淮北孙疃矿区地表尘中多环芳烃类化合物的污染特征及致癌风险评价

淮北孙疃矿区是华北两淮地区典型的煤炭资源开采基地.以往涉及煤矿区地表尘的环境研究多集中在重金属和水溶性离子等,对多环芳烃类化合物（PACs）研究较少.利用气相色谱-三重串联四极杆质谱（GC-MS/MS）检测了孙疃矿区及周边环境地表尘中16种母体多环芳烃（16PAHs）、烷基多环芳烃（aPAHs）及部分含氧多环芳烃（OPAHs）的含量.结果表明,孙疃矿区地表尘中ΣPACs含量范围为283.8~36852.5 μg ·kg^-1（均值为4114.2 μg ·kg^-1）.其中,ΣaPAHs（均值2593.8 μg ·kg^-1）约为Σ16PAHs（均值1074.9 μg ·kg^-1）的2.4倍,是PACs污染的主要贡献者.地表尘中16PAHs和aPAHs在组成上均以相对分子质量低的PACs为主.OPAHs含量较低,均值为445.6 μg ·kg^-1.同时,PACs污染主要集中在矿区周边及煤矸石填埋道路附近.利用正定矩阵因子分解（PMF）推测研究区主要受成岩源影响,其次是煤和生物质燃烧,交通源及石油产品泄漏的占比较小.特征比值结果显示,当Σ16PAHs/ΣPACs<0.25时主要受煤矿区污染.PMF结合终生致癌风险（ILCR）结果显示,研究区对儿童存在潜在致癌风险,风险主要来自煤和生物质燃烧及煤炭开采.我国淮河流域煤矿区众多,研究结果可为煤炭开采区PACs的污染防治提供参考.     

覆膜年限和有机肥施用对花生田耕层土壤微塑料赋存特征的影响

地膜和有机肥料的大量投入已导致我国农田土壤微塑料污染日趋严重.为研究调查山东德州花生农田微塑料污染状况,分析了该区域不同覆膜年限（0、3、5和8 a）和有机肥施用对农田土壤中微塑料的丰度、粒径、颜色和形状等赋存特征的影响.结果表明,覆膜0、3、5和8 a后花生耕层土壤微塑料丰度的平均值分别为65.33、316.00、1 098.67和1 346.34 n·kg^-1.随着土层深度的增加微塑料丰度降低,0～10、10～20和20～30 cm耕层中的土壤微塑料丰度分别为1 076.00、603.50和440.25 n·kg^-1,并且增加覆膜年限和施加有机肥都显著增加了微塑料的丰度（P<0.05）.粒径<1 mm微塑料占总量的77.30%,且随着覆膜年限的增加,小粒径（<1 mm）微塑料占比显著升高（P<0.05）,随着土层深度的增加,其占比亦逐渐增加,施加有机肥对微塑料粒径没有显著影响.微塑料颜色组成以透明（49.77%）为主,其次是黑色（16.35%）和白色（16.27%）,覆膜年限和有机肥施加对土壤中微塑料的颜色影响不显著（P>0.05）,但覆膜年限显著增加了透明微塑料的占比.微塑料类型主要包括纤维类、薄膜类、碎片类、泡沫类和颗粒类,其占比分别为： 49.77%、25.41%、19.15%、3.26%和2.41%.耕层土壤微塑料的主要聚合物类型包含聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚苯乙烯（PS）,分别占总量的21.37%、18.57%和19.77%.由此,山东德州花生田耕层土壤中普遍存在微塑料,且地膜和有机肥施用是其主要来源,这可为花生田耕层土壤微塑料污染物防控提供重要依据.     

不同微塑料赋存环境对小麦萌发与幼苗生长影响研究

为揭示不同微塑料赋存环境对小麦（Triticum aestivum L.）种子萌发和幼苗生长的影响,选取聚丙烯（Polypropylene,PP）、高密度聚乙烯（HDPE）和聚乳酸生物可降解塑料（PLA）3种微塑料,并分别设置3种微塑料粒径（150μm、1000μm和4000μm）和质量浓度（0.1g/kg、0.5g/kg和1g/kg）在自然环境条件下开展盆栽试验,通过统计分析和方差分析对不同微塑料组合处理下小麦种子的发芽率、发芽抑制率、生长特征及幼苗生长趋势进行分析.结果表明：不同微塑料胁迫下均降低了小麦种子平均发芽水平,小麦种子平均发芽抑制率呈现出HDPE>PLA>PP;微塑料的粒径和质量浓度处于中粒径和中浓度条件下对小麦种子的平均发芽抑制率最大分别为5.65%和4.55%,而处于低或高粒径和质量浓度条件下微塑料对小麦种子发芽的抑制作用有所减弱;微塑料粒径对小麦种子发芽率的影响作用较大,微塑料类型和质量浓度次之.与对照组相比微塑料HDPE和PLA对小麦种子生长特征指标（发芽势、发芽指数、活力指数和平均发芽时间）的影响作用比微塑料PP的影响作用更加显著,其中小麦种子活力指数受微塑料类型、粒径和质量浓度的影响最为显著.对照组和不同微塑料类型对小麦幼苗平均生长速率呈现出CK>PP>HDPE>PLA,而不同微塑料对小麦幼苗生长的抑制作用呈现为PLA>HDPE>PP,微塑料类型对小麦幼苗生长的影响作用最显著.     

