内蒙古草原植物羊草对外源汞的积累特征

研究草原植物的汞积累特征,对探究汞的环境效应和草原植物对汞的安全临界值具有重要意义,为有效控制土壤中汞的环境行为及寻求草原土壤中汞的生物治理措施提供理论支撑。以草原植物羊草(Leymus chinensis)为研究对象,模拟汞沉降,采用水浴消解-原子荧光法测定土壤和植物中汞质量比,研究羊草对外源汞的积累特征。结果表明,羊草汞积累量与外源汞处理水平高度相关,相关系数达到0.99以上,且随外源汞处理水平增大而增加。此外,土壤中汞残留率与羊草根部富集系数呈中度负相关关系,决定系数为0.631 7。当羊草和土壤汞累积量随环境汞的增长速率增长时,汞通过食物链的富集将会对陆生生态系统及环境造成不可逆的影响。     

黑土胶体对铅的吸附动力学特征

利用虹吸法从采自于吉林省黑土中分别提取出粒级为5~10、2~5和1~2μm的3种胶体,并通过批次实验法研究不同粒级黑土胶体对Pb2+的吸附动力学。结果表明,不同粒级土壤胶体对Pb2+的吸附过程均表现为快慢2个阶段,其中,10 min内呈现快速吸附阶段,之后为慢速吸附阶段。3种粒级土壤胶体5~10、2~5和1~2μm在pH为6、温度为25℃时,对Pb2+的饱和吸附量为114.45、126.98和131.89 mmol/kg。随pH从2升到6,粒级为5~10、2~5和1~2μm的3种胶体对Pb2+的饱和吸附量分别增加了928%、153%和142%。随温度从25℃升到55℃,粒级为5~10、2~5和1~2μm的3种胶体对Pb2+的饱和吸附量分别增加了16.56%、4.9%和4.89%。不同粒级胶体对Pb2+的吸附量由大到小依次为:1~2μm2~5μm5~10μm。不同粒级胶体对Pb2+的吸附动力学均较好地符合拉格朗日准二级动力学方程,说明该吸附过程以化学吸附为主。准二级动力学吸附速率常数表明,随着吸附剂粒径增大,吸附速率降低。4种温度范围内随着温度升高,吸附速率加快。吸附过程的限速步骤为颗粒间扩散。     

不同粒级黑土胶体对铅的等温吸附特征

采集了黑土样品并从中提取了3种粒级(5~10、2~5和1~2μm)的胶体,测试了胶体的比表面积、颗粒粒径分布和颗粒矿物质组成等特征参数。在不同温度(25、35、45和55℃)、不同pH(2、4和6)条件下,使用黑土胶体对铅离子作等温吸附实验,并用Langmuir、Freundlich和Dubinin-Redushkevich(D-R)吸附等温方程对实验数据进行了拟合。结果显示,黑土胶体对铅具有较强的吸附能力;不同温度下黑土胶体对铅的吸附等温式能很好地符合Freundlich模式(R2=0.94~0.98)和D-R模式(R2=0.91~0.98),随温度的升高,黑土胶体对铅离子的吸附能力增加;不同pH条件下,不同粒径黑土胶体对铅的吸附等温式较好地符合Freundlich模式,而当粒径小于5μm时,胶体对铅的吸附等温式能很好地符合Langmuir、Freundlich和D-R模式;随pH的升高,黑土胶体对铅离子的吸附能力增加;小粒径的胶体对铅具有更强的吸附能力;黑土胶体对铅的吸附属于化学吸附。     

沙土不同有机矿质复合体对磷的吸附特征影响

采用平衡吸附法研究了沙土不同有机矿质复合体对磷的吸附特征影响.结果表明,去除腐殖质后的沙土对磷的吸附能力大大降低,其饱和吸附量Qm和吸附分配系数K分别只能达到原样的38.41％和7.42％,说明有机矿质复合体是影响磷在沙土上吸附特征的主要因素;钙键有机矿质复合体的碳标化饱和吸附量为388.35 mg·kg-1,相当于原样的1.51倍,在其所形成的有机矿质复合体中存在着孔隙填充方式的磷吸附;铁铝键有机矿质复合体在对磷吸附中发挥着重要作用,其碳标化饱和吸附量可达500.23 mg·kg-1,相当于原样的1.93倍,其吸附机制除孔隙填充方式外,还存在铁铝氧化物及水化氧化物对磷的配位吸附.因此,考查土壤对磷的吸附能力时不仅要考虑腐殖质的含量,更要考虑腐殖质的复合形态,它也是影响土壤对磷吸附特征的重要因素.以原样的磷饱和吸附量为基准,钙键有机矿质复合体和铁铝键有机矿质复合体携载的吸附态磷可分别按原样的1.51和1.93倍进行估算.     

阜新市MODIS AOD与大气PM_(2.5)浓度相关性研究

利用卫星遥感MODIS数据研究区域大气PM_(2.5)浓度分布是环境管理的有效方法。获取美国国家航空航天局MODIS L1B1KM数据,采用暗目标法反演阜新市大气气溶胶厚度AOD数据;提取阜新市5个大气监测站点位2014年3月至5月、2015年3月至4月期间PM_(2.5)浓度数据进行相关性分析,建立PM_(2.5)浓度-AOD之间的线性、一元二次、对数函数、幂函数及指数函数5种相关性模型;引用湿度影响因子建立大气PM_(2.5)浓度订正模型,采用PM_(2.5)浓度订正模型、Peterson模型分别订正PM_(2.5)浓度及AOD标高,应用阜新市环保局5个监测点位2014年6~12月、2015年5~12月期间PM_(2.5)的月平均浓度进行模型检验。对比分析订正后的5种相关性模型拟合优度,检验结果表明:订正方法提高了PM_(2.5)浓度-AOD相关性;线性相关性模型R2为0.633 6,相对误差为12.41%,相对其他4种模型相对误差较小。利用阜新市大气AOD预测PM_(2.5)浓度具有良好环境指示意义。     

草原煤矿区土壤汞分布及其影响因素

研究草原煤矿区周围土壤汞的含量水平、分布规律,并浅析其影响因素。该研究选择煤炭资源丰富、并将大力建设坑口电厂的内蒙古某煤矿区为研究对象,以此矿区坑口电厂为中心,对其周围土壤p H值(电极法)、有机质(光度法)、土壤质地、黏粒含量、汞含量(氢化物发生原子吸收分光光度法)进行了测定分析,结果显示研究区土壤均偏碱性,研究中心附近大部分土壤中汞含量已超出土壤汞背景值,汞含量随距电厂距离的增大而降低,且受p H值(显著正相关,r=0.413,P<0.05)、距离(显著负相关,r=-0.834,P<0.01)、主导风向影响显著,受有机质含量、土壤质地、黏粒含量影响不大。有些性状相近的土壤,汞含量差异却很大,说明研究区汞主要来源于人类活动。