碳汞比对燃煤烟气中Hg脱除影响的实验研究

利用吸附反应器和袋式除尘器联合脱汞系统,研究了活性炭喷射对模拟烟气中元素汞的脱除影响。实验表明,吸附反应器对元素汞的脱除起主要作用,并且脱汞效率随碳汞比的增加而提高;碳汞比的变化对除尘器的脱汞效率影响不大。在碳汞比为4 000、6 000、8 000下,系统的脱汞效率分别为39.9%、42.5%、47.3%。实验同时探讨了除尘器滤袋上粉尘层的存在对脱汞效率的影响,结果表明:在表面过滤速度为0.98 m/min的实验条件下,在碳汞比为4 000、6 000、8 000下,粉尘层的脱汞效率分别为:3.65%、3.20%、3.66%。     

中国地区大气汞的数值模拟研究

结合中国地区的汞排放,利用引入大气汞化学反应机制和干沉降模型的区域大气环境模式系统(Regional Atmospheric Environment Model System,Reg AEMS),对中国地区大气汞化物浓度和干沉降通量的时空分布特征进行模拟研究。研究结果表明,中国地区年均气态零价汞Hg0、氧化汞Hg O、氢氧化汞Hg(OH)2、氯化汞Hg Cl2和颗粒态汞HgP的沉降量分布类似。除西部、西北部地区Hg0的浓度较低外(0.5 ng·m-3),其他地区均高于全球背景浓度。各类汞化物浓度的季节变化明显,8月最低,2、3月最高。一次汞源区附近汞浓度随高度递减,在离源较远的地区,高层汞浓度较高。气态零价汞的干沉降速度的季节变化最明显,其干沉降通量在夏季最高。模拟区域中气态零价汞、氧化汞和颗粒态汞的年干沉降量分别为163.9、7.43和32.2 t。     

河北省衡水湖沉积物中汞的分布特征及生态风险

衡水湖是华北平原上第一个国家级内陆淡水湖泊湿地类型的自然保护区,为了解衡水湖沉积物中汞的分布特征及生态风险,于2013年8月在衡水湖采集了5根柱状沉积物,对其中的总汞、甲基汞、孔隙水溶解态汞、有机质、pH以及含水率进行了分析。结果表明,衡水湖沉积物中总汞的平均含量为22.5 ng·g-1,低于全国及河北省表层土壤背景值。但表层沉积物汞含量明显高于底层,说明近年来的外源汞输入对湖泊汞负荷产生了一定影响,且靠近湖泊东部106国道的采样点汞含量明显高于湖泊中西部的采样点,暗示交通运输等人为活动是该湖泊的一个重要汞输入源。利用潜在生态危害指数法进行评估,显示汞的生态风险较低,说明现阶段衡水湖的沉积物汞浓度不会对生态环境产生不利影响。     

夹皮沟金矿区土壤汞的赋存形态及污染特征

使用改进的BCR连续提取法和电感耦合等离子质谱(ICP-MS),测定夹皮沟金矿区土壤样品中汞元素的赋存形态及含量。结果表明,三个深度的土壤汞元素形态分布趋势相似,均以残渣态为主,其次为可氧化态和可还原态,酸溶/可交换态和水溶态所占比例较少,各形态汞的分配系数依次为:残渣态(48.28%)可氧化态(25.68%)可还原态(13.35%)酸溶/可交换态(8.38%)水溶态(4.33%)。垂直方向上,20~40 cm的中层土壤中的汞含量略高于0~20 cm的表层土壤,40~60 cm的下层土壤则含量最低。不同深度土壤中的有效态汞与总汞的含量具有较高的相关性,但三层土壤不具有相同的相关趋势。     

招远市区土壤及常见绿化植物汞污染特征

为查明长期黄金开采冶炼对城市汞污染的影响,以"金都"招远为研究对象,于2011年4月,采集了招远市区常见绿化植物柏树、落叶松、冬青的茎叶样品30份,并同步采集相应表层土壤样品34份。采用冷原子吸收法测定样品总汞含量,分析了土壤的理化性质。结果表明,招远市区表层土壤中汞含量范围为0.002~0.815 mg·kg-1,平均值为0.149 mg·kg-1。土壤汞含量与有机质呈极显著正相关,与p H、粗颗粒比例呈显著正相关关系,而与阳离子交换量、黏粒比例呈显著负相关。不同城市区域相比,处于金矿区污染源下风向、且与矿区距离较近的梦芝区土壤汞含量要显著高于其它区域。常见绿化植物茎叶汞含量范围为0.021~0.782 mg·kg-1,不同植物中的汞含量没有显著差异,但同种植物中茎、叶中汞含量存在极显著正相关。植物中的汞在各城市区域没有显著差异,与土壤汞含量也不存在显著相关性。研究结果显示,招远市区土壤和植物受周边金矿开采和黄金冶炼的影响,存在一定程度汞污染。     

大连市区普通居民的汞暴露风险研究

为了解沿海地区居民的汞暴露情况及其膳食汞的主要来源,对大连市区普通居民的膳食消费情况及其发汞浓度进行了调查与分析。普通居民的膳食消费情况采用调查问卷的形式进行,调查问卷的内容包括水产品消费情况、年龄、性别、身高、体重等,填写调查问卷的志愿者们同时自愿提供头发样品。膳食样品,如水产品、谷物、蔬菜等常见品种在大连市区的市场采用随机采购的方式获得。头发和膳食样品中的汞含量采用原子荧光光谱法测定,测定结果为:水产品中总汞含量为15.32(1.89~86.40)μg·kg-1,其中甲基汞含量为8.05(1.79~40.33)μg·kg-1;谷物和蔬菜总汞含量分别为2.04(0.05~11.95)μg·kg-1和0.96(0.05~2.74)μg·kg-1;头发样品中总汞浓度为(0.46±0.55)μg·g-1,其中甲基汞浓度为(0.28±0.19)μg·g-1。通过估算得知,大连市普通居民日平均的汞摄入量为0.043μg·(kg·d)-1,其中来自水产品的摄入量占膳食摄入的63.6%。居民发汞浓度与年龄、水产品食用量呈正相关,与身高、体重没有显著的相关性;与美国国家环境保护局规定的人体发汞风险参考剂量1μg·g-1相对照,此次调查人群中约有4.6%的居民发汞浓度超出该标准限值,这表明大连市区普通居民可能面临汞暴露的潜在风险。该研究结果将为我国普通居民的汞暴露评估和风险控制提供重要参考数据。     

