不同类型土壤中施镍对小白菜的生物效应及其临界值

采用土壤营养盆栽方法,研究了不同类型土壤(褐土、棕壤土、栗钙土)中施镍对盆栽小白菜生长发育的影响,并通过小白菜茎叶生物量和镍含量以及土壤中有效态镍含量的变化来表征土壤镍污染的毒性临界值.结果表明,不同类型土壤中施镍可明显增加土壤中有效态镍的含量.促进小白菜植株镍含量的吸收和积累.施镍量低于25 mg/kg时,促进小白菜茎叶鲜物重增加和干物质积累,改善植株水分代谢,促进植株水分吸收;随土壤施镍量增加,小白菜植株镍积累增加明显,干物质积累明显下降,生长发育明显受到抑制.土壤中有效态镍含量与小白菜茎叶和根系中的镍含量均达极显著正相关,与小白菜茎叶鲜重和干物重表现为显著或极显著负相关.暂以小白菜生物量突变点为依据,其毒害临界指标分别为:褐土有效态镍质量比为8.59 mg/kg,茎叶镍质量比为20.51 mg/kg;棕壤土有效态镍质量比为6.21 mg/kg,茎叶镍质量比为16.40 mg/kg;栗钙土有效态镍质量比为6.83 mg/kg,茎叶镍质量比为16.36 mg/kg.     

Ni2+盐对小白菜生长发育及矿质营养代谢的影响

采用盆栽方法研究了叶面喷施不同种类和质量浓度的Ni2 盐(Nicl2、Nj(NO3)2、NiSO4)对小白菜生长发育及矿质营养代谢的影响.结果表明:叶面喷施Ni2 盐可明显增加小白菜茎叶和根系中的Ni质量比,适量(≤25mg/L)的NiCl2和Ni(NO3)2可促进小白菜茎叶和根系的干物质积累,过量Ni2 盐则可产生毒害效应,并且对茎叶的毒害效应高于根系,小白菜根冠比下降;Ni2 盐可促进蔬菜水分生理代谢,增加小白菜茎叶和根系的含水量;适量(≤25mg/L)NiCl2和Ni(NO3)2可增加小白菜对矿质营养元素的累积量,过量Ni2 盐则影响小白菜矿质营养元素的生理代谢平衡.研究提出,施用适量Ni肥(NiCl2和Nj(NO3)2)对蔬菜的生长发育是有益的.     

人工纳米材料对典型生物的毒性效应研究进展

纳米科技的快速发展及纳米材料的广泛应用导致纳米材料不可避免地释放到环境中。进入环境中的纳米材料可能会对环境中的许多物种,包括从微生物到更复杂的生物体及生物种群和群落,产生毒性作用,甚至会通过食物链传递,给生态系统带来潜在的危险。因此,纳米生态毒理学的研究引起了人们的高度重视。系统评述了纳米生态毒性的主要影响因素,以及纳米材料对单一生物(微生物、藻类、大型溞和鱼)、经食物链传递、在种群和群落水平上的生物毒性效应和纳米材料与环境中其他污染物结合产生的复合效应,最后在总结目前研究现状的基础之上,提出了纳米材料生态毒性效应还需深入研究的若干方面。     

稀土钇的生物富集效应研究

针对稀土钇矿开发残留物侵入土壤生态环境,选择蚯蚓作为土壤生态环境健康指示生物,采用人工土壤试验法研究稀土钇的生物富集效应。结果表明：稀土钇在蚯蚓体内具有富集性,蚯蚓对稀土钇的富集系数（BCF）最高可达0.54,并与土壤中稀土钇含量呈负相关性,富集21d后蚯蚓体内稀土钇含量趋于平衡。     

汞对水生生物的毒性效应研究进展

汞污染因毒性大、致毒结果严重而备受关注,水环境尤其是水源水的汞污染严重威胁人体健康。近年来,国内外对汞的生物毒性进行了广泛深入的研究。归纳了近年来关于汞对水生生物,包括水生植物、鱼类、贝类、藻类及两栖类毒性效应和毒害机理的研究进展,并提出今后不仅要研究不同水生生物对汞形态的转化方式和转化机理,还要进一步寻找对低浓度汞污染最敏感的指示生物和监测指标。     

