中小学塑胶跑道中邻苯类塑化剂的含量监测与健康风险评估研究

近几年,"毒跑道"事件的持续爆发引起了社会公众的极大关注.邻苯二甲酸酯类(Phthalate Acid Esters, PAEs)塑化剂是塑胶跑道中的风险因子之一,但其含量监测与风险评估仍未见报道.本研究采集了13个地市中小学的83个塑胶跑道样本,使用气相色谱-质谱联用技术分析6种PAEs的含量,并应用美国环保署提供的PAEs评估方法评估其健康风险.结果表明,94.0%的塑胶跑道样品中检出PAEs,其中,邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)检出率最高,达91.6%.6种PAEs(DEHP、DBP、DIDP、DINP、DNOP、BBP)含量之和(∑6PAEs)为0～26665 mg·kg~(-1),中位数为1850 mg·kg~(-1).经评估,塑胶跑道中6种PAEs的非致癌风险均低于1,对人体无明显非致癌危害.儿童和成人PAEs的致癌风险分别为8.84×10~(-6)和8.17×10~(-6),表明有一定致癌风险,但在可接受范围内.6种PAEs中,DEHP对非致癌风险和致癌风险的贡献度最大,并且儿童的风险高于成人.因此,将PAEs纳入中小学塑胶跑道的风险物质,并进行严格管控具有显著的必要性.     

珠三角新会地区表层土壤硒、氟、碘地球化学特征研究

以珠江三角洲新会地区西江、潭江下游的三江、睦州、古井三镇土壤为主要研究对象,测试分析所采集的1 567件表层土壤样品全氮(N)、有机碳(Org.C)、pH等理化指标和二氧化硅(SiO_2)、三氧化二铝(Al_2O_3)、硒(Se)、氟(F)、碘(I) 5种元素组分含量,以及60件稻谷样的硒(Se)含量。重点探讨了研究区Se、F、I的含量、分布及其影响因素等地球化学特征。结果表明,研究区土壤呈现强酸性-酸性,Se、F、I的含量均值分别为0. 50 mg/kg、617. 39 mg/kg、3. 57 mg/kg,Se、F高于全国土壤背景值,I低于全国土壤背景值; Se、F、I均与Al_2O_3、Org.C以及pH相关,F与Se不相关,F与I负相关。Se、F、I的含量、分布等地球化学特征受地层控制:不同成土母质中,基岩区和花岗岩区Se、I含量较高;第四纪沉积区F含量较高。推测Se和I主要源于燕山期的火山活动,F主要源于三角洲的沉积作用。总体上研究区土壤呈现足硒、富硒,碘适量,氟过剩的特征,稻谷富硒率也高,具备开发天然富硒农产品的条件。     

沉积物产电信号原位在线监测水体铜污染研究

采用一种新型沉积物-微生物燃料电池(Sediment Microbial Fuel Cells,SMFCs)装置,探索产电信号原位在线监测湿地水体Cu~(2+)污染的可行性.采集水稻土装入烧杯并淹水以模拟湿地环境.将SMFCs装置的阳极不锈钢管插入水稻土,阴极淹没在上覆水中进行产电.采用数据采集卡在线记录电压.产电30 min后,分别向阴极附近的上覆水中加入5 mL Cu~(2+)浓度为50、100、200和400 mg·L~(-1)的CuSO_4溶液,对照加入5 mL去离子水,每个浓度处理设置两个平行.Cu~(2+)加入后,电压迅速上升并在30 s内达到峰值,之后随着Cu~(2+)扩散和被土壤吸附,电压回落并保持稳定.将加铜前30 min电压平均值作为基准电压,用加铜后的电压峰值减去基准电压得到电压增量.结果显示,电压增量与加入的Cu~(2+)浓度呈现显著正相关关系.为揭示相关机制,检测了CuSO_4溶液理化性质,并对加铜后SMFCs装置的阳极和阴极电荷传递电阻进行测定、对优势产电细菌梭菌属(Clostridium)和地杆菌科(Geobacteraceae)细菌16S rRNA基因进行定量.结果表明,Cu~(2+)促进阴极反应,是引起电压升高的主要原因.而底泥的吸附作用减弱了Cu~(2+)对产电细菌的抑制,保证了Cu~(2+)污染事件后产电信号恢复稳定.     

SPE-HPLC测定水环境中碘普罗胺的研究

用固相萃取-高效液相色谱法(SPE-HPLC)测定了水环境中的碘普罗胺。考察了LC-C18小柱的最佳洗脱条件,并且根据出峰情况选出最佳的色谱条件:流动相为5mM乙酸铵溶液(用乙酸调节pH至5.7):乙腈=93:7(V/V),温度25℃,流速为0.4ml/min,检测波长为242nm。碘普罗胺在1-100mg/L范围内线性关系良好,回归方程为y=1.311 5x-0.220 7,线性相关系数r=0.999 8,回收率平均值为100.10%,RSD为3.4%(n=10)。用该方法测定实际水环境中水样中的碘普罗胺,操作简单,结果准确。     

