Assessment of heavy metal pollution from a Fe-smelting plant in urban river sediments using environmental magnetic and geochemical methods

Environmental magnetic proxies provide a rapid means of assessing the degree of industrial heavy metal pollution in soils and sediments. To test the efficiency of magnetic methods for detecting contaminates from a Fe-smelting plant in Loudi City, Hunan Province (China) we investigated river sediments from Lianshui River. Both magnetic and non-magnetic (microscopic, chemical and statistical) methods were used to characterize these sediments. Anthropogenic heavy metals coexist with coarse-grained magnetic spherules. It can be demonstrated that the Pollution Load Index of industrial heavy metals (Fe, V, Cr, Mo, Zn, Pb, Cd, Cu) and the logarithm of saturation isothermal remanent magnetization, a proxy for magnetic concentration, are significantly correlated. The distribution heavy metal pollution in the Lianshui River is controlled by surface water transport and deposition. Our findings demonstrate that magnetic methods have a useful and practical application for detecting and mapping pollution in and around modern industrial cities.     

PBDEs的来源特征、环境分布及污染控制

多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)生产应用、环境分布与生态风险之间的关系将如何影响我国的未来,具体涉及到工业、环境、健康、人类繁衍等的社会问题.由于PBDEs阻燃效率高,热稳定性好,价格便宜,作为添加剂被广泛应用在电子、电器、化工、交通、建材、纺织、石油等领域的阻燃产品中.PBDEs进入环境后迁移扩散并富集于沉积物和生物体内,进入人体后引起肝脏毒性、内分泌干扰、神经毒性和生育能力下降等而危害人类的健康.基于此,从生产应用、品种生产量、分子的物理化学特性以及毒性等的文献数据分析了PBDEs的来源特征与环境危害,分析这些性质对环境分布与污染控制的基础支持关系;从沉积物、水体、大气、水生生物、人体5个方面考察了PBDEs的环境本底浓度变化、分配关系、迁移规律、时间效应,分析了生产、应用与扩散的多因素影响关系,发现全球性PBDEs污染物蔓延的现象,沉积物是主要的归趋场所,室内空气中的浓度远高于室外,水中浓度较低,水生生物和人体均能富集PBDEs,通过饮食、母乳和呼吸摄入,可实现代际传播,污染的分布呈现介质与区域的不同特征;污染控制需要考虑点源技术与面源修复的联合,结合PBDEs的物理性质、分子结构及其化学特性,统计分析了微生物法、光化学降解法和零价铁还原法的原理及其有效性,根据PBDEs在产品中存在与分布的特点,提出收集-分离-富集-超临界催化还原和氧化毁毒的工艺,针对实际环境(以电子垃圾塑料和流域水体及沉积物为对象)中的PBDEs进行回收或处理,结合材料如催化剂的应用,从动力学和热力学方面提高PBDEs无害化的效率.最后,从生产管理、环境监测、风险评价、技术集成等方面提出了未来的努力方向.     

太原市土壤重金属污染空间分布及评价

以太原市土壤作为研究对象,系统研究了太原市城市土壤及工业区土壤中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb的污染水平和分布,并对污染状况进行了评价.研究表明,太原市土壤中重金属的含量分别为Cr:35.35—848.80mg·kg-1,Ni:4.00—99.57 mg·kg-1,Cu:4.89—266.99 mg·kg-1,Zn:45.16—677.01 mg·kg-1,As:0.66—35.46 mg·kg-1,Cd:nd—1.00 mg·kg-1,Pb:15.61—1240.41 mg·kg-1.其中城市土壤重金属含量较低,工业区土壤重金属含量较高,受到多种重金属的复合污染.以土壤环境质量国家二级标准值作为评价标准,用单项污染指数和综合污染指数对太原市土壤重金属污染进行评价,结果显示太原市大部分城市土壤未受7种重金属污染,只有6.7%的地区处于轻污染水平;工业区土壤污染严重,污染程度从高至低为化工厂(重污染)热电厂(重污染)化肥厂(重污染)第一电厂(中度污染)建筑工地(中度污染)焦化厂(轻污染).7种重金属在太原市土壤中的空间分布规律不同,且均与工业区分布相关,工业区是太原城市土壤重金属污染的重要来源.     

Phenol degradation in waters with high iodide level by layered double hydroxide-peroxodisulfate: Pathways and products

Recently, layered double hydroxide-peroxodisulfate (LDH-PDS) as an advanced oxidation system can effectively remove organics by the pathway of free radical. However, little has been known if there is a potential risk regarding the formation of high toxic iodine byproducts through another pathway when LDH-PDS is used in high iodide waters at coastal areas. Therefore, this study investigated phenol degradation pathways and transformation products to evaluate both removal mechanism and potential risk by LDH-PDS in high iodide waters. The results showed that in LDH-PDS system, with the degradation of PDS, phenol degraded till below detection limit in 1 hr in the presence of iodide, while PDS and phenol were hardly degraded in the absence of iodide, indicating iodide accelerated the transformation of PDS and the degradation of phenol. What is more, it reached the highest phenol removal efficiency under the condition of 100 mg/L LDH, 0.1 mmol/L PDS and 1.0 mmol/L iodide. In LDH-PDS system, iodide was rapidly oxidized by the highly active interlayer PDS, resulting in the formation of reactive iodine including hypoiodic acid, iodine and triiodide instead of free radicals, which contributed rapid degradation of phenol. However, unfortunately toxic iodophenols were detected. Specifically, 2-iodophenol and 4-iodophenol were formed firstly, afterwards 2,4-diiodophenol and 2,6-diiodophenol were produced, and finally iodophenols and diiodophenols gradually decreased and 2,4,6-Triiodophenol were produced. These results indicated that LDH-PDS should avoid to use in high iodide waters to prevent toxic iodine byproduct formation although iodide can accelerate phenol degradation.     