废干电池中镍的分布及其含量研究

在实验室条件下,对国产50个品牌80种废干电池中镍的分布及含量进行了研究。结果表明,95%的废干电池含有金属镍,其中碱性废干电池的镍主要分布在外皮(壳)和外底片,碳性废干电池主要分布在金属帽中,钮扣式废干电池分布在正极壳和负极盖。废干电池中镍的质量分数在1%~8.4%之间,平均质量分数为2.4%。废干电池的碳粉中不含镍。     

柠檬酸对膨润土吸附镍离子的影响研究

采用平衡吸附法,研究了柠檬酸对膨润土吸附镍离子的影响.吸附结果表明,当Ni2 初始质量浓度为30 mg/L时,振荡反应90 min,介质pH为5,投加量为5 g/L时,膨润土对Ni2 显示了较好的吸附性能.动力学研究表明该吸附过程符合Lagergren二级动力学模型,等温吸附实验表明其吸附行为符合Freundlich模型.离子强度增大及柠檬酸存在时,会降低其吸附能力.解吸实验发现,通过柠檬酸间接与膨润土结合的Ni2 结合牢固程度较差,更易解吸出来.表明柠檬酸的存在对镍离子的吸附有抑制作用.     

蔬菜废弃物基生物炭对铅的吸附特性

以蔬菜废弃物(芹菜)为原料,采用限氧裂解法制备了500℃下的蔬菜废弃物基生物炭,利用SEM扫描电镜、EDS能谱分析、CHN元素分析、FTIR红外光谱、比表面积及孔径分析等方法表征生物炭的物理化学性质,探究生物炭对水溶液中Pb(Ⅱ)的吸附特性及其影响因素。结果表明,500℃下制备的废弃芹菜生物炭孔隙较少,具有较小的比表面积和丰富的官能团。废弃芹菜生物炭对Pb(Ⅱ)具有良好的吸附效果,在初始pH值为5、投加量为0.8 g/L、初始质量浓度为400 mg/L时,其最大吸附量为240.5 mg/g,且投加量、初始质量浓度和体系pH值的影响强烈。废弃芹菜生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附在5 min内达到平衡,吸附过程更符合准二级动力学模型(R~20.99),表明其吸附速率主要受化学作用控制。同时吸附速率还受初始质量浓度的影响,初始质量浓度越低,吸附过程越先达到平衡。在试验范围内,等温吸附Langmuir模型和Freundlich模型都适合描述废弃芹菜生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附过程。     

镍网负载纳米TiO2对甲苯降解的实验研究

采用溶胶-凝胶法制备负载纳米TiO2的泡沫镍网,并利用自制的间歇式光催化反应装置对甲苯废气降解进行实验研究.考察了光源波长、湿度、含氧量、甲苯初始浓度等因素对甲苯去除率的影响,并对光催化剂的失活和再生进行了实验研究.结果表明,在光源波长为185 nm条件下,体系相对湿度为45％、含氧量为21％、甲苯初始质量浓度为208 mg/m3,甲苯的去除率达97％以上,通过紫外光照射失活光催化剂12 h,其活性能基本恢复,对甲苯的去除率达87％以上.     

泡沫镍负载TiO_2对砷的吸附和脱附研究北大核心

以泡沫镍为载体,通过溶胶凝胶法制备了负载型TiO2吸附剂,用于对水溶液中砷的吸附和脱附研究。考察了砷在吸附剂上的吸附动力学、溶液pH值对砷在吸附剂上吸附的影响、吸附等温线、脱附和吸附剂的重复利用。实验结果表明,在反应条件下,五价砷和三价砷在吸附剂上的吸附分别在1.5 h和2 h达到吸附平衡;吸附剂分别在溶液pH值为4和8时对五价砷和三价砷有最大吸附;在溶液pH值为7时,吸附剂对五价砷和三价砷的饱和吸附量分别为1.971和1.589 mg/g;在脱附溶液pH值为13.5条件下,吸附剂重复10次吸附后对三价砷和五价砷的去除率超过85%。     

兰州市蔬菜基地蔬菜体内As污染及累积效应研究

对兰州市蔬菜基地蔬菜体内As质量比进行方差分析和多重比较.结果表明,同一区域土豆、西红柿、茄子、辣椒、豆角、白菜和大葱体内As质量比之间表现出极显著差异,大葱体内As质量比显著高于其他蔬菜体内As质量比,白菜体内As质量比最低;不同区域相同土豆、西红柿、茄子、辣椒、白菜和大葱体内As质量比之间表现出显著差异.豆角体内As质量比之问没有表现出差异,兰州市七里河区蔬菜基地蔬菜体内As质量比显著高于其他各区蔬菜基地蔬菜体内As质量比,永登县蔬菜基地蔬菜体内As质量比最低.蔬菜体内As质量比与土壤As质量比呈显著正相关性.     

