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城市地表灰尘_降雨径流系统重金属生物有效性研究

城市地表灰尘2降雨径流系统重金属生物有效性研究

常静

1,2

,刘敏

,李先华2,林啸1,王丽丽1,高磊

(11华东师范大学资源与环境科学学院,教育部地理信息科学重点实验室,上海　200062;21上海大学通信与信息工程学院,

遥感与空间信息科学研究中心,上海　200072)

摘要:以上海中心城区为例,定点采集地表灰尘、径流悬浮物、雨水口和河流沉积物,探讨重金属在地表灰尘2降雨径流系统中的环境行为及其生物有效性变化.研究表明,研究区域地表灰尘重金属浓度高于上海土壤背景值,其中Zn 、Pb 、Cd 和Cu 高出5～7倍,Cr 和Ni 高出2倍,径流非点源污染Pb 、Cr 和Ni 贡献较大,Cd 、Cu 和Zn 污染程度较轻.多介质赋存形态研究表明,重金属生物有效性依次为Zn >Ni >Cd >Cu >Pb >Cr.其中Cr 、Zn 和Cu 在4种介质中分别以残渣态、碳酸盐态和有机态为主;Ni 地表灰尘以残渣态为主,其它3种介质以碳酸盐态为主;Cd 地表灰尘以有机态为主,径流悬浮物以非稳定形态为主;Pb 在迁移过程中主导形态由铁锰结合态变为有机态.非稳定形态(F1+F2)在径流悬浮物组分中占有最高比例,6种重金属迁移比率平均值为1174,说明从地表灰尘到径流颗粒物,重金属生物有效性明显升高,径流水体毒性和潜在生态效应值得关注;雨水口和河流沉积物残渣态含量较高,成为重金属在城市地表环境迁移的蓄积库.关键词:重金属;地表灰尘2降雨径流系统;多介质环境;生物有效性

中图分类号:X502　文献标识码:A 文章编号:025023301(2009)0822241207

收稿日期:2008208216;修订日期:2008210215

基金项目:国家自然科学基金重点项目(40730526)

作者简介:常静(1980～),女,博士,主要研究方向为城市环境与多界

面过程,E 2mail :cj1221@https://www.wendangku.net/doc/307309285.html,

3通讯联系人,E 2mail :m liu @https://www.wendangku.net/doc/307309285.html,

Bioavailability of H eavy Metals in U rban Surface Dust and R ainfall 2Runoff System

CH ANGJing

1,2

,LI U Min 1,LI X ian 2hua 2,LI N X iao 1,W ANGLi 2li 1,G AO Lei

(1.K ey Laboratory of G eographic In formation Science of M inistry of Education ,School of Res ources and Environment Science ,East China N ormal University ,Shanghai 200062,China ;2.Research Center of Rem ote Sensing and S patial In formation Science ,School of C ommunication and In formation Engineering ,Shanghai University ,Shanghai 200072,China )

Abstract :A sequential digest was used to examine the speciation of particulate 2ass ociated heavy metals in multi 2media environment of sur face dust and rain fall 2runoff system.Within the Shanghai central district ,different environment medium in four sites were sam pled including street dust ,runoff suspended particles ,gully pot sediment and river sediment during April 2006.The result shows that in the study area ,heavy metal concentrations of sur face dusts are significantly higher than the Shanghai s oil background values and the nonpoint runoff pollution of Pb ,Cr and Ni are serious while Cd ,Cu and Zn pollution degree relatively light.In the multi 2media transport process ,the order of heavy metal bioavailability is Zn >Ni >Cd >Cu >Pb >Cr.F or Cr ,Zn and Cu ,the dominated chemical forms of the four different environmental media remain the same phase of residual ,carbonates and organic fractions respectively.F or Ni ,the main fraction of sur face dust is ass ociated with residual form ,while the other three media become ass ociated with carbonate fractions.F or Cd ,the sur face dust is mainly ass ociated with carbonates ,while runoff particles mainly with labile fractions.The dominated chemical form of Pb als o changes from Fe ΠMn oxides phase to organic phase.The runoff particles contain the highest percentage of the labile fraction (F1+F2),and the mean value of transporting ratio of the runoff suspended particles equals to 1174,indicating that in urban runoff water ,the high bioavailability of the heavy metals and the potential toxicity effect deserves our attention greatly.In gutter inlet and rivers deposit com ponents ,the low percentages of the labile fraction and the higher content of residual fraction reduce the environmental risk of the heavy metals and act as the sink of these elements.K ey w ords :heavy metal ;sur face dust and rain fall 2runoff system ;multi 2media environment ;bioavailability

城市非点源污染指降雨径流淋洗与冲刷大气和汇水面各种污染物引起的受纳水体污染,是城市水环境污染的重要因素.城市地表环境是多介质交互作用、多界面汇集的复杂系统,污染物在各自然要素中的分布具有多源性和不均匀性,从物质迁移的系统角度认识非点源污染物在各个环节的分配特征有

着重要意义.国外不少研究做出了有益的尝试[1～10]

Charlesw orth 等[1～3]

以英国考文垂为例,采集“地表灰尘2雨水口沉积物2河流沉积物”,研究了重金属迁移

转化特征;Duzg oren 等[4,5]

研究了广州“地表灰尘2交通隧道灰尘2雨水口沉积物”重金属分布特征与来

源.目前国内关于单一介质如地表灰尘、降雨径流、

河流沉积物等环境介质的重金属污染研究较多[11～19],但有关重金属物质迁移的整体性研究较少.鉴于此,本实验从物质源汇迁移的角度出发,在建立污染物城市地表环境系统循环概念模式的基础上,定点采集不同环境介质样品,研究重金属在“地表灰尘2降雨径流”系统迁移过程中生物有效性的变

第30卷第8期2009年8月

环境科学E NVIRONME NT A L SCIE NCE

V ol.30,N o.8Aug.,2009

化,以期从总体上把握重金属污染物在城市地表多

介质环境系统的环境行为,为城市非点源污染控制与治理提供科学依据.1　材料与方法

111　地表污染物迁移概念模式

从城市地表环境格局和物质循环角度出发,建

立污染物地表迁移的路线和概念模式(如图1).不

透水地面是城市下垫面分布最广的组成部分,广泛

分布其上的地表灰尘成为污染物的主要载体[1]

,降雨是城市地表环境物质循环的动力因素,雨水口成为连接地表环境和雨水管网之间的通道,城市汇水域(urban catchment )是控制污染物城市地表环境迁移转化的基本单元

图1　污染物城市地表环境系统循环模式

Fig.1　T ransport processes of pollutants in urban surface dust and rain fall 2runoff system

在污染物城市地表环境循环过程中,降雨径流成为各个环境介质之间的有机联系,触发了污染物

在各个介质之间的动态迁移,在这个过程中,复杂的水化学条件不断地作用于各个界面过程,影响着污染物在不同组分中的环境行为,最终形成整个流域地表环境系统内物质的再分配.112　样品采集与分析

选择位于上海市中心区苏州河沿岸的4个不同

功能区样点作为采样区域,华东师范大学校园(XY )为典型文教区内部道路,周围绿化覆盖率较好;中山北路华东师范大学路段(J T )为典型交通区,城市内环高架道路,交通流量较大;中山北路天山茶城(TS )为小商业聚集区,人流较多;枣阳路华东师范大学路段(ZY )为学校周围街道,人流及餐饮摊点较多.分

2422环境科学30卷

别在上述4个样点采集地表灰尘(S1)、径流悬浮物(S2)和雨水口沉积物(S3),苏州河沉积物(S4)采样点设于芙蓉江雨水泵站溢流口附近,靠近上述4个样点所在汇水域的出口.按照物质迁移路线采集不同环境介质,在一定程度上反映出了污染物从地表累积到径流冲刷、雨水口输送,直至排水管道输出、进入受纳水体等一系列界面过程中的物质源2汇迁移关系.