生活垃圾填埋场填埋气中汞的分布特征

利用Tekran 2537A和Lumex RA-915汞分析仪分别对生活垃圾填埋场排气筒、填埋场内部的气态总汞变化规律进行了分析,结果表明,填埋场排气筒中气态总汞含量呈现明显的昼夜变化规律,白天高于夜间,并于午间达到峰值。气象条件对汞的释放过程有重要影响,光照强度与排气筒中气态总汞含量的相关性明显。受填埋场内部物理、化学、生物作用的影响,填埋场内部填埋气的汞浓度明显高于排气筒中填埋气的汞浓度。填埋场内部气态总汞变化规律为:植被覆盖区域明显低于无植被覆盖区域,表明有效的绿化措施对于控制填埋场汞污染具有重要意义。     

根表铁膜的形成和添加硒对水稻吸收转运无机汞和甲基汞的影响

为了研究根表铁膜和硒对水稻吸收、转运不同形态的汞的影响,用Fe2+溶液诱导根表形成铁膜后,将水稻植株分别暴露于无机汞(Hg Cl2)、甲基汞(Me Hg Cl)、无机汞和亚硒酸钠(Hg Cl2+Na2Se O3)混合溶液、甲基汞和亚硒酸钠(Me Hg Cl+Na2Se O3)混合溶液的培养液中继续培养72 h。用DCB(dithionite-citrate-bicarbonate)提取根表铁膜,并用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定DCB溶液中Fe、Hg含量及水稻根、茎叶中Hg含量。结果表明:水稻根表铁膜对Me Hg Cl和Hg Cl2均有吸附,对Me Hg Cl的吸附作用高于Hg Cl2。根表铁膜的形成显著降低了汞暴露水稻根、茎叶中汞的含量;铁膜的形成也显著降低了Hg Cl2和Me Hg Cl从水稻根部到茎叶部分的转运效率。硒的存在可增加铁膜对Hg Cl2和Me Hg Cl的吸附,降低水稻对Hg Cl2和Me Hg Cl的吸收和转运。研究结果表明:根表铁膜和硒单独或联合作用能显著抑制水稻对无机汞和甲基汞的吸收和转运,进而可以减少汞在稻米中的蓄积。研究的开展对于提高汞污染区稻米的质量和保证粮食安全具有一定的现实意义。     

持续性降水气象条件下土壤/大气间汞通量特征

为研究自然条件下地表大气间汞交换通量特征及其影响因素,2012年4月22~25日在位于松花江上游的夹皮沟金矿,使用动态通量箱法(dynamic flux chamber, DFC)与汞分析仪(LUMEX Zeeman RA915+)联用技术测定了在持续性降雨气象条件控制下矿区土壤大气间汞交换通量,同步测定了近地面垂向0~150cm范围内大气汞浓度以及太阳辐射强度和大气温湿度,并分析了汞交换通量与降水条件下气象因子间相关关系.结果表明:在持续性降雨条件控制下,地表大气间的汞交换通量表现为沉降与释放过程连续交替出现特征,这与晴朗天气条件下日型汞通量单峰结构明显不同.降水间歇期土壤大气间汞交换通量在坡耕农田采样点依次为(-2.08±6.11)、(-6.16±33.57)、(-3.20±8.64)和(5.06±18.80)ng/(m2·h);在谷底漫滩采样点依次为(-5.21±6.42)、(3.87±28.12)、(-11.87±14.10)和(-9.44±12.23)ng/(m2·h).在局地范围内,地形条件差异影响不同地表和近地面大气系统能量收支,并使近地面大气汞浓度和气象因子发生变化,进而影响地表大气间汞交换通量过程和水平.持续性降水条件下,地表和大气间汞交换通量与太阳辐射强度和大气湿度间具有较为明显的正线性相关关系,与大气汞浓度和大气温度间无明显线性相关关系.     

HgCl2对太湖不同季节优势藻生长的影响

为探讨HgCl₂对不同季节湖泊生态系统的影响,以太湖不同季节优势藻——舟形藻(冬季)和惠氏微囊藻(夏季)为对象,研究不同浓度的HgCl₂对2种优势藻生长的影响以及2种藻对HgCl₂的吸附能力. 结果表明:舟形藻对HgCl₂暴露刺激比惠氏微囊藻更为敏感,在c(HgCl₂)为1×10-9~1×10-7 mol/L的范围内,HgCl₂对惠氏微囊藻的生长表现出低浓度促进、高浓度抑制的效应;而对舟形藻则表现出明显的抑制作用,并且抑制作用随着c(HgCl₂)的升高而更加明显. 吸附试验结果表明,惠氏微囊藻对HgCl₂的吸附率为88.4%~98.8%,舟形藻为87.1%~97.5%,并且吸附率和吸附量均随着c(HgCl₂)的升高而逐渐增大,说明这2种藻对HgCl₂都有极高的吸附效应. 吸附了HgCl₂的藻成为一个潜在的汞蓄积库,可对水环境产生危害.