靖江市某电镀集中区典型重金属迁移转化模型参数灵敏性分析

伴随重金属污染风险的不断提高,流域重金属迁移转化模型的构建和水体重金属的模拟预测受到广泛关注,关键参数的甄选是模型优化的重点.本文构建了某电镀集中区Ni、Cu重金属迁移转化数学模型,以Ni为例,采用标准秩回归分析方法(SRRC法)和Sobol多元自适应回归样条算法(Mars-Sobol法)对7个重金属模型参数进行敏感性分析,并针对确定的2个敏感性参数对Ni、Cu模型进行率定和验证.结果表明:1SRRC法的Ni河沙分配系数的敏感性占比为96.1%~99.7%,平均为99.2%,泥沙沉降速率为0.1%~3.3%,平均为0.5%.2Mars-Sobol法的Ni河沙分配系数的总敏感度占比为87.18%~93.44%,平均为90.28%;泥沙沉降速率为5.68%~10.68%,平均为8.21%;随水流运动方向,Ni河沙分配系数敏感性逐渐减低,泥沙沉降速率参数敏感性逐渐增强.3相较于SRRC法,Mars-Sobol考虑了参数间的交互作用,通过Ni、Cu迁移转化模型中敏感参数"河沙分配系数"和"泥沙沉降速率"的率定和验证,Ni、Cu模拟相对误差可控制在15.28%和14.46%,实现了重金属模型的高效和高精度预测.     

模拟分析白骨壤湿地系统中Ni的分配循环及其净化效果

在温室中建立红树林植物白骨壤模拟湿地系统,分别用正常、5倍和10倍浓度的人工配置的城市污水每周定时定量对模拟系统污灌2次,用海水作对照,持续1 a.研究重金属Ni在系统中的分配、循环和被净化的效果以及系统对Ni的承受能力.结果表明：加入系统的Ni主要留存在土壤中,很少迁移到植物体和凋落物中.模拟系统对重金属Ni的净化效果显著,达到92%以上.根据物质平衡模型计算得土壤子系统Ni的环境容量较大,因此整个模拟系统对Ni污染的承受力较大.     

珠江口磨刀门水体中重金属分布、分配特征及其影响因素

本文利用2018年1月盐水上溯期间在磨刀门区域所获得的现场调查资料,分析该区域的重金属污染现状及空间分布特征,探究重金属的迁移转化特点以及盐度等环境因素对重金属分配结果的影响。基于水体盐度及层化水平将研究区域分为淡水区、混合区及咸水区。结果表明,颗粒态与溶解态重金属含量在淡水区与咸水区之间存在显著差异,颗粒态重金属含量均呈现出由陆向海方向随盐度增加而降低的趋势,各元素的空间变异程度依次为Cd>Cr>Zn>Pb>Cu>As>Ni>Co;溶解态Pb、Cr、As、Co浓度沿向海方向呈逐渐升高趋势,而Cd、Cu、Ni、Zn浓度则呈现“低—高—低”的变化特征,各元素的空间变异程度依次为Zn>Cr>Cd>Pb>Cu>Co>As>Ni。重金属的固液分配系数沿向海方向呈逐渐下降趋势,主成分分析结果表明,盐度和悬浮物浓度是影响磨刀门河口重金属分配的主要环境因素。     

拉多加海岸西北白钨矿化夕卡岩形成过程中辉石化学成分的变化

<正> 列举的拉多加海岸西北白钨矿化夕卡岩中辉石化学成分的详细研究结果表明,在夕卡岩化过程中,辉石含铁量的提高取决于矿物物质的再分配,同时Mn、zn、Sc、Co、Ni、Ti和W也增加。形成的顺序依次为透辉石、次透辉石,而最后为铁次透辉石。表明,辉石的成分和性质与夕卡岩作用的一定阶段有关。     

