大气降尘与土壤中重金属铬的形态分布规律解析

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土壤重金属来源与分布分析

土壤重金属来源与分布分析

1 土壤重金属来源与分布1.1 随着大气沉降进入土壤的重金属大气中的重金属主要来源于能源、运输、冶金和建筑材料生产产生的气体和粉尘。

除汞以外,重金属基本上是以气溶胶的形态进入大气,经过自然沉降和降水进人土壤。

据Lisk报道,煤含Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金属,石油中含有相当量的Hg(O.02~30mg/kg),这类燃料在燃烧时,部分悬浮颗粒和挥发金属随烟尘进入大气,其中1O%~30%沉降在距排放源十几公里的范围内,据估计全世界每年约有1600吨的汞是通过煤和其它石化燃料燃烧而排放到大气中去的。

例如比利时每年从大气进入每公顷土壤的重金属量就有Pb 250g、Cd 19g、As 15g、Zn 3750g。

运输,特别是汽车运输对大气和土壤造成严重污染。

主要以Pb、Zn、Cd、Cr、Cu等的污染为主。

它们来自于含铅汽油的燃烧和汽车轮胎磨损产生的粉尘,据有关材料报导,汽车排放的尾气中含Pb量多达20~50 μg/L,它们成条带状分布,因距离公路、铁路、城市中心的远近及交通量的大小有明显的差异。

Вериня等研究发现在公路两侧50m的距离有被污染的痕迹,每月每平方米累积的易溶性污染物在4~40 g。

进入环境的强度顺序为:Cu、Pb、Co、Fe和Zn。

在宁-杭公路南京段两侧的土壤形成Pb、Cr、Co污染带,且沿公路延长方向分布,自公路两侧污染强度减弱。

经自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染,与重工业发达程度、城市的人口密度、土地利用率、交通发达程度有直接关系,距城市越近污染的程度就越重,污染强弱顺序为:城市-郊区-农村。

1.2 随污水进入土壤的重金属利用污水灌溉是灌区农业的一项古老的技术,主要是把污水作为灌溉水源来利用。

污水按来源和数量可分为城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和城市混合污水等。

生活污水中重金属含量很少,但是,由于我国工业迅速发展,工矿企业污水未经分流处理而排人下水道与生活污水混合排放,从而造成污灌区土壤重金属Hg、Cd、Cr、Pb、Cd等含量逐年增加。

某地区土壤重金属含量的时空分布特征分析

某地区土壤重金属含量的时空分布特征分析

某地区土壤重金属含量的时空分布特征分析一、引言土壤是生态系统的基础,土壤重金属污染已成为影响生态环境和人体健康的主要问题之一。

本文基于对某地区土壤重金属含量的时空分布特征的探究和分析,旨在更全面地了解该地区土壤环境的质量状况,并为建立相应管理体系提供思路和方案。

二、某地区土壤重金属污染现状随着城市化的不断推进和工业化的高速发展,某地区的土壤环境受到了不同程度的污染。

据相关数据统计,该地区重金属污染程度逐渐加剧,其中,铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等重金属是主要污染物。

三、土壤重金属含量的时空分布特征据调查数据显示,某地区土壤重金属含量空间分布差异显著,以铅和镉的污染最为严重。

该区域在地理位置上处于近海平原和密集的城市人口聚集区,长期工业化进程和人口的引起了大量的气、水、垃圾、废料和化学药品等的排放,导致了土壤的污染。

以上因素是造成该地区土壤污染水平较高的主要原因之一。

四、重金属分布特征的主要影响因素1.大气沉降重金属的沉降过程中,大气沉降被认为是重金属入侵土地的最主要途径之一。

大气沉降物具有较强的粘附作用和连通性,能够在土壤中迅速分散并扩散。

2.土地利用类型不同类型土地的土壤中重金属含量是不同的,反映了其自然背景中的含量差别。

区内不同用途的土地中土壤重金属含量在一定程度上受到土壤、作物和环境的影响。

3.人为因素人为因素是重金属污染的重要因素之一。

人类活动和工业污染使得土壤重金属含量出现了不同的程度升高。

区内工业污染源和生活、交通区对土壤重金属含量的提高和分布造成了重要影响。

五、土壤重金属对生态环境的影响和防治措施重金属污染物进入土壤后,会对生态环境产生严重影响。

重金属会影响土壤的生物、物理和化学过程,造成土壤的质量下降和微生物数量减少,对农业生产和人类健康也会带来重要危害。

为了防止土壤重金属污染的持续发展,应该采取以下措施:1.完善重金属污染的监测和预测系统,增强对污染物的控制和管理。

2.加强重金属污染的源头治理,注重生态环境保护。

土壤重金属铬的分布规律及影响因素

土壤重金属铬的分布规律及影响因素

土壤重金属铬的分布规律及影响因素向 娇1,2,3, 董秋瑶2,3*,宋 超2,3(1.河北地质大学,河北 石家庄 050000;2.中国地质科学院水文地质环境地质研究所,河北 石家庄 050061;3.中国地质科学院第四纪年代学与水文环境演变重点实验室,河北 石家庄050061)摘 要:土壤重金属铬来源极广,是一种重要的重金属污染源,随经济的发展土壤铬污染越来越严重。

铬在土壤中主要以Cr(Ⅵ)和 Cr(Ⅲ)两种形态存在,Cr(Ⅲ)的稳定性较强,毒性较弱,土壤中易与胶体发生结合产生沉淀,Cr(Ⅵ)稳定性差毒性强且溶于水或土壤中,对人体危害较大。

土壤中的不同形态的铬在pH、Eh、有机质、微生物、Fe(II)及硫化物等条件的影响下,Cr(Ⅵ)和 Cr(Ⅲ)之间可以发生相互转化,Cr(Ⅵ)还原为 Cr(Ⅲ)时可降低土壤中Cr(Ⅵ)的毒性,减小对生物体的危害。

关键词:重金属铬;分布规律;影响因素中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2020)22-0138-2The distribution law and influence factors of heavy metal chromium in soilXIANG Jiao1,2,3, DONG Qiu-yao2,3*, SONG Chao2,3(1.HeBei GEO University, Shijiazhuang 050000,China;2.Institute of Hydrogeological and Environmental Geology, Chinese Academy of Geosciences, Shijiazhuang 050061,China;3.Key laboratory of Quaternary Chronology and Hydro-Environmental Evolution, Chinese Academy of Geological Sciences, Shijiazhuang 050061,China)Abstract: As an important heavy metal pollution source, chromium pollution in soil is becoming more and more serious with the development of economy. Chromium in soil mainly Cr (Ⅵ) and Cr (Ⅲ) two kinds of form, the stability of the Cr (Ⅲ) is stronger, less toxicity, easy with colloidal precipitation, soil Cr (Ⅵ) toxicity of poor stability and soluble in water or soil, harm to human body. Under the influence of pH, Eh, organic matter, microorganisms, Fe (II) and sulphides, the different forms of chromium in the soil are transformed into each other, which can reduce the toxicity of Cr (VI) in the soil and reduce the harm to living body.Keywords: Heavy metal chromium; distribution law; influence factors土壤是地球表层与人类关系最密切的生态系统,土壤重金属的污染随经济发达日益受到关注。

土壤中cr形态的分析

土壤中cr形态的分析

土壤中Cr形态的分析摘要:由于铬及其化合物的使用和含铬废弃物的大量排放,空气、土壤、水和食品都不同程度地受到了铬污染.对于铬污染,尤其是与人体健康密切相关的土壤系统铬污染的研究,已成为国内外相关领域的热点.其中铬在土壤.植物系统中的迁移转化规律备受关注.本文详细介绍了土壤中铬迁移转化的影响因素(土壤理化性质、铬的供给形态、浓度)以及该系统中铬的生态毒性,总结了通过综合分析土壤系统中铬的存在形式。

