微生物对汞矿区农田土壤汞甲基化的影响

为研究典型汞矿区农田土壤中汞的甲基化作用,实验以受汞污染的旱田土壤和稻田土壤为对象,分别进行灭菌,促进硫酸盐还原菌(SRB)活性处理,抑制SRB活性处理以及促进铁还原菌(FeRB)活性处理,分析非微生物作用和微生物作用对土壤甲基汞(MeHg)生成的影响.结果表明,促进SRB活性处理的土壤MeHg生成量最高,其中旱田土MeHg增量为0.15~0.38μg·kg~(-1),稻田土壤MeHg增量为1~2μg·kg~(-1);抑制SRB活性处理和促进FeRB活性处理的MeHg增量较小,最高值仅为0.025μg·kg~(-1).相比于旱田土壤,稻田土壤具有更高的汞甲基化能力,其MeHg生成量是旱田土壤的4~9倍.土壤SRB数量与MeHg生成量具有相同的变化趋势,二者具有显著的正相关性(R~2=0.57,P0.01).因此,该研究区土壤汞甲基化作用主要是微生物汞甲基化作用,且主要的汞甲基化细菌是SRB.此外,稻田是农田中MeHg生成的活跃地区,在评估和控制MeHg对人体健康危害时需要重点关注.     

新型脱汞技术下粉煤灰中的含汞量及其堆存时汞的浸出特征研究

添加溴化钙、喷射活性炭或溴化活性炭等脱汞技术会将更多的汞转移到粉煤灰中,增加了粉煤灰在堆存过程中的环境风险。主要讨论了添加溴化钙、喷射活性炭或溴化活性炭等不同新型脱汞技术产生的粉煤灰(分别简称为BCFA、CFA、BFA)的理化特性,并模拟了极端酸性降雨条件下粉煤灰在堆存过程中汞的释放规律。结果表明,BCFA、CFA、BFA与常规协同控制脱汞下产生的粉煤灰(简称RFA,作为对照)的矿物组成与颗粒粒径无显著差异。添加不同量的溴化钙后BCFA中含汞量变化不明显,与RFA中含汞量差异也不明显;BFA和CFA中含汞量随喷射速率提高而逐渐增加,且明显高于RFA中含汞量。RFA、BCFA、CFA、BFA的浸出液含汞量在13.7~42.6ng/L,均低于《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅰ类标准,因此不同新型脱汞技术产生的粉煤灰在堆存初期,即使在极端酸性降雨的条件下,也不会对周围水环境造成汞污染。     

含硫丹POPs废物浸出特性研究

以含硫丹POPs废物为研究对象,对废物中硫丹进行了浸出实验,针对实验室条件下影响硫丹浸出的主要因素(浸提剂初始pH,粒径,液固比,浸出时间)进行研究。分别用超声萃取法和液液萃取法提取样品和浸出液中的硫丹,并用GC对α-硫丹,β-硫丹的浓度进行定量检测。结果表明,废物中硫丹的浸出是一个快速的溶出过程,废物中硫丹的组分浓度较高,α-硫丹的含量为0.11 g/g,β-硫丹含量为0.023 g/g,浸出率为0.01%~0.49%。在实验设计范围内,硫丹的浸出量随浸提时间的延长,液固比的增大而增加;粒径对其影响不明显;在弱酸条件高于强酸条件。     

土壤粒径及有机质对多溴二苯醚热脱附的影响

在实验室条件下,研究了土壤粒径与土壤有机质含量对多溴二苯醚(PBDEs)热脱附的影响,以期为PBDEs污染土壤热脱附修复提供理论依据。实验结果表明,300℃停留30 min条件下,粒径为<75、75～125、125～250、250～425和425～850μm的土壤中PBDEs去除率分别为49.53%、73.88%、79.39%、83.56%和87.09%,PBDEs总去除率随粒径的增大而增大,土壤BDE209较BDE206、BDE207和BDE208更易于脱除。此外,温度低于450℃时,H2O2氧化部分去除有机质后土壤中PBDEs的去除率较原土高;表明,土壤有机质可能抑制土壤中PBDEs的热脱附。     

加速溶剂萃取-气质联用同步测定土壤中17组分多溴二苯醚

建立了加速溶剂萃取-气相色谱-质谱法(ASE-GC/MS)同步定量分析土壤中17组分多溴二苯醚(PBDEs)的方法.选用正己烷和二氯甲烷混合液(体积比为1∶1)为萃取剂,样品经加速溶剂萃取后由氧化铝复合硅胶柱净化,气相色谱-负化学源-质谱法测定.结果表明:在32 min内,包括高溴代二苯醚在内的17组分PBDEs同族体在同一较短毛细管色谱柱上得到了较好的分离.该方法中BDE209的回收率为80.80%,其余BDE的回收率为86.39%～103.19%;BDE209的方法检出限为198.33 pg/g,其他16组分PBDEs同族体的方法检出限为0.85～114.33 pg/g.该方法检测土壤中多组分PBDEs的灵敏度高、重现性和回收率良好,可用于土壤样品PBDEs的分析.      

温度和停留时间对十溴联苯醚在污染土壤中热脱附的影响

采用自配十溴联苯醚污染土壤开展热脱附试验研究,试验温度分别为200、300、325、350、400和450 ℃,停留时间为10、20、30、40、50和90 min. 分析多溴联苯醚(PBDEs,包括BDE28、BDE47、BDE66、BDE99、BDE100、BDE138、BDE153、BDE154、BDE183、BDE190、BDE196、BDE197、BDE203、BDE205、BDE206、BDE207、BDE208和BDE209)热脱附前后污染物在土壤中的浓度及总脱附率. 试验用土样中w(PBDEs)为1 136.69 mg/kg. 低温段(200和300 ℃)污染物去除率较低,在300 ℃、停留时间90 min时,残留w(PBDEs)为263.57 mg/kg,去除率为76.81%;中温段(325和350 ℃)污染物大量减少,350 ℃、停留时间40 min时,残留w(PBDEs)为114.01 mg/kg,去除率达90%;高温段(400和450 ℃),温度为450 ℃、停留时间20 min时,残留w(PBDEs)为4.81 mg/kg,去除率达99%以上. 结果表明,PBDEs去除率随温度或停留时间的增加而增大,处置试验用土样比较合理的热脱附操作条件:温度为400 ℃、停留时间为20 min.      

分流进样-GC-NCI-MS测定土壤样品中高溴代联苯醚

采用分流进样模式,以GC-NCI-MS法测定土壤样品中7种高溴代联苯醚,对比了分流、不分流2种进样模式下的灵敏度、峰形、回收率、检出限。结果表明,在分流进样模式下,高溴代联苯醚在进样口的热分解率大大降低,色谱峰形尖锐无拖尾,测定结果线性范围宽,7种高溴代联苯醚的基质加标回收率为83.25%~94.71%,RSD为2.91%~7.37%,检出限为0.26~2.71 ng/g,与不分流进样模式相比,该方法灵敏度、检出限更高,适用于环境样品中高溴代联苯醚的检测分析。