二氧化锰基纳米材料对重金属离子的去除及机理研究进展

重金属离子对人类健康和环境安全产生了严重威胁,因此重金属废水高效处理成为了环境领域最具挑战性的热点问题之一.二氧化锰(MnO_2)是一种环境友好型金属氧化物,具有来源广泛、成本低廉、形貌多样、晶型丰富、结构稳定、粒径可控等优异的性质,在重金属离子的去除应用上展现出巨大的潜力.近年来,人们利用MnO_2基纳米材料在重金属离子的有效治理方面开展了大量的研究.本文综述了MnO_2基纳米材料在重金属离子环境修复方面取得的研究进展,包括MnO_2的制备和改性方法,MnO_2基纳米材料在水溶液重金属离子去除中的应用及吸附作用机制,并对研究方向进行了总结和展望,旨在为进一步设计合成对重金属离子的吸附去除具有实际应用价值的MnO_2基纳米材料提供参考.     

混合酸溶-电感耦合等离子体发射光谱法测定粉煤灰样品中的微量元素镓

粉煤灰是我国最大的工业固体废弃物之一,准确测定粉煤灰中镓(Ga)的含量对实现粉煤灰的高附加值利用具有重要的意义.通常采用分光光度法测定粉煤灰样品中的Ga,需使用多种有机试剂,易造成环境污染.本文采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定Ga,不使用有机试剂.通过考察HNO_3、HCl、HF、HNO_3-HCl、HNO_3-HF-HClO_4、HNO_3-HF-HCl-HClO_4的溶样效果,确定使用HNO_3-HF-HClO_4溶解样品.本方法的检出限为0.0042μg·g~(-1),相对标准偏差为1.8%,加标回收率为95.4%—106.0%.方法简便、快速,应用于粉煤灰中Ga的分析,结果与X射线荧光光谱法(XRF)的测定值相符.     

区域主体功能实现与自然资源利用的定量关系研究

主体功能区划通过主体功能划分的方式将开发和保护结合,自然资源开发利用复杂化过程中资源利用与目标实现之间亟需实现基本的定量核算关系。本文从自然资源可持续利用角度,试图探讨建立初步的主体功能核算关系,通过核算框架进行生产、生活、生态主体功能概算与比较。以京津冀主体功能区与水资源为例,对所设立的核算关系进行了验证与应用,并构造绝对与相对量指标量化京津冀主体功能量、功能水资源投入量与效率,进行了异空间尺度与异质性功能的比较,为以主体功能实现最大化为目标的资源优化配置提供量化工具。结果显示:①利用生态服务价值测算的当量因子法与水足迹测算的投入产出法,刻画了水资源对于地区主体功能的支撑作用。②利用功能总量与单位功能水资源投入量指标完成了异质性功能在异质性空间上规模、结构、相应水资源效率的比较。基于算例结果得到以下结论:①本文构建的自然资源-主体功能核算关系框架能够有效衔接主体功能规划,定量核算能有效反映与评价资源对区域功能目标、经济开发活动的支撑作用。②区域资源配置存在相对功能实现的效率差异,可根据资源投入与功能产出之间的关系引导实现功能最大化目标的资源配置。合理、有效的量化手段能够推进主体功能制度的落实,也有助于当前中国空间规划体系编制与落实的实际指导效果。     

Spatiotemporal evolution of soil pH and zinc after the Aznalcollar mine spill

The residual pollution after the Aznalcóllar (southwestern Spain) pyrite mine spill is still a threat due to the continuing oxidation of sulfuric minerals. The objective of this paper was to analyze the combined effect of pyrite oxidation, sugar beet foam applications, and meteorological conditions on the spatiotemporal evolution of the pH and EDTA-extractable Zn concentration, using non co-located data from 11 sampling dates between June 1999 and March 2002. Median pH values ranged from 4.4 at the beginning of the monitoring period to 7.6 at the end, although values near 2.5 were observed throughout the entire period, despite of two sugar beet foam (SBF) applications. Zinc distributions were positively skewed and median concentrations ranged from 17 to 94 mg kg(-1). The inverse relationship between pH and Zn became weaker toward the end of the monitoring period as a consequence of the precipitation and posterior dissolution of newly formed minerals from the reaction products of the pyrite oxidation. Normal score maps showed that after the SBF applications only 0.5% of the monitored area was below the pH = 4 threshold, while on other dates up to one-third of the area remained below this value. The better performance of the second SBF application could be explained in terms of pyrite oxidation pathways and environmental conditions. From this analysis, with data obtained under uncontrolled field conditions, it is concluded that SBF should be applied before or during the wet and cold season to alleviate acidification, caused by the oxidation of pyrite or other sulfuric minerals.     

