稻壳生物炭吸附无机汞和甲基汞的特征研究

为了探究稻壳生物炭吸附溶液无机汞(Hg²⁺)和甲基汞(MeHg⁺)的特征,研究了不同稻壳生物炭用量和溶液pH对汞吸附的影响,及其吸附动力学和热力学特征。结果表明：当溶液中无机汞浓度为50 mg/L且pH为7.0时,施用50 mg生物炭后,生物炭对无机汞的吸附在18 h后达到平衡且最大吸附量为23.52 mg/g;当溶液中甲基汞浓度为30 ng/L且pH为4.0时,施用20 mg生物炭后,生物炭对甲基汞的吸附量在3 h后达到吸附平衡且最大吸附量为58.54 ng/g。生物炭对无机汞和甲基汞的吸附研究过程均符合准一级、准二级模型,其中准二级模型的拟合效果更好,说明该吸附作用过程更倾向于化学吸附。Freundlich和Langmuir等温吸附模型都能很好的拟合稻壳生物炭对无机汞的等温吸附,而稻壳生物炭对甲基汞的吸附符合Langmuir等温吸附模型。稻壳生物炭对总汞和甲基汞的吸附机制主要为离子交换、静电吸附、沉淀以及络合作用。研究结果可为稻壳生物炭修复汞污染环境提供理论依据。     

改性生物炭材料对稻田原状和外源镉污染土钝化效应

为研究改性处理后的生物炭对镉污染土壤钝化效应,以油菜秸秆制备的生物炭(BC)为原材料,通过不同处理(HNO_3氧化、NaOH碱化、KMnO_4浸渍、FeCl_3浸渍)制备改性炭材料,在室内连续培养试验中,分析了其对原土/外源镉污染土壤的钝化效应.结果表明,原炭及改性生物炭均降低了原状土壤有效态镉含量,其中Na OH和KMnO_4改性的炭材料钝化作用超过50%;在外源污染土壤中,NaOH、KMnO_4、FeCl_3改性炭材料均降低了土壤有效态镉含量,以添加10%的BC-KMnO_4较佳,降低作用超30%,HNO3改性炭却活化了3.8%~24.5%的土壤有效态镉.10%BC-KMnO_4显著降低原状土壤中可交换态镉含量达65.1%,而BC-HNO_3在外源污染土壤中活化可交换态镉含量高达20.2%.原炭及改性生物炭均增加了土壤中有机碳、盐基离子含量;原炭及NaOH、KMnO_4改性生物炭提高了土壤pH,HNO_3改性炭则降低了土壤p H;原状土中有效态镉含量与pH、交换性钠离子含量呈显著负相关,外源镉污染土中有效态镉含量则与pH、有机碳、交换性镁、钾、钠离子含量呈显著负相关.KMnO_4改性生物炭显著提高土壤pH,增加土壤有机碳和盐基离子含量,降低土壤镉活性形态含量,可作为优选的原位钝化修复材料,而HNO_3改性生物炭显著降低了土壤pH,提高了土壤有效态和可交换态镉含量,具有促进土壤镉生物有效性的风险.     

