九龙江近岸表层沉积物重金属污染评价及来源解析

采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、原子荧光光谱法(AFS)和原子吸收光谱法(AAS)分析测定了九龙江39个近岸表层沉积物中26种重金属的含量,运用地质累积指数法和潜在生态风险指数法评价重金属污染特征及潜在生态风险,并运用多元统计方法进行源解析.研究结果表明:各金属在九龙江不同区域(北溪、西溪和河口)分布存在差异,其中Mn、Zn、Cd、Mo、Sb、Cs、Y、Th和U元素的高含量出现在北溪和西溪,Fe、Ni、Cr、V、Co、Sc、Li、Rb、Sr、Tl和Ga元素的高含量出现在河口区域.大部分金属已存在一定程度的富集.地质累积指数法表明Cd的污染程度最高,10.3%的采样点达严重污染.10种重金属的潜在生态风险程度顺序为Cd>Hg>Cu>Pb>Ni>Co>Cr>Mn>Zn>V,Cd和Hg对综合潜在生态风险的贡献最大,分别为78.1%和12.1%.多元统计分析结果表明,九龙江近岸表层沉积物中,Fe、Mn、Zn、Pb、Cu、Cr、Cd、Hg、Mo、Sb和Bi元素主要来源于农业生产活动和采矿活动;Ni、Co、Sc、Li、Rb、Sr、Be、Ga和Tl元素主要来源于化石燃料燃烧释放;Ba、Y、V、Th、U和Cs元素主要来源于流域花岗岩等岩石风化.

福建九龙江下游潮间带沉积物铅污染及同位素示踪

通过分析九龙江下游潮间带23个表层沉积物及周边地区典型端元组分的铅含量和铅同位素组成（206Pb/207Pb和208Pb/206Pb）,以评估铅的空间分布,并采用铅同位素二元和三元混合模型探讨铅来源及各源的相对贡献率.结果表明,九龙江下游潮间带表层沉积物中铅含量范围为38.50～128.50mg/kg（平均80.60mg/kg）,地质累积指数法、富集系数法和潜在生态危害指数法评价结果表明研究区沉积物中的铅为轻度～中等污染与轻度潜在生态危害.沉积物铅同位素组成中206Pb/207Pb和208Pb/206Pb的范围分别为1.1651～1.1924和1.9640～2.1071,大多数采样点处沉积物中的铅主要来源于九龙江上游铅锌矿和土壤母质,受汽车尾气的影响很小;九龙江河口上端沉积物Pb主要来源为铅锌矿、土壤母质和燃煤,相对贡献率范围分别为26.74%～56.61%、18.85%～19.91%和24.20%～58.53%;九龙江河口外端沉积物Pb主要来源有铅锌矿、土壤母质、燃煤和船舶油漆,相对贡献率分别为20.06%、13.75%、7.52%和58.67%;其余采样点处Pb主要来源为铅锌矿和土壤母质,相对贡献率范围分别为20.00%～95.62%和4.38%～80.00%。

九龙江和厦门西港近岸表层沉积物中汞的赋存形态及生态风险评价

测定了九龙江和厦门西港44个近岸表层沉积物中总汞含量及不同赋存形态汞的含量,分析了汞的分布特征、赋存形态、生物有效性和潜在生态风险.结果表明,表层沉积物中总汞平均含量(mg·kg-1)顺序为:九龙江北溪(0.174)>九龙江河口(0.172)>九龙江西溪(0.132)>厦门西港(0.095),分别为福建省土壤元素背景值的2.15、2.12、1.63和1.17倍.九龙江北溪、西溪、河口和厦门西港表层沉积物中生物有效态汞比例分别为54.7%、32.5%、38.2%和39.4%.地质累积指数法、潜在生态风险指数法和次生相与原生相分布比值法评价结果表明,九龙江和厦门西港近岸表层沉积物中汞主要为轻度污染,存在中等—较高潜在生态风险.需对汞污染进行综合防治.

