环境地学

X142oo100(抖2珠穆朗玛峰地区近200年冰芯草酸根记录及其环境意义/康世昌(中科院寒区旱区环境与工程研究所,冰芯与寒区环境开放研究实验室)…//中国环境科学/中国环境科学学会一2000,20(3)一203一206环图X一58 1997年5月中美联合珠峰地区绒布冰川考察期间、在远东绒布冰川海拔6500m北支冰流粒雪盆内钻取到一支41m长冰芯,该冰芯定年至1814年。远东绒布冰芯中近200年来草酸根浓度变化与c矿十和N氏十浓度变化一致性较差,表明草酸根的来源有别于大气尘埃和生物来源。草酸根浓度与冰芯中气温指标护0的变化具有一致性。说明气温是影响大气中草酸…     

天山与珠峰冰芯草酸根的一致性及其环境意义

冰芯中草酸根记录的研究有助于对过去环境变化的认识.色谱分析表明,天山一号冰川所记录的过去43年草酸根的平均含量为3.6?9.2ng/g (x1s, N=534).草酸根具有一个含量约为2ng/g的背景值,在背景值基础上存在含量的突变峰值,多数峰值的含量超过10ng/g,且其增减过程多局限在1年之内.一号冰川与珠穆朗玛峰远东绒布冰川过去40年的草酸根记录具有相同的变化特征.虽然后者的平均含量是前者的7倍左右,但两冰川的草酸根峰值几乎具有一一对应的关系.这种对应关系表明两地区可能拥有同一个草酸根来源或同一类型的来源,因而具有时间上的同期性.草酸根含量的变化与南亚地区工业和经济发展以及环境保护事业的发展历程相一致,它直接或间接地来自人类生产和生活过程中对大气所造成的污染.     

中国天山过去43年大气环境变化:来自冰芯草酸根记录的证据

中、低纬度地区山地冰川有机酸记录的研究是目前国际冰芯地球化学研究的前沿之一。中国天山乌鲁木齐河源一号冰川为一中纬度山地冰川。对其冰芯的草酸根含量的分析显示,其冰芯所记录的过去43 年草酸根变化的总体特征是在一个背景值基础上存在着含量的突变峰值。草酸根的背景值含量在1 ng/g左右,在部分冰芯段,其含量甚至低于测试分析的检测限;而大多数草酸根峰值的含量都达到或超过了10 ng/g。草酸根的平均含量为3.6 ±9.2 ng/g ( x±1σ, N=534),其中70%以上由峰值构成。50年代后期是草酸根的一个低值期,平均含量略高于本底值;至60-70年代达到最高值,平均含量为5.0ng/g;80年代草酸根平均含量又下降到接近50 年代后期的水平;至90年代回落到本底值附近。草酸根的主要来源是人类活动对大气所造成的污染。其过去43 年平均含量的变化大致与中国西部工业和环境保护事业的发展历程相一致,是西部区域大气污染变化的一种反应。     

酸雨中SO42-、NO3-、Ca2+、NH4+对红壤中重金属的影响

 在实验室条件下连续浸泡污染红壤和黄红壤,研究模拟酸雨中阴离子、阳离子浓度对土壤中重金属解吸行为和化学形态分布的影响.结果表明,酸雨加速了土壤酸化,重金属活性增强.增加模拟酸雨中SO₄^2-、N₀^3-或Ca²⁺、NH₄⁺浓度对Cd、Zn解吸行为均产生明显促进作用,但对Cu影响不明显.增加模拟酸雨中SO₄^2-、NO₀^3-浓度,红壤和黄红壤交换态Cd、Zn百分率明显降低,交换态Cr百分率明显增加,交换态Cu百分率稍有提高,交换态Pb百分率变化不明显;增加模拟酸雨中Ca2+、NH4+浓度,红壤和黄红壤交换态Cd、Cu、Zn百分率明显降低,交换态Cr和活性形态Pb明显增加,但Cu的化学形态分布主要受模拟酸雨pH值的影响.     

