文蛤养殖水体中重金属Cu的安全限量值研究

通过引入沉积物因子,构建海水-底泥-生物体体系,应用半静态双箱动力学模型在室内模拟了沉积物暴露条件下文蛤(Meretrix meretrix)对重金属Cu的生物富集实验。通过对富集与排出过程中文蛤体内重金属Cu的动态监测和监测结果的非线性拟合,得到了文蛤富集Cu的动力学参数:吸收速率常数k1为71.18、排出速率常数k2为0.03,生物富集系数(bioconcen-tration factors,BCF)平均值为4283.86。对模型的拟合优度检验结果显示,沉积物暴露条件下文蛤对重金属Cu的生物富集数据符合双箱模型。根据双箱动力学模型推算出来的文蛤养殖水体中Cu的安全限量值为0.017mg·L-1。实验结果表明,沉积物暴露条件下双箱动力学模型在一定条件下是可以应用于文蛤富集动力学研究的。通过对比室内模拟实验与实地调查所得BCF发现本研究得出的Cu的安全限量值略高于现有标准。     

Biomarkers as tools to assess the chronic toxicity of ammonia in the juvenile Mugil cephalus

With juvenile fish as the subject, the effects of low concentration ammonia on antioxidant system were studied using Mugil cephalus. Samples of gill and liver tissue were obtained from 0.35, 0.70, 1.5 and 3?mg/L ammonia groups at 0, 5, 10, 15 and 20 days of exposure, at which times the biomarkers were measured. Results showed that gill malondialdehyde (MDA) content exhibited an initial significant increase (p?≤?0.05) at unionised ammonia concentrations of 0.70, 1.5 and 3.0?mg/L on day 5, followed by subsequent declines, while liver MDA levels exhibited significant increases (p?≤?0.05) at unionised ammonia concentrations of 1.5?mg/L starting on day 10 and at 3.0?mg/L starting on day 5. With exposure to ammonia at different concentrations, Na⁺-K⁺-ATPase activity in liver and gill decreased over time. The Na⁺-K⁺-ATPase activity was negatively related to ammonia concentration from 0.70 to 3.0?mg/L. Overall, our results show that MDA and Na⁺-K⁺-ATPase, evaluated here as potential biomarkers of ammonia exposure, exhibited responses to sublethal concentrations of ammonia that were concentration dependent.     

高速铁路气象灾害风险分析与区划方法探讨

借鉴已有气象灾害风险区划相关研究成果,初步探讨高速铁路气象灾害风险分析与区划方法。从气象灾害对高速铁路的影响机理入手,分析筛选出大风、水灾、雷电、低温雨雪冰冻等气象灾害的风险评价因子,构建区划评价指标体系,建立评价模型,分析制定可体现高速铁路沿线气象灾害风险发生时间、空间、强度可能性的风险区划方案,为科学制定沿线气象灾害风险区划提供参考依据。     

太湖苕溪流域氮磷的生物学阈值评估

水体富营养化与氮、磷含量过高密切相关,本研究从悬浮、底栖叶绿素a限值及其与氮、磷的响应关系入手,选择干、支流清晰的太湖苕溪流域作为研究区域,建立河道氮磷阈值评估方法. 90个点位的监测数据表明,苕溪流域总氮污染超标比例高;悬浮叶绿素a与总氮、总磷存在显著相关性,而底栖叶绿素a只与总氮存在显著相关性,与总磷的相关性不显著;根据回归分析、El-Shaarawi经验方程,以及对应的目前公认的悬浮叶绿素a和底栖叶绿素a的限制值(悬浮叶绿素a≤ 5 μg·L^-1,底栖叶绿素≤100 mg·m^-2),苕溪流域干流和支流的总氮阈值相差较大,支流(1.3 mg·L^-1)大于干流(0.9 mg·L^-1),总磷阈值相差不大,约为0.05 mg·L^-1.干、支流有区分的氮磷阈值的限定有利于改善苕溪河流整体水质,对其他类似苕溪、支流较多的河流面源污染控制同样具有借鉴意义.     

木粉/壳聚糖接枝丙烯酸-丙烯酰胺吸附树脂对二元重金属离子溶液中Pb2+的吸附

采用自制木粉/壳聚糖接枝丙烯酸-丙烯酰胺吸附树脂R1、R2、R3对二元金属离子Cu2 +/pb2和Zn2+/pb2+溶液中的吸附性能进行了较系统考察.pb2+离子溶液中存在竞争离子Cu2+、Zn2+时,随竞争离子浓度增加,3种吸附树脂R1、R2、R3对pb2+的吸附量明显下降,而竞争离子吸附量显著增加.二元溶液中各金属离子浓度相同时,3种树脂对竞争离子Cu2+、Zn2+的吸附量大于对pb2+的吸附量;各溶液中分别加入NaCl及NaNO3、尿素后,对pb2+离子的吸附量下降迅速.随吸附树脂用量增加,竞争离子Cu2+、Zn2+的吸附量逐渐减小,pb2+的吸附量在吸附树脂用量0.10 g/L(Zn2 +/pb2+溶液)或0.15 g/L(Cu2+/pb2+溶液)时出现最大值.溶液pH值对树脂吸附性能有显著影响.3.0＜pH＜5.O时,3种树脂对竞争离子和pb2+的吸附量快速增大;5＜ pH ＜9时,树脂对竞争离子和pb2+的吸附量基本不变;9＜pH＜ll时,树脂对pb2+的吸附量减小,而对竞争离子的吸附量或增大或减小.     