九龙江河口潮间带表层沉积物汞污染分布、赋存形态与生态风险

研究九龙江河口汞污染情况可为该地区汞污染防治提供科学依据,测定九龙江河口潮间带表层沉积物中总汞含量及不同形态汞的含量,分析了汞的分布特征、赋存形态及生物有效性和潜在生态风险.结果表明：九龙江河口潮间带表层沉积物中总汞含量范围0.112～0259 mg· kg^-1,平均值0.172 mg· kg^-1,部分采样点汞含量超过中国海洋沉积物质量第一类标准限值（020 mg·kg^-1）;沉积物中各形态汞平均比例顺序：残渣态（61.8％）＞可氧化态（27.8％）＞弱酸溶态（7.8％）＞可还原态（2.6％）,可提取态占有相当的比例,对水体汞污染具有一定贡献.潜在生态风险指数法评价结果可知,该河口区潮间带沉积物中汞污染程度和生态风险程度均为中等～较高水平,需对汞污染进行综合防治.

九龙江河口上游表层沉积物中重金属赋存形态及生态风险

分析了九龙江河口上游表层沉积物中9种重金属元素(Zn、Ni、Fe、Mn、Pb、Cu、Cr、Cd、Hg)的含量,结果显示,Cd、Hg、Pb、Zn、Cu、Ni在所有采样点的含量均超过中国浅海沉积物背景值,表明研究区沉积物中上述元素已有不同程度的富集.采用改进的BCR四步连续提取法对沉积物中Zn、Ni、Fe、Mn、Pb、Cu、Cr进行形态分析,结果表明,Mn主要以弱酸溶态存在,Pb主要以可还原态存在,其余元素主要以残渣态存在;各元素可提取态占总量的比例顺序为Mn(81.3%)>Pb(64.9%)>Zn(49.5%)>Cu(48.4%)>Cr(47.7%)>Ni(33.5%)>Fe(26.5%).潜在生态危害指数表明,研究区沉积物已受到多种重金属的严重综合污染;Cd潜在生态危害程度极强,Hg潜在生态危害程度很强,其余元素潜在生态危害程度轻微;从多元素生态风险指数来看,九龙江河口上游表层沉积物中重金属元素的综合潜在生态风险程度极强.

3种典型有机氯农药对锦鲤幼鱼的雌激素效应及其体内富集

为研究3种典型有机氯农药(%-六六六、p,p'-DDT和七氯)低浓度暴露对锦鲤幼鱼的雌激素效应及其体内富集效应,将锦鲤幼鱼暴露于有机氯农药的6个浓度组中进行20 d慢性毒性试验,测量血清中游离钙和蛋白结合磷含量及体内各组织有机氯农药残留。结果表明,在低浓度暴露20 d后,锦鲤幼鱼血清中游离钙和蛋白结合磷含量均随暴露浓度增加而呈先增后减之势,产生了明显的雌激素效应。p,p'-DDT在鱼体各组织中的富集能力远高于%-六六六和七氯;p,p'-DDT主要在鱼油中富集,其次为鱼肝、鱼鳃和鱼皮;%-六六六和七氯主要在鱼肝中富集,其次为鱼皮、鱼鳃和鱼油;3种有机氯农药在鱼肉中的富集相对较少。