关于海洋环境下飞机腐蚀防护与控制体系的思考

在高温、高湿、高盐、强紫外线严酷复杂海洋腐蚀环境下,飞机腐蚀现象及其隐患日益明显。近年来,国内越来越重视飞机在海洋环境下的腐蚀防护与控制问题,通过开展专项研究取得了重大进展,但整体技术水平与国际先进水平相比仍存在一定的差距,飞机腐蚀问题依然频繁出现。本文从管理、技术、标准、试验等方面系统介绍了海洋环境下飞机腐蚀防护与控制的现状,分析了国内外存在的差距,并提出了一系列措施,以推动我国飞机全寿命期的腐蚀防护与控制体系的建立以及防腐技术水平的提升。     

活性炭纤维对氯仿气体动态吸附的研究

为了探讨活性炭纤维(ACF)对氯仿有机废气的动态吸附,考察氯仿气体流速、浓度、温度、ACF再生次数对吸附效率的影响以及滤速和压降的关系。结果表明:低浓度、低流速、低温度均有利于吸附。ACF对氯仿的吸附以物理吸附为主。提高氯仿气体滤速,气体压降增大。     

公路路侧安全等级评价与分级路侧防护

为降低路侧事故率,提高路侧安全设计水平,综合分析影响交通安全的因素及其影响程度,提出了路侧危险度的概念,建立了基于灰色聚类理论的4级路侧安全等级评价方法.对评价对象的路侧安全状况及其变化趋势进行客观描述,进而提出了不同危险级别情况下应设置的防护设施.本研究对部分案例进行简要剖析,为工程技术人员和决策者识别公路安全整治的备选路段、确定安全改善项目实施的优先级、合理设置公路安全防护设施提供了理论依据.     

安徽省冬季PM2.5污染来源及其成因分析

随着中国城市化和工业化的加速发展,大气污染的问题日益突出,严重危害公众身体健康。基于安徽省逐小时PM2.5浓度监测数据,采用后向轨迹模式、潜在源因子分析法（PSCF）和权重浓度分析法（CWT）,构建PM2.5来源分析模型,分析了安徽省PM2.5的来源,并结合地理探测器辨析了影响PM2.5本底贡献浓度的驱动因子。结果表明：（1）本底贡献、本底外溢和外地输送这3个动态过程对安徽省PM2.5浓度的时空变化有重要的影响;（2）PM2.5月累计逐小时测量浓度、总浓度、外地输送浓度、本底贡献浓度、本底外溢浓度和月均PM2.5本底排放贡献率,均在整体呈现出西南高、东北低的分布趋势,但前3项在安徽西北部的阜阳、亳州和淮北等地出现高值区;（3）安徽省约97.5%的面积外地输送贡献率>50%,下辖市PM2.5本底排放贡献率在30%~50%,说明1月污染以外地输送为主;（4）工厂密度、车辆保有量密度和人口密度对PM2.5月累计本底贡献浓度的解释力q值分别为0.33、0.47和0.61,通过与PM2.5月累计测量浓度地理探测分析结果的比较,表明人为要素与PM2.5月累计本底贡献浓度的关系更加密切。研究结果可为区域大气污染治理提供科学的参考依据。     

长江中游城市群经济与生态成本空间演化模式分析

综合运用变异系数、泰尔指数及ESDA-GIS多种方法,在充分考虑传统经济影响因子的基础上,尝试引入经济发展生态成本指标,分析长江中游城市群经济综合发展水平与生态成本的空间匹配及演化模式。研究表明:经济综合发展水平高低聚集特征明显,空间极化现象是导致区域经济发展不平衡的主要原因;生态成本空间集聚现象以高高集聚和低低集聚为主,且呈现出高高集聚减少、低低集聚增多的现象,生态成本消耗有所改善;2001~2012年长江中游城市群市域经济综合发展水平与生态成本表现出越来越显著的差异化空间格局,呈现出由低经济综合发展水平-低生态成本过渡到高经济综合发展水平-高生态成本,进而发展到高经济综合发展水平-低生态成本的空间匹配模式的阶段性特征;高经济综合发展水平-高生态成本的经济发展模式仍在大部分城市中存在,经济与生态空间协调发展的潜力仍然很大。     

Heterogeneous uptake of octamethylcyclotetrasiloxane (D4) and decamethylcyclopentasiloxane (D5) onto mineral dust aerosol under variable RH conditions

We have carried out kinetic studies to characterize the heterogeneous decay of octamethylcyclotetrasiloxane (D₄) and decamethylcyclopentasiloxane (D₅) in the presence of representative mineral dust aerosol in order to obtain a better understanding of the atmospheric fate of these siloxanes. The heterogeneous chemistry of D₄ and D₅ with various mineral dusts was studied in an environmental aerosol reaction chamber using FTIR absorption spectroscopy to monitor the reaction. The apparent heterogeneous uptake coefficient, γ_app, for D₄ and D₅ with various mineral dusts was measured under dry conditions and as a function of relative humidity (RH). In addition, the effect of initial D₄ and D₅ concentration on the rate and yield of the reaction was examined. The uptake coefficient, γ_app, for D₄ and D₅ was similar for the most reactive aerosols tested, with kaolinite ≈hematite > silica. Limited uptake onto carbon black and calcite surfaces was observed for either siloxane. Reaction with hematite and kaolinite resulted in multilayer coverages, suggesting extensive polymerization of D₄ and D₅ on the aerosol surface.