,并对今后的研究重点进行了展望.关键词:土壤形态铬铬是毒性极强的重金属之一,具有致癌致畸性,对生态环境和人类健康存在严重危害含铬渣的堆存对土壤造成了严重污染.高毒的Cr(Ⅵ)可以被有机质还原为低毒的Cr (Ⅲ),在土壤中对植物及生物危害极大。

1土壤中铬的危害土壤受铬污染对健康的危害主要是六价铬。

六价铬对健康的危害比三价铬大100倍。

自然土壤中平均含铬50~100mg/kg。

土壤铬污染主要来自铬矿和金属冶炼、电镀、制革等工业废水、废气和废渣。

铬渣污染在全国二十多个省市都有报道。

铬渣中含六价铬1%左右,六价铬易溶于水,所以容易经过土壤进入农作物而危害居民健康。

铬在体内有蓄积作用,并能影响体内的氧化还原过程和水解过程。

铬与蛋白质结合能抑制一些酶的活性,还可促进维生素C氧化,使血红蛋白变性从而降低红细胞的携氧能力。

六价铬又是致突变物质,Ames试验和骨髓细胞微核试验都呈现阳性结果。

经调查,我国的锦州和广州西郊等铬渣污染区居民的癌症死亡率都显著高于对照区。

2铬的形态分布土壤中铬的形态分为水溶态、交换态、沉淀态、有机结合态和残渣态进行分析.各处理土壤残渣态铬含量最多,其次为沉淀态铬、有机结合态铬.施人稻草的土样水溶态和交换态铬含量比未施稻草的土样低,而沉淀态和有机结合态铬含量比未施稻草的土样高.这进一步说明稻草可以影响土壤中铬的形态变化特征.土壤中的水溶态和交换态铬更易溶解、迁移和被生物吸收,而向土壤中施人稻草可以降低水溶态和交换态铬含量,因此稻草对于降低土壤中铬的溶解性和迁移性,减轻铬对生物的毒害有一定的作用.2.1铬在自然界的存在形式元素铬在地壳中的储量排在第10位,并且以多种氧化态形式存在(从一1价至+6价).三价铬[Cr(111)WHO〕及六价铬[Cr (III)]是自然界水中主要的存在形式,但由于它们的浓度很低,故很难测定.水中的铬来源于矿物冶炼过程,泥土及沉淀的淤泥中可溶性的有机铬,自然沉降等.美国规定水中铬允许浓度定为0.05m创L.土壤中铬的含量与形成这些土壤的母石的组成有关,一般说来,土壤中铬的浓度范围从0.0051.5mg/L,空气中的铬主要以三价形式存在,并且其浓度随着地域的不同而不同,主要来源于工业污染.唯一的市售的铬金属是铬铁矿.其组成一般是铁与氧化铬的混合物FeOCTZ 03.第一个生产铬金属的方法是光热处理,最终产物是铬及氧化铬的混合物,另一个普遍采用的生产铬金属的方法是硅热处理.2.2工业用途以及职业接触情况铬主要用于制造工业.含铬的合金可以增加金属的机械性能,如增加抗拉及坚硬度等,还可以改善金属的化学特性如耐磨及耐腐蚀性等.六价铬常用于印染,木材防腐保存,有机合成及某些催化剂的制造,铬还用于皮革染色等.随着人们对铬元素的化学性质的认识,铬化学近来发展很快,许多从事冶炼,印染,制革等职业的工人,通过吸呼及皮肤直接接触铬的机会大大增加.据报道共有104种职业存在着潜在接触铬的机会.由于铬的应用非常广泛,因此很难确定铬的职业接触量到底有多少,但是,职业接触铬肯定是引发呼吸系统癌症的主要因素.据流行病调查显示,在斯堪地那维亚(Scandinavian)钢铁厂废气中排出的Cr(VI)的浓度范围在0.5一2mg/耐,这与1982年美国推荐的空气中铬含量为50ng/时高出许多倍.2.3土壤中铬的迁移铬的污染源主要是铬电镀、制革废水、铬渣等。

土壤铬元素

土壤铬元素

土壤铬元素土壤中的铬元素是一种重要的环境污染物,它的存在对土壤质量和生态系统的健康造成了一定程度的影响。

本文将重点介绍土壤铬元素的来源、迁移途径、生物效应以及相应的治理方法,以帮助读者更好地了解和解决相关问题。

首先,土壤铬元素的来源主要有两个方面。

一是自然来源,如岩石的风化过程中释放出的铬元素,以及大气中的尘埃和降雨中的溶解铬。

二是人为活动导致的铬元素排放,如工业废水和废气的排放,农药和化肥的使用等。

铬元素在土壤中主要以三价铬(Cr(III))和六价铬(Cr(VI))的形式存在。

其中,Cr(III) 被认为是相对稳定和较不活跃的形式,而Cr(VI) 则具有较高的活性,更容易对环境和生物体产生毒害。

铬元素通过几种途径迁移至土壤中的其他位置,主要包括水分的迁移、生物的吸收和转移以及化学反应。

水分的迁移可以导致铬元素在土壤剖面中向下迁移,进而达到地下水,对地下水质量造成威胁。

生物的吸收和转移是指植物根系通过吸收土壤中的铬元素,并将其转移到地上部分,进而进入食物链,对人类和动物健康产生潜在威胁。

化学反应是指土壤中铬元素与其他物质发生复杂的络合和转化反应,从而影响铬元素的迁移和生物利用。

土壤铬元素对生态系统的健康和生物体的生长发育产生了重要的影响。

高浓度的铬元素可以抑制植物的光合作用和调节内源激素,导致植株生长发育受限。

此外,铬元素还对土壤微生物群落产生毒害作用,破坏土壤生态系统的结构和功能。

同时,铬元素对动物和人类的健康也有一定的危害,会引起呼吸道疾病、癌症等疾病。

为了治理和防控土壤铬元素污染,可以采取一系列的措施。

首先,减少铬元素的排放源,加强工业废水和废气的净化处理,减少农药和化肥的使用量。

其次,加强土壤环境的监测和评估,及早发现并控制铬元素超标的土壤区域。

此外,可通过改良土壤环境,增加土壤有机质含量、改善土壤通气性和保持良好的水分状态,促进土壤铬元素的转化和固定。

最后,可以利用植物修复技术,选择适合的植物种类来吸收和富集土壤中的铬元素,在一定程度上降低铬元素对土壤环境和生物体的影响。

综述铬在土壤和植物中的赋存形式及迁移规律

综述铬在土壤和植物中的赋存形式及迁移规律

综述铬在土壤和植物中的赋存形式及迁移规律李晶晶 彭恩泽(中国地质大学研究生院 武汉430074) 摘 要 根据重金属铬的理化及生物特性,结合相关资料探讨了铬在土壤和植物中的迁移转化规律,以及对土壤污染和植物危害的相关机制,为铬污染的防治与治理提供借鉴。

关键词 铬 土壤 植物 迁移Summ arization on the Existing Form and T rans ferring Rules of Chromium in SoilLi Jingjing Peng Enze(Graduates ′Institute ,China Univer sity o f G eosciences Wuhan 430074)Abstract Based on the physiochem ical and biological properties of chrom ium the trans ferring rules for chrom ium in s oil and plants are dis 2cussed in accordance with the related in formation ,as well as the mechanism of its pollution to s oil and plants ,which can provide reference for the prevention and control of chrom ium pollution.K eyw ords chrom ium s oil plants trans fer 土壤中的微量重金属主要来自原生母岩,原生母岩的重金属元素的组成和含量,决定着土壤重金属元素的组成特征[1]。