7FA临界灭火浓度的测定及7FA/BTP协同灭火作用研究

作为氢氯氟烃、氢氟烃和全氟烃的理想替代物,七氟环戊烷(7FA)因其具有环境友好性和环状结构而极具发展潜力.首先构建了临界灭火体积分数测定平台,采用杯式燃烧器法测得7FA熄灭乙醇火焰的临界灭火体积分数为8.4％.其次,为了规避其灭火体积分数稍高的缺点,将7FA和一溴三氟丙烯(BTP)按照一定的物质的量比进行了混合,结果表明,在7FA中加入少量的BTP可以显著提高其灭火能力并将其临界灭火体积分数降低到6％以下.最后,在此试验基础上对构建的理论预测模型的可靠性进行了验证,得出7FA与BTP之间存在协同灭火作用.     

曝气量及亚硝酸盐浓度对SBBR单级自养脱氮系统性能的影响

为了提高单级自养脱氮工艺的脱氮性能及稳定性,采用SBBR反应器,通过连续试验及间歇试验研究了曝气量对单级自养脱氮系统脱氮效率及脱氮负荷的影响,分析了反应器内不同曝气条件下氨氮降解特征、亚硝酸盐质量浓度与氨氮降解速率的关系,并探讨了污泥的亚硝酸盐氧化活性与SBBR反应器稳定性的关系。连续试验结果表明,曝气量从48 L/h提高到88 L/h,总氮平均去除率由72.46%增长至93.00%,总氮平均去除负荷由0.29 kg N/(m3·d)提高至0.57kg N/(m3·d)。间歇试验结果表明:氨氮降解速率随曝气量增加而提高,出水氨氮及总氮质量浓度随曝气量增加而降低;同时曝气期DO质量浓度随曝气量增加而有所升高;在整个SBBR周期内未出现亚硝酸盐积累的现象,亚硝酸氮质量浓度一直较低(低于2.00mg/L),向反应器中添加亚硝酸盐可以促进氨氮的降解;随曝气量增加,由于污泥的亚硝酸盐氧化活性较低,硝化作用产生的硝酸盐并未大幅增长,系统表现出了较好的稳定性;氨氮未完全降解时,反应器内DO质量浓度曲线缓慢下降或基本保持不变,当氨氮完全被去除时,系统不再耗氧,DO质量浓度迅速升高,曲线出现拐点,DO拐点对单级自养脱氮控制有重要参考价值。     

土壤重金属含量对3种常见菊科叶菜重金属累积的影响

为了解蔬菜产地土壤重金属含量对蔬菜重金属累积的影响,以我国南方常见的3种菊科叶菜(苦荬菜Sonchus oleraceus、生菜Lactuca sativa var.crispa、油麦菜Lactuca sativa)为研究对象,选择5种重金属为研究指标,对蔬菜及其产地土壤重金属含量的相关性等进行了分析。3种蔬菜的重金属富集系数表明,3种蔬菜吸收、累积不同重金属元素的能力存在明显差异(p0.05),5种重金属被蔬菜吸收的容易程度从大到小依次为镉、铬(汞)、铅(砷)。各蔬菜品种的重金属超标率和土壤重金属超标率存在不一致现象。其中,蔬菜中镉、铬、砷、汞的超标率均低于土壤的超标率,而蔬菜中铅的超标率则高于其对应土壤的超标率。对3种蔬菜产地土壤与蔬菜重金属质量比的相关性分析表明,其中除生菜中铅和砷与土壤中相应重金属元素相关性不显著外,其他情况下都呈显著相关性(p0.05)。建立了3种蔬菜及其土壤重金属含量的回归分析模型,并据此推算出种植3种蔬菜的土壤重金属安全阈值,其中,除生菜产地土壤中铅阈值在现行标准范围内之外,其他土壤重金属阈值均远高于现行标准。该阈值结合了大田土壤环境的实际情况,对当地农产品安全生产具有更强的针对性和可靠性。     

