~(35)S标记法研究土壤中SO_4~(2-)的吸附-解吸行为

本文比较了~35S同位素标记法和两种常规化学分析、一种电化学分析法测定环境样品中SO_4~2-的优劣.用本法和BaCrO_4分光光度法研究土壤对SO_4~2-的吸附-解吸特征,表明两者测定结果接近,且所得规律一致.酸雨研究中,在样品数量多、SO_4~2-分析任务重且仪器、设备条件具备时,本法为便捷、准确、较理想的SO_4~2-测定技术.     

土壤对SO_4~(2-)的吸附-解吸特征

研究区两类主要农业土壤在实验温度和吸附平衡液浓度相同时,酸性淋溶土(红壤、黄红壤)SO_4~(2-)吸附量均高于近中性水成土 (水稻土、潮土),与土壤游离Fe,Al含最呈显著正相关,吸附过程均符合Freundlich和Ternkin方程描述规律:低温(10℃)时吸附量均高于常温 (25℃),表明吸附系放热反应,有利于冬,春酸雨频仍季节土壤对SO_4~(2-)的固定,研究表明土壤吸附过程由快速反应(0—4h)和慢速反应(4—48h)两部份组成,且符合反映吸附机制较复杂的多级动力学反应规律,0.01mol/l Ca(NO_3)_2和1.0mol/l NaCl对土壤吸附态SO_4~(2-)的解吸率较高,表明SO_4~(2-)主要被土壤吸附于带正电荷的氧化物胶体表面,离子交换可逆吸附机制似占较大优势。     

SO_4~(2-)和Se(Ⅵ)对紫花苜蓿和大麦吸收Se的影响

在温室中用砂培和水培方法种植紫花苜蓿和大麦,以此来研究SO_4~(2-)和SE(Ⅵ)对作物吸收Se的影响以及SO_4~(2-)和Se(Ⅵ)之间的相互作用。试验结果证明,紫花苜蓿和大麦体内都能累积Se(Ⅵ)并达到危害人类和动物健康的水平。Se(Ⅵ)对紫花苜蓿和大麦的干物质量都有不利的影响。当溶液含Se(Ⅵ)量超过0.1mg L~(-1)时,两者的干物质量减少25％—35％,含Se(Ⅵ)量超过lmg L~(-1)时,作物减产50％以上。SO_4~(2-)对植物吸收Se(Ⅵ)有明显的拮抗作用,能减少植物对Se(Ⅵ)的吸收,溶液中含SO_4~(2-)量超过2dS m~(-1),植物吸收Se(Ⅵ)减少99％,这是因为Se(Ⅵ)和SO_4~(2-)有相似的化学和物理性质,植物吸收Se(Ⅵ)和SO_4~(2-)的机理是极相似的。因此,当SO_4~(2-)在根的吸收基上成为主要离子时,植物组织中含Se(Ⅵ)量就会大大减少。含Se(Ⅵ)量较高的井水或农业排水是否可以用于灌溉,主要取决于水中的SO_4~(2-)含量。     

湘南红壤对NO_3~-和SO_4~(2-)的吸附机理研究

本文研究了湘南第四纪红粘土发育的红壤对NO_3和SO_4~(2-)的吸附等温线。结果表明红壤对NO_3~-的吸附在浓度低时为负吸附,浓度高时为正吸附,吸附机理为非专性吸附,红壤对SO_4~(2-)的吸附等温式以Freundlich方程最好,在达到最大吸量(X_m)之前,SO_4~(2-)以置换羟基(—OH)的配位吸附为主;而在达到最大吸附量以后,以非专性物理吸附为主。     

