盐城市不同功能区地表灰尘重金属污染特征及评价

为了解盐城市不同功能区地表灰尘中重金属污染特征,以工业区、交通区、居民区、商业区、学校区、公园区的地表灰尘作为研究对象,分析地表灰尘中重金属的含量分布及氮磷、有机质的含量变化,并以此为基础,对重金属的生态风险进行评价,探索重金属污染的成因与来源,为城市的地表灰尘污染防治提供理论依据。结果表明:(1)工业区地表灰尘中总氮、总磷最低;公园区和学校区地表灰尘中总氮最高,分别达到2.03、2.43g/kg,公园区地表灰尘中总磷最高,达到1.59g/kg。(2)地表灰尘中有机质呈现出和总氮、总磷一致的趋势,同样是工业区地表灰尘中有机质最低,公园区地表灰尘中有机质最高(34.0g/kg)。(3)地表灰尘中重金属和总氮、总磷、有机质总体呈现负相关关系,公园区地表灰尘中重金属最低,工业区地表灰尘中重金属最高。各个功能区地表灰尘中重金属全部高于土壤背景值。(4)地表灰尘中不同重金属元素的单因子污染指数依次为CdCuPb;不同功能区地表灰尘中重金属综合污染指数依次为工业区交通区居民区学校区商业区公园区,呈中污染(除公园区、商业区呈轻污染外)。     

兰州城关区地表灰尘中Pb、Cr含量及其赋存形态分布研究

利用原子吸收光谱仪测定了兰州城关区地表灰尘中Pb、Cr含量,并采用Tessier连续提取法分析了其赋存形态分布.结果表明:(1)地表灰尘中Pb质量浓度以居民小区最高,Cr质量浓度以商业中心最高,分别达到120.36、108.10mg/kg.(2)兰州城关区地表灰尘中Pb、Cr平均值分别是甘肃省土壤背景值(17.9、69.3mg/kg)的5.34、1.35倍.总体来说,兰州城关区地表灰尘Pb、Cr含量处于国内中等偏下水平.(3)Pb、Cr在地表灰尘中主要以残渣态和铁锰氧化物结合态存在,各采样点平均值中Pb、Cr残渣态分别占75.33％、79.01％.(4)地表灰尘中Cr赋存形态分布规律与土壤中一致,因受工业污染影响较小,推测Cr主要来自土壤源,各采样点含量相近且略高于背景值的分布特点是由于甘肃省土壤Cr背景值本身较高造成的.(5)地表灰尘中Pb除公园绿地为轻度污染外,其他采样点均已达到中度污染水平;Cr总体处于无实际污染水平.结合Pb、Cr主要以残渣态为主的特点,总体来说,兰州城关区地表灰尘中Pb累积污染程度严重,Cr无污染.     

不同地表雨水径流冲刷特性分析

选择北京市某城区典型地表(校园、自行车道、商业街和高架桥)的雨水径流作为研究对象,系统分析了不同地表雨水径流的冲刷特性。分析结果表明:不同地表初期冲刷现象都比较明显,控制不同地表20%的初期雨水可以削减污染物总量的40%～60%,高架桥初期雨水径流中COD、SS和TP浓度最高,校园初期雨水径流中TN浓度最高。不同地表雨水径流的水质优劣顺序为:校园>商业街>自行车道>高架桥。校园和自行车道在整个降雨过程中D50和D90粒径大小相近,分别为30μm和50μm左右,且变化幅度都较小。高架桥和商业街在雨水径流初期D50和D90粒径有明显减小,但后期均出现较大幅度的波动,其粒径明显大于校园和自行车道。上述研究成果对于城市不同地表雨水径流污染控制和场地开发具有重要意义。     

烟草烟雾对室内空气颗粒物浓度的影响

采用电称冲击低压系统(ELPI)将无烟室和吸烟室内的空气颗粒物(0.03～10.00 μm)分成12级,对其粒子数和质量浓度进行测定.结果表明,吸烟室PM0.03～10.00的日平均粒子数和质量浓度分别是无烟室的1.50、1.13倍.烟草烟雾对室内颗粒物粒子数的影响集中在0.03～1.00 μm粒径段;对室内颗粒物质量浓度的影响表现为双模态结构,峰值分别在0.20～0.70、5.00～8.20 μm粒径段.烟草烟雾颗粒物的粒子数和质量浓度随烟雾消散时间的增加而减少,粒径越小,减小的越明显;烟草烟雾颗粒物在室内消散缓慢,会在长时间内造成影响,应引起足够关注.     

