硫改性牛粪生物炭对Hg2+的高效吸附及其机理

以牛粪为原料在400,500,600 ℃条件下限氧热解制备牛粪生物炭(BC),然后以不同质量比将升华硫和BC混合共热解制备硫改性牛粪生物炭(BCS)。使用元素分析仪、SEM、FTIR、XPS和BET对制得的BC和BCS进行了表征,并研究了各BC和BCS对Hg2+的吸附特性。结果表明:热解过程使BC和BCS变得粗糙多孔,Hg2+被吸附到生物炭表面和孔道内;BC和BCS的吸附过程符合准二级动力学模型,BCS对Hg2+的吸附平衡时间仅为30 min,且吸附过程不受pH影响;Langmuir模型可较好地描述BC吸附过程,吸附量随热解温度的升高而降低,BCS吸附过程符合Freundlich模型,吸附能力较BC显著提升,最大拟合吸附量达到407.81 mg/g;BCS的吸附稳定性较高,在各解吸剂中的解吸率均低于5%;BC主要吸附机理为官能团络合,BCS主要吸附机理为HgS沉淀。因此BCS是一种高效稳定的Hg2+吸附材料。     

黄山景观区域氮、硫湿沉降来源与地球化学过程

黄山是世界著名的地质公园,近年来该地区酸雨频率增加,威胁着景区的地质生态环境.本研究通过长期降水化学观测与氮、氧、硫同位素地球化学分析,探讨黄山景区氮、硫湿沉降来源与地球化学过程,以期揭示酸雨成因.结果表明,研究期间酸雨频率为62.5%. SO■和NO~-_3为主要致酸离子.[SO■]/[NO~-_3]当量比均值为1.7,主要受早期氮排放和移动源递增贡献影响.氮、氧、硫同位素组成和分异数据表明,降水中SO■和NO~-_3主要来源为移动源(燃油)释放,工业源(燃煤)贡献次之,降水硝酸、硫酸的形成主要为燃油燃烧及其氧化物氧化过程. Ca~(2+)和NH~+_4为酸雨的主要中和因子.我国逐渐增加的移动源化石燃料排放已经对黄山景区大气环境产生显著影响.     

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.     

万庄金矿田土壤重金属的垂直分布及形态研究

利用等离子体发射光谱法、原子荧光光谱法等研究了北京水源涵养区上游万庄金矿田4个土壤剖面样品中的Cu、Zn、Ni、Pb、Cd、Cr、Hg和As共8种重金属元素在剖面上的分布特征,以及Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni元素的形态分布特征,并对重金属元素污染现状进行了评价。结果表明部分重金属元素在土壤表层有明显的富集现象,Cd、As、Pb、Zn、Cu、Hg 6种重金属基本都随深度的增加,含量大体呈现逐渐减小的趋势,Cr、Ni有较相似的迁移和富集规律;相关性分析发现Zn、Ni、Cd、Cr、和As的相关性显著可能具有同源性。形态分析可知重金属Zn、Cd的迁移能力相对较高。地累积指数评价结果可见,土壤中Pb、As、Cd环境生态污染较严重。     

北京市密云水库上游金矿区土壤稀土元素的地球化学特征

采集了密云水库上游金矿区的34个土壤表层样品,用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了土壤稀土元素含量,研究了土壤不同粒级中稀土元素的分布特征,并对土壤稀土元素含量分布的影响因素、累积效应、配分模式及分馏特征进行了分析和探讨。结果表明:金矿区土壤稀土元素总量∑REE略高于中国大陆土壤∑REE背景值。随着颗粒粒径的减少,稀土元素及总有机碳(TOC)含量均逐渐增加。相关性分析表明,各稀土元素均表现出相似的相关性,与全量元素Li、V、Co、Ga、Rb、Cs呈正相关,与Cu、Cd、Pb及pH呈负相关,与TOC呈显著正相关;土壤pH、有机质和矿物质成分与稀土元素含量分布密切相关。累积因子(AF)分析表明,稀土元素在粘粒级(0~2μm)、粉砂粒级(2~50μm)中表现出显著的累积效应,这是由于微细颗粒比表面积较大,次生矿物及有机质含量较高。经球粒陨石标准化后,各粒级稀土元素总体配分曲线相近,均表现为Ce无异常,Eu明显亏损,50μm的粗粒级Eu亏损较细粒级更为严重。土壤轻重稀土分馏程度关系为:砂粒级(50~350μm)粉砂粒级(2~50μm)粘粒级(0~2μm)。该研究结论将为选取稀土元素作为示踪剂提供科学依据,并为不同粒级中稀土元素的进一步研究提供一定的参考价值。     

滇西金满铜矿床地质、地球化学特征及成矿机理(摘要)

