天然水体挥发性有毒物质的模拟

本文讨论了挥发性有毒物质的模拟问题,挥发性有毒物质化学动力学过程以挥发为主,挥发遵守Whitman双膜理论,并且受其湍流强度、水文要素及化学特征的控制.以各种途径进入小河与大江、河口与海湾、湖泊与水库的挥发性有毒化学物质,在特定的水-气环境中输送扩散形成污染浓度场.浓度分布由流体输送扩散的动力学特征和物质的物理-化学动力学过程决定.     

辽宁省海岸带水域化学要素分布规律及变化特征

以1984—1985年海岸带调查资料为基础,讨论了辽宁省海岸带水域的化学要素(DO,pH,盐度、磷酸盐)的分布规律。其动态分布变化规律表明,四种要素的含量与季节的变化有关;通过与1959年海洋调查资料对比可知,四种要素的时空分布没有显著的变化,其含量都处于海水正常浓度水平。在正常潮流水动力作用下,现存的时空分布不会出现较大的改变,即各要素含量梯度不会有明显改变,能够保持稳定的生态环境。     

新疆吉木乃诸河水体氢氧同位素和水化学特征

利用2018年6月和11月在新疆吉木乃诸河流域采集的河水、冰雪融水和降水样品,对流域水体的水化学成分和氢氧稳定同位素(D,~(18)O)组成的时间和空间特征进行了系统研究.结果表明,吉木乃诸河在丰水期和枯水期阳离子均以Ca~(2+)为主,阴离子以HCO~-_3为主,其次分别为Na~+和SO_4~(2-).在空间上,Na~+、Mg~(2+)、SO_4~(2-)、Cl~-随着海拔的降低呈增加趋势.通过Piper图可以判断出,吉木乃诸河水化学类型为HCO_3-Ca型.利用Gibbs图可知流域内主要离子组成与各类岩石的风化作用有关,大气降水和蒸发作用的影响相对较小.结合当地的水文地质情况,运用离子含量比值法,可以发现离子主要来源于流域内碳酸盐风化和含硫矿物的氧化.丰水期吉木乃诸河地表水中δ~(18)O和δD较枯水期高,冰川融水的同位素值没有明显的季节变化,降水中的同位素值季节变化较大,其区域大气降水线方程为δD=7.5δ~(18)O+5.4 (R~2=0.99).吉木乃诸河河水中稳定同位素与海拔呈现正相关关系,主要原因是蒸发作用的增加,地表水同位素值偏负.该区域地表径流与冰川融水密切相关,冰川融水对该流域水资源的补给贡献较大.     

“环境化学”学科基础研究的现状和发展战略

随着环境保护事业的发展,我国环境化学学科的基础研究工作在广度与深度方面均有了长足的进展.近几年来,国家自然科学基金环境化学学科的申请项目数大幅度增加,其研究内容也明显地拓宽.1992年申请项目数为1988年申请数的1.46倍;1993年与1992年相比,仅在一年内项目申请数增加了43%,1994年又比1993年申请项目数继续上升39%.基金项目申请内容的学科交叉性十分明显,它们涉及化学、地学、生态学、医学、材料、农业、能源诸方面,仅化学学科的研究内容也包括化工、物化、生化、大气化学、生物无机化学等分支学科.六年来全国向本学科申请国家自然科学基金的单位由1988年的42个增加到1994年的88个单位,这也反映了我国从事环境化学研究的队伍正在日益壮大.1988—1993年本学科获得国家自然科学基金资助项目的主要研究内容有:     

黄河流域马莲河枯水期水化学特征及形成机制

为查明马莲河流域水环境现状,于2016年4月采集河水、支流水和地下水样品37组,运用Piper三线图和同位素分析来探究水体主要阴阳离子、氢氧稳定同位素特征及其空间变化,结合Gibbs图、端元图解和相关性分析等方法揭示河水化学组分的形成作用.结果表明:枯水期马莲河水呈弱碱性,总溶解固体TDS均值2685.1 mg·L-1,离子组成以Na~+、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)为主,水化学特征和中国主要河流有较大差异.沿着流向TDS和Cl~-、Na~+质量浓度呈降低趋势、水化学类型具分带规律.不同水体δD、δ~18O分布特征不一,地下水沿着当地降雨线分布,河水和支流水沿着蒸发线分布.硫酸盐和岩盐是水体离子的主要来源,河水化学组成由蒸发盐风化、蒸发浓缩和地下水补给3种作用控制.其中,蒸发盐风化是首要因素,决定了河水化学组分的宏观特征,蒸发作用和地下水补给影响了河水化学组成的空间变异.     

