汞同位素地球化学概述

汞同位素是一个新兴的地球化学示踪手段。过去十多年来,随着质谱技术的飞跃发展,汞同位素地球化学研究取得了引人注目的进展,主要体现在如下两个方面。(1)实验及理论地球化学研究表明,汞生物地球化学循环的一系列过程都能导致显著的汞同位素质量分馏。此外,汞还是自然界少数存在同位素非质量分馏的金属元素之一。汞同位素非质量分馏对识别某些特殊地球化学过程(如光还原作用、挥发作用等)具有重要指示意义。(2)自然样品的汞同位素测试表明,自然界汞同位素组成(δ202 Hg和Δ199 Hg)变化可达>10‰。目前,汞同位素地球化学已被应用于汞污染源示踪、汞生物地球化学过程判别等领域,并有望在不久的将来在汞的大气化学、生物地球化学等领域得到更为广泛的应用。

贵州省不同类型污染区农业土壤中汞的分布及污染评价

Hg是一种可以累积在生物体中的潜在有害元素，土壤中的Hg很容易通过食物链转移到植物和动物体内，但目前还没有证实其有利的生物功能．中国土壤Hg污染已经普遍发生，金属矿产的开采、煤炭等化石燃料的燃烧、工业和农业生产，日常生活等人类活动导致向环境中释放大量的Hg．土壤作为环境中Hg的汇，其Hg污染对生态环境和人类健康会产生严重的威胁．

干旱区危废填埋场与水源的缓冲距离及其调控

针对干旱区气象和水文地质条件下,危废填埋场缓冲距离不明的问题,建立了渗滤液中污染物渗漏及其迁移转化的多过程模型,模拟污染物的稀释衰减过程,结合安全用水限值的确定,构建了缓冲距离计算框架,并选择典型场地开展案例研究.结果表明:不同类型的污染物需要的稀释与衰减倍数(RDAF)不同,有机物2,4-滴(2,4-D)的初始浓度大,毒性强,需稀释衰减667倍,是重金属As与Cd稀释衰减系数的6倍,不同污染物的稀释衰减倍数(DAF)与缓冲距离的敏感程度有关,有机物的DAF对缓冲距离更敏感.尽管2,4-D的DAF最大,但缓冲距离远小于重金属As与Pb的972m和942m.综合考虑所有污染物缓冲需求,干旱区典型危废填埋场的缓冲距离为972m,与常规认知相反,缓冲距离需求大于湿润地区而仅略小于海滨地区.进一步考虑了参数不确定性分析下95%置信区间的安全用水要求,缓冲距离需达到3465m.为满足敏感水源与填埋场缓冲距离的实际需求,对填埋废物采取预处理的方法优化缓冲距离.以As为例,通过预处理将其初始浓度从1.2mg/L降至1.02mg/L,缓冲距离可降至200m,说明干旱区缓冲距离需求对初始浓度更为敏感.

儿科医护人员汞污染认知调查和职业汞暴露评价

为了解儿科医护人员对汞污染的危害认知和汞泄露后的处置情况及可能的职业汞暴露,选取儿科医护人员31人和对照人群26人为研究对象,通过问卷调查了解其对汞污染危害的认知;测定儿科病房的大气汞含量,分析儿科医护人员的头发和尿液的汞含量,评价其职业汞暴露风险。结果显示,儿科医护人员对汞污染危害的认知较低,对汞泄漏后的处置方式不恰当。儿科病房大气汞含量较高,并由损耗的体温计和血压计造成。儿科医护人员的尿汞平均含量为1.58"g/L,显著高于对照人群0.70"g/L。护士工龄和使用美白产品对医护人员的尿汞含量有一定的影响。需要加强儿科医护人员汞危害认知和汞泄露处置的宣传教育,以降低医院汞污染和职业汞暴露风险。