剑湖沉积物、间隙水、鱼体砷汞分布及风险评价

为了解剑湖沉积物、间隙水、鱼体中砷（As）和汞（Hg）含量特征,评价其风险,使用双道原子荧光光度计测定了剑湖表层沉积物、间隙水、鱼体中As和Hg含量,并利用潜在生态风险指数法、目标危险系数法、致癌风险指数等评价了其风险状况.结果表明：①剑湖表层沉积物中As、Hg平均含量分别为（12.62±0.66）mg·kg^-1和（0.050±0.002）mg·kg^-1,As含量呈东高西低的分布特征,Hg含量呈北部高、中南部湖区低的分布特征.剑湖流域内农地对剑湖As含量影响较大,流域煤炭开采与堆积、水泥加工对剑湖Hg含量分布影响较大.②间隙水中As、Hg平均含量分别为（0.64±0.03）μg·L^-1和（0.020±0.001）μg·L^-1,As含量在湖区内呈东高西低的分布特征,Hg含量最高值出现在湖心区.③6种鱼体中As、Hg含量平均值分别为（0.21±0.04）mg·kg^-1和（0.020±0.003）mg·kg^-1,两者分布在食性方面均呈现杂食性>草食性特征,在活动范围上呈底栖 > 中层 > 上层特征.④据相关性分析可知,As、Hg各自在间隙水和表层沉积物中的含量呈显著正相关（r>0.5,p<0.01）,6种鱼体As、Hg含量也呈显著正相关（r=0.92,p<0.05）.⑤沉积物样品中As均为轻微风险,Hg元素除部分样点（19.35%）为中度风险外其余为轻微风险,因此,需要对Hg进行重点防控.剑湖所选食用鱼体目标危险系数值均小于1,表明其不会对人类健康造成潜在非致癌危害;剑湖鱼体As元素存在一定的潜在致癌风险,但尚在人体可接受范围内.     

废水中除汞菌株洋葱假单胞菌抗汞质粒的分析

目前我国汞消费量日益增大且污染日益严重,汞污染已影响到我国居民的健康,含汞污染物一旦排放到环境中,造成的环境污染就会以食物链形式放大,危协人类的健康.利用微生物对含汞废水清除是一条适合我国国情的生物治理途径.通过研究发现环境中的某屿微生物能利用自身的基因表达出一种汞还原酶及汞裂解酶,将环境污水中的汞离子还原成金属汞,降...     

地下水污染防治区划体系构建研究

地下水污染防治区划是地下水污染地质调查评价工作的一项重要内容,能够为制定和实施地下水污染防治规划提供依据.本研究从与地下水污染源及含水层相关的本质角度及外在的社会经济角度、政策角度综合考虑,将地下水污染风险评价、地下水价值、地下水源保护区划分利用层次分析法及相应的叠加原则进行耦合,构建了一套地下水污染防控区划体系,并借助GIS技术进行相关的数据处理及区划结果的可视化表达.北京市平原区地下水防治区划实例应用研究结果表明,最终的防治区划分级图能够较好地反映出研究区域地下水防治的轻重缓急,符合实际情况,对下一步实际预防、监管措施的制定与实施可以起到指导作用.此外,由于该体系构成因素的动态性特征,建议开展关于区划更新频率的分析.     

天津污灌区内气态汞的污染特征及在叶菜类蔬菜中的富集

污灌区土壤相当于一个巨大的汞(Hg)源向水体和大气释放汞,挥发的气态汞可以通过植物叶片的气孔进入植物体内,严重威胁着当地农产品安全及人类健康.天津污灌区是汞污染的重灾区之一,本研究选取天津污灌区内某稻田(污灌约30a)、菜田(污灌约15 a)和污灌区边缘某草地(无污灌史,对照)作为监测地点,以5种常见叶菜(菠菜、苋菜、油菜、生菜、韭菜)作为生物监测实验对象,考察污灌区内产地土壤、大气汞的浓度及其在叶菜中的富集特征.结果表明:1经过长期污灌,稻田和菜田土壤汞含量已显著高于区域土壤汞背景含量和土壤环境质量标准一级标准,但未超过二级.对照草地土壤汞含量在背景含量与一级标准之间.稻田和菜地大气环境已受到较为严重的汞污染,气态总汞均值分别为71.3 ng·m-3和39.2ng·m-3,远高于北半球大气总汞含量的背景水平(1.5~2.0 ng·m-3),对照草地总汞含量平均为9.4 ng·m-3.2叶菜汞含量与污灌区气态汞含量对数之间呈现极显著的线性关系,5种叶菜对污灌区气态汞的敏感程度依次为菠菜>苋菜>韭菜>油菜>生菜.菠菜和苋菜Hg含量的中位值及平均值均超出食品卫生限量标准,其中菠菜的中位值及均值在20μg·kg-1以上,其余3种叶菜中位值及均值在限量值标准以下.3污灌区内叶菜Hg来源主要通过叶片吸收气态汞进入植株体内,而非颗粒态汞.研究表明在污灌地区种植叶菜,不仅需要考虑土壤污染的因素,也需要考虑气态汞暴露的风险.     

