纳米氢氧化镁对不同类型土壤镉形态的影响

采用28 d室内连续培养实验,以纳米氢氧化镁和普通氢氧化镁(100、 200和300 mg·kg^-1)为镉污染土壤钝化剂,研究了纳米氢氧化镁和普通氢氧化镁对不同类型镉污染土壤(1、 5、 10和15 mg·kg^-1)中镉形态的影响.结果表明,在中性土壤上, 1、 5、 10和15 mg·kg^-1镉处理中土壤交换态Cd(EX-Cd)形态分布比例FDC为66.7%～81.8%,为土壤镉主要形态.土壤镉含量大小顺序为EX-Cd>碳酸盐结合态Cd(CAB-Cd)>残渣态Cd(RES-Cd)>铁锰氧化态Cd(FeMn-Cd)>有机结合态Cd(OM-Cd).培养第14d时,土壤EX-Cd FDC达到最低值.培养0～28 d期间,在1、 5、 10和15 mg·kg^-1镉处理下,纳米氢氧化镁和普通氢氧化镁处理的土壤EX-Cd FDC较对照(CK)分别降低了11.4%～67.7%、 7.8%～37.2%、 7.7%～36.4%、 5.0%～28.8%(纳米氢氧化镁)和0.5%～49.5%、 ...     

天然黄铁矿吸附去除水中Sb(Ⅴ):性能与机制

比较了3种铁矿石(黄铁矿、赤铁矿和磁铁矿)对于五价锑[Sb(Ⅴ)]的吸附效果,选用效果最好的黄铁矿作为Sb(Ⅴ)的吸附剂,考察了黄铁矿粒径、投加量和pH对吸附效果的影响.结果表明,当Sb(Ⅴ)初始浓度在90～100μg·L^-1时,黄铁矿粒径200M(过200目筛,<0.074 mm)、投加量1 g·L^-1和pH=7时吸附效果最好,对Sb(Ⅴ)的去除率在80%以上;离子竞争实验结果表明,PO₄^3-对吸附Sb(Ⅴ)有抑制作用,而SO₄^2-和CO₃^2-对吸附Sb(Ⅴ)无明显不利影响,这可能是因为PO₄^3-会与Sb(Ⅴ)竞争黄铁矿表面的活性配位吸附点;准二级动力学模型和Langmuir模型能更好地模拟吸附过程,表明吸附过程是单层吸附行为,主要作用是化学吸附;红外分析表明黄铁矿对Sb(Ⅴ)的去除过程是配位离子交换反应; EDS与XPS数据证实锑被吸附到黄铁矿表面,并且没有被...     

浙江省台州市电子垃圾拆解地多溴联苯醚浓度水平分布特征和迁移趋势

本研究分析了浙江省台州市电子垃圾拆解地及其周边表层土壤和大气中多溴联苯醚(PBDEs)的浓度水平.结果表明,台州市峰江和滨海的拆解园区、农田和居住区土壤中∑₁₂PBDEs含量(以dw计)范围分别为21.8～1 310 ng·g^-1和6.19～220 ng·g^-1,PBDEs单体分布没有显著差异.峰江和滨海两地大气中∑₁₂PBDEs质量浓度范围分别为262～3 240 pg·m^-3和840～2 990 pg·m^-3,浓度中值分别为1 410 pg·m^-3和840 pg·m^-3(冬季)、 1 590 pg·m^-3和1 960 pg·m^-3(夏季),除去BDE209外的11种PBDEs单体分布在冬夏两季呈现显著性差异.通过土-气交换逸度分析发现峰江和滨海PBDEs在土-气分布迁移趋势上呈现一定的差异性.峰江PBDEs的迁移趋势主要以土壤挥发为主,土壤是大气中3～5溴代BDEs...     

基于广州塔观测的城市近地面甲醛垂直分布特征

为探究珠江三角洲城区大气甲醛的垂直分布特征,本研究首次在广州塔上3个不同高度点开展了甲醛的同步观测.在2018年秋季连续32 d使用2,4-二硝基苯肼(DNPH)法采集午间1 h甲醛样品,并通过高效液相色谱(HPLC)进行分析.结果表明,广州塔地面、118 m点和488 m点的甲醛浓度均值分别为(5.10±1.93)、(6.61±2.84)和(5.33±2.55)μg·m^-3.3个高度观测点的甲醛浓度均与大气氧化剂Ox存在正相关性(R为0.65～0.75),表明光化学过程是广州市城区甲醛的重要来源.甲醛垂直浓度廓线依据分布形状分为3类,出现频率最高的一类为上下低中间高,发生在边界层对流较为温和、光化学反应活跃的状态下,中高层(118 m)可能受到来自较远处的工业高架源传输影响.根据垂直浓度梯度估算出广州塔点的甲醛垂直柱浓度均值为(11.23±4.80)×10¹⁵molecules·cm^-2,比同期卫星提供的甲醛柱浓度低19%,和已有报道值数量级一致.     

