淮北低硫燃煤电厂粉煤灰的理化特征

粉煤灰是我国堆放量最大的固体废弃物之一,本文采集淮北低硫燃煤电厂粉煤灰样品,测试分析了样品矿物组成和微量元素含量,探讨了低硫煤燃煤电厂粉煤灰理化特征.结果表明:(1)燃煤电厂粉煤灰中飞灰粒径主要集中在1—100μm,底渣粒径主要集中在250μm以上,除Mn元素之外,Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、V、Zn易吸附于飞灰等细颗粒物中;(2)飞灰和底渣的矿物组成含量不同,风化过程中晶格能较低的矿物易分解;(3)Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、V、Zn含量高于中国土壤背景值,具有潜在污染能力;(4)Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、V、Zn与S正相关,随着粉煤灰的自然风化,赋存在硫化物矿物中的这些微量元素将会分解进入环境,Hg由于其易挥发以及粉煤灰的吸附作用等会在粉煤灰中进一步累积.     

淮南平圩电厂粉煤灰微量元素迁移性评价

本文以淮南的平圩电厂粉煤灰为例,探讨粉煤灰中As,Co,Cr,Cu,Hg,Mn,Pb,Se和Zn等元素的迁移性及其潜在环境影响.     

大气气溶胶中元素种态研究

应用化学逐级提取流程对国际原子能机构（简称IAEA）气溶胶、室内和室外气溶胶、煤飞灰中元素的组成和种态进行了分析，应用仪器中子活化法测定了各种态中元素的含量，计算出元素在各种态中的分配比例。按照气溶胶中元素不同种态的环境和生物活性以及主要来源来分类，评述了元素在环境和生态系统中的吸收和转化能力，并对气溶胶中元素对环境的影响作出了初步的探讨。实验数据表明，气溶胶中的不同元素在各种态中的分布是有差异的。地壳来源元素中，Sc,Al,Fe和Ti主要分布在不溶物态中，稀土元素主要分布在氧化物态和不溶物态；不溶物态沉降到地表后不易进行迁移和转化，对环境的影响较小；氧化物态性质比较活泼，可以在大气中发生化学反应。Mn在气溶胶中主要分布在水可溶态和氧化物态，环境可交换性要比Al,Fe,Ti等大得多。人为来源元素的环境可交换态的比例都比较高，这说明它们通过干、湿清除过程沉降到地表后，水可溶态可以直接进入水循环；碳酸盐、氧化物和有机物态可以在适当的条件下与环境中的其他物质发生化学反应，生成易溶于水的化合物进入生态环境中，对环境影响较大。     

上海市某工业区大气颗粒物(PM10)中多环芳烃的来源和分布特征

利用大气采样器采集上海市某工业区焦化厂,电厂和氯碱厂的大气颗粒物(PM10),结果显示,工业区中低环化合物占优势;焦化厂、电厂和氯碱厂含量最高的化合物分别是萘、苊和菲;煤炭燃烧是该工业区焦化厂和电厂多环芳烃的主要来源,氯碱厂多环芳烃可能主要是来自于其上风向的焦化厂,二者可能有弱的相关性;苯并(a)芘含量处于中等污染水平.     

对二氯苯的毒理学研究进展

对二氯苯是一种含卤素的挥发性有机污染物,是钢铁烧结烟气中的主要芳烃类化合物之一.该化合物也是合成药物、人造树脂及精细化学品的重要原料,可用于制备家用防蛀防霉剂.对二氯苯挥发性较强,可通过大气传输,已经广泛出现在人和动物的食物链中,对于人体和生态环境具有潜在的危害.体外毒理学研究证实,对二氯苯主要是通过线粒体凋亡途径引起细胞损伤.对二氯苯不具有遗传毒性,其致突变作用仍需进一步研究.体内毒理学研究表明,对二氯苯会引起肝脏和神经系统的损害,并且会出现抽搐、贫血、厌食和皮肤色素沉积等一系列症状,对人致癌的证据不充分.活体动物的研究表明,在大剂量灌胃条件下,对二氯苯可诱发动物的肝细胞增殖,并可能引发肿瘤.当小鼠暴露于极低浓度的对二氯苯时,小鼠海马神经元中相关的基因表达被强烈抑制.对二氯苯在哺乳动物体内的Ⅰ相代谢产物主要是2,5-二氯苯酚,Ⅱ相代谢产物为2,5-二氯苯酚的硫酸盐和葡萄糖醛酸等形式.在代谢中产生的环氧化物和二氯氢醌中间体是该化合物体内毒性的来源之一.对二氯苯生态毒性研究表明,对二氯苯对环境中的动植物具有毒害作用.低浓度的对二氯苯会抑制植物根际微域土壤脱氢酶和脲酶活性,而高浓度的对二氯苯则表现为促进作用.对二氯苯可以通过抑制细胞生长的G1期来抑制植物细胞分裂,从而影响植物的生长.本文综述了对二氯苯在体内外的毒性、代谢转化及生态毒理效应,为对二氯苯的污染控制及毒害作用的阻控研究提供依据.     

