土壤中金属的生物可给性及其动态变化的研究

土壤中金属的生物可给性常应用于人体健康风险评价,如能准确地判定土壤中金属在胃肠阶段不同时间的溶出动态,研究者就可以更好地分析其对人体的健康风险。本文采集5种不同地区的重金属污染的土壤,利用改进的PBET方法,分别在胃阶段的20、40、60、80 min以及小肠阶段的1、2、3、4、5 h时取样并分析,探究土壤中8种金属元素（As、Al、Cd、Cr、Fe、Mn、Ni、Pb）的生物可给性和溶出动态,探讨造成金属溶出动态变化的影响因素,对其溶出机理进行初步探究。研究结果表明,Fe、Al的生物可给性较低,并且在胃肠阶段差异较小。与胃阶段相比,土壤中Pb、Cd的生物可给性在小肠阶段明显降低,而As、Mn、Cr、Ni的生物可给性在小肠阶段均升高。升幅最大的两个元素是Ni、Cr,其小肠阶段的平均生物可给性分别升高61.4%、29.9%。在溶出量随时间变化方面,在胃阶段,假定1 h时溶出率为100%。20 min时,土壤中Fe、Ni的平均溶出率较低,分别为59.3%、56.8%,其他6种金属元素的平均溶出率在71.2%~79.5%。As、Cd、Pb的溶出速率是先快后慢,Cr和Ni的溶出速率是先慢后快,而Fe、Mn、Al的溶出速率基本保持不变。在小肠阶段,假定4 h时溶出率为100%。Al、As、Cd、Mn的溶出率基本不变。1 h时,土壤中Cr（土壤A除外）、Ni的平均溶出率最低,分别为31.5%、32.7%,而5 h时,Fe、Cr、Ni的溶出率还在升高。由此可见,土壤中不同金属元素的生物可给性以及溶出动态是有明显差异的。     

土壤中铜的生物可给性及其对人体的健康风险评价

为了研究土壤中铜的生物可给性与土壤理化性质之间的相互关系以及人体无意摄入土壤铜的风险,采集我国一些地区的15个土壤样品,利用in vitro方法研究了这些土壤中铜的生物可给性及其对人体的健康风险。结果表明,有2个土壤样品中铜的含量高过我国土壤环境质量标准的三级标准,有8个土壤样品中铜的含量高过二级标准;土壤中铜的溶解态浓度及其生物可给性变化很大,胃肠阶段铜的溶解态含量分别为5.2~308.8 mg·kg~(-1)和5.9~348.5 mg·kg~(-1),平均值分别为74.8 mg·kg~(-1)和82.0 mg·kg~(-1);而铜的生物可给性分别为183%~66.6%和213%~77.4%,平均值分别为442%和51.1%。胃阶段铜的生物可给性与土壤有机质和pH呈显著正相关,而与粘粒呈显著负相关,与铁铝氧化物有显著相关性;小肠阶段铜的生物可给性与土壤有机质和pH呈显著正相关,与土壤中总铜和锰氧化物含量呈显著负相关。如以胃阶段为判断,无意摄人土壤中铜对儿童的TDI(tolerable daily intake)贡献率除浙江富阳为2.51%外,有12个土壤样品低于1.00%,最低为0.11%。如以小肠阶段为判断,无意摄入土壤中铜对儿童的TDI贡献率除浙江富阳和浙江台州的土壤分别为2.83%和2.01%,另有12个土壤样品低于1.00%。可见,对于本研究中大多数土壤,通过口部无意摄入土壤中铜的对人体并没有很高的风险。     

草酸改性杨树叶对六价铬的吸附性能

利用草酸改性杨树叶为试验材料,对溶液中六价铬进行吸附去除。试验结果表明:当p H=2,吸附剂剂量为0.3 g,反应时间为120 min时,该材料对50 m L浓度为50 mg/L含铬废水的去除率达99.1%;伪二级动力学方程能较好地拟合该材料对Cr(VI)的吸附动力学过程,揭示其吸附主要是离子交换吸附;Langmuir方程能较好模拟该材料对Cr(VI)的等温吸附过程,表明其吸附主要是单分子层吸附,最大吸附量为40.91 mg/g。热力学研究表明,Cr(VI)在该材料表面的吸附是一个自发、吸热的物理吸附过程。     

泰山酸雨长期变化趋势及影响因素

酸雨污染是我国长期面临的重大环境问题之一。本研究基于泰山山顶（海拔1534 m）降水资料,探究了1992—?2020年泰山酸雨的长期变化趋势及其影响因素。结果表明：泰山降水年均pH值经历了波动上升（1992—?1998年）—?下降（1999—?2008年）—?上升（2009—?2017年）—?平稳（2018—?2020年）四个阶段,酸雨问题最严重的阶段发生于2007年和2008年。SO2、NOx排放量与泰山降水年均pH值之间具有良好的负相关关系,表明酸性气体排放是导致酸雨问题的重要原因。受土壤源气溶胶的中和作用和低层大气云下冲刷过程的影响,泰安市（地面站点）相对泰山山顶降水酸度降低、酸雨频率减小。泰山酸雨由“硫酸型”、“硫酸-硝酸型”已转变为“硝酸型”,进一步削减NOx排放量是降低酸雨污染的重要措施。     