福建农田常用商品肥重金属含量分析及评价

为研究福建省农田常用商品肥中重金属的含量及其风险,采集福建省农田常用商品肥样品,用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和原子荧光光谱法(AFS)测定了11种重金属(Cd、Hg、As、Pb、Cr、Tl、Ni、Co、V、Cu和Zn)含量,对比分析不同商品肥中重金属含量分布并依据国家标准限值进行评价。结果表明:氮肥中Tl和Co未检出,而氮肥中其他9种重金属以及其他商品肥中11种重金属均有检出。不同商品肥中重金属含量的差异性较大,Tl和Cr表现为中等变异,其他重金属均表现为强变异。磷肥、有机肥和有机-无机复混肥中的各重金属含量相对较高。有机-无机复混肥中40%样品的As含量超出《肥料中有毒有害物质的限量要求》(GB 38400—2019)规定的限值,而有机-无机复混肥中其他重金属以及其他商品肥中各重金属含量均在限值之内。不同种类商品肥受生产原料的影响使重金属含量差异较大,应从源头上进行严格控制。所研究的商品肥中重金属含量整体上处于安全水平,但商品肥中重金属可能对农田系统产生的风险不可忽视。考虑到重金属的蓄积性,应从重金属含量、施肥方式及施肥时长等方面重点关注Cd、Hg、As和Pb的潜在污染。

安溪铁观音茶园土壤重金属分布及污染评价

为研究安溪铁观音茶园土壤中重金属分布特征及污染程度,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析测定了安溪8个乡镇的铁观音茶园土壤中9种重金属的含量,运用地质累积指数法、富集系数法和潜在生态风险指数法评价重金属污染特征及潜在生态风险.结果表明,不同乡镇茶园土壤中重金属含量差异较大,重金属总平均含量顺序为Mn>Zn>V>Pb>Cr>Cu>Ni>Co>Cd,Mn、Zn、Co、Pb和Cd的总平均含量超过福建省土壤环境背景值.地质累积指数法和富集系数法评价结果均表明,各元素污染程度顺序为Cd>Pb>Zn>Mn>Co>V>Cu>Ni>Cr,其中,Cd为中度富集和偏中度污染,Pb、Zn、Mn为轻度富集和无污染,其他元素为无富集无污染.潜在生态风险指数法评价结果表明,Cd表现为较高潜在生态风险,其他元素表现为轻度潜在生态风险,各元素综合潜在生态风险为较高,Cd应成为安溪铁观音茶园土壤质量评价中重点关注的重金属.

福建九龙江流域水稻土重金属污染评价及生态风险

为研究九龙江流域水稻土中重金属污染及生态风险,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和原子荧光光谱法(AFS)分析测定了九龙江流域农田土壤中22种重金属的含量.运用地质累积指数法、潜在生态风险指数法和次生相与原生相分布比值法评价重金属污染特征及潜在生态风险.结果表明,九龙江流域水稻土中除Ni和Mo元素外,其余重金属的总平均含量均超过福建省土壤元素背景值.Cd、Pb、Mn、Hg和Cu的生物有效态含量较高,分别占总量的66.86%、59.20%、55.90%、53.73%和52.18%,说明这些元素较易迁移且对农作物具有较高潜在生物毒性.结合3种评价方法结果表明,九龙江流域水稻土已受到Cd的中度污染和Hg、Pb、Sr、As、Co、Zn、Cu、Mn、Se的轻度污染.水稻土中重金属存在较高的综合潜在生态风险,其中Cd为高潜在生态风险,Hg为较高潜在生态风险,两者对综合潜在生态风险的贡献率分别为57.0%和25.1%.Cd和Hg,应作为九龙江流域水稻土质量评价的重点关注对象.

九龙江流域稻米重金属生物可给性及食用健康风险

为研究九龙江流域稻米中重金属的生物可给性及其食用健康风险,运用生理原理提取法(PBET)分析了稻米中模拟胃阶段和肠阶段可提取的重金属含量。运用基于生物可给性的健康风险评价模型评估重金属对人体的致癌风险和非致癌风险。结果表明,九龙江流域稻米中不同重金属的生物可给性差异较大。稻米中Ni、Zn、Cd和Pb在胃阶段的平均生物可给性高于肠阶段;而稻米中Cr、Cu、As和Hg在胃阶段的平均生物可给性低于肠阶段。稻米重金属在胃阶段和肠阶段均对人体存在非致癌风险和致癌风险,其中非致癌风险主要由As和Cd贡献;致癌风险主要由Cd和Ni贡献。稻米重金属对儿童的非致癌风险高于成人,而致癌风险低于成人。稻米重金属在胃阶段的非致癌风险低于肠阶段,而致癌风险高于肠阶段。稻米重金属的健康风险在九龙江流域的中上游区域较高。