燃煤电厂贮灰场土壤重金属污染及健康风险评价

燃煤电厂贮灰场堆积了大量的粉煤灰,而粉煤灰中蕴含的重金属可能会威胁到人类健康。为查明燃煤电厂贮灰场土壤重金属污染状况及对人体健康风险问题,以吉林省某燃煤电厂贮灰场及其周边地区为研究区,采集20个土壤样品进行主要重金属含量的分析。应用污染负荷指数法(PLI)评价研究区重金属污染水平,采用USEPA模型进行贮灰场重金属健康风险评价。研究区土壤Cr、Ni、Cu、Cd、Pb平均含量高于土壤环境背景值,其中Cd的平均含量是背景值的11倍,并且其含量均高于《土壤环境质量标准》(GB15618—2018)的风险筛选值,Cd在研究区土壤中有明显的富集。土壤重金属含量分析结果显示,灰水渗漏和粉煤灰飞灰飘散是贮灰场粉煤灰重金属迁移的主要方式。土壤重金属变异系数排序为:NiCuAsZnPb36%CdCr15%,Cd、Cr属于中度变异,贮灰场粉煤灰是其主要污染来源,Ni、Cu、As、Zn、Pb属于高度变异,除了贮灰场影响因素外,人类活动也是其重要来源。污染负荷指数法的评价结果显示,贮灰场及其西北侧灰坝下落差最大处部分土壤处于中度污染,其他采样点土壤处于轻度污染。土壤污染主要源于灰坝处灰水渗漏,受盛行风影响较小,研究区总体处于轻度污染。人体健康风险评价结果显示,经口摄入是重金属暴露风险的主要途径,研究区土壤重金属存在的非致癌和致癌风险,儿童均高于成人,7种重金属元素对成人与儿童不存在非致癌风险;Cr、Cd、As对成人和儿童均存在可接受的致癌风险,其中Cr是主要的致癌因子,应针对Cr开展必要的治理措施。     

南京近郊主要森林类型对土壤重金属的吸收与累积规律

研究了南京近郊针、阔叶树种杉木(Cunninghamia lanceolata)、麻栎(Quercus acutissima)对重金属元素铬、铜、镍、铅、锌的吸收和累积规律.研究结果表明,5种重金属元素在2种林分的枯落物层含量均高于灌草层和乔木层各部位,但由于乔木层生物量较大,重金属元索在2种森林生态系统中主要储存在乔...     

粉煤灰基催化材料的研究进展

粉煤灰应用于催化材料的制备是实现其高附加值利用的重要途径,本文详细阐述了粉煤灰的化学组成与结构特性,综述了粉煤灰基催化剂在有机物降解、有机合成和催化制氢等领域的研究进展,讨论了粉煤灰在不同催化反应过程中的作用原理.粉煤灰作为一种富含Si、Al的复合载体,具有单一载体不可替代的优势,其组成与结构的改变对催化剂的性能有很大的影响,不同的活性组分与结构对应不同的反应类型,具有非常广泛的适应性.影响催化剂性能的主要因素包括:粉煤灰中Si—O—Si或Al—O—Si结构的重组,Fe、Ca、Na、K等元素对催化剂的修饰,活性组分与粉煤灰载体之间的相互作用等.由此可知,准确调控粉煤灰的化学组成与结构是提高粉煤灰基催化剂性能的重要手段,也是未来拓展粉煤灰高附加值利用空间的理论依据.     