利用微量元素协变图鉴别成岩作用

<正> 主要由于岩石中微量元素含量的变化范围很宽,还由于微量元素在不同相中是以可预测的方式分配的,所以微量元素资料在岩套的成因研究中占有极其重要的地位。迄今,虽然人们已提出了使微量元素的丰度与体系中保留的或部分熔融产生的液体的分数     

植物A.murale和A.corsicum修复镍污染土壤

通过盆栽试验,研究了镍富集植物A murale、A.corsicum及普通作物萝卜和芥菜,在4种不同Ni含量土壤中富集Ni的能力.A.murale和A corsicum能够超量富集Ni,在4种土壤处理中,其地上部Ni浓度均显著高于萝卜和芥菜.在墨江土壤(Ni 1062mg/kg)中,Amurale和A.corsicum去除Ni能力明显大于萝卜和芥菜;在信宜土壤(Ni课107mg/kg)中,芥菜去除Ni能力最强;而元江土壤(Ni 2519mg/kg)中4种植物去除Ni的能力均很低.调节土壤pH值能显著改变A murale和A.corsicum提取Ni的能力,最佳去除Ni土壤pH值在6.0左右.酸化及碱化处理蛇纹岩发育土壤均显著降低了A murale和A corsicum去除土壤Ni的能力.     

植物A. murale 和A. corsicum 修复镍污染土

通过盆栽试验,研究了镍富集植物A. murale、A. corsicum 及普通作物萝卜和芥菜,在4 种不同Ni 含量土壤中富集Ni 的能力.A.murale 和A. corsicum 能够超量富集Ni,在4 种土壤处理中,其地上部Ni 浓度均显著高于萝卜和芥菜.在墨江土壤(Ni 1062mg/kg)中,A.murale 和A. corsicum 去除Ni 能力明显大于萝卜和芥菜;在信宜土壤(Ni 107mg/kg)中,芥菜去除Ni 能力最强;而元江土壤(Ni 2519mg/kg)中4 种植物去除Ni 的能力均很低.调节土壤pH 值能显著改变A. murale 和A. corsicum 提取Ni 的能力,最佳去除Ni 土壤pH 值在6.0左右.酸化及碱化处理蛇纹岩发育土壤均显著降低了A. murale 和A. corsicum 去除土壤Ni 的能力.     

好氧高温堆肥处理对猪粪中重金属形态的影响

用 Tessier 连续提取法研究了好氧高温堆肥处理对猪粪中重金属结合形态变化的影响.结果表明,经过好氧堆肥处理,猪粪中 Pb、Cu、Zn、Ni、Cr、Cd、As 的总浓度升高;碳酸盐结合态 Ni、Zn 的浓度降低,其余 Pb、Cu、Cr、Cd 的浓度都升高;硫化物及有机结合态、残渣态重金属的浓度普遍升高,仅有硫化物及有机结合态 As 和 Zn 的浓度下降;可交换态 Cu、Zn、Cr、As 的浓度显著降低.堆肥处理可以降低可交换态和碳酸盐交换态 Pb、Ni、Cu、Cr、Zn、As 和铁锰氧化物结合态 Pb、Cu、Cr、As 的分配系数,因此可以降低猪粪中重金属的有效性.堆肥处理有利于降低猪粪土地利用中重金属污染的风险.     

LC添加剂对垃圾焚烧飞灰熔融过程重金属迁移特性的影响

垃圾焚烧飞灰熔融处理可以实现对重金属污染的有效控制.通过实验系统研究了熔融处理过程液体陶瓷添加剂对重金属迁移特性的影响.研究表明1400℃时加入液体陶瓷可以显著增加Cr、Pb和Zn的固化率,但却使Cd和Cu的固化率降低.当添加剂小于10%时Ni的固化率几乎不受影响.加入10%LC的结果表明,Cr、Zn的挥发主要在61min后进行;随着温度升高,Cr的固化率逐渐降低,其它金属变化不显著.结果表明LC添加剂对熔融过程重金属固化影响显著,而且LC对各种重金属的影响具有选择性,为了实现重金属良好固化,LC添加比例要适量,而且熔融时间不宜超过33min.     

