南黄海重金属的演变特征及控制因素

本文以南黄海1997～2006年10年表层海水和沉积物中重金属为主要研究对象，同时结合对生态环境信息的综合分析，系统探讨了海水和沉积物中重金属的生物地球化学特征、影响控制因素、演变趋势，并对海域生态风险进行了评估，获得了以下一系列新的结果和认识： 1．系统获得了南黄海海水和沉积物中重金属的地球化学分布模式，揭示了影响和控制其生物地球化学特征的因素 南黄海表层海水中重金属As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn的平均浓度分别为2.33、0.078、1.41、0.0036、0.37、6.21 μg/L，低于其它中国近海海水，而高于水交换较好的深海；表层海水重金属的分布模式（除Pb外）表现为在离岸较远的南黄海中部地区其含量较低，而近岸海区则普遍含量较高，区域分布呈现“高Cd-Cu-Hg-Zn区”，“高Pb-Cu-Zn区”以及“高Pb区”三个地球化学分区。 南黄海表层沉积物中重金属比邻近海域沉积物中的浓度低，南黄海重金属主要受沉积物粒度控制，即在细粒度高的南黄海中部区域重金属（除As外）的含量较高，粗粒度的近岸区则较低，区域分布呈现“高Cd-Cu-Pb-Zn区”，“高Hg低As-Cu-Zn区”以及“高As低Cd-Hg-Zn区”三个地球化学分区。 人类活动已经显著影响了南黄海海水中重金属的含量水平，重金属分布是径流、大气沉降、pH、盐度和重金属自身性质等各种影响因子耦合的结果。沉积物重金属的富集因子Pb>As>Hg>Cd>Zn>Cr>Cu，其中Pb和As主要来自人为污染排放，污染状况相对较重，Cr和Cu几乎没有受到人为污染的影响。沉积物的粒度是控制表层沉积物重金属分布的最主要因素，次要的因素包括沉积物有机质的含量、沉积速率以及重金属存在形态等。 2．首次获得了南黄海海水和沉积物中重金属的演变趋势 近10年来南黄海表层海水中，Zn呈上升趋势，As、Cd、Cu、Pb基本稳定变化不大，而Hg则呈略下降趋势。Zn的线性上升趋势明显，在近岸水域和中央水域中其浓度和公元年的统计关系分别为y=0.9524x+0.0034（R=0.97）和y=0.8622x+0.0299（R=0.95）（其中y为Zn的浓度，x为年度，取1997～2004）。近10年沉积物中重金属年际变化较小，浓度变化在多年均值的±（10%～30%）之间变动。As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn的均值变化范围分别为7.17±1.70、0.108±0.024、17.61±1.65、0.024±0.008、18.44±4.26、70.53±5.73 mg/kg，除了Hg随公元年呈较好的线性增加（y=0.0033x-6.50，R=0.75）外，其它重金属未显现出有明显的演变趋势。 近百年来，南黄海重金属的变化可分为3个阶段，20世纪60年代以前，20世纪60年代至90年代，及20世纪90年代至今。第一个阶段的60年可以看作是南黄海未明显受人类活动影响的一个时期，该段时期内明显的特征是重金属含量的变化受径流输入不均等多种因素影响，变化规律性不强；第二阶段是南黄海近岸工农业迅猛发展的阶段，由近岸传输到这一海域的重金属量增加，南黄海沉积物重金属浓度增加，沉积物质量有下降的趋势，这一阶段是人类活动影响南黄海最为明显的一个阶段；第三个阶段是20世纪90年代至今，南黄海沉积物重金属浓度呈降低趋势，与中韩两国减排及治污措施有关。近几年，南黄海沉积物的环境质量较20世纪末期有了较明显的改善。 3. 初步阐明了南黄海重金属的环境污染危害和潜在生态风险 采用潜在生态危害指数法和地积累指数等方法对南黄海沉积环境进行分析，结果表明，中等重金属污染程度海区占研究海区面积的38.7%，中等生态风险的区域则占了研究海区面积77.8%，但均未发现沉积物中的重金属与生物量的分布有明显的关系，总体表明，南黄海沉积物中的重金的污染状况及生态风险较低，南黄海沉积物质量良好。

