大气颗粒物重金属形态分析

重金属作为大气颗粒物中重要有毒组分之一,其总量和存在形态与颗粒物重金属的健康风险密切相关。因此,颗粒物重金属形态分析对深入研究大气污染健康效应具有非常重要的意义。本文从以下四个方面对近年来国内外相关研究进行了归纳总结:(1)模拟体液、BCR、Tessier、Chester等逐级顺序提取方法被广泛用于重金属操作定义形态分析;(2)色谱-质谱联用技术和新型功能化材料用于重金属形态选择分析以及X射线吸收精细结构谱(XAFS)原位形态表征技术可以获取重金属价态、化合态、原子簇结构信息;(3)重金属形态粒径分布特征复杂,受多种因素影响,倾向于富集在细颗粒物中;(4)重金属形态时空分布具有很强的区域性,社会发展、工业来源、气候条件是主要影响因素,夏冬季节和雾霾天气危害性较大。     

复合聚并协同脱除燃煤颗粒物及颗粒态重金属的中试研究

燃煤颗粒物和其上富集的As、Se、Pb等重金属排入大气后危害环境和人体健康。本研究开发以湍流聚并、壁面回流吸附为原理的复合聚并器,研究了聚并前后对颗粒物和颗粒态重金属的聚并效果。首先采用数值模拟方法综合考虑压力损失、速度均匀性和颗粒物聚并效果,优选了折叶片作为复合聚并器的叶片类型。随后进行了不同流量的颗粒物聚并中试研究,发现复合聚并器对PM₁的聚并率可达32.84%,随着流量从11.1 m/s增加到17.6 m/s,PM_2.5聚并率呈现一定下降趋势,说明了流量增加导致颗粒停留时间缩短和颗粒物聚并率的下降。通过对比聚并前后颗粒物中As、Se、Pb的浓度变化,发现聚并过程增强了对气态重金属的吸附,也会聚集富含重金属的纳米级颗粒物,从而造成PM₁中重金属浓度的增加。聚并后PM₁内的As、Se、Pb绝对浓度的降低,显示了复合聚并器对颗粒物和颗粒态重金属的协同脱除效果。     

复合聚并协同脱除燃煤颗粒物及颗粒态重金属的中试研究

燃煤颗粒物和其上富集的As、Se、Pb等重金属排入大气后危害环境和人体健康。本研究开发以湍流聚并、壁面回流吸附为原理的复合聚并器，研究了聚并前后对颗粒物和颗粒态重金属的聚并效果。首先采用数值模拟方法综合考虑压力损失、速度均匀性和颗粒物聚并效果，优选了折叶片作为复合聚并器的叶片类型。随后进行了不同流量的颗粒物聚并中试研究，发现复合聚并器对PM₁的聚并率可达32.84%，随着流量从11.1 m/s增加到17.6 m/s，PM_2.5聚并率呈现一定下降趋势，说明了流量增加导致颗粒停留时间缩短和颗粒物聚并率的下降。通过对比聚并前后颗粒物中As、Se、Pb的浓度变化，发现聚并过程增强了对气态重金属的吸附，也会聚集富含重金属的纳米级颗粒物，从而造成PM₁中重金属浓度的增加。聚并后PM₁内的As、Se、Pb绝对浓度的降低，显示了复合聚并器对颗粒物和颗粒态重金属的协同脱除效果。     

X射线荧光光谱法分析大气悬浮颗粒物中的无机元素

<正>PM是大气颗粒物的总称,英文全称为Particulate matter(颗粒物)。PM100是指总悬浮颗粒物,也称TSP,即直径不大于100μm的颗粒物。PM10又称为可吸入颗粒物,指直径大于2.5μm、不大于10μm,可以进入人的呼吸系统的颗粒物;PM2.5是指大气中直径不大于2.5μm的颗粒物,也称为可入肺颗粒物[1]。随着人们生活水平的提高,城市大气质量越来越受到人们的关注。无机重金属是受到监控的大气污染物重要指标之一。大气PM微粒中无机元素的     

成都十里店地区冬季大气PM_(2.5)的浓度及重金属含量特征

随着我国大气污染问题日益严峻,大气环境质量愈加受到人们的关注。由于PM2.5粒径小且毒性大,现已成为大气颗粒物的研究重点。该文以成都理工大学为采样点,于2014年11月进行样品采集,并对PM2.5的重金属污染特征及其中的重金属进行评价,以加深公众对其健康危害的认识。     