池武溪流域岩溶水SO_4~(2-)的空间变化特征及其来源分析

SO_4~(2-)作为岩溶地区水化学环境变化的重要指标之一,对研究流域水文地球化学过程的演化以及水资源的保护具有重要的意义.为探究白云岩地区池武溪流域SO_4~(2-)的分布特征及主要来源,通过运用Piper图、Gibbs图、主成分和灰色关联度方法,对该区域内地下水和地表水共44个水样的水化学相关阴阳离子(Sr~(2+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(2+)、SO_4~(2-)和HCO_3~-等离子)进行系统性分析,结果表明,池武溪流域水化学类型主要分为两类:HCO_3-Ca型、HCO_3-Ca·Mg型,部分地下水水点是以SO_4-Ca型和SO_4-Ca·Mg型为主.在空间分布方面,地表水SO_4~(2-)浓度空间变化较平缓,SO_4~(2-)含量较高的区域主要集中在洞穴密集分布的水样点及其邻近区域,在河流交汇处SO_4~(2-)含量少,最低处仅有9.727 mg·L~(-1),地下水呈现以石膏晶洞、皮硝洞为中心,向两级逐渐递减的规律,最高值出现在石膏晶洞、皮硝洞附近,高达634.579 mg·L~(-1).Gibbs图表明,流域内岩溶水中的离子主要来源于岩石风化作用.主成分分析(PCA)结果说明,地表水与地下水存在明显的水力联系且流域内的离子来源于碳酸盐岩与硫酸盐岩的风化作用.灰色关联度排序结果表明,在天青石中SrSO_4的溶解和还原过程为主要作用,FeS_2、CaMg(CO_3)_2与石膏的综合作用,对流域内岩溶水的SO_4~(2-)有着重要的贡献,在地表水中的贡献率分别为0.772、0.701、0.681和0.663;地下水中分别为0.893、0.791、0.799和0.772.     

固体吸收管携带式采样-离子色谱法测定大气中SO_2和NO_2

本文用简单的携带式采样技术、用浸渍三乙醇胺的分子筛13X装填的固体吸收剂采样管采样、用淋洗液(0.003M NaHCO_3/0.0024M Na_2CO_3)把定量吸附在分子筛上的NO_2和SO_2提取出来。提取液为含NO_2~-、NO_3~-、SO_3~(2-)和SO_4~(2-)的混合液,加入过氧化氢把SO_3~(2-)氧化成SO_4~(2-),继用离子色谱法测定NO_2~-、NO_3~-和SO_4~(2-),以NO_2~-和NO_3~-的离子浓度之和换算出样品中的NO_2浓度。文中讨论了固体吸附剂的制备、影响固体吸附剂吸收效率的因素、固体吸收管的吸收容量以及吸收剂的稳定时间,并与几种液体吸收剂作了对照。     

湘南第四纪红壤吸附SO_4~(2-)的机理研究

本文研究了湖南第四纪红粘土及其发育的旱地和水田表层土壤对SO_4~2的吸附.结果表明这三种土壤吸附SO_4~2的顺序为;红粘土>旱地红壤>红壤性水稻土.而且随介质pH的升高,SO_4~2吸附量减少,吸附机理也发生改变:当介质pH6.5以后,解吸占优势.     

湘南水田施含SO_4~(2-)和Cl~-肥料对作物生长和养分吸收的效应

1990年4—11月,在湖南祁阳中国农科院红壤实验站布置田间试验,比较含SO_4~(2-)和Cl~ -类肥料对作物生长的效应。结果表明,SO_4~(2-)促进早稻和晚稻营养生长,但水稻收获时的稻谷产量以Cl~-肥料处理区较高。两种阴离子对水稻养分吸收无显著差异,但SO_4~(2-)对早稻体内的磷素转化不利,可能是稻谷产量较低的原因之一。     

UV/SO_3~(2-)体系还原降解全氟辛烷磺酸及其影响因素

采用水合电子(e-aq)的还原技术降解水中的全氟辛烷磺酸(PFOS).结果表明,不同体系PFOS降解的脱氟率如下:SO_3~(2-)/N_2UV/N_2UV/SO_3~(2-)/O2UV/SO_3~(2-)/AirUV/SO_3~(2-)/N_2,通过刃天青荧光探针实验证实与体系e-aq的生成量有关.PFOS降解的脱氟动力学满足PEK模型,其快反应与慢反应分别对应于PFOS支链异构体与直链异构体的降解.增加SO_3~(2-)浓度可提高PFOS的脱氟率,碱性条件下的脱氟效果明显优于酸性和中性条件.此外,反应温度的提升可进一步提高PFOS的脱氟率.通过对中间产物的监测表明,除了端基断裂和氟原子直接脱除的方式外,PFOS亦可通过中间C—C键断裂的方式发生降解,从而使得短链全氟丙酸(PFPr A)和全氟丁酸(PFBA)的浓度明显高于其它产物.     