胶州湾李村河口区沉积物有机碳、酸可挥发硫化物及重金属的环境响应

本论文以胶州湾李村河口区为研究对象，通过4个沉积柱样的分析测试，对港湾内河口区沉积物中的有机质（TOC）、酸可挥发硫化物(AVS)及重金属的环境响应进行了系统的探讨，发现由于湾内河流流量较小、水动力较弱，且港湾有机生产力较强，只有紧贴河口的细粒（泥质粉砂）区域的有机质才受陆源控制，有机碳含量较高（JZB-2柱平均为1.87%），TOC、AVS与多数重金属（Cd、Cr、Cu、Fe、Pb、Sr、Zn等）呈正相关性，且重金属含量高，反映了在高重金属污染的情况下，有机质对重金属的吸附呈无选择性。而离河口稍远处，沉积物粒度较粗（粉砂），有机碳含量相对较低（JZB-4柱平均为1.02%），C/N大（>>20），C与N的相关性不强，受海、陆双源控制，重金属含量相对较低，TOC仅与Cd、Cu、Sr的活性部分呈正相关，N与Cd、Cr、Pb、Zn的活性部分呈正相关，说明部分重金属组分受陆源有机碳控制，而AVS与Fe、Hg、Zn的SEM部分呈正相关，表明在S的循环中，一些类Fe重金属往往参与其中。并分析了李村河口区的粒度变化特征，并根据有机质、酸可挥发硫化物及重金属的分布规律将河口区三角洲划分为三个区域、五种相带，总结了不同的沉积模式下其不同的环境响应，从而为海陆交互相地区的沉积物早期成岩作用与环境响应研究提供指导与参考。而且在研究的过程中还发现了目前国际通用的沉积物有机碳测定方法中存在着很大的人为误差，并通过系统实验改正了沉积物有机碳的测定方法。

Toxicity of lead, cadmium and mercury on embryogenesis, survival, growth and metamorphosis of Meretrix meretrix larvae

In order to assess the toxicity of heavy metals on the early development of Meretrix meretrix, the effects of mercury (Hg), cadmium (Cd) and lead (Pb) on embryogenesis, survival, growth and metamorphosis of larvae were investigated. The EC50 for embryogenesis was 5.4 mu g l(-1) for Hg, 1014 mu g l(-1) for Cd and 297 mu g l(-1) for Pb, respectively. The 96 h LC50 for D-shaped larvae was 14.0 mu g l(-1) for Hg, 68 mu g l(-1) for Cd and 353 mu g l(-1) for Pb, respectively. Growth was significantly retarded at 18.5 mu g l(-1) (0.1 mu M) for Hg, 104 mu g l(-1) (1 mu M) for Cd and 197 mu g l(-1) (1 mu M) for Pb, respectively. The EC50 for metamorphosis, similar to 48 h LC50, was higher than 96 h LC50. Our results indicate that the early development of M. meretrix is highly sensitive to heavy metals and can be used as a test organism for ecotoxicology bioassays in temperate and subtropical regions.

Environmental changes reflected by sedimentary geochemistry in recent hundred years of Jiaozhou Bay, North China

Sediment geochemical technique was employed to assess how the sediment records reflect the environmental changes of Jiaozhou Bay, a semi-enclosed bay adjacent to Qingdao, China. In the past hundred years, Jiaozhou Bay has been greatly impacted by human interventions. A dated core sediment by Pb-210 chronology was analyzed for trace metals including Li, Cd, Cr, Pb, Cu, Ni, Co, Zn together with C, N, P and BSi. Based on the research, the development of Jiaozhou Bay environment in the past hundred years can be divided into three stages: (1) before the 1980s characterized by relatively low sedimentation rate, weak heavy metal pollution and scarce eutrophication; (2) from the 1980s to 2000, accelerating in the 1990s, during which high sedimentation rates, polluted by heavy metals and the frequent occurrence of red tide; (3) after 2000, the period of the improvement of environment, the whole system has been meliorated including the heavy metal pollution and hypernutrification. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Concentrations of Cadmium and Zinc in Seawater of Bohai Bay and Their Effects on Biomarker Responses in the Bivalve Chlamys farreri