项目引领的教学资源开发与创新创业能力培养路径探索

基于应用型人才培养过程中教学内容的改革,围绕科研服务项目反哺教学的路径,针对民生服务类专业,研究从科研服务项目中获取实践教学资源的方法,以解决技能培养与实际岗位需求部分脱节的问题;充分发挥第二课堂作用,通过技能护照进一步保障典型技能的培养质量,通过创新创业训练、比赛等方式创设能力强化训练平台,全方位提升检测技术类专业技能人才岗位适用性。

九龙江表层沉积物重金属赋存形态及生态风险

分别用改进的BCR四步提取法和稀硝酸单级提取法分析九龙江17个表层沉积物中15种重金属元素的赋存形态特征.BCR四步提取法表明,九龙江表层沉积物中大部分重金属(Fe、Ni、V、Tl、Ba、Sb、Ga、Cr和Sr)以残渣态为主;Mn可提取态含量最高(占总量83.8%),其次为Cd、Pb、Zn、Co和Cu(分别占总量80.0%、75.5%、74.3%、70.8%和57.7%).稀硝酸提取法表明,Pb、Mn、Cd、Co、Zn和Cu的稀硝酸可提取态具有较高比例(分别占总量70.4%、65.4%、58.7%、48.4%、44.5%和45.5%).次生相与原生相分布比值法(RSP)评价结果表明,九龙江表层沉积物中Pb、Mn、Cd、Co、Zn和Cu具有较高生态风险.综合对比两种提取方式分析结果,各有优缺点.一般情况下,稀硝酸单级提取法已足以分析沉积物中重金属生物有效性及生态风险.

厦门筼筜湖表层沉积物金属元素赋存形态及污染评价

用ICP-MS测定了厦门筼筜湖表层沉积物中15种金属元素的含量,分析了金属元素的分布特征,并用改进的BCR提取法分析其赋存形态.结果表明,Cd、Cu、Sr、Pb、Zn和U在不同湖区的含量表现为:外湖>干渠>内湖;Cr、Co、Ni、V、Fe、Li、Rb和Mn的含量表现为:内湖>外湖>干渠.Cu、Zn和Pb主要存在于可还原态;Cd元素主要存在于弱酸溶态和可还原态;Co、Ni、U、Fe和Mn元素主要存在于可还原态和残渣态;Li、V、Cr、Rb和Ba主要存在于残渣态.潜在生态风险评价结果表明,元素V、Cr、Co、Ni、Zn、Cu、Cd和Pb等处于轻微潜在生态风险水平.次生相与原生相分布比值法评价结果显示,Cu、Cd和Zn表现出重度污染;Pb表现出中度污染;Co、Mn、Sr和U表现出轻度污染;Ni、Fe、Cr、V、Li、Ba和Rb表现出无污染.筼筜湖表层沉积物已受轻微的金属元素污染,处于轻微生态风险水平.

泉州湾洛阳江河口潮间带柱状沉积物铅同位素组成的变化与来源

不同源区铅同位素的组成不同,可以利用铅同位素的这种"指纹"特征来示踪铅的不同来源.泉州湾洛阳江河口潮间带柱状沉积物中,从底层到表层其铅同位素组成呈现出一定的变化规律,其中207Pb/204Pb呈上升趋势,206Pb/207Pb和208Pb/(206Pb+207Pb)呈下降趋势.铅污染的来源主要与工业生产、污水排放和燃油尾气排放有关,受燃煤的影响很少,从底层到表层铅同位素组成的演化趋势为:由工业及污水排放逐渐向汽车尾气方向飘移.结合定年分析,推断出油铅的污染起源于20世纪80年代中期,其污染呈不断加重趋势;其中表层沉积物中铅的污染受汽车尾气排放的影响最为严重.对不同时期沉积物中铅污染的来源及其相对贡献率研究表明,1973年到1984年间,沉积物受燃油铅的影响较少,其污染来源主要以工业污染为主,其贡献率占70%以上;1984到1994年间汽车尾气铅的贡献率迅速上升,占到了50%;而1996年到2008年汽车尾气铅的贡献率逐渐增加,由50%上升到了66%.

