长三角背景点夏季大气PM2.5中水溶性无机离子污染特征及来源解析

为研究长三角背景点夏季PM_2.5污染特征,于2018年5月30日—8月15日在上海市崇明岛对PM_2.5样品进行昼夜采集,并对其中水溶性无机离子(Cl-、NO₃-、SO₄2-、Na+、NH₄+、K+、Mg2+、Ca2+)进行了分析.运用PSCF(潜在源贡献)方法判别污染物排放源区,并结合PCA(主成分分析)和PMF(正交矩阵因子)源解析探究PM_2.5来源.结果表明:①观测期间崇明岛ρ(PM_2.5)平均值为(33±21)μg/m3,低于GB 3095—2012《环境空气质量标准》一级标准限值(35 μg/m3),但在部分时段存在显著超标现象,ρ(PM_2.5)最高值在120 μg/m3以上.②水溶性无机离子质量浓度平均值为(14±9.3)μg/m3,占PM_2.5的42.4%,其中SNA(SO₄2-、NO₃-、NH₄+三者统称)为主要离子,占水溶性离子总质量浓度的85.7%.③n(NH₄+)/n(SO₄2-)(NH₄+与SO₄2-的摩尔浓度比)显示,清洁期〔ρ(PM_2.5) < 15 μg/m3〕呈贫铵状态,过渡期〔15≤ρ(PM_2.5)≤35 μg/m3〕和污染期〔ρ(PM_2.5)>35 μg/m3〕均呈富铵状态;过渡期SNA主要以NH₄HSO₄和NH₄NO₃形式存在,而污染期则主要以(NH₄)₂SO₄和NH₄NO₃形式存在.④通过对两次典型污染事件进行离子相关性分析和PSCF分析发现,E1污染事件(5月30日—6月8日)为局地生物质燃烧型污染事件,E2污染事件(7月23日—8月1日)为区域传输污染事件.源解析结果进一步表明,两次典型污染事件期间气态污染物的二次转化对PM_2.5的贡献最显著,贡献率分别为62.8%和59.8%;其次是生物质燃烧,其贡献率分别为32.5%和20.1%;E2污染事件期间海盐源对崇明岛PM_2.5贡献率较高(16.6%),远超过E1污染事件期间对PM_2.5的贡献率(2.7%).研究显示,区域输送对崇明岛PM_2.5有显著贡献,二次颗粒物累积是崇明岛PM_2.5超标的主要原因.      

水稻秸秆生物炭中铜和镉的形态分布及释放特性

由于目前缺乏对生物质原料来源的管控办法,极有可能用产自受污染农田土壤的秸秆制备出具有高重金属含量的生物炭,因此,研究生物炭中重金属的形态分布及其释放特性对于防控生物炭应用产生的环境风险具有重要意义.基于此,分别采集江西省贵溪铜冶炼厂周边九牛岗污染区和中国科学院鹰潭红壤生态实验站清洁区种植的水稻秸秆制备生物炭（分别记为“九牛岗生物炭”和“红壤站生物炭”）,分析两种生物炭中Cu、Cd的含量及其化学形态分布,考察不同固液比及pH对生物炭中Cu、Cd浸出的影响.结果表明:九牛岗生物炭中Cu、Cd的总量（以w计）分别为119.99、3.83 mg/kg,显著高于红壤站生物炭（19.50、0.96 mg/kg）.尽管九牛岗生物炭中w（酸溶态Cu）、w（酸溶态Cd）显著高于红壤站生物炭,但在形态分布上,九牛岗生物炭中Cu、Cd主要为相对稳定态（可氧化态和残渣态）,二者占比分别为80.3%、76.7%,高于红壤站生物炭（二者占比分别为53.2%、48.0%）.高固液比和低pH可有效增加两种生物炭中Cu、Cd的浸出毒性,其中,九牛岗生物炭在固液比为1:20和1:60时,浸出液中ρ（Cu）、ρ（Cd）均超过GB/T 14848—2017《地下水质量标准》中Ⅱ类标准限值.动力学及累积释放试验表明,两种生物炭中的部分Cu、Cd可在短时间内迅速释放而后逐渐平稳并有上升趋势,且九牛岗生物炭中Cu、Cd释放量显著高于红壤站生物炭.研究显示,来自污染区水稻秸秆生物炭中的Cu、Cd活性显著高于清洁区生物炭,具有更高的环境风险.      

镧铝改性凹凸棒粘土对富营养化湖泊有机磷控制效果

通过吸附与原位模拟实验,研究了镧铝改性凹凸棒粘土（La/Al@ACP）对水体有机磷的吸附性能及其覆盖对沉积物磷释放的影响,并通过沉积物磷分级、DGT技术、扫描电镜能谱技术探讨材料覆盖对沉积物磷形态影响机制.结果显示,La/Al@ACP添加后,上覆水及底泥间隙水中磷含量显著下降,并伴随沉积物有效磷通量的减少.有机磷形态分析表明,添加La/Al@ACP后活性态的Lab-P_o不断向稳定态的Hum-P_o转化,有效控制了底泥磷向上覆水释放的风险.La/Al@ACP作为一种控制湖泊富营养化的有效材料,可用于底泥内源磷的固定与控制.     