435 m2烧结机机头化学团聚强化细颗粒物及重金属脱除试验研究

针对某435 m²烧结机机头,在静电除尘器前安装化学团聚强化除尘系统,研究化学团聚强化细颗粒物及重金属（As、Cr、Cd、Ni、Cu、Pb、Zn七种）脱除特性。实验结果表明,化学团聚后,细颗粒团聚成较大颗粒,静电除尘器后烟气中PM₁₀、PM_2.5、PM₁颗粒质量浓度均降低49%以上,静电除尘器飞灰平均粒度增长46%以上,细颗粒物团聚效果显著,提升了静电除尘器脱除细颗粒物效率;静电除尘器飞灰及细颗粒物中重金属质量浓度上升,静电除尘器后烟气中重金属质量浓度均下降,表明化学团聚作用促使气态重金属向颗粒态重金属及飞灰中迁移,细颗粒重金属团聚长大。化学团聚不仅可以强化细颗粒物的脱除,同时有效提升了重金属的脱除效率。     

大气二次细颗粒物形成机理的前沿研究

大气二次颗粒物是影响大气辐射强迫和全球气候变化最不确定的因素之一.本文总结了大气二次细颗粒物的形成机制以及吸湿增长因子的研究进展.近年来,OH·、NO3·和O3光化学氧化形成二次细颗粒物的机制较为清晰,海盐和大气矿尘表面多相反应形成硫酸盐和硝酸盐等二次无机细颗粒物的研究取得可喜进展,尤其是发现海盐和大气矿尘混合物完全不同于单组分的多相反应机制.然而,二次有机颗粒物形成过程中能够鉴定出的有机组分很少,多相酸催化对形成二次颗粒物的促进作用尚未完全确定,多组分混合大气颗粒物的吸湿增长特性亦需进一步深入研究.     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定大气颗粒物中的12种重金属元素含量

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定大气颗粒物中12种重金属元素的含量。用石英滤膜收集大气颗粒物中的12种重金属元素,分别采用电热板和微波消解法处理样膜。电热板消解时,12种重金属元素的检出限在0.001~0.07 mg·L~(-1)之间,测定下限在0.004~0.28mg·L~(-1)之间,测定值的相对标准偏差(n=6)在0.78%~5.8%之间。微波消解时,12种重金属元素的检出限在0.001~0.05mg·L~(-1)之间,测定下限在0.004~0.20mg·L~(-1)之间,测定值的相对标准偏差(n=6)在0.46%~4.5%之间。应用该方法分析了标准样品,所得测定值与认定值相符。     

非传统稳定同位素在大气颗粒物溯源中的应用

大气颗粒物对环境与人体健康都具有显著的负面影响,是当前严重的环境污染问题之一.准确判断大气颗粒物的来源是大气颗粒物污染控制的重要前提.近年来,基于天然稳定同位素的大气颗粒物溯源技术受到了广泛关注.本文综述了大气颗粒物中非传统稳定同位素(主要包括硅、锶、铁、锌、铜、钕、铅、汞、碘)的组成分析方法和溯源应用,总结了大气颗粒物中同位素组成的时空分布特征及各排放源同位素组成的差异性,并对非传统稳定同位素应用于大气颗粒物溯源的未来发展趋势进行了展望.     

大气颗粒物化学组成分析

大气颗粒物的化学组成非常复杂,其中包括大量矿质氧化物、可溶性硫酸盐、硝酸盐、海盐、多环芳烃、有机酸和有机氟等。大气颗粒物对局地、区域甚至全球大气辐射平衡、大气能见度、元素的生物化学循环具有重要影响,危害人体健康并参与大气非均相反应。化学组成是决定大气颗粒物各种环境效应的关键因素。国内外对大气颗粒物化学组成分析进行了大量的研究工作。特别是随着气动力学透镜的发展与应用,结合快速、灵敏的光谱和质谱检测手段,适合大气颗粒物化学组成的在线分析方法取得了较大的突破。     

