大气沉降重金属污染特征及生态风险研究进展

近年来,中国大气环境污染事件频发。其中大气中重金属因不能被生物降解且具有生物累积性,直接威胁人类健康而受到广泛关注。干湿沉降是去除大气中重金属的重要途径。通过收集大气干湿降尘样品,对其进行重金属含量和形态检测,分析大气中重金属污染特征和时空分布,可以解析研究区内大气沉降中重金属的来源和环境效应。研究表明,相比其他国家,中国大部分城市大气沉降重金属含量偏高。能源燃烧、交通运输、金属冶炼等生产生活活动是大气沉降重金属的主要来源。大气降尘中重金属含量随季节和区域的变化明显。该文总结概括了近年来国内外大气干湿沉降的研究成果,包括Cd、Pb、Zn、Cu、Cr、Hg和Ni等重金属的来源、污染分布特征、化学形态及其生态风险评价,并对此研究领域提出了展望。对大气污染防治规划和综合污染防治具有重要的指导意义。     

掺硼金刚石膜电极电化学氧化双酚A的影响因素及机理研究

采用响应曲面法系统研究了掺硼金刚石(Boron-doped Diamond,BDD)膜电极电化学氧化双酚A (BisphenolA,BPA)的影响因素及含氯副产物的生成。结果表明,电流密度是影响降解速率常数(k)和氯离子消耗量(Δc(Cl-))的最主要因素。以BPA有效降解的同时生成较少量的含氯副产物为标准,通过响应曲面法计算得到的最优反应条件为:对0. 06 mmol/L BPA、40 mmol/L NaCl(pH=8)的溶液,当电流密度为15 mA/cm2时,k为0. 318 min-1,Δc(Cl-)仅为3. 55 mmol/L。BDD电极电解不仅生成了高浓度的高氯酸盐,还生成了1,1,2,2-四氯乙烷、2,3,4,6-四氯苯酚和五氯苯酚等仅在BDD体系中被检测到的含氯有机副产物。综上,经BDD电极电化学氧化处理后尽管整个BPA溶液的毒性明显降低,但还需特别关注反应过程中生成的含氯副产物。     

水中氰化物测定方法的改进

水中氰化物含量分析是水环境的重要监测项目.水中氰化物测定实验过程中使用了氯胺T试剂,其作用为将氰化物转变为氯化氰,再与异烟酸-吡唑啉酮生成蓝色染料比色定量.针对实验过程中,氯胺T易分解而失去有效成分,不易保存,而影响实验结果.提出通过用84消毒液替代氯胺T进行实验,发现改进方法与原方法测定结果基本一致,无显著差异,保证了实验的精密度和准确度,而且保存时间比原方法更长.     

工业固废填埋场边坡防渗层环境安全分析

考虑了固废沉降的力学作用及坡角平台的影响机理,建立了尾矿渣、防渗膜及垫层相互作用的力学简化模型,应用平衡微分方程,结合边界条件,得到了防渗膜拉应力与位移的解析解及膜内最大拉力计算公式。最后,结合工程设计分析研究了重要参数对膜完整性的影响,并提出了相关解决机制。从力学机理上指导填埋场边坡防渗设计,具有很高的工程实际应用价值。     

紫胶全无氯漂白的漂前预处理工艺开发与优化

该研究旨在明确紫胶的漂前处理工艺尤其是盐析工艺对析出紫胶树脂钠盐得率和紫胶红色素去除效果的影响,进而为漂白效果的改善提供数据支撑。首先,通过单因素试验研究了盐析温度、盐析剂浓度、p H值、盐析时间对盐析效果的影响,再以响应曲面法对盐析工艺进行了优化,并在此基础上明确了最佳工艺条件下的洗涤级数及析出紫胶树脂钠盐的性质。结果表明:紫胶无氯漂白前处理的最佳工艺为,盐析温度10℃,盐析剂浓度0.250 1 g/m L,盐析时间4 h,p H值10.0,紫胶树脂钠盐的洗涤级数为4时最佳,蒽醌含量由原胶的1.445%降低至0.505%;FTIR、DSC数据表明:盐析工艺并未改变紫胶树脂的主体分子结构,但紫胶树脂钠盐的热性质较紫胶树脂有所提高,熔融峰值由66.1℃升高至76.5℃。可见,作为前处理的紫胶盐析工艺为降低紫胶树脂中蒽醌色素的含量,减少后续漂白剂的用量作用显著。     

岷江下游五通桥段小型集水区大气降水中pH值对重金属含量的影响

为了解岷江下游大气降水中pH值及其重金属含量特征及污染状况,以五通桥段小型集水区为研究对象,分析了年降雨量、降水pH值和降水中的重金属含量季节变化,探讨了pH值与重金属之间的关系,并利用相关分析和聚类分析对大气降水中重金属来源进行了初步解析.结果表明:五通桥集水区年总降雨量为1199.42 mm,pH平均值为5.37,年降雨中42.86%为酸雨,3.57%为重酸性雨,10.71%为碱雨,且夏、春季比秋、冬两季略高.重金属As、Cd、Cu、Pb、Zn平均含量分别为10.33、5.75、14.68、53.15、922.37μg·L-1,其中,As和Cu含量低于地表水环境质量Ⅲ类标准.5种重金属含量在冬季明显高于夏季,春季含量略高于秋季,与大气降水pH值存在显著的负相关关系,在pH为3.8左右时各重金属含量最高,其中,As和Cd在pH 5.5左右、Cu和Pb在pH从5.5到6.0的过程中含量增加,达到次高值.5种重金属在降雨pH值大于7时含量最低.聚类分析结果表明,研究区大气中As、Cd、Cu、Pb、Zn主要来源于燃煤、汽车尾气、工业污染、矿石开采和钢铁生产.     