Both in-field chemical investigation and in the laboratory toxic tests were carried out to systematically understand the pollution status of cadmium (Cd) and zinc (Zn) in Bohai Bay. Samples collected from surface seawater were determined to describe the distributions of Cd and Zn in Bohai Bay. The average values in our study of Cd and Zn were 0.15 mu g/L and 19.68 mu g/L, respectively. Both of them were lower than the first class limit of seawater quality standard in China. In the laboratory, antioxidant enzymes [SOD (Cu/Zn-SOD, Mn-SOD), CAT], lipid peroxidation (MDA), phase I and phase II enzymes (CYP4501A and GST) were investigated in the bivalves Chlamys farreri exposed to Cd and Zn at the concentration levels of Bohai Bay seawater, which were obtained from our in-field investigation. The reduced SOD, CAT, and EROD (7-ethoxyresorufin-O-deethylase) activities (with the inhibitory rate of 16.8%, 31.5%, and 51.6%, respectively) in Cd treatment were observed and resulted in obvious lipid peroxidation damage. However, treatment of Zn showed elevations in SOD and GST by 13.3% and 29.9%, respectively, and with no influence on lipid peroxidation. In summary, seawater quality in Bohai Bay seawater was ranked as good in general, but it seemed that Cd might possess a potential environmental risk by effecting pro-oxidant/antioxidant balance and phase I detoxification in C. farreri.

The behaviors and sources of dissolved arsenic and antimony in Bohai Bay

In this paper, we determined the concentrations of antimony species (antimonite (Sb(III)), antimonate (Sb(V)) and dissolved inorganic antimony (DISb)) and arsenic, in Bohai Bay seawaters, as well as the relationships of the analytes with environmental factors such as seawater characteristics (e.g., suspended particulate material (SPM), salinity and total organic carbon (TOC)), heavy metals, nutrients and phytoplankton species, and evaluated the sources of arsenic and antimony. Dissolved arsenic and antimony concentrations in the surface waters were ranging spatially from 1.03 to 1.26 ng/ml and 0.386 to 1.075 ng/ml, with mean values of 1.18 and 0.562 ng/ml, respectively. Sb(V) as the prominent chemical species constituted about 89%. Regarding arsenic concentrations in the surface waters, there was a tendency for a small variation. However, antimony species concentrations were much variable than arsenic. The highest arsenic and antimony concentrations were found near the Haihe Estuary. These distribution patterns were controlled mainly by environmental factors, biological activities and sources. In this region, DISb and Sb(V) negatively correlated with salinity. Besides, arsenic and antimony correlated well with the nutrients, chlorophyll a and phytoplankton, implying that arsenic and antimony had been involved in biological cycling. In addition, according to our estimate, about 333.5 x 10(8) mg/year of arsenic and 454.2 x 10(8) mg/year of antimony reached Bohai Bay via rivers. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Sorption and desorption of lead (II) from wastewater by green algae Cladophora fascicularis

Biosorption is an effective method to remove heavy metals from wastewater. In this work, adsorption features of Cladophora fascicularis were investigated as a function of time, initial pH, initial Pb(II) concentrations, temperature and co-existing ions. Kinetics and equilibria were obtained from batch experiments. The biosorption kinetics followed the pseudo-second order model. Adsorption equilibria were well described by the Langmuir and Freundlich isotherm models. The maximum adsorption capacity was 198.5 mg/g at 298 K and pH 5.0. The adsorption processes were endothermic and the biosorption heat was 29.6 kJ/mol. Desorption experiments indicated that 0.01 mol/L Na(2)EDTA was an efficient desorbent for the recovery of Pb(II) from biomass. IR spectrum analysis suggested amido or hydroxy, C=O and C-O could combine intensively with Pb(II). (C) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Meat characteristics of Qinghai yak and semi-wild yak

Six domestic yaks aged 6 years, comprising three culling male and three culling female yaks, from the Qinghai Lake area and three male semi-wild yaks aged 6 months from Datong Yak Farm were used to detect the levels of amino acids, mineral elements, residual heavy metals and pesticides in yak meat. The results showed that there was little difference in amino acid levels for different types of yak by age and sex. The meat of the adult male yak was 7.35 mg/kg higher in calcium (P < 0.05) and 124 mg/kg higher in phosphorus (P < 0.01) than that of the adult female yak. There was an obvious difference in zinc content, and there was also a significant difference for copper and sulfur between adult male and female yaks (P < 0.01). Iron was 8.85 mg/kg higher in semi-wild yaks than in domestic yaks, but there were no differences for other minerals. The levels of residual heavy metals and residual pesticides were well within those allowed by the National Standard of China. Furthermore, the data showed that introducing wild yak's blood did not result in a quality change in the domestic yak meat. Yak meat from Qinghai Plateau has the characteristics of being non-polluted and rich in amino acids in comparison with local yellow cattle meat.