垃圾焚烧氯对重金属迁移特性的影响

在管式反应炉上，通过加入有机氯（PVC）和无机氯（NaCl）研究了垃圾焚烧时氯对重金属迁移特性的影响。结果表明，在低温下，氯对重金属的挥发几乎没有影响，只有在较高的反应温度下氯才会对重金属的挥发特性产生影响，且垃圾焚烧过程中氯的存在使重金属更易向飞灰或烟气中迁移，垃圾中有机氯对重金属迁移特性的影响要大于无机氯。氯的存在会显著改变分布在飞灰和烟气或底渣和飞灰之间的重金属的分布特性。     

330 MW燃煤机组异相凝并对重金属排放控制的实验研究

湖北某电厂1号机组容量为330 MW，配备双室四电场静电除尘器，为了考察异相凝并技术对细颗粒物以及重金属脱除效率的影响，对1号机组除尘器前后，脱硫塔后进行颗粒物与重金属采样测试。结果表明，在烟道中喷射凝并吸附剂后，ESP入口颗粒态重金属占比增加，其中，Se元素在PM_2.5和PM₁₀上增加尤为明显，而气态的重金属含量有所降低，表明凝并吸附剂增强了颗粒态重金属的凝并效果，小颗粒态与气态重金属通过异相凝并过程转移至大颗粒态。喷入凝并吸附剂后，石膏中重金属含量显著降低，说明能够进入脱硫石膏的重金属含量减少，异相凝并提升了ESP对重金属的脱除作用；在尾部烟道末端烟囱排放口采样点，重金属含量相较于未喷入凝并吸附剂的工况，有着明显的降低，表明了经过异相凝并之后，排放至大气中的重金属显著减少，异相凝并对于重金属的控制起到关键作用。     

西南山地煤矿区耕地土壤-农作物重金属富集及健康风险评价

为了解西南某典型山地煤矿区周边农田土壤、农作物重金属的富集情况及对当地人群健康的影响程度,采集矿区周边农田土壤样品和对应的农作物样品,测定重金属Cr、Mn、Zn、As、Pb的含量。运用Nemero指数法、潜在风险指数法对土壤重金属的污染程度进行评价;采用靶标危害系数法(THQ)评价农作物重金属对人体的健康风险。结果显示,Cr、Mn、Zn、As、Pb分别是背景值的1.81、1.90、2.89、1.30、0.86倍,处于轻度污染级别,轻微危害程度。农作物重金属Cr、Pb和As含量的超标情况较严重,Zn的含量超标相对较小。各农作物富集的重金属对人体的健康风险大小为：高粱>玉米>白菜>葱>辣椒。农作物重金属对儿童健康的危害均达到了慢性中毒;对成人健康的影响,高粱处于慢性中毒,其它农作物重金属处于产生较大影响的危害程度。农作物重金属与土壤重金属的相关性分析表明,农作物重金属的含量与土壤重金属全量并无线性关系;各重金属在农作物中的转移能力不同;Pb,As在农作物中的转移能力较大,而Cr相对较小。鉴于矿区重金属的富集情况,应尽快采取修复治理措施,为保证当地人群健康,建议当地居民不再食用和种植富集重金属严重的高粱、玉米农作物。     

燃烧过程中碱/碱土金属对重金属迁移转化影响的研究进展

碱/碱土金属广泛存在于各种固体燃料中，在燃烧过程中碱/碱土金属与燃料中重金属及其他矿物发生复杂的物理化学反应，从而影响重金属的迁移和转化。本研究主要介绍了碱/碱土金属对As、Se、Pb和Cr四种重金属迁移转化的影响规律，包括碱金属和碱土金属对重金属迁移转化的影响，颗粒物团聚与黏结对重金属排放的影响三个方面。碱/碱土金属能够抑制重金属的挥发：碱金属与Cl元素的结合，降低了PbCl₂的生成；碱金属的存在有利于提升高岭土对Pb的吸附效率；碱/碱土金属可以与As和Se形成稳定的化合物。但同时需要注意碱/碱土金属与Cr的部分结合产物中，Cr以六价态存在，具有较高的毒性。碱/碱土金属对于团聚现象发生，分别起到了促进和抑制作用，适当含量的碱金属有利于减少重金属的释放。通过总结碱/碱土金属对重金属迁移转化的影响规律，以期为降低重金属的危害提供思路。     

Thermodynamic Characteristics and Mechanisms of Heavy Metals Adsorbed onto Urban Soil