采样时间为2006年4月,用塑料铲和毛刷在每个样点固定的路缘石区域采集地表灰尘,混合均匀作为该样点代表性样品,将低于500μm 粒径颗粒物作为地表灰尘有效样品[14]

.径流采样区域为采集地表灰尘的相同区域雨水口附近,降雨事件为2006204204及2006204208降雨,在降雨全过程中采用2L 聚乙烯瓶人工采集地表径流样品,混合均匀作为每个样点径流样品.在实验室内用真空抽滤装置将充分摇匀的径流水样过0145μm 微孔滤膜,不锈钢刮刀刮取悬浮颗粒物样品,低温烘干后研磨均匀待测.雨水口沉积物采集方法参考文献[1],用专用维护工具打开雨水口井盖,将绑有1m 长伸缩杆的专用勺状采样器伸入水面以下,静置数min ,待水体与颗粒

物充分混合均匀,取出采样器,将沉积物样品装入密封袋,带回实验室冷冻保存.用抓斗式采泥器在芙蓉江泵站溢流口采集苏州河沉积物样品,装入可密封的聚乙烯塑料袋中,带回实验室冷冻保存,所有沉积物样品在低于40℃条件下烘干后研磨均匀待测.重金属赋存形态分析采用改进的T essier 分级提取法[3]

,依次提取重金属的可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态.采用AANA LY ST 800型原子吸收光谱仪测定,其中Cu 、Zn 、Ni 、Cr 及Pb 测定采用火焰法,Cd 采用石墨炉法.2　结果与分析211　重金属多介质总量

图2为不同环境介质重金属总量变化.可以看出,4个样点重金属显示出较一致的空间分布特征,总体上重金属从源到汇,浓度呈下降趋势.Zn 和Cd 在径流颗粒物中浓度最高;Pb 、N 、Cu 和Cr 在地表灰尘中浓度最高,其次为雨水口沉积物,径流颗粒物中最低,这种相似的多介质分布特征在一定程度上反映了重金属元素物质来源和环境行为的相似性.

Charlesw orth 等[1]

对<2mm 和<63μm

两组粒径

图2　不同环境介质重金属总量变化

Fig.2　Variation of heavy metal concentration in the different environmental com ponents

分布的不同环境介质研究表明,Pb 、Cu 及Cd 在雨水

口和河流沉积物中含量最高,Zn 和Ni 则在雨水管道沉积物中浓度最高,重金属总量变化受到粒径分布的影响,而其赋存形态在不同环境介质中的变化

趋势相同,与粒径分布无关.Duzg oren 等[4]

研究表明,不同样点地表灰尘和雨水口沉积物重金属含量的高低并非一一对应,反映了粒径分布、多源性物质

输入等多种因素对污染物含量的影响.章明奎等

[20]

研究表明,土壤重金属总量与径流中重金属浓度相关并不明显,反映了pH 等环境化学条件以及颗粒物本身重金属形态特征对其多介质含量的影响.表1为4个样点不同环境介质重金属总量浓度的平均值,同时给出了上海土壤重金属背景值和苏州河沉积物重金属平均值.

4228期常静等:城市地表灰尘2降雨径流系统重金属生物有效性研究

表1　地表灰尘2降雨径流系统颗粒态重金属总量浓度平均值Πmg ?kg -1

T able 1　M ean values of heavy metal concentrations in the different environmental com ponents Πmg ?kg -1

环境介质与指标

Zn Cd Pb Cu Cr Ni 地表灰尘(S1)

621189016416616317013017810166131径流悬浮颗粒物(S2)1116171018367176701876415954163雨水口沉积物(S3)

973147014117115112013410718968188苏州河芙蓉江路段沉积物(S4)4601860130601048515412316574106上海土壤背景值[17]

86110011325147281597510031190苏州河沉积物平均值[18]

51217

210

3912

23414

4412

4811

可以看出,地表灰尘重金属含量远高于上海土壤背景值,其中Zn 、Pb 、Cd 和Cu 高出5～7倍,Cr 和Ni 高出2倍.与苏州河沉积物重金属平均值相比,Cd 和Cu 的4种环境介质含量都低于苏州河总体污

染水平.Zn 的径流和雨水口组分较高,河流沉积物低于苏州河沉积物平均水平;Pb 、Cr 和Ni 的径流悬浮物、雨水口和河流沉积物浓度都高于苏州河平均水平,说明在苏州河芙蓉江路段,这3种重金属的降雨径流非点源污染贡献较大.212　重金属多介质赋存形态

赋存形态是评价重金属污染程度及潜在生态危害的重要因素.可交换态(F1)最易被生物吸收利用;碳酸盐结合态(F2)在pH 变化时较易重新释放进入水体,铁锰氧化态(F3)在还原环境变化时会部分释放;有机结合态(F4)不易被生物吸收利用;残渣态(F5)主要来源于天然矿物,稳定存在于矿物晶格里,

对生物无效.因此,可交换态和碳酸盐结合态含量(F1+F2)可作为重金属生物有效性指标,称为“非稳定态”[19]

.重金属在各个赋存形态中的分配通常以

各形态含量占总量的百分比,即各形态重金属浓度

的质量分数来表示,表2和图3为重金属在4个环境组分中赋存形态质量分数的变化,表2中黑体数字为重金属在不同环境介质中的主导形态,即5种形态中质量分数最大值,其中对Ni 的雨水口沉积物而言,其主导形态为非稳定形态(F1+F2).

从表2和图3可以看出,Cr 、Zn 和Cu 在4种环境介质中的主导形态未发生变化.Cr 在4种介质中都以残渣态为主,其余4种形态含量较低且较为稳定,说明Cr 在迁移过程中主导形态以残渣态为主,生物有效性较低,对环境危害相对较小.Zn 和Cu 在4种介质中都分别以碳酸盐态和有机结合态为主,说明Zn 的生物有效性要高于Cu ,在4种环境介质中,Zn 为径流悬浮物的碳酸盐态含量最高,径流水体可以析出更多的活性态Zn 进入环境;而Cu 则是径流悬浮物的有机结合态和残渣态含量最低,与其他3种环境介质相比,Cu 在径流水体的生物活性更高.Pb 、Cd 和Ni 则在迁移过程中主导形态发生了变化.Pb 在4种介质中主导形态由铁锰结合态变为有

图3　不同环境介质重金属赋存形态质量分数

Fig.3　Percentages of the heavy metals bound to each speciation fraction in different environmental com ponents

4422环境科学

30卷

表2　不同环境介质重金属赋存形态质量分数Π%

T able2　Percentages of the heavy metals bound to each speciation fraction in different environmental mediaΠ%

重金属环境介质F1F2F3F4F5地表灰尘(S1)115240145211511416921184

Zn 径流悬浮颗粒物(S2)3174671511619941617115雨水口沉积物(S3)116136167331541219115127苏州河沉积物(S4)11054219924178615324164地表灰尘(S1)2193815421946814217117

Cu 径流悬浮颗粒物(S2)91992118391584410714153雨水口沉积物(S3)1142114411437613019140苏州河沉积物(S4)51481212171215518219128地表灰尘(S1)31222612036128331081123

Pb 径流悬浮颗粒物(S2)131311211939116331781157雨水口沉积物(S3)11882716331170371431136苏州河沉积物(S4)31432713925199411441176地表灰尘(S1)11443211191023512022123

Cd 径流悬浮颗粒物(S2)01894119891423519211179雨水口沉积物(S3)01642714471784519318120苏州河沉积物(S4)016531182211882011325152地表灰尘(S1)2135119691381018075152

Cr 径流悬浮颗粒物(S2)4145116081281110874158雨水口沉积物(S3)21312126111132012564105苏州河沉积物(S4)1151115471901011378192地表灰尘(S1)5160171652517701816632132

Ni 径流悬浮颗粒物(S2)101304615019178918313160雨水口沉积物(S3)810028127221281011130116苏州河沉积物(S4)111493110520140811928186

机结合态,生物有效性依次降低.Ni地表灰尘以残渣态为主,其它介质以碳酸盐态为主,生物有效性有所升高.Cd地表灰尘和雨水口沉积物以有机结合态为主,径流悬浮物和河流沉积物以碳酸盐态为主,且径流悬浮物碳酸盐含量最高,表明径流水体中Cd活性态析出更多.

