Total heavy metal (Cd, Cr, Cu, Pb and Zn) concentrations were evaluated in smelting waste, soil, crop and moss samples collected from the Hezhang artisanal zinc smelting areas, Guizhou, China. Soil samples from the cornfield near the smelting sites contained extremely high Cd (5.8-74 mg kg−1), Pb (60-14,000 mg kg−1) and Zn (260–16,000 mg kg−1) concentrations. Elevated heavy metal concentrations were also found in corn plants and total Pb (0.80-1.5 mg kg−1) and Cd (0.05-0.76 mg kg−1) concentrations in corn grain have totally or partially exceeded the national guidance limits for foodstuff. Thus, the soil-to-crop transfer of heavy metals might pose a potential health risk to the local residents. Similar to the high heavy metal levels in soil and corn, Cd, Cr, Cu, Pb and Zn concentrations in moss samples collected from the smelting sites ranged from 10 to 110, 10 to 55, 26 to 51, 400 to 1200 and 330 to 1100 mg kg−1, respectively, exhibiting a local spatial pattern of metals deposition from the atmosphere. Based on examination of Zn/Cd and Pb/Cd ratios of the analyzed samples, we have distinguished between the flue gas dust derived and smelting waste derived metals in different environmental compartments.

Total

To investigate the characteristics of mercury exchange between soil and air in the heavily air-polluted area, total gaseous mercury (TGM) concentration in air and Hg exchange flux were measured in Wanshan Hg mining area (WMMA) in November, 2002 and July–August, 2004. The results showed that the average TGM concentrations in the ambient air (17.8–1101.8 ngm3), average Hg emission flux (162–27827 ngm2 h1) and average Hg dry deposition flux (0–9434 ngm2 h1) in WMMA were 1–4 orders of magnitude higher than those in the background area. It is said that mercury-enriched soil is a significant Hg source of the atmosphere in WMMA. It was also found that widely distributed roasted cinnabar banks are net Hg sources of the atmosphere in WMMA. Relationships between mercury exchange flux and environmental parameters were investigated. The results indicated that the rate of mercury emission from soil could be accelerated by high total soil mercury concentration and solar irradiation. Whereas, highly elevated TGM concentrations in the ambient air can restrain Hg emission from soil and even lead to strongly atmospheric Hg deposition to soil surface. A great amount of gaseous mercury in the heavily polluted atmosphere may cycle between soil and air quickly and locally. Vegetation can inhibit mercury emission from soil and are important sinks of atmospheric mercury in heavily air-polluted area.

 thermal desorption for separating Hg species, and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP–MS) for identification and quantification of Hg. Coal fly ash spiked with different Hg compounds (e.g. Hg0, HgCl2, HgO, and HgS) was used for qualitative calibration. A standard reference material with a certified value for Hg concentration was used to evaluate the method. When the temperature of the furnace was programmed at a linear rate of increase of 50°min1, different Hg compounds could clearly be separated. Three airborne particulate matter samples were collected in parallel in Toronto, ON, Canada and analyzed using this method. Reproducible results were obtained and Hg0, HgCl2, HgO, and HgS species from these samples were detected.

Artisanal