硝酸根对水体中甲基汞光化学降解的影响

为研究硝酸根(NO3-)对水体中甲基汞(MMHg)光化学降解的影响,采用室内模拟试验,验证了不同波长光照条件下,NO3-在MMHg光化学反应中的作用,探讨了NO3-浓度对MMHg光解速率及产物的影响,并根据溶液中Hg2+的浓度分析了MMHg光解反应的进行程度.结果表明,在自然光(NL)和紫外光(UV)条件下,只加入了NO3-的处理MMHg光降解速率分别为0.10、0.046 L.(ng·h)-1,Hg0的释放通量分别为1.05、1.27 ng,Hg2+的最终浓度分别为16.97、28.92 ng·L-1;在未加入NO3-和加入了C6H5COOH的条件下,MMHg的剩余浓度相差不大,其光降解速率也分别在0.052、0.015 L.(ng·h)-1左右,Hg0的释放通量分别为23.81、15.38 ng,Hg2+的浓度均小于10 ng·L-1,且呈现先增加后减小趋势.在可见光(VL)照射下,各处理下MMHg的光降解速率无显著性差异(P=0.56),为0.003 L.(ng·h)-1左右,Hg0的释放通量均为5 ng左右,Hg2+的浓度未超过3 ng·L-1,也呈现出先增加后减小的趋势.在NL条件下,随浓度NO3-的增加,MMHg的光降解速率也增加,且各处理间存在显著性差异(P<0.05),Hg0的生成量随NO3-浓度的增加而减少,而Hg2+的浓度也随NO3-浓度的增加而增加.可见在有紫外光的条件下,NO3-对MMHg光降解反应历程、反应速率以及产物有重要影响.     

铅锌矿渣中汞的渗滤特性及其在稻田土壤中的迁移转化特征

关于雨水淋溶作用下铅锌矿渣中汞的渗滤特性及其在稻田土壤中的迁移转化特征并不清楚,本研究利用铅锌矿渣和未受污染的稻田土壤构建微宇宙环境系统,探究其相关特性/征。结果表明,渗滤液中汞的浓度随降雨量的增加而逐渐上升,不同降雨量条件下渗滤液中汞的浓度存在显著差异(p＜0.05);一级动力学方程和DoseResp模型均能较好地拟合汞的渗滤过程;在矿渣影响下,不同深度稻田土壤中汞的浓度均显著增加,且随时间的推移呈逐渐升高的规律,0～8、8～15和15～20 cm土壤中汞的垂向迁移速率分别为8.8×10^-4～2.2×10^-3、2.3×10^-4～4.1×10^-4和3.0×10^-7～8.1×10^-5 mg/(kg·cm·d);在矿渣影响下,土壤中残渣态汞的比例下降,其余形态汞的比例均出现不同程度上升,说明在铅锌矿渣影响下稻田土壤汞的生态风险升高。研究结果可为铅锌矿区生态环境保护提供研究基础。     

低分子有机酸对汞氧化还原反应的影响

为探究植被根系分泌物的主要成分低分子有机酸对汞氧化还原反应的影响,采用室内模拟试验,探讨了酒石酸、柠檬酸及琥珀酸对汞的还原、氧化反应的影响,并分析了其相应的作用机制.结果表明,酒石酸对汞还原反应有明显的促进作用,柠檬酸有抑制作用.低浓度琥珀酸对汞还原反应有促进作用,高浓度为抑制作用.酒石酸还原Hg2+的反应为二级动力学反应,速率常数为0.0014~0.0056 L·(ng·min)-1.3种有机酸在反应初期对Hg0表现出一定的氧化作用,但随后被氧化的Hg0又被重新还原.3种有机酸对Hg0的氧化能力顺序为:柠檬酸>酒石酸>琥珀酸.     