城市典型屋面径流的排污特征

对城市中典型的2种材料(油毡和水泥)屋面降雨径流中颗粒物(SS)、氮(N)和磷(P)污染物排放特征进行了研究。结果表明,屋面径流中颗粒物主要是以10~100μm粒径范围的颗粒物为主(约占75%),氮主要是以溶解态形式排放(80%~95%),且主要形式是以硝态氮和氨态氮为主,水泥屋面增加了径流中硝态氮的比例,而沥青屋面增加了氨态氮和溶解态有机氮的比例。而磷主要是以颗粒物形态排放(约占40%~70%,平均57.5%),且主要结合10~50μm粒径范围的颗粒物。去除10~50μm粒径颗粒物可以降低屋面径流中50%颗粒物和47.9%磷的排放,而氮却需采用不同处理方法。同时,EC和TSS与TN和TP相关关系表明,EC和TSS可分别作为屋面降雨径流溶解态氮和颗粒态磷污染程度检测和评价指示指标。研究结果为有效地去除降雨径流中污染物、降低城市面源污染对水环境的影响,提供了一定的科学依据。     

冬季关中城市及农村颗粒物的污染特征

为比较冬季城市和农村大气颗粒物浓度及化学组分等特征,本文分别采集分析了西安市区、安康农村冬季大气PM2.5颗粒物与PM0.1颗粒物。分析结果表明:两地大气中PM2.5日均浓度均超过国家二级标准(75μg·m~(-3)),空气质量不容乐观;其中农村样品中PM0.1颗粒物约占PM2.5颗粒物浓度的36.8%左右;所有颗粒物中有机碳远高于无机碳组分,而市区大气颗粒物中多环芳烃浓度显著高于农村浓度,说明城市空气中来源于机动车尾气的污染较为严重;从颗粒物粒径分布特征来看,粒径为0.300~0.374μm颗粒物具有最高数浓度和比表面积浓度,粒径为0.374~0.465μm的颗粒物具有最高质量浓度;由于农村污染源较为单一,安康样品颗粒物浓度受燃煤和油烟的影响较大。此外,由于受燃煤机动车排放影响,西安大气中PM0.1颗粒物中水溶性离子主要为NO_3~-与SO24,而安康大气PM0.1颗粒物中水溶性离子主要以SO_4~(2-)与Ca2+为主,PM2.5颗粒物中水溶性离子以NO_3~-、SO_4~(2-)和NH_4~+为主,这与农村环境中使用燃煤、农田灌溉、家畜喂养以及有机质降解等有关。     

高速公路路面沉积物的污染特性

对湖南省长潭西高速公路不同采样点的路面沉积物进行取样分析,并检测了样品的颗粒级配、COD、重金属(Cu、Zn、Pb和Cd)和有机质。结果表明,路面沉积物主要以粒径<0.15 mm的颗粒为主;较小颗粒物中的COD含量高于较大颗粒中的COD含量;粒径在0.15 mm以下的颗粒物所含重金属Cu、Zn、Pb和Cd的浓度普遍高于所选的土壤标准值,降雨一旦形成径流将会产生严重的污染危害;沉积物中的有机质含量对重金属的吸附有一定的影响,有机质含量越高,沉积物中重金属含量相对也高。     

北京城市雨水、树冠水和地表径流中有机氯农药的污染特征

对北京降雨过程中雨水、树冠水、地表径流等介质中有机氯农药(OCPs)的污染特征进行了研究,研究的污染物包括六氯苯(HCB)、六六六(HCH)和滴滴涕(DDT)。结果显示,在雨水、树冠水和地表径流中,HCH含量最高(几何平均浓度分别为11.1、21.6和25.1 ng/L),其次是HCB(几何平均浓度分别为3.71、3.54和5.91 ng/L)和DDT(几何平均浓度分别为2.64、4.66和10.6 ng/L)。对地表径流样品中所测的OCPs组分浓度与径流水质参数和气象参数的相关分析显示,所测各OCPs组分浓度与pH呈显著负相关,与径流的溶解性有机碳含量呈显著正相关,降雨量和雨前晴天数对不同组分OCPs的影响并不完全相同。平均贡献率的计算表明,雨水是城市地表径流中OCPs的一个重要来源,树冠水的贡献也不可忽视。     

