漳江口溶解态稀土元素的地球化学特征及影响因素

河口区域稀土元素(Rare earth elements, REEs)的地球化学行为对理解海洋中REEs的循环具有重要意义。本文通过现场调查对2018年9月(暴雨时期)、2019年12月(旱季)及2020年8月(湿季)溶解态REEs在漳江口的分布特征、REEs的主要影响因素及人为稀土元素钆(Gd)污染进行研究。结果表明:漳江口溶解态REEs在不同时期的分布及分异存在显著差异,溶解态REEs含量暴雨时期>旱季>湿季。暴雨时期溶解态REEs主要呈现轻/中稀土相对富集及Ce正异常现象,而旱季及湿季溶解态REEs主要呈现重稀土相对富集及Ce负异常现象,颗粒物-水作用是不同时期溶解态REEs含量及分异存在差异的主要原因。Gd在不同时期均呈现正异常,暴雨时期、旱季及湿季人为Gd占比分别为18%~29%、26%~69%及22%~60%,推测Gd污染可能受河口上游医院核磁共振造影剂使用的影响。以上研究表明暴雨导致的颗粒物释放对河口溶解态REEs具有显著的贡献,今后研究需要重视特殊事件(如暴雨)对河口溶解态REEs来源和收支的影响。漳江口上游的人口密度相比全国其他地区较低但存在较为严重的人为Gd污染,说明我国其他河口人为稀土污染及来源也应引起广泛的重视。

黄、东海表层沉积物重金属赋存形态及风险评价

利用Teissier 5步连续提取法分析了黄、东海6个表层沉积物样品中重金属Zn、Pb、Ni、V、Fe和Mn的赋存形态,并基于富集因子评价法、地质累积指数评价法和酸提取态比重风险评价法对6种重金属的污染现状和潜在生态风险进行了初步评价。各重金属的含量分布依次为:Fe>Mn>Zn>V>Ni>Pb。Ni、Zn、V和Fe两两之间均呈现很好的正相关,表明这些元素污染具有同源性。赋存形态分析表明,V、Fe、Zn和Ni主要以残渣态存在,Pb和Mn在可提取态和残渣态比例相当。铁锰氧化物结合态和碳酸盐结合态是非残渣态Pb和Mn的主要存在形式。富集因子评价法和地质累积指数评价法结果显示,Pb、V、Fe和Mn主要受自然来源影响,未受到人类活动的影响。Ni和Zn受到轻微人类活动影响。酸提取态比重风险评价结果显示,Pb和Mn风险评价为中风险,易从沉积物重新释放进入水体形成二次污染。

海水中钕同位素的测定及其在水团混合中的指示意义

海水中的钕(Nd)同位素性质稳定,被广泛用于海洋学过程的研究。由于海水中Nd含量很低,且在测定过程中易受钐(Sm)的影响,因此富集和纯化成为海水中Nd同位素分析的必要步骤。传统的分离方法通常是利用氢氧化铁共沉淀法富集海水中的稀土元素(REEs),再用LN-C50-A树脂对Nd进行分离纯化。但富集过程较为耗时。本研究采用NOBIAS螯合树脂对海水中的稀土元素进行富集,优化了上样pH值、NOBIAS PA1螯合树脂淋洗酸浓度、LN-C50-A树脂淋洗酸体积等实验条件。结果表明,当pH=4. 7时,NOBIAS PA1螯合树脂对钕的回收效率大于99%; LN-C50-A树脂对钕分离纯化的回收效率大于93%。本方法重现性好(RSD<1.5%,n=3),且系统误差对钕同位素的测定无显著影响(RSD<5%,n=5),能满足海水中钕及其同位素分析精度的要求。

大沽河流域地下水中稀土元素的地球化学特征

近岸地下水排泄是近海稀土元素的重要来源,目前对地下水中稀土元素的地球化学行为的认识还十分有限。本文通过现场调查和模拟计算对山东大沽河流域地下水中溶解态稀土元素的分布、影响因素及络合形态进行了研究。结果表明:稀土元素在地下水中的分布具有较大的空间差异,pH和铁锰氧化物/氢氧化物的还原性溶解是影响稀土元素含量的重要因素。稀土元素的络合形态以LnCO^(+)_(3)和Ln(CO 3)-2为主,但是在硫酸根含量较高的情况下,轻稀土较中稀土和重稀土更易于形成LnSO^(+)_(4)。大沽河流域地下水表现为重稀土富集,含水层中负电荷颗粒物对LnCO^(+)_(3)的优先吸附可能是富集的原因。受周边炼油厂影响,所有样品中的La均表现为正异常,人为源La在地下淡水和再循环海水中所占比例分别为34%~75%和42%~57%。