可以看出,除Pb以外,非稳定形态(F1+F2)在其它5种重金属的径流悬浮物组分中都占有最高的比例.Zn的非稳定形态在4种环境介质中差别较大,悬浮物为7113%,其它3种介质为40%左右;Cd 径流悬浮物为4218%,其它3种介质为30%左右; Cu地表灰尘为1115%,悬浮物上升至3118%,之后雨水口下降为219%,河流沉积物为1719%.Ni地表灰尘非稳定态为2313%,悬浮物上升至5618%,雨水口和河流沉积物则下降为40%左右.Charlesw orth 等[2,3]研究表明,重金属在迁移过程中表现出了共同的变化趋势,即从地表灰尘到雨水口和河流沉积物,非稳定形态含量依次升高,其中Cu以雨水口沉积物非稳定形态最高.

213　重金属多介质生物有效性

地表灰尘是径流污染的主要来源,从重金属在城市多介质环境中源汇迁移的角度出发,定义重金属赋存形态的迁移比率.分别将径流悬浮物、雨水口以及河流沉积物3种环境介质的赋存形态含量与地表灰尘相应的形态含量相比,得到重金属在不同环境介质中赋存形态的迁移比率,比值>1,说明在迁移过程中此形态含量有所上升,反之则下降.图4为6种重金属在不同环境介质中各赋存形态迁移比率的变化,曲线为6种重金属迁移比率的平均值.

可以看出,重金属赋存形态在迁移过程中表现出了不同的变化趋势.其中非稳定形态(F1+F2)和铁锰氧化态(F3)变化趋势类似,4种介质中径流悬浮物迁移比率最高,雨水口有所下降,河流沉积物略有回升.有机结合态(F4)径流悬浮物的迁移比率最低,河流沉积物次之,雨水口环节迁移比率最高.残渣态(F5)径流悬浮物的迁移比率最低,经雨水口逐渐增加,河流沉积物迁移比率最高.

从变化范围看,非稳定形态(F1+F2)迁移比率变化最为明显,除Pb外,其余5种金属径流悬浮物迁移比率都大于1,其中Cu和Ni在2～3之间,其次Zn为118,Cr和Cd在114左右,6种重金属迁移比率平均值为1174,说明从地表灰尘到径流悬浮物,重金属生物有效性呈明显上升趋势.铁锰氧化态(F3)变化相对而言比较缓和,Cu由于铁锰氧化态含

5422

8期常静等:城市地表灰尘2降雨径流系统重金属生物有效性研究

图4　不同环境介质重金属赋存形态迁移比率

Fig.4　Heavy metal transport ratios in different environmental com ponents

量比较低,地表灰尘219%上升至径流悬浮物915%,达到了3倍以上,雨水口Zn、Cr为116和112,河流沉积物Cu、Cd为214,其余重金属各组分F3迁移比率都小于1.有机结合态(F4)变化趋势较为明显,雨水口环节显著上升,其原因可能与晴天雨水口的人为污染的有机物输入较多,对重金属吸附作用较为明显,径流环节重金属迁移比率都小于1,河流沉积物除Pb以外迁移比率也都小于1.

残渣态(F5)变化趋势中Pb比较特殊,径流悬浮物、雨水口和河流沉积物迁移比率都大于1,说明Pb 在迁移过程中,各个环节都起到了去除作用,生物有效性逐渐降低.而其它5种重金属径流悬浮物组分残渣态显著下降,增加了径流水体的生态毒性;雨水口和河流沉积物组分残渣态迁移比率逐渐上升,说明这2个环节对重金属生物有效性都起到了一定的去除作用,成为重金属“蓄积库”.

3　讨论

在以降雨径流为主要驱动力的污染物地表环境迁移过程中,污染物进入下一个环境组分时,总要有新的污染源加入,出现新的控制因子,使得污染物在不同环境组分间的分配和理化特征更为复杂.颗粒物不断经受着分选、混合以及储存等各种与水动力条件有关的界面过程[1],重金属的吸附2解吸、水解、沉淀等一系列环境行为也都要受到水化学条件,如pH、Eh、水温及离子强度等因素的影响.

地表灰尘颗粒物来源于自然降尘、交通活动以及人为丢弃物等,处于较为干燥的环境,以交换态存在的重金属元素在中性条件下可释放出来,而碳酸盐结合态对pH最敏感,在酸性条件下易释放.在降雨条件下,受到较低酸性水环境条件的影响,重金属溶出量均随pH的降低而增大[21],使得径流悬浮物的非稳定形态比例明显增加.雨水口是非点源污染物进入水环境的首要通道,其干湿交替的微观环境,成为一个“较为封闭的生物化学反应器”[9],无雨时间长短,降雨事件以及外源物质输入等,都可以使其pH和Eh值变化频繁,而且雨水口沉积物中有机物含量较高,使得铁锰氧化态易于被还原,影响重金属的形态分布[9].

雨水管道沉积物是排水系统溢流污染很重要的物质来源[15,16],上海市多数分流制系统均存在不同程度的雨污混接现象,而且其管道沉积状况也十分严重[22].管道内表面、管底沉积物和污水中存在大量高活性的微生物,与有机污染物质之间进行着复杂的物理、化学和生物学过程,对重金属的吸附2解析过程也有很重要的影响.河流沉积物作为污染物汇水域迁移的汇,在条件合适的时候,由于沉积物2水界面的扰动,使得底泥重金属有二次释放的可能.

综上所述,由于污染物在城市地表环境中的迁移过程较为复杂,不同环境介质重金属赋存形态的变化影响因素众多,本研究只是粗浅提出了多介质研究的基本思路,还应加强以城市汇水域为基本单元的污染物环境行为分析,尤其是对降雨径流水体的长期监测,为城市非点源污染控制与治理提供科学依据.

4　结论

(1)研究区地表灰尘重金属浓度高于上海土壤背景值,其中Zn、Pb、Cd和Cu高出5～7倍,Cr和Ni 高出2倍,Pb、Cr和Ni径流非点源污染贡献较大, Cd、Cu和Zn污染程度较轻.

(2)在重金属多介质迁移过程中,生物有效性

6422环境科学30卷

依次为Zn>Ni>Cd>Cu>Pb>Cr.其中Cr、Zn和Cu 在4种介质中主导形态未发生变化,分别以残渣态、碳酸盐态和有机结合态为主.Ni地表灰尘以残渣态为主,其它3种介质以碳酸盐态为主.Cd地表灰尘以有机态为主,径流悬浮物以非稳定形态为主.Pb 在迁移过程中主导形态由铁锰结合态变为有机态.