喀斯特山区燃煤型电厂周边农业土壤中重金属的污染特征及评价

以喀斯特山区燃煤型电厂周边不同方向的土壤及农作物为研究对象,探讨了火电厂周边随距电厂水平方向、垂直剖面土壤中8种重金属总量及污染分布特征,并分析了土壤中重金属元素之间及其与p H、有机质的相关性。结果表明,与贵州省土壤背景值相比,土壤样品中除了Cd和Cr之外,其它元素均有不同程度的超标现象,以Hg元素的超标最为严重;土壤中大多数重金属元素主要以残渣态为主,而Cd主要以酸可提取态和可还原态存在,容易发生环境迁移;土壤剖面中重金属含量均表现为20~50 cm土层大于0~20 cm,土壤重金属在次表层出现富集现象。相关分析表明,除了Zn以外,其它元素间的相关关系较高,p H与土壤Hg、As、Cu元素之间存在正相关关系,有机质与As、Ni之间也存在着显著正相关,电厂不同方向上的p H变化与8种重金属含量变化的差异相一致。采用内梅罗综合污染指数法进行环境污染评价,发现电厂周围土壤中的重金属含量具有方向性,不同方向上的污染程度表现为正北西南东北东南西北正东。对比农业土壤采样点,森林土壤中的Hg、Pb和Ni含量明显较低,推测森林植被可能对电厂重金属的沉降有一定的减缓作用;电厂周边研究区内卷心菜的Hg、Pb、Ni元素的超标最为严重,而卷心菜对Cd元素的富集能力明显高于其它重金属。     

混合污染物联合毒性评价模型曲线和实际浓度效应曲线之间交叉现象的研究进展

许多研究在使用评价模型进行混合物联合作用模式判别时发现,混合污染物的评价模型曲线和浓度效应曲线之间存在交叉的现象,表现为联合作用模式随混合物浓度发生变化。虽然交叉现象不断被报道出来,但是该现象形成机制的研究却非常欠缺。本文系统分析了文献中出现的交叉现象,探讨了交叉现象可能的形成原因和机制,提出了化合物的hormesis效应是导致交叉现象的关键因素:混合组分中某些化合物在低浓度时会对受试生物的某些蛋白、基因等的表达量产生刺激作用,影响其他化合物对机体产生的效应,从而改变混合组分的联合作用模式。该研究不仅为交叉现象形成机制的进一步探索提供了理论依据,还为混合物的生态毒理评估和环境风险评价提供理论指导。     

干降尘中高分子有机质的组成及其来源

大气降尘作为地气交换的一种重要物质,一直受到研究学者的关注.传统研究较多的是无机元素和小分子有机物,对于占干降尘有机质中相当部分的高分子有机质研究很少,因此研究降尘原样中有机大分子的组成和来源有着重要意义.用裂解-气相色谱-质谱(pyrolysis-gas chromatography-mass spectrometry,Py-GC-MS)技术对分别代表市区和郊区的五山和大学城两个采样点冬夏两季样品中的高分子有机质的组成和来源进行探讨表明,有来源于多糖类的化合物、来源于木质素类的化合物、来源于蛋白质/氨基酸类的化合物、脂肪酸、正构烷烃/烯烃以及一些不能确定其来源的化合物,其中正构烷烃/烯烃和芳香化合物是干降尘中高分子有机质的主要裂解产物.研究同时表明其来源首先取决于采样点的环境,同时也会受到气候的影响.     