2016年宁夏回族自治区PM2.5浓度时空分布特征

对2016年宁夏回族自治区大气中PM_2.5浓度的时空分布特征及其与其它空气质量指标和气象参数之间的相关性进行探讨。结果表明,宁夏回族自治区2016年PM_2.5日平均浓度为2.0~217.5 μg/m³;11月、12月、1月、2月PM_2.5月浓度均值（45.97~87.22 μg/m³）相对较高,6~9月的（19.01~38.03 μg/m³）相对较低;春、夏、秋、冬PM_2.5浓度分别为2.00~211.00 μg/m³、6.67~106.67 μg/m³、10.67~166.00 μg/m³和10.50~217.50 μg/m³;0：00~23：00,各城市PM_2.5小时浓度基本上表现出先下降、后上升、再下降、再上升的变化规律,通常上午9：00~10：00浓度值较高,下午15：00~16：00浓度值较低。银川市、石嘴山市、吴忠市、中卫市和固原市2016年PM_2.5日平均浓度 ≤ 75 μg/m³的天数分别为304 d、307 d、313 d、323 d和340 d,年达标率分别为83%、84%、86%、88%和93%。宁夏北部的石嘴山市、银川市的PM_2.5月浓度均值超过了南部的中卫市和固原市,表现出"北高南低"的趋势,其中固原市每月PM_2.5浓度均值均低于其他城市,表现出显著差异。PM_2.5浓度与CO、NO₂、SO₂、PM₁₀浓度、风速、气压、日照和相对湿度均呈显著或极显著正相关关系,与地表温度、气温和降水量呈极显著或显著负相关关系。可见,宁夏回族自治区大气PM_2.5浓度具有明显的时空变化特征,其浓度受气象因子的影响。     

土壤环境汞形态及吸附解吸研究进展

汞污染一直是全球备受关注的问题,由于土壤是环境汞的源和汇,因此已经开展了大量相关的研究工作。本论文系统总结了土壤环境汞形态及吸附解吸特征的研究现状,综述了不同类型土壤汞的背景含量,以及汞在土壤中的赋存形态,分析了土壤汞吸附特征及几种典型的土壤吸附剂（粘土矿物、铁锰氧化物、硫化物和土壤有机质）对汞吸附的作用机制。     

椭圆小球藻对水体汞光还原的影响

为明确椭圆小球藻对水体中Hg~(~(2+))光还原反应的影响,采用室内模拟实验,以不同波长紫外灯及氙灯(可见光)为光源,探讨不同丰度活、死椭圆小球藻在各光照条件下对Hg~(~(2+))光还原反应的影响及动力学特征.结果表明,当藻丰度为1×106cells·m L~(-1)时,在可见光照射下,活藻、死藻处理Hg0的释放量分别为3.733 ng、3.749 ng,Hg~(~(2+))的还原率分别为18.66%、18.75%;在紫外光(UV)照射下,活藻、死藻处理Hg0的释放量最高为2.312 ng、2.373 ng,Hg~(~(2+))的还原率最高为11.56%、11.86%.在可见光、UVA、UVB和黑暗条件下,当藻丰度为0 cells·m L~(-1)时,Hg~(~(2+))的还原率分别为21.45%、22.86%、26.75%、20.41%;随藻丰度的增加,Hg~(~(2+))的还原率逐渐下降;当藻丰度为10×106cells·m L~(-1)时,活藻处理Hg~(~(2+))的还原率分别降至17.70%、10.28%、9.962%、9.774%,死藻处理的降至18.15%、10.83%、10.77%、10.39%.可见,椭圆小球藻对Hg~(~(2+))的光还原反应起抑制作用,藻丰度越高抑制作用越强烈;可见光对含藻处理Hg~(~(2+))的光还原起主要作用,其次为紫外光.动力学研究表明,UV照射下椭圆小球藻对Hg~(~(2+))光还原反应可用Langmuir-Hinshelwood模型进行描述,反应速率常数k为(0. 6893—1.473)×10-4ng·L~(-1)·min-1,Langmuir吸附系数KL为(1.063—1.080)×10-2L·ng~(-1).     

香蕉皮对汞的吸附特征研究

以香蕉皮作为吸附剂,探究其用量与粒径、pH、吸附时间、温度和汞的初始浓度等因素对汞吸附效果的影响。结果发现,随香蕉皮吸附剂用量的增加与粒径的减小、pH的增大、汞的初始浓度的降低和反应温度的升高,溶液中汞的去除率均呈逐渐增高的趋势;在吸附剂用量 ≥ 0.075 g、粒径 ≥ 60目、pH ≥ 5、汞的初始浓度 ≤ 200 mg/L和室温 ≥ 23℃条件下,吸附时间 ≥ 20 min时,汞去除率 > 90%。Langmuir、Freundlich和Temkin等温吸附模型对吸附过程均具有较高的拟合度;符合伪二级动力学模型;吸附反应是自发进行的,且为吸热过程;吸附过程较为复杂,颗粒内的扩散不是唯一控制吸附反应过程的因素或步骤。香蕉皮对汞的吸附具有吸附剂用量少,在较宽的pH范围和温度条件下对不同浓度汞均具有较高去除率的优点,可广泛应用于含汞废水的处理,发展潜力较好。     

