分散元素硒的地球化学循环及其富集作用

本文概述了硒的物理、化学性质 ,形态和存在形式以及硒的地球化学循环和富集作用。硒呈四种主要的无机形态存在于自然界中 :硒化物 ( -2价 )、元素硒 ( 0价 )、亚硒酸盐 ( +4价 )和硒酸盐 ( +6价 )。不同硒形态的存在 ,很大程度上取决于 pH和Eh条件。硒的天然的、总的地球化学循环主要涉及壳岩源和海洋沉积物。次一级的循环涉及其它无机源和沉积物。另外 ,整个硒的壳循环 (岩石圈、生物圈、水圈和大气圈 )也强烈受到生物化学反应的影响 ,这些反应使硒在有机组分中固定或迁移。人类活动向环境中排放的硒极大地改变了硒天然的地球化学循环 ,主要是煤的燃烧、硫化物矿床的开采及工业上利用硒所产生的废料。岩浆期后热液活动阶段是硒最主要的活动、富集阶段 ,硒能大量地呈分散形式 (类质同像 )或独立矿物形式存在于这一阶段中 ;在火山及喷气活动产物 (有关热泉 )中硒的富集程度也很高。另外 ,硒在页岩特别是海相黑色页岩中的富集作用与生物活动有密切的关系。     

元谋、牟定地区红土化过程中金的富集机理

在对元谋县猛林沟、牟定县戍街两地红土化剖面的地质特征、次生矿物变化、主要元素及金含量变化进行研究的基础上．探讨了金在红土化剖面上的分布形式和红土化过程中全的活化、迁移及沉淀等的机理。笔者认为,区内保存完整的红土化剖面上存在金的双峰式富集,其中产于铁质硬壳层附近的上部金富集带是由于铁质胶体吸附的结果,而腐泥岩层附近的下部金富集带是由Eh变小、pH变大引起的;氧化还原作用是金活化、迁移、沉淀富集最重要的控制机制。     

人工富集微生物技术对太湖梅梁湾水源地氮磷的去除研究

采用2种载体(PM和ACP)进行人工富集微生物的方法,来去除太湖梅梁湾水源地水中的氮磷污染物。通过研究不同的载体密度和水力停留时间对去除效率的影响,中试结果表明:当载体密度为13.1%,停留时间为7d,源水中ρ(TN)为2.95～6.41mg·L-1,ρ(NH4 -N)为0.49～3.31mg·L-1,ρ(NO2--N)为0.07～0.51mg·L-1,ρ(TP)为0.084￣0.25mg·L-1,ρ(PO4--P)为0.005～0.059mg·L-1的条件下,人工富集微生物技术对TN,NH4 -N,NO2--N,TP,PO4--P的平均去除率最高分别达到22.68%,57.08%,88.83%,45.36%,29.58%,可见利用人工富集微生物技术能有效去除水源地中的氮磷营养盐,对富营养化水源地水体的水质有明显的改善作用。     

有机官能团对改性硅吸附微囊藻毒素的影响

考察了不同有机改性硅对微囊藻毒素LR(mLR)和LA(mLA)的等温吸附行为。结果表明,有机改性硅可有效吸附去除水体中<0.1×10-6(质量分数)的微囊藻毒素,并且吸附去除效果随表面改性官能团中碳原子数量的增加而增加;相同条件下,有机改性硅在微囊藻毒素异构体之间存在着一定的吸附选择性。     

厌氧菌降解四氯乙烯的研究

报道了洳气污泥富集培养物中厌氧菌降解四氯乙烯的特征。研究结果表明，沼气污泥在甲醇、甲酸盐、乙酸盐、乙醇和Ｈ２／ＣＯ２等不同碳源基质中的富集培养物，以利用甲醇为碳源的富信培养物降解四氯乙烯（Ｔｅｔｒａｃｈｌｏｒｏｅ－ｔｈｙｌｅｎｅ，简称ＰＣＥ，下同）活性最高，平均每升培养液每天降解ＰＣＥ１４００ｎｍｏｌ。经对该富集培养物的分离培养，已分离出４株厌氧细菌，其中一株为甲烷八叠球菌，两株为弧菌，一株为杆菌     

Concentrations of anthropogenic Pt and Pd in urban roadside soils in Xuzhou, China

The potential accumulation of platinum group elements (PGE) in the environment from automobile catalysts is high in urban areas, with the major sinks being roadside soils. Therefore, this investigation presented the detailed study on characterized concentrations of Pt and Pd and their enrichment ratios in urban roadside soils in Xuzhou, China in March 2003. Data from 21 roadside topsoil samples analyzed by inductively coupled plasma-mass spectrometer (ICP-MS) illustrated that the medians of concentrations of Pt and Pd were 2.9 and 2.8 ng/g, respectively. Hierarchical clustering analysis indicated that Pt and Pd were mainly from traffic emissions. Compared to unpolluted soils, computation of Pt and Pd enrichment ratios suggested that the Xuzhou roadside soils had average enrichment factors of 3.53 for Pt (in range of 1.22–5.73) and of 3.37 for Pd (in range of 1.35–4.46). Lower Pt/Pd ratios (in range of 0.35–2.86) in relation to similar studies in other countries were observed, which might be due to the different Pt/Pd ratios in Chinese automobile catalytic converters. Moreover, fine fraction (<250 μm) contained higher concentrations of Pt and Pd compared to the coarse fraction (250–500 μmm).     