垃圾焚烧飞灰的熔融特性研究

以飞灰从开始熔融到熔渣全变成液体这一过程中的4个温度段所得到的熔渣为研究对象,探讨了它们的外观结构、成分、浸出毒性以及液固比、浸取液的pH值对熔渣中Ba、Cd、Ni等重金属浸出量的影响规律．结果表明：飞灰开始熔融后,随着温度的升高,熔渣的颜色逐渐变深、质地逐渐变硬、玻璃化现象逐渐明显,Ca、Al、Mg、K、Fe等主量元素的质量百分含量逐渐升高;熔融温度在1230℃以上所得到的熔渣不再是具有浸出毒性的危险废物;液固比对Ba、Zn、Cd和Ni的浸出量影响较大,而对As的影响较小;Ba、Cu、Pb和Zn等重金属元素在强酸和强碱环境下比较容易浸出．     

Hg2+，Ni2+和Cu2+对嗜热四膜虫的急性及联合毒性效应

采用混合毒性指数法,研究了重金属离子Hg2 ,Ni2 和Cu2 对嗜热四膜虫(Tetrahymena thermophila)BF5的急性及联合毒性效应.急性毒性效应研究表明:Hg2 ,Ni2 和Cu2 对嗜热四膜虫的毒性大小为Hg2 >Ni2 >Cu2 ,且3种重金属离子的,IC50值随时间的延长而变小.联合毒性效应研究表明:Hg2 与Cu2 ,Hg2 与Ni2 ,以及Hg2 ,Ni2 和Cu2 三者共存.在毒性比为1:1时,表现为先相加后协同作用;Hg2 与Cu2 在浓度比为1:1时,表现为先拮抗后相加作用;Hg2 与Ni2 在浓度比为1:1时,表现为先拮抗后独立作用;Ni2 与Cu2 在毒性比为1:1时,表现为协同作用.在浓度比为1:I时表现为相加作用;Hg2 ,Ni2 和Cu2 三者共存,在浓度比为1:1时,表现为拮抗作用.     

叶菜类蔬菜对海藻碘的吸收与积累特征

以叶菜类蔬菜菠菜、大白菜、生菜、香菜、芥菜和雪菜为研究对象,利用海藻固体碘肥和海藻液体碘肥作为外源碘,在露天和大棚栽培条件下进行蔬菜植物碘强化的田间试验,通过分析蔬菜对碘吸收量的动态变化和碘在蔬菜各器官的分布和分配状况,研究了叶菜类蔬菜对外源碘的吸收与积累特征.结果表明,供试叶菜可食部分中碘的含量随着外源碘添加量的增加而增加;随着取样时间的延后,叶菜可食部分中碘的含量呈现出下降的趋势;喷施液体碘肥比土施固体碘肥更有利于叶菜对碘的吸收和积累,前者使吸收的碘大部分积累在叶面,后者则大部分积累在根部.     

