典型铅锌矿区耕地土壤团聚体重金属含量与农作物含量相关性及其风险评价

土壤团聚体重金属对生态环境产生的危害不容忽视.为考察农作物与土壤团聚体重金属之间的相关性及可能产生的风险,以贵州都匀马坡铅锌矿段菜园河铅锌矿区农作物为例,研究土壤团聚体重金属的分布状况和农作物对土壤团聚体重金属的富集特征.采用Pearson相关性分析农作物与耕地土壤不同粒径团聚体重金属之间的关系,同时分别采用生态危害指数(RI)法和危险商值(HQ)法研究不同粒径土壤团聚体重金属污染物的生态风险和农作物重金属对人群的健康风险.结果表明:①土壤团聚体Cd含量随粒径减小而逐渐增加,而Pb和Zn含量在不同粒径团聚体中表现为:0.25～0.5 mm＞0.053～0.25 mm＞0.5～1 mm＞2 mm＞0.053 mm;②叶菜类、果菜类和籽粒类农作物对土壤重金属的富集能力大小均为:Cd＞Zn＞Pb;③Pearson相关性分析表明籽粒类可富集各粒径团聚体中的Pb并转移到籽实中,籽粒类中的Zn主要来源于粒径＞1 mm的团聚体,而且各种农作物同时富集土壤团聚体多种重金属可产生拮抗作用;④土壤团聚体粒径越小总潜在生态风险越大,相同粒径土壤团聚体重金属生态风险的大小顺序为:Cd＞Pb＞Zn,而且研究区中叶菜类和果菜类农作物中Pb对儿童健康风险极高.     

挥发性有机物污染控制方案的运行费用效能比较

当前,中国挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)的污染控制工作已进入深水区,VOCs污染控制措施费用效能的高低将决定其减排工作的环保意义,筛选出费用效能高的措施也是VOCs减排工作能够持续稳定进行的必要基础.本文从排放浓度、排放风量及连续还是间歇排放等污染源排放特征角度确定出12种典型的VOCs排放情景,针对这些典型情景估算了目前主流减排方案的运行费用,并以减排单位质量VOCs的运行费用(unit abatement cost,UAC,元·kg~(-1),以VOCs计)为费用效能指标进行了技术经济比较,以期为依据VOCs排放特征选择适宜的减排方案提供参考.分析结果表明,对于低浓度VOCs排气,其减排UAC总体达8元·kg~(-1)以上,浓缩工序可有效减少UAC,通过合理地气体收集方式减少排放风量并提高排气浓度对后续处理的费用效能影响巨大.强化VOCs排放过程的按质分类收集以提高得到VOCs液体的资源化属性,也是今后提高VOCs控制费用效能的有效途径之一.     

稀土元素对38CrMoAl钢离子渗氮工艺的影响

目的缩短38CrMoAl钢离子渗氮工艺周期。方法在离子渗氮过程中,添加稀土金属镧(La)及稀土镧铈合金(La-Ce)。通过显微硬度仪、光学金相显微镜、扫描电镜及能谱分析仪对于离子氮化层的表面硬度、脆性、微观显微组织、稀土元素含量进行检测分析,并和常规离子渗氮工艺进行对比研究。结果在离子渗氮工艺过程中,添加稀土金属镧(La)及镧铈合金(La-Ce)后,氮化层表面硬度提高约130～200 HV,渗氮速度提高了15%～30%,氮化周期显著缩短。稀土催渗离子渗氮层的脆性均为Ⅰ级,比常规离子渗氮更优异。同时,稀土元素的渗入细化了晶粒,使得渗层氮化物组织致密、呈弥散分布,优化了氮化层的相结构组成。结论稀土元素的加入可以有效提高渗氮层的表面硬度和脆性等级,改善了氮化层性能。同时缩短了离子渗氮工艺周期。     

磁性纳米复合材料CoFeM48对水中磺胺类抗生素的吸附去除研究

通过自组装技术在CoFe2O4表面包裹分子筛MCM-48,合成了一种新型的“核/壳”结构磁性纳米复合材料CoFeM48.采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、BET比表面积仪、振荡样品磁强计(VSM)等分别对CoFeM48的晶型、形貌、比表面积及磁性能等进行了系统表征分析.该复合材料对水中5种常见磺胺类抗生素表现出了良好的吸附性能,15℃时的平衡吸附量在68.9 μg·g-1(磺胺二甲嘧啶)至99.6μg·g-1(磺胺甲二唑)之间.吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线能用Freundlich模型拟合.热力学计算结果表明CoFeM48对磺胺类抗生素的吸附是以物理吸附为主的自发放热过程.红外结果表明氢键是CoFeM48表面官能团和磺胺之间的一个主要作用力.此外,分子筛外壳有序的二氧化硅结构和磺胺之间的π-π电子共轭作用也可能促进两者之间的吸附.     

Bacterial resistance to lead: Chemical basis and environmental relevance

Natural bacterial isolates from heavily contaminated sites may evolve diverse tolerance strategies, including biosorption, efflux mechanism, and intracellular precipitation under the continually increased stress of toxic lead (Pb) from anthropogenic activities. These strategies utilize a large variety of functional groups in biological macromolecules (e.g., exopolysaccharides (EPSs) and metalloproteins) and inorganic ligands, including carboxyl, phosphate and amide groups, for capturing Pb. The amount and type of binding sites carried by biologically originated materials essentially determines their performance and potential for Pb removal and remediation. Many factors, e.g., metal ion radius, electronegativity, the shape of the cell surface sheath, temperature and pH, are thought to exert significant influences on the abovementioned interactions with Pb. Conclusively, understanding the chemical basis of Pb-binding in these bacteria can allow for the development of effective microbial Pb remediation technologies and further elucidation of Pb cycling in the environment.     