高温实验中重金属钼在硅酸盐熔体中的含量研究

This dissertation discusses current status of high temperature and high pressure and focuses on analyzing systematically the solubility of heavy metals in the silicate magma in HTHP experiments. The high temperature study on the content of heavy metal molybdenum in the silicate melts in this dissertation, which is granted, based on the geology mineralization model and the theory of HTHP experiments and combined with mineralization grade and geochemical nature of Mo, discusses the difference of mineralization between mantle plume and aqueous fluids and comes to the conclusions, which are as follows: (1) The content of Mo in the silicate melts is much greater than Mo mineralization grade. The molybdenum ore has the exploitation value when the industrial grade is higher than 0.06%. Mo content in different silicate melts varies because of the concentration of SiO2, that is, Mo content in the granodiorite is greater. (2) The content of Mo, which varies with reaction time, arises first and drops down in the alkali basalt melts, while variation is not too obvious in the granodiorite melts on the whole. (3) According to the picture of sample, the conclusion is not reached very well on some issues, such as the volatility and characteristic of molybdenum oxide and dependence on the geology environment.

贵阳市郊（喀斯特地区）菜园土重金属的生物地球化学循环与绿色作物生产

随着城市化进程的快速推进，大量蔬菜等食物由农村向城市输送，因此促进了城郊结合部蔬菜基地的发展。然而，城市化发展却导致越来越严重的城市和城郊土壤和大气污染，加上现代化生产中化肥和农用化学品的大量使用等，使得重金属在菜园土中大量积累，并可能通过食物链进入人体，威胁人类身体健康。因此，对重金属在土壤－蔬菜体系间迁移的生物地球化学行为的研究是我们了解和防治蔬菜重金属污染、促进绿色作物生产和保护人类健康的关键。 本文选择世界典型喀斯特地区的贵阳市市郊的菜园土－蔬菜体系为主要研究对象，通过系统地对土壤、主要蔬菜和大气沉降物质的元素分析以及铅同位素分析，对研究区域菜园土的主要理化性质、土壤（以及剖面）和蔬菜样品中重金属Cu、Pb、Zn和Cd的含量变化、菜园土以及土壤剖面重金属的形态分布等特征进行了研究。利用微量元素地球化学以及同位素地球化学理论，并结合土壤学研究理论和方法探讨了重金属在菜园土（石灰土和黄壤）和蔬菜体系间的赋存形态、重金属元素的来源、迁移与转化规律及其中的主要控制因素。 主要研究结果认为：贵阳市郊菜园土重金属元素含量变化与土壤母质显著相关，黄壤类型菜园土处于中度污染水平，石灰土类型菜园土处于轻度污染水平。菜园土中重金属形态以残余态为主，其次为有机结合态，再次为铁锰氧化物结合态和酸可提取态。土壤剖面中，菜园土表层大多数重金属含量高于背景剖面，其余各层吻合度较高。土壤剖面中重金属的形态分布仍以残余态为主，菜园土剖面上各元素的生物可利用态即酸可提取态、氧化物结合态和有机结合态则均要高于背景剖面，Pb和Zn主要受到有机结合态的影响，而Cd则三种形态的含量均高于背景剖面，种种迹象表明人为活动增加了菜园土重金属的活性和生物有效性，且以有机结合态的改变最为显著。 蔬菜中红薯可食部位的各项重金属富集系数均大于其他蔬菜，最容易受到土壤中重金属的影响；在土壤－蔬菜体系中，重金属元素含量的分布总体特征为菜园土>根>茎叶>果实，体系内元素的迁移在土壤/蔬菜根界面上最为关键，起着控制作用，此界面上各元素的迁移系数顺序为Cd>>Cu，Zn>Pb，大多数重金属元素在黄壤类型的菜园土中的迁移系数要小于石灰土类型的；在土壤－红薯和土壤－辣椒体系中，Cd的迁移系数随土壤pH的增加而降低，而其余元素的迁移系数则随土壤pH的增加而增加；土壤主成分与土壤理化性质对重金属形态分布有显著影响，但BCR连续提取法得到的土壤中重金属元素的各生物可利用态的含量与蔬菜根部的含量相关性不大；覆膜种植方式使土壤pH由4.5降低到3.8，并改变了其它物化参数，从而影响重金属的形态分布及其在蔬菜体内的含量分布特征，极可能增加农业系统中重金属的环境风险；铅稳定同位素分析表明，土壤中的铅主要来自于母岩的风化，蔬菜中放射成因铅明显略低于菜园土，菜园土和蔬菜中铅同位素组成在208Pb/206Pb对207Pb/206Pb的分布图上呈直线分布（在菜园土－蔬菜体系中，土壤样品、蔬菜不同部位的样品、以及雨水样品的铅同位素组成的分布也形成了极好的直线），显示明显的两端元混合体系；根据各端元物质铅同位素组成计算，土壤铅对蔬菜根部、茎叶的贡献值由71.8%~77.7%降低到16.0%~45.4%之间，大气铅的贡献则沿根向茎叶和果实逐渐增加，研究结果显示大气污染对蔬菜重金属Pb的贡献不可忽视。

