超高效液相色谱法同时分析地下水中的16种多环芳烃及4种衍生物

近年来多环芳烃（PAHs）衍生物因其潜在的毒性和环境中的频繁检出受到越来越多的关注.许多PAHs衍生物具有比母体化合物更高的极性,易迁移至地下,对地下水安全构成潜在威胁.PAHs及其衍生物在地下水中共存,具有含量低、种类多、性质差异大的特点,实现同时分析测定较为困难.本文通过液液萃取和固相萃取两种前处理方式的对比和色谱条件的优化,确定了采用液液萃取-超高效液相色谱同时测定地下水中16种PAHs母体化合物、3种含氮衍生物、1种含氯衍生物的分析方法.超高效液相色谱选用ACQUITY UPLC BEH Shield RP18色谱柱,以乙腈和纯水作为流动相,在15.0 min内即可完成20种目标化合物的基线分离与分析,检测效率比高效液相色谱分析提高了近一倍.方法在5个浓度范围内均具有良好的线性关系（R2>0.9990）.除苊烯外,其他PAHs化合物的方法检出限均在0.02-1.50 ng·L-1之间.20种目标化合物的加标回收率在60%-103%之间.本方法成功地应用于实际地下水样品的分析,对批量地下水中PAHs及衍生物的同时筛查分析具有较强的实用意义.     

海南淡水养殖环境中有机氯农药及重金属残留情况分析

利用气相色谱（GC-ECD）、ICP-MS和原子荧光法,对海南五市淡水区表层水体和沉积物样品中14种有机氯农药和9种重金属进行检测和评价. 结果表明,水样和表层沉积物有机氯农药含量分别为5.02-60.75 ng·L-1和2.30-22.67 ng·g-1,其中水样中含量较高的化合物有β-HCH（6.67 ng·L-1）、p,p'-DDT（4.01 ng·L-1）、o,p'-DDT（3.35 ng·L-1）和p,p'-DDE（3.05 ng·L-1）,表层沉积物含量较高的化合物为异狄氏剂（3.09 ng·g-1）、β-硫丹（2.40 ng·g-1）、p,p'-DDD（1.82 ng·g-1）、β-HCH（1.63 ng·g-1）、α-硫丹（1.59 ng·g-1）和p,p'-DDE（1.04 ng·g-1）. 海南养殖水体中HCHs和DDTs污染程度与其他水域比较属中低水平. 重金属检测水样中Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb含量分别为nd-26.58、346.7-5310、0.28-14.81、nd-9.46、3.02-15.05、132.96-186.6、nd-0.11、0.01-0.11、1.15-21.60 μg·L-1,底泥中Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb含量分别为4.04-71.28、6530-37040、1.06-29.34、nd-19.26、nd-111.04、1.04-5.68、nd-0.22、0.01-0.15、3.17-61.38 mg·kg-1,养殖鱼塘底泥中重金属潜在生态风险综合指数（RI）为10.37-51.80,平均为25.45,综合污染指数评价该区域除个别样点外重金属污染程度较低, 7种重金属的单项潜在生态风险指数生态风险均值排列顺序为： Hg > Cd > As > Pb > Cu > Zn > Cr.     

四溴双酚A在土壤中的降解动态及其对土壤微生物数量和酶活性的影响

采用实验室模拟方法研究了阻燃剂四溴双酚A在土壤中的降解动态及其对土壤微生物的影响.结果表明,四溴双酚A在实验土壤中降解符合一级反应动力学方程,浓度为1、20、100 mg·kg-1的四溴双酚A在土壤中的降解半衰期为65—82 d,四溴双酚A对土壤微生物的毒性作用与浓度呈正相关.四溴双酚A对土壤中细菌产生抑制作用,浓度越高抑制作用越显著,而且100 mg·kg-1和对照相比呈显著性差异,这种抑制作用一直持续至第30天.第50—90天,施药处理组由抑制作用变为促进作用;对土壤中放线菌的影响趋势和细菌基本一致,亦表现出先抑制后促进的作用;实验结果表明,对土壤真菌的影响较小,高浓度处理具有先促进后抑制再促进真菌生长繁殖的作用.四溴双酚A对脲酶活性具有先抑制后促进的作用,高浓度四溴双酚A对土壤脱氢酶活性具有显著的抑制作用,对土壤中酸性磷酸酶活性具有先促进后抑制的作用,对土壤碱性磷酸酶影响较小,对土壤过氧化氢酶活性影响较小,添加低浓度四溴双酚A的处理与对照无显著性差异,而高浓度处理具有先抑制后促进的作用.实验结果表明,四溴双酚A在土壤中降解半衰期较长,为难降解有机污染物,100 mg·kg-1浓度的四溴双酚A对土壤微生物数量和酶活性影响较大.     

湘江下游重污染段河床沉积物重金属赋存特征

湘江是我国重金属污染最严重的河流之一.本次工作利用Tessier连续提取法及原子吸收法（AAS）,对湘江下游河床沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd 等重金属的赋存形态进行分析.结果表明,重金属Zn、Pb主要赋存于铁-锰氧化物矿物相中、其次是以碳酸盐矿物的形式存在.二者加起来所占比例平均在70%以上.重金属Cd除赋存在碳酸盐矿物和铁-锰氧化物矿物相中之外,较高活性的可交换态比例也大.重金属Cu除赋存在碳酸盐矿物、铁-锰氧化物矿物相中之外,还以较高的比例赋存于有机质中.环境条件如发生变化,赋存于有机质中的Cu可释放转入水体.运用风险评价编码法（RAC）发现Cd处于极高风险级,并且4种重金属元素中Cd的毒性最大,由此可见,湘江下游Cd污染问题需引起高度重视.     