2015—2020年湖北省PM2.5和臭氧复合污染特征演变分析

为揭示湖北省PM_2.5和臭氧(O₃)复合污染演变特征,基于湖北省17个地市的空气质量国控点和武汉市大气超级站组分监测数据,全面分析湖北省17个地市2015—2020年PM_2.5和O₃的时空变化特征及相关关系,探讨PM_2.5和O₃协同效应的成因机理. 结果表明:①2015—2020年,湖北省PM_2.5显著改善,平均降幅为4.7 μg/(m3·a),但冬季负荷仍较高,主要集中于中部地区;O₃污染凸显,平均增幅为3.8 μg/(m3·a),污染集中在4—10月的暖季,东部地区最严重,近两年超标天数已与PM_2.5相当. ②湖北省PM_2.5和O₃关联日趋密切,协同效应显著,日评价指标显示夏季二者呈显著正相关(相关系数为0.57),近两年当PM_2.5浓度≤50 μg/m3时,相关系数高达0.63;冬季PM_2.5浓度与O_x(O₃+NO₂)浓度呈正相关,尤其2020年东部城市二者相关性高达0.46,显示大气氧化性对PM_2.5二次污染的重要性. ③以武汉市为例,归纳PM_2.5和O₃复合污染的成因,暖季低PM_2.5背景下,高温、中等湿度和弱风速的气象条件以及VOCs和NO_x等前体物的高浓度排放,使得受VOCs主控的光化学反应加剧,易造成O₃污染,从而加强PM_2.5二次生成;冬季高的大气氧化性,叠加不利气象条件,促进颗粒物的二次生成,导致重污染时PM_2.5组分以硝酸盐等二次无机组分为主. 研究显示,湖北省PM_2.5和O₃协同控制重点为,在保持现有NO_x控制力度基础上强化VOCs控制,遏制暖季和东部区域O₃浓度上升,加强冬季和中部PM_2.5治理.      

报废梯黑铝装药提取制备硫酸铝工艺研究

为回收梯黑铝混合装药中的铝,通过单因素试验及五因素四水平正交试验对提取工艺进行优化。结果表明,五因素影响顺序为:酸液浓度>颗粒尺寸>反应温度>液固比>反应时间;提取最佳工艺条件为:酸液浓度0.8 mol/L,炸药颗粒尺寸40~50目,反应温度45℃,液固比13 mL/g,反应时间90 min;所得硫酸铝产品品质较优。     

生物质炭对Cd污染土壤根际微团聚体Cd形态转化的影响

为明确生物质炭对土壤Cd形态分布的团聚体机制,采用盆栽试验,以秸秆生物质炭为试验材料,研究了秸秆生物质炭对Cd在不同粒级微团聚体中的富集以及根际、非根际微团聚体Cd形态转化的影响.结果表明:外源Cd进入土壤后,主要分布于土壤不同粒级微团聚体中且随粒级减小而增加,富集顺序由大到小为 < 0.01、0.05~0.01、0.25~0.05、 > 2 mm.添加生物质炭后显著降低了Cd在不同粒级微团聚体中的富集系数（P < 0.05）.与对照相比, > 2、0.25~0.05、0.05~0.01、 < 0.01 mm粒级微团聚体土壤对Cd的富集系数分别降低了0.04~0.16、0.04~0.15、0.07~0.17、0.06~0.21.不同处理下,根际、非根际土壤不同粒级微团聚体中Cd主要以残渣态为主且向小粒级团聚体（< 0.01 mm）富集,其中可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机物结合态Cd的含量（以质量分数计）及占比均有不同程度的下降.对于根际、非根际不同粒级微团聚体各形态中有机结合态Cd,与对照相比,在Cd1B10处理下,分别于 < 0.01、0.05~0.01 mm微团聚体中的降幅最高,达49.5%、62.3%;对于残渣态Cd,在Cd1B10处理下,分别于0.25~0.05、0.05~0.01 mm微团聚体中的降幅最高,达19.8%、20.5%,但各处理下残渣态Cd占比趋于上升,最高占比分别达74.0%、78.2%.表明Cd进入土壤后主要转化成了残渣态,土壤中Cd的生物有效性降低,其中,当Cd污染程度（1 mg/kg）较低、生物质炭施用量（10 g/kg）最高时,该效果达显著水平.研究显示,施用高量（10 g/kg）生物质炭能够降低土壤不同粒级微团聚体中各形态Cd的含量,并且Cd污染程度越低、粒级越小,降低效果越显著.      

我国节水农业发展现状研究

中国的灌溉水利用系数只有45%,大大落后于发达国家的70%;全国农业用水效率较低,单位粮食产量耗水量比发达国家高2.5～3倍。所以我国发展节水农业具有至关重要的意义。本文根据我国农业发展现状,结合我国节水农业发展布局,重点分析5大节水农业区在技术、制度、资金和政策等方面的节水农业现状,总结交流发展节水农业的成功经验,分析其存在的不足,从而提出更好的促进节水农业发展的路径。     

氢化物发生-原子荧光光谱法测定废水中砷探讨

砷是对人体有害的元素,当人体每天的摄入量超过100ug或更高时,对人体就会产生严重的危害,而有些工业废水中合有一定量的砷元素,如果这些工业废水不经处理排放到水中会我们的身体造成很大程度的伤害,所以我对某工厂的工业废水进行检测,检测其排放废水中所含有砷元素的多少。火焰原子荧光和石墨炉原子荧光的检测能力无法满足测定的要求,...