水体、土壤和沉积物中铊的化学形态研究进展

铊(TI)是一个典型性的毒害重金属元素,在环境中的迁移转化行为、富集机制、毒性和生物效应与其赋存化学形态密切相关.本文对水体、土壤和沉积物中Tl化学形态分布、演化特征和化学形态分析方法作了系统总结和评述,并对Tl化学形态分析存在问题及未来发展趋势进行了展望.     

水—土体系中的反硝化作用：含氮化合物沿土壤剖面的分布及N2O的测定

本文建立了GC/ECD测定氧化亚氮的方法;调查了干旱、半干旱地区化肥厂排放废水中含氮化合物沿粘土土壤剖面的分布规律;重点研究了在封闭体系内,氧化亚氮和亚硝酸盐氮的变化规律及诸因素对反硝化作用的影响.实验结果说明,氧化亚氮随时间的变化呈二次曲线关系,亚硝酸盐氮的生物降解符合一级反应动力学方程,在20℃下,半衰期为34小时.再次证明反硝化主要是生物作用,并在厌氧条件下进行.     

砷形态在湖水中垂直分布的研究

本文以天津水上公园湖泊作为研究现场，通过采样分析，研究了湖水中砷酸盐、亚砷酸盐、一甲基胂酸盐和二甲基胂酸盐的垂直分布及其影响因素。结果表明水上公园湖泊中砷酸盐是溶解态砷的主要存在形式，其垂直分布与悬浮物、叶绿素ａ、磷酸盐的浓度、水文等诸因素密切相关；一甲基胂酸盐含量保持相对稳定；光致转化是影响水中亚砷酸盐垂直分布差异的一个因素。     

大气PM_（2.5）中重金属的化学形态分布

运用多级连续提取法,对广州市不同季节不同采样高度大气PM2.5中重金属的化学形态和生物有效性进行分析。研究表明,PM2.5中各重金属元素之间的化学形态分布差异较大,Zn、Cd、As、Mn主要分布在F1（可溶态与可交换态）和F2（碳酸盐态、可氧化态与可还原态）,绝大部分的Pb以F2存在,Ni和Mo主要分布在F1和F3（有机质、氧化物与硫化物结合态）,Cu主要以F2和F3存在,Cr主要分布在F3和F4（残渣态）,Co则4种形态平均分布。采样高度对重金属的化学形态分布影响不大,同一采样期内楼顶与地面样品中同一元素的化学形态分布结果比较一致。两个采样季节重金属的形态百分比存在不同程度的变化,2007年春重金属的不稳定态（F1）比例比2006年秋普遍增加,次稳定态（F2、F3）比例减少。在10种重金属中,Cd、Zn、Pb和As的生物有效性系数高（〉0.7）,属于生物可利用性元素,在环境中的活动性要明显高于其它元素;Mn、Cu、Mo、Co、Ni和Cr元素的生物有效性系数值在0.2～0.6之间,属于潜在生物有效性元素,在环境中比较稳定。     

大气PM_(2.5)中重金属的化学形态分布

运用多级连续提取法,对广州市不同季节不同采样高度大气PM2.5中重金属的化学形态和生物有效性进行分析。研究表明,PM2.5中各重金属元素之间的化学形态分布差异较大,Zn、Cd、As、Mn主要分布在F1(可溶态与可交换态)和F2(碳酸盐态、可氧化态与可还原态),绝大部分的Pb以F2存在,Ni和Mo主要分布在F1和F3(有机质、氧化物与硫化物结合态),Cu主要以F2和F3存在,Cr主要分布在F3和F4(残渣态),Co则4种形态平均分布。采样高度对重金属的化学形态分布影响不大,同一采样期内楼顶与地面样品中同一元素的化学形态分布结果比较一致。两个采样季节重金属的形态百分比存在不同程度的变化,2007年春重金属的不稳定态(F1)比例比2006年秋普遍增加,次稳定态(F2、F3)比例减少。在10种重金属中,Cd、Zn、Pb和As的生物有效性系数高(>0.7),属于生物可利用性元素,在环境中的活动性要明显高于其它元素;Mn、Cu、Mo、Co、Ni和Cr元素的生物有效性系数值在0.2～0.6之间,属于潜在生物有效性元素,在环境中比较稳定。     

