三极雪冰中铅浓度变化及其污染来源同位素示踪研究进展

铅是一种对人类危害极大的有毒重金属元素,示踪铅的来源是控制铅污染的前提。由于铅同位素在自然过程中难以发生明显的分馏而保留了污染源区的特点,成为追踪铅污染源强有力的“指纹”工具。雪冰作为冰冻圈重要的环境介质,因具有保存大气铅的特征,对雪冰的研究可以重建区域和全球的大气污染变化,探讨过去铅排放的活动历史。本文系统地总结了三极地区(南极、北极、青藏高原及周边地区)雪冰中铅浓度与铅同位素记录、空间分布以及使用铅同位素对雪冰铅源进行识别与解析的相关研究。结果表明:三极地区雪冰铅浓度呈现第三极>北极>南极的空间分布特征,其中第三极北部地区雪冰中铅浓度整体较南部偏高且拥有更低的^(206)Pb/^(207)Pb比值。冰芯环境记录表明,铅污染显著发生在古罗马和中世纪时期、工业革命时期(采矿、冶炼、燃煤)和20世纪下半叶(含铅汽油使用前后),三极地区雪冰中铅浓度峰值主要出现在20世纪70年代左右。铅同位素示踪显示矿物粉尘是三极地区雪冰中铅的主要自然来源,其中南极不同地点雪冰还受到火山活动不同程度的影响。南极雪冰中的铅污染主要来源于澳大利亚和南美洲国家,北极雪冰中的铅污染主要来源于北美和欧亚大陆,第三极不同冰川雪冰中的铅来源存在差异。

铅稳定同位素在示踪环境污染中的应用

根据Pb同位素的地球化学特点 ,分析了Pb同位素在示踪环境污染中的理论基础。从国内外大量研究实例出发 ,总结了近年来Pb同位素在示踪工业Pb污染的应用现状 ,肯定了Pb同位素在示踪Pb工业污染中的地位和作用。结合我国首次北极考察海洋大气气溶胶铅稳定同位素的初步研究 ,笔者认为研究环境系统有关对象 (如大气、海水、冰雪和沉积物等 )的Pb同位素组成 ,通过其Pb同位素混合模型计算和源区参数计算 ,可有效示踪Pb工业污染的来源。

黄河入海口湿地区底质重金属污染的Pb同位素示踪

利用等离子体质谱仪(ICP-MS)和多接收同位素质谱仪(HR-MC-ICP-MS)等技术,对黄河入海口湿地区3个典型区(湿地保护区、采油区和河道)表层沉积物进行了系统的重金属微量元素和Pb同位素分析。结果表明,湿地保护区、采油区和黄河河道三个子区域表层沉积物重金属含量依次降低,受粒度控制明显,且符合第一类沉积物质量标准,处于较清洁水平。Pb同位素数据表明,黄河入海口湿地保护区表层沉积物样品207 Pb/206 Pb和208 Pb/206 Pb比值(0.839,2.090)与已发表文献的中国黄土207Pb/206Pb和208 Pb/206 Pb比值(0.841,2.083)接近,表明黄河湿地保护区内表层沉积物中的重金属Pb的主要来源为黄河自然源(黄土)。采油区及河道样品207 Pb/206 Pb,208 Pb/206 Pb比值(0.848,2.100;0.849,2.105)均高于湿地保护区样品,介于黄河悬浮体(0.865,2.131)及中国黄土之间,表明采油区和河道表层沉积中的Pb主要来源于自然源和人类生产活动。

