汞蒸氣調(diào)查法在城市多目標(biāo)地球化學(xué)勘查中的應(yīng)用

楊 柯，劉 飛，聶海峰，李 括，彭 敏

(1.中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083;2.中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所，河北廊坊 065000)

汞蒸氣調(diào)查法在城市多目標(biāo)地球化學(xué)勘查中的應(yīng)用

楊 柯1，2，劉 飛1，2，聶海峰1，2，李 括2，彭 敏2

(1.中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083;2.中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所，河北廊坊 065000)

介紹了城市多目標(biāo)地球化學(xué)勘查中汞蒸氣野外調(diào)查法和塞曼測汞儀分析法的聯(lián)合運用，試驗驗證了金絲管捕集大氣汞和壤中氣汞的有效性和穩(wěn)定性，分析不確定度達(dá)到0.44 pg(雙倍標(biāo)準(zhǔn)離差).以2009年北京市東西、南北2條剖面共70個樣點7個月的重復(fù)測量為例，發(fā)現(xiàn)壤中氣汞含量夏季最高，質(zhì)量濃度達(dá)到602 ng/m3，空間變化與土壤汞異常分布一致;而大氣汞含量夏季低，質(zhì)量濃度只有24 ng/m3，與壤中氣汞無顯著相關(guān)關(guān)系.壤中氣汞含量約為大氣汞含量的15.07倍，數(shù)據(jù)變異性大于大氣汞.

多目標(biāo)地球化學(xué)勘查;汞蒸氣;大氣汞;壤中氣汞;塞曼測汞儀

全國多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查是中國地質(zhì)調(diào)查局從1999年開始實施的基礎(chǔ)性、公益性地質(zhì)工作，至2009年底，已完成調(diào)查面積160萬km2，范圍覆蓋全國31 省(區(qū)、直轄市)重要經(jīng)濟區(qū)帶［1－9］.共采集土壤、沉積物樣品50多萬件.利用X射線熒光光譜儀、等離子體質(zhì)譜儀和等離子發(fā)射光譜儀等現(xiàn)代大型精密儀器為主體測試樣品，首次系統(tǒng)地獲得了我國中、東部地區(qū)土壤中54種元素指標(biāo)的高精度數(shù)據(jù)［10－12］.調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國大、中、小城市及周邊地區(qū)地表土壤均分布有顯著的汞(Hg)異?；蛲寥繦g污染，表明城市土壤Hg污染已成為我國普遍存在的重大環(huán)境問題［13］.

Hg是環(huán)境中毒性最強的重金屬元素之一，它的物理化學(xué)性質(zhì)極為特殊，是唯一主要以氣相形式存在于大氣的重金屬元素.城市土壤不種地，不產(chǎn)糧，土壤中的有害元素只能通過“土壤—大氣—人體”一種途徑傳輸，所以多目標(biāo)調(diào)查在對城市土壤中Hg含量關(guān)注的同時，有必要對大氣中的Hg(大氣汞)和土壤各種空隙中游離的Hg(壤中氣汞)含量進(jìn)行調(diào)查.20世紀(jì)60年代，地球化學(xué)勘查家已將壤中氣Hg應(yīng)用于礦產(chǎn)勘查、地?zé)峥碧?、地震預(yù)報和考古工作［14－24］.20 世紀(jì) 80 年代末和 90 年代初，科學(xué)家在沒有人為和自然汞污染來源的北歐和北美偏遠(yuǎn)地區(qū)的大片湖泊中發(fā)現(xiàn)魚體高甲基汞負(fù)荷［25－26］，并證實人為排放的Hg通過大氣長距離遷移后的沉降是產(chǎn)生這一汞污染的主要原因.由此，在西方發(fā)達(dá)國家興起了新一輪環(huán)境汞污染的研究熱潮.而國內(nèi)早在1991年就由當(dāng)時的地質(zhì)礦產(chǎn)部把《汞蒸氣測量規(guī)范》作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)頒布實施，但實際在環(huán)境調(diào)查工作中的應(yīng)用研究很少.筆者于2009年5—11月對北京市大氣汞和壤中氣汞進(jìn)行了日常監(jiān)測，對監(jiān)測過程中的多期次汞蒸氣分析標(biāo)定數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計分析，探討了汞蒸氣測量法在多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查中應(yīng)用的穩(wěn)定性和分析不確定度，以期為此項技術(shù)在全國多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查中的推廣應(yīng)用打下一定的基礎(chǔ).