基于可拓云理论的泥炭质土场地沉降风险评价

为更好地研究泥炭质土场地地铁车站基坑周边沉降问题,预测和评估施工时及施工后的沉降风险,在分析了泥炭质土的特点后,选择土层厚度、有机质质量分数、重度、天然含水率、孔隙比、土层埋深和压缩模量7个指标,建立沉降风险评估指标体系,并根据改进层次分析法和改进熵权法求出主观权重与客观权重,最后用理想点法耦合主客观权重求出各评价指标的综合权重;根据沉降等级分类标准,生成每个评价指标的云滴图,计算得到各评价因子的可拓云矩阵,进而将综合权重向量与可拓云矩阵相乘得到综合确定度,根据综合确定度最大原则确定样本沉降风险等级。以昆明某地铁车站施工监测数据为例,用建立的可拓云模型对泥炭质土场地的沉降风险进行评价,最终评价结果与实际监测结果吻合较好,验证了分析方法的合理性及可行性。该评价方法充分考虑了多种因素影响,明确了沉降的风险等级,评价结果为泥炭土场地上建(构)筑物的设计施工及应急处理提供了理论依据。     

垃圾循环利用谁家强

随着人民生活水平的提高,世界各地的城市和市镇生活垃圾数量迅速增加。自2000年以来,美国的城市垃圾总量几乎增加了2倍,在2014年达到了3.45亿吨。尽管欧盟曾计划在2020年将人均垃圾倾倒量减至300公斤,但现在据欧盟统计,从2004年到2014年,欧洲的城市垃圾增加了23%,达到人均877公斤。在东南亚,由于近十几年来的城镇化进展,东南亚的城市生活垃圾每年以8.9%以上的速度增长,     

污泥致密系统处理技术在污水处理厂的应用初探

选取无锡市某污水处理厂(设计规模15万m³/d)进行污泥致密系统处理技术(SDST)工艺优化，在外回流工艺段增设污泥致密模块以实现污泥沉降性能的有效提高。该厂采用倒置AAO工艺(缺氧/厌氧/好氧),一期和二期工程分别作为实验组和对照组，设计规模分别为4万，11万m³/d。致密模块以半覆盖式处理(最大处理量为原设计剩余污泥量的50%),成功运行90 d,一期工程TN去除能力显著提升，出水浓度下降14.7%,由6.32 mg/L下降至5.39 mg/L。启动阶段(1～36 d),一期好氧池污泥沉降速度提升至1.92 m/h,稳定提升阶段(42～90 d),其沉降速度和SVI₃₀分别为(3.62±0.52) m/h和(49.3±5.5) mL/g,而二期分别为(1.93±0.35) m/h和(59.3±5.5) mL/g。污泥致密模块具有稳定的污泥致密作用，致密污泥MLSS为(19.3±2.75) g/L,SVI₃₀仅为(36.7±9.0) mL/g。通过镜检成功观察到致密污泥中含有大量的小型颗粒状絮体，...     

水化氯铝酸钙对土壤铬的钝化修复及风险评估

本研究采集我国棕壤、红壤、黄壤、黑土和褐土5种典型土壤，制备成Cr （VI）浓度为80mg/kg的污染样品，首次应用极具潜力的层状双金属氢氧化物——水化氯铝酸钙对其进行钝化修复，并从土壤特定基本理化性质以及Cr的赋存形态、生态风险以及健康风险等方面对修复效果进行综合评价，对相关机理进行深入探讨，对使用成本进行简析.结果表明，水化氯铝酸钙可显著增加土壤pH值，并有效降低土壤Cr的活跃性、生态风险和健康风险；土壤Cr的活跃性降幅为59.09%~79.22%，生态风险降幅为14.17%~57.66%，在胃阶段和小肠阶段的健康风险（致癌风险）降幅分别为13.04%~63.04%和22.73%~56.60%.土壤Cr的赋存形态中，除了活跃态以外，修复前后均有部分不活跃态具有生态风险或健康风险.水化氯铝酸钙除了可将活跃态Cr转化到不活跃的沉淀态中，部分或完全地降低其生态风险或健康风险外，还能在一定程度上控制某些土壤中其余不活跃态Cr在毒性浸出实验或in vitro试验中的溶出.在相对最优使用量（m_Cr：m_{水化氯铝酸钙}=1：20）条件下，水化氯铝酸钙钝化修复1m³的Cr （VI）含量为80mg/kg的实际污染建设用地土壤，其试剂成本约为6.4元.作为新型Cr污染土壤钝化修复剂，水化氯铝酸钙有望为我国土壤环境质量和人群健康质量的改善做出贡献.