黔西南滥木厂铊矿化区河流沉积物重金属环境地球化学及环境效应研究

矿山环境重金属污染及其生态效应研究是环境地球化学研究的热点问题之一，其中水环境生态系统中的沉积物重金属污染由于可能影响流域水环境安全而备受关注。贵州矿产资源丰富，其开采利用过程中的重金属元素污染十分严重，尤其是Tl、As和Hg的污染备受关注。本研究选择黔西南滥木厂铊矿化区为研究对象，通过分析该地区河流沉积物中铊、砷、汞等重金属元素的环境地球化学分布特征，对重金属污染状况进行评价，并探讨其对环境的生态危害，得到以下几点认识： 1. 滥木厂铊矿化区河流沉积物中重金属Tl、Hg、As和Cd的含量相对很高。其中，Tl、Hg和As在矿山影响区河流沉积物中平均含量分别为23.3 mg/kg、46.8 mg/kg 和97.3 mg/kg，比页岩平均含量高几十倍至上百倍，而矿山未影响区及对照区河流沉积物中含量都相对较低。Cd在矿渣以及清水河矿山影响区、矿山未影响区和对照区河流沉积物中的平均含量都相对较高，分别为0.97 mg/kg、1.31 mg/kg、1.17 mg/kg和1.21 mg/kg，约为页岩平均含量的2～5倍，且变化不明显。重金属环境地球化学分析表明，Tl、Hg和As为同源污染物质，主要来自矿山硫化物的风化淋漓；Cd的高含量与矿山联系不明显，可能是由于地域上的Cd异常所致。Cu、Cr、Zn和Pb的含量都相对较低，只略高于页岩平均含量。 2. 地质累积指数（Igeo）和潜在生态危害系数（RI）分析评价结果显示，滥木厂清水河沉积物主要受到Hg、Tl、As以及Cd的污染。受矿山影响的河流沉积物中Hg和Tl的污染很严重，具有很强的潜在生态危害；As和Cd次之；Zn、Cu、Cr和Pb的污染不明显，潜在生态危害很小。 3. 沉积物中重金属各形态分级提取分析（BCR）表明，受矿山影响的滥木厂清水河沉积物及剖面沉积物中：不但总Tl含量很高，有效态Tl含量也高，平均分别为6.0 mg/kg 和5.9 mg/kg，对环境的生态危害很大；Hg虽然总含量非常高，但其酸可提取态含量都低于仪器的检测下限，可还原态含量也不高，平均分别只为0.46 mg/kg 和1.53 mg/kg，主要集中在不易释放的可氧化态和非常稳定的残余态，对环境的生态危害一般；As的总含量较高，但有效态平均含量只为6.51 mg/kg和1.58 mg/kg，对环境的生态危害较小；Cd的总含量也相对较高，有效态平均含量也分别达0.55 mg/kg和0.52 mg/kg，对环境的危害可能较大；Cr、Cu、Zn及Pb的总含量和有效态含量都较低，对环境的生态危害较小。 4. 滥木厂铊矿化区河流沉积物中Tl、Hg和Cd的重金属污染的生态危害性主要表现为Tl、Hg和Cd对食物链的直接或间接污染。Tl和Cd易在农作物中富集，Hg甲基化后也可以在农作物中富集，其人体健康危害性较大。