闽西南土壤-水稻系统重金属生物可给性及健康风险

结合简单的生物可给性提取法(SBET)与健康风险评价模型,研究了闽西南农田土壤-水稻系统中重金属的生物可给性及健康风险.结果表明,闽西南农田土壤和稻米中部分重金属已存在富集.土壤中Cd、Zn、Pb和Cu含量分别在32.4%、15.5%、14.1%和12.7%的区域超过农用地土壤污染风险筛选值(GB 15618-2018).研究区稻米从土壤中富集重金属的能力为Cd>Zn>Cu>Ni>Hg>As>Cr>Pb.土壤和稻米中各重金属的生物可给性差异较大,且稻米中各重金属的生物可给性均大于土壤中对应重金属的生物可给性,稻米中重金属相对于土壤更容易被人体吸收.重金属对成人和儿童的综合非致癌风险指数(HI)分别为2.71和4.06,可能存在非致癌风险;重金属对成人和儿童的综合致癌风险指数(TCR)分别为1.42×10^(-3)和5.28×10^(-4),可能存在致癌风险.非致癌风险主要由As贡献,而致癌风险主要由Cd贡献.重金属对儿童的非致癌风险高于成人,而致癌风险低于成人,可能与生理特征、暴露期限和饮食摄入量等有关.通过食物经口摄入可能是该地区土壤-水稻系统中重金属产生健康风险的主要途径,在重金属健康风险管理中应重点关注饮食暴露途径的风险.

九龙江流域水稻土重金属赋存形态及污染评价

采用改进的BCR四步提取-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析九龙江流域71个水稻土中12种重金属元素的赋存形态特征,运用风险评价编码法(RAC)、次生相与原生相分布比值法(RSP)和地质积累指数法(Igeo)评价重金属污染特征.结果表明,大部分重金属总量已存在不同程度的富集且不同重金属元素在水稻土中的赋存形态特征差异较大.Cd和Mn主要以F1弱酸溶态存在,平均比例分别为46.2%和35.2%;Fe和Pb主要以F2可还原态存在,平均比例分别为64.5%和41.5%;而V、Cr、Ni、As、Co、Sr、Zn和Cu主要以F4残渣态存在,平均比例分别为79.6%、78.4%、73.1%、67.7%、51.9%、49.7%、45.3%和38.4%.3种污染评价方法分别重点关注弱酸溶态、次生相和重金属总量,均有应用价值,缺点是不够全面.结合3种评价方法能更准确全面评估重金属污染特征.九龙江流域水稻土中Cd为中度~重度污染,Mn和Sr为轻度~重度污染,Zn、Pb、Cu和Co为轻度~中度污染,As和Ni为无污染~中度污染,V、Fe和Cr为无污染~轻度污染.

基于PMF模型解析九龙江河口表层沉积物重金属来源

为研究九龙江河口表层沉积物中重金属来源,分析测定了表层沉积物中15种重金属含量,并用正定矩阵因子分析模型(PMF)解析表层沉积物中重金属来源。结果表明,九龙江河口表层沉积物中大部分重金属相对福建省土壤环境背景值已存在一定程度的富集。各重金属在研究区域分布差异较大,其中Co、Rb和Th属于低分异;Be、V、Ni、Zn、Sr、Mo、Cd、Pb、Hg和U属于中等分异;Cr和Cu属于高分异。沉积物中重金属实测值与PMF模型预测值拟合曲线呈现较好相关性,PMF模型结果与铅同位素示踪结果相近,能满足研究需要。九龙江河口表层沉积物中重金属主要来源有自然源、化石燃料燃烧、农业活动和采矿活动,其对表层沉积物中重金属的综合贡献率分别为35.6%、32.5%、11.2%和20.7%。

