基于K_d值的极低放填埋场安全评价模式的建立与应用

核素土壤介质中的迁移行为研究是极低放填埋场选址关键工作之一,通过核素在场址土壤中的迁移行为研究可为环境影响评价工作提供技术支持。文章在建立基于Kd值的极低放填埋场安全评价模式的基础上,选择Sr、Cs在某极低放填埋场土壤中的Kd值,初步评价场址安全性。研究结果表明,场址土壤对核素Sr、Cs具有较强的阻滞性能,填埋场周围环境与公众的安全可以得到保证。     

盐城滨海湿地春季温室气体通量及影响因素

通过在盐城滨海湿地进行植被调查、气体以及表层沉积物样品的采集与分析,探讨温室气体通量与植被状况、表层沉积物理化性质之间的关系。结果表明:不同植被覆盖下的滨海湿地,温室气体通量表现各异,其中CO2在滨海湿地5月份表现为碳源,且有植被覆盖的互花米草滩和芦苇滩的CO2排放通量明显大于无植被覆盖的光滩,盐蒿滩植被的盖度和密度较低,故排放也较低,光滩、互花米草滩、盐蒿滩以及芦苇滩CO2通量分别为26.99、865.2、100.87和1 942.03 mg(/m2.h);CH4在光滩,互花米草滩,盐蒿滩上则为弱汇,在芦苇滩为弱源,通量值分别为-0.13、-0.14、-0.02和0.55 mg(/m2.h);光滩和芦苇滩是N2O吸收汇,为-12.29,-56.83μg(/m2.h),互花米草滩和盐蒿滩为源,为18.56,25.64μg(/m2.h)。表层沉积物理化性质存在显著的空间差异:其中粒径与容重均是光滩最大,互花米草滩最小,盐蒿滩、芦苇滩居中;TN、TOC、微生物生物量C、微生物生物量N均是光滩最小,互花米草滩最大,盐蒿和芦苇居中;C/N为互花米草滩和芦苇滩较大,而光滩和盐蒿滩则较小。全盐分布表现为互花米草滩>盐蒿滩>光滩>芦苇滩。pH表现为:芦苇>光滩>盐蒿滩>互花米草滩。通过相关分析,回归分析以及主成分分析,得出CO2和CH4通量与箱温、10²0 cm沉积物温度以及pH呈显著相关,而N2O则主要与pH、全盐、容重、微生物生物量N的相关性较大。     

锆英石基An4+放射性核素固化体性能研究

为研究锆英石基An4+(四价锕系核素)放射性核素固化体的性能,利用Ce4+作为An4+的模拟替代物质,以ZrO2、SiO2和CeO2粉体为原料,采用高温固相法制备出包容20%(物质的量,下同)Ce4+的锆英石基固化体,利用60Co源γ射线辐照装置对其进行572.1kGy的γ射线辐照.利用粉末X射线衍射仪、扫描电子显微镜和电感耦合等离子体质谱仪对γ射线辐照前后固化体的物相、结构、微观形貌及模拟核素的浸出行为进行了研究.结果表明,固化体中虽包容有20%的Ce4+,但其主物相仍以锆英石物相为主,与标准样品相比晶胞参数发生10-4nm量级的变化,经γ射线辐照后样品晶胞参数仅发生了10-5~10-4nm量级的微弱变化,在pH6.5的HCI浸出液中Ce4+的平衡浓度低于0.30μg/L.     

投喂不同密度卤虫无节幼体对灰海马幼体生长和存活的影响

为比较投喂不同密度卤虫对灰海马幼体生长和存活的影响,共设3个卤虫无节幼体密度组[5(A)、10(B)和20(C)个/mL],用初始密度为2尾/L的灰海马幼体进行为期50 d的养殖研究.结果显示,总体而言,3个饵料密度对灰海马幼体的存活、生长有显著影响(P<0.05).在前10 d,3组海马间的成活率和生长速度差异均不显著(P>0.05);d20～50,B、C两组海马的成活率均显著高于A组(P<0.05),而B、C两组之间无显著差异(P>0.05).d 20时,B、C两组的生长速度显著快于A组(P<0.05);d 30往后,A、C两组的生长速度开始加快,随后3组海马生长速度间的差距进一步缩小,直至A组的体质量和体高超过B组和C组(P<0.05),而B、C两组间的差异显著性消失(P>0.05).随着投放卤虫密度的增加,各时间点水体的pH和溶氧含量呈显著下降的趋势(P<0.05);C组氨态氮含量显著高于A组和B组(P<0.05);除第24 h外,3组间亚硝态氮的含量差异不显著.综合结果表明,卤虫的最适投喂密度应随着灰海马的生长进行适时调整.从初孵至d 10,饵料密度以10个/mL最佳;从d 10起,将饵料密度上调至20个/mL;d 30后当海马密度降至0.5～1尾/L时,卤虫密度可降至10个/mL左右.图2表1参21     

