砷浓度、形态及碳酸氢盐对蜈蚣草吸收砷的影响

为了探讨超富集植物蜈蚣草在处理高砷地下水方面的可行性,研究了水培条件下砷的浓度、形态和碳酸氢盐(HCO-3)对超富集植物蜈蚣草吸收砷的影响。实验中使用了浓度为0.1～100mg·L-1的As(III)和As(V)溶液。HCO-3处理中,HCO-3浓度范围为0.5～20mmol·L-1,As(III)或As(V)的浓度为5mg·L-1。结果表明,在水培条件下,蜈蚣草具有明显的耐高砷特征。当介质砷含量高达100mg·L-1时,砷的去除率可达到80%,且对As(III)的吸收效率高于As(V)。植物体内砷形态研究表明,蜈蚣草体内2种形态砷的含量与外源砷形态有一定的关系,As(V)处理条件下,植物体中的As(V)比例较As(III)处理高。高浓度的HCO-3(20mmol·L-1)处理对蜈蚣草地上部分生物量没有明显影响,但是抑制了地下部分的生长,并且对砷的吸收表现出明显的抑制作用。     

内蒙古河套地区水体中砷的地球化学特征

采样分析典型地砷病区域——内蒙古河套地区地下水、地表水和自来水中砷含量和形态,研究河套地区水体中砷分布状况,并采集山西山阴县大营村(地下水)和山东招远地区水样(地表水、地下水),以用于污染特性比较和源解析。结果发现,内蒙古河套地区和山西省山阴县大营村作为生活饮用水的地下水中砷含量超标率较高,其中内蒙古临河区狼山镇先锋七社和山西大营村地下水砷含量平均值分别为368.9和443.5μg.L-1,分别有75%和100%的水样超过GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》中农村小型集中和分散式供水砷含量限值。内蒙古五原县乃日乡的175个水样中,也有59%的地下水样砷含量高于50μg.L-1,且砷形态主要以无机砷为主。河套地区地表水水样砷含量大部分在50μg.L-1以下,部分自来水(水源为地下水)样砷含量超过生活饮用水标准。     

整流电絮凝技术对缺氧地下水中As(Ⅲ)的原位修复

地下水中砷污染的原位修复治理对人类社会的可持续发展具有重要意义.本文研发了一种新型整流电絮凝反应体系,可实现对缺氧地下水As(Ⅲ)的原位修复.实验结果表明,最优操作条件为:电流密度为4.4 m A·cm~(-2),铁棒和MMO的阳极工作时间比值(TFe-anode/TMMO-anode)为1∶2,反应周期为24 s.在最优条件下,含有500μg·L~(-1)As(Ⅲ)的模拟地下水经过30 min电絮凝处理后砷的固定脱除效率达92%,总能耗为0.11 kW·hm~(-3).此外,水体中的HCO_3~-和PO_4~(3-)等无机阴离子对砷的固定具有抑制作用.在该反应体系内,电解生成的Fe(Ⅱ)与O2之间的氧化反应生成具有强氧化性的Fe(Ⅳ)可有效将As(Ⅲ)氧化成毒性较小且更易于固定脱除的As(Ⅴ),进而显著促进了砷在Fe(Ⅲ)絮凝沉淀作用下的固定脱除.     

砷对绿藻的毒性效应及氧化还原条件的影响

选择绿藻中耐毒品种莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)为研究对象,分析三价砷加入对其体系氧化还原条件的影响,研究代表性绿藻莱茵衣藻C.reinhardtii对水体三价砷毒性的响应.结果表明,光照或黑暗条件下莱茵衣藻C.reinhardtii的生长都会使pH升高,氧化还原电位(Eh)减小.根据pH-Eh分析可知,水体三价砷As(Ⅲ)大部分以H_2AsO_3~-存在,H_2AsO_3~-加入后pH升高和Eh减小趋势更为明显,并随其浓度增大,Eh会出现缓慢上升趋势.同时,pH与Eh变化也会影响砷对藻类的毒效应,当pH值为10.0—10.5,Eh为-143—-136 mV时,三价砷浓度增大对藻类生长速率没有明显影响,但当pH值为9.5—10.1,Eh为-156—-143 mV时,三价砷浓度增大会明显降低了藻类生长速率.     