液相催化氧化吸收烟气中SO_2的研究

本文报告了水溶液催化氧化吸收烟气中的SO_2对各种因素,包括催化剂浓度和种类、反应温度、SO_2浓度和烟气流量,以及烟气中氧气含量和反应后溶液中SO_3~(2-)和SO_4(2-)浓度与催化剂浓度的定量关系进行了研究。当催化剂浓度为0.05mol/l,SO_2浓度1000—2000ppm,温度25℃时,SO_2吸收率85％以上。并初步讨论了液相催化氧化吸收SO_2反应机理。     

低压离子色谱法测定水和酸雨样品中F~-,Cl~-,NO_3~-,SO_4~(2-)离子

本文介绍了低压离于色谱法测定水样(井水、湖水、矿泉水、自来水)和酸雨中氟、氯、硝酸根、硫酸根离子的方法.欲测阴离子在阴离子交换柱上被分离,同时用1.2mol·l~(-1)N_2CO_3溶液作流动相,流速为 1.6ml·min~(-1).各离子的流分用电导检测.进样量为50μl时F~-,Cl~-,NO_3~-,SO_4~(2-)的最低检出限(2倍噪音比)分别为10,20,250,500ng·ml~(-1).     

FeCl_3-柠檬酸对低浓度As~(3+)污染土壤的淋洗特性

以人工采集制备的w=100 mg·kg~(-1)砷污染土壤为研究对象,采用超声溶解的方式获得FeCl_3-柠檬酸复合淋洗剂,对不同淋洗剂配比、pH值、温度和常见共存阴阳离子(Ca~(2+)、Al~(3+)、SO_4~(2-)、PO_4~(3-))对砷污染土壤淋洗特性的影响和机理进行研究。结果表明,在相同的土液比(1∶10)条件下,m(FeCl_3)∶m(柠檬酸)=3∶1时对土壤中As的淋洗效果最佳,复合淋洗剂的淋洗效果优于单一淋洗剂。pH值和一定范围内温度的升高均有助于增加淋洗量。在pH值为7、8、9、10和温度为25、35、45℃时,淋洗动力学均符合Elovich方程,说明FeCl_3-柠檬酸对As~(3+)污染土壤的淋洗属于非均相的扩散过程。不同浓度(0.01~0.2 mol·L~(-1))的Ca~(2+)、Al~(3+)、SO_4~(2-)、PO_4~(3-)对淋洗效果均有一定影响。除SO_4~(2-)外,其他共存离子浓度越大,淋洗效果越好。     

应用(口白)啶溴比浊法测定雨水中痕量硫酸根的研究

本文研究了应用(口白)啶溴试剂比浊测定雨水中SO_4~(2-)的分析条件。本法使用的设备简单,方法的灵期度高,SO_4~(2-)浓度在0.2—0.4μg/ml范围内符合比尔定律,检测低限比BaSO_4比浊法降低了10倍;用标准加入法测得方法的回收率为93—106％;分析速度快,一般样品在十分钟之内可以测量完毕;样品分析前的pH值控制在5—7为最好;为了保证浊度有好的稳定性,我们选择了合适的沉淀条件(沉淀器皿、沉淀剂加入方式和搅拌速度的控制)。     

石墨炉原子吸收光谱法间接测定水中总磷和PO_4~(3-)

本文研究了以醋酸丁酯萃取磷钼杂多酸络合物的最佳条件和石墨炉的测定条件。选用含0.1％柠檬酸钠的0.3N硫酸溶液为洗涤剂,将有机相洗涤一次除去游离的钼,然后用石墨炉原子吸收光谱法测定有机相中钼,间接测定磷。方法简便、灵敏、准确。对于总磷和PO_4~(3-)的检出限分别为6.1×10-~(13)克和4.1×10~(-13)克。相对标准偏差为±1.9％和±1.3％。本法已用于测定饮用水和天然水中磷,结果与比色法一致。     