植物叶钾离子渗出量在大气质量评价中的应用--Ⅱ.利用叶片K+渗出量和含硫量监测大气SO2污染的比较研究

以加拿大杨(Populus Canadensis)为材料,经熏气证实,SO₂浓度与叶片含硫量及K⁺渗出量之间呈密切正相关。按污染指数(IPC)法和统计法(μ+s)划分四个污染等级,用以评价沈阳市SO₂污染,K⁺渗出量法较叶片含硫量法更接近理化监测值。按95%置信度绘制预测图,经精度分析,K⁺渗出量法较叶片含硫量法更为精确。     

泰山降水的离子组成特征分析

 为了解泰山降水的离子组成特征,于2004年8月～2005年7月对泰山降水进行了化学观测.共收集到37场降水,结果表明,降水pH值的雨量加权均值为4.73,酸性降水的出现频率达60%;电导率的雨量加权均值为2.96mS/m;降水离子的平均浓度为559.04μeq/L,主要离子SO₄^2-111.48μeq/L、NO₃^-30.76μeq/L、NH₄⁺⁸0.92μeq/L、Ca²⁺49.94μeq/L,均高于我国西南、西北地区背景点的降水浓度;SO₄^2-是该地区降水的主要致酸物质,在阴离子中的相对含量约为65%,NH₄⁺是降水酸度的主要中和因子,在阳离子中的相对含量约为40%.因子分析表明,泰山降水的离子组成有不同的来源.     

青海瓦里关大气CO2本底浓度的变化特征

 对中国瓦里关大气本底基准观象台(全球基准站)1994年11月～2005年6月近10年来的大气CO₂连续观测资料进行了统计分析.结果表明,瓦里关大气CO₂本底浓度具有明显的季节变化,最高值出现在每年的4月末～5月初,最低值出现在夏季的7、8月份;CO₂浓度的日变化幅度在夏季比较明显,其他季节的日变化则相对平稳;现场连续监测结果与美国海洋大气管理局/气候监测与诊断试验室(NOAA/CMDL)分析的气瓶采样资料有很好的一致性,并与全球大气CO₂监测资料有很好的可比性;1995～2004年瓦里关地区大气CO₂的平均增长率约为1.83μmol/(mol·a),其中以1998～1999年和2002～2003年最为明显.2003年我国内陆大气CO₂年平均浓度增长率达到了2.70μmol/(mol?a),为近10年来的最大值,其年增长幅度略小于世界气象组织全球大气监测系统(WMO/GAW)中北半球近海的同类监测台站,但变化趋势基本一致,我国内陆大气CO₂本底浓度的年平均值约增加了4.6%.     

BF4-废水水解法实验

 常温下用水解法处理BF₄^-废水．实验采用铝盐作主水解剂，试剂A作助水解剂，pH值小于3，在常温条件下实现了对BF4₄^-的高效水解．研究结果表明，BF₄^-∶Al³⁺∶A的质量比为1∶0.8∶0.1，水解时间6～3h，水解率达到99.5％以上．使用助水解剂A，缩短了水解时间，减少了铝盐用量，对高浓度的BF₄^-废水效果尤为显著，水解时间可缩短一半，主水解剂用量可减少1/5，处理后出水中的BF₄^-含量可降到10mg/L以下．     

三江平原稻田CO2通量及其环境响应特征

 基于涡度相关技术,于2004年生长季对三江平原稻田CO₂通量进行了观测.结果表明,CO₂通量日变化特征明显;月平均的CO₂通量日变化幅度很大,6～9月,夜间最大净排放通量分别为0.23,0.23,0.18,0.12mg/(m²·s);白天最大净吸收通量分别为-0.14,-0.68,-0.66,-0.22mg/(m²·s).白天CO₂通量的变化与光合有效辐射明显相关,并且逐月变化.利用摩擦速度(U)的阈值进行筛选,夜间通量与温度之间无明显相关,同期观测的静态箱法结果表明,夜间通量与空气和土壤温度相关,整个生长季,生态系统从大气中吸收的C为5.30t/hm².     

