上海宝山区农用土壤重金属分布与来源分析

以上海宝山区为典型区域,在获取216个农用表层土壤样品重金属实测数据的基础上,运用多元统计和地统计相结合的方法,对上海宝山区农用土壤重金属的含量水平、分布特征和来源进行系统分析.结果表明,上海市宝山区农用土壤重金属Cd、Hg、As、Cr、Pb、Cu、Zn的平均含量值分别为0.195、0.148、7.44、82.5、29.1、33.2、124.5 mg.kg-1,均没有超过国家土壤环境质量二级标准,但Cd、Zn、Cr、Pb、Cu、Hg元素平均含量值超过上海市土壤背景值,其中Cd、Hg、Zn最为显著,分别是对应背景值的1.50、1.48、1.45倍,呈现出明显的累积趋势.相关分析和因子分析结果显示,各元素的来源可分为三类,Zn、Cd、Hg和Pb为一类,Cr和Cu为一类,As单独为一类;前两类元素含量远高于对应元素背景值,来源主要受各种人为活动影响,As元素含量与背景值相当,各样品含量的变异程度最低,来源主要与成土母质有关.空间结构分析表明,As元素以土壤母质、地形等结构性变异为主,其它元素主要受人为活动等随机因子影响;通过对临界值概率等值线的分布分析发现,Cd、Zn、Cr、Cu、Hg来源以点源为主,来源较为集中,Pb来源相对较为分散.     

垂直流人工湿地系统基质优化级配研究

选取生物陶粒、无烟煤、沸石、钢渣和蛭石为基质,按不同的级配方式填充成基质柱,进行垂直流人工湿地模拟柱净化污水实验.研究表明,粒径分层级配基质对COD的去除率均高于单一粒径基质,其中分层生物陶粒对COD的平均去除率高达72.91%.分层沸石对总氮的净化能力较单一粒径基质有所提高,平均去除率高达91.23%.填充了生物陶粒、沸石和无烟煤的模拟柱对有机物和氮的净化效果和单一基质没有显著性差异(p0.05).填充钢渣和无烟煤的模拟柱出水pH值均在正常范围内,但是除从上到下依次填充无烟煤、蛭石和钢渣的基质柱外,其它填充钢渣和无烟煤的模拟柱对磷素的净化能力都低于单一基质.种植植物对净化效果没有明显影响.在垂直流人工湿地中,针对水质特点选择高效的级配基质,如分层生物陶粒、分层沸石、分层无烟煤以及生物陶粒、沸石和无烟煤组合,在高水力负荷条件下可获得更好的处理效果.     

加热和亚铁离子活化过硫酸钠氧化降解4-CP的研究

通过加热和亚铁离子2种方法活化过硫酸钠产生强氧化性的硫酸根自由基,利用硫酸根自由基氧化难降解有机污染物.以对氯苯酚(4-CP)为目标污染物,研究了温度、pH值、亚铁离子浓度、过硫酸钠浓度、柠檬酸浓度对4-CP降解率的影响.结果表明,升高温度可以显著地提高4-CP降解率.反应4h后,在30℃,4-CP降解率只有2.5%;在50℃,4-CP降解率能够达到43.5%;而在60℃,4-CP降解率为100%.pH值对4-CP降解率的影响较大,依次为pH4.0pH7.0pH10.0.在室温下,亚铁离子是促使4-CP降解的必要条件,并且对反应条件进行了优化,分子探针实验证实了硫酸根自由基的存在.在过硫酸钠/亚铁离子体系加入适量的柠檬酸能够有效利用溶液中的亚铁离子,在等量的过硫酸钠存在条件下,常温下过硫酸钠/亚铁离子/柠檬酸体系对4-CP降解率为50.9%,优于50℃下过硫酸钠体系对4-CP降解率43.5%.     

铅在棉秆基活性炭上的吸附动力学与热力学

以棉秆与棉秆纤维为原料,利用磷酸活化法制备了低成本的高比表面微孔棉秆基活性炭,通过静态实验研究了活性炭对水溶液中铅的吸附特性,测定了溶液pH值、吸附时间、溶液温度对吸附的影响,探讨了吸附动力学、热力学及吸附机制.根据低温液氮(N2/77K)吸附测定数据,以BET方程、BJH法及H-K法对活性炭孔结构进行了表征,以Boehm滴定、FTIR、零电荷点pHPZC测定及元素分析定量表征活性炭表面含氧官能团.结果表明,以棉秆和棉秆纤维为原料制备的活性炭的比表面积分别为1570和1731m2·g-1,含氧酸官能团含量分别为1.43和0.83mmol·g-1,均高于商业活性炭ST1300.静态吸附实验表明,棉秆基活性炭对铅有较大的吸附容量和吸附效率,最大吸附量超过120mg·g-1,溶液pH对吸附有较大的影响,吸附量随时间增大而增大,在5min内可达饱和吸附量的80%;吸附动力学数据符合假二级方程,Freundlich方程能更好地描述等温吸附行为;热力学研究表明,吸附吉布斯自由能(ΔG0)0,而焓变(ΔH0)0,说明吸附为吸热的自发反应过程,升温有利于吸附,离子交换可能在吸附过程中起了重要作用.     