DMMP对惰性气体及全氟己酮临界灭火浓度的影响

甲基膦酸二甲酯(Dimethyl Methylphosphonate,DMMP)是一种高效的阻燃剂,但是DMMP直接与气相火焰相互作用时,却反而具有助燃效果。研究人员还发现,低浓度的DMMP可以显著提高CO2的灭火效果,DMMP与CO2具有协同灭火效果。为提高现有灭火技术的灭火效果,利用DMMP作为添加剂,研究DMMP对典型灭火介质临界灭火浓度的影响。首先在杯式燃烧器中开展了DMMP与同轴扩散火焰的相互作用实验,获取了火焰高度、火焰宽度等火焰特征参数,分析了DMMP作用下的火焰燃烧强化现象;然后开展了DMMP对N2、Ar、He、全氟己酮4种灭火介质灭火效果的影响实验,获取了混合气体的临界灭火浓度,研究了DMMP与典型灭火介质的协同灭火效果。实验结果表明:DMMP具有助燃作用,添加DMMP后火焰高度变大;DMMP能够提高惰性气体N2、Ar、He的灭火性能,当DMMP浓度为1.9%时,可提高N2、Ar、He的灭火性能分别为50.0%、48.02%、47.17%,但DMMP提高惰性气体灭火性能没有明显的选择性;DMMP不能提高全氟己酮的灭火性能,反而会抑制其灭火性能,且随着DMMP浓度的不断增加,全氟己酮的临界灭火浓度不断增加。     

华北四城市生活污水中农药残留及健康风险

分析了华北地区北京、太原、呼和浩特和石家庄4个城市生活污水中的21种农药浓度,计算了污水中的农药残留量,结合蔬果加工因子和蔬果消费量,近似推算城市蔬果上的农药残留量,评价农药残留的健康风险.结果显示,4个城市的生活污水中,石家庄21种农药的综合千人均残留量最高,为454.89mg/（千人·d）,呼和浩特最低,为63.69mg/（千人·d）.所检测的21种农药中,多菌灵的残留浓度相对较高,为224.22~1328.07ng/L,千人均残留量为49.98~424.98mg/（千人·d）,多菌灵在4个城市的农药残留中占比均最高,为51.35%（北京）~93.43%（石家庄）,其他占比较高的农药包括吡虫啉和氯虫苯甲酰胺,这体现出华北地区蔬果农药使用具有相似的结构特征.根据生活污水中的农药残留推算蔬果农药残留量,石家庄多菌灵的蔬果残留量最高,为5.04mg/kg.北京吡虫啉和氯虫苯甲酰胺的蔬果残留量也相对较高.通过日均潜在摄入量与每日允许摄入量比较,这些农药残留的长期健康风险相对较低.     

不同土地利用方式下土壤养分和重金属元素垂直分布特征

为探讨不同土地利用方式下土壤养分和重金属元素垂直分布特征,对2种母质的自然土壤、耕作土壤、休耕土壤养分和重金属元素垂直分布状况进行了比较研究。结果表明:不同土地利用方式下土壤表层养分元素含量总体表现为休耕土壤耕作土壤自然土壤,土壤表层重金属含量总体表现为农田土壤(耕作土壤和休耕土壤)自然土壤,耕作土壤与休耕土壤差异较小,土壤淀积层到母质层养分和重金属元素差异逐渐减小;土壤养分元素和Cu、Zn、Pb、Cd随土层深度的增加而减小,而Cr表现出相反的趋势;农田土壤耕作层有效钾含量最高可达215.6 mg·kg~(-1);耕作层Cd含量最高可达0.74 mg·kg~(-1)。3种土地利用方式中,休耕土壤养分和重金属含量相对较高,建议在休耕期间种植伴矿景天等重金属高积累植物进行植物修复。     

多次饱水下水化学作用对库岸土体的微结构效应研究

三峡库区水位涨落导致库岸土体长期处于饱水再失水的反复过程,水动力环境的改变导致其中产生复杂的水化学作用,进一步影响了库岸边坡的稳定性。采集库区库岸土样进行三次饱水再失水试验,测定三次饱水后溶液中离子浓度,观察饱水前后土体的微观结构。通过构建饱水溶液中离子浓度变化与库岸土体的多元回归方程,定量分析水化学作用对其结构参数的影响;通过微结构参数体现的宏观力学特征,进一步分析水化学作用对其工程力学性质的影响。研究发现:(1)库岸土体的颗粒特征主要受到饱水溶液中K~+、Mg~(2+)、Pb~(2+)、F~-、Ca~(2+)的影响,且K~+、Mg~(2+)、Pb~(2+)、F~-浓度与颗粒粒径呈负相关,与颗粒分维、颗粒分布分维呈正相关关系,而Ca~(2+)浓度则相反;(2)库岸土体中方解石和白云石矿物的溶解作用,溶液中K~+被吸附或与其他离子的置换反应会增强土的抗剪强度、内聚力和渗透性;(3)三次饱水下,库岸土体的力学强度增强。     

淮南矿区高矿化度矿井水淡化工艺实例

为充分利用水资源,提高矿井水回用率,淮南矿区谢桥煤矿对高矿化度矿井水进行淡化处理。根据现场运行数据、现场试验,简述了高矿化度矿井水应用反渗透(RO)工艺过程和淡化技术要领。工程运行结果表明:反渗透工艺在煤矿高矿化度矿井水淡化处理中产生了良好的经济、社会和环境效益。