一种基于稳定同位素的场地土壤镉污染源解析方法

技术特征：
1.一种基于稳定同位素的场地土壤镉污染源解析方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）调研场地生产工艺，收集场地污染端元、受污染土壤和地下水样品；（2）测定场地污染端元、受污染土壤样品中cd含量；（3）测定场地污染端元和受污染土壤样品中cd稳定同位素组成；（4）采用质量平衡模型，测算各污染端元对受污染土壤样品的相对贡献率。2.根据权利要求1所述的基于稳定同位素的场地土壤镉污染源解析方法，其特征在于：步骤（1）中以《土壤质量土壤采样技术指南》（gb/t 36197）为准，获得场地污染端元的分布信息，采集实施方法所需的样品。3.根据权利要求1所述的基于稳定同位素的场地土壤镉污染源解析方法，其特征在于：步骤（2）中所用水应为电阻率18.2mω的高纯水，所用酸应为优级纯gr或更高纯度的酸经两次亚沸蒸馏纯化的酸，所用过氧化氢应为优级纯试剂，所用容器应为聚全氟乙丙烯pfa塑料容器配螺口盖，并经10%质量分数的优级纯硝酸、盐酸、硝酸依次清洗；步骤（2）中在1000级或更高的洁净实验室内操作。4.根据权利要求3所述的基于稳定同位素的场地土壤镉污染源解析方法，其特征在于：步骤（2）中样品消解过程为：首先通过浓硝酸和浓氢氟酸的混合酸加热消解，蒸干后通过浓硝酸和浓盐酸的混合酸加热进一步消解，直至溶液澄清，然后蒸干并溶解于稀硝酸中。5.根据权利要求4所述的基于稳定同位素的场地土壤镉污染源解析方法，其特征在于：步骤（2）中消解完毕后采用电感耦合等离子体质谱仪icp-ms测定cd元素含量。6.根据权利要求1所述的基于稳定同位素的场地土壤镉污染源解析方法，其特征在于：步骤（3）中称取适量样品，使样品中含有500纳克cd，并进行步骤消解，消解完毕后加入含有100纳克
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cd和100纳克
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cd的双稀释剂溶液，95摄氏度蒸干后溶解于2毫升6摩尔每升盐酸中。7.根据权利要求6所述的基于稳定同位素的场地土壤镉污染源解析方法，其特征在于：步骤（3）中cd分离纯化流程为：采用阴离子交换树脂，装载样品溶液后，通过浓盐酸和稀盐酸依次淋洗除去基质元素，然后通过稀硝酸和稀氢溴酸混合酸淋洗获得纯化的cd溶液，蒸干后溶解于稀硝酸中，通过多接收电感耦合等离子体质谱仪测定cd同位素。8.根据权利要求1所述的基于稳定同位素的场地土壤镉污染源解析方法，其特征在于：步骤（4）中将测得的稳定同位素组成代入线性方程组，解方程组得到每个污染端元的相对贡献率。9.根据权利要求8所述的基于稳定同位素的场地土壤镉污染源解析方法，其特征在于：步骤（4）中所述方程组如下：步骤（4）中所述方程组如下：
式中代表各污染端元的相对贡献率；代表各污染端元的cd同位素值，m代表受污染土壤的cd同位素值；c
j
代表各污染端元的cd浓度，c代表受污染土壤的cd浓度。

技术总结
本发明公开了一种基于稳定同位素的场地土壤镉污染源解析方法，属于环境治理技术领域，用于对矿山采选/冶炼行业场地土壤的Cd污染源解析。其包括以下步骤：（1）调研场地生产工艺，收集场地污染端元、受污染土壤和地下水样品；（2）测定场地污染端元、受污染土壤样品中Cd含量；（3）测定场地污染端元和受污染土壤样品中Cd稳定同位素组成；（4）采用质量平衡模型，测算各污染端元对受污染土壤样品的相对贡献率。通过镉稳定同位素质量平衡模型，通过相对简便的数学处理，定量计算各污染源对受污染场地土壤中镉污染的相对贡献率，并且提供了区分同一污染源中不同污染端元（水/渣）贡献率的方法，以及识别未知的或被故意隐藏的污染源的方法。以及识别未知的或被故意隐藏的污染源的方法。以及识别未知的或被故意隐藏的污染源的方法。


技术研发人员：程文瀚 于慧敏 刘梦蜀 黄方
受保护的技术使用者：中国科学技术大学
技术研发日：2022.11.03
技术公布日：2023/2/3