(3)从地表灰尘到径流悬浮物,非稳定形态比例(F1+F2)明显增加,6种重金属迁移比率平均值为1174,生物有效性呈上升趋势,径流水体毒性和潜在生态效应值得关注;雨水口和河流沉积物组分残渣态含量较高,一定程度上降低了重金属生物有效性,成为重金属在地表环境迁移中的蓄积库.

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8期常静等:城市地表灰尘2降雨径流系统重金属生物有效性研究

沉积物中重金属的生物有效性研究综述

沉积物中重金属的生物有效性研究综述张学辉1，陈爱华1，宋端阳1 (大连水产学院，大连，116023) xhz19810@https://www.wendangku.net/doc/307309285.html, 摘要：本文综述了沉积物中重金属的生物有效性的研究，主要包括重金属污染常用评价体系，沉积物中重金属的存在形态，以及生物对重金属的生物利用等方面。同时对沉积物中重金属的生物有效性研究进行了展望。关键字：沉积物重金属生物有效性近年来,随各种工业废液排入水体,其中重金属的含量越来越高,严重影响着人类及其它生物的健康与生存,如汞、砷、铬能引起神经系统疾病和有致癌作用。海洋沉积物是进入海水中许多化学物质的主要归宿地，海洋沉积物环境质量研究自上世纪8O年代以来已成为国际重要研究领域[1]。在研究以重金属为主要污染物的水体中,通常把沉积物视为探索环境重金属污染的工具。由于沉积物中重金属化学行为和生态效应的复杂性，对积物中重金属生物有效性的研究是当前学术界的热点研究课题[12]。一、沉积物中重金属污染的评价体系及存在形态 1.1沉积物中重金属污染的评价体系对于沉积物中重金属污染的研究，近年来出现了许多从沉积学角度提出的污染评价方法，如地累积指数法(Geoaccumulation Index)、污染负荷指数法(The Pollution Load Index)、潜在生态危害指数法(The Potential Ecological Risk Index)及Hilton 等的回归过量分析法(Excess after Regression Analysis)．我国学者贾振邦等应用模糊集理论(Theory of Fuzzy Subset)和脸谱法(Face graph)对沉积物中重金属进行了评价。上述评价方法代表了国际上有关沉积物中重金属研究的先进方法。潜在生态危害指数法和地累积指数法是两种比较常用的评价体系。 1.1.1潜在生态风险评价潜在生态风险指数法是瑞典学者Haknson[3]于1980年提出的，它是划分沉积物污染程度及其水域潜在生态风险的一种相对快速、简便和标准的方法，通过测定沉积物样品中有限数量的污染物含量进行计算。潜在生态风险指数值可反映表层沉积物金属的含量、金属污染物的种类数、金属的毒性水平及水体对金属污染的敏感性。生态风险指数法在我国的应用已较为广泛，不少文献介绍了利用该法进行水域生态风险性分析和评价，并对水域的生态风险性进行定量分析作出了有益的尝试。其计算公式如下： -1-

天津城市道路灰尘重金属污染特征_孙宗斌 - 副本 - 副本

生态环境学报 2014, 23(1): 157-163 https://www.wendangku.net/doc/307309285.html, Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@https://www.wendangku.net/doc/307309285.html, 基金项目：国家自然科学基金项目（41372373；40973078）；国家自然科学青年基金项目（41301221；41301096）；教育部新世纪人才计划（NCET-10-0954）；国家科技支撑计划项目（2012BAC07B02）；天津市高校“优秀青年教师资助计划”（ZX110QN006）作者简介：孙宗斌(1990年生)，男，硕士研究生，主要从事生态环境与灾害风险研究，E-mail ：1046667880@https://www.wendangku.net/doc/307309285.html, 。 * 通信作者：胡蓓蓓(1979年生)，女，讲师，博士，主要从事生态环境与灾害风险研究，E-mail ：hubeibei0328@https://www.wendangku.net/doc/307309285.html, 收稿日期：2013-10-15 天津城市道路灰尘重金属污染特征孙宗斌，周俊，胡蓓蓓*，王祖伟，孟伟庆，王中良天津师范大学城市与环境科学学院，天津 300387 摘要：以天津城市道路灰尘重金属为研究对象，按照环线分布将天津市中心城区划分为内环以内、内环—中环、中环以外3个区域，总共设置93个采样点。对表层灰尘进行采样收集，预处理后测定样品的理化性质，采用原子吸收光谱仪测定道路灰尘中重金属Cd 、Cr 、Cu 、Ni 和Pb 的含量，进而分析天津市道路灰尘重金属的含量水平，运用ArcGIS 软件中的地统计分析方法内插得出其空间分布特征，通过Pearson 相关分析和主成分分析判析重金属来源。研究结果表明：道路灰尘颗粒粒径表现为双峰，主峰对应粒径较小，且为非正态分布，大量小粒径颗粒的存在使重金属含量增高；市区和各环区有机质变异系数较大，道路灰尘中有机质的空间分布差异较大，因而人为因素影响广泛；市区道路灰尘中重金属Cd 、Cr 、Cu 、Ni 和Pb 的平均含量依次为0.99、121.41、100.62、43.35和61.48 mg·kg -1，分别为天津土壤环境背景值的11.00倍、1.44倍、3.49倍、1.30倍和2.93倍；Cd 、Cr 和Cu 的空间分布差异较大，Ni 和Pb 的空间分布差异较小；Pearson 相关分析表明Pb-有机质（P ＜0.05）， Cu-Ni （P ＜0.01）和Cr-Cu （P ＜0.05）之间存在显著正相关关系，主成分分析人为因素的积累贡献率为33.050%，自然因素的积累贡献率为57.315%，因此得出重金属受人为因素影响较大，交通尾气排放和工业污染为天津道路灰尘重金属污染的重要来源，且以多因子复合影响为主。关键词：道路灰尘；重金属；污染特征；天津中图分类号：X14 文献标志码：A 文章编号：1674-5906（2014）01-0157-07 引用格式：孙宗斌，周俊，胡蓓蓓，王祖伟，孟伟庆，王中良. 天津城市道路灰尘重金属污染特征[J]. 生态环境学报, 2014, 23(1): 157-163. SUN Zongbin, ZHOU Jun, HU Beibei, WANG Zuwei, MENG Weiqing, WANG Zhongliang. Characteristics of heavy metal pollution in urban street dust of Tianjin [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2014, 23(1): 157-163. 随着城市化、工业化进程的不断加快以及城市人口的日益剧增，城市环境污染问题日益严重，已得到政府、学者和民众的广泛关注。道路灰尘是引发城市环境污染的重要来源，它是由交通运输排放（DE-MIGUEL 等，1997；DUZGOREN-AYDIN 等，2006；FERREIRA-BAPTISTA 和DE MIGUEL E ，2005；KARTAL 等，2006）、工业排放（AHMED 和ISHIGA ，2006；SINDERN 等，2007；张菊等，2006）、建筑和道路等表面粒子风化剥蚀、大气沉降以及其他人类活动共同作用产生的（AMATO 等，2009；FILIZ 和HASAN ，2010；MORTON-BERMEA 等，2008）。由于所携带的污染物质大部分来自区域内部短时间内的累积，因此道路灰尘对区域环境状况有良好的指示作用（王济等，2012）。在城市环境中长时间积累的重金属等有毒元素，具有潜伏性、持久性、难降解性和毒性效应等特点（刘培桐等，1995），因此被称为“化学定时炸弹”（CHARLESWORTH 和LEES ，1999；SHI 等，2008；STIGLIANI 等，1991；WEI 等，2010；WOOD ， 1974）。环境中重金属浓度的增加会潜在威胁人类的安全和健康，并且严重干扰自然生态系统的循环（WEI 等，2010；STIGLIANI 等，1991）。以灰尘为介质携带重金属的传播方式，一方面极易通过对悬浮粒子的摄取、吸收和皮肤接触吸收直接进入人体（AELIONA 等， 2008；CROSBY ，1998；DOCKERY 和POPE ，1994；KABATA-PENDIAS 和PENDIAS ，1992；SADIQ 和MIAN ，1994；WEI 等，2010）；另一方面，地表灰尘重金属还可通过水循环和大气循环间接影响城市环境质量（张一修等，2012），威胁人类健康。因此，分析道路灰尘重金属污染特征具有重要的理论价值。自上世纪70年代中后期以来，国内外在道路灰尘重金属研究领域主要涉及地表灰尘重金属来源识别（张一修等，2012），污染特征与迁移转化探析（田晖等，2006；马旺海等，2008），重金属粒级效应与赋存状态研究（王丽丽等，2009），道