相对速率法测量氯原子与几种酮类物质的反应速率常数

在(298±2) K和一个大气压条件下,采用相对速率法研究了一系列酮类物质与氯原子的反应动力学.使用丙醛和乙苯作为参比物,光解三氯乙酰氯作为氯原子产生源,测得2-己酮与氯原子的反应速率常数为(1.80±0.42)×10~(-10) cm~3·molecule~(-1)·s~(-1),与已有文献报道值非常符合,验证了实验方法和所选参比物的可靠性.首次测得了(298±2) K和一个大气压条件下2-庚酮和2-辛酮与氯原子反应的速率常数,分别为(2.54±0.62)×10~(-10)和(2.12±0.63)×10~(-10) cm~3·molecule~(-1)·s~(-1).与其母体烷烃的反应速率对比发现,酮类物质中羰基的存在使得其反应速率都比其母体烷烃变慢.利用所测的速率常数和氯原子的浓度信息估算这些酮类物质在大气中的平均寿命,结果显示,在海洋边界层或沿海地区等氯原子浓度较高的地区,这些物质与氯原子反应的大气化学寿命都在小时量级,完全可以与OH自由基的反应相竞争,是这些物质在大气中的重要降解途径.另外,在内陆污染地区或工业聚集区,氯原子的反应及其对二次污染物生成的贡献同样不能忽视.     

立式储罐变形评估的三维激光扫描实验

针对常规储罐检测工作量大、效率低的问题,利用三维激光扫描仪对某储罐进行外部检测,获取高精度的储罐三维点云数据,通过建模形成一个拟合罐体,与理想罐体进行3D比较得到储罐变形的整体情况,该方法能够对储罐的变形评估做出准确判断,距离储罐底板0.3 m处有最大径向偏差51.63 mm,0.9 m处有最大倾斜度0.177°,基于三维激光扫描技术为储罐罐壁变形检测提供了一种可靠的新方法。     

Pressure-assisted chelation extraction of lead from contaminated soil

Soil contamination by metallic elements including lead occurs frequently. Contaminant metals in soil pose a serious risk to public health and groundwater supplies. Extraction using chelants is seen as a remediation option; however, it is often hampered by access to the contaminants that are shielded by the soil matrix. We have developed a novel extraction technique that utilizes a mildly elevated pressure in consecutive cycles of compression and decompression along with a chelating agent for the soil slurry. Complete extraction of 3300 mg/kg of Pb from soil was achieved by 100 mM of EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) in 10 min using 20 pressure cycles at 150 psi (10 atm). Extraction was studied according to pressure, number of pressure cycles, chelant concentration, solid content, pH, agitation, and use of consecutive washings. Heightened extraction is attributed to fracturing of the soil particles that leads to enhanced contaminant exposure to the chelating agent.     

O3与异戊酸叶醇酯和己酸叶醇酯反应速率常数的测定

利用搭建的流动反应系统研究了两种生物源排放的挥发性有机物异戊酸叶醇酯和己酸叶醇酯与O3的反应动力学.实验采用绝对速率法,以保证异戊酸叶醇酯和己酸叶醇酯浓度远远高于臭氧浓度,在准一级实验条件下获得反应的速率常数信息.首先,利用该装置测得了臭氧与异戊二烯和α-蒎烯的反应速率常数,发现其与文献报道值在误差范围内非常吻合,验证了实验装置和实验方法的可靠性.进而实验测定了298 K和1.01×105Pa条件下异戊酸叶醇酯和己酸叶醇酯与O3的气相反应速率常数,分别为(1.78±0.24)×10-16和(1.54±0.18)×10-16cm3·molecule-1·s-1.利用测得的速率常数和大气中臭氧浓度,估算得到两种叶醇酯与臭氧反应的大气寿命约在2 h甚至更短,说明与臭氧的反应是它们在大气中的一种非常重要的消除途径,尤其是在污染严重地区.     

无机硅叶面肥及土壤调理剂对水稻铅、镉吸收的影响

喷施叶面阻控剂和施用土壤调理剂是目前污染稻田治理的主要措施,针对不同污染类型、污染程度稻田研发效果较好的叶面阻控剂及土壤调理剂是研究重点。文章通过2019年的田间试验研究无机硅叶面肥及土壤调理剂对中重度铅镉复合污染稻田水稻铅镉阻控效果。共设3个处理:常规施肥处理(CK)、常规施肥+喷施无机硅叶面肥处理(L-Si)、常规施肥+施用无机硅土壤调理剂处理(S-Si)。结果表明:L-Si处理土壤中铅质量分数较对照(116.00±4.35)mg·kg-1高18.97%;S-Si处理较对照(5.51±0.06)能够显著提高稻田土壤pH值0.73,土壤中铅和镉分别较对照(116.00±4.35)、(1.89±0.03)mg·kg-1高12.07%和14.81%。L-Si处理下铅在根、叶片、稻米中富集较对照分别减少11.69%、12.40%和38.46%;镉在叶片、稻壳、稻米中较对照显著减少了18.10%、5.84%和40.84%。而S-Si处理中铅在根、茎、叶、稻壳、稻米中富集量较对照显著减少11.69%、36.93%、15.16%、23.47%和51.28%;镉在根、茎、叶、稻壳、稻米中富集量显著降低12.93%、42.28%、61.75%、59.85%和49.21%。L-Si及S-Si处理水稻产量较对照(7052.27±95.07)kg·hm^-2分别提高3.24%和4.09%。综上所述,无机硅经叶面吸收后,在减少叶片中铅富集的同时减少了根系对土壤铅的吸收,将经根系吸收的铅富集于茎和稻壳中;而在减少叶片中镉富集的同时并未减少根系对镉吸收,将经根系吸收的镉富集于根和茎中。无机硅土壤调理剂在将土壤中铅和镉固定于土壤中的同时阻隔了水稻根系对铅和镉下吸收,因此水稻根、茎、叶、稻壳、稻米中铅和镉的含量均显著降低。