Preliminary study on the electrocatalytic performance of an iron biochar catalyst prepared from iron-enriched plants

Eichhornia crassipes is a hyperaccumulator of metals and has been widely used to remove metal pollutants from water, but disposal of contaminated plants is problematic.Biochar prepared from plants is commonly used to remediate soils and sequester carbon.Here, the catalytic activity of biochar prepared from plants enriched with iron was investigated as a potentially beneficial use of metal-contaminated plants.In a 30-day hydroponic experiment, E.crassipes was exposed to different concentrations of Fe(Ⅲ)(0, 4, 8, 16, 32 and 64 mg/L), and Fe-biochar(Fe-BC) was prepared by pyrolysis of the plant roots.The biochar was characterized using X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM), energy dispersive X-ray spectrometry(EDS), Brunauer–Emmett–Teller(BET) analysis, X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and atomic absorption spectrometry(AAS).The original root morphology was visible and iron was present as γ-Fe_2O_3 and Fe_3O_4.The biochar enriched with Fe(Ⅲ) at 8 mg/L(8-Fe-BC) had the smallest specific surface area(SSA, 13.54 m~2/g) and the highest Fe content(27.9 mg/g).Fe-BC catalytic activity was tested in the electrocatalytic reduction of H_2O_2 using cyclic voltammetry(CV).The largest reduction current(1.82 mA/cm~2) was displayed by 8-Fe-BC, indicating the highest potential catalytic activity.We report here, for the first time, on the catalytic activity of biochar made from iron-enriched plants and demonstrate the potential for reusing metalcontaminated plants to produce a biochar catalyst.     

褐煤经磺化及碱化处理对重金属离子吸附性能研究

褐煤经磺化和碱化处理对褐煤吸附重金属的性能影响显著,通过对金属离子Ｃｕ＾２＋,Ｐｂ＾２＋,Ｚｎ＾２＋,Ｃｄ＾２＋,Ｎｉ＾２＋的单组分或多组分溶液进行吸附研究,对比了吸附速率、吸附容量、吸附选择性、耐酸性以及抗干扰能力等方面的差异,探讨了磺化褐煤和碱化褐煤对重金属离子的吸附机理,指出了今后的研究方向。     

有机肥施用下稻田田面水中消毒副产物前体物的赋存规律

稻田有机肥输入会使田面水含有含量的溶解性有机碳(DOC).溶解性有机物(DOM)是具有三致效应的消毒副产物(DBPs)的前体物,而DOC是用于表征DOM浓度的一个指标.本研究旨在评估水稻田田面水的三卤甲烷(THMs)前体物的生成反应性,解析猪粪有机肥对于THMs前体物从水稻田输出的潜在影响.于水稻种植季选取4个猪粪施用梯度(以C计,下同)(0[对照],714.1[低],1428.2[中]与2142.3[高]kg·hm-2),检测了稻田田面水中的DOC,UVA254与三卤甲烷生成潜能(THMFP).结果表明,3个指标两两之间呈线性相关性.田面水中以上3个指标都与有机肥施用量呈正相关性.在施肥后的7d内,DOC的输出潜能降低了32.9%至47.5%.有机肥施用与预期的降雨或灌溉之间的时间间隔相隔一周以上,将能在满足作物营养需求的条件下降低消毒副产物前体物输出的风险,使稻田土壤成为DOC的汇而非DOC输出至周边水体的源.     

降低采油污水处理中污泥产生量技术研究——室内试验研究——

为了降低采油污水处理过程中产生的污泥量,对“降低采油污水处理中污泥产生量技术”进行了研究,并在采油一厂文一污水站进行了为期66天的现场实验。结果表明,降低采油污水处理污泥产生量技术通过化学反应将污水中的部分离子转变为对污水净化有用的组分,并通过控制污水中的氧含量、pH及离子平衡,达到去除水中悬浮物、控制腐蚀、维持水中离子平衡的目的。当复合碱按600 mg/L加入并使系统的pH值控制在7.0～7.3且絮凝剂、助凝剂加入浓度分别为150 mg/L、100 mg/L时,污水的pH、含油量、总铁、悬浮物由处理前的6.0、109 mg/L、13.5 mg/L、78 mg/L下降为7.0、0、0～0.42、1～2,滤膜系数为35;污水腐蚀速率为0.0691 mm/a;处理后水中SRB、TGB含量分别为0、101个/mL;经中国科学院渗流流体力学研究所等单位监测和技术评价证实,处理后污水与地层水配伍性良好,对地层不伤害,所产生污泥可初步用做建筑材料。     

氯化钙活化稻草秸秆生物质炭的制备工艺及其吸磷性能研究

在大多数生态系统中,磷(P)元素是植物生长的限制性元素,也是造成水体富营养化的主要原因.而水体中P的去除方法中尤以吸附法的研究和应用最为广泛.本文以稻草秸秆为原料,Ca Cl2(质量分数10%)为活化剂制备活性生物质炭,作为控制农业面源污染的吸P材料.通过控制稻草秸秆炭制备的炭化温度、浸渍比等工艺条件及溶液初始P浓度、吸附时间、秸秆炭用量、干扰离子、pH等试验条件,研究改性稻草秸秆炭吸P性能及其吸附机理.试验结果表明:在考虑经济性的前提下,稻草秸秆炭吸P性能最优的制备工艺条件为:炭化温度为700℃,浸渍比(m稻草∶m氯化钙)为1∶0.5;改性稻草秸秆炭处理含10 mg·L-1PO3-4-P(以P计)水样,P去除率可达到97%,溶液pH从6.87升至9.52;对稻草秸秆炭对P的吸附情况采用Langmuir和Freundlich吸附模型进行拟合,R2可分别达到0.947和0.892,说明其主要为单分子层化学吸附;此外,根据溶液的pH和P浓度的变化情况,推测P的吸附主要由离子交换实现,即PO3-4-P(主要为H2PO-4)取代结合在Ca离子上的氢氧根而被吸附,秸秆炭上的氢氧根释放,水样pH值上升.