微孔曝气与覆盖对城市重污染河道底泥磷形态分布及释放过程的影响

采用自行研发的泥-水界面微孔曝气系统,开展了底泥表面曝气和覆盖对城市重污染河道底泥磷释放及形态分布规律的影响研究.结果表明,微孔曝气能够有效提高上覆水的溶解氧(DO)和沉积物的氧化还原电位(Eh),能够将泥-水界面Eh维持在-100 m V左右,DO提高到6 mg·L-1以上.与对照比较,原位覆盖处理的上覆水DO和Eh有一定提高,但仍明显低于微孔曝气处理.与对照相比较,微孔曝气处理均有效降低上覆水中总磷(TP)和溶解性正磷酸盐(PO3-4)的含量.试验结束时,微孔曝气(A)和微孔曝气+原位覆盖处理(A+C)上覆水中TP含量由初始的0.201 mg·L-1分别降至0.062 mg·L-1和0.050 mg·L-1;上覆水中PO3-4含量由0.086 mg·L-1和0.078 mg·L-1分别降至0.026 mg·L-1和0.023 mg·L-1.与对照相比,微孔曝气处理明显降低了底泥间隙水中TP的浓度,在整个培养期间,其TP含量平均下降38.8%(A)和47.9%(A+C).底泥原位覆盖处理对抑制泥-水界面磷释放能力要弱于微孔曝气处理,而且在试验后期(50 d),上覆水中TP和PO3-4的含量均有所反弹.不管有无覆盖,泥-水界面微孔曝气处理均显著改变了表层底泥磷形态分布特征,显著降低了底泥中铁铝结合态磷(Fe/Al-P)组分比例,而钙结合态磷(Ca-P)含量比例却出现明显增加.单一的表面覆盖处理对底泥磷形态分布特征没有显著影响(P0.05).研究表明,与单一的处理效果相比较,泥-水界面纳米微孔曝气处理,并结合底泥原位覆盖,更有利于抑制城市重污染河道泥-水界面中磷的释放风险.     

纳米铁用于饮用水中As(Ⅲ)去除效果

主要考察实验室合成制得的纳米铁对毒性高,迁移能力强,在厌氧地下水中作为砷的主要存在形式的As(Ⅲ)去除效果.通过批实验探讨吸附动力学,以及pH和纳米铁投加量对As(Ⅲ)的去除影响.反应1 h时,0.25 g纳米铁对起始质量浓度为910μg·L-1 As(Ⅲ)的去除率高达99%以上;反应遵循准一级反应动力学方程,标准化后的速率常数ksA为1.64mL·m-2·min-1.研究结果表明,具有高反应活性的纳米铁将成为饮用水中砷去除非常有效的吸附材料.     

乌梁素海水体砷存在形态模拟及影响因素分析

为阐明湖泊水体中砷(As)的存在形态及水环境条件对重金属形态变化的影响规律,对湖泊重金属污染修复治理方面提供科学依据,采集乌梁素海水样,对湖水中As含量与存在形态进行分析,在考虑As污染程度的基础上,利用PHREEQC研究湖泊水体中As的存在形态,并分析温度、酸碱度及氧化还原条件对As存在形态的影响。结果表明,水样中As含量范围在2.27~11.98μg·L-1之间,平均含量为6.67μg·L-1(n=15,std=3.41),其所有监测点的含量都未超出地表水标准和国家渔业用水标准.水体中As的主要存在形态为五价态的HAs O42-;N13采样点As的主要存在形态较为特殊,主要为三价态H3As O3,含量达到97.59%。温度对As各种存在形态最终分布无大影响。As存在形态受p H影响较大,水体p H较低时(p H=6~7.5),As主要以配合反应为主;随着p H的升高(p H=7.5~11),As逐渐发生水解反应。水体的氧化还原性对As影响较明显,当水体处于还原状态时,As主要以H3As O3和H2As O3-占主导地位;处于氧化性状态时,HAs O42-和H2As O4-占主导地位。因此对于寒旱区湖泊,应对冰封期湖泊环境与水体砷含量予以重视。     