1 樣品采集與分析

1.1 樣品采集

北京市布置東西、南北剖面各1條，穿越多目標(biāo)調(diào)查土壤Hg含量異常中心區(qū).東西向剖面西起石景山路首都鋼鐵公司經(jīng)長安街，東至京通快速路遠(yuǎn)通橋，全長約35 km.南北向剖面北起安立路與北五環(huán)交叉處的仰山橋，經(jīng)安定門外大街、北河沿大街、永定門內(nèi)大街，沿104國道、警備西路至團河路，全長約31 km.2009年5—11月，選取每月最后一周進(jìn)行取樣，采樣間距約1 km，2條剖面共計70個樣點，同點采集大氣汞和壤中氣汞樣品，如圖1所示.

圖1 采樣點位布置圖

樣品采集工具包括:1.0～1.3 m長的鋼釬(直徑25 mm)，八磅鐵錘、螺旋錐形采樣器，大氣采樣器(或抽氣筒)，捕汞管(金絲管)，除塵過濾器和硅膠管.

樣點一般選取成片城市綠化帶(面積50 m2以上)或公園綠地.壤中氣汞采集時在預(yù)定點位上用鏟清除5～10 cm厚的表層土壤后，用鐵錘將鋼釬打入疏松覆蓋層內(nèi)0.4～0.6 m，拔出鋼釬后立即將螺紋采樣器旋入孔內(nèi)0.20～0.35 m深處，用硅膠管依次將螺紋采樣器、除塵過濾器、捕汞管和大氣采樣器(或抽氣筒)連接好，并抽取3 L氣體樣品.采樣位置應(yīng)選擇在土層較厚和顆粒細(xì)密的地方，應(yīng)避開碎石堆、廢礦堆和新的人工堆積物.擰螺紋采樣器時不能左右搖晃，借助螺紋自身旋轉(zhuǎn)向下的力量擰緊，保證采樣孔的密封性.采樣器(包括硅膠連接管)應(yīng)經(jīng)過檢查，證明無污染及不吸附汞后方可應(yīng)用.抽氣時速度要緩慢、勻速，保持最佳流量(一般為1 L/min).壤中氣汞采樣如圖2所示.

大氣汞采集直接將塵過濾器、捕汞管和大氣采樣器(或抽氣筒)連接好，抽取3 L氣體樣品.

1.2 樣品分析

分析設(shè)備包括高靈敏度測汞儀(XG－7Z塞曼測汞儀，中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所儀器研制中心)、脫汞爐、微量注射器、飽和汞蒸氣瓶等.測定濃度檢出限可低達(dá)1～2 ng/m3.儀器各參數(shù)設(shè)定見表1.

圖2 壤中氣汞采樣示意圖

表1 XG－7Z塞曼測汞儀參數(shù)設(shè)定值

每次開始測量樣品之前，需對儀器進(jìn)行標(biāo)定.用微量注射器從飽和汞蒸氣瓶中準(zhǔn)確抽取20 μL(在室溫23℃環(huán)境中，汞含量為337.4 pg)的飽和汞蒸氣，注入捕汞管內(nèi)，捕汞管另一頭接自動抽氣泵(QuickTake 30，SKC Inc.)抽氣，抽氣流量設(shè)定為1 L/min.將已捕集了標(biāo)定量汞蒸氣的金絲管連接到儀器進(jìn)樣口的硅膠管上并插入熱釋爐中，使金絲部分恰好位于爐膛中心.立即按啟動按鈕，30 s后抽氣泵自動將釋出汞抽進(jìn)吸收室進(jìn)行測定，儀器表頭則指示樣品的吸光度值.同樣方法測試所采集的氣體樣品;則氣體樣品中汞濃度為

式中:C為氣體樣品含汞濃度，ng/m3;Ar為標(biāo)定汞含量除以標(biāo)定吸光度值，即吸光度值系數(shù);A為每個樣品的吸光度值;V為氣體樣品的采集體積，L.

2 結(jié)果與討論

為了驗證汞蒸氣測量方法的可靠性，設(shè)計了2個小試驗.

試驗1 對同一根金絲管分別注入10，20，30，50 μL的飽和汞蒸氣，各重復(fù)測試6次，經(jīng)過24次測量的 Ar系數(shù)為(2.22±0.50)pg(加減 2倍離差).其中最大值2.79 pg，最小值1.79 pg，總體平均值為 2.22 pg，標(biāo)準(zhǔn)離差為0.25 pg，如圖3 所示.