原油集输联合站故障树分析研究

采用故障树分析法对原油集输联合站生产工艺流程和危险危害因素进行分析,确定原油集输联合站的故障树因素表,以该站故障为顶上事件,以火灾爆炸、介质泄漏、其他危险作为故障树的中间事件,建立联合站故障树。通过定性定量分析,求取联合站故障树的最小割集为77组,进而确定故障树顶事件的事故发生概率为5.68×10-3和底事件结构重要度,得出影响集输联合站安全性的重要因素为通风不良、储罐密封不良、液体腐蚀、盘管穿孔和人员误操作等。因而提出加强原油集输联合站安全监察和监控措施,及时地发现和处理故障,以提高联合站运行安全可靠性和生产效率。     

天津市PM_(2.5)在线源解析成分特征谱库构建研究

根据天津市颗粒物源解析结果,选取扬尘、燃煤、机动车尾气、工业生产、生物质燃烧及餐饮油烟等典型PM_(2.5)排放源,利用单颗粒气溶胶质谱仪开展天津市PM_(2.5)在线源解析成分特征谱库的构建研究。应用自适应共振理论神经网络分类算法(ART-2a)对采集的数据进行分析,确定了天津市PM_(2.5)的成分谱特征。通过对PM_(2.5)源谱离线与在线组分测试结果的相关性分析,得出各类污染物在线源解析源谱具有较好的代表性,能够定性反映各类污染源的基本信息,可作为在线源解析受体样品进行匹配的依据使用。     

大气气溶胶性质及其卫星遥感反演

论述了大气气溶胶的物理性质(含微物理性质)、化学性质及光学性质,特别是黑碳气溶胶的物理、化学和光学性质及其对气候强迫作用和对人居环境的影响,同时对光化学形成的二次气溶胶进行了简要介绍.指出一般气溶胶具有负气候强迫效应,而黑碳气溶胶具有较强的正气候强迫效应.在分析影响气溶胶性质的各种因素时发现,气溶胶性质除受外在环境因素影响外,也受内在的自身因素的相互影响.对卫星遥感气溶胶的原理及其在卫星遥感反演中气溶胶多种性质间复杂的相互关系进行了论述,并针对未来气溶胶的研究提出建议.      

硫酸锰废渣的浸出毒性及无害化处理的研究

研究了硫酸锰废渣的主要金属元素组成及浸出毒性,并采用锰渣加石灰混合的方法进行无害化处理。结果表明,硫酸锰废渣浸出液中Mn和Cd含量超标,锰渣加石灰混合的方法能有效降低废渣的浸出毒性,锰渣与石灰的质量比为25∶2效果最佳。     

双组分甲苯、氯苯的微波辅助催化氧化及机理

通过微波辅助氧化典型挥发性有机化合物甲苯与氯苯的实验,探讨了TiO2-5A分子筛复合载体负载铜、锰、铈催化剂活性组分的存在形式及其与催化氧化活性的关联,研究采用SEM、EDS、BET、XRD、XPS以及FTIR等方法对催化剂进行了表征.研究表明,双组分中甲苯的完全转化温度(T95)比单组分的要高出31℃,而单组分氯苯在双组分氯苯的T90温度下可被完全转化,催化剂上目标物的竞争吸附降低了其催化氧化效果.XRD和XPS分析表明,催化剂中的活性物质以多价态氧化物CuO/Cu2O、MnO2/MnO以及Cu1.5Mn1.5O4和CuMn2O4尖晶石形式均匀分散于载体表面,Cu2+/Cu+、Mn4+/Mn2+的相互转化促进了电子转移增强了甲苯氯苯被氧化的性能,以及有更高催化活性的CuMn2O4尖晶石的形成有利于催化剂活性的提高.CeO2/Ce2O3相互转化加强了催化剂表面储氧、输氧的能力并加快了氧化反应速率.FTIR与粉红色尾气吸收液检测结果推测:甲苯首先氧化成苯甲醛、苯甲酸类物质,而氯苯氧化成苯酚,210℃下可最终氧化成二氧化碳和水.     

基于健康风险评价的种植黄芩中重金属的安全限值研究

近年来中药材的重金属超标问题已经引起了各界的广泛关注,但世界各国家和地区对于药用植物中重金属的安全限量值缺乏统一规定。黄芩(ScutellariabaicalensisGeorgi)是中国临床常用的传统大宗中药材。基于健康风险评价方法推定了黄芩所含类金属As、重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的安全限量值并评价了黄芩药材和饮片的污染状况。采集了北京市门头沟区人工栽培的一年生至五年生的黄芩根样品共25份,并从安国和亳州两大药材市场分别购进黄芩饮片各5份,利用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定了样品中7种重金属的含量;将2015版《中国药典》所含118种黄芩制剂依据功效主治分为7类,结合其各自的用药规律,基于重金属可能给人体造成的致癌和非致癌健康风险可接受水平,推得黄芩所含7种重金属的安全限量值,并以此为标准评价了黄芩样品的污染状况。黄芩所含7种重金属As、Cr、Pb、Cd、Cu、Ni和Zn的安全限量值分别为0.2、0.5、28.5、1.2、48.1、24.1、361.0 mg·kg~(-1);该限值与已有的《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》和ISO标准相比,增加了重金属Cr、Ni和Zn的安全限量值;且对于具有经口摄入致癌毒性的As、Cr和Pb,考虑了黄芩常年服用的致癌风险。本研究中As的安全限量值相对较低,而Cu和Pb相对较高,Cd处于以上两个标准值之间;若以此为评价标准,两种来源的黄芩样品中所含有的重金属只有As和Cr出现了不同程度的超标现象。中药材所含重金属安全限量值的制定最好因药而异,以期取得最佳效果。