贵阳市大气颗粒物、雨水及土壤中重金属的研究

重金属是指比重大于或等于5.0的金属。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。 大气沉降包括干沉降与湿沉降，大气的干、湿沉降是大气化学、环境化学和生物地球化学研究的重要内容之一，在重金属循环中扮演着重要的角色。大气沉降对土壤重金属地球化学过程有着重要影响。因此，准确把握环境中重金属的主要来源、行为及归宿，对有效控制重金属的污染、保护人类健康提供科学依据具有非常重要的意义。城市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，各种各样的人类活动将大量的重金属带人城市土壤中，造成这些元素在土壤中的积累，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。 本研究以贵阳为例，对环境中的重金属进行研究。系统研究了贵阳市大气颗粒物重金属含量与形态、雨水重金属的含量与季节变化及土壤重金属含量与形态。主要结果如下： 1 贵阳市的干、湿沉降与气象因子关系密切。随温度的升高，贵阳市TSP浓度下降；相对湿度与TSP呈负相关性；风速对贵阳市区的TSP浓度的影响主要表现为扩散和稀释作用，随风速的增加，贵阳TSP浓度降低；雨水对贵阳市大气总悬浮颗粒物的有明显的清除作用。随着风速的增加，贵阳市雨水中重金属含量降低；雨量与雨水中的Cd、Cr、Cu、Pb与Zn的含量均呈一定的负相关关系，总体趋势为当降雨量较大的时候，雨水中重金属的含量较低。 2 贵阳市大气颗粒物中重金属含量有明显季节变化规律。Cd、Cr、Pb和Zn冬季的含量明显高于其它季节，而春季和夏季颗粒物中重金属含量相对较低，冬季的浓度是夏季的1.8-4.6倍。同样，贵阳市雨水中Cr、Cu、Zn的最高浓度都出现在冬季，这与贵阳市在冬季大量使用燃煤来取暖的时段相符合。 3与其它城市相比，贵阳市大气颗粒物重金属污染比较严重。同样，与地表水国家标准值相比较，贵阳市大部分样品Cd、Cu、Pb与Zn明显超过地表水国家标准，雨水中Cd、Cu、Pb与Zn的平均值分别国家标准的为2.7、2.2、6.0和1.3倍。贵阳市表层土壤已受到重金属不同程度的污染。表层土壤Cd的平均含量为0.66mg/kg，Co的平均含量为17.31mg/kg，Cr的平均含量为82.91mg/kg，Cu的平均含量为52.20mg/kg，Ni的平均含量38.76mg/kg，Pb的平均含量为71.03 mg/kg，Zn的平均含量为216.05mg/kg。土壤Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的平均含量分别我国土壤元素的背景值的6.8倍、1.36倍、1.36倍、2.31倍、1.44倍、2.73倍与2.98倍，其中以Cd和Zn 积累较明显。 4对贵阳市大气颗粒物、土壤重金属形态分别进行分析，结果表明：大气颗粒物中Cd主要以环境可迁移态存在，占61.4%；Cr和Cu主要稳定态存在，二者对环境不会造成直接影响；Pb主要以环境可迁移态、碳酸盐和氧化物结合态存在；Zn主要以环境可迁移态存在。土壤中，除Cd以外，Co、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn元素的酸可提取态在总的元素含量中所占比例较小，均小于总量的3.0%，而Cd的酸可提取态含量为23.3%。相反，除Cd以外，其它6种金属元素的残渣态含量都比较高，Zn为96.8%，Cr为92.2%，Cu为83.4%，Co为69.2%，Ni为57.4%，Pb为41.9%。 5 贵阳市土壤剖面重金属元素的分布比较混乱，没有规律性，底土层含量仍然很高。城市土壤受到人为因素等影响，已发生严重改变。土壤中有许多不同来源物质的混入，土壤剖面经常受到人为扰动，自然土壤发生层被破坏，导致许多土壤剖面上下土层没有发生学上的联系。