典型抗生素在多孔介质中迁移特性的对比研究

为系统探究抗生素在饱和多孔介质中的迁移行为,选取两类典型抗生素—磺胺类(Sulfonamides, SAs)和氟喹诺酮类抗生素(Fluoroquinolones, FQs),通过室内砂柱迁移实验,重点对比研究了水化学条件及介质粒径对两类抗生素迁移的影响.结果表明,不同种类抗生素在饱和石英砂多孔介质中的迁移特性不同.在实验pH(5.6～9.5)条件下,低解离常数使得SAs多以带负电形态出现,因静电斥力导致SAs在石英砂介质中具有强迁移能力,流出液中SAs回收率>97%;pH、离子强度(NaCl、CaCl₂)及介质粒径对抗生素的迁移无显著影响.FQs多呈阳离子形态及两性形态,受静电引力控制,FQs迁移能力相对较弱,但移动性随溶液pH升高而增大,NaCl和介质粒径对FQs迁移影响不显著,竞争吸附导致高浓度CaCl₂促进FQs迁移能力.本研究结果阐明了SAs和FQs在多孔介质中不同水化学条件(pH、NaCl及CaCl₂离子强度)下及不同介质粒径中的迁移过程,可为抗生素环境风险的预测和评估及污染修复提供指导.     

中国边缘海柱样沉积物中239+240Pu的分布与时标价值

根据中国边缘海已研究的77根^239+240Pu柱样沉积物,分析了柱样沉积物中^239+240Pu的来源、分布和时标特征.结果表明理论上给出的利用²¹⁰Pb、¹³⁷Cs和^239+240Pu 3种核素进行定年可能出现的26种情况,与实际情况完全吻合.中国边缘海海陆交汇,柱样沉积物中不同来源的^239+240Pu沉积叠加使得近岸海域（尤其是河口区）柱样沉积物中^239+240Pu的峰型轮廓明显.从近岸到远海,受到沉积物来源方式、海水深度、黑潮混合、扩散效应和边界清除效应等综合因素的影响,柱样沉积物中^239+240Pu的分布可能出现双峰（多峰）、单峰和无峰的情况.其中,柱样中^239+240Pu呈现单峰分布时,与全球大气沉降的高峰年1963年相对应,时标价值可靠.不同海洋环境条件下²¹⁰Pb、¹³⁷Cs和^239+240Pu定年的可靠性,应根据具体海洋沉积环境进行分析;海水中¹³⁷Cs和^239+240Pu核素沉积性质的差异,可能导致沉积峰不一致而影响定年的判断.     

喀斯特常绿落叶阔叶混交林旱季CO2通量特征及其影响因子

对广西木论国家级自然保护区喀斯特常绿落叶阔叶混交林旱季生态系统CO₂净交换（NEE）的变化特征及其与环境因子的关系进行初步分析,计算研究期间碳汇大小,与其他相似气候条件下的不同生态系统进行对比,以期为准确估算该生态系统的年碳汇量提供基础。利用涡度相关法对该地区旱季（2018年10月1日~2019年3月31日）CO₂通量进行连续观测,同时开展降水量（P）、光合有效辐射（PAR）、空气温度（T_air）、土壤温度（T_soil）以及土壤含水量（SWC）等环境因子监测。观测期内该生态系统CO₂通量及浓度具有明显的\"单谷\"状日变化特征,白天表现为明显的碳汇,夜间则表现为明显的碳源,NEE在12：00最强,为-0.309±0.330 mg CO₂/（m²·s）,18：30最弱,为0.074±0.061 mg CO₂/（m²·s）;观测期内NEE、生态系统呼吸（Re）、生态系统总生产力（GEP）分别为-121.4、209.2、330.6 g C/m²,该生态系统在2019年2月的碳吸收能力最强,Re、GEP在2018年10月达到最强;光合有效辐射是白天生态系统CO₂净交换（NEE_d）变化的主要控制因素（R²=0.40,p<0.01）,空气温度与夜间生态系统CO₂净交换（NEE_n）存在指数关系（R²=0.1267,p<0.01）;观测期内的降雨抑制了该生态系统的碳汇能力,即降水对NEE产生了抑制作用。旱季该生态系统整体表现出明显的碳汇,碳汇值为1.214 t C/ha,明显低于相似气候条件下的其他生态系统。     

