碘的条件的地区 ,不会有碘缺乏病的流行。

西藏拉萨市土壤气中氡、汞环境地球化学特征

研究了拉萨市及其附近土壤气中的氡、汞地球化学特征,利用地质累计指数法评价了其环境质量.1579个测点的测量结果表明,土壤气中氡、汞的背景值分别是7634.9Bq/m3、41.5ng/m3,标准偏差分别为2.7Bq/m3、2.2ng/m3.土壤气氡环境质量在研究区东部和西部比较好,在中部从南向北有逐渐加重的趋势,最高达到中度污染;氡的主要污染源是山间盆地沉积物中局部富集的放射性铀元素.从拉萨郊区向市中心,土壤气汞污染程度逐渐增加,最高达到严重污染;污染源主要是废气中的汞、宗教活动中使用的汞以及含汞的垃圾和废水.

长江口滨岸潮滩沉积物中磷的环境地球化学特征

研究了长江口滨岸潮滩表层沉积物中磷的分布、形态等环境地球化学特征 .结果表明该地区表层沉积物中磷的含量水平在 18 0— 3 1 4μmol g之间 ,最大值出现在浦东白龙港污水排放口附近 .长江口滨岸潮滩沉积物中磷的分布呈现明显的空间和季节性变化规律 ,这主要与潮滩不同地段磷的来源、沉积物质地的差异 ,以及水动力、环境介质条件和生物作用的时空变化密切相关 .此外 ,沉积物中磷的形态分级研究表明大部分沉积磷以无机磷形式存在 ,其中无机磷又以钙结合磷为主 ;有机磷比例较少 .其次 ,潮滩沉积物表层上覆水中可溶磷的浓度一般都大于沉积物间隙水 ,沉积物

金属硫化物矿山环境地球化学研究述评

矿业活动对矿山地球化学环境及周围的生态系统带来了巨大的环境影响。金属硫化物矿山开采过程中释放出大量的酸性废水,浸滤出大量的重金属离子,它们和固体废弃物已成为金属矿山采选业的三大环境公害和重要的环境污染源。文章述评了这三种污染源的环境地球化学效应,提出需要进一步加强矿山环境的矿物转化过程中环境地球化学信息的提取和识别,揭示复杂条件下酸性矿山废水中金属的形态、转化过程及其生态效应,建立相应地球化学演化模型,为矿山环境治理提供理论依据。

沉积物中不同形态磷提取方法的改进及其环境地球化学意义

本文给出了一个较为系统的沉积物中不同形态Ｐ的提取方法。将沉积物中Ｐ以吸附态磷、铝结合磷、铁结合磷、闭蓄态磷、自生钙结合磷、原生碎屑磷和有机磷等７种形态分步提取，并重点考虑了分离提取原生碎屑磷和自生钙结合磷，分离提取铝结合磷、铁结合磷和闭蓄态磷。本方法具有很强的环境地球化学研究应用价值。

内蒙河套平原砷中毒病区砷的环境地球化学研究

河套平原砷中毒病区是内蒙最严重的病区之一。本文首次对病区环境中砷的价态、化合态以及时的迁移、富集、转化规律进行了系统研究。结果表明，粘质土、腐殖上有利于砷的富集，还原环境可使Ａｓ５＋向Ａｓ３＋转化，在富含腐殖质的还原环境中甲基化作用显著，使砷酸盐转化为甲基砷酸盐。河套平原碑的地球化学行为都是导致砷中毒严重流行的主要原因。通过勘探优质地下水，引用黄河渠系水和采用物理或化学降砷方法改水，可以有效地防治砷中毒。

河流对矿山及矿山开发的水环境地球化学响应——以广西刁江水系为例

矿产资源以其不可再生性和开发利用过程中环境问题的严重性而备受世人关注。广西刁江流域的源头地带是著名的大厂矿区,较典型地反映了矿山资源开发与环境保护之间的对立关系。重点解剖刁江流域矿山及矿山开发的环境响应,探讨水环境响应。结果表明,刁江流域对上游的矿山开发存在着显著的环境响应现象,在距矿区200km以外的下游地带仍然可以观察到这种响应;刁江河水被严重污染,河床上沉积了大量尾砂。严重的水环境污染破坏了河流水生生态系统,曾造成刁江中上游河段鱼虾绝迹。河床上的尾砂沉积范围广、厚度大,重金属As、Pb、Zn、Cd含量非常高,除直接危害了水环境质量外,还造成河道泄洪能力下降和洪水淹没范围的扩大,构成对沿江土壤环境和生态环境的严重威胁。