氮同位素控制下黄河及其主要支流硝酸盐来源分析

选取黄河小浪底水库及以下干流和支流河水为主要研究对象,利用氮同位素识别河水潜在硝酸盐来源,结果表明,研究区黄河干流及支流沁河和伊洛河河水硝酸盐含量均值分别为(4.77±0.95)、(3.45±1.71)和(4.50±0.91) mg·L-1.研究区黄河干流河水δ15N-NO3-均值为(+3.2±4.5)‰,上游河水硝酸盐来源主要为土壤有机氮矿化,下游平原区河水硝酸盐来源包括土壤有机氮矿化以及化学肥料.沁河河水δ15N-NO3-均值为(+8.3±4.6)‰,丰水期河水硝酸盐来源包括大气降水、土壤有机氮矿化以及化学肥料;平水期河水硝酸盐受到生活污水和土壤有机氮矿化共同影响;枯水期沁河河水由于断流形成封闭水体,浮游植物和藻类生长以及反硝化作用是控制河水硝酸盐的重要因素.枯水期洛河和伊河河水δ15N-NO3-值分别为+ 10.9‰和+3.4‰,其中生活污水是洛河河水硝酸盐的重要来源,合成化学肥料是伊河河水硝酸盐的重要来源.     

城镇生活污水处理厂出水硝酸盐浓度及同位素组成的影响因素

城镇生活污水是地表水硝酸盐(NO^-₃)的重要来源,但其NO^-₃浓度和同位素组成(δ¹⁵N-NO^-₃和δ¹⁸O-NO^-₃)仍不明确,特别是污水处理工艺对出水NO^-₃浓度、δ¹⁵N-NO^-₃和δ¹⁸O-NO^-₃影响仍不清楚.选择焦作市污水处理厂作为研究载体,每隔8 h收集污水厂进水、二沉池出水以及总排口出水样品,连续收集3 d,分析NH⁺₄浓度、 NO^-₃浓度以及δ¹⁵N-NO^-₃和δ¹⁸O-NO^-     

基于多元统计的淮河中上游农业区地下水水质控制因素分析

以项城市地下水为主要研究对象,采用主成分分析方法和Q型层次聚类分析方法,辨别地下水化学变化不同来源,以判断地下水化学组成的主要控制因素.采用主成分分析方法,对102个地下水化学组成提取特征值大于1的5个主成分,累计贡献率达到73.10％.主成分1显示,TDS、总硬度、Cl-、Cd和Pb具有良好的正相关关系,表明地下水水质可能受到来方于工业废水的影响:主成分2显示,F-、I-和pH值具有良好的正相关关系,表明地下水水质受到水-岩作用的影响:生成分3显示,K+和P具有很好的相关性,与Cr也具有较好的相关性,表明地下水受化学肥料的影响:主成分4显示,COD、氨氰和Cu具有较好的相关性,表明地下承受到生活污水的影响;主成分5显示,NO3-和NO2-具有正相关性,表明地下水受化学肥料的影响,者与Mn具有负相关性,表明地下水存在部分还原环境.Q型层次聚类分析将项城市102个地下水水样分为4组:1)受工业废水入渗潜在影响的地下水,其TDS、总硬度、NO3-、Cl-、Pb、Cr、Cd和Ba质量浓度较高,pH值较低,主要分布在研究区的北部、中部和东南部,占研究区比例为28 4％;2)受生活污水入渗和农业面源污染潜在影响的地下水,其K+、Cu、P、COD、NH4+和NO2-质量浓度较高,主要分布在研究区的中北部和中南部,占研究区比例为17.6％;3)受水-岩相互作用潜在影响的地下水,其I-、F-和pH值质量浓度较高,地下水埋深最深,分布较分散,占研究区比例为12.7％;4)混合水,其上述离了质量浓度中等,主要分布在研究区的中西部和南部,占研究区比例为41.39％.结果表明,研究区地下水污染与工业废水、生活污水和农业面源污染等有密切关系,且地下水埋深越浅,地下水污染程度越高.     