根据黎彤(1976)地壳元素丰度表,Cr 在地壳中的丰度为0.011%[2],我国土壤中Cr 元素平均丰度为61×10-6,美国为54×10-6[3],根据Allawe (1968)提供的植物体内Cr 为(0.2~1.0)×10-6[1]。

土壤中铬的形态分析

土壤中铬的形态分析

土壤中铬的形态分析铬(Cr)是自然界中广泛存在的一种金属元素,且通常以三种形态存在于土壤中:Cr(VI)、Cr(III)和有机结合态。

这些不同形态的铬对土壤环境和生态系统有着不同的影响和行为。

因此,对土壤中铬的形态进行分析和研究具有重要的科学价值和实际意义。

1.Cr(VI)Cr(VI)是一种强氧化剂,在土壤中具有良好的可溶性和活性。

它对生物活性高,并且能够通过土壤孔隙迅速迁移。

由于其高毒性和危险性,Cr(VI)在土壤中的含量普遍受到严格的监管和控制。

常用的Cr(VI)形态分析方法主要包括离子交换色谱、荧光光谱、原子吸收光谱和X射线荧光光谱等。

这些方法能够精确地测定土壤中Cr(VI)的含量和分布,为环境监测和风险评估提供重要的数据支持。

2.Cr(III)Cr(III)是一种相对较稳定的铬形态,在土壤中普遍存在。

与Cr (VI)相比,Cr(III)具有较低的生物活性和迁移性。

Cr(III)对土壤和植物的毒性较小,但在高浓度下仍然会对生态系统产生不良影响。

常用的Cr(III)形态分析方法主要包括原子吸收光谱、电感耦合等离子体质谱和电感耦合等离子体发射光谱等。

这些方法能够准确测定土壤中Cr (III)的含量和分布,为土壤质量评价和环境管理提供依据。

3.有机结合态铬在土壤中还可以以有机结合形式存在,主要以有机酸和腐殖质的形式结合。

有机结合态的铬相对较稳定,对环境和生态系统的影响较小。

但在一些特殊情况下,有机结合态的铬可能会被还原为Cr(VI),从而增加了环境污染的风险。

有机结合态铬的分析方法主要包括红外光谱、X射线吸收光谱等。

这些方法能够确定土壤中有机结合态铬的含量和特征,并为了解土壤中铬的迁移和转化过程提供参考。

总之,对土壤中铬的形态进行分析是研究土壤环境和生态系统的关键环节。

不同形态的铬在土壤中的分布和活动特征对环境质量和生物安全产生直接影响。

因此,通过合理选择和应用适当的分析方法,可以准确测定土壤中铬的含量和分布,为土壤污染防控和资源利用提供科学依据。

大气沉降对土壤重金属含量的影响研究

大气沉降对土壤重金属含量的影响研究

大气沉降对土壤重金属含量的影响研究随着工业化和人类活动的不断增加,大气沉降成为了一个备受关注的环境问题。

大气沉降是指气象过程中,大气中悬浮颗粒物或溶解的物质与降水一起沉降到地表的过程。

其中,悬浮颗粒物中常常含有各种重金属元素,这些重金属元素的沉降对土壤重金属含量产生一定的影响,引发了研究者的关注。

首先,大气沉降是土壤重金属含量增加的一种途径。

大气中的悬浮颗粒物在降雨过程中沉降到地表,其中包含了大量的重金属元素。

这些重金属元素与雨水一起进入土壤,随着水分的渗透和土壤中微生物的作用,重金属元素逐渐积累在土壤中。

长期以来,大气沉降一直是土壤重金属含量增加的重要原因之一。

其次,大气沉降的重金属元素对土壤环境和生态系统产生影响。

土壤中的重金属元素在一定程度上会影响土壤的生物活性和物理化学性质。

例如,过多的重金属元素积累在土壤中可能破坏土壤的结构,使土壤变得致密,难以保持水分和养分。

同时,重金属元素还可能对土壤中的微生物和生物多样性产生负面影响,破坏土壤生态系统的平衡。

因此,在研究大气沉降对土壤重金属含量的影响时,还需要考虑到其对土壤环境和生态系统的综合影响。

此外,大气沉降对农田土壤的农产品安全性也有一定的影响。

当沉降到土壤中的重金属元素超过一定限度时,可能会被作物吸收,进而进入人体,对人体健康产生潜在风险。

因此,研究大气沉降对土壤重金属含量的影响是为了确保农产品的安全性和保护公众健康。

为了研究大气沉降对土壤重金属含量的影响,科研人员采取了多种方法。

其中,采集土壤样品并分析其中的重金属元素含量是常见的一种方法。

通过这种方法,科研人员可以了解土壤中重金属元素的分布状况,并进一步研究其与大气沉降之间的关系。

此外,还可以借助数学模型和环境恢复技术,探索减少大气沉降对土壤重金属含量影响的途径。

这些方法与成果对于减少大气沉降对土壤重金属污染的解决方案提供了重要的参考。

综上所述,大气沉降对土壤重金属含量产生一定的影响,并对土壤环境、生态系统和人类健康产生潜在影响。

土壤中铬形态分析

土壤中铬形态分析

土壤中铬形态分析摘要:综述了分析铬在土壤中形态的几种方法,介绍了土壤中铬形态分析的研究方法。

讨论了土壤中铬的常见存在形态和转化,概括了土壤中铬的分析方法,介绍了铬的危害。

展望了土壤中铬的形态分析的发展前景。

关键字:土壤铬形态分析1、引言铬在自然界广泛存在,铬是 VIB 族元素,它在土壤中的含量一般为 10~150mg/kg,但在某些蛇纹岩发育的土壤中,铬含量可高达 12.5%。

工业上主要用于制造各种优质合金,也广泛用于皮革、印染、电镀、制药、油漆和涂料制造业等工业,受腐蚀后以各种排放液进入环境,使土壤环境受到不同程度污染。

土壤中铬通常是以 Cr(Ⅵ)和 Cr(Ⅲ)2 种价态存在的,两者的毒性和化学行为相差甚大,Cr(Ⅵ)以阴离子的形态存在,一般不易被土壤所吸附,具有较高的活性,对植物易产生毒害,Cr(Ⅵ)被认为具有致癌作用;而 Cr(Ⅲ)极易被土壤胶体吸附和形成沉淀,其活动性差,产生的危害相对较轻,对动植物和微生物的毒性一般 Cr(Ⅵ)比 Cr(Ⅲ)大得多。

但单从价态来区分并不能反映土壤环境中铬的真实存在形态。

环境中的铬分为无机铬和有机铬,其中无机铬的含量远比有机铬大得多。

无机铬中常见的形态为 Cr(Ⅵ)和 Cr(Ⅲ)。

三价铬是人体必需的微量元素,是葡萄糖耐量因子( GTF)的主要组成部分。

人体缺铬会使糖代谢紊乱,导致糖耐量异常及糖尿病。

六价铬由于其氧化性和对皮肤的高渗透性,毒害很大,被确认有致癌作用。

另外铬形态分布也影响铬在环境中的迁移转化规律。

因此铬的形态分析在环境科学、生命科学和生理医学等方面都具有重要的意义。

土壤是一个多组分多相的复杂体系,存在着各种结合态的铬,它们对环境的毒性和植物的有效性也是不一样的,所以,必须选用合适的提取剂把不同结合态逐级提取区分开来进行研究。

