城镇周边和江河沿岸土壤中Hg和Cd存在形式解析与生态风险评估

• 作者: 唐世新 朱立新 汤丽玲 马生明
• 来源期刊: 岩矿测试
• 学科: 地球科学
• 关键词: 土壤 重金属异常 Hg Cd 存在形式 生态效应 生态风险 原子荧光光谱法 电感耦合等离子体质谱法
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 自然资源与生态环境研究
• 页码范围: 225-234
• 页数: 10页
• 分类号: P592
• 字数: 8337字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201906060081

摘要

受人类活动和自然作用双重影响,土壤中重金属元素异常普遍存在,其中尤以城镇周边的Hg异常和大江河沿岸区域Cd异常最为典型.近年来,通常采用化学分步提取的方式,探讨土壤水溶态、离子交换态、有机态、铁锰氧化物态等形态中Hg、Cd等重金属元素含量的状况,进而分析其生态效应,但对土壤中Hg、Cd等重金属元素的自然存在形式缺乏深入探讨.本文以Hg、Cd两元素为重点,选择我国代表性城市和地区,采集城镇周边Hg异常区和江河沿岸Cd异常区的土壤样品,采用王水溶样原子荧光光谱法(AFS)测定Hg含量,采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸溶样电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定Cd含量,同时配合其他相关实验手段,对Hg、Cd的自然存在形式进行解析;并以水稻中Hg、Cd含量为依据对Hg、Cd的生态效应进行了评价.结果表明:长春、南京、漳州和广州等城镇周边土壤Hg异常区Hg主体以硫化物形式存在,而且至少有一部分是以辰砂矿物形式存在,由此决定了土壤中Hg有效态在Hg全量中所占比例较小,土壤中Hg平均含量达到500μg/kg时,水稻籽实中Hg含量超过无公害食品标准的比例为3.4％,生态效应不甚敏感;长江、珠江等江河沿岸区域Cd异常区内Cd主要呈黏土吸附形式存在,由此导致50％左右的Cd以有效态形式存在,在土壤Cd全量中所占比例较大,当土壤中Cd平均含量达到1000μg/kg时,水稻籽实中Cd含量超过无公害食品标准的比例为43％,生态效应敏感.由此揭示出土壤中Hg、Cd等重金属元素生态效应敏感程度更直接地受到自然存在形式的影响.以辰砂矿物形式存在的Hg呈现"惰性",不容易被农作物吸收,故生态效应不敏感;以黏土矿物吸附形式存在的Cd活动性更强,容易被农作物吸收,故生态效应敏感.Hg、Cd等重金属元素被农作物乃至人体吸收后,其存在形式及其转化特性是评估该元素是否存在生态风险的关键.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	朱立新		66	713	15.0	23.0
2	马生明	中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所	101	1038	19.0	28.0
3	汤丽玲	中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所	13	150	6.0	12.0
4	唐世新	中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所	17	48	5.0	6.0