受污染底泥固化/稳定化处理及营养物质释放特征研究

以广州市车陂涌受污染底泥为研究对象,通过掺杂不同比例的粉煤灰、水泥、石灰和膨润土,对底泥进行固化/稳定化处理试验,探讨底泥经处理后的产物中碳素和营养盐的释放特征。结果表明：实验条件下底泥固化/稳定化处理基本不会减少碳的释放,但会改变其释放形态,未经处理的底泥释放的TOC被迅速矿化,而底泥固化/稳定化处理产物释放的TOC稳定存在。在试验期内,底泥固化/稳定化处理对产物的硝态氮释放无明显影响;固化/稳定化处理能有效促进氮磷的稳定,固化体氨氮和磷酸盐的释放量明显降低,分别比未经处理的底泥减少了67.4%和76.4%以上。不同来源的粉煤灰由于成分不同,在底泥固化/稳定化处理中的作用存在差异,掺杂珠江电厂的粉煤灰Z对氨氮和磷酸盐的稳定化效果优于恒运电厂的粉煤灰H。固化/稳定化技术为疏浚底泥提供了一种安全的处理方法,为粉煤灰提供了一种有效的资源化途径。     

北京市生活垃圾焚烧炉渣重金属特性及其来源分析

以北京市某大型生活垃圾焚烧厂炉渣样品为研究对象,XRF分析测试结果显示,炉渣样品中存在的重金属元素包括:Ba、Zn、Mn、Cu、Cr和Ni等.ICP-MS定量分析结果显示炉渣中重金属含量为:Ba 1627.74 mg·kg~(-1)、Zn 2016.03 mg·kg~(-1)、Mn 622.39 mg·kg~(-1)、Cu 319.25 mg·kg~(-1)、Cr 287.14 mg·kg~(-1)、Pb 105.10 mg·kg~(-1)、Ni66.81 mg·kg~(-1).厨余、纸、塑料、木竹和织物TG(thermogravimetric analysis)分析结果显示,它们在800℃时可被充分焚烧掉.纸、塑料和织物被焚烧后,剩余残渣重量百分比分别为13.38%、13.45%和13.22%;木竹焚烧后,剩余残渣重量百分比为7.14%;厨余焚烧后,剩余残渣重量百分比为3.30%.5种原生垃圾焚烧残渣样品重金属分析测试结果显示,塑料类垃圾焚烧对炉渣中镍元素和铬元素含量贡献很大,由其来源的镍和铬分别占72.22%和68.70%;织物类垃圾焚烧对炉渣中锰元素含量贡献很大,由其来源的锰所占比重为57.01%;木竹、厨余和纸焚烧后对炉渣中的重金属影响比较小.     

微生物植酸酶及其对土壤植酸的矿化作用综述

有机磷是土壤磷的主要存在形式，占比40%—90%，是作物磷营养的重要来源和储备库，亦是引起水体富营养化的潜在因子.磷作为植物生长发育的必需大量营养元素，通常以无机磷肥形式施用于土壤，易吸附于土壤表面或与钙、镁、铝、铁等金属阳离子形成难溶性络合物，导致其生物可利用性降低，其中20%—80%磷肥转化为有机磷，不易被植物吸收利用.矿化作用是在土壤微生物作用下，土壤中有机态化合物转化为无机态化合物的总称.土壤中有机磷主要以植酸及其盐类形式存在（占比50%—70%），植酸（盐）可被专一性酶（植酸酶）矿化水解为肌醇和磷酸（盐），并释放出无机磷，以供植物的根系直接吸收和利用.前期研究发现，缺磷胁迫下微生物可大量分泌植酸酶分解植酸，释放磷酸根，促使土壤有机磷水解矿化为无机磷，提高了土壤有机磷的生物可利用率.目前关于微生物植酸酶矿化植酸的研究多集中于谷类作物和动物营养，对土壤植酸矿化与土壤有机磷利用的综述性报道较少.因此，本文主要关注微生物植酸酶对土壤植酸的矿化作用与土壤有机磷利用，重点阐述其过程、机制和效率，包括微生物植酸酶的种类来源、酶学性质、作用机理和实际应用等方面的研究进展，可为提高土壤有机磷的...     

