本次分享一篇中國科學院成都山地災害與環(huán)境研究所吳艷宏團隊在《Journal of Hazardous Materials》發(fā)表的一篇學術(shù)論文:Environmental protection measures mitigate Pb but not Cd accumulation in soils: Evidence from a 49-year soil chronosequence in an industrial and mining city in Southwest China。這篇文章主要研究了中國西南地區(qū)一個工業(yè)和礦業(yè)城市——攀枝花市的土壤中鉛(Pb)和鎘(Cd)的積累模式及其主要的人為驅(qū)動因素。研究通過分析49年的土壤年代序列,探討了環(huán)境管理措施對這兩種重金屬積累的影響。
為了解決人為活動導致的嚴重土壤鉛(Pb)和鎘(Cd)污染問題,政府實施了各種環(huán)境管理措施。然而,這些措施在限制工業(yè)和礦業(yè)城市土壤中Pb和Cd積累方面的效果尚不清楚。在這里,我們研究了中國西南攀枝花市的土壤中Pb和Cd的積累模式,并使用Pb和Cd同位素確定了它們的主要人為驅(qū)動因素。Pb的積累最初放緩然后增加,而Cd則顯示出持續(xù)加速。交通和燃煤發(fā)電分別是土壤中Pb和Cd積累的主要人為強迫因素。環(huán)境防護措施,特別是無鉛汽油的禁令,顯著減少了1980年至2008年期間與交通相關(guān)的Pb對土壤的貢獻。然而,由于消耗的煤中Cd含量高、空氣污染物控制措施效率低下以及燃煤發(fā)電的急劇增加,環(huán)境管理措施無法實際減輕土壤中Cd的積累。因此,本研究表明控制熱力發(fā)電的Cd排放至關(guān)重要。此外,小型工業(yè)和礦業(yè)城市在經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和環(huán)境政策實施過程中面臨的挑戰(zhàn)值得更多關(guān)注。
在這篇文章中,DGT(薄膜擴散梯度)技術(shù)被用來評估土壤中重金屬(特別是鉛Pb和鎘Cd)的生物可利用性。DGT技術(shù)能夠表征土壤中生物可利用金屬的動態(tài)補給過程,即在生物可利用金屬被消耗時,從固態(tài)相中釋放出來的金屬的動態(tài)過程。這項技術(shù)與乙酸酸提取方法相結(jié)合,可以互補地評估金屬的生物可利用性。具體來說,DGT技術(shù)在這項研究中的作用包括:
動態(tài)金屬補給的表征:DGT技術(shù)可以捕捉到土壤中生物可利用金屬的動態(tài)變化,這對于理解土壤中重金屬的遷移和轉(zhuǎn)化過程至關(guān)重要。
生物可利用性評估:通過DGT技術(shù),研究人員能夠評估土壤中重金屬的生物可利用性,即那些可能被植物吸收或通過其他途徑進入食物鏈的金屬。
補充乙酸酸提取方法:乙酸酸提取方法可以反映土壤中生物可利用重金屬的總量,而DGT技術(shù)則提供了關(guān)于這些金屬動態(tài)釋放的信息,兩者結(jié)合使用可以更全面地了解土壤中重金屬的生物可利用性。
環(huán)境風險評估:了解重金屬的生物可利用性對于評估其對環(huán)境和人類健康的風險至關(guān)重要,DGT技術(shù)提供了這一評估所需的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。