土壤中重金属活动性的唐南膜测定、模型模拟与污染的原位控制

土壤是自然环境的重要组成部分，是人类赖以生存与发展的宝贵资源。但是近年来我国土壤重金属污染日益严重，重金属污染物与其它类型的污染物相比具有隐蔽性、长期性与不可逆性等一系列特殊性，成为土壤中永久的污染物，最终通过食物链的传递进入人体，对人类的健康造成潜在的危害。因此，研究土壤重金属污染与控制具有很重要的意义。本论文首次将唐南膜平衡法（DonnanMembraneTechnique）和EcosAT（EquilibriumCalculationOfSpeciationAndTransport）模型引入我国土壤重金属活动性研究，并将两种方法获得的结果进行比较，互相验证，取得了较好的结果。还将两种方法结合探讨了贵州铝厂生产的赤泥对土壤中的游离重金属离子浓度的影响。土壤样品采于贵州都匀福锌矿地区，一个位于锅锌矿选厂尾矿坝下农田中的水稻土，以下简称坝下土，为重污染土；另一个位于锅锌矿上游桥边农田中的水稻土，以下简称桥边土，为轻污染土，本研究取得的主要结论与认识包括：1．作者对唐南膜平衡法进行了部分改进，用国内生产的JAM一I型均相离子交换膜替换Brwin等所用的BDH膜，既降低了实验的平衡时间，又经济实惠。另外还用KNO3溶液代替KNO3和Ca（NO3）2混合溶液作为实验的介质溶液，就可以避免由于国内土壤中Ca2+含量差异较大可能造成的误差。其它实验条件为：蠕动泵的流速为2.0ml／min，平衡时间为48小时。2．用柠檬酸体系（液一液体系）和土壤一水体系（固一液体系）检验了唐南膜平衡法，它可以在不扰动体系平衡的基础上同时测定同一体系中的多个游离金属离子浓度，而且各金属离子之间互不干扰。3．桥边土中的游离重金属离子浓度与其中2mol／LHNO3提取的重金属总含量成很好的直线关系，其中Cu和Zn游离离子浓度与其中的总金属含量呈现较好的正比关系，随着重金属总含量的降低，即土液比的降低，游离重金属离子浓度随之降低；而其中的Ni和Cd却相反，随着重金属总含量的降低，游离重金属离子浓度反而增加。添加赤泥后随着土液比的降低各重金属的游离离羲?子浓度的变化趋势与添加赤泥前一样。桥边土中的重金属游离离子浓度在添加联合法赤泥后有所增加，而拜尔法赤泥的加入降低了其中的游离重金属离子浓度，加入的比例越大，变化的量越多，而且其中Ni和cd的变化幅度比Cu和Zn的要大。4．坝下土中Cu、Zn、Ni和Cd元素的游离离子浓度与它们在土壤中Zmol／LHNo3提取的重金属总含量呈很夯的正比关系，随着重金属总含量的降低，游离重金属离子浓度随之降低。添加赤泥后其中Cu和Zn元素的变化趋势与添加赤泥前一样，Ni和Cd元素出现了异常，Ni在赤泥添加比例为0.50％时变化趋势一样，但添加比例为2.00％时其离子浓度先增加，但在土液比为1:100时反而有较大幅度的降低。而其中Cd离子浓度先增加，在土液比为1:100时反而有较大幅度的降低。坝下土中Cu和Zn的游离离子浓度在添加赤泥以后改变很小，赤泥添加比例为2.00％的土壤中的游离离子浓度相对较低一点，而添加比例为0.50％的与未加赤泥的土壤基本上一样；其中Ni和Cd的变化相对来说较大，赤泥添加比例为2.00％的土壤中的游离离子浓度降低得比较明显，拜尔法赤泥添加比例为0.50％的土壤也得到了较大的改善，而联合法赤泥添加比例为0.50％的却比未加赤泥的土壤中的还要高一点。5．利用ECOSAT模型模拟了本论文所涉及的实验中的游离重金属离子浓度，测量值与模拟值取得了较好的一致，除了Zn的误差较大以外，其它三个元素符合的很好，从而表明EC0sAT在土壤一水系统中的模拟取得了较好的结果。6．模拟了不同土液比土壤中各重金属元素在有机质、铁氧化物、粘土和唐南凝胶体这四种吸附相中的分配。发现在所研究的土壤样品中所有元素在粘土相中所占的比例很小，可以忽略不计，Cu主要分布在有机质相中，占80％左右，随着土液比的降低，其在有机质和唐南凝胶体相中的分配比例慢慢变小，而在铁氧化物中的比例越来越大；Zn主要分布在有机质和铁氧化物相中，各占40％左右；随着土液比的降低，Zn在有机质相中的比例增大，铁氧化物比例几乎不变，而唐南凝胶体所占比例逐渐减小；Ni基本上只分布在有机质和铁”氧化物相中，Cd则几乎只存在于有机质相中，它们的分布比例几乎不随土液比的改变而变化。7．无论在桥边土和坝下土中添加何种赤泥，添加的比例是多少，在添加赤泥前后土壤中重金属元素在各吸附相中的分配比变化很小，主要是有机质相所占比例稍微变小，而铁氧化物相相应的有一点增加。而对于不同的土液比，其变化趋势相同，只是变化幅度相对来说较大。