圖3 相同金絲管捕汞能力對比

對試驗1結(jié)果統(tǒng)計見表2，前者10，20 μL標(biāo)定結(jié)果相近，后者30，50 μL標(biāo)定結(jié)果相近，前者和后兩者之間存在0.3 pg的微小差別，說明金絲管對不同體積飽和汞蒸氣的捕集能力是一致的.

表2 相同金絲管對不同體積飽和汞蒸氣的捕集能力統(tǒng)計

試驗2 對不同的金絲管統(tǒng)一注入20 μL飽和汞蒸氣，重復(fù)測試31次，Ar系數(shù)為(2.34±0.43)pg(加減2倍離差)，其中最大值為2.85 pg，最小值為1.98 pg，平均值為 2.34 pg，標(biāo)準(zhǔn)離差只有 0.22 pg，如圖4所示.說明不同金絲管之間個體差異很小，對相同體積飽和汞蒸氣的捕集能力一致.

由試驗1，2可知，金絲管對汞蒸氣的捕集能力是穩(wěn)定、有效的.

為了保證長期工作中，不同采樣分析批次、不同操作人員、不同操作環(huán)境下，儀器均能穩(wěn)定運行，測試數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠，不同批次間結(jié)果可對比，研究還對時間跨度7個月(2009年5—11月)，20個標(biāo)定批次的所有200次標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計分析，如圖5所示.

結(jié)果顯示Ar系數(shù)為(1.65±0.44)pg(加減2倍離差).最大值為2.03 pg，最小值為1.34 pg，平均值1.65 pg，標(biāo)準(zhǔn)離差 0.22 pg.說明 XG －7Z 塞曼測汞儀運行穩(wěn)定，分析精度能夠滿足研究需要，數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠且可對比.

對北京市東西、南北剖面的70個點，進(jìn)行了為期7個月的采樣測試，壤中氣汞平均值為407 ng/m3，大氣汞平均值為27 ng/m3，而全球大氣中 Hg 背景值約為 1.5 ～ 2.0 ng/m3［27］，我國居民區(qū)大氣汞允許標(biāo)準(zhǔn)為300 ng/m3［28］.北京市大氣Hg含量約為全球背景值的13.5～18.0倍，但與居民區(qū)大氣汞允許標(biāo)準(zhǔn)還差一個數(shù)量級，說明北京市大氣汞危害風(fēng)險較低.

壤中氣汞含量約為大氣汞含量的15.07倍，土壤與大氣之間存在著顯著的梯度差，土壤成為汞源，其孔隙中游離的汞蒸氣會沿著梯度差向大氣中釋放.但將70個采樣點的大氣汞和壤中氣汞平均值作相關(guān)分析，得到相關(guān)系數(shù)只有0.068，不存在顯著相關(guān)關(guān)系.說明大氣中汞的來源可能并不單一，只是由土壤提供或壤中氣汞對大氣中汞的來源貢獻(xiàn)并非主要.研究表明，大氣汞的來源包括自然源和人為源，其中人為源主要包括化石燃料的燃燒、城市垃圾和醫(yī)療垃圾焚燒、有色金屬冶煉、氯堿工業(yè)、水泥制造、土法煉金和煉汞活動等［29］.而自然源則主要包括火山與地?zé)峄顒印⑼寥篮退w表面揮發(fā)作用、植物的蒸騰作用、森林火災(zāi)等［30－34］.城市是受人類活動影響最大的生態(tài)系統(tǒng)，汞又是一種可以遠(yuǎn)距離傳輸?shù)奈廴疚?，所以影響北京市大氣中汞蒸氣來源的因素非常多，很難確定其來源及各來源的貢獻(xiàn)大小.

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，北京市壤中氣汞和大氣汞月份變化規(guī)律有明顯差別，如圖6所示.壤中氣汞春、秋低，夏季高，最高值出現(xiàn)在8月份，達(dá)到602 ng/m3;而大氣汞則夏季最低，7—9月份3個月的平均值只有24 ng/m3.影響土壤中汞釋放的因素有很多，包括土壤中總汞含量、紫外線輻射強度、土壤濕度、土壤溫度、大氣中Hg的濃度、大氣壓、降雨量、植物覆蓋等［35－46］.這些因素常常共同影響土壤中汞蒸氣向大氣中釋放，在一些情況下，某個或某幾個因素會起主要作用.影響壤中氣汞夏季釋放強度增高的主要因素是夏季溫度高，土壤溫度相對其他季節(jié)也會增高，紫外線輻射強和降水多，大氣壓比較低，這些都對壤