基于铅同位素解析技术的土壤铅污染来源研究

通过分析耕层土壤铅污染的程度,分析耕层土壤铅污染的来源,解析各污染源对土壤铅污染的相对贡献率。以陕西某工业区为研究区域,采集大气降尘、耕层土壤(0~20 cm)和背景土壤样品,用ICPMS测定铅元素质量比及同位素比率(^(206)Ph/^(207)Pb和^(208)Pb/^(206)Pb),分析耕层土壤铅污染的来源,结合二元混合模型计算各污染源对耕层土壤铅的贡献率。结果表明,耕层土壤铅质量比范围为21.8~40.0mg/kg,平均值为27.1 mg/kg;背景土壤铅质量比范围为19.1~22.1mg/kg,平均值为21.4 mg/kg;大气降尘铅质量比范围为570.2~2 221.7 mg/kg,平均值为1 062.36 mg/kg。该区域铅锌冶炼括动对耕层土壤铅的贡献率约为18.43%,焦化厂燃煤对耕层土壤铅的贡献率约为9.36%,热电厂燃煤对耕层土壤铅的贡献率约为19.71%,背景土壤对耕层土壤的贡献率约为52.5%。背景土壤是耕层土壤铅污染的主要来源。

基于同位素解析技术的大气降尘铅污染来源研究

为了分析大气降尘铅污染的来源,解析各污染源对大气降尘铅的相对贡献率,以陕西某工业区为目标区域,采集24份大气降尘样品以及2份铅锌冶炼厂矿石、2份热电厂燃煤和1份焦化厂燃煤等端元介质,用ICP-MS测定铅质量比及同位素组成(206Pb/207Pb和208Pb/206Pb)。通过比较大气降尘和矿石、燃煤等介质的同位素特征值,分析大气铅污染的来源,结合三元混合模型计算各污染源对大气降尘铅的贡献率。结果表明:大气降尘铅质量比平均值为(1104.1±458.0)mg/kg;铅锌冶炼厂矿石对大气降尘铅的贡献率约为38.8%,热电厂燃煤对大气降尘铅的贡献率约为41.5%,焦化厂燃煤对大气降尘铅的贡献率约为19.7%。研究表明,在大气降尘收集时间段内,大气降尘铅主要来自热电厂燃煤和铅锌冶炼厂铅锌冶炼排放。铅同位素指纹分析技术是一种解析大气降尘铅污染来源的有效手段。

元素-铅同位素示踪在云浮硫铁矿区土壤铊污染研究中的应用

不同源区铅同位素的组成不同，因此可以利用铅同位素的这种“指纹”特征来示踪铅的不同源区。近年来铅同位素示踪在研究土壤中相关重金属来源及其运移途径起到独特的作用。由于铊和铅具有相似的地球化学性质，并且在云浮硫铁矿区污染土壤中其分布与铅有很好的相关性，笔者利用铅同位素作为示踪工具探讨了土壤中铊的污染特征，初步研究表明铊污染物主要累积在土壤深度0～16．5cm范围内，深度为16．5cm以下土壤受到废渣中铊污染的影响较小，但废渣周围土壤深度约44cm范围已经受到来自废渣中铊的影响。

杭州大气铅主要污染源的铅同位素示踪

杭州大气铅主要污染源的铅同位素示踪陈好寿裴辉东张霄宇王林森（浙江大学地球科学系，杭州３１００２７）（中国地质大学，武汉４３００７４）关键词大气铅污染源同位素示踪杭州铅对人类的危害作用主要是损害大脑、神经和肾脏，特别是对儿童和孕妇危害极大。铅中毒会导...

铅稳定同位素示踪在铅污染研究中的应用

人类文明史也是一部铅污染史,铅的广泛使用产生了全球性的大气、水源和地表沉积物的铅污染.铅污染造成对人体健康的危害问题已引起社会的广泛关注.铅的污染来源是多方面的,对于如何来定量确定污染源和评估污染程度仍然是一个复杂的问题.铅同位素组成特征可以有效地指示污染的来源,并可有效地评价大尺度范围内工业污染物的运移路径.随着无铅汽油的广泛使用,来源于汽油和食物中的铅污染在减弱,但来源于涂料和油漆中的铅污染越来越受到关注.