绿藻胞外聚合物对无机砷生物累积特征的影响

绿藻对无机污染物的净化作用受其自分泌胞外聚合物EPS影响.以EPS释放量高的蛋白核小球藻为绿藻代表,通过24 h短期As(Ⅲ)和As(V)的模拟水体暴露实验,研究绿藻对无机砷的生物累积特征及EPS影响.结果表明,在0—40 mg·L~(-1) As(Ⅲ)和As(V)暴露浓度范围,蛋白核小球藻细胞内的砷累积速率随暴露浓度的增加而升高,其动力学拟合结果符合Michaelis-Menten酶促反应动力学方程. EPS与无机砷存在界面相互作用影响,无机砷暴露浓度升高可促进小球藻EPS分泌, EPS与砷累积速率之间呈现正相关线性关系(R~2 0.900),主要影响成分是溶解态EPS.完整藻细胞与脱除胞外聚合物的活体细胞相比, As(Ⅲ)、As(V)暴露的最大吸附累积量分别增加30.6%和14.2%,而最大胞内累积量降低49.0%和31.0%. EPS与无机砷的微界面交互作用影响绿藻对砷污染的净化修复.     

曝气复氧对滇池重污染支流底泥污染物迁移转化的影响

利用模拟试验方法,研究和探讨了河道曝气复氧对滇池重污染支流底泥污染物迁移转化的影响,结果表明:(1)曝气复氧会导致上覆水体pH值上升0.6～1.0;(2)曝气复氧对上覆水体中TN、TP的质量浓度影响相似,在好氧处理条件下呈下降趋势,而在不曝气的对照处理中呈持续上升趋势,两种状况上覆水体TN、TP的平均变化速率分别为:-0.156 mg·L-1·d-1、-0.060mg·L-1·d-1和0.414mg·L-1·d-1、0.036mg·L-1·d-1;(3)上覆水体中COD的质量浓度在好氧和对照两种处珲条件下,表现出两种不同的变化趋势,前者先上升后下降,而后者先下降后上升,平均变化速率分别为-0.361 mg·L-1·d-1和0.314 mg·L-1·d-1;(4)曝气复氧可抑制河道底泥向上覆水释放污染物质,适合于重污染河道水体修复.     

湖南桃江锰矿对溶液中As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的去除及迁移行为对比

锰氧化物对砷的去除有着环境和地球化学现实意义,本文通过批实验和柱实验研究湖南桃江锰矿对溶液中As(Ⅴ/Ⅲ)的去除行为差异和迁移行为.Langmuir吸附等温线结果表明,锰矿对As(V)和As(Ⅲ)的理论最大吸附量分别为1.32 mg·g~(-1)和0.30 mg·g~(-1).As(Ⅴ/Ⅲ)在锰矿表面的动力学符合拟二阶动力学模型,表明锰矿吸附As(Ⅴ/Ⅲ)均属于化学吸附,受化学反应速率控制;反应吸附速率常数K_(2[As(Ⅴ)])K_(2[As(Ⅲ)]),表明锰矿对As(Ⅴ)的吸附速率更快.锰矿在氧化As(Ⅲ)时,溶液中As(Ⅲ)减少速率与溶液中Mn浓度变化非常一致,表明砷的氧化行为与锰矿相关.CDE和Thomas吸附模型拟合As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的迁移行为表明,Mn~(2+)、Al~(3+)、PO■和SiO■均会降低锰矿的最大吸附量和滞留因子,其中Al~(3+)对As(Ⅲ)的吸附具有较强的拮抗作用,最大吸附量下降至0.002 mg·g~(-1),对As(Ⅴ)的拮抗作用相对较弱,而PO■和SiO■对As(Ⅴ/Ⅲ)在柱实验中的拮抗作用相近.研究为就地处理湖南地表和地下水砷污染提供了新的处理矿物.     

