四川盆西平原区裸土扬尘中Pb、Cd化学形态的生物有效性*
2021-03-24徐宗泽代群威
杜 婷,郭 军,徐宗泽,李 佳,代群威,王 岩
(1.西南科技大学 环境与资源学院,四川 绵阳 621010;2.北京工业大学 环境与能源工程学院,北京 100124)
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近年来,对大气颗粒物中重金属污染的防治研究越来越受到人们的重视[1]。对我国多地大气颗粒物来源解析的结果表明[2-4],扬尘是我国大部分地区PM10的重要来源。扬尘主要由裸地、建筑工地开挖、道路运输产生[5]。无植被覆盖裸露地表在干燥大风的气候条件下,土壤表层颗粒物会迁移到大气中形成裸土扬尘[6],赋存在土壤中的重金属也会随着土壤扬尘迁移到大气中。当大气中的颗粒物通过呼吸等方式进入人体后,其所携带的重金属会引起各种人体机能障碍,甚至会引发各种癌症和心脏病等[7]。有关研究表明,Pb、Cd是大气颗粒物中的主要重金属污染元素[8-10]。
由于高浓度的气溶胶、稳定的大气层结、逆温、静风等条件,四川盆西平原区已成为我国继黄淮海地区、长江河谷和珠江三角洲之后的第四大霾严重地区[11]。对位于四川盆西平原区中部的成都及周边地区霾特征的分析发现,其首要污染物为PM2.5,其次为PM10[12]。同时,四川盆地土壤中重金属Pb、Cd的质量分数偏高,Pb质量分数最高可达267.86 mg/kg,Cd质量分数最高可达0.80 mg/kg[13]。而分析重金属总质量分数往往不能很好地评价重金属的有益性、生物有效性及其毒性,这些更大程度上取决于重金属的化学形态[14-16]。国内外学者已经在尝试用Tessier的方法开展大气颗粒物中重金属的赋存状态分析[17-18]。TESSIER等[19]将颗粒物中重金属按结合形态的不同进行分步骤提取,其结合形态有:可交换态、碳酸盐结合态、铁锰水合氧化物结合态、有机物和硫化物结合态、残渣态。……
