亚微米颗粒在Sierpinski海绵模型中热泳沉积研究

亚微米颗粒由于其特殊的粒径尺度,具有很多不同于与传统细颗粒的物理和化学性质,同时极易吸入人体,对人体造成很大危害。谢尔宾斯基海绵模型作为一种理想化的结构模型,具有内比表面积大、多通道等特点。通过建立可工程应用的谢尔宾斯基海绵模型通道,并结合热泳沉积相关数学模型开展计算,可以发现:随着谢尔宾斯基海绵阶数的上升,内部通道的增加是引起亚微米颗粒热泳沉积率上升的主要因素;在海绵通道中运动的亚微米颗粒较之其他粒径的颗粒,更容易受到热泳沉积的影响;同时温差对其热泳沉积影响较为剧烈,呈现线性变化。建立具有工程特征的谢尔宾斯基海绵模型通道,可为研究亚微米颗粒沉积及脱除开辟一条新途径。     

青藏高原东北部更尕海沉积软体动物壳体同位素初步研究

文章通过建立更尕海湖泊沉积岩芯软体动物化石属种组合,对比分析了软体动物壳体碳氧同位素的种内、种间变化。结果显示,壳体氧同位素种内变化较小,通常小于0.3‰;相同属不同种的壳体氧同位素种间差异约为0.3‰,但较相同属种的波动幅度大:不同属种的壳体氧同位素的种间差异最大,且波动幅度更大一些。壳体碳同位素的种内和种间差异均较氧同位素大,尤其是碳同位素的种间差异更为显著,可能与软体动物的"生命效应"有关。合理评价软体动物壳体同位素种内和种间变化对于理解软体动物壳体同位素所记录的气候变化具有重要的意义。     

活性炭/纳米零价铁复合吸附剂的制备及对砷的去除应用

纳米零价铁在重金属去除领域应用前景广阔。为了大批量、低成本地制备纳米零价铁,本文采用电化学还原法在粒状活性炭表面电沉积纳米零价铁,通过X射线衍射分析对产物的结构进行了表征,并初步探讨了制备的纳米零价铁/活性炭复合吸附剂对模拟地下水中As(III)的去除效果。结果表明,通过自行设计的电沉积装置,成功地在颗粒活性炭上沉积了纳米零价铁颗粒。制备的活性炭/纳米零价铁复合吸附剂对模拟地下水中As(III)的去除效果良好。电化学沉积法制备纳米零价铁,技术可行,成本低廉,在重金属去除领域具有较大的应用潜力。     

漓江沉积柱重金属垂向分布特征及污染评价

对桂林漓江3个采样点沉积柱状沉积物中主要重金属元素(Cd、Cr、Cu、Zn、Pb、As和Ni)的垂向分布进行了测定。结果表明:7种重金属元素具有相似的垂向变化特征;横向上表现为靠近市区的含量高远离,市区的含量低。地积累指数评价结果显示,远离市区的沉积柱7种金属污染程度较轻,仅有Cd和Ni属于无～中污染程度。临近市区的沉积柱形成污染的元素为Cd、Cu、Zn、Pb和As,主要集中在底层和次表层。     

红枫湖钻孔沉积物中滴滴涕的沉积记录

采用GC/MS方法分析了红枫湖钻孔沉积物中滴滴涕的垂直分布状况,并对其来源和生态风险进行了分析和评估.红枫湖钻孔沉积物中滴滴涕的含量介于7.6～23.7ng/g之间,且从底层至表层基本上呈下降的趋势.其中,1981～1983年间有一个急剧下降的过程,随后基本上呈缓慢下降的趋势.沉积物中滴滴涕的组成以p,p′-DDTs(p,p′-DDT、p,p′-DDE和p,p′-DDD的总和)为主,p,p′-DDTs与o,p′-DDTs(o,p′-DDT、o,p′-DDE和o,p′-DDD总和)的比值在5.1～8.4之间,说明沉积物中的滴滴涕主要来源于农药滴滴涕的残留.又因为沉积物中残留的滴滴涕是以它的代谢产物为主,DDT/(DDD+DDE)的比值为0.31～0.84,所以沉积物中的滴滴涕主要源于历史的残留.此外,DDT/(DDD+DDE)和DDE/DDD比值的垂直变化特征显示,尽管我国1983年就禁止了滴滴涕在农业上的使用,但直至1990年前后,红枫湖流域内仍存在滴滴涕使用的可能.风险评价的结果显示,红枫湖表层沉积物中DDE、DDD、DDT和DDTs的含量均介于ERL和ERM值之间,可能造成潜在的生态风险,因此红枫湖沉积物中滴滴涕的污染仍值得密切关注.     

Sedimentary record of polycyclic aromatic hydrocarbons in Lake Erhai, Southwest China

The temporal distribution of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) was investigated in a sediment core from Lake Erhal in Southwest China using gas-chromatography/mass spectrometry (GC/MS) method.The total organic carbon (TOC) normalized total PAHs concentrations (sum of US Environmental Protection Agency proposed 16 priority PAHs) ranged from 31.9 to 269 μg/g dry weight (dw),and were characterized by a slowly increasing stage in the deeper sediments and a sharp increasing stage in the upper sediments.The PAHs in the sediments were dominated by low molecular weight (LMW) PAHs,suggesting that the primary source of PAHs was low- and moderate temperature combustion processes.However,both the significant increase in high molecular weight (HMW) PAHs in the upper sediments and the vertical profile of diagnostic ratios pointed out a change in the sources of PAHs from low-temperature combustion to high-temperature combustion.The ecotoxicological assessment based on consensus-based sediment quality guidelines implied that potential adverse biological impacts were possible for benzo(ghi)perylenelene and most LMW PAHs.In addition,the total BaP equivalent quotient of seven carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbons (BaA,CHr,BbF,BkF,BaP,DBA and INP) was 106.1 ng/g,according to the toxic equivalency factors.Although there was no great biological impact associated with the HMW PAlls,great attention should be paid to these PAH components based on their rapid increase in the upper sediments.     