立体式生态浮床在喀斯特环境水体净化中的效果研究

为了研究植物生态浮床在喀斯特水体环境中富营养物质的去除效果及生态浮床中植物的选取组合,将富贵竹和鸢尾通过单一、组合形式构建生态浮床,模拟喀斯特环境水体进行生态修复实验。结果表明,富贵竹、鸢尾、富贵竹+鸢尾不同的植物组合生态浮床对COD、TN、NH~+_4-N、NO~-_3-N、TP都有较好的去除效果,去除率依次为61.63%、44.38%、94.01%、13.35%、76.48%;28.33%、51.18%、88.11%、26.29%、55.25%;33.97%、49.56%、89.73%、22.25%、49.81%。鸢尾对TN、NO~-_3-N的去除率最好,富贵竹对NH~+_4-N、TP的去除中效果最佳,富贵竹+鸢尾组合处于中间状态,可见植物组合会使去除效果产生协同效应。通过实验组植物的生长状况和去除能力分析,单一植物组比混合组去除能力更强,但考虑综合去除效果还需要应用组合型生态浮床。     

三峡库区消落带甲基汞变化特征的模拟

为探寻三峡水库消落带在干湿交替条件下甲基汞的变化规律,以库区典型消落带土壤为研究对象,采用模拟试验,研究了干湿交替条件下消落带土壤和水体甲基汞含量和动态变化趋势及其影响因素.结果表明:淹水过程会促进土壤无机汞向有机汞转化,土壤甲基汞含量在淹水和落干过程均呈现先增加后减少的趋势;随着干湿交替周期的增加,土壤甲基汞含量增加,第二次淹水后土壤甲基汞平均含量比第一次淹水增加了22.13%,第二次落干后土壤甲基汞平均含量比第一次落干增加了58.17%.第二次淹水过程土壤甲基汞占总汞的比例明显高于第一次淹水,土壤中汞的甲基化主要与干湿交替循环有关.土壤淹水后会迅速向水体释放甲基汞,水体中甲基汞含量明显增加,两次淹水过程增幅分别为119.42%和334.72%,水体甲基汞和土壤甲基汞之间无显著相关.干湿交替环境土壤甲基汞含量主要受pH值、有机质含量、Eh和土壤含水量等因素的影响;水体中甲基汞含量的影响因素则主要有水体pH值、DO、DOM、水温等.     

贵州省典型铅锌矿区土壤重金属污染特征及来源解析

以贵州省丹寨县兴仁镇某典型铅锌矿区为研究对象,测试了土壤中Pb、Zn、Mn、Cu、Cd、Hg、As的含量,分析其空间分布特征,应用内梅罗综合污染指数法（P_N）和地累积指数法（I_geo）开展生态风险评价,并用主成分分析法（PCA）和正定矩阵因子分解法（PMF）对土壤重金属来源进行解析。结果表明,研究区土壤中Pb、Zn、Mn、Cu、Cd、Hg和As的平均含量分别是贵州省土壤重金属元素背景值的0.69、1.51、0.89、0.99、0.21、15.36、0.36倍,其中,Cu平均含量与背景值接近,Zn、Hg平均含量均超过背景值,存在不同程度的富集。Pb、Zn、Mn和Cd在尾矿堆积区含量较高,Cu、Hg和As含量较高的区域分别为尾矿堆积区下游村寨、尾矿堆积区农田和尾矿河流区下游河流分支口。Pb、Zn、Cd、Hg和As为强变异（CV>0.30）,空间异质性强,可能受人为来源控制。内梅罗综合污染指数法和地累积指数法评价发现,研究区土壤Hg处于较高生态风险等级偏重污染水平（P_N>3）,是生态风险的主要贡献因子。相关性分析表明,铅锌矿区土壤存在一定程度的Pb、Zn、Cd复合污染。PCA与PMF源解析显示研究区土壤重金属受矿业污染源、工农业污染源和自然源的共同影响。