紫色土坡地泥沙养分与泥沙流失的耦合特征

通过人工降雨模拟试验,研究紫色土坡地泥沙全氮、全磷与泥沙三者流失的耦合特征及其受降雨和地形的影响。结果表明,泥沙全氮流失量随坡度及雨强的增加而减小,而全磷的流失量受雨强及坡度的影响均较小;相关性分析表明泥沙流失量愈大,全氮流失量愈小,而全磷愈大。全氮与泥沙流失随降雨时间而呈峰值特征,而全磷随时间变化较小。泥沙养分流失量的累积过程与泥沙累积过程一致,随泥沙累积量的增加而增加,且全氮流失累积量明显低于全磷流失累积量;坡地泥沙流失养分的富集比具差异性,即泥沙流失量愈大,氮富集比越低,磷富集比越高。分析坡地泥沙流失养分的富集比,可知全磷与泥沙的耦合稳定性较全氮高,更易呈现影响下游水质的滞后效应。     

西辽河不同粒级沉积物对重金属镉的富集特征

为估算随泥沙颗粒迁移的重金属镉(Cd)的质量分数,采用平衡吸附法研究了西辽河不同粒级沉积物对Cd的富集特征。结果表明,不同粒级沉积物对Cd的富集系数从大到小依次为黏粒(6.65)、粉粒(4.13)、细砂(0.92)、粗砂(0.90)。黏粒级沉积物对Cd属于重度富集,粉粒级沉积物对Cd属于中度富集。其原因有二:细粒级沉积物中腐殖质含量明显高于粗粒级;细粒级沉积物中稳结态腐殖质比例较高,稳结态腐殖质的腐殖酸组成以胡敏酸为主,胡敏酸在复合体表面形成了S-HA-Cd三元配合物,增加了黏土矿物表面吸附位。西辽河沉积物在汛期黏粒级和粉粒级冲泻质泥沙所携载的吸附态镉质量分数可分别按沉积物原样的6.65和4.13倍估算。     

High starter phosphorus fertilization facilitates soil phosphorus turnover by romoting microbial functional interaction in an arable soil

Microbial phosphorus (P) turnover is critical in C utilization efficiency in agroecosystems. It is therefore necessary to understand the P mobilization processes occurring during P fertilization in order to ensure both crop yield and environmental quality. Here, we established a controlled pot experiment containing soil amended with three different levels of starter P fertilizer and collected soil samples after 30, 60, and 90 days of incubation. Quantitative microbial element cycling (QMEC) smart chip technology and 16S rRNA gene sequencing were used to investigate functional gene structures involved in carbon, nitrogen and P cycling and the bacterial community composition of the collected samples. Although P fertilization did not significantly affect the structure of the soil microbial community, some rare microbiota were changed in particular phosphorus-solubilizing bacteria were enriched at the high P fertilization level, suggesting that the rare taxa make an important contribution to P turnover. P fertilization also altered the functional gene structure, and high P concentrations enhanced the functional gene diversity and abundance. Partial redundancy analysis further revealed that changes in rare taxa and functional genes of soil microorganisms drive the alteration of soil P pools. These findings extend our understanding of the microbial mechanisms of P turnover.     

有色冶炼园区道路扬尘中重金属污染特征及健康风险评价

为研究有色冶炼工业园区周边道路扬尘中重金属污染特征及其健康风险,在云南省蒙自地区采集了城市道路、有色冶炼工业园区道路以及隧道尘样品,通过再悬浮设备将尘样悬浮至Teflon滤膜上获得PM_(2.5)和PM_(10)样品,并利用ICP-MS分析了Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb这8种重金属的含量.结果表明,在PM_(2.5)中重金属的平均含量高于PM_(10).Pb、Cd、As和Zn在3种道路扬尘中平均含量最高,且在不同道路扬尘中平均含量差异表现为:隧道工业园区道路城市道路.隧道扬尘中Pb和As的平均含量高于其它重金属,在PM_(2.5)中达到92 338.3 mg·kg~(-1)和12 457.7 mg·kg~(-1);工业园区道路扬尘中Pb和Zn的平均含量最高,在PM_(2.5)中分别是4 381.7 mg·kg~(-1)和4 685.0 mg·kg~(-1);城市道路平均含量最高的重金属是Zn和Pb,在PM_(2.5)中为1 952.6 mg·kg~(-1)和1 944.8 mg·kg~(-1), 3种道路扬尘中Cu、Zn、As、Cd和Pb平均含量均高于云南省土壤背景值.富集因子分析和主成分分析结果显示:Cu、Zn、As、Cd和Pb在3种道路上均有明显富集,受到有色冶炼工业和交通源的显著影响;而Cr、Mn和Ni在3种道路上富集不明显,未受到明显的人为源影响.健康风险评价结果表明,摄食是主要的暴露途径;儿童的非致癌风险高于成人.在PM_(2.5)道路扬尘中所含有的As、Cd和Pb都会对成人和儿童造成非致癌风险,在PM_(10)工业园区道路和隧道扬尘中的As、Cd和Pb对人体有非致癌风险,城市道路中的As仅对儿童有非致癌风险.此外,隧道中的As具有致癌风险.