当前已有大量的文献报道了铬的形态分析,目前铬形态分析方法主要包括原子吸收光谱法、分子光谱法、电化学法和质谱法等。

2、土壤中铬的常见形态及其转化土壤中铬通常是以 Cr(Ⅵ)和 Cr(Ⅲ)2 种价态存在,除此之外土壤中还存在着各种结合态的铬。

土壤中铬形态分析

土壤中铬形态分析

土壤中铬的形态分析XXX(资源与环境学院XXX大学西安陕西710021)摘要:目前,重金属污染与日俱增,严重危害了人们的日常生活和身体健康。

铬是众多重金属中存在比较广泛的危害性较强的一种,铬在环境中通常有以正三价和正六价的形态存在,Cr(Ⅲ)毒性小,不易迁移,而铬(VI)毒性大,容易被人体吸收,可通过食物链在生物体内富集,且不能被微生物分解,是一种公认的致癌致突变物质。

铬是迁移性污染物,进入环境后,容易导致土壤和地下水的污染,因此,研究铬在土壤中的迁移转化是很有必要的。

本文阐述了铬在土壤中的存在形态及转化,揭示不同性质土壤中镉的形态特征及其影响因素,对准确地评价土壤健康质量,进行土壤的环境保护和土壤镉污染防治有着积极的意义。

关键词:铬土壤性质化学形态迁移转化Speciation analysis of chromium in soilXXX(institute of resources and environment Shan’xi university of science and technology, xi 'an shan’xi 710021)Abstract: at present, the heavy metal pollution, serious damage to People's Daily life and health. chromium.Is among the dangers of heavy metals exist in the more extensive the stronger one, usually with trivalent chromium in environment.And is form of hexavalent Cr (Ⅲ) toxicity is small, not easy migration, and toxicity of chromium (VI) is big, easy to people.Body to absorb, can through the food chain in the biological enrichment, and cannot be microbes, is a recognized.Cancer mutagenic substances. Chromium is the migration of pollutants, after entering the environment, easily lead to soil and groundwater pollution,Therefore, study the transition and transformation of chromium in soil, it is very necessary. This article analyzed the existing form and transformation of chromium in the soil, to reveal the morphological characteristics of cadmium in the soil with different properties and its influencing factors, and to accurately evaluate the quality of soil health, soil environmental protection and soil cadmium pollution prevention is of positivesignificance.Key words: chromium The soil properties Chemical form Migration into引言:环境科学研究表明,土壤中重金属对食物链和水体的污染都与重金属在土壤中的形态密切相关,元素对环境或生物体产生的效应或毒性在很大程度上是取决于其各形态含量,而不是总浓度。

土壤中铬形态分析

土壤中铬形态分析

土壤中铬形态分析土壤中铬(Cr)形态分析是研究土壤中铬的化学形态特征、转化过程和环境行为的重要手段。

土壤中的铬主要存在于六价铬(Cr(VI))和三价铬(Cr(III))两种形态,它们具有不同的毒性和迁移性。

本文将重点论述土壤中铬形态的主要分析方法和影响因素,并介绍土壤中铬形态转化和迁移的机制。

土壤中铬形态的分析通常包括样品的提取、预处理和测定三个步骤。

铬的提取方法可以分为无机提取法和生物有效性提取法两类。

无机提取法主要使用酸性提取剂(如硫酸、盐酸等)将土壤中的铬转化为水溶性形态,然后通过离子色谱、原子吸收光谱等方法测定提取液中的铬含量。

生物有效性提取法则使用一些生物液体(如人体胃液模拟液、弱酸溶液等)模拟生物胃肠道条件,提取土壤中可被植物吸收的铬形态。

影响土壤中铬形态的主要因素有土壤pH值、有机质含量、土壤氧化还原环境等。

土壤pH值对铬形态的影响比较明显,土壤呈酸性条件时,Cr(III)形态较多;而在碱性条件下,Cr(VI)形态较为主要。

有机质可以与铬形成稳定的配合物,降低Cr(VI)形态的毒性。

土壤氧化还原环境的改变也会影响土壤中Cr(III)和Cr(VI)的转化。

在氧化环境下,Cr(III)可能被氧化为Cr(VI),而在还原环境下,Cr(VI)可能被还原为Cr(III)。

土壤中铬形态的转化和迁移涉及多种因素和机制。

土壤微生物是铬形态转化的主要调控因素之一、一些铬还原细菌和铬氧化细菌能够通过代谢过程将Cr(III)和Cr(VI)相互转化。

土壤中的铁锰氧化物也能够与Cr(III)和Cr(VI)发生复杂的吸附和解吸过程,影响铬的迁移。

此外,土壤的物理结构和水文条件也会影响铬的迁移。

例如,土壤中的有机质和含磷化合物可以与铬形成复合物,影响其迁移性。

综上所述,土壤中铬形态的分析是研究土壤环境中铬污染问题的重要手段。

通过分析土壤中铬的化学形态,可以评估铬的毒性风险和环境行为,并为土壤重金属污染的防治提供科学依据。

土壤中铬形态的分析

土壤中铬形态的分析

土壤中铬形态的分析土壤中铬形态的分析是研究土壤中铬存在形式及其转化过程的重要内容。

土壤中铬的形态主要包括可交换态铬、氧化态铬和有机态铬等。

了解土壤中铬的形态有助于评估铬在土壤环境中的行为规律,为土壤重金属污染治理提供科学依据。

下面将就土壤中铬形态的分析方法进行详细探讨。

首先,可交换态铬是指在土壤中以离子形式与土壤颗粒表面或胶体上的交换位点结合的铬形态。

可交换态铬通常与土壤颗粒表面的氧化铁胶体、有机质、铝和锰氧化物等反应形成,具有较高的活性。

常用的提取方法包括酸提取法和配位试剂提取法。

其中,酸提取法主要是利用酸的溶解作用将土壤中的可交换态铬溶解出来,常用的酸包括盐酸、硝酸和乙酸等。

而配位试剂提取法则通过使用一些特定的配位试剂与可交换态铬反应,形成配合物溶解出来。

常用的配位试剂有二乙草酸、丙二胺四乙酸(DTPA)等。

提取后的铬溶液可以通过原子荧光光谱仪(ICP-OES)或原子吸收光谱仪(AAS)等仪器测定铬的浓度。

其次,氧化态铬是指土壤中以铬酸根(CrO42-)和二价铬离子(Cr2+)等形式存在的铬,它们通常与土壤颗粒表面的氧化性物质发生反应而形成。

氧化态铬的测定方法主要有碳酸氢钠法、亚硝酸钠法和氨水法等。

碳酸氢钠法是将土壤样品与碳酸氢钠溶液反应,使土壤中的Cr(VI)完全还原为Cr(III),然后通过酸提取法提取出土壤中的Cr(III),最终通过原子吸收光谱仪测定Cr(III)的浓度。

亚硝酸钠法则是利用亚硝酸钠还原土壤中的Cr(VI)为Cr(III),再以配位试剂进行络合反应,形成有色络合物,最后通过分光光度计测定颜色的强度,从而确定Cr(VI)的浓度。