铅稳定同位素在环境污染示踪中的应用和进展

从国内外大量研究实例出发,论述了铅同位素示踪在环境污染研究中的应用和进展。包括大气降尘、水系沉积物、土壤—植物体系这三个方面的相关理论以及最新的研究成果,并得出了不同研究对象中铅污染的来源、迁移以及富集的一些规律。

元素-铅同位素示踪环境中铅污染物来源的研究

燃煤、工业三废排放、矿山开发及汽油的使用,加剧了环境中铅的污染。天然物质由于不同地区初始铅、铀和钍的含量以及形成年代不同,其铅同位素组成也不相同,这便成为铅的一种"地球化学指纹"特征。根据不同样品的铅同位素组成,结合铅同位素地球化学背景值,铅同位素这种"地球化学指纹"特征在判定环境中铅污染物来源发挥了独到的作用。介绍了铅同位素示踪在判定大气、土壤、沉积物和生物体内污染铅来源的研究研究进展及存在问题,为环境铅污染治理及人体铅中毒预防提供科学依据。

铅同位素在示踪城市环境污染源研究中的应用

在分析铅同位素示踪环境铅污染源理论的基础上,以成都市为例,对成都市城市环境(土壤、大气降尘、主要水系沉积物)铅污染的主要来源进行了研究。结果表明,成都市城市环境污染主要来自于燃煤扬尘和汽车尾气排放。铅同位素示踪理论应用于城市环境污染源的研究,能够取得比较理想的结果。

广东云浮含Tl硫酸冶炼堆渣场土壤Tl污染的元素-Pb同位素示踪研究

利用元素总量和Pb同位素示踪技术对广东云浮硫酸厂含Tl黄铁矿冶炼堆渣场周围土壤中Tl的污染程度和迁移行为进行了研究。研究发现堆渣场周围土壤中Tl污染物主要集中于表层土壤约16.5cm深度内,并且表现出沿垂直方向向下迅速下降的特点。堆渣场周围土壤中Tl与Pb呈显著线性相关,表明自然条件下Tl与Pb在土壤中的迁移相似性,并且都以横向迁移为主。堆渣场固结层周围土壤至少44cm范围已经受到废渣中Tl释放的影响,Tl污染物平均下渗速率达到2.75cm/a。酸性雨水的淋滤作用及废渣自身不断酸化的特性是废渣中Tl迁移释放入土壤的主要因素,土壤铁氧化物胶体及有机质是土壤对Tl产生吸附的主要载体。

天津市大气中铅污染状况

分析了天津市环境空气中铅污染的现状。论述了环境空气中铅染的主要来源是机动车排放的尾气,推广使用无铅汽油可明显降低机动车尾气排放对环境空气中铅污染。

铅同位素在示踪土壤重金属污染研究中的应用

铅污染是对人类健康危害最严重的重金属污染形式之一,并且人为活动引起铅污染问题在日益增多。由于铅的污染来源复杂,准确、快速地识别污染源并弄清其迁移路径是土壤铅污染防治的关键问题。随着稳定同位素示踪技术的快速发展,逐渐成为重金属污染的溯源研究中的一项重要技术。根据铅同位素的地球化学特征,分析了其在示踪土壤重金属污染中的理论基础,以铅同位素的示踪原理与测定方法为切入点,参考国内外大量研究案例,重点论述了铅同位素示踪技术在重金属污染溯源研究中的应用现状、不足,并对今后的发展前景进行了展望。

铅稳定同位素示踪技术的研究进展

铅稳定同位素示踪技术是通过测定各种介质中4种铅稳定同位素(204Pb、206Pb、207Pb和208Pb)的比值,来追踪含铅物质来源的技术。目前已经应用于考古、地质勘探、环境污染、食品安全以及医学等专业研究领域,是进行铅污染暴露来源解析的重要手段。本文就其在相关领域的研究应用进展进行阐述。

铅同位素在环境地球化学中的应用与进展

概述了Pb同位素的示踪原理、测定方法及在环境地球化学研究中的应用。Pb同位素由于其质量重,同位素间的相对质量差较小,外界条件的变化对其组成的影响很小。电感耦合等离子体质谱法(ICP—MS)具有极高的灵敏度和较高的精密度,已经广泛地应用于Pb同位素的测定。近年来,Pb同位素已经在土壤、水与大气环境污染示踪中得到了广泛的应用。