大气PM2.5中重金属的化学形态分布

运用多级连续提取法,对广州市不同季节不同采样高度大气PM2.5中重金属的化学形态和生物有效性进行分析。研究表明,PM2.5中各重金属元素之间的化学形态分布差异较大,Zn、Cd、As、Mn主要分布在F1(可溶态与可交换态)和F2(碳酸盐态、可氧化态与可还原态),绝大部分的Pb以F2存在,Ni和Mo主要分布在F1和F3(有机质、氧化物与硫化物结合态),Cu主要以F2和F3存在,Cr主要分布在F3和F4(残渣态),Co则4种形态平均分布。采样高度对重金属的化学形态分布影响不大,同一采样期内楼顶与地面样品中同一元素的化学形态分布结果比较一致。两个采样季节重金属的形态百分比存在不同程度的变化,2007年春重金属的不稳定态(F1)比例比2006年秋普遍增加,次稳定态(F2、F3)比例减少。在10种重金属中,Cd、Zn、Pb和As的生物有效性系数高(>0.7),属于生物可利用性元素,在环境中的活动性要明显高于其它元素;Mn、Cu、Mo、Co、Ni和Cr元素的生物有效性系数值在0.2～0.6之间,属于潜在生物有效性元素,在环境中比较稳定。     

大气降水化学的统计学分析——以浙江省金华市为例

运用相关分析、因子分析和聚类分析等统计学方法,对2004-2005年间浙江省金华市的大气降水化学组成和分布特征进行了分析.结果表明,SO2-4,NH 4,Ca2 ,NO-3和H 是降水的主要离子,降水的pH值、电导率及离子组分均呈明显的正偏态分布,降水样品以低离子含量的样本为主.降水中水溶性离子主要分为4类,SO2-4,NH 4,NO-3,Ca2 和F-主要来自人为活动的贡献,K 和Mg2 主要来自土壤、沙尘等地壳来源,Na 和Cl-属于典型的海盐性成分,H 则反映了各种离子中和作用对降水酸度的综合影响.     

外秦淮河表层底泥中Pb,Cu和Zn与PAHs的复合污染

分析了外秦淮河丰水期表层底泥中Pb,Cu,Zn及PAHs的含量分布.结果表明:草场门河段底泥中Pb,Cu,Zn和PAHs的含量都达到了最大值,污染最为严重.Pb和Cu显著相关,具有相似的化学行为.三汊河口至集庆门河段的PAHs主要来自石油类和化石燃料的不完全燃烧(低温、中温)或天然成岩过程,而凤台桥至秦虹大桥河段PAHs主要来源于化石燃料的高温燃烧与裂解.外秦淮河表层底泥中Pb与二环和五环PAHs的相关性显著,易发生交互作用.     

计算机在环境化学中的应用

计算机作为一个新技术已广泛应用于环境化学各个领域,诸如:环境污染化学、环境分析化学、环境与健康及环境工程等。环境化学研究中碰到的数学问题大致包括:摸式计算、数字模拟、多元统计分析、定量结构活性关系、条件优化、辅助设计、图象显示技术和文献或数值数据库等诸方面。本文仅将作者在工作中接触到的几个方面从算法     

环境中汞化学形态分析研究进展

作为一种剧毒元素,汞的毒性与其化学形态密切相关.环境介质中汞的化学形态监测分析主要涉及样品的采集、保存、前处理、分离和测定等步骤.本文综合国内外相关文献,系统介绍了开展环境介质中汞化学形态监测分析的相关测试技术和方法,并阐述了我国开展汞化学形态监测存在的问题及其意义.     