新时代城市土壤环境监测点位布设应用的研究分析

新时期城市构造呈现多样性,加上城市化、工业化发展迅猛,城市的演变日新月异,如何对城市土壤环境监测点位布设的方法进行取舍是十分关键的,本文详细介绍了城市土壤环境监测点位布设的方法以及其应用的研究分析,希望能为我国城市土壤环境监测的相关研究提供参考。     

长江口围填海土壤中PBDEs的浓度、组成及来源解析

选取上海市崇明岛为采样区域,研究1974—2010年5个年代的由长江泥沙冲刷淤积而成的长江口围填海土壤中PBDEs的质量比分布、组成特征,并对其进行来源解析。于2012年10月在选取的5个年代区域分别采用五点梅花网格布点法采集表层(0~15 cm)和深层(100 cm)土壤,样品经索氏提取和层析净化处理后,采用GC-MS定量定性方法检测。结果表明,12种PBDEs目标化合物全部被检出,表层和深层土壤中∑12PBDEs质量比范围分别为8.008~27.783 ng/g、7.032~12.506 ng/g,主要是低溴代PBDEs。此外,其污染水平随年代呈现不断上升的趋势。最后基于因子分析法解析其来源,围填海土壤样品中最主要的污染源是PBDE-17、47、66和28;而且结合土壤污染质量比及组分特征分析得到,表层土壤与下一年代的围填海深层土壤的污染水平和来源基本一致。     

Effects of premixed methane concentration on distribution of flame region and hazard effects in a tube and a tunnel gas explosion

Study of flame distribution laws and the hazard effects in a tunnel gas explosion accident is of great importance for safety issue. However, it has not yet been fully explored. The object of present work is mainly to study the effects of premixed gas concentration on the distribution law of the flame region and the hazard effects involving methane-air explosion in a tube and a tunnel based on experimental and numerical results. The experiments were conducted in a tube with one end closed and the other open. The tube was partially filled with premixed methane-air mixture with six different premixed methane concentrations. Major simulation works were performed in a full-scale tunnel with a length of 1000 m. The first 56 m of the tunnel were occupied by methane–air mixture. Results show that the flame region is always longer than the original gas region in any case. Concentration has significant effects on the flame region distribution and the explosion behaviors. In the tube, peak overpressures and maximum rates of overpressure rise (dp/dt)_max for mixtures with lower and higher concentrations are great lower than that for mixtures close to stoichiometric concentration. Due to the gas diffusion effect, not the stoichiometric mixture but the mixture with a slightly higher concentration of 11% gets the highest peak overpressure and the shock wave speed along the tube. In the full-scale tunnel, for fuel lean and stoichiometric mixture, the maximum peak combustion rates is achieved before arriving at the boundary of the original methane accumulation region, while for fuel rich mixture, the maximum value appears beyond the region. It is also found that the flame region for the case of stoichiometric mixture is the shortest as 72 m since the higher explosion intensity shortens the gas diffusion time. The case for concentration of 13% can reach up to a longest value of 128 m for longer diffusion time and the abundant fuel. The “serious injury and death” zone caused by shock wave may reach up to 3–8 times of the length of the original methane occupied region, which is the widest damage region.     

污水灌溉对土壤重金属含量、酶活性和微生物类群分布的影响

以沈阳张士灌区长期污灌的农田土壤为对象,研究了土壤重金属、土壤酶活性、微生物生物量和种群分布特征,分析了土壤微生物参数与土壤重金属和土壤性质的相关关系.结果表明,虽然已停止污灌十余年,张士灌区农田土壤仍存在Cd、Zn、Cu等多种重金属污染.土壤Cd污染最严重,含量达1.75～3.89 mg·kg-1.土壤耕作层(0～30cm)Zn、Cu、Pb总含量随土层深度增加逐渐减少,而Cd元素的垂直分布呈向下迁移的趋势.Cd、Zn、Cu、Pb等4种重金属含量水平分布特征相似,均为1号样地＞2号样地＞3号样地＞4号样地.相关性分析表明,张士灌区土壤酶活性、微生物生物量和种群分布受重金属污染和土壤养分的影响,土壤养分含量(有机碳、N、P、K)对微生物的正面效应大于重金属对微生物的负面效应.土壤全量Cd和速效K对微生物参数的影响最为明显,Cd含量与多酚氧化酶活性和微生物生物量(Cmic)呈极显著负相关,与纤维素酶活性呈极显著正相关(P＜0 01),速效K含量与多酚氧化酶活性、微生物生物量以及可培养微生物种群数量均呈极显著正相关(P＜0.01).