湿法脱硫浆液中石膏与汞的结合特性模拟研究

燃煤烟气湿法脱硫石膏中汞的大量富集限制了其应用范围且容易产生汞的二次逃逸问题.因此,本文对脱硫浆液中的汞在固相石膏的迁移转化规律进行了模拟研究,考察了不同操作条件和离子浓度的影响,探求汞进入石膏的量和形态的变化趋势.同时考察了温度、p H、石膏老化时间和结晶方式等对汞与石膏结合特性的影响,并对机理进行了探讨.结果表明,当液相汞浓度从0.16 mg·L-1增加到2.67 mg·L-1时,进入石膏的汞含量相应从0.38 mg·kg-1增加到4.17 mg·kg-1,但其占液相总汞的比例却呈先下降后不变的趋势.当石膏浆液浓度从1%增加到20%时,由液相进入石膏中的汞比例不断上升,但石膏汞含量却不断下降.基于实验结果推测汞与石膏结合的两种方式:石膏的内部包裹作用和石膏的表面吸附作用.另外,酸根离子浓度会改变浆液中游离汞的含量,从而影响石膏中汞的富集量:Cl-和NO-3对汞进入石膏有抑制作用,而SO2-4的存在会起到促进作用;铁、铝阳离子的存在会促进汞进入石膏,钙、镁阳离子对汞的富集基本无影响.     

土壤重金属污染的植物修复及超富集植物的研究进展

土壤重金属污染的植物修复是污染整治的重要手段之一。近年来对植物修复的研究日益增加,工业、农业和交通是土壤中污染物的三大主要来源。目前重金属污染土壤植物修复主要包括植物稳定、植物提取和植物挥发。由于超富集植物存在生物量小、生长缓慢的缺点,更应该关注具有高生物量的重金属耐(抗)性植物。     

万山汞矿区土壤重金属污染特征及来源解析

以万山汞矿区土壤为研究对象,采用电感耦合等离子体质谱仪和原子荧光光谱仪测定土壤中的重金属含量,分别运用内梅罗综合污染指数（NPI）法和潜在生态风险指数（RI）法评价土壤重金属污染和潜在生态风险,并应用相关性分析、主成分分析和聚类分析对土壤重金属来源进行分析。结果表明：土壤Hg、Cd、As、Pb、Cu、Ni和Zn出现不同程度累积,分别达贵州省背景值的263.61、2.31、1.28、2.11、1.70、1.01和3.52倍;土壤重金属平均NPI为188.00,属于严重污染水平,Hg是主要污染因子;土壤重金属平均RI为10 655.70,属于极强潜在生态风险水平,Hg是主要潜在生态风险因子;土壤中Cu、Ni、Cr主要源于自然活动,As、Pb、Zn主要源于燃煤和交通运输污染,Cd主要源于农业污染,Hg主要源于汞冶炼污染。     

乳状液膜提取废汞触媒浸出液中的汞及 乳状液破乳

采用乳状液膜法分离提取废汞触媒浸出液中的Hg~(2+)。考察了影响乳状液膜体系分离富集汞的主要因素,并对分离提取后的乳液相进行了破乳研究。分离提取实验结果表明:乳状液膜体系的最佳配方为流动载体磷酸三丁酯体积分数10%、表面活性剂失水山梨糖醇脂肪酸酯体积分数4%、膜溶剂磺化煤油体积分数86%、内水相HCl溶液浓度0.10mol/L、油相与内水相的体积比1∶1;在乳状液与外水相的体积比为1∶10的条件下Hg~(2+)提取率达78.50%。破乳实验结果表明:加热破乳、离心破乳、加热离心联合破乳3种方法的破乳率分别为29.0%,54.0%,85.7%;采用加热离心联合法破乳后,Hg~(2+)富集倍数达8.5。