The thermodynamic characteristics of heavy metals adsorbed onto urban soil and the relative adsorption mechanisms were studied by the batch experiment. The results show that there existed dynamic adsorption-desorption equilibrium processes of cationic and anionic ions of heavy metals onto urban soil, which may have an impact on the pH of the adsorption system. The amounts of heavy metals adsorbed onto urban soil increased with the increase of the equilibrium concentration, but their adsorption amounts were not the maximum adsorption amounts. The higher the pH was, the greater the adsorption capacity of the urban soil at the same equilibrium concentration was, and the adsorption amounts of heavy metals onto urban soil followed the order of Pb>Cu>Cd>Zn>Ni. There were coordination reaction, hydrolysis reaction, exchange reaction in the adsorption processes of heavy metals onto urban soil. With the increase of pH, the influencing degree of pH on the different reactions of heavy metals in the soil increased, meanwhile the effects of other physicochemical properties of soil on the adsorption of heavy metals were weakened.     

Analytical approaches on some selected toxic heavy metals in the environment and their socio-environmental impacts: A meticulous review

Heavy metals are a group of metals and metalloids that have relatively high density and are toxic even at ppb levels. The excess intake of heavy metals in human bodies though the environment may cause various humans health problems. Analytical approaches of some selected toxic heavy metals in the environment and their socio-environmental impacts are discussed in this review. In this present investigation, we have also discussed the design and development of nanomaterials for the detection of metal ions along with kinetic approaches. The isolation or pre-concentration and determination of heavy metals from complex matrices become challenging for analytical chemists and researchers. The fundamentals on sample preparation and analysis of some selected heavy metals employing different analytical tools for qualitative and quantitative determination of these pollutants in real samples are also discussed. In addition, this compiled work enhanced our knowledge in learning about pathway mechanisms and the degree of their risk assessment.     

Simultaneous determination of traces of heavy metals by solid-phase spectrophotometry

A coupling sensitive solid phase spectrophotometric (SPS) procedure for determination of traces of heavy metals (Me-SPS) and multicomponent analysis by multiple linear regressions (MA), a simple methodology for simultaneous determination of metals in mixtures was inaugurated. The Me-SPS procedure is based on sorption of heavy metals on PAN-resin and direct absorbance measurements of colour product Me-PAN sorbed on a solid carrier in a 1-mm cell. This methodology (Me-SPS-MA) was checked by simultaneous determination of metals in synthetic mixtures with different compositions and contents of metals important in pharmaceutical practice: Zn, Pb, Cd, Cu, Co, and Ni. Good agreement between experimental and theoretical amounts of heavy metals is obtained from the recovery test (78.3–110.0%). The proposed method enables determination of particular metal ion at the ng mL⁻¹ level and it was successfully applied to the determination impurities from heavy metal traces in pharmaceutical substances (Cu in ascorbic acid, Pb in glucose, and Zn in insulin). The proposed procedure could be possible contribution to the development of pharmacopoeial methodology for a heavy metals test.     

象山港海底沉积物中重金属的赋存形态

以象山港海底沉积物为研究对象,采用了五步连续萃取法对象山港区域表层沉积物中重金属(Fe、Mn、Cu、Zn)赋存形态进行了研究,分析了各形态重金属在象山港不同采样点中的分布特征和影响因素.结果表明,象山港海域表层沉积物中各重金属元素主要来源于自然输入的残留态,人为输入的各种活性形态所占比例相对较少,但受两种因素的影响的差...     

中药中重金属的去除

介绍了国内外几种常用的去除中药中重金属的方法,重点介绍了超临界CO2配合萃取去除重金属方法的配合萃取原理、配合萃取过程的影响因素、配合剂的选择、中药中重金属的存在形态与配合萃取的关系、重金属的形态分析方法等,指出目前超临界CO2配合萃取重金属存在的问题,并对今后的研究趋势进行了展望。     

Flotation of traces of heavy metals coprecipitated with aluminum hydroxide from water and sea water

Microgram quantities of heavy metals in 1-l samples of water and sea water are quantitatively coprecipitated with aluminum hydroxide at pH 9.5. The precipitate is floated with the aid of sodium oleate and small nitrogen bubbles, separated and dissolved in 2 M nitric acid, and the heavy metals are determined by atomic-absorption spectrometry. The method is rapid and applicable to 9 heavy metals at the low p.p.b. level.