北京市春季大气颗粒物污染特性研究

为研究北京市春季大气颗粒物污染特性,2008年3月至2008年5月,对北京市西三环大气颗粒物进行采样分析.测定了总悬浮颗粒物(TSP)与可吸入颗粒物(PM10)的日平均质量浓度,使用扫描电子显微镜(SEM)观察大气颗粒物的微观形貌,并通过X射线能谱仪(EDX)对样品中的元素组成进行分析.结果表明,TSP和PM10日平均质量浓度以初春最高,春天次之,春夏交际最低;PM10/TSP以春夏交际最高,初春次之,春天最低;大气颗粒物形态有规则和不规则2类,以不规则形态居多,同时发现花粉颗粒存在.EDX分析表明,大气颗粒物所附着的重金属中Pb所占的质量分散最高,并且集中吸附在细粒子颗粒物上.     

河岸缓冲带对地表径流及悬浮颗粒物的阻控效应

河岸缓冲带可以有效地截留阻控农业非点源污染物向水体中迁移。构建草木犀带T2、草木犀与枫杨混合带(T3林草带)和杂草带(T1对照)3种类型人工河岸缓冲带,通过野外径流实验区2年的实地观测,对寒冷地区不同类型及不同宽度植被缓冲带阻控地表径流和悬浮颗粒物(SS)的能力进行了初步的研究。实验共收集21次降雨径流和3次融雪径流,通过对径流水样分析,结果表明,3种类型缓冲带均能有效截留降雨径流,5 m宽T3缓冲带的截留效率达78%。河岸缓冲带对降雨径流的阻控效应明显高于融雪径流,且对地表径流中SS质量的截留明显高于对浓度的截留作用。枫杨与草木犀的混合种植并没有显著减少融雪径流中悬浮颗粒物的含量,宽度达到13 m时,其阻控作用才明显。总体上,林草带对地表径流及悬浮颗粒物的阻控能力最强。     

用光催化氧化法处理垃圾渗滤液的实验研究

以城市生活垃圾渗滤液作为研究对象 ,采用悬浮态半导体催化剂对渗滤液进行处理试验。研究了ZnO TiO2复合半导体催化剂的催化活性 ,并研究了各种实验条件、影响因素及处理效果。研究表明 ,在一定的试验条件下 ,用ZnO TiO2 复合半导体催化剂处理城市垃圾渗滤液效果较好 ,可作为垃圾渗滤液的深度处理。同时得到光催化氧化法处理渗滤液的最佳试验参数。     

紊动特性对污染物降解的影响研究

采用潜水泵作为紊动诱发装置，利用PIV测量了流场，研究了不同流量下紊动对污染物降解的影响规律。结果表明，紊动对污染物的降解有明显的影响，流量越大，紊动强度越大，污染物的降解率越高。对紊动强度与有无紊动水箱COD、NH4^＋-N、TN和TP降解增加量的变化曲线进行指数函数拟合，拟合结果良好，可以认为紊动对污染物降解的影响可以描述为“一级反应”理论。     

甲基红在壳聚糖上吸附富集的研究

研究了pH、初始浓度、时间及温度对甲基红在壳聚糖上吸附富集的影响。结果表明，pH是影响甲基红吸附富集的重要因素，最佳pH3．4。其动力学行为更好地符合Lagergren准二级反应动力学模型，随着温度增加，平衡吸附量减少。吸附过程的表观活化能（Ea）为7．518kJ／mol。壳聚糖对甲基红的吸附过程较好地符合Freundlich吸附等温方程。计算得到吸附过程的热力学参数△G0、△H0。和△S0分别为-24．88kJ／mol（303K）、-22．15kJ／mol和8．783J／（mol·K），表明壳聚糖对甲基红的吸附是一个自发的放热过程。红外光谱分析得到，壳聚糖吸附甲基红的过程中，壳聚糖分子中存在的大量羟基和氨基发挥了主要作用。     

Study on the cytotoxicity of microcystin-LR on cultured cells

The toxicity of purified blue-green algal toxin, microcystin-LR, on permanent cell lines KB, NIH/3T3, H-4-II-E, HeLa, Vero, Hep G2, Caco-2 and HL-60 was studied. Assessment of cell viability using colorimetric 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assays indicated that purified microcystin-LR induced toxic effect on KB and H-4-II-E cell lines after 96 h incubation at toxin concentrations greater than 18.75 microg/ml. KB cell line was selected for further study when reproducibility, consistency and sensitivity were considered. Significant amounts of lactate dehydrogenase (LDH) were released from KB cells when incubation durations were 72 and 96 h with toxin concentrations of 18.75 microg/ml and higher. Although previous studies suggested that microcystin-LR had no cytotoxic effect on permanent cell lines, LDH release assay performed on KB cells indicated that exposure to microcystin-LR could result in damage to the cell membrane.     