在ISOPRENE-O_3-SO_2体系中,SO_2的氧化

本文在F_(46)塑料薄膜反应袋中测定了臭氧与异戊二烯反应的速率常数k_1为1.32×10~(-2)ppm~(-1)min~(-1)。研究了异戊二烯存在时O_3对SO_2的氧化作用,发现在异戊二烯存在下,SO_2与臭氧氧化的速度明显增加。并讨论了在isoprene-O_3-SO_2体系中,SO_2的氧化机理,推导出SO_2的氧化速度与O_3、isoprene。SO_2的初始浓度之间的关系的表达式。     

原子吸收光谱法测定水中痕量钌

本文试验了多种氧化荆对用原子吸收光谱法测定钌的影响。结果表明,在三氯化钌溶液中分别加入NaBiO_3,(NH_4)~2S_2O_8,KIO_4,KBrO_3,Ce(SO_4)_2,Ce(SO_4)2+KBrO_3等试剂,能使测定钌的灵敏度分别提高10,17,19,19,23,37倍,方法的灵敏度(特征浓度)为0.051μg/ml,检出限为0.02μg/ml,测量1.0和0.5μg/ml钌溶液10次,变异系数分别为1.2％和2.1％.水中含有50mg/ml K~+,SO_4~(2-),10mg/ml Na~+,Ca~(2+),Mg~(2+),1mg/mlCl~-不影响钌的测定.探讨了氧化剂的作用机理.本法适于水中痕量钌的测定.     

环形扩散管和滤膜联用采集和测定大气中气固相物质

建立了环形扩散管(annular diffusion denuder)和滤膜连用的采样装器。采用涂渍1％碳酸钠甲醇水溶液和5％亚磷酸甲醇溶液的两段环形扩散管串联分别收集气态HNO_3,HCl,SO_2和NH_3、空气经扩散管后,继而抽入滤膜采样头,用Teflon滤膜采集颗粒物,Nylon滤膜收集由Teflon滤膜上颗粒物挥发产生的气态HNO_3和HCl。样品提取后,用离子色谱法测定SO_4~(2-),NO_3~-和Cl~-;采用流动注射荧光法测定NH_4~+。当采样流速为10L/min,采样24h,环形扩散管对气态硝酸、氯化氢和二氧化硫的检出限(3σ)为0.04—0.09μg/m~3,对氨的检出限为0.12μg/m~3。实验结果表明本法适用于大气和室内空气的采样和测定。     

贵阳秋季PM_(2.5)水溶性离子组成特征及来源解析

水溶性无机离子是PM_(2.5)的主要组分之一,对研究PM_(2.5)的物理化学性质,来源及其形成机理具有重要意义.本研究于2017年9月—2017年11月期间在贵阳城区采集了80个PM_(2.5)样品,并测定了8种水溶性离子浓度,探讨贵阳秋季PM_(2.5)水溶性离子组成特征及来源.结果表明贵阳秋季PM_(2.5)中无机离子的平均质量浓度为15.99μg·m~(-3),阴离子和阳离子的平均质量浓度分别为10. 90μg·m~(-3)、5. 09μg·m~(-3); SO_4~(2-)(8. 53±4.63μg·m~(-3))平均质量浓度最高,其次是NH_4~+(2.56±1.62μg·m~(-3))、NO_3~-(2.21±2.96μg·m~(-3))、Ca~(2+)(1.98±0.88μg·m~(-3)),最后依次是K~+(0.37±0.24μg·m~(-3))、Cl-(0.16±0.11μg·m~(-3))、Mg~(2+)(0.11±0.03μg·m~(-3))、Na~+(0.07±0.06μg·m~(-3)); NH_4~+、SO_4~(2-)、NO_3~-是主要水溶性离子,所占比例为83%; NO_3~-/SO_4~(2-)值平均为0.21±0.12,远小于1,说明贵阳秋季PM_(2.5)以固定源污染为主.相关性分析表明,PM_(2.5)中NH_4~+主要以(NH_4)_2SO_4、NH_4HSO_4、NH_4NO_3的形式存在,Ca~(2+)与Mg~(2+)来源可能相同.结合富集系数分析NO_3~-、SO_4~(2-)、Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)基本都是来源于陆源贡献,NO_3~-、SO_4~(2-)是人为源,Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)是地壳源,此外Mg~(2+)还有一部分海源贡献.     

