利用原子荧光光谱-电感耦合等离子体质谱法研究济南市大气干湿沉降重金属含量及年沉降通量特征

大气降尘是地表土壤重金属元素的重要来源,研究大气降尘中重金属元素的地球化学特征并进行源解析对制定污染防控政策具有重要的指导作用。本文采用原子荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法、X射线荧光光谱法分析济南市大气干湿沉降中8种重金属(砷镉铬铜汞镍铅锌)含量特征;采用相关分析及主成分分析方法对大气干湿沉降重金属进行源解析。结果表明,大气干湿沉降物中镉铬铜汞镍铅锌平均含量分别为2.07 mg/kg、135.9 mg/kg、65.7 mg/kg、218.6μg/kg、110.7 mg/kg、380 mg/kg,显著高于土壤背景值,且富集程度高,明显受人为活动污染。镉铜汞铅主要来源于燃煤,砷铬来源于道路尘,镍来源于土壤,锌来源于交通尘;燃煤和道路尘对大气降尘的贡献率为50.13%,两者是济南市大气降尘污染的主要来源。大气干湿沉降对城区表层土壤中镉汞铬铅锌及砷的含量水平影响显著,其中锌年沉降通量最高(均值148 mg·m-2·a-1),汞年沉降通量最低(均值0.085 mg·m-2·a-1),且镉汞含量增长速率较高;大气干湿沉降对砷铬在土壤中的累积影响显著。

农耕区大气干湿沉降通量特征监测及人体健康风险评价

为了研究农耕区大气干湿沉降元素通量特征及人体健康风险,2020年4月—2021年4月在汨罗市布设13个大气干湿沉降采样点位,系统收集了大气干湿沉降样品52件,并结合大气点位周边的表层土壤数据,对研究区大气干湿沉降特征、大气干沉降与对应土壤中重金属元素的相关性及人体健康风险评价等进行研究。结果表明:汨罗市大气干湿沉降年通量从小到大依次为Hg<Cd<As<Cr<Pb,各个元素含量间存在明显差异,Cr、Pb为汨罗市大气干湿沉降中主要的重金属元素。大气干沉降与相对应的土壤之间的相关性较低,大气干沉降不是汨罗市表层土壤中重金属元素的主要来源。As和Pb是主要潜在的非致癌风险因子,其非致癌风险商(HQ)对非致癌风险指数(HI)的贡献率占比均超过35%,但是5种重金属中的HI值<1,说明非致癌健康风险影响较小;As、Cd、Cr的重金属致癌性风险指数(CR)均小于10^(-6),所以不存在致癌性风险。儿童的As、Pb的HI分别为0.83和0.73,小于1.00,非致癌风险可能性较低。

大气降尘对土壤主要环境元素的累积影响及评价——以山东省高密市为例

为研究山东省高密市大气降尘主要环境元素的污染分布特征,探究其对表生环境中土壤的影响效应,对高密市大气降尘进行了系统采集、测试,取得了Cu、Pb、Zn、Ni、Cr、Cd、As、Hg、Se等9种环境元素测试数据,计算其年沉降通量、年增量,模拟了各元素达到限定值所需的最小年沉降通量,并对污染水平进行了评价。结果表明,大气降尘中各元素含量平均值均高于土壤背景值,表现为不同程度的富集。年沉降通量Cu与Pb呈显著正相关,Zn、Ni、Cr、Cd、As、Hg多呈现两两正相关,Se与其他元素相关性不显著,相关性越强则同源性越高。大气降尘是土壤主要环境元素的一个输入端元,其导致的表层土壤各元素年增速率为0.03%~0.52%,多年后Cd最接近土壤限定值。地累积指数评价显示,Ni、As、Cr为无污染至轻度污染,Se以重度污染为主,Cd、Zn为中度污染至重度污染,Hg、Cu、Pb以轻度污染至中度污染为主,污染程度排序为Se>Cd>Zn>Hg>Cu>Pb>Ni>As>Cr。

滇中典型工矿业城市大气干湿沉降重金属等元素特征及健康风险评价

为研究滇中地区典型工矿业城市大气干湿沉降元素特征及健康风险,选择安宁市2019年6月至2020年7月间采集的大气干湿沉降物为研究对象,分别测定了干、湿沉降中TN、 F、 Cr、 Ni、 Cu、 Zn、 Cd、 Pb、 P、 As和Hg这11个指标含量,计算了大气年沉降通量,并采用暴露风险模型评估了其对人体健康风险.结果表明:(1)大气干沉降物中除Cr、 Ni和As,元素F、 Cu、 Zn、 Cd、 Pb和Hg的含量平均值显著高于安宁市表层土壤元素含量,其分别为5.82、 3.00、 28.27、 57.53、 2.83和1.08倍;湿沉降物中F和TN平均含量超过地表水Ⅴ类水标准值;(2) TN年沉降通量最高,8种重金属元素的年沉降通量从小到大依次为:Hg<Ni<As<Cr<Cd<Cu<Pb<Zn;依据《土地质量地球化学评价规范》(DZ/T 0295-2016)要求,除位于某化工厂附近的点位DQ-11,其余点位大气环境质量地球化学等级均为一等;(3)手口摄入是大气重金属暴露的最主要途径,且儿童的日均暴露剂量和非致癌健康风险远大于成人,特别是研究区大气As、 Cd和Pb对儿童会产生一定的非致癌性健康风险;致癌重金属中Cr、 Cd、 As和Ni致癌风险指数低于10^(-6),不存在致癌性风险或风险较小.因此需加强对区内工矿企业大气重金属排放的严格管控.