2006～2017年京津冀大气污染传输通道城市NO2浓度时空变化分析

利用OMI传感器反演获取的全球对流层NO₂垂直柱浓度数据,分析了2006～2017年京津冀大气污染传输通道城市的对流层NO₂垂直柱浓度时空变化。结果表明,通过线性拟合得出,OMI反演NO₂垂直柱浓度与地面实测NO₂浓度呈显著正相关;京津冀大气污染传输通道城市NO₂柱浓度月均值变化具有周期性,最高值和最低值多出现在1月和7月;NO₂柱浓度在季节变化上特征明显,表现为冬季最高,秋、春季次之,夏季最低。在年际变化上,NO₂柱浓度主要表现为2006～2010年波动增长,2011～2013年基本持平,2014年后开始迅速下降;NO₂垂直柱浓度空间分布,整体呈现出西北部低、中部和东部高的空间格局;季节空间分布与这12年均NO₂柱浓度空间分布相似。     

近百年来大辽河口潮间带中滴滴涕(DDTs)的沉积记录及其对人类活动的响应

滴滴涕（DDTs）在中国农业生产中的使用已被禁止30多年,但仍在多种环境介质中有检出.潮间带作为陆地与海洋交汇区,是污染物在环境中重要的汇.为全面了解近百年来大辽河口潮间带中DDTs的沉积特征,本研究通过在大辽河口潮间带采集柱状沉积物样品,结合定年结果,揭示了近百年来大辽河口潮间带柱状沉积物中DDTs的污染特征,并对其潜在风险、源趋和影响因素进行了分析.结果显示,大辽河口潮间带柱状沉积物中DDTs浓度范围为0.313—4.116 ng·g^-1（中值：2.061 ng·g^-1）,以p,p'-DDTs为主要污染物.1988—1996年为沉积物中DDTs污染高峰期（3.436—4.116 ng·g^-1）,与1971—1981年农药生产高峰期相对应,且存在约15年的延迟.2000年以后,辽宁省可能存在工业DDT的使用,且与疾病防控有关.经风险评估发现,DDT和DDE在0—110 cm范围内均极少（<25%）对底栖生物产生负效应,而DDD和总DDTs在0—44 cm范围内偶尔（25%—50%）对底栖生物产生负效应.DDTs的特征比值分析表明,大辽河口潮间带沉积柱中DDTs主要来源于工业DDT的历史污染而非三氯杀螨醇的使用.DDT降解产物在深层（62—110 cm）以DDE为主,而在浅层（0—62 cm）以DDD为主.1971年后人为活动导致TOC含量的增加是促使大辽河口潮间带沉积物由好氧环境转变为厌氧环境的重要因素.此外,大辽河口潮间带沉积物中DDTs浓度与沉积物性质（总氮（TN）、总磷（TP）和总有机碳（TOC））具有极显著相关性（P<0.01）,且与辽宁省GDP、城市化率和农业总产值等人为活动具有极显著正相关性（P<0.01）.综上,由潮间带沉积柱中DDTs的浓度和组成反映出人类活动直接或间接影响了潮间带中污染物的存在和归趋.     

界面化学与水力学作用下的生物炭在砂柱中的迁移特性

通过柱淋溶实验,分别研究不同离子强度或不同流速作用下,生物炭在石英砂柱中的迁移特征及驱动机制.结果表明,淋溶结束时,在高离子强度条件下,生物炭从生物炭层向石英砂柱中迁移的总质量最大,与1号柱（CK）相比,迁移质量提高了62%;主要驱动力为界面化学作用,高离子强度抑制了生物炭内部碱性物质的释放,颗粒表面双电层被压缩,降低了ζ电位,更多生物炭颗粒滞留在不稳定的第二极小势能处,易迁移出炭层.在高流速条件下,生物炭在石英砂柱中径向迁移深度最大,最大迁移深度为3.5—4 cm.主要驱动力为水力学作用,流速的增加,产生的水动力剪切力促使生物炭大聚体分散成小聚体,有利于生物炭随水流向径向深处迁移.