水处理光电催化反应器内部结构优化布设机理探讨

光电催化(PEC)反应器内部结构的优化布设对水中污染物的降解效率至关重要.本文采用氧化还原法制备了一种蓝色TiO_2纳米管阵列电极板,探究了PEC反应器内各布设因素对亚甲基蓝(MB)降解效果的影响.结果表明,阳极板与光源中心距离的减小、阳极板旋转角度的减小及阳极板数量的增加均会导致MB降解速率的加快.进一步分析表明,各布设因素对MB的降解影响均可归因为紫外(UV)辐照强度.MB的PEC降解速率与阳极板表面UV辐照强度呈线性正相关,其线性拟合公式的斜率(0.00219)和截距(0.0049)分别反映了UV光子应用于阳极催化氧化和直接光降解MB的相对效果,揭示了各反应对MB降解速率的贡献.此外,不同内径(64、72和80 mm)的PEC反应器对比结果表明,反应器内径越小,MB降解速率越快,但内径为80 mm的反应器降解MB的单位电能消耗(E_(EO))最低(17.24 kWh·m~(-3)·order~(-1)).最后,量化分析了不同内径反应器中阳极催化氧化和直接光降解对MB降解速率的贡献,为PEC反应器的优化设计提供了重要参考.     

粒径和包裹物对纳米银在海洋微藻中的毒性影响

纳米银由于其独特的抗菌特性广泛应用于工商业领域.通过研究3种不同粒径和包裹物的纳米银对典型海洋微藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)的毒性效应,进一步丰富纳米银对藻类毒性效应及其作用机制的认识.结果表明3种纳米银对硅藻细胞生长都有不同程度的生长抑制效应,其毒性大小依次为10 nm-OA10 nm-PVP20 nm-PVP.在细胞毒性方面,相同粒径的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)包裹的纳米银比油胺包裹(OA)的纳米银毒性更小;而相同包裹物的10 nm和20 nm两种尺寸的纳米银的毒性效应主要取决于其在水环境中的粒径和浓度,在浓度小于500μg·L~(-1)时,大粒径的纳米银毒性更大;在浓度≥500μg·L~(-1)时,小粒径的纳米银毒性更大.在光合毒性方面,50μg·L~(-1)的10 nm-PVP显著上调3Hfcp A的表达(P0.05)和显著下调D1的表达(P0.05),10 nm-OA在浓度为500μg·L~(-1)显著上调3Hfcp A的表达(P0.05),而20nm-PVP处理组没有显著性变化,说明光合作用相关基因的表达对小粒径PVP包裹的纳米银更敏感.本研究结果表明,纳米银对海洋微藻的毒性是由粒径大小、包裹物类型、暴露介质以及暴露浓度等多方面因素共同决定的.纳米银的粒径越小毒性越大,粒径对纳米银的毒性效应影响很大;而包裹物通过影响纳米银在水介质中的粒径大小间接影响纳米银的毒性效应.     

我国城市建设用地利用效益评价

从土地利用的综合效益出发。采用因子分析方法从经济、社会、环境等多角度对现阶段我国各省（区、市）城市建设用地的综合利用效益进行了定量化评价。研究结果显示，土地利用效益偏低的省份为18个，占60％，主要分布在中西部地区，利用效益较高的省份为7个。主要位于东部沿海等地。本研究方法克服了以往单因素评价方法的不足，即片面追求经济总量不一定实现土地资源可持续高效利用。同时，为从空间角度调控土地利用效益提供了一定的政策建议。     

V2O5纳米晶微乳体系的增溶研究

通过电导率研究了制备V2O5纳米晶微乳液的最大增溶水量,采用目测和电导仪测量相结合的手段,对一系列W/O型微乳体系稳定性及最大增溶水量进行比较探讨.对体系各成分的组成进行了优化选择,重点考察了表面活性剂CTAB用量、助表面活性剂的种类和用量及连续相类型的改变对该体系处于W/O结构时水相的最大增溶量及体系稳定性的影响.确定了CTAB/正丁醇/正辛烷/水溶液最佳微乳体系,增溶水量达20％.     

超支化水煤浆分散剂的合成与性能研究

以甲醇为溶剂,采用发散合成法,以脱氢枞胺、丙烯酸甲酯和乙二胺为原料,通过迈克尔加成反应和酰胺化缩合反应合成了一种低代超支化分子骨架.以这种低代超支化骨架为起始剂,与氯乙酸反应制备了一种新型的松香基超支化水煤浆分散剂.采用红外光谱和核磁分析对产物进行结构表征,同时用这种新型的分散剂对陕西神府煤制浆,考察了制得的水煤浆的表观黏度、Zeta电位和稳定性等性能.结果表明:松香基超支化水煤浆分散剂可以制备具有较高质量分数的水煤浆,在浆体质量分数为67％,分散剂用量为0.4％(分散剂占浆体的质量分数)时,水煤浆黏度仅为980 mPa·s.这种新型分散剂明显改善了水煤浆的成浆性能,增强了浆体的静态稳定性,并具有很好的降黏效果.