用自旋捕集技术研究氟化物刺激人多形核白细胞呼吸爆发产生的活性氧自由基

用ESR波谱研究证明,F^-刺激人多形核白细胞（PMN）呼吸爆发产生活性氧自由基（O₂^-和·OH）,同时消耗O₂.用DMPO自旋捕集技术表明,在高浓度F^-刺激下PMN产生DMPO-OOH加合物;在低浓度F^-刺激下则产生DMPO-OH;在适中浓度F^-刺激下PMN先产生DMPO-OOH,随浓度降低变为DMPO-OH.用超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的实验确定氧自由基主要来自O₂^-.用CTPO和CrOX的自旋探针测氧法证明,PMN受F^-刺激产生氧自由基时消耗的O₂是细胞外介质中的O₂.     

4-CP在零价铁/H2O2系中的降解研究

文章对4-氯酚在非均相零价铁/H2O2体系中的降解进行了实验研究.结果表明,4-氯酚能在低pH零价铁/H2O2体系中迅速降解.pH对降解具有重要影响,当pH大于5,4-CP降解效果<10%.同时在低pH(pH3)环境下考察了铁粉和H2O2投加量的影响,在最佳条件下对溶液中亚铁离子的形成和过氧化氢的分解进行了进一步的实验研究.最后在对中间产物分析的基础上提出了4-CP降解路径假设.     

土壤中铜、铅离子的竞争吸附动力学

研究了Cu²⁺、Pb²⁺在2种土壤上的竞争吸附动力学过程.结果表明,Cu²⁺、Pb²⁺在乌栅土上的吸附量均高于在红壤上的吸附量,Pb²⁺又较Cu²⁺在土壤上的吸附量大.分别用一级、二级动力学方程、抛物线方程、Elovich方程和幂函数方程对该吸附动力学过程进行了拟合,其中幂函数方程拟合结果最好.Cu²⁺、Pb²⁺在乌栅土上的吸附主要是通过与土壤中的Ca²⁺、Mg²⁺进行交换,其累积吸附量与Ca²⁺、Mg²⁺的累积解吸量线性关系显著(R2为0.990～1);在红壤上是通过与土壤中的H+进行离子交换而吸附.Pb²⁺对Ca²⁺和Mg²⁺的交换能力比Cu²⁺强,其存在显著降低了Cu²⁺在2种土壤上的吸附量;Cu²⁺的存在略降低Pb²⁺在土壤上的吸附量.     

Cu2+/Na2S2O8体系中自由基的研究

利用自由基与乙醇和叔丁醇之间反应速率差异,研究在不同条件下Cu2+/Na2S2O8体系中产生自由基的状况.实验研究表明:Na2S2O8体系会产生·OH和SO-4由于Cu2+的催化作用,使用Cu2+Na2S2O8体系比单独使用Na2S2O8能产生更多的自由基·OH和SO-4.研究还发现:pH值降低能促进Na2S2O8分解产生自由基,但是会抑制SO-4转化为·OH;温度升高,Na2S2O8分解产生的·OH和SO-4均增加.     