氨水法是利用氨水与土壤中的Cr(VI)发生反应生成有色络合物,然后通过分光光度计测定颜色的强度,计算Cr(VI)的浓度。

最后,有机态铬通常是指与有机质形成的铬配合物存在的铬形态。

土壤中的有机态铬通常跟随有机质的分离和提取而被提取出来。

有机态铬的分析方法主要有酸提取法、溶剂萃取法和闪烁计数法等。

大气环境中重金属污染的分布特征与来源解析

大气环境中重金属污染的分布特征与来源解析

大气环境中重金属污染的分布特征与来源解析随着工业化和城市化的迅速发展,大气重金属污染成为了一个备受关注的问题。

重金属是指相对密度较大的金属元素,如铅、汞、镉等,在自然界中普遍存在,但过量的重金属进入大气环境后会对人类健康和生态系统造成严重危害。

本文将探讨大气环境中重金属污染的分布特征与来源。

首先,重金属在大气环境中的分布并不是均匀的,而是存在一定的空间分布差异。

研究发现,由于不同地区的经济发展水平、工业结构和交通状况等因素的影响,不同城市的大气重金属浓度存在显著差异。

一般来说,工业化城市和交通枢纽地区的大气重金属浓度较高,而农村和自然环境相对较低。

此外,风向和降雨等天气条件也会对重金属的分布产生一定影响。

例如,风向将污染源的排放物带到远离源点的地区,或雨水将大气中的污染物带到地面,导致局部地区的重金属浓度升高。

其次,大气重金属污染的来源复杂多样。

主要的重金属污染源包括工业排放、交通尾气、燃煤和焚烧等。

工业排放是重金属污染的主要来源之一,工业过程中的废气和废水中含有大量的重金属元素,进而排放到大气中。

交通尾气也是一个重要的重金属污染源,尤其是汽车尾气中的铅和镉等。

此外,燃煤和焚烧也是重金属进入大气环境的重要途径,燃煤过程中释放的二氧化硫和氮氧化物与大气中的重金属元素反应生成可溶解的化合物,降雨时则从大气中沉降到地面。

然而,重金属的污染并不仅仅局限于大气环境,还会通过不同途径进一步传播和转化。

例如,大气中的重金属颗粒可以通过沉降和降雨作用,沉积到土壤和水体中。

土壤是重金属的重要贮存库,超过土壤的承载能力将会导致重金属在农产品和饮用水中的积累,造成潜在的食品安全和健康问题。

此外,重金属还可以通过生物积累的方式进入食物链,进而进入人体。

为了解决大气重金属污染问题,应采取一系列的监测、控制和治理措施。

监测是了解大气重金属污染状况的基础,可以通过建立监测站点和网络,对不同区域的重金属浓度进行实时监测和分析。

土壤中铬形态分析

土壤中铬形态分析

土壤中铬形态分析铬(Cr)是一种重要的痕量元素,在大气、土壤、水体和生物体中发挥着重要的作用。

近年来,研究表明,土壤中铬的形态与铬的土壤污染强度、污染物的毒性机制、和污染物的风险评价有关。

因此,弄清土壤中铬的形态,对土壤污染物的风险评估以及环境治理具有重要意义。

一般来说,铬的形态可以分为氧化态、络合态和有机态三种。

氧化态的铬是土壤中最主要的形态,它在土壤中的比重大约占80%左右,其中以氧化铬(Cr(VI))占最多。

从环境的角度来看,氧化铬在气体中的浓度更容易被人类吸入,对人体健康和环境造成毒性,几乎所有的铬污染物都是氧化态铬。

络合态的铬比氧化态多,分布于土壤中较高,但与氧化态相比,络合态的毒性是低的,涉及的环境风险较低。

有机态铬是土壤中最为稀少的铬形态,铬的有机化合物的水溶解度极低,毒性也极低。

就土壤中铬形态分析而言,目前采用的常用技术包括X射线衍射(XRD)分析、紫外光谱(UVVis)分析、原子吸收分光光度计(AAS)法、原子吸收原子荧光光谱(FAAS)法、化学发光(CL)分析等。

这些技术都可以检测出土壤中不同形态铬的含量。

X射线衍射(XRD)是目前衡量土壤铬形态的最常用技术,它是鉴定晶体结构的基本实验技术,也是检测非金属晶体结构的实用技术。

在X射线衍射的实验条件下,可以将铬的氧化态(Cr(VI)和Cr(III))和络合态(Cr(H2O)2+)区分开来。

紫外光谱(UVVis)分析是通过利用原子或分子中的激发态,利用光学传感器测量物质中吸收紫外光的色谱方法。

由于紫外光谱(UVVis)分析与原子吸收相比,可以用来测量溶液中微量元素含量,因此在测定小分子中的Cr含量时被用作比较常用的技术。

原子吸收分光光度计(AAS)法是一种利用原子吸收原理测定溶液中微量物质含量的常用技术,它可以用来直接测定溶液中的氧化态铬。

原子吸收原子荧光光谱(FAAS)法是一种基于单根原子吸收原理的技术,它能够检测出溶液中的有机铬。

1 土壤中重金属污染物来历与分布

1  土壤中重金属污染物来历与分布

1 土壤中重金属污染物来源与分布土壤中重金属的来源是多途径的,首先是成土母质本身含有重金属,不同的母质、成土过程所形成的土壤含有重金属量差异很大。

此外,人类工农业生产活动,也造成重金属对大气、水体和土壤的污染。

1.1 大气中重金属沉降大气中的重金属主要来源于工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等。

它们主要分布在工矿的周围和公路、铁路的两侧。

大气中的大多数重金属是经自然沉降[2]和雨淋沉降进入土壤的。

如瑞典中部Falun市区的铅污染[3],它主要来自于市区铜矿工业厂、硫酸厂、油漆厂、采矿和化学工业产生大量废物,由于风的输送,这些细微颗粒的铅,从工业废物堆扩散至周围地区。

南京某生产铬的重工业厂[4]铬污染叠加已超过当地背景值4.4倍,污染以车间烟囱为中心,范围达1.5 km2,污染范围最大延伸下限1.38 km。

俄罗斯的一个硫酸生产厂[5]也是由工厂烟囱排放造成S、V、As的污染。

公路、铁路两侧土壤中的重金属污染,主要是Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu的污染为主。

它们来自于含铅汽油的燃烧,汽车轮胎磨损产生的含锌粉尘等。

它们成条带状分布,以公路、铁路为轴向两侧重金属污染强度逐渐减弱;随着时间的推移,公路、铁路土壤重金属污染具有很强的叠加性。

在宁—杭公路南京段[6]两侧的土壤形成Pb、Cr、Co污染晕带,且沿公路延长方向分布,自公路向两侧污染强度减弱。

在宁—连一级公路淮阴段[7]两侧的土壤铅含量增高,向两侧含量逐渐降低,且在地表0~30 cm铅的含量较高。

在法国索洛涅地区A71号高速公路[8]沿途严重污染重金属Pb、Zn、Cd,其沉降粒子浓度超过当地土壤背景值2~8倍,而公路旁重金属浓度比沉降粒子中高7~26倍。

在斯洛文尼亚[9]从居波加到扎各瑞波公路两侧,铅除了分布在公路两侧以外,还受阶地地貌和盛行风的影响,高铅出现在低地,公路顺风一侧铅含量较高。

经过自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染,主要以工矿烟囱、废物堆和公路为中心,向四周及两侧扩散;由城市—郊区—农区,随距城市的距离加大而降低,特别是城市的郊区污染较为严重。

大气降尘与土壤中重金属铬的形态分布规律解析

大气降尘与土壤中重金属铬的形态分布规律解析

生态环境 2008, 17(4): 1438-1441 Ecology and Environment E-mail: editor@作者简介:高杨(1981-),男,工程师,硕士,主要从事环境分析化学和光谱色谱分析等方面的研究。

E-mail:123456789gaoyang@收稿日期:2008-01-30大气降尘与土壤中重金属铬的形态分布规律高杨1,范必威21. 中国测试技术研究院,四川 成都 610061;2. 成都理工大学,四川 成都 610059摘要:主要对成都理工大学校园内大气降尘和土壤中重金属铬的形态分布进行了分析比较,得出以下结论:重金属铬在大气降尘和土壤中的含量存在差别,大气降尘中铬的量明显大于土壤中的量,且基本上是土壤的两倍左右。