北京市PM2.5中类腐殖质的生物氧化应激效应初探

为研究细颗粒物(PM_2.5)中类腐殖质(humic-like substances, HULIS)的生物氧化应激效应,对北京市区和郊区不同季节大气PM_2.5及其中碳质组分和金属元素浓度进行测定,并以大鼠肺泡巨噬细胞(NR8383)作为细胞模型,分析PM_2.5及其重要组分诱导产生内源性ROS的能力,研究了PM_2.5中HULIS对诱导产生内源性ROS的贡献. 结果表明:①冬季PM_2.5中碳质组分浓度及内源性ROS浓度(单位为μg zymosan/m3,以酵母聚糖(zymosan)表征的单位体积空气中内源性ROS的浓度)明显高于夏季,但夏季PM_2.5具有更高的生物氧化潜力(单位为μg zymosan/mg PM,以酵母聚糖(zymosan)表征的单位质量颗粒物的生物氧化潜力). ②PM_2.5中碳质组分和一些金属元素浓度均与PM_2.5生成的内源性ROS浓度之间具有较高的相关性. ③HULIS单独诱导生成的内源性ROS浓度也呈冬季〔市区和郊区分别为(55.46±22.69) (43.27±23.89) μg zymosan/m3〕高于夏季〔市区和郊区分别为(18.73±11.94) (7.88±3.63) μg zymosan/m3〕的特征. 在北京市区和郊区两个采样点,由HULIS单独诱导生成的内源性ROS浓度与PM_2.5诱导生成的总内源性ROS浓度之间具有较好的相关性. 研究显示,HULIS是PM_2.5中诱导ROS生成的关键组分,在北京市区和郊区两个采样点HULIS对PM_2.5诱导的内源性ROS的贡献率分别为42%和37%.      

基于Fe3+/EDTA-2Na的类芬顿对剩余污泥脱水性能的影响

剩余污泥的高含水率限制了对其后续处理以及资源化利用. 为了改善污泥脱水性能,利用Fe3+/EDTA-2Na类芬顿试剂作为调理剂强化污泥脱水,通过粒径分析、差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等方法对剩余污泥进行表征,探究其强化脱水机理. 结果表明:经过氧化调理后的污泥泥饼含水率降至67.8%,并有62.32%的结合水得以释放. 污泥胞外聚合物(EPS)结构被氧化破解,紧密结合的胞外聚合物(TB-EPS)中的多糖和蛋白质浓度显著减少;污泥絮体减小,但从SEM图可以看出絮体结构变得规整、平滑,且出现不规则孔洞,增加了污泥水分的输送通道,改善了污泥的脱水性能. FTIR分析表明,氧化处理后的污泥清液中水的吸收峰变小,多糖和蛋白质对应的吸收峰增强,而富里酸对应的峰消失. 研究显示,基于Fe3+/EDTA-2Na类芬顿的污泥调理可以高效氧化破解污泥,提高污泥脱水性能.      

河南省部分市售农用化肥中溶解性离子浓度及同位素组成

农用化学肥料提供作物生长所需营养元素,不能被吸收的组分滞留在土壤中,对周围地表水和地下水水质构成潜在影响.农用化肥中元素含量以及稳定同位素组成常用来衡量和计算其对地表水和地下水硝酸盐和硫酸盐污染的贡献.但农用化肥种类繁多,其水溶性离子浓度及同位素组成尚不清楚.在收集河南省内部分市售农用化肥基础上,通过分析水溶态化肥(1 g农用化肥溶解于1 L纯水)离子浓度及溶解性硫酸盐(SO₄^2-)硫和氧同位素(δ³⁴S和δ¹⁸O)及固体化肥中总氮(TN)含量和氮同位素(δ¹⁵N),说明农用化肥元素和同位素组成特征.结果表明,化肥溶液pH值范围3.6～10.2,均值为6.7±1.5 (n=30,1σ),溶解态SO₄^2-和硝酸盐(NO^-₃)浓度范围分别为4.38～827.29 mg·L^-1和1.34～208.90 mg·L^-1,ρ(SO₄