黄河三角洲养殖塘水-气界面CO_2、CH_4和N_2O通量特征

随着经济的增长和人口的增加,沿海地区养殖业迅速发展,故养殖区水-气界面的CO_2、CH_4和N_2O交换通量对大气中温室气体浓度的影响不容忽视。以黄河三角洲神仙沟(桩11)南部的养虾塘为研究对象,于2013年6月—2014年4月,采用漂浮箱-气相色谱法对养殖塘白天水-气界面CO_2、CH_4和N_2O通量进行观测,并同步测定养殖塘部分环境因子。结果表明,黄河三角洲养殖塘CO_2、CH_4和N_2O的通量范围分别为-71.140 3~7.278 6、-0.005 8~0.016 5、-0.002 0~0.007 9 mg·m~(-2)·h~(-1),均值分别为-36.347 5、0.005 9、0.002 7 mg·m~(-2)·h~(-1),整体上表现为从大气吸收CO2的汇和向大气排放CH_4和N_2O的源。养殖塘温室气体通量存在明显的季节变化特征,在温度较高的夏秋季,CH_4和N_2O排放通量较大。相关性分析结果表明,温度、盐度、SO_4~(2-)、Cl~-和磷水平对养殖塘温室气体具有一定的影响,且盐度与N_2O通量、SO_4~(2-)浓度与CO_2通量之间的相关性达到显著水平。黄河三角洲养殖塘温室气体通量与自然水体和其他地区养殖塘存在较大差异,其中,地理位置的差异、养殖方式、杀菌剂的使用等环境因子和人为因素的作用显著。此外,养殖塘作为受人为干扰严重的水体,表现为多因子共同作用的结果,这一结论还有待于进一步的研究。研究结果对于综合评价水产养殖对区域气候变化的影响,深化人类活动对全球变暖的影响认识具有一定意义。     

太原市气溶胶中硫、氮转化特征

基于太原市2013年5、6、12月和2014年1月大气中SO_2、NO_2及PM_(2.5)中水溶性离子SO_4~(2-)、NO_3~-浓度,分析了大气中硫和氮的转化率(Fs、Fn),并探讨了其影响因素.结果表明,大气中SO_2、NO_2的浓度夏季(5、6月)分别为89.98、64.73μg·m-3,由于燃煤供热冬季(12、1月)SO_2显著升高,SO_2和NO_2分别为119.09、63.92μg·m-3.PM_(2.5)中水溶性离子SO_4~(2-)、NO_3~-夏季分别为16.54、6.87μg·m-3,冬季显著降低,分别为12.79、5.53μg·m-3.参照硫和氮气固两相转化模型,Fs夏季(0.13)高于冬季(0.07),Fn变化较小,夏、冬季分别为0.08、0.06,与南方城市相比,Fs较高,Fn较低.硫、氮转化受多种因素共同影响,且不同季节主导因素不同.温度和O_3浓度对整个采样期间的硫转化起主要作用,冬季SO_4~(2-)与PM_(2.5)和湿度呈现一定的相关关系,显示SO_4~(2-)主要来源于均相气相反应,冬季部分源于非均相反应.夏季相对湿度和O_3浓度可明显促进氮转化,而冬季NO_3~-生成还与PM_(2.5)和温度有关,说明夏季氮转化以均相液相反应为主,而冬季NO_3~-主要源于非均相反应.此外,NH+4与SO_4~(2-)、NO_3~-的线性分析表明,大气氨有助于气相中的硫、氮向颗粒相转移并转化.