且形态分布规律不同,大气降尘中铬含量的形态分布由大到小的次序是:残渣晶格态,铁锰氧化物结合态,有机结合态,碳酸盐结合态,可交换态;土壤中由大到小的次序是:残渣晶格态,有机结合态,铁锰氧化物结合态,碳酸盐结合态,可交换态;铬在大气降尘中多存在于残渣晶格态(35.35%~59.82%)和铁锰氧化物结合态(25.97%~40.23%),且两者相差不大。

而在土壤中多存在于残渣晶格态(37.22%~75.06%)和有机结合态(4.30%~12.98%),且主要以残渣晶格态为主。

形态分离方法采用Tessier 五步连续提取法,重金属铬的测定方法采用国标方法(GB/T 5009.123-2003)示波极谱法。

关键词:大气降尘;土壤;铬;形态分析中图分类号:X13 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)04-1438-04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,以及研究城市生态环境与人类健康之间的相互关系。

城市里的大气尘降、土壤是城市生态环境的重要组成部分,对城市的可持续发展有着重要意义。

在城市环境中,人类各种各样的活动,将大量的重金属带入城市大气降尘和土壤中[1-2],造成这些元素的积累,并通过大气、水体或食物链而直接或间接地威胁着人类的健康甚至生命。

土壤中铬形态分析

土壤中铬形态分析

土壤中铬形态分析从生态系统的角度来看,土壤是人类及其生活环境的重要组成部分。

作为土壤中最重要的元素之一,铬对土壤和其中存在的生物活态有着重要的意义。

随着经济发展和社会进步,铬在污染环境中的活动性也在增加。

因此,对土壤中不同形态的铬元素进行结构分析,可以为环境保护和生态建设提供新的参考依据。

一般来讲,土壤中的铬分为三种形式:氧化态、有机态和无机态。

据研究表明,氧化态的铬以Cr6+(即六价铬)的形式存在,是土壤中最活跃的形态;有机态铬以含氧有机化合物的形式存在,包括非植物和植物两类;无机态铬是棕土中最常见的形式,以铬酸盐和金属铬颗粒的形式存在。

由于不同形态的铬元素对土壤和其中存在的生物活态有着不同的影响,所以对土壤中的铬元素形态进行准确的分析非常重要。

常用的分析方法中,色谱法是最常见的方法。

它可以用于快速准确地测定土壤中不同形态的铬含量。

它的原理是,在适当的条件下,将铬经由一定的色谱剂溶于溶剂中,通过不同大小的衍生物经由色谱来分离。

在色谱上,铬组分以分离出来的不同衍生物体现出来,从而可以检测出各种形态的铬含量。

另外,在分析有机态铬含量时,还可以采用氯化物-硫酸法。

它可以用来测定有机态铬的含量,或是土壤中有机态铬的生物处置程度。

它的工作原理是:土壤中的有机物与氯化铬结合生成有机铬,再经过硫酸处理生成无机铬,在有机物完全处理后,有机铬会由溶液中被完全提取出来,从而确定有机铬的含量及其处理状况。

虽然上述两种方法也有一定的局限性,但它们仍然在土壤铬形态分析中发挥着重要作用,可以为环境保护和生物建设提供新的参考依据。

综上所述,土壤中铬元素的形态分析对环境保护和生物建设具有重要的意义。

不同的分析方法也能更好地帮助我们分析出土壤中不同形态的铬含量,以便更好地控制铬污染并保护环境。

土壤中铬形态分析

土壤中铬形态分析

土壤中铬形态分析铬是人类健康中被广泛使用的重要元素之一,因其在土壤中的含量受到许多环境因素的影响而有很大的变化,所以在环境中铬的形态分析显得格外重要。

有许多方法可以用来分析土壤中的铬形态,这些方法中有些是根据铬的物理性质和化学性质来分类的,还有些则是根据铬的毒性来分类的。

首先,按照物理性质和化学性质可以将土壤中的铬分为溶解态铬和固定态铬。

溶解态铬是指铬离子在土壤溶液中的结构,可以被自由移动,受此种影响,它们可以被吸收更多,而且也具有毒性;而固定态铬是指它们与大分子元素形成牢固的结合,不受溶解性影响,也不容易被吸收,具有较低的毒性。

其次,根据毒性,可以将土壤中的铬分为三种形式:有毒铬、易毒铬和不毒铬。

有毒铬是指被认为有毒,能够对人体和环境造成损害的铬,如VI型铬和III型铬;易毒铬是指具有一定毒性,但不太明显,有可能会造成一定污染的铬,如腐殖酸铬;不毒铬是指在特定条件下不具有毒性,不会对人体和环境造成损害的铬,如交联铬素。

土壤中铬的形态分析,对于环境的重要性不言而喻,只有了解土壤中各种形态的铬,才能正确分析出铬的污染情况,从而采取有效的治理措施,避免铬的污染对环境造成不可挽回的损害。

因此,要进行土壤中铬形态分析,首先要准备一定的仪器设备,如色谱仪、原子吸收分光光度仪等。

据常规说法,使用色谱仪对土壤中的铬进行分析,将土壤中的各种铬进行检出;而原子吸收分光光度仪可用于测定土壤中的溶解态铬含量,也可以用于测量易毒铬的含量,这些仪器可以有效控制铬的污染,准确地分析出各种铬的含量,有效的防止铬的超标排放。

此外,土壤中铬的分析还可以和一些土壤理化指标一起进行。

通过分析PH值、吸水率、含量,可以有效地发现土壤中的铬是否发生变化,根据土壤理化指标的分析结果,可以判断土壤中的铬形态,从而采取合理的控制措施。

综上所述,在进行土壤中铬形态分析前,必须充分准备和设计,搜集并及时分析相关数据,使用合适的测试方法来进行分析,以明确铬的种类和污染状况,有效地进行治理,以保护环境。

大气环境中重金属元素的分布与迁移

大气环境中重金属元素的分布与迁移

大气环境中重金属元素的分布与迁移重金属元素是指相对密度较大,具有有毒或致癌性质的金属元素,如铅、汞、铬等。

这些重金属元素广泛存在于自然界中,在人类活动中也产生了大量的排放。

它们对大气环境污染和生态系统健康有着不可忽视的影响。

本文将从大气中重金属元素的分布、迁移和影响等方面展开探讨。

首先,大气环境中重金属元素的分布是不均匀的。

重金属元素的分布受多种因素的影响,如气象条件、人类活动和地理位置等。

研究表明,城市和工业区通常是重金属元素污染较为严重的地区,而农村和森林地区相对较少受到污染。

这是因为工业排放和交通运输等活动会释放大量的重金属元素,而乡村和森林地区的生态系统能够吸收和净化一部分重金属元素。

其次,大气环境中重金属元素的迁移是一个复杂的过程。

重金属元素在大气中主要以颗粒物和溶解态的形式存在。

颗粒物指的是悬浮在空气中的微小固体颗粒,它们可以通过风力和降雨等作用迁移和沉降。

溶解态的重金属元素则主要通过湿沉降的方式进入地表水和土壤,并可能对水生生物和土壤微生物造成毒害。

此外,重金属元素还可以被植物吸收,进而进入食物链,给人类和动物的健康带来潜在风险。

另外,大气环境中重金属元素的迁移还受到大气污染物的影响。

气象条件对重金属元素的迁移具有重要影响,如风向和风速等因素决定了重金属元素的传输方向和速率。

此外,大气中的污染物也可以与重金属元素发生吸附和反应,改变其迁移特性。

例如,二氧化硫和氮氧化物等污染物可以与重金属元素形成稳定的化合物,从而影响其分布和迁移路径。

此外,在大气环境中,重金属元素的分布和迁移还会对生态系统和生物多样性产生不可逆转的影响。

重金属元素可以积累在土壤中,进而对作物生长和土壤质量产生负面影响。

同时,它们还可以通过大气沉降的方式进入水体,对水生生物造成毒害,破坏水生生态系统的平衡。

此外,重金属元素对动物的生理和生态健康也具有潜在的危害,可能导致生物多样性的下降。

综上所述,大气环境中重金属元素的分布和迁移是一个复杂而严峻的问题。

土壤中cr形态的分析

土壤中cr形态的分析

土壤中Cr形态的分析摘要:由于铬及其化合物的使用和含铬废弃物的大量排放,空气、土壤、水和食品都不同程度地受到了铬污染.对于铬污染,尤其是与人体健康密切相关的土壤系统铬污染的研究,已成为国内外相关领域的热点.其中铬在土壤.植物系统中的迁移转化规律备受关注.本文详细介绍了土壤中铬迁移转化的影响因素(土壤理化性质、铬的供给形态、浓度)以及该系统中铬的生态毒性,总结了通过综合分析土壤系统中铬的存在形式。