圖6 大氣汞和壤中氣汞含量月份變化圖(2009年)

圖8為大氣汞與壤中氣汞的空間分布曲線，由圖8可知，壤中氣汞在南北剖面上表現(xiàn)出中間高、兩頭低的趨勢最為明顯，東西剖面也呈現(xiàn)出這種趨勢，同時還存在著幾個同等強度的峰值;大氣汞沒有表中氣汞向大氣中釋放形成正反饋作用;而大氣汞在夏季偏低更加說明壤中氣汞并非大氣汞的主要來源，夏季空氣濕度大，大氣壓力小都會降低Hg在大氣中的飽和蒸氣壓，同時降水增多也會對空氣有加強凈化作用，相對于冬季來說，沒有燃煤等化石燃料的影響，這些都對大氣中Hg含量形成超負(fù)反饋作用.

依據(jù)每月測量的70個點的數(shù)據(jù)，求得每月的平均值和中值，再將整個調(diào)查周期7次的平均值和中值進(jìn)行統(tǒng)計，得到大氣汞中值、大氣汞平均值和壤中氣汞中值、壤中氣汞平均值的變異系數(shù)，如圖7所示，由圖7可知，大氣汞的變異系數(shù)要小于壤中氣汞，說明北京市大氣汞更為均一.現(xiàn)出壤中氣汞的變化趨勢，在一定范圍內(nèi)高低起伏，較為平均.壤中氣汞的分布趨勢與土壤汞的濃集中心對應(yīng)了起來，證明了土壤汞含量高低對壤中氣汞含量起到正反饋作用.

圖7 大氣汞和壤中氣汞變異系數(shù)

圖8 大氣汞和壤中氣汞的空間分布

3 結(jié)語

1)塞曼測汞儀加金絲捕汞管汞蒸氣測量法在城市多目標(biāo)調(diào)查中具有快速采樣、快速分析的優(yōu)勢，分析方法不確定度約0.44 pg(雙倍標(biāo)準(zhǔn)離差).

2)使用此法對北京市的調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)春、夏、秋3季中，夏季大氣汞的含量最低而壤中氣汞的含量最高，這與2種汞蒸氣的來源不同有關(guān).

3)空間分布上，壤中氣汞與土壤汞的異常相對，土壤汞含量高處，壤中氣汞含量也相應(yīng)增高.

4)大氣汞樣品比壤中氣汞樣品要均勻，變異性小于壤中氣汞.

致謝:感謝中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所劉華忠老師對汞蒸氣測量法的指導(dǎo)和提供相關(guān)儀器設(shè)備!特別感謝成杭新、趙傳冬、劉應(yīng)漢3位教授級高級工程師對研究思路提出的寶貴意見!

［1］奚小環(huán).生態(tài)地球化學(xué):從調(diào)查實踐到應(yīng)用理論的系統(tǒng)工程［J］.地學(xué)前緣，2008，15(5):1 －8.

［2］奚小環(huán).多目標(biāo)的地質(zhì)大調(diào)查——21世紀(jì)勘查地球化學(xué)的戰(zhàn)略選擇［J］.物探與化探，2007，31(4):283 －288.

［3］楊忠芳，奚小環(huán)，成杭新，等.區(qū)域生態(tài)地球化學(xué)評價核心與對策［J］.第四紀(jì)研究，2005，25(3):275 －284.

［4］成杭新，楊忠芳，奚小環(huán)，等.長江流域沿江鎘異常示蹤與追源的戰(zhàn)略與戰(zhàn)術(shù)［J］.第四紀(jì)研究，2005，25(3):285－291.

［5］成杭新，楊忠芳，奚小環(huán)，等.長江流域沿江鎘異常源追蹤與定量評估的研究框架［J］.地學(xué)前緣，2005，12(1):261－272.

［6］奚小環(huán).生態(tài)地球化學(xué)與生態(tài)地球化學(xué)評價［J］.物探與化探，2004，28(1):10 －15.

［7］成杭新，楊忠芳，趙傳冬，等.區(qū)域生態(tài)地球化學(xué)預(yù)警:問題與討論［J］.地學(xué)前緣，2004，11(2):607－615.

［8］周國華，田黔寧，孫彬彬，等.生態(tài)地球化學(xué)預(yù)測預(yù)警若干問題探討［J］.地質(zhì)通報，2009，28(1):118 －123.