武汉城市湖泊汞的环境地球化学评价

汞由于其在环境中的持久性、生物地球化学可循环性以及潜在的生态威胁性而受到格外关注。对武汉远郊、城乡结合部和市区三种环境中6个湖泊的水、沉积物和生物(鱼)中汞污染特征进行了调查采样,用原子荧光光谱仪进行了汞含量的测定。采用Hakanson提出的潜在生态危害指数法直接评价了武汉湖泊汞的生态效应。结果表明,与国家食品卫生标准鱼肉中汞含量(≤300ng/g)相比,除梁子湖乌鱼(汞含量为676ng/g)外,6个湖泊3种鱼肉中汞含量均未超标,表明武汉城市湖泊汞元素尚未造成明显的生态效应;与国家Ⅲ类水质汞含量标准(0.1μg/L)相比,除金银湖水汞含量(0.137μg/L)略有超标外,其他湖水汞含量分布在0.048～0.081μg/L之间,均在合格标准线以下,武汉地区湖水中重金属汞污染不严重,不会构成严重的环境问题;应用Hakanson评价模型,据单个金属的潜在生态危害系数,排出所研究湖泊沉积物汞污染程度的序列为:东湖>墨水湖>金银湖>梁子湖>汤逊湖>鲁湖。

典型城镇土壤重金属元素环境地球化学基线研究——以合肥地区为例

环境地球化学基线提供了对比及判别人类或者自然事件造成的环境扰动的标准,其研究具有重要意义和迫切需求。本文以合肥地区为例,研究典型城镇土壤中重金属元素的环境地球化学基线。采用标准化方法和统计分析方法分别计算了合肥地区城镇表层土壤重金属元素的环境地球化学基线值,结果非常一致,显示两种方法均可以很好地用于确定土壤元素环境地球化学基线,确定的基线值为:Cu(26.615μg/g)、Pb(25.818μg/g)、Zn(58.003μg/g)、Cd(0.152μg/g)。对比研究显示,获得的合肥地区城镇土壤重金属元素环境地球化学基线值均高于其背景值,同时又低于其异常下限值,完全符合环境地球化学基线的定义及其实际意义,可以很好的用于土壤元素环境地球化学评价。

大冶铜绿山铜铁矿床尾矿砂中重金属与微量元素环境地球化学特征研究

为了解铜绿山铜铁矿床尾矿砂中重金属元素的释放迁移地球化学过程及其扩散范围,运用ICP-MS对大冶铜绿山铜铁矿床尾砂库的尾矿砂及其相关的水系沉积物和土壤中重金属元素、稀土元素进行了测试分析。环境地球化学研究发现,研究区重金属元素在尾矿砂垂向剖面和水系沉积物中具有较明显的垂向和横向空间分布规律;尾砂库西北边水稻田土壤明显受到Cu、Zn、Cd等重金属元素的污染,稀土元素分布模式及微量元素比值研究揭示了污染原因可能是水稻田土壤继承了附近废弃的选矿厂和矿体的特征;尾矿砂和水系沉积物稀土元素分布模式及微量元素比值的变化规律,在一定程度上可以解释重金属元素在垂向和横向空间上的分布特征。

攀枝花地区土壤环境地球化学基线的影响因素研究

研究以攀枝花地区为例 ,探讨了地质背景、样品粒级、取样深度、样品的矿物组成、分析测试方法以及基线模型等因素对确定土壤环境地球化学基线的影响。在确定地球化学基线的过程中必须对上述各种因素进行系统分析 ,确保获得的地球化学基线值科学、合理、适用。同时还应根据研究目标和区域地质背景的不同 ,选择合适的研究对象、采样方法、分析测试手段 ,建立有广泛代表性的基线模型确定地球化学基线。

重庆紫色母岩及土壤As、Hg环境地球化学基线研究

为了掌握紫色土类中As和Hg在不同发育阶段土壤中元素含量的理论值(基线值),在重庆市合川区系统采集侏罗系沙溪庙组(J2s)紫色母岩及其不同发育程度的各土种样品,利用土壤"钛值"法测定和验证土壤发育程度;通过对土壤全量As、Hg的测定,采用标准化方法,建立紫色土类中灰棕紫泥土属As、Hg的环境地球化学基线模型。结果表明:侏罗系沙溪庙组(J2s)紫色母岩发育的土壤As、Hg的环境地球化学基线均表现为随土壤发育加深而轻度累积,As基线值大小顺序为母岩<石骨子土<半沙半泥土<大眼泥<紫黄泥,而Hg的基线值大小顺序为母岩<石骨子土<半沙半泥土<紫黄泥<大眼泥;Hg在土壤发育过程中的富集程度约大于As;深度发育土中As和Hg的化学基线值分别为5.94 mg kg-1、29.0μg kg-1,可作为重庆地区中性紫色土亚类、灰棕紫泥土属土壤污染评价的参考。