金属矿山环境污染及整治对策

金属矿床开采 ,一方面是开发利用自然资源 ,另一方面由于对土水生态环境释放重金属和酸性废水而破坏自然环境。金属矿山环境污染源于金属硫化物特别是黄铁矿、磁黄铁矿的氧化分解。金属硫化物的氧化释放出重金属离子和SO4 2 -,黄铁矿、磁黄铁矿的氧化还释放出Fe2 +、Fe3+和H+,铁 (Fe2 +、Fe3+)的存在和pH值的降低大大加速金属硫化物的分解和重金属元素的沉淀。铁氧化细菌的活动可以提高或催化氧化反应的速度 ,加速重金属的水解和沉淀。铁作为普遍存在的元素 ,其地球化学行为影响着金属硫化物氧化的程度和速度 ;铁作为主要的次生沉淀矿物 ,其承载矿物主导其它重金属元素的沉淀。本文介绍了碱性物质中和、湿地处理系统、覆盖隔离技术等一系列已成功地运用于金属矿山环境污染整治的实用方法 ,并对一些前沿整治技术作了简要介绍     

利用三油酸甘油酯-醋酸纤维素复合膜评价土壤中多环芳烃的生物可利用性

将一种新型被动式采样器——三油酸甘油酯-醋酸纤维素复合膜(TECAMs)暴露于10种人工老化土壤中富集萘、菲、芘和苯并[a]芘4种多环芳烃(PAHs),并与土壤模型动物——赤子爱胜蚓(Eiseniafoetida)进行比较以研究该采样器用于评价土壤中多环芳烃生物可利用性的可能性.研究结果表明,TECAMs能有效富集土壤中萘、菲、芘和苯并[a]芘,并在48h内基本达到平衡,远快于赤子爱胜蚓的21d平衡时间.TECAMs内PAHs含量与土壤溶解有机碳(DOC)含量呈正相关(p<0.05),而与土壤中总有机质(TOM)含量呈负相关(p<0.05),土壤pH对TECAMs富集PAHs的影响不显著(p<0.05).TECAMs内PAHs含量与土壤中PAHs含量、赤子爱胜蚓体内PAHs含量均呈显著线性正相关(p<0.05,p<0.01).研究结果表明TECAMs有可能应用于评价土壤中PAHs的生物可利用性.     

基于CiteSpace的温室气体监测发展动态可视化分析

采用文献计量方法，利用CiteSpace软件对Web of Science核心合集中2004—2020年以"Greenhouse Gases Monitoring"为主题词检索到的2 514篇文献进行可视化分析，从时间分布、国际合作、研究机构合作、研究领域、共被引分析和关键词分析等方面，揭示该领域的发展动态、研究实力分布、热点前沿等。结果表明：2004—2020年温室气体监测研究领域的发文数量总体呈现上升趋势，在全球应对气候变化的重大事件时间节点发文数量增幅较大；该领域发文量较多的国家和机构皆以发达国家为主，发展中国家中中国居首位，国家、机构合作关系紧密；温室气体监测研究涉及的学科领域较广，环境科学与生态学、环境科学、工程为排名前3位的学科领域，2010年后研究逐步拓展到建筑学、影像学、计算机科学、经济学等领域；该领域的研究知识基础主要聚焦温室气体浓度监测、来源去向、影响因素及变化趋势分析，温室气体监测技术方法研究及应用，以及森林、农业土壤碳汇研究等方面；通过不同时段关键词分析发现CO₂、CH₄和N₂O一直是温室气体监测研究的重点对象，关注视角逐渐转向多因素、多领域、多技术、多方法、多策略研究。基于分析结果和中国实际，提出今后一段时期中国温室气体监测领域的研究重点和工作方向。     

基于网格单元的碧流河流域土壤侵蚀吸附态氮污染负荷研究

在ENVI、ArcGIS系统的支持下,集成土壤侵蚀模型、泥沙输移模型和污染物富集模型,建立了基于网格单元非点源吸附态氮污染负荷的通用计算方法。以碧流河流域为例,利用调查、收集的数据资料确定了模型中各计算因子,估算了流域土壤流失量、输沙量和吸附态氮负荷。结果表明:2012年,碧流河流域平均土壤侵蚀模数为1137 t/（km2·a）,平均输沙模数为295 t/（km2·a）,吸附态氮流失模数为326 kg/（km2·a）,吸附态氮流失总量为878 t,其中林地562 t、耕地285 t,分别占吸附态氮流失总量的64%和32%。为减小碧流河流域土壤侵蚀吸附态氮的流失,应进一步提高流域内林地、草地质量,在水土保持功能弱的林草地上实施工程措施。     