竹炭对微污染水中有机污染物的吸附

测定了竹炭对微污染水源水中CODMn,UV254,UV410的去除效果,研究了竹炭粒径、竹炭用量、吸附时间、溶液pH值对竹炭吸附特性的影响,并由正交试验确定出竹炭去除水中CODMn,UV254,UV410的最佳吸附条件。研究表明,粒径越小,竹炭的吸附效果越好;竹炭用量为100mg、吸附时间为1h时,竹炭对各指标去除率最高;弱酸条件对竹炭对各指标的吸附最有利,当pH值=4时竹炭对各指标的去除率最大;正交试验确定出动态吸附最佳操作条件为：竹炭粒径为100～200目,质量为100mg,振荡吸附1h,原水pH值为4。     

深圳湾COD与TOC分布特征及相关性

分别于2008年2月(冬季),5月(春季),8月(夏季)和11月(秋季)对深圳湾海水中COD与TOC进行了四个航次的调查和研究,结合国家标准方法,获得了深圳湾COD与TOC的平面和季节分布特征,并对COD与TOC的相关性进行了探讨。结果表明:整个深圳湾海域COD基本遵循从湾内到湾外,逐渐降低的平面分布规律以及夏季春季冬季秋季的季节分布特征;海水TOC也基本遵循从湾内到湾外,逐渐降低的平面分布规律以及秋季冬季夏季春季的季节分布特征;深圳湾COD与TOC之间有着良好的相关性,相关系数大于0.9。     

长海海域浮筏养殖虾夷扇贝生物沉积速率的现场研究

为评价浅海高密度、规模化浮筏养殖贝类的生物沉积作用及其环境生态效应,本文运用生物沉积物捕集器对长海海域浮筏养殖虾夷扇贝的生物沉积速率进行了四个季度的现场测定。结果表明,同一养殖区不同排筏虾夷扇贝的生物沉积速率有很大不同,呈现出由低排筏到高排筏逐渐降低的趋势;不同季节虾夷扇贝生物沉积速率变化明显,秋季最高,冬季最低。海水中悬浮颗粒物浓度及水温是影响扇贝生物沉积速率的主要因素。     

氟碳涂层体系在我国水环境中防腐性能研究

通过现场曝露试验,获得氟碳涂层体系在我国淡水、海水和盐湖水环境中4年腐蚀结果,总结了它们的腐蚀行为。无论是在自然环境下的曝露试验,还是实验室条件下的盐雾试验和紫外光老化试验结果,都表明氟碳涂层具有优异的耐候性和耐水性;水气渗透性试验也表明氟碳涂层具有较低的渗水率;氟碳涂层虽具有低的表面能,但在淡水和海水环境中,其抗水生物附着性能仍不理想。     

一株石油烃降解菌的分离、鉴定及降解特性

从胜利油田采油厂石油污染土壤中分离筛选到一株石油高效降解菌SY-02,以石油烃为唯一碳源和能源。在总石油烃(TPH)浓度为1%(W/V)培养液中接种一定量的该菌,30℃、200r/min摇瓶振荡培养7d,TPH降解率可达71%。经形态、生理生化及16S rDNA同源性等指标分析,初步鉴定该菌种属Pseudomonas chlororaphis(绿针假单胞菌)。纯烃底物降解实验表明正十六烷最易被SY-02菌代谢,其次是单环芳烃苯,然后是二环芳烃萘和三环芳烃菲,环烷烃较难被利用。     

微孔过滤与紫外辐射相结合处理压载水可靠性研究

采用微孔过滤与紫外辐射相结合的方法处理由小球藻、扁藻及新月菱形藻配制成的模拟海水,考察了不同藻种对处理效果的影响、累积处理水量对滤前压力影响,讨论了装置最佳流量及持久性问题。结果表明,该法除藻效率可达84.4%以上,灭菌效率可达80%以上,对粒径较大藻类的去除效率高(扁藻粒径新月菱形藻粒径小球藻粒径);随着累积处理水量的增加滤前压力增大;最大处理流量为10 m3/h的装置其最佳处理流量为5 m3/h,一次处理海水约100 m3,可持续运行约20 h。