气升式环流生物反应器的流体力学及传质特性

本文从气泡运动及气含率、液体循环汽－液传质、反应器能耗分配几方面概述气升式环流反应器方面的最新研究进展，在此基础上．指出进一步研究的重点与方向。     

三峡库区沉积物中镍污染特征评价

截至2017年10月,三峡库区已连续第8年实现175 m蓄水目标.为了研究三峡库区在175 m运行条件下,基于不同水文情势Ni的时空变化,探求水库调度运行对库区内Ni含量的影响,并建立库区水环境中Ni元素污染评价体系.于2015年12月至2017年6月连续4个水期采集水体表层沉积物共173个,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了沉积物中的Ni含量,发现三峡库区4个水期沉积物中Ni的平均含量均高于长江流域沉积物背景值和土壤背景值;从空间变化看,干流Ni含量从上游至下游呈增加趋势,支流Ni含量高于干流,且下游支流的Ni含量明显高于上、中游;从时间变化看,在175 m运行条件下,Ni含量较为稳定,且有降低的趋势,此外沉积物中Ni含量并未因枯、丰水期的影响而产生明显变化;同时建立了三峡库区Ni的地球化学基线模型,连续4个水期沉积物中Ni的基线值分别为47. 0、44. 2、42. 9和41. 9 mg·kg~(-1),位于中、下游的干、支流Ni含量明显受到人类活动的影响;分别以Ni的全球背景值,长江沉积物背景值和地球化学基线值为参考值进行污染评价对比,采用地积累指数法研究发现,三峡库区水环境除干流沿岸的丰都县和秭归县归州镇附近存在Ni的无至中度污染,其余均不存在污染;采用潜在生态风险评价方法发现Ni含量存在轻微潜在生态危害.采用地球化学基线值为参考比采用全球背景值和长江沉积物背景值得到的评价结果更科学,更能适应不同地域的时空变化.     

Pb~(2+)、Ni~(2+)在核桃壳上的竞争吸附研究

以核桃壳为吸附剂研究Pb2+、Ni2+在吸附剂上的动力学方程、吸附等温线及竞争吸附行为。研究表明,Pb2+、Ni2+在吸附剂上的吸附均满足拟二阶动力学方程,线性相关系数均高达0.99;Pb2+、Ni2+吸附平衡浓度满足Langmuir吸附等温方程。Pb2+、Ni2+竞争吸附表明吸附剂对Pb2+的吸附能力比Ni2+强。     

金属元素比值在镁铁质-超镁铁质侵入岩的铂族元素矿床勘探中的应用

即使岩浆中可能含有足够在侵入体中形成矿床的铂族元素,然而由于硫化物起到了铂族元素集聚体的作用,因此岩浆在它现在的位置定位以前就不应该经历硫化物的分凝作用。先期硫化物的分凝作用将把铀族元素从岩浆中提取出来并在别的位置(可能在深部)淀积下来。假如先期硫化物的分凝作用没有把铂族元素从岩浆中提取出来,那么它们就有可能在侵入体中早期硫化物形成的位置富集。由于铂族元素在硫化物中具有此Ni和Cu高得多的分配系数,所以硫化物的分凝作用会强烈地影响Ni和Cu与铂族元素的比值。因此,为了判断某一侵入体中是否有可能赋存有铂族元素矿床,应该对冷凝边上Ni和Cu与铂族元素的比值加以研究。如果冷凝岩中铂族元素相对于Ni和Cu而言没有被贫化,那么该侵入体中就可能赋存铂族元素矿床。为了对侵入体中富集的铂族元素进行定位,可以利用横穿地层剖面岩石的Ni和Cu与铂族元素的比值,来寻找硫化物最初达到饱和的位置。然而,由于Ni和Cu与铂族元素的比值还受橄榄石和铬铁矿结晶作用的影响而使情况变得复杂化。为了消除橄榄石和铬铁矿对铂族元素和Ni迁移的影响,有必要考虑Pd/Ir或Pd/Rh或Pd/Pt与Ni/Cu的比值关系。     

万州老城区楼顶菜地土壤重金属污染特征

为研究万州老城区菜地土壤重金属污染状况,运用ArcGIS地统计分析模块分析了万州老城区楼顶菜地中5种重金属元素Cr,Cd,Cu,Ni和Mn的空间分布特征,并采用地累积指数法评价了楼顶菜地土壤中重金属的污染状况.结果表明:w(Cu),w(Ni)和w(Mn)属于中等变异,w(Cr)和w(Cd)属于强变异,说明楼顶菜地重金属的来源受外界干扰明显,空间变异较大;在空间分布上,这5种重金属存在一个相同的高值区A,位于研究区西北部;w(Cr),w(Ni)和w(Mn) 另一高值区在研究区中西部部分重合,表明Cr,Ni和Mn元素之间可能存在一定的复合污染,与相关性分析的结果一致;根据地累积指数法评价结果,万州老城区楼顶菜地土壤Cd为重度污染,Cr为轻度污染,Cu,Ni和Mn未受污染.      