随着现代海底调查和大陆地热勘探工作的广泛进行，越来越多的证据证实，地史时期热水沉积具有普遍性。热水流积作用的研究业已成为地质、地球化学领域的新热点。尤其是近年来，国内学者，如涂光炽、李朝阳等开创性地提出了陆相热水沉积理论，不仅大大地丰富了成矿理论，而且也为矿床学研究开辟了一个崭新的领域。本研究区为滇西地区，地处古欧亚大陆与冈瓦纳古陆拼合地带的喜马拉雅构造带的东南缘，历来被认为是研究欧亚板块与印度板块，以及特提斯洋发展演化历史的关键地区之一。此外，滇西地区也是我国现代地热活动强烈的地区之一。本研究…     

湖泊水体悬浮物中痕量砷的测定方法

重金属在悬浮物和水相中的分配是水体重金属形态研究的重要组成部分,对于追踪水体中重金属元素的来源、迁移转化规律以及重金属生态与健康效应具有重要意义.水中砷元素以其极强的毒性严重危害人类的健康,已越来越引起政府和社会的广泛关注.然而,目前关于痕量悬浮物中砷测定的前处理过程及室内分析的方法与质量控制的叙述不够详尽,有必要对此做深入的研究.本文针对悬浮物较少的水域,选用7个滇池水样,采用不同滤膜、不同预处理方法、不同消解用酸及消解时间,测定并比较砷空白值,试图通过改变实验条件降低空白值,探索前处理的最佳条件及步骤.结果表明,对于悬浮物较少的湖泊水域,采用预称重的醋酸纤维膜过滤水样、载有颗粒物的滤膜冷冻干燥、HNO3-HCl O4加热共消解36 h,消解上清液用氢化物发生原子荧光光度计测定砷空白值低于悬浮物一个数量级以上,膜空白砷相对标准偏差为2.80%~11.38%,膜空白加标回收率为83%~103%;与滇池5个实际样品验证误差范围0.27%~6.92%.此方法可以可靠地获得悬浮物中的砷含量,在砷含量较低的水体悬浮物测定方面具有优势.     

野鸭湖湿地土壤中砷汞分布特征及潜在风险评价

为了解野鸭湖湿地土壤砷汞元素分布规律、形态组成及元素累积影响因素,探讨土地利用对土壤砷汞时空变化的影响,在北京延庆县野鸭湖湿地公园及周围几个镇采集表层土壤,采用原子荧光光谱法对砷汞总量测定,并用五步连续萃取和原子荧光光谱法测定砷汞形态,同时利用相关分析研究As、Hg元素分布的影响因素。结果表明:As、Hg元素在野鸭湖湿地土壤中平均含量10.07、0.088 7mg/kg;均超出北京市土壤背景值,其中草地、耕地中少数采样点低于背景值。砷元素与钒、铁、锰显著正相关(r>0.4,p<0.01);汞与锰正相关,钒、铁、锰含量会在不同程度上影响As的分布;而锰是影响Hg分布的主要因素。As主要形态为残渣态,Hg主要形态为有机物结合态和残渣态。采用风险评价编码法对研究区域的砷汞元素进行潜在生态风险评价,2种元素生态风险均较低。     

赣江上游河水中主元素、锶和锶同位素端元组分的探讨

对赣江上游河水中主要离子的水化学特征进行研究,结果显示:Ca/Sr=480-897(均值为717),Mg/Sr=191-296(均值为231),Ca/Na=0.60-2.79(均值为1.19),Mg/Na=0.19-0.66(均值为0.38),Si的浓度在4.06-6.57 mg·1-1之间,赣南流域河水中富集Na 和K ,而Mg2 和Ca2 含量相对较少,Si的含量较高且变化不大.通过海盐校正分析得出,研究区域内大气降水对河流组分的贡献率为9.90%.根据质量平衡方程模型算出流域主元素的69%来源于硅酸盐岩的风化.硅酸盐岩、碳酸盐岩和蒸发盐岩风化对溶解态锶的贡献率依次为48.3%,27.4%和4.3%.通过对主元素、锶(0.20-0.45μmol·1-1,平均值0.32 μmol·1-1)以及锶同位素比值(0.7165-0.7249,平均值为0.721)的综合研究,赣南流域87Sr/86Sr与1/Sr呈显著的正相关关系,并且从Mg/Na*,Ca/Na*,Mg/Ca,HCO3-/(HCO3- SO42-)和87Sr/86Sr的关系图中发现:硅酸盐岩的风化对赣南流域水体的化学组成起主要控制作用,碳酸盐岩次之,蒸发盐岩风化的影响不大,人为活动影响较小.通过锶同位素的平衡方程得出:赣南流域为大气降水和岩石风化的混合型,大气降水对赣江上游87Sr/86Sr的贡献率约为9.7%,岩石风化对其贡献率约为90.3%.