博雅闻道—衡水金卷2018_2019年度高三第三次联合质量测评文综地理试题(答案图片版

博雅闻道一金卷2018-2019年度高三第三次联合质量测评文综（地理部分）一、选择题本题共35小题，每小题4分，共140分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。近期，美国对中国向其出口的商品不断增加关税，中美间的贸易争端由此展开。下图为某国外机构预测的我国部分省市经济可能受贸易战影响的程度(港澳台不在评测之列)。据此完成1～2题。 1.该机构预测的依据最可能是 A.对外贸易的数额 B.经济发达程度 C.出口占GDP的比重 D.当地美资企业的多少 2.为应对中美贸易争端，当前国家层面可采取的最佳措施是 A.调整产业结构，积极发展高新技术产业 B.拓展国市场，尽可能减少对外出口 C.积极倡导和参与区域经济一体化，扩大对外开放 D.优化重组相关企业对高关税产品限制生产

荷兰全年平均降水量与蒸发量分别为760mm和550m，降雨量年分布较为均匀，而蒸发量则集中于4至9月期间。荷兰1/4土地海拔不到lm，筑堤拦海和排涝在1000多年的荷兰治水历史中成为整个国家的重要活动，开始时雨水完全可以依靠重力排放入海，后来则雩依靠动力。下图为公元1000年以来荷兰西部区域陆地下沉与海平面上升情况。据此完成3～5题。 3.荷兰需要依靠动力才能排水入海的时间大约起始于 A.1100年 B.1400年 C.1600年 D.1900年 4.为防涝，荷兰一年中雨水排放的旺季往往是 A.每年9月至来年3月 B.每年5月至9月C每年上半年时间 D.每年下半年时间 5.目前荷兰又将围垦的一些低地退陆还海，其主要目的是 A.增加海域，开发海洋资源C减少风暴潮对沿海低地侵害 B.维护沿海湿地生态系统 D.大力发展沿海旅游业地质学家景兰曾对某地地理景观作如下表述：“深厚坚固相间互之块状砂岩与砾岩，侵蚀之后，绝崖陡壁，直如人造之坚固伟岸之堡垒，而不知其为天造地设也。……峰崖嵬，江流奔腾，赤壁四立绿树上覆，真岭南之奇观也”。下图为该地植被垂直分异模式示意图。据此完成6～8题。 6.该地地貌景观的形成主要是 A.岩受风化作用的结果 B.变质岩在抬升过程中受流水侵蚀的结果 C.地壳抬升后风力作用的结果D沉积岩在抬升过程中受流水侵蚀的结果

城市灰尘地球化学研究进展

第33卷第3期物　探　与　化　探Vol.33,No.3 2009年6月GE OPHYSI CAL&GE OCHE M I CAL EXP LORATI O N Jun.,2009　城市灰尘地球化学研究进展李凤全,潘虹梅,叶玮,朱丽东,曹志纯 (浙江师范大学旅游与资源管理学院地理过程实验室,浙江金华　321000) 摘要:城市灰尘是城市环境学研究的对象之一。对国内外有关城市灰尘的物化特征、时空分布、物质来源、迁移转化、生物效应及环境质量评价等方面的研究成果进行总结,提出在今后的研究中应进一步完善城市灰尘来源的判别、城市灰尘不同空间尺度的研究、迁移转化机理的研究以及环境综合评价研究。关键词:城市环境学;城市灰尘;环境地球化学中图分类号:P632 文献标识码:A 文章编号:1000-8918(2009)03-0313-06 随着城市化在全球范围内的飞速发展,以及城市人口的不断增长,客观上需要增加对城市生态环境的了解,并研究城市生态环境与人类健康之间的相互关系。城市灰尘污染和城市大气污染、水污染、噪声污染、城市热岛、光化学烟雾等构成了不同类型的城市环境灾害,城市灰尘对生态系统的破坏是隐蔽的、潜在的、长期的[1]。除城市灰尘颗粒物本身外,其携带的有毒有害元素和化合物等更增强了城市灰尘本身的危害性。因此研究城市灰尘地球化学是评价城市环境质量的一种积极有效的手段。 1　城市灰尘概念城市灰尘主要是指附着、沉淀于城市人工铺地(道路、桥面、街面、广场)及地面附着物、建筑物的裸露面上,未被固化黏结易于被地表径流、雨水及大气带动、运移和飘浮的固体颗粒物[1]。城市灰尘与大气颗粒物污染有密切的成因演化关系,大量的城市灰尘在风和大气流体的作用下,扬起、沉降、扬起、沉降往复交替循环。城市灰尘中的有害物质通过扩散或在适当条件下,可以发生各种转换形成更具危害的二次和三次污染物[2]。国内外在灰尘物化特征、时空分布、物质来源、迁移转化、生物活性以及环境质量评价等方面积累了较多的研究成果。 2　城市灰尘研究进展 2.1　城市灰尘物化特征 2.1.1　粒径划分及特征目前国内外的研究对于城市灰尘粒径的划分没有统一的标准,不利于各研究结果进行对比,并最终影响对灰尘中污染物作出恰当的评价。目前的研究大多分析小于某一粒径的城市灰尘:颗粒物过35目(<500μm)用于研究pH和粒度;过65目(<250μm)用于分析有机质;过120目(<125μm)用于分析重金属的总量和赋存形态;过240目(<63μm)用于分析重金属含量[3-6]。粒度是表征颗粒物行为最主要的参数。颗粒物的全部性质都与粒径有关[2],细颗粒表面积大、吸附力强,从而导致街道灰尘中重金属含量随粒径的减小而增加。街道灰尘的粒径分布一般服从对数正态分布,但也有研究[7-9]发现街道灰尘的粒径分布具有非正态性和多峰性,且主要以砂粒为主。研究表明[5,10]:粒径大于125μm的灰尘对人体的危害较小,粒径小于125μm的颗粒容易吸附在皮肤上,并更易被胃酸溶解,从而被人体吸收;粒径小于100μm的颗粒容易在一定的外动力条件下(如风、车辆行驶)以悬浮方式进入大气并长期滞留;粒径小于66μm的街道灰尘在微风的作用下很容易扬起,是城市大气颗粒污染物的主要来源,一般在雨水冲刷或静风条件下才会降落到地表。 2.1.2　矿物组成对城市灰尘物质组成的研究,沿用许多自然科学使用的基本方法,通过物质组成发现规律、揭示原理、寻求质的变化[11]。灰尘的矿物组成是与其物质来源密切相关的,研究城市灰尘的矿物组成一方面为研究灰尘的物质来源提供了方向,另一方面也为了解元素的赋存状态提供了一定的物质基础。矿物收稿日期:2007-10-17 基金项目:浙江省教育厅项目(20060478)资助