海滨危废填埋场与水源缓冲距离要求及调控

针对海滨地区特殊水文地质条件下危废填埋场(HWL)缓冲距离需求不明的问题,建立了污染物释放、渗漏及其在地下介质中迁移转化的多过程模拟模型以预测渗漏条件下污染物的稀释衰减,同时结合基于风险的安全用水限值的确定,构建了缓冲距离计算框架模型,并选择某海滨场地开展案例研究.结果表明:①不同类型污染物所需要的稀释衰减倍数(RDAF)不同,由于渗滤液中2,4-二氯苯酚(2,4-D)初始浓度大、毒性强,需稀释衰减2250倍,而重金属镍(Ni)和锌(Zn),只需分别稀释衰减34和135倍.②不同污染物的稀释衰减对距离的依赖程度不同,导致实现相同的RDAF需要的缓冲距离也不同,有机物的稀释衰减倍数对距离更为敏感,因此,尽管2,4-D的RDAF最大,但缓冲距离仅为92 m;反之,Ni的缓冲距离达755 m,而由于Zn的RDAF更大,其缓冲距离高达2070 m.③综合考虑所有污染物,案例危废填埋场的缓冲距离需要达到2070 m,若进一步考虑参数不确定性并保障95%置信水平下的安全用水要求,缓冲距离需在3000 m以上.最后,针对敏感水源与危废填埋场实际距离不能满足所需缓冲距离的情景,提出了通过固化稳定化等预处理手段优化调控缓冲距离的方法,以Zn为例,通过预处理将废物中Zn的浸出浓度从120 mg/L分别降至108、72、49、31、19 mg/L时,可将缓冲距离从2070 m分别调控至2000、1600、1200、800、400 m.研究显示,海滨地区危废填埋场对缓冲距离的需求远高于内陆平原型场地,但可通过调控废物入场的浸出浓度实现对缓冲距离的调控.

钨渣制备玻璃化产物危险特性与力学性能研究

为降低危险废物钨渣的危险特性及处置利用过程中的生态环境污染风险,采用高温熔融玻璃化处置技术,实现钨渣中毒害组分安全转化及钨渣资源化利用。以钨渣为研究对象,通过掺杂不同比例硅藻土、膨润土、氧化钙及氧化铝控制生料的碱基度,在不同熔融温度、不同保温时间条件下制备玻璃化产物。结果表明,钨渣主要重金属为Mn、As、Pb、Hg、Cr、Cu和Zn。经掺杂无定形结构调制剂,在熔融温度为1500℃、保温时间为1.0 h、碱基度为0.15~0.46条件下,用钨渣可以制备出微观结构致密、连续性好、孔隙率低、表面光滑的玻璃体,且玻璃体中As、Pb、Hg、Cr、Cu和Zn的浸出毒性远低于相关标准限值要求。制备的玻璃体结构致密,力学强度高,其坚固性范围为1.08%~3.47%,压碎值范围为2.47%~10.05%,满足普通混凝土用砂对坚固性和压碎值的质量要求。玻璃体渗透系数达1×10^(-8)~1×10^(-9) cm·s^(-1)。研究结果表明,用钨渣制备玻璃体后重金属浸出毒性及危险特征明显降低,可以实现钨渣的无害化处置,制备的玻璃体物理化学性质与防渗效果能满足混凝土用砂等潜在应用的性能要求。

不同Hg浓度下水稻中Hg的分布累积特征

利用土壤盆栽实验方法,研究了土壤中Hg的形态分布,以及不同Hg浓度下,水稻不同生长时期各组织中Hg的分布规律和累积特征。土壤Hg存在的形态为:有机结合态>残渣态>>氧化态>>溶解与可交换态≈特殊吸附态,在水稻的生长过程中,土壤中的Hg呈现从残渣态向有机结合态转化的趋势,有机结合态Hg平均占比为61.7%,是土壤Hg最重要的存在形态。Hg在水稻不同部位的浓度分布呈现W根>W叶>W茎>W穗>W籽粒,分析表明,水稻根、茎和籽粒中的Hg与土壤各形态Hg浓度呈显著或极显著正相关,但在水稻生长后期叶片中Hg与土壤Hg浓度的相关性不显著,叶片Hg与大气Hg进行交换起主要作用,改变了累积状况。随着土壤Hg浓度的增加和生长期的延长,根对Hg的束缚能力逐渐增加,根部Hg累积量增大,所占比例上升,而茎和叶的累积量相对稳定。