安溪铁观音茶园土壤-茶叶重金属健康风险评价

为研究茶园土壤-茶叶系统中重金属对人体的综合健康风险,采集安溪铁观音茶园土壤和茶叶样品,用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析测定6种重金属元素(Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb)的含量并进行健康风险评价。结果表明,茶园土壤中重金属存在不同程度的富集,其中Zn、Cd和Pb平均含量超过土壤背景值,部分地区土壤中Cd含量高于农用地土壤污染风险筛选值,可能存在污染风险。茶叶中Cr、Cd和Pb的含量均小于污染物限量值。茶叶从土壤中累积重金属的能力为Cu>Ni>Zn>Cd>Pb≈Cr。健康风险评价结果表明,各重金属元素的非致癌健康风险可接受,但存在人体可耐受的致癌风险,且主要由Cr和Pb贡献,两者贡献率之和为99.99%。土壤-茶叶系统中重金属主要通过"经口摄入"途径对人体产生健康风险。

基于PMF模型的九龙江流域农田土壤重金属来源解析

选取九龙江流域农田土壤为研究对象,运用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和原子荧光光谱(AFS)测定了土壤中重金属含量,通过正定矩阵因子分析模型(PMF)解析农田土壤中重金属的主要来源.结果表明,研究区域农田土壤中大部分金属相对福建省土壤环境背景值已存在一定程度的富集,部分土壤中Cd、Zn、Pb和Cu含量超过农用地土壤污染风险筛选值(GB15618-2018),且各金属在研究区不同区域(北溪流域、西溪流域和河口区)分布存在中等变异.Cr、Ni、Cu、Zn和Cd的含量在北溪流域的龙岩区域较高,Pb的含量在西溪流域较高,而Co、Hg和As的含量在河口区域较高.正定矩阵因子分析模型(PMF)得出的源成分谱和源贡献率具有非负性质,土壤中重金属实测值与模型预测值拟合曲线呈现较好相关性,结果相对合理,能满足研究需要.正定矩阵因子分析模型(PMF)解析得出:研究区农田土壤中重金属主要来源有自然源、农业活动、燃煤释放和工业活动,其对农田土壤中重金属的综合贡献率分别为37. 0%、26. 7%、17. 6%和18. 7%.

基于PMF模型的垃圾焚烧厂周边农田土壤重金属源解析

为调查垃圾焚烧厂周边农田土壤重金属污染特征和来源,用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和原子荧光光谱法(AFS)分析了厦门市某垃圾焚烧厂周边农田表层土壤(0~20 cm)中V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb和Hg的含量,用Kriging插值法分析了上述元素的空间分布特征,用地累积指数法、内梅罗综合污染指数法、富集因子法和潜在生态风险指数法对重金属污染程度和生态风险进行了评价,运用聚类分析、主成分分析和PMF模型相结合的方法探究了重金属来源.结果表明,Cu、Zn、As、Cd和Hg的含量平均值分别是厦门土壤元素背景值的1.96、1.52、5.95、3.38和3.65倍.地累积指数结果表明,研究区以As污染为主,Hg和Cd污染次之;内梅罗综合污染指数结果表明,研究区重金属的综合污染程度为中度至重度污染;研究区表层土壤重金属富集程度较高,As、Hg、Cd和Cu有显著富集;研究区表层土壤重金属潜在生态风险较高,Hg和Cd是主要风险因子,As次之,高风险区主要位于研究区南部.研究区表层土壤重金属主要来源为垃圾焚烧、交通源、自然源和农业源的混合源以及燃煤源,贡献率分别为28.42%、27.22%、26.29%和18.07%.