Environmental Earth Sciences:打靶场子弹铅污染

　　环境中的金属铅经饮食和呼吸途径进入人体后，将引起消化、神经、呼吸和免疫系统急性或慢性毒性影响，通常导致肠绞痛、贫血和肌肉瘫痪等病症，严重时可发生脑病甚至导致死亡的现象发生。许多人类活动中使用的铅元素都有可能释放到环境中，例如打靶场，尤其是欧美国家。第二次世界大战以来，很多用于士兵训练的打靶场残留着巨量的金属铅和其它一些污染元素，美国各级政府部门对此给予了密切关注，并投巨资支持相关的基础科学研究和治理技术开发工作。我中心研究员郑国东博士在美国史蒂文斯理工学院工作期间就参与了美国国防部等资助的打靶场金属铅的环境地球化学行为研究。郑国东博士回国后在严重缺少专门经费资助的情况下继续坚持相关的研究工作，并与合作者徐玄锋博士等先后在《环境地球科学》杂志上发表两篇有关打靶场铅污染问题的学术论文。 

　　他们的研究工作主要侧重于子弹发射到遮挡用土壤后各种有害元素的风化作用，尤其是金属铅的环境地球化学行为，包括金属铅在打靶场土壤中的蚀变过程及其产物，以及这些蚀变产物在各种酸碱条件下的化学活动性判识等。基于对实验室密封保存长达五年之久的打靶场土壤总碳含量与有机碳和无机碳的变化关系，以及土壤碳同位素和子弹铅蚀变产物之一的碳酸铅碳同位素的对比分析，提出打靶场子弹铅蚀变为碳酸铅等过程中的碳主要来源于土壤有机碳，并对金属铅在打靶场环境下的溶蚀和迁移等地球化学行为产生重要的控制作用（Zheng et al., 2010）。打靶场金属铅对环境的污染，尤其是地下水的污染已经成为无可否认的事实，如何减少甚至消除打靶场的铅污染问题尤为重要。他们对新泽西州一个打靶场富铅沙盘土壤添加鱼骨粉后的一系列毒性浸出程序实验结果显示，鱼骨粉对土壤铅的固定作用非常明显。所使用的鱼骨粉是渔业加工的副产品，其中包含多种类型的钙钠磷酸碳酸盐，在潮湿土壤条件下，可以与金属铅发生一系列复杂的化学反应，生成磷酸铅等难溶矿物，从而实现固铅，减少打靶场土壤金属铅对环境的污染。这些复杂的化学变化过程也被同步辐射实验结果所证实（Xu et al., 2015）。 

　　目前我国各类射击打靶场的金属铅污染环境问题并不突出，因为大多数打靶场的废旧金属都很快被捡拾回收啦。但是，其它场所的铅污染问题并不乐观，例如铅锌矿的开采加工等，近几年一些地方的人群铅中毒事件也时有发生。如何减少各类铅污染，有效防止铅中毒事件的发生，以上这些研究结果可以提供有意的借鉴。 

　　相关论文信息： 

　　Xu, X.F. et al., 2015: A quantitative XANES evaluation of the TCLP applicability in phosphate-induced lead stabilization for firing range soils. Environmental Earth Sciences 73(4), 1641-1647. 

　　Zheng, G.D. et al., 2011: Transformations of organic carbon and its impact on lead weathering in shooting range soils. Environmental Earth Sciences 64(8), 2241-2246. 

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