持久性有机污染物环境地球化学调查研究进展与展望

持久性有机污染物(pervistent organic pollatants,POPs)环境地球化学调查是分析掌握POPs化学性质、迁移转化、环境归趋的重要手段。基于文献对近年来POPs的环境地球化学调查研究进展进行了综述,总结出以下3个方面的结论:①POPs普遍具有环境难降解、长距离迁移性、生物蓄积性和高生物毒性等特征,POPs浓度数据在世界各地不同环境中介质中被广泛报道,随着历史累积和持续释放,POPs已经成为危害生态系统、人类健康的重要风险,已有调查监测数据显示,当前我国部分水、土检测样品POPs浓度水平较高;②POPs可在大气-水体-沉积物或者大气-土壤等不同环境界面中相互迁移,进而污染地下水并迁徙到地表系统的每个角落,这种迁移转化与POPs成分及环境介质的物理化学性质、温度、pH值等因素密切相关;③当前,我国相关机构对大气、水体、土壤和底泥等环境介质中的部分POPs类型缺少连续系统的调查监测,难以对POPs污染状况、长周期变化规律进行系统分析研究。建议今后应当加强大气-土壤-水界面长周期动态监测工作,进一步完善POPs的监测、分析方法标准方法,并开展系统的环境地球化学综合分析研究,为实施环境污染防治和生态修复提供理论和实践支撑。

江西赣州市瑞金盆地天然富硒土地资源特征与保护利用

江西瑞金盆地作为赣州四大盆地之一,是赣州农业产业的主要分布区之一。中国地质调查局支撑赣州六县脱贫攻坚1∶5万土地质量地球化学调查工作在瑞金盆地及周边部署了716 km2的调查面积,通过调查共发现富硒土壤130 km2。在调查成果基础上提取瑞金盆地天然富硒土地资源,对其空间分布特征、含量分布特征、环境质量、营养状况、大气质量、灌溉水质量特征进行了详细的分析,并对土壤中硒的来源进行了推定,提出了瑞金盆地天然富硒土地资源与区域农业、旅游、特色小镇、地质文化村等"富硒土地+"的保护利用建议,为瑞金市富硒土地资源的保护和高效利用提供科学支撑。

江西赣州瑞金-石城地区土壤与白莲果实中Se及其他有益元素地球化学特征

为了配合赣州六县脱贫攻坚15万土地质量地球化学调查工作,选择江西瑞金和石城采集了表层土壤及70件白莲-根系土样品,测定了土壤和白莲果实中Se等23项元素指标,包括有益人体健康的10项微量元素。调查结果表明:①石城县白莲中Cd、Pb、Cr、Hg和As五种重金属均低于GB2762—2017标准中限量值,瑞金市白莲中除有36%Pb超标现象外,其他重金属都不超标。其对应根系土中5种重金属含量低于筛选值,瑞金—石城表层土壤是绿色安全的,并分别圈定了绿色富硒基地2块,面积分别为瑞金92 km^2和石城5.6 km^2;②瑞金—石城白莲富硒率较高,达80%以上,并富含人体所需的10项微量元素,这将为开发富硒白莲提供技术支撑;③在非富硒土壤中发现了富硒白莲,可能主要与土壤中硒的生物有效性和白莲自身特性有关。

江西赣州市石城县天然富锌土地资源特征与开发利用

中国地质调查局支撑赣州六县脱贫攻坚工作,在赣州石城县布置1∶5万土地质量地球化学调查400 km2。通过调查,共发现富锌土壤85.48 km2。在调查的基础上,对石城县土壤中锌含量及空间分布特征、土壤环境质量与肥力状况,以及大气质量、灌溉水质量等进行了系统研究,结合调查区成土母质空间分布及锌含量特征,对土壤中锌的成因来源进行了初探,结果表明当地土壤Zn含量主要受控于成土母质的Zn含量。将石城县天然富锌土地资源与区域农业、地方旅游、地质文化村等相结合,提出了富锌土地资源开发利用的建议,为石城县富锌土地资源的保护和高效利用提供科学支撑。

