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基于PMF模型的矿区土壤重金属来源解析
李雨晨;郑刘根;陈星;陈永春;安士凯;安燕飞;李兵
【期刊名称】《环境监测管理与技术》
【年(卷),期】2024(36)1
【摘要】通过在某矿区采集农田土壤和菠菜样品,分析其中重金属含量,基于相关性分析和PMF模型对该矿区农田土壤重金属来源进行解析。
结果表明,研究区土壤中Cd、As、Zn、Cr和Cu元素明显富集,分别是当地土壤背景值的5.7倍、4.4倍、2.4倍、1.5倍和1.3倍;相关性分析结果显示,研究区内Cu、Zn、As、Cd元素存在一定的相关性,可能具有同一污染源;PMF模型结果说明,研究区土壤中重金属主要来源分别为工业污染源、自然母质源、交通污染源和农业污染源,其对当地土壤重金属污染贡献率分别为39.8%、22.8%、21.6%和15.8%。
【总页数】6页(P17-22)
【作者】李雨晨;郑刘根;陈星;陈永春;安士凯;安燕飞;李兵
【作者单位】安徽大学资源与环境工程学院;安徽省矿山生态修复工程实验室;安徽大学化学化工学院;煤炭生态环境保护国家工程实验室
【正文语种】中文
【中图分类】X825;X752
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环境中重金属污染物的迁移与转化研究重金属污染是当前环境问题中的一大难题，对人类健康和生态环境造成了严重威胁。
为了探索和理解重金属污染物在环境中的迁移与转化规律，科学家们进行了大量的研究。
本文将针对重金属污染物的迁移途径、影响因素以及转化过程展开探讨。
1. 迁移途径重金属污染物在环境中的迁移主要通过以下几种途径：1.1 土壤迁移：重金属通过地下水和土壤孔隙水的流动迁移到地下水中，进而进入河流、湖泊等水体，形成水环境的污染。
1.2 大气迁移：重金属通过颗粒物悬浮在空气中，通过降雨沉降到地表，导致土壤和水体的污染。
1.3 水体迁移：重金属可以直接溶解在水中，通过水流迁移到其他地方，并对水生生物造成直接毒害。
1.4 生物迁移：重金属通过生物体的吸收、积累和迁移，从而进入食物链，对生物体造成间接毒害。
2. 影响因素重金属污染物的迁移与转化受到多种因素的影响，包括但不限于以下几个方面：2.1 pH值：土壤和水体的酸碱度对重金属的迁移和转化有重要影响。
低pH值条件下，重金属更容易释放并迁移至地下水中。
2.2 有机质含量：有机质对重金属的吸附、解吸和转化起着重要作用。
有机质含量高的土壤和水体能够有效地限制重金属的迁移和转化。
2.3 土壤类型：不同类型的土壤具有不同的吸附和保持能力，影响重金属在土壤中的迁移和转化速率。
2.4 温度和湿度：温度和湿度的变化可导致土壤和水体中重金属的溶解度和迁移速率发生变化。
2.5 微生物活动：微生物在环境中的活动可以促进重金属的转化和迁移，包括还原、氧化和沉积等过程。
3. 转化过程重金属污染物在环境中经历多个转化过程，包括溶解、沉降、吸附、解吸、络合等。
这些转化过程对重金属的迁移和生物有效性起着重要作用。
3.1 溶解：重金属在水中可以以溶解态存在，溶解度与温度、酸碱度、络合等因素有关。
溶解态的重金属可以直接对生物体造成毒害。
3.2 沉降：重金属通过颗粒物和悬浮物的沉降进入土壤和水体中，从而影响环境的质量。
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水生态系统环境中重金属迁移转化机理研究水生态系统是人类和其他生物所赖以生存的重要生态系统之一，在环境保护的背景下，关注水生态系统环境中重金属迁移转化机理的研究变得非常重要。
1. 什么是重金属？重金属是指相对原子质量大于20的金属元素，常见的有铅、镉、汞、铬、铜等。
重金属是一种常见的污染物，由于工业生产和人类活动等原因，他们会被排放到水体中，对水生态系统造成严重威胁。
2. 重金属在水环境中的迁移转化重金属在水生态系统中的迁移流程很复杂，主要包含两个部分：一是溶解态和胶体态；二是颗粒态。
溶解态与胶体态的重金属在水生态系统中迁移距离远，生物摄取率低，而颗粒态的重金属则容易被生物吸附或吞噬，从而大量进入生物体内。
3. 重金属对水生态系统的影响重金属污染对水生态系统会造成严重的影响，对生物生存和生长会产生剧烈的影响。
例如，铅、镉等重金属能够引发生物体的不良反应，导致生长受阻、生物调节能力下降等。
4. 重金属迁移转化机理研究近年来，人们对水环境中重金属迁移转化机理的研究越来越深入。
在研究中，发现了一些有趣的现象，比如：吸附剂的种类和数量，pH值，电导率等性质的不同，会对生物体内重金属的吸附和去除产生不同的影响，进而影响生物反应。
5. 重金属迁移转化机理研究的意义重金属迁移转化机理研究，不仅能够形成更准确、更全面的重金属污染供应链，同时也有利于改进重金属污染的治理技术。