联合改良剂对桉树吸收重金属的作用——以矿区土壤中Cd、Zn和Cu为例

通过5种矿区土壤的盆栽试验,研究了联合改良剂对桉树部分生理指标、根中Cd、Zn和Cu的含量、以及土壤中Cd、Zn和Cu的BCR提取形态的影响,探讨了其对矿区土壤还林的作用.结果表明,与对照相比,施用改良剂后桉树的生物量和叶绿素含量的增幅分别为-7.6%~158.8%和-0.7%~23.1%,丙二醛含量的降幅为2.6%~37.9%,其中部分处理的生物量和丙二醛含量的变化达到显著水平（P<0.05）;土壤中有效态Cd、Zn和Cu的含量分别下降12.5%~63.8%、1.6%~54.7%和16.2%~57.6%,桉树根中Cd、Zn和Cu的含量分别下降3.1%~56.6%、-1.5%~21.3%和9.3%~50.1%.土壤对桉树根中Cd、Zn和Cu的含量有显著影响（P<0.05）,改良剂的配比或施用量无显著影响（P>0.05）,但在5种矿区土壤中G3降低桉树根中Cu含量的效果优于G1和G2;在重金属含量最高的2种土壤中,G1降低桉树根中Cd和Zn含量的效果优于G2和G3.研究表明施用联合改良剂能降低桉树对重金属的吸收,有利于矿区土壤的还林.     

气相色谱／石墨炉（Ⅲ型）原子吸收光谱联用及汽油中铅化学形态分析的研究

本文研究了气相色谱／石墨炉（Ⅲ型）原子吸收光谱联用的工作条件对测定（Ｃ２Ｈ４）４Ｐｂ的影响，选择了分析条件并建立了其分析方法。该方法的最小检测量为８．６×１０－１１ｇ，回收率为１００．８～１１１．４％。已用于汽油中铅化学形态的分析，取得了满意的结果。     

城市大气中颗粒物的研究现状及健康效应

综述了大气尘(TSP、PM10、PM2.5)的研究现状,重点围绕TSP、PM10、PM2.5的物理特征、化学组成(有机组成、重金属元素的总含量及其各化学形态分布)及其源解析进行描述,也提及了大气颗粒物与健康的关系.     

玄武湖沉积物中磷的形态分布特征

利用分级提取法分析了玄武湖的沉积磷形态,在玄武湖沉积物中,铝结合态磷的含量较低,平均值为64 mg/kg,其余形态磷中,铁结合态磷为241 mg/kg,有机磷为335 mg/kg,钙结合态磷为394 mg/kg.在环境变化的条件下,铁结合态磷可以释放到间隙水和上层水体中,是湖泊产生富营养化的重要因素;铝结合态磷由于含量少,对湖泊富营养化影响很小;钙结合态磷相对稳定且很难被生物利用,对湖泊富营养化影响不大;有机磷对水体有机负荷影响较大,并影响水体富营养化程度.     

水体中重要污染元素化学形态分析研究方法及其进展

概述了元素化学形态分析的意义、概念和范围，元素化学形态分析与模拟计算方法，并分别对某些重要元素的化学形态分析方法的进展作了综述，介绍了１１５篇文献。     

钻井废泥浆中重金属化学形态及潜在生态效应评价

利用化学萃取法对江苏9个油田的不同类型钻井废泥浆的重金属化学形态分布特征进行调查分析,同时选用Hakanson的潜在生态危害指数法对钻井废泥浆中的重金属总量进行生态效应评价。结果表明,钻井废泥浆中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr主要以残渣态和有机结合态为主,活性形态含量较低;采用Hakanson的潜在生态危害指数进行评价,发现Cu、Pb、Zn、Cd都属于轻微生态危害水平,而Cr多属于中等水平,产生潜在生态危害的重金属主要为Cr。     

人工神经网络用于铅的化学形态模拟计算

用前馈线性网络法求解水体系中Ｐｂ（２＋）与ＯＨ－之间的反应常数，不同训练算法对求解结果的精度、收敛速度及权值均有影响．结果表明，批处理算法的精度最好，权值不出现负值，但运算时间最长；在线算法的精度虽不如批处理算法，而比数据变换－在线算法好，权值有时会出现负值．运算时间较长；数据变换－在线算法的优点是运算时间短，但相对误差较大，权值出现负值的机会多。采用反馈网络模拟计算铅的各种化学形态的浓度．用物料核算的方法对反馈网络模型进行检验表明，此种模型用于平衡计算是可行的，详细分析了理论模拟和实验曲线的差异的原因，温度的影响最小，在４＜ｐＨ＜９时，ＣＯ有重要的影响．在国代检验时，ｎ值取整所引入的误差的影响亦不可忽视。从本文的结果可以看到，采用前馈网络和反馈网络相结合的方法考察水体中的化学形态是可行的．从而为解决这一类问题提供了一种可能的途径．