大同盆地高砷地下水中可培养耐砷微生物的群落结构

大同盆地是典型的高砷地下水分布区。利用从地方性砷中毒严重病区山阴县采集的高砷地下水样品,用稀释培养法实验研究了外加砷源对地下水中微生物数量的影响;同时基于生物学可培养法和16SrDNA序列比对法,选取代表性高砷水样,研究了耐砷菌的种群特征。结果表明,外加砷源对地下水中微生物数量影响显著,高浓度砷会抑制大部分微生物生长,使微生物数量减少;低浓度砷对微生物生长具有一定促进作用。通过多次分离、纯化从3个不同砷含量地下水样中分离到多株砷抗性菌,经鉴定属于主要为Bacillus、Pseudomonas、Paenibacillus、Aeromonas、Enterobacter5个属。从RDP(RibosomalDatabaseProject)分析显示3个水样可培养微生物组成不同,都有生存能力强能够耐低浓度NaAsO2的Bacillales,优势耐砷菌是γ-proteobacteria,其中Enterbacter具有耐高浓度NaAsO2的能力。     

高浓度聚合氯化铁混凝剂的净水效果

采用共聚方法制备聚合氯化铁混凝剂．试验了它对模拟水的除浊和脱色效果,对高、中、低浊度的地表水以及炼油废水的处理效果．实验结果表明：与FeCl3相比,聚合氯化铁(PFC)具有更好的除浊、脱色效果,COD去除率、除油率的效果大大提高;W／Fe摩尔比对PFC混凝效果的影响不尽相同,在实际水处理中,应根据处理对象的不同,选择合适的参数以达到最佳的混凝效果．     

铁对马蹄莲除磷效果的影响

采用营养液培养方法研究Fe对马蹄莲系统除磷效果的影响.实验结果显示,硫铁矿渣和FeCl3均能提高废水中磷的净化效果,FeCl3对马蹄莲净化废水中的总磷、水溶性磷效果尤为明显.与对照相比,FeCl3＋马蹄莲系统对TP平均去除率提高14.75%,水溶性磷比对照高9.25%.随着时间的延长,SOD和POD都是先上升后下降,C...     

Ecological properties of soil water and effects on forest vegetation in the Loess Plateau

In the Loess Plateau of China, soil water has three ecological properties: high infiltration capacity, high storage capacity and availability to deep plant roots. Soil desiccation is the most serious problem for forest vegetation in the Loess Plateau. Arid soils are the result of intensified soil desiccation caused by disturbances in plant succession, which constitute the ecological foundation of soil water. The negative effects of the arid soil layer on surface water infiltration for recharging underground water are discussed in terms of ecological hydrology. The arid soil layer disrupts the link between surface water and underground water and prevents vertical precipitation infiltration from supplementing underground water. Forest vegetation has a significant runoff-retaining efficiency that reduces total runoff from forest areas leading to low surface and ground runoff which affect the water cycle on a watershed scale.     

Health risk of arsenic in the alluvial aquifers of Lahore and Raiwind,Punjab Province,Pakistan: an investigation for safer well water

Environmental pollution has generated release of high amounts of arsenic (As) which ultimately are detected in the water of Indus Basin Punjab, Pakistan. The area is characterized by a semiarid climate, and alluvial deposits. This investigation, an extension of previously reported As-affected area in Lahore and Kasur, aimed to (1) assess the extent of water contamination in this area and (2) determine possible safer sites for future water use. In a comparative study, total As contamination of underground water from individual dwellings and community water supply of some villages located at the boundary of the Sheikhopura and Lahore districts, Pakistan were measured to compare with previously published data of villages located at the boundary of the Lahore and Kasur districts. The results showed variable levels of As in shallow drinking water wells and average concentration exceeding WHO guidelines value. As levels ranged from below 5.2 to 80 µg/L and mean 45.5 µg/L. The As concentrations were higher than WHO limits but lower than previous studied area. In addition, high salinity was found to be a serious concern for deteriorating groundwater quality rendering it unsuitable for drinking. Groundwater is predominantly of the Na–HCO₃ type with slightly alkaline pH. High pH values and competition of As with HCO₃ may serve as an important process for mobilization of As in the shallow groundwater of the region. Continuous monitoring and expansion of monitoring systems are necessary to establish safer wells within As-contaminated areas.     