聚硅酸对不同形态铝沉积行为的影响

针对给水管网中残余铝沉积和再溶解现象可能引起的水质问题,研究了聚硅酸对不同水解聚合形态铝沉积、再溶解的影响,并以石英微晶天平为表征手段,初步探讨了聚硅酸对不同形态铝沉积、再溶解过程影响的机理.结果表明,聚硅酸能显著改变不同水解聚合形态铝的沉积、再溶解行为.聚硅酸可与3种水解聚合形态的铝迅速结合而生成可沉积产物,但产物性质不同.以单体形态为主的Al_0与聚硅酸的反应产物性质较稳定,部分以溶解态存在,部分以非溶解态(可沉积态)存在;尽管铝的两种聚合形态Al_(13)和Al_(30)与聚硅酸反应也生成了部分可沉积产物,但随着时间的推移,这些产物又逐渐向溶解态转化.铝硅比对Al_0体系中铝的沉积溶解行为影响较小,而对Al_(13)和Al_(30)影响较大,且在0.2∶20(以Al和SiO_2计的质量比)时,沉积态铝的溶解速率最快.     

微生物燃料电池处理含S2-/NH4+废水的研究

以除硫硝化微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)处理含S~(2-)/NH_4~+的模拟无机废水,研究了不同进水S~(2-)浓度下MFC的产电性能、污染物去除效果和阳极室硫累积情况.结果表明,除硫硝化MFC可实现同步阳极除硫和阴极硝化,并通过非生物电化学作用和生物电化学作用共同产电.进水S~(2-)浓度为(60.8±2.9)、(131.7±2.4)、(161.7±4.5)和(198.1±3.1)mg·L~(-1)时,最佳阳极碳刷清洗周期分别为3、3、3、4个换水周期,前3个进水浓度下的换水周期可分别缩短为6、8和8 h.MFC阴极硝化完全,不受进水S~(2-)浓度影响,但氧从阴极向阳极的渗漏导致阳极库仑效率较低(40%).适当增加进水S~(2-)浓度可增强MFC的产电性能并提高S~(2-)去除负荷和颗粒硫累积比.除硫硝化MFC适宜的进水S~(2-)浓度为(161.7±4.5)mg·L~(-1),相应的最大功率密度为5.77 W·m~(-3),周期产电量为(141.0±5.2)C,S~(2-)去除负荷为(0.31±0.00)g·L~(-1)·d~(-1),颗粒硫累积比达58%.阳极碳纤维丝上沉积有粒径约100 nm的颗粒硫.阳极悬浮物与沉积物相比,悬浮物中S0含量比例较高,而S6+含量比例较低.     

基于大气污染影响的室内臭氧污染特征研究

当前臭氧已成为仅次于PM_2.5的影响中国空气质量的重要因素,特别是在夏季已经成为影响空气质量的首要污染物。臭氧污染不仅能对人体呼吸道、肺、心血管以及免疫系统造成严重的影响,还能与人体表面皮脂、建材表面、室内化合物反应引发室内空气二次污染。由于现代人平均90%以上的时间在室内活动,室内臭氧污染暴露的危害要远远大于室外臭氧污染暴露,但同时室外臭氧又会对室内臭氧污染产生影响,因此掌握室外大气污染影响下的室内臭氧污染特征是控制室内臭氧污染的重要前提。为此,该文研究了五大气候区共20个典型城市的室内臭氧浓度特点,并进一步基于室外大气污染影响和I/O比预测分析了在开窗时间、换气次数和臭氧沉积速度影响下的室内臭氧污染水平特征。研究结果表明,开窗时间和换气次数与室内臭氧浓度呈正相关,臭氧沉积速度与室内臭氧浓度呈负相关。此外,寒冷地区室内臭氧污染最严重,温和地区室内臭氧污染水平最低。     

深圳大鹏半岛近岸微塑料季节分布特征及潜在影响因素

本文通过分析深圳大鹏半岛入海河流、近岸表层海水与沉积物的微塑料丰度、形状和成分,结合研究区域的用地空间规划、海洋活动类型、微塑料空间分布特征等信息,探究了大鹏半岛周边陆地和海洋活动对近岸海域次生微塑料季节性分布的复合影响。夏季,大鹏半岛周边入海河流截断面的微塑料丰度为0.30～12.95个/L,平均值为2.53个/L;表层海水的微塑料丰度变化范围为0.02～1.30个/L,平均值为0.27个/L。秋季,入海河流截断面的微塑料丰度为0.10～0.75个/L,平均值为0.36个/L;近岸表层海水的微塑料丰度为0.02～5.24个/L,平均值为0.70个/L。结果表明,夏季,近岸海域微塑料分布主要受到丰水期陆地人类活动的影响,沿河岸的微塑料排放归因于居住用地、物流仓储和工业用地等来源。而在秋季枯水期,陆地和海洋活动的复合影响变得更加突出。值得注意的是,除陆地人类活动影响外,在近岸海域表层水体和沉积物中观察到的微塑料丰度升高还与渔业和航运活动的排放有关。此外,这些微塑料更有可能在近岸沉积物中积累。