,并对今后的研究重点进行了展望.关键词:土壤形态铬铬是毒性极强的重金属之一,具有致癌致畸性,对生态环境和人类健康存在严重危害含铬渣的堆存对土壤造成了严重污染.高毒的Cr(Ⅵ)可以被有机质还原为低毒的Cr (Ⅲ),在土壤中对植物及生物危害极大。

1土壤中铬的危害土壤受铬污染对健康的危害主要是六价铬。

六价铬对健康的危害比三价铬大100倍。

自然土壤中平均含铬50~100mg/kg。

土壤铬污染主要来自铬矿和金属冶炼、电镀、制革等工业废水、废气和废渣。

铬渣污染在全国二十多个省市都有报道。

铬渣中含六价铬1%左右,六价铬易溶于水,所以容易经过土壤进入农作物而危害居民健康。

铬在体内有蓄积作用,并能影响体内的氧化还原过程和水解过程。

铬与蛋白质结合能抑制一些酶的活性,还可促进维生素C氧化,使血红蛋白变性从而降低红细胞的携氧能力。

六价铬又是致突变物质,Ames试验和骨髓细胞微核试验都呈现阳性结果。

经调查,我国的锦州和广州西郊等铬渣污染区居民的癌症死亡率都显著高于对照区。

2铬的形态分布土壤中铬的形态分为水溶态、交换态、沉淀态、有机结合态和残渣态进行分析.各处理土壤残渣态铬含量最多,其次为沉淀态铬、有机结合态铬.施人稻草的土样水溶态和交换态铬含量比未施稻草的土样低,而沉淀态和有机结合态铬含量比未施稻草的土样高.这进一步说明稻草可以影响土壤中铬的形态变化特征.土壤中的水溶态和交换态铬更易溶解、迁移和被生物吸收,而向土壤中施人稻草可以降低水溶态和交换态铬含量,因此稻草对于降低土壤中铬的溶解性和迁移性,减轻铬对生物的毒害有一定的作用.2.1铬在自然界的存在形式元素铬在地壳中的储量排在第10位,并且以多种氧化态形式存在(从一1价至+6价).三价铬[Cr(111)WHO〕及六价铬[Cr (III)]是自然界水中主要的存在形式,但由于它们的浓度很低,故很难测定.水中的铬来源于矿物冶炼过程,泥土及沉淀的淤泥中可溶性的有机铬,自然沉降等.美国规定水中铬允许浓度定为0.05m创L.土壤中铬的含量与形成这些土壤的母石的组成有关,一般说来,土壤中铬的浓度范围从0.0051.5mg/L,空气中的铬主要以三价形式存在,并且其浓度随着地域的不同而不同,主要来源于工业污染.唯一的市售的铬金属是铬铁矿.其组成一般是铁与氧化铬的混合物FeOCTZ 03.第一个生产铬金属的方法是光热处理,最终产物是铬及氧化铬的混合物,另一个普遍采用的生产铬金属的方法是硅热处理.2.2工业用途以及职业接触情况铬主要用于制造工业.含铬的合金可以增加金属的机械性能,如增加抗拉及坚硬度等,还可以改善金属的化学特性如耐磨及耐腐蚀性等.六价铬常用于印染,木材防腐保存,有机合成及某些催化剂的制造,铬还用于皮革染色等.随着人们对铬元素的化学性质的认识,铬化学近来发展很快,许多从事冶炼,印染,制革等职业的工人,通过吸呼及皮肤直接接触铬的机会大大增加.据报道共有104种职业存在着潜在接触铬的机会.由于铬的应用非常广泛,因此很难确定铬的职业接触量到底有多少,但是,职业接触铬肯定是引发呼吸系统癌症的主要因素.据流行病调查显示,在斯堪地那维亚(Scandinavian)钢铁厂废气中排出的Cr(VI)的浓度范围在0.5一2mg/耐,这与1982年美国推荐的空气中铬含量为50ng/时高出许多倍.2.3土壤中铬的迁移铬的污染源主要是铬电镀、制革废水、铬渣等。

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生态环境 2008, 17(4): 1438-1441 Ecology and Environment E-mail: editor@作者简介:高杨(1981-),男,工程师,硕士,主要从事环境分析化学和光谱色谱分析等方面的研究。

E-mail:123456789gaoyang@收稿日期:2008-01-30大气降尘与土壤中重金属铬的形态分布规律高杨1,范必威21. 中国测试技术研究院,四川 成都 610061;2. 成都理工大学,四川 成都 610059摘要:主要对成都理工大学校园内大气降尘和土壤中重金属铬的形态分布进行了分析比较,得出以下结论:重金属铬在大气降尘和土壤中的含量存在差别,大气降尘中铬的量明显大于土壤中的量,且基本上是土壤的两倍左右。

且形态分布规律不同,大气降尘中铬含量的形态分布由大到小的次序是:残渣晶格态,铁锰氧化物结合态,有机结合态,碳酸盐结合态,可交换态;土壤中由大到小的次序是:残渣晶格态,有机结合态,铁锰氧化物结合态,碳酸盐结合态,可交换态;铬在大气降尘中多存在于残渣晶格态(35.35%~59.82%)和铁锰氧化物结合态(25.97%~40.23%),且两者相差不大。

而在土壤中多存在于残渣晶格态(37.22%~75.06%)和有机结合态(4.30%~12.98%),且主要以残渣晶格态为主。

形态分离方法采用Tessier 五步连续提取法,重金属铬的测定方法采用国标方法(GB/T 5009.123-2003)示波极谱法。

关键词:大气降尘;土壤;铬;形态分析中图分类号:X13 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)04-1438-04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,以及研究城市生态环境与人类健康之间的相互关系。

城市里的大气尘降、土壤是城市生态环境的重要组成部分,对城市的可持续发展有着重要意义。

在城市环境中,人类各种各样的活动,将大量的重金属带入城市大气降尘和土壤中[1-2],造成这些元素的积累,并通过大气、水体或食物链而直接或间接地威胁着人类的健康甚至生命。

重金属元素铬及其化合物广泛分布于自然界的岩石、植物、动物、土壤、水、火山灰及气体中,而铬及其化合物也是冶金、电镀等行业常用的基本原料,在上述行业的生产过程中会产生大量的含铬废水、废气、废渣,从而导致严重的环境污染问题。

铬是环境污染以及动植物生命最重要的元素之一[3],铬的毒性和生物可用性不取决于铬的总量,而是取决于铬存在的形态。

三价铬被认为是维持哺乳动物葡萄糖、脂肪和蛋白质代谢的必需元素,而六价铬则对人体有高毒性。

因此铬的形态分析对于研究其环境行为、生理效应和致毒机理至关重要。

1 实验部分1.1 实验仪器与试剂JP-303型示波极谱仪:成都仪器厂三电极系统; 全聚四氟乙烯消解罐:内容积70 mL ,最大压力1.2 MPa ,最高温度200 ℃。