双酚A废水的污染状况及处理技术

介绍了环境激素———双酚A(BPA)的来源、污染状况。BPA具有环境激素效应,能够诱导人类女性乳腺癌细胞MCF-7及男性前列腺癌细胞株PC-3增殖;使哺乳动物生殖异常;并使雄性鱼体内的血浆卵黄素VTG显著提高,抑制鱼类受精卵的发育。双酚A来源广泛,在地面水与饮用水中均有检出。目前,BPA处理虽已研究过多种方法,但尚无经济有效的技术,有待继续研究开发。对混凝沉淀法处理BPA废水进行了研究。实验证明,采用FeCl3作为混凝剂处理BPA是有效的,虽去除率不高,但在废水处理工艺中对去除环境激素发挥一定作用。     

某癌症高发区水中多环芳烃测定及其风险评价

在某癌症高发区选取5个镇中的10个村进行布点,分别在2010年6月和12月采集丰水期和枯水期水样,采用固相萃取与气相色谱-质谱联用方法对深层地下水、浅层地下水以及地表水中的多环芳烃（PAHs）进行测定.检测结果表明,深层地下水在丰、枯水期时PAHs总量分别为4058.29—9613.53 ng.L-1和72.78—809.00 ng.L-1.浅层地下水丰、枯水期PAHs总量分别为2205.84—24621.20 ng.L-1和82.88—601.95 ng.L-1.地表水丰、枯水期PAHs的总量分别为2747.44—33532.90 ng.L-1和127.78—321.04 ng.L-1.丰水期萘含量较高是造成PAHs总量在丰水期远高于枯水期的主要原因.10个水样中苯并（a）芘超标（GB5749—2006）,最大超标8.42倍.采用优化的USEPA风险评价模型,对PAHs进行人体健康风险评价,其致癌风险水平在2×10-8—1.28×10-5之间,部分水样致癌风险超过10-6的水质监控值.     

17O-NMR研究Al(Ⅲ),Fe(Ⅲ)盐对水缔合的影响

测试了AlCl3,Al2(SO4)3,FeCl3,Fe2(SO4)3等对水的^17O-NMR化学位移和半峰宽的影响。并利用水^17O-NMR化学位移和半峰宽的变化与氢键的关系，分析了AlCl3,Al2(SO4)3。FeCl3,Fe2(SO4)3等对水缔合的影响，研究表明，AlCl3,Al2(SO4)3。FeCl3,Fe2(SO4)3等对水缔合有促进作用。且Fe^3 对水缔合的作用大于Al^3 。     

改性硅藻土的制备、表征及其在富营养化水体除磷中的应用

利用吉林原土和FeCl3作为主要原料,制备应用于抑制湖泊富营养化的除磷材料—改性硅藻土,并利用物理吸附仪、扫描电镜、射线粉末衍射仪（XRD）等对改性硅藻土进行表征,此外,探讨了吸附时间、pH以及温度等对改性硅藻土除磷性能的影响。结果显示：（1）经改性后,硅藻土中Fe元素的含量有所增加,杂质含量则有所降低;微孔明显增多,孔径增大,表面负载一定量的颗粒物,粗糙度增大,比表面积较原硅藻土增大6倍。（2）在水体除磷应用中,当吸附时间达到20min时,吸附趋向平衡;在酸性条件下改性硅藻土的除磷效果好于碱性条件下的除磷效果;在25℃下改性硅藻土对磷的吸附能力较其他温度下强;（3）Langmuir和Freundlich等温吸附方程都能较好地描述硅藻土对磷的等温吸附特征,用Freundlich吸附等温方程来描述改性硅藻土对水中磷的吸附更为准确。