赣南北部黄陂河流域离子型稀土矿地区水质与健康风险评价

水质安全和健康是保障中国赣南老区乡村振兴发展的重要因素。赣南离子型稀土矿长期开发利用,导致浸矿剂和矿体中重金属元素等危害人体健康的物质进入水循环系统,给周边乡村饮用水卫生安全带来了潜在风险。目前,针对当地复垦后稀土矿及周边地区水质和健康风险缺乏系统调查评价,本文以《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)为评价依据,选择赣南北部黄陂河流域典型离子型稀土矿及周边的水体开展调查研究,采用电感耦合等离子体发射光谱/质谱等技术测定锰、镉等元素含量,采用水质指数(WQI)、危害商(HQ)、致癌风险(CR)评价了锰和铅等9种指标及其健康风险。结果表明:地表水中的异常指标有氨氮(平均值750μg/L)、锰(平均值207μg/L),地下水中的异常指标有氨氮(平均值4533μg/L)、锰(平均值4009μg/L);世界卫生组织(WHO)公布的Ⅰ类致癌物砷在地表水及地下水均未见异常。WQI显示研究区内85.7%的地表水适宜饮用。地表水及地下水中氨氮的HQ平均值<1,对人类健康没有不良影响;地下水中锰的HQ平均值>1,可能会对人类健康产生不良影响。地表水及地下水中致癌元素砷的CR值分布区间为10^(-6)~10^(-4),致癌风险在可接受范围之内。建议相关部门在稀土矿复垦评估中,关注水体氨氮及重金属元素状况,加强所在流域水体锰元素的协同监测。

江西赣州废弃离子型稀土矿修复区植被高光谱特征与健康状况评价

江西赣州废弃离子型稀土矿山自2016年以来修复成效明显,目前已基本修复完毕,如何科学评价废弃稀土矿山的修复效果,已成为政府亟需解决的问题。传统的多光谱遥感方法对于精确提取修复区植被的种类和健康状况存在较多的局限。为解决上述问题,中国地质调查局支撑赣州七县矿山地质环境调查工作部署了赣州稀土矿矿山地质环境综合调查和评价工作。以无人机搭载高光谱仪为主要遥感调查工具,选择典型的废弃稀土矿山修复区为研究区,进行矿区无人机搭载高光谱仪扫描,获取了龙南县足洞地区2 km^2的典型矿区高光谱影像。利用ENVI软件,采用混合线性模型进行矿区原始及修复植被的光谱特征提取,分区分析了废弃稀土矿山地区植被生长情况,对修复区植被的健康状况进行尝试性的评价。该方法将地球化学调查和高光谱遥感相结合为废弃稀土矿山植被生态修复效果的评价提供了一种快速、准确的评价方法。

离子型稀土矿区及周边土壤中稀土、重金属元素的地球化学特征

20世纪60年代末中国离子型稀土矿在江西赣州首次发现并开采,在长期开采过程中对矿区及周边水土的生态环境问题产生了持续影响,本文选择赣南足洞离子型稀土矿及其周边地区进行了系统的土壤地球化学调查和风险评价。结果表明,土壤中重稀土含量明显高于轻稀土,其中Y含量是全国背景值(22.90μg/g)的7.2倍,占比最高;地累积指数评价Igeo均值显示HREE和Sm分别有77.44%和99.55%为无污染至中等污染,95.92%的LREE为无污染;重金属除Pb处于轻度-中等污染水平外,As、Cd、Cr、Cu、Hg、Zn、Ni元素均为无污染,与农用地污染风险筛选值相比,样品中重金属的超标率为7.35%,区内土壤重金属生态风险低。统计结果显示稀土含量与重金属污染具有较好的相关性,花岗岩风化壳地质背景对稀土、重金属Pb的控制占主导地位,意味着重稀土含量越高,Pb污染可能越大,因此,在矿山土壤修复中需重视Pb元素的地球化学特征与分布,采用合理的修复技术和手段。

离子型稀土矿山“健康诊断”与“疾病治疗”

稀土被誉为“工业的味精”。离子型稀土矿山作为稀土矿的重要类型虽然源源不断地为人类贡献着财富,但是人们对其开发造成的污染则是人类健康的一大威胁。如何精确“诊断”,科学“治疗”,让这健康威胁转换成健康福利是摆在科学工作者面前的课题。稀土的“王国”与“发源地”稀土是国家重要的矿产资源,由镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钪(Sc)和钇(Y)17种元素组成.