氧化、还原改性对活性炭吸附草甘膦的影响

研究了氧化、还原改性对活性炭吸附草甘膦的影响.以傅立叶红外光谱定性表面官能团变化,以扫描电镜观察表面形貌,以化学吸附分析仪测定后再通过测定样品的氮气吸附/脱附等温线计算比表面积和孔径.结果表明:(1)氧化改性使活性炭比表面积增大;还原改性使活性炭比表面积减小.还原阶段使先前氧化阶段中产生的孔道以及原有孔道均发生塌陷,导致还原改性活性炭比表面积减小.(2)在静态吸附的条件下,氧化改性和还原改性活性炭对草甘膦的吸附均为吸热反应.还原改性在活性炭表面产生的还原性官能团有利于活性炭对草甘膦的吸附,而氧化改性产生的氧化性官能团并不利于活性炭对草甘膦的吸附.(3)热力学参数的计算进一步表明,改性活性炭对草甘膦的吸附为吸热反应.     

五氯苯酚在厌氧颗粒污泥中的吸附研究

在血清瓶中进行的分批实验中,研究了UASB和EGSB反应器厌氧颗粒污泥对五氯苯酚(PCP)的吸附、解吸规律.结果表明,吸附和解吸在接触PCP 2.5 h内达到平衡,吸附和解吸过程都符合Freundich等温方程,PCP的吸附机制为恒定的分配吸附.来自UASB反应器中活的颗粒污泥吸附能力大于灭活的颗粒污泥,Freundich等温方程吸附常数K值分别为0.557 0和0.037 9.UASB反应器颗粒污泥对PCP的吸附能力大于EGSB反应器颗粒污泥,Freundich等温方程吸附常数K值分别为0.557和0.263.     

The effect of simulated rain on folpet and mancozeb residues on grapes and on vine leaves

Artificial rainfalls were used to determine the effect of the amount of the rainfall and the time interval between pesticide application and rainfall event, on folpet and mancozeb residues on grapes and vine leaves. Forty-five mm of rain were administered to the vineyard in different amounts (45; 30+15; 15+15+15 mm). Folpet showed good rainfastness on the grapes and on the leaves. A modest decrease was observed only in the experiments that had received 45 mm of rain at one go. Mancozeb showed a lower rainfastness, since a portion of the deposit was easily washed off also by a modest rainfall. The percentage of this portion was higher in the grapes (38%) than in the leaves (20%). The data obtained in these experiments show that, in the case of folpet, it is not necessary to repeat the treatment when it rains the day after, while it is recommendable to repeat it in the case of mancozeb.     

制备条件对不同玻璃材料负载TiO_2活性影响研究

以光催化降解苯酚为探针反应,通过正交实验,系统研究了胶液配比、涂覆次数和焙烧温度等条件对以溶胶-凝胶法分别在普通钠钙玻璃和磨砂玻璃上制备TiO2光催化性能的影响,并利用环境扫描电镜（ESEM）对TiO2催化膜形貌进行了分析。研究表明,在普通钠钙玻璃片上负载TiO2催化膜的影响因素主次顺序为：硝酸体积〉涂覆次数〉焙烧温度〉V乙醇∶V酞酸丁酯,在选定实验条件下的最优条件为：涂覆次数为4次;焙烧温度=450℃;V乙醇∶V酞酸丁酯∶V硝酸（1∶4）：V水=400∶40∶1∶4。在磨砂玻璃片上负载TiO2催化膜的的影响因素主次顺序为：涂覆次数〉硝酸体积〉焙烧温度〉V乙醇：V酞酸丁酯,在选定实验条件下的最优条件为：涂覆次数为4次;焙烧温度=500℃;V乙醇∶V酞酸丁酯∶V硝酸（1∶4）∶V水=400∶40∶2∶4。通过扫描电镜可以观察到在普通钠钙玻璃片和磨砂玻璃片表面均附着一层白色的TiO2薄膜,颗粒粒径在100 nm左右。磨砂玻璃比普通钠钙玻璃负载更多的催化剂,磨砂玻璃基TiO2活性更高。磨砂玻璃是一种非常有前景的TiO2催化剂载体材料。