［9］謝學(xué)錦，任天祥，嚴(yán)光生，等.進(jìn)入21世紀(jì)中國化探發(fā)展路線圖［J］.中國地質(zhì)，2010，37(2):245 －267.

［10］張勤.多目標(biāo)地球化學(xué)填圖中的54種指標(biāo)配套分析方案和分析質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)［J］.第四紀(jì)研究，2005，25(3):292－297.

［11］周國華.多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查:分析測試面臨的機遇和挑戰(zhàn)［J］.巖礦測試，2010，29(3):296 －300.

［12］李敏.北京香山科學(xué)會議:生態(tài)地球化學(xué)環(huán)境與健康［J］.地質(zhì)通報，2009，28(7):998 －999.

［13］成杭新，莊廣民，趙傳冬，等.北京市土壤Hg污染的區(qū)域生態(tài)地球化學(xué)評價［J］.地學(xué)前緣，2008，15(5):126 －145.

［14］Mcnerngy J J，Buseck P R，Hanson R C.Mercury detection by means of thin gold films［J］.Science，1972，178(4061):611－612.

［15］Mcnerney J J，Buseck P R.Geochemical exploration using mercury vapor［J］.Economic Geology，1973，68(8):1313－1320.

［16］Klusman R W.Soil Gas and Related Methods for Natural Resource exploration［M］.New York:John Wiley ＆ Sons Ltd，1993.

［17］You Y，Li X.Research and application of soil-gas mercury surveys for locating deep uranium orebodies［J］.Journal of Geochemical Exploration，1990，38(1 －2):133 －143.

［18］Zonghua W，Yangfen J.A mercury vapor survey in an area of thick transported overburden near Shanghai，China［J］.Journal of Geochemical Exploration，1981，15(1 － 3):77－92.

［19］Yong C，Tong L.Application of mercury survey technique over the mausoleum of emperor qin shi huang［J］.Journal of Geochemical Exploration，1985，23(1):61 －69.

［20］MCCARTHY JR J H.Mercury vapor and other volatile components in the air as guides to ore deposits［J］.Journal of Geochemical Exploration，1972，1(2):143 －162.

［21］Fursov V Z.Mercury vapor surveys:technique and results［J］.Journal of Geochemical Exploration，1990，38(1 －2):145－155.

［22］Yangfen J，Zonghua W，Chunsheng S，et al.Earthquake prediction through the observation and measurement of mercury content variation in water［J］.Journal of Geochemical Exploration，1989，33(1 －3):195 －202.

［23］Zhu B，Yu H.The use of geochemical indicator elements in the exploration for hot water sources within geothermal fields［J］.Journal of Geochemical Exploration，1995，55(1－3):125－136.

［24］Pacyna E G，Pacyna J M.Global Emission of Mercury from Anthropogenic Sources in 1995［J］.Water，Air＆ Soil Pollution，2002，137(1):149 －165.

［25］Meili M.Fluxes，pools，and turnover of mercury in Swedish forest lakes［J］.Water，Air，＆ Soil Pollution，1991，56(1):719－727.

［26］Lindqvist O，Johansson K，BRINGMARK L，et al.Mercury in the Swedish environment— Recent research on causes，consequences and corrective methods［J］.Water，Air ＆Soil Pollution，1991，55(1):260 －261.

［27］Lamborg C H，F(xiàn)itzgerald W F，O＇DONNELL J，et al.A non-steady-state compartmental model of global-scale mercury biogeochemistry with interhemispheric atmospheric gradients［J］.Geochimica et Cosmochimica Acta，2002，66(7):1105－1118.

［28］國家環(huán)境保護(hù)局《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》編寫組.空氣和廢氣監(jiān)測分析方法［M］.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，1990.

［29］Pacyna E G，Pacyna J M，Steenhuisen F，et al.Global anthropogenic mercury emission inventory for 2000［J］.Atmospheric Environment，2006，40(22):4048 －4063.

［30］Lindberg S E，Stratton W J.Atmospheric mercury specia-tion:Concentrations and behavior of reactive gaseous mercury in ambient air［J］.Environmental Science ＆ Technology，1998，32(1):49 －57.

［31］Gustin M S.Are mercury emissions from geologic sources significant?A status report［J］.The Science of the Total Environment，2003，304(1 －3):153 －67.

［32］Obrist D.Atmospheric mercury pollution due to losses of terrestrial carbon pools?［J］.Biogeochemistry，2007，85(2):119－123.

［33］Ferrara R，Mazzolai B，Lanzillotta E，et al.Volcanoes as emission sources of atmospheric mercury in the Mediterranean basin［J］.The Science of the Total Environment，2000，259(1 －3):115 －121.