地表灰尘重金属含量及分布特征彭东旭

地表灰尘重金属含量及分布特征彭东旭发表时间：2019-04-26T15:46:12.093Z 来源：《基层建设》2019年第3期作者：彭东旭 [导读] 摘要：为了对地理学科进行更加深入的探讨和研究，为了能更具有针对性地治理大气污染以及粉尘污染，为了更高效地明确各城市地表灰尘的来源以及更好地总结各大城市地表灰尘重金属的分布规律，此篇论文在查阅了多篇相关文献的基础上，论证了我国城市地表灰尘重金属含量及分布特征，并且通过实地调查和考研，分析了地表灰尘重金属的表现形式以及来源，也进一步阐述了地表灰尘重金属分布特点的形成原因和影响因素。广西理工职业技术学院广西崇左 532200 摘要：为了对地理学科进行更加深入的探讨和研究，为了能更具有针对性地治理大气污染以及粉尘污染，为了更高效地明确各城市地表灰尘的来源以及更好地总结各大城市地表灰尘重金属的分布规律，此篇论文在查阅了多篇相关文献的基础上，论证了我国城市地表灰尘重金属含量及分布特征，并且通过实地调查和考研，分析了地表灰尘重金属的表现形式以及来源，也进一步阐述了地表灰尘重金属分布特点的形成原因和影响因素。关键词：重金属; 累积; 灰尘; 城市功能区前言随着工业化进程的进一步加快，城市空气污染日益严重，若遇见大风天气，地表灰尘则会随风肆虐，常常会影响居民出行和交通安全，特别是在地表灰尘重金属超标的情况下，若人类大肆吸入此类灰尘，常常会造成呼吸道感染，严重者还会危及生命。所以，对城市地表灰尘重金属含量及分布特征进行研究与分析是十分有必要的。不少地理学家对我国的大中型城市特别是一二线城市进行了地表灰尘重金属含量的研究和探索，虽然城市不同，但其地表灰尘重金属基本上都是包括 Cd、Cu、Pb和Zn等化学元素，并且这些元素在城市工厂集中分布地区表现地最为明显。而且，不同城市因布局不同或城市规划以及道路建设的不同，其地表灰尘重金属含量及分布特征有明显差异。本文根据已有文献和在先人研究的成果的基础上，从空间、时间、地域等多重角度入手,通过互联网技术收集大数据，以全国各地区地表灰尘中重金属含量数据为样本，以省会城市的不同功能区为样例，随机选取几个城市，地表灰尘重金属数据的分析和比对，阐述我国地表灰尘重金属含量以及其分布特征。 1城市不同功能区地表灰尘重金属分布的表现形式本次研究过程中我们将从全国随机抽取调查，并对随机抽取的数据进行相关的统计，我们可以看得出其实地表灰尘重金属分布在不同的城市中，地表灰尘的差异性较大，比如说有的城市中Cd的含量要远远超过其它城市，甚至于高出了将近9倍的含量，可见地表灰尘的严重性，而有在这些随机抽选的城市中，有的城市地表灰尘Cu含量却在39.3-850mg?kg。可见这些城市中地表灰尘的严重程度。 1.1商业区地表灰尘重金属分布不同城市之间商业区地表灰尘重金属含量的分布比较均匀，众所皆知，城市地表灰尘重金属 4个元素即是 Cd、Cu、Pb 和 Zn，这4个元素的含量变异度均低于 100%。其中，Cd、Cu、Pb和Zn 含量最高的城市分别为沈杭州和洛阳，Cd 含量最低的城市是贵阳，Cu、Pb 和Zn含量最低的城市是济南。所以，综上所述，这些省会城市中，商业区地表灰尘重金属含量较高的城市是洛阳，地表灰尘重金属含量较低的城市是济南。 1.2交通区地表灰尘重金属分布因某市特殊的地理位置和地貌结构，地表灰尘重金属中Cd含量远远高于其它城市，所以其参与比较的各功能区不同城市之间 Cd 的变化程度都较高。除Cd外，不同城市交通区地表灰尘Pb的变异度相对较高，最高值437 mg?kg 。而北京是最低值60.7 mg?kg的7.2倍。其它两个化学元素的含量变异度都较低，特别是 Zn，最高值788 mg?kg相差仅3.72倍。所以，总体看来，在这些省会城市中，交通区地表灰尘重金属含量较高的城市是重庆，地表灰尘重金属含量较低的城市是西安。 2城市不同功能区地表灰尘重金属来源一般城市的功能分区划分为工业区、交通区、商业区和居民文教区，下面将重点分析这四大功能区的地表灰尘重金属来源及影响因素。工业区地表灰尘重金属含量远高于城市土壤，说明该区域灰尘重金属并不主要来源于土壤，而是很大程度上来源于工业生产。与之相关的不同类型的工业活动释放的重金属元素不同，其城市不同功能区地表灰尘重金属的表现形式也随之不同。若城市的工业类型以重工业为主，那么其工业区的地表灰尘重金属元素的表现形式则是 Zn，例如钢铁制造业的是Zn，汽车制造业的是 Pb ，冶炼和机械加工因原材料的不同释放的元素也不同，如洛阳的铜业生产则可能释放大量的含 Cu的微量元素，这种微量元素进入周边环境之后会导致灰尘 Cu 含量增高，影响让人们的生活质量。另外， Cd 的释放可能与机械、电镀等工业类型有关，热电工业与 Pb 等多种重金属的释放有关，若地表灰尘重金属中这两种元素的含量过多，也容易引起呼吸道疾病的传播与感染。在研究的过程中发现，能够影响地表灰尘的是交通活动，城市之间的交通区地表灰尘重金属来源主要是机动车辆在刹车的过程中刹车块、轮胎及其它零件的磨损以及汽车尾气的排放和道路旁反复扬起或沉积的灰尘。其中，化学元素Zn主要来源于轮胎的磨损，ZnO元素作为硬化过程的催化剂被添加到轮胎中，在轮胎中占0.4% ～4%; 而所谓的Cu元素，其主要来自于刹车块的磨损时所产生的。 Pb元素可能来源于平衡轮胎的铅块的磨损和尾气的排放; 而反复扬起和沉积的道路扬尘的物质组成较为复杂，它包含了多种来源的有害重金属，以印度交通路口的重悬浮颗粒物为例，不少科学家对其作了定量分析，研究显示41%来自道路灰尘，15%来自机车释放，15%来自海洋气溶胶，6%来自金属工业，6%来自煤的燃烧。因此扬尘的再次沉降是交通区地表灰尘多种元素的共同来源。商业区地表灰尘来源相对多样和复杂，与工业区和交通区不同，商业区没有工业生产和交通运输等释放重金属的主体活动，商业区的特点是位于城市干道旁、商品种类繁多和人群聚集且流动量大，因此商业区地表灰尘重金属既来源于土壤、空气沉降，又部分受交通活动的影响，还与建筑物外墙的风化、城市设施表面油漆碎片的脱落、商品的磨蚀以及人群的聚集所产生的灰尘有关，人群聚集较多的地区其地表灰尘的重金属含量也会较高。居民文教区相对于工业区而言，其污染源较少；相对于交通区而言，其车辆密集度不高，道路扬尘现象也并不严重；相对于商业区而言，人群聚集现象较为可观，所以这一区域的地表灰尘金属含量较少。但是，这并不代表居民文教区的地表灰尘不含有金属。由于这一区域小区众多，而小区内的环境参差不齐，有些小区绿化面积较好，这种小区内的地表灰尘重金属含量就较低，反之，则地表灰尘重金属的含量就较高。另外，家庭所用的家具和日用品所释放的重金属的微粒经过日积月累的沉积然后通过垃圾倾倒等方式进入室外，与室外的空气相流通，最后的结果就是沉降到地表，造成地表灰尘重金属含量过高，特别是灰尘中的Pb和Cd两种化学