基于硫酸自由基氧化降解邻苯二甲酸二丁酯的密度泛函理论研究

用密度泛函理论（DFT）对邻苯二甲酸二丁酯（DBP）在零价铁活化过硫酸盐体系中的初始降解机理进行了研究.采用B3LYP杂化泛函对分子进行结构优化和振动分析,计算得到S2O82-的过氧键键能、键长分别为129.7 kJ·mol-1和1.476 Å;活化产生SO4-·的亲电性是过硫酸盐的5—6倍,氧化还原电位也提高到+2.40 V.DBP的分子结构通过偶极矩和IR、UV-Vis光谱的特征峰得以确认;前线轨道、福井函数、双描述符的分析结果表明DBP中的C1—C11键易受SO4-·攻击;原子电荷、定量分子表面分析与C—H键解离能的计算结果说明抽H反应发生的次序为：C30 > C36 > C21 > C17 > C18 > C31,并利用Evans-Polanyi相关性预测抽H反应活化能的相对大小.基于以上结果,得到DBP与SO4-·初始反应的4条路径.     

粤桂水源地有机氯农药的污染特征及生态风险

利用固相萃取-气相色谱-质谱联用技术(SPE-GC-MS)检测了粤桂水源地7个采样点水样中16种有机氯农药(OCPs)的浓度,分析了研究区OCPs的污染特征;利用BurrⅢ型分布构建了8种OCPs的物种敏感度分布曲线,并计算出不同OCPs对淡水水生生物的HC5(hazardous concentration for 5%species)值,最后应用安全阈值法评价了OCPs对水生生物的生态风险.结果表明,OCPs的浓度在6.64~34.19 ng·L~(-1)之间,平均值为16.76 ng·L~(-1),HCHs和DDTs及其降解产物在污染物中的贡献比例较大.HCHs主要来自家庭杀虫剂中的林丹,DDTs主要来自三氯杀螨醇的污染或历史残留.脊椎动物对OCPs的耐受性高于无脊椎动物,α-硫丹对水生植物和微生物的影响较大,p,p'-DDT对脊椎动物和无脊椎动物的影响较大.粤桂水源地OCPs对水生生物没有显著的生态风险,但DDTs和α-硫丹对水生生物存在较高的潜在风险,应加以重视.     

基于ICEEMDAN和MC-CNN的矿山声发射信号识别分类方法

为精准识别地下矿山声发射事件,采用基于改进的完全集合经验模态分解模型(ICEEMDAN)和多通道卷积神经网络(MC-CNN)模型对声发射信号进行处理后得到分量图,根据各通道输入分量峭度值赋予不同权重,并利用卷积神经网络对输入数据进行训练,最终采用五折交叉实验方法验证该分类识别方法的可行性及有效性.结果表明:基于ICEE...     

模拟酸雨对土壤修复中重金属淋溶特征及土壤持水能力的影响

以磷酸二氢钾（PDP）钝化后的重金属污染土壤为研究对象,通过室内土柱淋溶和土壤吸水实验,考察pH为3.1、4.6和5.1的模拟酸雨对污染土壤修复过程中重金属淋溶特征及土壤持水能力的影响。实验结果表明：PDP处理显著增加了淋出液的pH、电导率、TOC和正磷酸盐态磷（ZP）含量,在淋溶初期显著降低了淋出液的Cu、Cd和Pb含量,但在淋溶后期增大了Pb含量;土壤持水量与电导率、pH、TOC和ZP含量呈现极显著负相关性;土壤修复过程中,有机质的淋失、盐分含量及pH的增大可引起土壤持水能力的减弱。     

Bi-FeC2O4复合催化剂活化过硫酸盐降解罗丹明B

采用溶剂热法将Bi单质附着于草酸亚铁（FeO_x）上,制备了系列Bi-FeOx复合催化剂并用于活化过硫酸盐.通过X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱仪（XPS）等表征方法对复合催化剂的结构、形貌和元素价态进行表征.以罗丹明B（RhB）为降解对象,研究了Bi-FeOx/过硫酸盐/可见光体系中Bi单质含量、催化剂投加量、pH及过硫酸盐浓度等因素对RhB的降解影响.在最佳条件下,反应5 min后,RhB的降解率高达99.8%.Bi的引入,使得复合催化剂增强了对可见光的吸收,提高了光生电子的传输效率,从而加速了对RhB的降解.     

Johnson & Ettinger模型和Volasoil模型在污染物室内挥发风险评价中的应用和比较

在土壤污染和地下水污染的现场,挥发过程是挥发性污染物暴露的重要途径.设置典型土壤污染场景作为研究对象,选取Johnson&Ettinger模型和Volasoil模型进行室内挥发过程的模拟和暴露浓度的计算.对两个模型中污染物的运移机理进行了比较和分析.尽管方法和参数选择有所不同,二者对污染源处三相平衡浓度的计算本质上是一致的.暴露浓度的计算结果表明,两个模型对室内挥发过程的模拟可能会有较大差异,与污染现场的具体情况有关.参数影响的分析表明,污染源顶部埋深对二者暴露浓度的影响一致,Johnson&Ettinger模型对污染土壤含水率的大小非常敏感.建议考虑房屋结构的实际情况,选用或者改进模型进行室内挥发过程的评价.