[01843001]表生环境中重金属检测、示踪和预警关键技术研究

城市环境复杂多变,重金属污染种类多样,城市复杂基体样品中微量/痕量元素的准确测定是影响环境化学、环境地球化学相关领域研究的瓶颈问题,也是城市重金属污染环境监测预警关键技术。本项目以西部重点城市成都市为研究区,针对城市复杂环境条件下重金属污染物的元素及形态监测新技术,城市土壤、近地表大气尘、生物、水及水系沉积物中重金属累积和空间分布特征,城市土壤镉活性、人工模拟酸雨条件下镉在水-土体系的多元相平衡体系开展了系统研究,获得了创新性的研究成果。主要成果如下： I. 复杂环境介质条件下重金属元素多维监测技术 针对大型城市复杂环境介质条件下重金属元素检测难、技术不完善等问题,研发了重金属可视化/荧光检测技术、基于光化学还原/氧化-电感耦合等离子质谱技术。核酸光催化新功能应用于可视化检测体系与已报道的脱氧核酶催化显色体系和金纳米粒子体系有本质的区别,是一个集分子识别、信号读出、信号放大于一体的新的多功能传感体系。利用元素光化学还原特性并结合电感耦合等离子体质谱（ICPMS）建立了快速、简单的砷、汞、铅、锇等元素痕量分析新方法。 II．成都市重金属元素迁移转化规律及示踪技术 现有城市地球化学的研究都是基于某一方面的研究,缺乏城市系统整体配套研究,没有揭示元素在城市生态系统的迁移转化途径和规律。本项目以西部大型城市成都为研究对象,系统研究了成都市城市土壤、近地表大气尘、植物、水及水系沉积物中重金属的地球化学特征。采用元素示踪和同位素示踪技术,查明了城市土壤、近地表大气尘、植物、水及水系沉积物中重金属元素空间上的分布特征。并进行了水－土壤－植物－近地表大气尘间元素的迁移转化及环境健康效应研究,探讨了重金属的污染来源及其在生态链中的迁移转化途径和规律。 III．城市环境介质中镉污染特征及地球化学预警 本项目以成都市为研究区,选取典型农业土壤为研究对象,开展土壤淋滤、浸泡实验,确定影响土壤镉活性的关键因素,在此基础上开展298K时土壤含镉多元体系相平衡及相图研究,将地球化学热力学原理成功应用于城市环境系统中元素迁移转化规律研究,探索了自然和人为复合因子影响下土壤重金属的吸附解吸行为,确定了影响其活动性的主要因素,进行了城市表生土壤重金属污染的地球化学预警。