博雅闻道—衡水金卷2018-2019年度高三第三次联合质量测评文综地理试题答案图片版

博雅闻道一衡水金卷2018-2019年度高三第三次联合质量测评文综（地理部分）一、选择题本题共35小题，每小题4分，共140分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。近期，美国对中国向其出口的商品不断增加关税，中美间的贸易争端由此展开。下图为某国外机构预测的我国部分省市经济可能受贸易战影响的程度(港澳台不在评测之列)。据此完成1～2题。 1.该机构预测的依据最可能是 A.对外贸易的数额 B.经济发达程度 C.出口占GDP的比重 D.当地美资企业的多少 2.为应对中美贸易争端，当前国家层面可采取的最佳措施是 A.调整产业结构，积极发展高新技术产业 B.拓展国内市场，尽可能减少对外出口 C.积极倡导和参与区域经济一体化，扩大对外开放 D.优化重组相关企业对高关税产品限制生产荷兰全年平均降水量与蒸发量分别为760mm和550m，降雨量年内分布较为均匀，而蒸发量则集中于4至9月期间。荷兰1/4土地海拔不到lm，筑堤拦海和排涝在1000多年的荷兰治水历史中成为整个国家的重要活动，开始时雨水完全可以依靠重力排放入海，后来则雩依靠动力。下图为公元1000年以来荷兰西部区域陆地下沉与海平面上升情况。据此完成3～5题。 3.荷兰需要依靠动力才能排水入海的时间大约起始于年年年年 4.为防涝，荷兰一年中雨水排放的旺季往往是 A.每年9月至来年3月 B.每年5月至9月 C每年上半年时间 D.每年下半年时间 5.目前荷兰又将围垦的一些低地退陆还海，其主要目的是 A.增加海域，开发海洋资源 C减少风暴潮对沿海低地侵害 B.维护沿海湿地生态系统 D.大力发展沿海旅游业地质学家冯景兰曾对某地地理景观作如下表述：“深厚坚固相间互之块状砂岩与砾岩，侵蚀之后，绝崖陡壁，直如人造之坚固伟岸之堡垒，而不知其为天造地设也。……峰崖崔嵬，江流奔腾，赤壁四立绿树上覆，真岭南之奇观也”。下图为该地植被垂直分异模式示意图。据此完成6～8题。 6.该地地貌景观的形成主要是 A.岩受风化作用的结果 B.变质岩在抬升过程中受流水侵蚀的结果 C.地壳抬升后风力作用的结果D沉积岩在抬升过程中受流水侵蚀的结果 7.与谷地相比，图中山顶植被的生长环境主要表现为 A.光照条件差 B.热量条件差 C.干旱 D.土壤贫瘠 8.该地植被分异有别于一般垂直地带性规律的原因主要 A.相对高度小，坡度陡 B.地形封闭，降水条件差

鸡粪堆肥有机物演化对重金属生物有效性影响研究_卜贵军

第35卷第11期2014年11月环境科学ENVIRONMENTAL SCIENCE Vol.35,No.11Nov.,2014 鸡粪堆肥有机物演化对重金属生物有效性影响研究卜贵军1,2,于静3,邸慧慧4,罗世家1,2,周大寨1,肖强1,2? (1.湖北民族学院生物资源保护与利用湖北省重点实验室,恩施　445000;2.湖北民族学院林学园艺学院,恩施　445000; 3.成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都　610059; 4.湖北省烟草公司恩施州公司,恩施　445000) 摘要:采用离子色谱、三维荧光光谱、紫外?可见吸收光谱和多元统计分析,研究了鸡粪堆肥水溶性有机物(DOM)和重金属组成与演化特性,探究了有机物演化对重金属生物有效性的影响及其机理.结果显示,堆肥升温期和高温期有机物降解最为剧烈,产生了大量苹果酸、酒石酸、乙酸和草酸,其浓度分别在2097.55~2155.61、39.24~51.58、12.52~12.90及1.68~ 2.31mg ·L -1之间;堆肥降温期和二次发酵过程,蛋白类物质降解,腐殖质类物质合成,DOM 的腐殖化率和缩合度增大,稳定性增强.堆肥过程中水溶态重金属中Fe 的浓度(1.069~7.106mg ·L -1)最高,Al、As、Cr、Cu 和Mn 的浓度(0.1~1.008 mg ·L -1)其次,Pb 的浓度(0.003~0.02mg ·L -1)最低,随着堆肥的进行水溶态重金属含量呈下降趋势(Al 除外),相关性分析显示,水溶态重金属主要结合在腐殖质类物质上,生物可利用性低.分析结果表明,堆肥可通过降低水溶态重金属的含量和将水溶态重金属络合在腐殖质类物质上降低产品中重金属的生物有效性.关键词:鸡粪;堆肥;有机物;重金属;生物有效性中图分类号:X705　文献标识码:A　文章编号:0250?3301(2014)11?4352?07　DOI :10.13227/j.hjkx.2014.11.043 收稿日期:2014?03?31;修订日期:2014?05?04 基金项目:国家自然科学基金项目(31260057);湖北省科技厅自然科学基金项目(B2013077);生物资源保护与利用湖北省重点实验室第四批开放基金项目(PKLHB1322) 作者简介:卜贵军(1981~),男,讲师,主要研究方向为物质微观结构,E?mail:379977049@https://www.wendangku.net/doc/307309285.html, ?通讯联系人,E?mail:hbmysws@https://www.wendangku.net/doc/307309285.html, Influence of Organic Matter Evolution During Composting on the Bioavailability of Heavy Metals BU Gui?jun 1,2 ,YU Jing 3,DI Hui?hui 4,LUO Shi?jia 1,2,ZHOU Da?zhai 1,XIAO Qiang 1,2 (1.Key Laboratory of Biologic Resources Protection and Utilization of Hubei Province,Hubei Minzu University,Enshi 445000,China;2.College of Forest and Horticulture,Hubei Minzu University,Enshi 445000,China;3.State Key Laboratory of Geological Hazard Prevention and Geological Environment Protection,Chengdu University of Technology,Chengdu 610059,China;4.Enshi Tobacco Company of Hubei Province,Enshi 445000,China) Abstract :Ion chromatography,fluorescence spectroscopy,UV?visible absorption spectroscopy and multivariate statistical analysis were applied to study the composition and evolution characteristics of dissolved organic matter (DOM)and heavy metal extracted from chicken manure during composting,and the influence of organic matter evolution on the bioavailability of these heavy metals was further investigated.The result showed that,a large number of organic acids were generated during the active stage,and their concentrations were in the range of 2097.55?2155.61mg ·L -1,39.24?51.58mg ·L -1,12.52?12.90mg ·L -1and 1.68?2.31mg ·L -1,respectively.During the curing stage,protein?like matter was degraded,whereas humic?like substances were formed,which increased the humification degree,condensation degree and stability of DOM.The content (1.069?7.106mg ·L -1)of dissolved iron ranked first during composting,that of dissolved Al,As,Cr,Cu and Mn (0.1?1.008mg ·L -1)ranked second,and the concentration of dissolved lead was the lowest.Concentrations of all heavy metals decreased during composting except aluminum.Furthermore,the result from correlation analysis showed that these dissolved heavy metals were bound with DOM,and their bioavailability was low.It could be concluded that,the bioavailability of the heavy metals in chicken manures became lower through the decrease of dissolved heavy metals and the binding between dissolved heavy metals and humic?like substances. Key words :chicken manure;composting;organic matter;heavy metals;bioavailability 堆肥是畜禽粪便常用的一种处理方式,在堆肥过程中,一部分有机物在微生物作用下降解成二氧化碳、水及氨等物质,导致堆体减容减重;另一部分有机物在微生物的作用下转化为富里酸、胡敏酸及胡敏素类等腐殖质物质,增强了堆肥的稳定度[1~3].堆肥过程中,大部分有机物只有在溶于水后才能被微生物利用,因此,水溶性有机物(DOM)是研究堆肥物质转化的重要介质,它比固相有机质更能灵敏反映堆肥过程物质演化特征[4~6].此外, 堆肥DOM 中含有的有机酸和腐殖酸类物质,能够吸附和络合重金属,引起后者存在形态和生物有效网络出版时间：2014-10-21 13:50 网络出版地址：https://www.wendangku.net/doc/307309285.html,/kcms/doi/10.13227/j.hjkx.2014.11.043.html