Galanz WP800TL23-K3微波炉;烘箱;电热板;高速离心机;SHA-C 水浴振荡器;分析天平;电子分析天平;冰箱;采样刷;样品袋;研钵;各种玻璃仪器等。

实验所用各种试剂均为符合国家标准或专业标准的优级纯或分析纯试剂,所有试剂不含铬。

水为二次蒸馏水;实验所需各种试剂的配制方法(略)。

1.2 实验方法1.2.1 示波极谱法测定样品中铬本实验样品消解采用微波消解的方法,采用邻二氮菲-亚硝酸钠体系示波极谱法测定。

其中三价铬的测定采用高锰酸钾氧化三价铬的方法。

1.2.2 样品中铬的物理形态提取、分离与测定[4-5]可交换态:称2.0000 g 样品,加入16 mL 1 mol/LMgCl 溶液常温下振荡1 h ,离心分离30 min (3000 r/min ),取上清液转入50 mL 容量瓶中用二次蒸馏水定容,用盐酸调节pH=7,待测。

碳酸盐结合态:在上步的残渣中加入16 mL ,1 mol/L NaAc/HAC ,pH 5室温下下振荡6 h ,离心分离30 min (3000 r/min ),取上清液转入50 mL 容量瓶中用二次蒸馏水定容。

用HAC 调节到pH=5,待测。

铁锰氧化物结合态:在上步的残渣中加入20 mL 0.04 mol/L NH 2OH ,HCl 的25%(体积分数)的HAC 溶液,96 ℃下水浴振荡6 h ,离心分离30 min (3000 r/min ),取上清液转入50 mL 容量瓶中用二次蒸馏水定容,用HAC 调节到pH=2,待测。

有机结合态:在上步的残渣中加入6 mL ,0.02 mol/L HNO 3,10 mL H 2O 2 30%(体积分数),用HNO 3调节pH 到2.0,加热到85 ℃,振荡2 h 。

重复上述操作,3 h ,保持温度。

冷却后加入5 mL 3.2 mol/L NH 4AC 的20%(体积分数)的HNO 3溶液并稀释至20 mL ,振荡30 min 。

离心分离30 min (3000 r/min ),高杨等:大气降尘与土壤中重金属铬的形态分布规律 1439取上清液转入50 mL 容量瓶中用二次蒸馏水定容。

待测。

残渣晶格态:在上步所剩残渣中加入20 mL 以5∶1(体积分数)40% HF / 70% HClO 4混合酸消解。

用二次蒸馏水定容于50 mL 容量瓶中,待测。

1.3 样品的采集在成都理工大学校园内按照梅花形采样法选取10个采样点,分别为:1.北校区,2.后校门,3.理化楼,4.湖心岛,5.测试楼,6.南苑家属区,7.学生四公寓,8.俱乐部,9.体育馆,10.前校门。

采用干法收集降尘[6](由于正值春夏季节,天气炎热,蒸发量大,故采用此法收集),采样高度为150 cm 左右,采用内径10 cm 、高20 cm 的塑料桶容器收集降尘样品,每次放置3个平行样。

在不便于放置塑料桶容器的地方,样品采自一楼的窗台上、空调壳上、阅报栏上。

用毛刷将灰尘扫在光洁的纸上,然后转移至塑料样品袋中,编号,封口,每件样约20 g 左右。

在上述选取的理工大学校园内10个点采集土壤样品,采样深度为15 cm 。

2 结果与讨论2.1 示波极谱法样品测定条件设定体系中加入亚硝酸钠是产生铬催化波的重要条件,随着试剂用量的增加,铬峰电位有正移趋势,铬峰高不断增大,3 mol/L 亚硝酸钠溶液用量在1~2.5 mL 范围内,铬峰高变化不大。

见表1和图1所示。

考虑到试剂用量问题,选用的加入量为1 mL 。

2.3 线性关系和检出限按照上述实验方法所得标准曲线的线性方程为y =134.46x +1.2336,相关系数为0.9916,检出限为1 ng/mL (图略)。

2.4 大气降尘样品和土壤样品中元素Cr 的形态分析测定结果根据Tessier 五步提取法,按照上述实验步骤把大气降尘样品和土壤样品进行五种形态的提取和分离,并测定元素铬在每一种形态里的分布情况,实验结果如表2、图2和表3所示。

2.5 样品加标回收实验任取四个采样点的降尘样品进行加标回收实验,实验结果如表4。

从表4可知实验回收率在97.30%~100.46%图2 校园内10个点大气降尘样品的Cr 元素的形态分配 Fig.2 Modality distribution of chromium in the dustfall samples注:Ⅰ为可交换态;Ⅱ为碳酸盐结合态;Ⅲ为铁锰氧化物结合态;Ⅳ为有机结合态;Ⅴ为残渣晶格态表1 极谱测定条件Table 1 Determination conditions of JP-303测试方法 定量 方法 导数 原点 电位 扫描 速率 扫描 次数 静止 时间 补偿 零位 线性扫描 标准曲 1-80050055图1 亚硝酸钠用量的影响(3 mol/L )Fig.1 Effect of Na 2No 2 quantity表2 校园内10个点大气降尘样品中元素Cr 的形态分析结果 Table 2 Results of modality analysis about chromium in thedustfall samples of ten pick places in the university μg/g大气降尘样品 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 总量 北校区 2.01 12.50 39.66 14.77 59.82 128.76 (1.56) (9.71) (30.80) (11.47) (46.46) 后校门 3.59 10.18 38.47 12.33 56.21 120.78 (2.97) (8.43) (31.85) (10.21) (46.54) 南苑家属区 2.49 7.85 25.97 9.32 36.68 82.31 (3.02) (9.54) (31.55) (11.32) (44.57) 理化楼 3.83 6.95 39.46 8.52 56.11 114.87(3.34) (6.05) (34.35) (7.42) (48.84) 湖心岛 1.62 5.69 27.29 7.20 35.34 77.54 (2.08) (7.34) (35.19) (9.28) (45.57) 测试楼 3.54 7.11 38.18 9.72 50.48 108.93 (3.25) (6.43) (35.05)(8.93) (46.34) 学生四公寓 1.60 8.53 27.01 8.87 37.24 83.25 (1.92) (10.24) (32.45) (10.66) (44.73) 俱乐部 4.06 7.03 40.23 9.91 56.36 117.59 (3.45) (5.98) (34.21) (8.43) (47.93) 体育馆 1.99 6.33 32.28 8.68 39.32 88.60 (2.25) (7.14) (36.43) (9.80) (44.38) 前校门3.994.0951.359.16 72.34 140.931440 生态环境 第17卷第4期(2008年7月)之间。

3 结论(1)重金属铬在大气降尘和土壤中的含量有差别。

例如北校区降尘为128.76 μg/g ,比北校区土壤的63.87 μg/g 高值等。

由以上数据我们可以看出大气降尘中重金属铬的量明显大于土壤中重金属铬的量,且基本上是土壤中铬的量的2倍左右。

这与文献[7]报道的环境降尘中Cr 的含量是土壤的2~3倍相一致。

(2)重金属元素铬在大气降尘中和土壤中的形态分布规律不同。

由上述实验数据我们可以看出,大气降尘中元素Cr 含量的形态分布由大到小的次序是:残渣晶格态,铁锰氧化物结合态,有机结合态,碳酸盐结合态,可交换态;而土壤中元素Cr 含量的形态分布由大到小的次序是:残渣晶格态,有机结合态,铁锰氧化物结合态,碳酸盐结合态,可交换态;元素Cr 在大气降尘中多存在于残渣晶格态和铁锰氧化物结合态,且两者相差不大。

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