［34］Pyle D M，Mather T A.The importance of volcanic emissions for the global atmospheric mercury cycle［J］.Atmospheric Environment，2003，37(36):5115 －5124.

［35］Wang S，F(xiàn)eng X，Qiu G，et al.Mercury concentrations and air/soil fluxes in Wuchuan mercury mining district，Guizhou province，China［J］.Atmospheric Environment，2007，41(28):5984 －5993.

［36］Gustin M S，Biester H，Kim C S.Investigation of the light－enhanced emission of mercury from naturally enriched substrates［J］.Atmospheric Environment，2002，36(20):3241－3254.

［37］Moore C，Carpl A.Mechanisms of the emission of mercury from soil:Role of UV radiation［J］.J Geophys Res，2005，110(D24):D24302.

［38］Scholtz M T，Van Heyst B J，SCHROEDER W H.Modelling of mercury emissions from background soils［J］.The Science of the Total Environment，2003，304(1 － 3):185－207.

［39］Poissant L，Pilote M，Constant P，et al.Mercury gas exchanges over selected bare soil and flooded sites in the bay St.Francisco wetlands(Québec，Canada)［J］.Atmospheric Environment，2004，38(25):4205 －4214.

［40］Zhang H，Lindberg S E，Marsik F J，et al.Mercury air/surface exchange kinetics of background soils of the Tahquamenon River watershed in the Michigan Upper Peninsula［J］.Water，Air，＆ Soil Pollution，2001，126(1):151 －169.

［41］Song X，Van Heyst B.Volatilization of mercury from soils in response to simulated precipitation［J］.Atmospheric Environment，2005，39(39):7494 －7505.

［42］Englh M A，Gustin M S，Zhang H.Quantifying natural source mercury emissions from the Ivanhoe Mining District，north-central Nevada，USA［J］.Atmospheric Environment，2001，35(23):3987 －3997.

［43］Fang F，Wang Q，Li J.Urban environmental mercury in Changchun，a metropolitan city in Northeastern China:source，cycle，and fate［J］.The Science of the Total Environment，2004，330(1 －3):159 －170.

［44］Gillis A A，Miller D R.Some local environmental effects on mercury emission and absorption at a soil surface［J］.The Science of the Total Environment，2000，260(1 － 3):191－200.

［45］Nacht D M，Gustin M S，Englh M A，et al.Atmospheric mercury emissions and speciation at the sulphur bank mercury mine superfund site，Northern California［J］.Environmental Science ＆ Technology，2004，38(7):1977 －1983.

［46］Kim K H，Lindberg S E，MEYERS T P.Micrometeorological measurements of mercury vapor fluxes over background forest soils in eastern Tennessee［J］.Atmospheric Environment，1995，29(2):267 －282.

Application of Mercury Vapor Investigation Technology to Multipurpose Geochemical Survey in Cities

YANG Ke1，2，LIU Fei1，2，NIE Hai-feng1，2，LI Kuo2，PENG Min2
(1.School of Earth Sciences and Resources，China University of Geosciences，Beijing 100083，China;2.Institute of Geophysical and Geochemical Exploration，Chinese Academy of Geoscience，Langfang 065000，China;)

A combination of mercury vapor field investigation technology and Zeeman mercury analyzer in the city multipurpose geochemical survey was introduced It was verified by experiments that the mercury in air and soil gas captured by gold adsorbent glass tube was effective and stable.The analysis uncertainty was 0.44 pg(double S.D.).As an example，the East-West and North-South profiles which contained 70 points had been investigated reapeatedly for 7 months in Beijing，it was found that the content of soil gas mercury reached the highest level of 602 ng/m3in summer and was similar to soil mercury anomaly spacial distribution while air mercury reached the lowest level of 24 ng/m3in summer and wasn＇t significantly correlated with soil gas mercury.Mercury in the soil gas was approximately 15.07 times as in the air.The coefficient of variation of soil gas mercury was bigger than the one of air mercury.

multipurpose geochemical survey;mercury vapor;air mercury;soil gas mercury;Zeeman mercury analyzer

1002－5634(2011)05－0018－06

2011－07－08

中國地質(zhì)調(diào)查局國家專項工作項目(GZTR20060302).

楊 柯(1980—)，男，江蘇徐州人，工程師，博士研究生，主要從事環(huán)境與生態(tài)地球化學(xué)方面的研究.

(責(zé)任編輯:孫 墾)