理化性质对土壤–农作物系统重金属生物有效性影响研究进展

Advances in Geosciences地球科学前沿, 2014, 4, 214-223 Published Online August 2014 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/307309285.html,/journal/ag https://www.wendangku.net/doc/307309285.html,/10.12677/ag.2014.44026 Research Progress in the Effect of Physical and Chemical Properties on Heavy Metal Bioavailability in Soil-Crop System Yuan Yuan Coal Geological Bureau of Fujian Province, Fuzhou Email: 181475989@https://www.wendangku.net/doc/307309285.html, Received: Jun. 8th, 2014; revised: Jul. 4th, 2014; accepted: Jul. 12th, 2014 Copyright ? 2014 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.wendangku.net/doc/307309285.html,/licenses/by/4.0/ Abstract This paper comprehensive reviewed the existing laws of heavy metals in soil-plant system, ana-lyzed the source, migration, transformation and enrichment regularity of heavy metal pollutants in soil plant system, summarized the effect of physicochemical properties of soil and crop physio-logical-biochemical factors on heavy metal bioavailability in soil-crop system, dissected the relat-ing factors, and discussed recent related research methods. This study finally submitted the weak link in the system, and proposed the further research in spatial relationship with different heavy- metals, influence mechanism and quantitative model. Keywords Soil-Crop System, Heavy Metal Form, Migration and Transformation Laws, Correlation Study 理化性质对土壤–农作物系统重金属生物有效性影响研究进展袁园福建省煤田地质局，福州 Email: 181475989@https://www.wendangku.net/doc/307309285.html,

包头市青山区地表灰尘重金属污染特征分析

包头师范学院本科毕业论文论文题目：包头市青山区地表灰尘重金属污染特征分析学号：1012410119 学生姓名：郭亚丽学院：资源与环境学院专业：地理科学班级：2010级地理科学1班指导教师：韩秀凤副教授二Ｏ一四年五月十五日

摘要地表灰尘重金属是反应城市污染状况的重要指标之一，以包头市青山区为对象，研究了地表灰尘重金属的污染的特征，利用X-Ray荧光光谱仪分析8个重金属Mn、Cr、Zn、V、Co、Pb 、Cu、Ni的含量，采用内梅罗指数法对地表灰尘重金属的生态危害进行了评价。结果表明，青山区地表灰尘中的、Mn、Cr、Zn、V、Co、Pb 和Cu的平均含量分别为514.4、180.9、76.2、70.5、63.1、54.3、26.6mg/Kg均高于河套平原地表灰尘重金属环境背景值。重金属在不同区域的含量差别较大，地表灰尘重金属元素的含量主要与区域的工业分布的集中度有关，同时也受到其他污染源的影响。就单个重金属潜在生态危害系数平均值来看，地表灰尘重金属的危害最大的是Mn，Cr的危害次之，生态危害最低的是Ni。总的来讲，包头市青山区地表灰尘重金属的生态危害水平属于中高度生态危害。关键词：包头市；地表灰尘；重金属；污染评价

Abstract Surface dust is one of the important indicators of reaction of urban pollution of heavy metals, in baotou QingShanOu as object, studies the characteristics of pollution of heavy metals in surface dust, the use of X - Ray fluorescence spectrometer analysis of the surface dust, heavy metals and the potential ecological harm method of ecological damage is evaluated. The results show that the QingShanOu surface in the dust, Mn, Co, Cr, zinc, V, the average contents of Pb, Cu and Ni were 514.4, 180.9, 76.2, 70.5, 63.1, 54.3, 26.6, 23.9 mg/Kg were higher than China's national environmental background values of heavy metals in surface dust. Content of heavy metals in different parts of the difference is bigger, the surface dust, heavy metal element content is mainly related to the concentration degree of the regional distribution of industries, but also affected by other pollution sources. Average coefficient of a single potential ecological harm of heavy metals, the surface dust is the harm of heavy metal's largest Mn, the harm of Cr, ecological harm to the lowest is Ni. Generally speaking, baotou QingShanOu surface dust, heavy metals ecological harm level belongs to the height of the ecological damage. Key words：Baotou; Heavy metals; surface dust; pollution assessment

土壤重金属生物有效性

题目：土壤中重金属生物有效性学院：专业：学号：姓名： 2017年1月5日土壤中重金属生物有效性

摘要:人类的生产和生活使很多重金属进入环境，伴随着环境污染的加剧，土壤中重金属的含量也在增加。土壤中的重金属通过食物链被运输并在生物体内富集。重金属对植物和动物的危害不再仅仅与重金属的总量有关。土壤中可用的重金属含量逐渐引起人们的注意。土壤中可利用的重金属受到很多因素的影响，例如土壤物理化学性质，重金属形态，根际环境，重金属相互作用等因素。现在有许多方法来评价土壤中重金属的可利用性，但不同方法的结果不具有很好的可比性，需要进一步的研究。关键词：重金属；生物有效性；土壤；评价方法 Bioavailability of Heavy Metals in Soils ABSTRACT: Human activities make a lot of heavy metals into the environment, with the intensification of pollution, the content of heavy metals in the soil is also increasing. Heavy metals in the soil are transported and enriched by the food chain. The harm of heavy metals to plants and animals is no longer just concerned with the total amount of heavy metals. The available content of heavy metals in the soil gradually attracts people's attention. The available heavy metals in soils were affected by soil physical and chemical properties, heavy metal form, rhizosphere environment, and heavy metal interaction. There are many methods to evaluate the availability of heavy metals in soils, but the results of different methods are not comparable. Therefore, it needs to be further studied. KEY WORDS: heavy metals; bioavailability; soil; evaluation method 土壤的重金属污染是一个相对严重的问题。随着工业化和城市化的发展，人类活动范围扩大且频繁，在生产生活中产生了含有重金属的污水、废气或固体废弃物，如含重金属农药和化肥的使用、金矿开采、汽车尾气的排放、金属冶炼排放的废渣和污泥的堆积等过程[1]。由于土壤重金属污染具有隐蔽性和积累性等特点，在积累的初期没有明显的污染现象，但是一旦重金属的毒害作用比较明显的表现出来后，就很难清除彻底。通过食物链，重金属能够积累到人或动物体内，