同时，这些研究也有助于人们更好地了解重金属在水生态系统中的运移规律，推动重金属污染治理工作的顺利开展。
6. 总结水生态系统环境中重金属迁移转化机理研究是热门研究领域，研究人员通过对重金属迁移转化机理的逐步探索，为构建可持续发展的生态环境提供了强有力的保障。
我们必须重视重金属污染对生态环境的威胁，加强重金属污染治理和研究，共同创造更美好的环境和未来。
《污泥中重金属和碳氮磷在热调理过程中的迁移转化研究》篇一污泥中重金属和碳、氮、磷在热调理过程中的迁移转化研究一、引言随着城市化的进程加速，污泥作为一种主要的固废资源，如何实现其无害化、资源化利用，已经成为环境保护领域的重要课题。
污泥中不仅含有大量的有机物和营养元素，如碳、氮、磷等，还富含重金属等有害物质。
在热调理过程中，这些元素会发生迁移和转化，了解其变化规律对污泥的资源化利用具有重要意义。
本文就污泥中重金属和碳、氮、磷在热调理过程中的迁移转化进行深入研究，为污泥的处理和资源化利用提供理论支持。
二、研究方法1. 材料与设备实验材料为某城市污水处理厂的污泥。
实验设备包括热调理设备、重金属测定仪、元素分析仪等。
2. 实验方法（1）热调理过程：将污泥在不同温度下进行热处理，记录温度变化和时间变化。
（2）样品采集：在热处理过程中，定期采集污泥样品，分别进行重金属、碳、氮、磷的测定。
（3）测定方法：采用原子吸收光谱法测定重金属含量，采用元素分析仪测定碳、氮、磷含量。
三、污泥中重金属的迁移转化研究1. 重金属的分布与形态污泥中重金属主要存在于颗粒物中，形态以离子态和有机结合态为主。
在热调理过程中，由于温度的升高和时间的延长，部分重金属会从颗粒物中释放出来，以气态或水溶性形态存在于溶液中。
2. 迁移转化规律随着温度的升高，重金属的迁移能力逐渐增强。
其中，重金属如铜、锌等易挥发的元素在高温下容易挥发进入气相；而铅、铬等难挥发的元素则主要在液相中迁移。
同时，部分重金属会与有机物结合形成更稳定的化合物，从而降低其迁移性。
四、碳、氮、磷的迁移转化研究1. 碳的迁移转化在热调理过程中，污泥中的有机物逐渐分解为小分子有机物和二氧化碳等气体。
随着温度的升高，有机物的分解速度加快，碳的释放量逐渐增加。
部分碳会与重金属结合形成稳定的化合物，降低其迁移性。
2. 氮的迁移转化污泥中的氮主要以有机氮和无机氮的形式存在。
在热调理过程中，有机氮逐渐分解为氨气和氮气等气体释放到空气中；同时，部分氮会以硝酸盐或亚硝酸盐的形式存在于液相中。
重金属在环境中的迁移转化前言：重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。
主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属超标制品等人为因素所致。
因人类活动导致环境中的重金属含量增加，超出正常范围，直接危害人体健康，并导致环境质量恶化。
随着工业发展和废弃物的排放不断增加,土壤重金属污染已经成为一个世界性环境问题。
重金属在环境中的形态与迁移转化决定了其污染风险和生物有效性，要防治重金属污染，必须要了解重金属在环境中的迁移转化，才能提出有效的防治对策。
本文主要就重金属在环境中的迁移转化进行讨论，首先查阅资料知，重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布，而底泥往往是重金属的储存库和最后的归宿。
当环境变化时，底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。
重金属不能被生物降解，但具有生物累积性，可以直接威胁高等生物包括人类。
1 影响重金属化学形态的环境条件1. 1 pHpH是影响重金属赋存形态的重要环境因素。
H+或OH-离子是众多重金属氧化物、氢氧化物等物质溶解/沉淀反应的参与物质,其浓度直接影响了重金属的溶解度及其在液/固相中的分配和控制固体的溶解与生成。
同时, pH决定了环境介质表面官能团的质子化过程,这是介质表面电荷变化的主要原因,会间接影响重金属在环境介质界面上的吸附/解吸与沉淀/溶解平衡。
环境介质的pH可因自然的或人类活动的原因而改变.例如,环境水体的pH对应于生物体的活动会呈现昼夜和季节性变化的趋势,微生物的光合作用和呼吸会造成水体中溶解性CO2浓度的变化,而使水体pH发生改变。
人类活动对环境介质pH的影响更为显著,如:酸性采矿废水或碱性工业废水泄漏至环境,会使其流经的土壤、地表和地下水体的pH 发生急剧的变化。
pH的大幅变化,可使环境介质中的重金属形态发生转化;也可能造成无机矿物基质的溶解,从而释放出其中结合的重金属。
重金属在环境介质表面上的键合作用,对pH更为敏感,即便是很小的pH变化,也可能会影响溶质在介质表面上的吸着程度。