幼刺参不同部位对Zn^2＋、Cu^2＋的蓄积动力学研究

以幼刺参为实验材料,在10℃、15℃、20℃条件下测定其体壁、消化道及呼吸树中Zn2 、Cu2 的蓄积量、蓄积速率及浓缩系数.研究发现,10℃时,Zn2 于第8 d在刺参体壁、消化道达到蓄积顶点,最大蓄积量分别为245.48×10-6和973.35×10-6;Cu2 于15℃,第8 d在幼刺参体壁和消化道达到最大蓄积量,分别为9.34×10-6和 59.65×10-6;20℃时,Cu2 于第8 d在呼吸树达到最大蓄积量,为622.37×10-6.研究表明,刺参消化道对Zn2 的蓄积大于体壁的蓄积,刺参呼吸树对Cu2 的蓄积大于消化道和体壁的蓄积.同时,温度显著影响Zn2 、Cu2 的蓄积.为了更好地理解Zn2 、Cu2 不同温度下在幼参体内的蓄积过程,本研究采用经典的非线性最小二乘估计原理构建数学模型,很好地模拟了重金属在不同的组织中随时间变化的动力学过程.     

UV－H2O2法去除亚硝酸盐氮和氨氮的研究

用H₂O₂、紫外光(UV)辐射促进H₂O₂方法考察了水中NO-₂和NH+₄的氧化,结果表明,NO-O₂能被H₂O₂有效地氧化,而NH+₄不能被NO-₂和H₂O₂氧化,但UV辐射均有助于反应进行,使反应速率加快。      

头孢噻肟钠生产废渣资源化

从头孢噻肟钠生产废渣中回收 2—硫醇基苯并噻唑 (M) ,并以此合成生产头孢噻肟钠的原料二硫化二苯并噻唑(DM) ,M和 DM的收率分别为 2 5 .5 %和 2 3 .8% ,产品质量分别达到 HGB2 -1 5 7-61和 HGB2 -1 5 8-61标准。本方法具有良好的环境和经济双重效益     

CuO负载在TiO_2和CeO_2-TiO_2上对NO CO反应的催化作用

用NO CO微反流动法、TPR、XRD、BET和NO TPD等技术研究了CuO在TiO2 和CeO2 TiO2 上对NO CO的催化还原作用 .实验表明 ,不同负载量的CuO在TiO2 上 ,其NO CO的反应活性以Cu12 Ti为最佳 ,在反应温度为 4 0 0℃时 ,NO的转化率达到 10 0 % ;且CuO负载在CeO2 TiO2 上其活性随CeO2 含量的增加而提高 ,Cu12 Ce10 Ti在 30 0℃时就能使NO达到 10 0 %转化 .XRD和TPR结果显示 ,该体系催化活性的高低 ,与CuO在TiO2 和CeO2 TiO2 上高度分散的Cu物种及形成细颗粒的晶相CuO物种有非常密切的关系 ;NO TPD结果显示 ,催化剂还原活性的高低和NO在催化剂表面的脱出与分解难易程度有关 .     

UV/H2O2工艺降解水中17α-乙炔基雌二醇

采用UV/H2O2间歇式光氧化反应器去除饮用水中低浓度17α-乙炔基雌二醇(EE2).结果表明,在原水中EE2浓度约为650μg/L、UV光强154μW/cm2、H2O2投加量5mg/L、反应时间30min条件下,EE2的去除效率可达到90%;光降解过程符合拟一级反应动力学模型;EE2的光降解速率常数随着H2O2投加量和光强的增加而增加.较低的反应液pH值有助于EE2的光降解.UV/H2O2联用工艺对EE2的去除具有协同作用.阴离子HCO3-、NO3-、Cl-、SO42-对EE2光降解反应有抑制作用.     

水中CO2现场快速测定方法研究

通过研制一种测试管，能简便、快速的测定水中的CO2。该测试管尤其适宜于现场即时监测。具有快速、简便、抗干扰能力强等特点。     

硫化氢自动在线分析仪中SCRUBBER替代材料的研制

在一定缓冲溶液介质条件下,通过盐类在溶液中的离子交换对分子筛进行改性处理,制备H2S在线分析仪中进口SCRUBBER替代材料。结果表明200μg/L下SO2的滤除效率〉99.9%、200mg/L下H2S转化率〉99.4%,完全符合H2S分析仪要求,且明显好于美国SCRUBBER材料,成本降低80%。