大气中羰基化合物的研究进展

羰基化合物是大气中重要的毒性挥发性有机物.近lO年来国内外学者对大气羰基化合物进行了较多的调查和研究.文章对相关调查研究的主要发现进行了系统的综述.文献资料显示.国内的研究主要集中在北京、广州、青岛、杭州和香港.尤其是广州.在最常检测到的羰基化合物中,甲醛、乙醛和丙酮的浓度相对较高.绝大部分研究发现,羰基化合物浓度呈现市区和工业区的高于郊区或乡村的,室内的高于室外的,夏季的高于冬季的,并且有明显的日变化规律.很多研究者根据甲醛/乙醛(C1/C2)和乙醛/丙醛(C2/C3)浓度比以及不同羰基化合物间的相关性来推断羰基化合物的可能来源,这些可能来源包括汽车尾气、大气光化学反应等.但上述方法不能判断羰基化合物的准确来源及不同释放源的贡献率.作者认为,应该借助碳同位素分析方法或其他新技术来加强大气羰基化合物的释放源及其贡献率的研究.此外,大气羰基化合物在不同气候条件下的形成、反应、迁移和转化机理也值得进一步研究.     

环境中铝来源、铝毒机制及影响因子研究进展

铝是地壳中含量最多的金属元素,随着铝在人类生产生活中大量生产和使用,包括铝盐絮凝剂在水处理/湖泊治理中的广泛应用以及环境酸化,越来越多的铝进入生态系统,给许多生物带来毒害效应。文章综述了生态系统中铝的来源,铝毒对藻类、鱼类、植物和人体的毒害机制及影响铝盐迁移转化和毒性的主要因子,并提出建议和展望。在陆地生态系统中,铝主要以金属铝、氧化铝、铝盐化合物、含铝矿石等形态存在;水生生态系统中,铝主要以无机单体铝、无定型絮状物Al(OH)3和聚合铝等形态存在。铝抑制酸性磷酸酶活性或影响营养的利用对藻类群落结构组成和藻细胞产生影响。通过引起离子调节和呼吸紊乱,铝对鱼类组织器官、生长发育和生理代谢具有剂量毒性作用。铝在人体蓄积后,对神经、骨骼、肝脏、免疫系统等产生不同程度的损害。植物铝毒机制主要包括:(1)对根系细胞分裂及伸长的抑制;(2)对植物营养物质吸收的抑制;(3)对植物体内关键酶代谢的抑制;(4)对遗传物质及细胞结构的损伤等。影响铝毒的因子主要包括p H、Al~(3+)形态及浓度、环境温度、水体硬度、溶解性有机物种类及含量、结合配体浓度等。因此,人类生产生活中应合理科学使用铝制品,严格把控饮用水及食品中铝浓度标准。工业水处理中应加快研发应用高效环保的大分子聚合/微生物絮凝剂,控制水处理厂出水残余铝浓度。由于铝是两性元素,且水环境中铝越来越多,建议进一步研究铝盐在碱性环境中的毒性作用以及铝盐对水生植物、底栖动物的毒性作用。     

发电厂周边土壤重金属空间分布及在土壤-水稻系统中的迁移

赋存于煤炭中的重金属元素,在火电厂经燃烧分解氧化,通过各种途径进入大气环境,并通过大气干沉降和湿沉降进入土壤,从而影响土壤环境质量。以韶关发电厂周边土壤-水稻系统中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的含量为主要研究目标,采集发电厂周边的99对土壤和相应的水稻样品,选择三处典型样点采集垂直剖面土壤样品,并在远离污染源、不受电厂主风向影响和不曾受到其他明显外来污染的地区采集6对土壤-水稻样品,系统地探讨电厂周边农田土壤重金属元素的空间分布特征,采用污染指数评价模型与健康风险评估模型,评价韶关电厂周边耕地土壤和水稻重金属污染状况,分析当地居民摄入本地谷类产品的健康风险。结果表明,(1)各种重金属的含量在电厂附近达到最高值,随着与电厂距离的增加,土壤中重金属含量逐渐下降,表明该电厂燃煤过程产生的污染是当地土壤环境重金属元素的升高的主要原因。(2)8种重金属元素具有相似的空间分异趋势,在表层0-20cm的范围内富集,且含量随深度增加呈下降趋势。(3)水稻田表层土壤中的Cd超过了国家标准限值,Cd污染突出。As、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的平均含量也分别超过相应的广东省土壤元素的背景值。(4)水稻籽粒中的Cd和Pb均超过了国家标准限值,Cd污染也尤为突出。居民食用本地稻米产品引起重金属的健康暴露风险极大,尤以Cd最为显著。该研究可以为当地环境风险管理和决策提供科学依据。     