睡莲、梭鱼草对铜污染水体的修复效果研究

对水生植物睡莲(Nymphaea spontanea)、梭鱼草(Pontederia cordata)在5、15和25mg/L铜(Cu)质量浓度下的水体修复效果及生物富集作用进行了试验研究。结果表明,在实验条件下,30d后睡莲和梭鱼草对Cu全量的去除率分别为89%和58%。2种植物都能够用于修复Cu污染水体,且睡莲的修复效果和根部的Cu富集能力显著高于梭鱼草。初始浓度、修复时间及其交互作用对水体中Cu的去除具有极显著差异。植物鲜重增长率、修复效果、生物富集系数均随修复时间的延长和初始浓度的减小而增加。Cu溶解态及其全量具有较为一致的修复规律,去除率与修复时间呈高度相关的线性关系。今后应进一步探讨植物种植密度、修复时间和初始浓度对净化效果的综合影响。     

单室微生物燃料电池产电与脱氮除磷的研究

实验针对空气阴极型单室微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC),研究其产电性能及对实验室模拟废水中有机物、氮和磷元素的去除效果.结果表明,在外电阻为1000Ω的情况下,该电池最大输出电压可达371 m V,最大输出功率密度可达301.6 m W·m~(-2),最大电流密度可达2.4 A·m~(-2),内阻为200Ω.当入水氨氮浓度为4 mmol·L~(-1)时,该电池的产电效果最好,对污染物的去除效果也较好.研究还发现,电池最佳运行周期为72 h,阳极室出水最佳曝气时间为6 h,阳极室出水COD、TN和TP的降解率分别为93.3%、19.7%和44.8%.将阳极液曝气处理后,相对于阳极室入水其TN和TP的总去除率分别可达79.6%和95.2%.另外,通过扫描电镜观察到MFC的阳极液中大多为球形菌,阴极电极表面有针状的结晶形成,经能谱测试为鸟粪石结晶.     

渤海表层沉积物中DDTs、PCBs及酞酸酯的空间分布特征

利用第2次全国海洋污染基线调查数据,研究渤海表层沉积物中DDTs、PCBs和酞酸酯的空间分布特征．结果表明：DDTs和PCBs的高值样点主要分布于秦皇岛近岸、辽东湾近岸和渤海湾近岸海区;酞酸酯的最高值和次高值样点分别出现在莱州湾近岸和辽东湾近岸,而秦皇岛近岸海区的平均水平高于其它海区．目前,渤海表层沉积物中PCBs和酞酸酯的含量相对较低,对周边底栖生物尚未构成威胁．另一方面,DDTs组成的比值关系显示秦皇岛近岸、渤海湾近岸和辽东湾近岸海区近期出现DDTs的输入,并且DDTs含量已超出相应的生态效应低值区间的标志水平,具有一定的生态风险．在渤海海区大多数样点,DDTs的主要代谢产物为厌氧条件下的DDD．     

多环芳烃光解活性的量子化学研究

应用量子化学从头算HF／6-311 G(d)和B3LYP／6-311 G(d)方法计算了16种PAHs的多种量子化学参数,选取六种参数为分子结构的描述符,采用最小二乘法对16种PAHs的光解半衰期进行逐步多元线性回归分析,得到两个PAHs光解半衰期的QSAR模型,模型具有较高的相关系数,可有效地用于预测PAHs的光解半衰期,结果表明,HF方法所得模型优于B3LYP方法所得的模型,所得模型与基于半经验PM3算法的QSAR模型相比较,HF从头算方法所建立的QSAR模型比半经验PM3算法的结果要好,在所考查的诸多参数中,分子最高占有轨道特征值EHOMO对PAHs光解半衰期起着决定作用,最后,运用所得模型预测了3种PAHs的光解半衰期。