基于局部Moran's I和GIS的珠江三角洲肝癌高发区蔬菜土壤中Ni、Cr的空间热点分析

局部Moran's I是一种鉴定土壤重金属空间热点、区分空间集聚和空间离散的有用工具. 本研究在珠江三角洲肝癌高发区系统采集了208个蔬菜地表层土样,分析每个样品的Ni和Cr含量,并在此基础上分析研究区蔬菜土壤中Ni、Cr的空间热点. 结果表明,Ni、Cr的平均含量为33.2 mg/kg、80.8 mg/kg,比其相应的广东省土壤背景值分别高出130%、60%. 总体上,土壤中的Ni有一定程度的积累,Cr的积累现象并不明显.本研究分别选取3 000、6 000、9 000 m作为距离尺度计算Ni、Cr的局部Morans I,基于6 000 m作为距离尺度的局部Moran's I鉴定了土壤Ni、Cr的空间热点;Ni、Cr的"个别热点"分布在研究区的北部,主要受人为因素的影响,"区域化热点"分布在研究区的南部,主要受成土母质控制.研究区原发性肝癌死亡率最高的区域与Ni、Cr的"区域化热点"重叠,两者区域上分布的一致性有可能为排查其环境致病因子提供一种思路.     

络合-超滤耦合工艺去除水中镍离子的研究

以聚丙烯酸钠(PAANa)和聚乙烯亚胺(PEI)作为络合剂,将其与镍离子络合后的溶液转移至超滤杯中,在0.1 MPa压力下通过聚醚砜超滤膜进行分离,研究pH值和络合剂/Ni2+装载质量比(L)对Ni2+去除率的影响,并根据朗缪尔等温模型拟合络合反应平衡常数.同时研究超滤时间对膜通量和Ni2+去除率的影响.结果表明,选用PAANa为络合剂,在pH值为8、L=5时,Ni2+的去除率达到最大值99.5%.PEI为络合剂时,Ni2+去除率在pH值为7、L为5时达到最大值93.0%.不同pH值条件下拟合得到的络合平衡常数表明,pH为7时最有利于络合反应.另外,单个络合剂单体所能结合的Ni2+个数随着pH值的升高而增大.研究结果还表明,在长达12 h的超滤时间内,PAANa为络合剂时,膜通量的衰减<10%;PEI为络合剂时,膜通量基本保持不变;Ni2+的去除率都基本保持恒定.因此,在合适条件下,络合-超滤耦合工艺能有效去除水中的镍离子.     

崇明岛滨岸滩地植物系统中重金属元素的分布累积与相互关系

以滩地几种常见大型植物为研究对象,系统地分析了Cd及Ni在芦苇、海三棱草和互花米草系统中的分布与累积,以及Cd,Ni,K及Ca 4种重金属元素在芦苇中的相互关系.结果表明:Cd及Ni在芦苇、海三棱草和互花米草根部的累积程度较高,约占总量的50%以上.w(Cd)在3种植物不同器官中均为根>茎>叶. 3种植物等量的地下部分中互花米草的阳离子交换量(CEC)可能最高; 互花米草各器官对Cd及Ni的累积能力均强于芦苇和海三棱草. 芦苇地下部分对K及Ca的吸收可以促进Ni的吸收与累积,但同时对Cd的吸收与累积却有一定的阻碍作用;茎中K及Ca与Ni及Cd均表现为一定的拮抗作用;在芦苇体中营养元素K及Ca呈一定的协同作用. 以w(Cd)及w(Ni)在上海市土壤分级标准中的相关背景值为参考,崇明岛滨岸滩地植物系统根际土壤中的w(Cd)及w(Ni)整体上处于清洁水平.