红枫湖水源地附近粉煤灰堆积场重金属存在形态及静态淋溶规律

酸雨对露天粉煤灰堆积场的淋滤作用导致周围环境产生重金属污染是一种广泛现象.为研究酸雨对贵阳市水源地红枫湖周边一大型粉煤灰堆积场的重金属迁移影响,本文以这一粉煤灰堆积场为研究对象,通过静态淋溶实验探讨了粉煤灰中Cr、Ni、CU、Zn、AS、Cd、Pb等7种重金属元素的含量、存在形态、淋溶时间、堆积时间、粒度对重金属溶出规律的影响.结果表明,粉煤灰中Ni、Cu、Zn、Pb、As和Cd等6种重金属的含量随堆积时间增加而增大,Cr含量变化与上述反之;在淋溶实验中,堆积时间的增加使Cr、Ni、Cu和Zn重金属元素的可溶态减小;在淋溶第28—48天期间,Cr、Ni和Cu元素溶出浓度降低的粒度顺序为细粒度>中粒度和粗粒度、Cd元素溶出浓度降低的粒度顺序为中粒度>粗粒度>细粒度.本研究对红枫湖水源地和周边地下水的重金属防控提供一定的参考依据.     

区域环境中多环芳烃的皮肤接触暴露水平

通过实例介绍污染物-皮肤接触暴露的量化方法.选择了多环芳烃污染较严重的天津市,计算了该地区人群通过2种主要皮肤接触途径(皮肤-降尘接触和皮肤-洗浴水接触)对区域环境中16种PAH化合物(PAH16)的皮肤接触暴露与健康风险.儿童、青少年和成人三个亚群对PAH16的日均皮肤接触暴露量分别为3.41×10-2、2.68×10-2、1.95×10-2μg.kg-.1d-1.终生加权暴露量为2.20×10-2μg.kg-1.d-1.不确定性分析的结果表明,至少50%人群对PAH16暴露量在2.00×10-2—4.00×10-2μ.gkg-.1d-1范围内,暴露量极高和极低的人都很少.在16种化合物中,皮肤接触暴露优势化合物是Phe,F la,Pyr,Bap和Baa.皮肤途径终生加权暴露对总暴露量的贡献很低(1.06%),换算为BaP等效浓度(BaPeq)后则增加到6.00%.人群由于PAH16皮肤接触暴露所导致的平均致癌风险为8.1×10-7a-1,并未超出最大可接受风险1×10-5a-1.     

煤矸石绿化基质对白三叶草生长及其抵御重金属污染的影响

煤矸石是煤炭生产过程中产生的主要固体废弃物,因其利用率低、长期大量堆积,对周围环境造成严重污染.探究以煤矸石为主要材料的优质的绿化基质对于实现煤矸石的资源化利用将具有重要意义.采用盆栽试验和淋溶试验,将一定量煤矸石混合不同比例的土壤、聚丙烯酰胺(PAM)、粉煤灰和玉米秸秆组成基质,各因素设置3水平,选用L9(3~4)正交表安排试验,并撒播白三叶草进行温室栽培.结果显示:土壤添加600 g时对白三叶草生长状况影响极显著(P0.01),但会增加铬(Cr)元素的富集和淋溶;PAM添加120 mg/kg可显著增加白三叶草的株高和生物量(P0.01),并对Cr、砷(As)元素产生明显的吸附作用;粉煤灰添加75 g时能显著地促进白三叶草的出苗及生长(P0.05),但添加150 g时会对Cr、As元素的富集与淋溶有明显的促进作用;玉米秸秆添加量为25 g时对白三叶草的出苗率、株高、生物量均产生促进作用(P0.05),但对Cr、As元素的富集与淋溶基本无影响.淋溶试验检验发现上述配比基质的Cr、As元素淋溶均低于国家标准.综上,最适宜白三叶草生长且抵御重金属Cr、As污染、可用于生产的基质配比为600 g土壤与煤矸石混合,并添加120 mg/kg PAM、75 g粉煤灰与25 g玉米秸秆.