武夷山风景名胜区景观要素斑块特征分析

针对近年来开展生态旅游等人类活动的强烈干扰给风景区带来巨大生态影响的问题，在武夷山风景名胜区景观类型划分的基础上，从景观要素斑块特征的角度对武夷山风景名胜区的景观格局及破碎化进行初步的研究，以期为今后武夷山风景名胜区的景观生态保护提供科学的依据．研究结果表明，在武夷山风景名胜区中，马尾松林、茶园与农田是风景区中3个主要景观类型，三者面积与周长之和分别占全区的84．581％和81．669％；景观要素的面积、周长、斑块数的分布极不平衡，尤其在3类主要景观类型中，在斑块面积、周长方面差异显著；各景观要素面积与周长的分布极为相似，而斑块数的分布却没有明显的规律性；景观要素面积、周长、斑块数等斑块特征分析表明，茶园、居住地、经济林等人工或半人工经营景观的破碎化程度高，而马尾松各天然林景观的破碎化程度低，从而证明了人类经营活动的干扰是导致自然风景区景观破碎的主要因素之一．表3参18     

基于同步辐射的硬X射线荧光技术分析污染土壤中重金属分布

基于同步辐射技术的微束X射线荧光(μ-XRF)分析具备原位分析样品的元素组分,化学特性,物质结构及其二维分布等的能力,可更加直观地揭示目标元素在复杂体系中的分布状态.利用传统的化学消解与原位μ-XRF技术相结合的方法,探测锡矿山土壤中多种元素的含量和空间分布,采用线性回归方法分析各元素的相关性.结果表明,供试土壤Sb和As含量较高,分别为6 681和878 mg·kg-1,μ-XRF分析表明土壤中Fe、Mn分别与As的空间分布相关性较好,决定系数(R2)分别达0.225 8和0.181 1,更直观地揭示了As在土壤中以铁锰结合态为主.μ-XRF技术的应用原位直观地揭示了土壤中多种元素的分布关系,为综合评价和预测土壤中重金属的环境行为以及发展污染土壤修复技术等提供理论支持.     

基于生态思想的高等职业教育专业内涵建设体系构架研究

分析了高等职业教育专业内涵建设要素及专业评估现状,基于生态思想下提出专业内涵建设由核心要素、支持要素和输入输出要素组成,构建了专业内涵建设框架体系及其主要内容.     

城市人类生态系统评价的生物地球化学方法

该文介绍研究城市人类生态系统的生物地球化学方法,概述了环境中化学元素是城市化地区的重要污染源.通过研究诊断学中生物培养物与研究特殊的和非特殊的(生物化学的,形态学的和其它的)指标来评价工业引起的地球化学负荷对人类造成的影响.研究在低于客许值浓度的污染物作用下生物培养物中微量元素成分的起始变化,显示出流行病研究中城市内化学元素分布的地球化学地图具有很高的信息量.     

子牙新河下游湿地土壤重金属垂直分布及形态特征

2014年秋季在子牙新河下游湿地采集柱状土壤样品,分析了Cd、Zn、Cu、Pb的垂向分布特征,利用Tessier连续浸提法,分析了典型湿地N1、N3、B3的重金属形态.研究结果表明,Cd、Zn、Cu、Pb含量垂向分布差异性比较大,波动幅度比较大,多数点位Cd、Cu、Zn在11—19 cm深度处出现峰值,可能与过去金属的输入和周期性淹水有关.Zn、Cu、Pb形态分布为残渣态铁锰氧化物结合态有机物结合态可交换态碳酸盐结合态,Cd形态分布为铁锰氧化物结合态可交换态残渣态有机物结合态碳酸盐结合态,Cd的生物有效性较高.湿地淹水条件影响到湿地重金属Cd的交换态和铁锰氧化物结合态的垂直分布.Cd主要以铁锰氧化物结合态的形式存在于湿地土壤中,其百分含量占53.2%,而重金属Zn、Cu、Pb主要以残渣态的形式存在于湿地土壤中,其百分含量均高于60%.根据风险评价编码法(RAC)对重金属的化学形态进行风险评价,风险顺序为:CdZnCuPb,因此重金属Cd应引起足够的重视.