碘化活性炭吸附和预富集水体汞的方法

化学处理活性炭对汞等重金属离子具有良好的吸附特性。通过一系列测试获得了碘化和氯化活性炭预富集水体汞的优化方案。对实验室配制汞标准样品的测试表明,碘化和氯化活性炭对汞具有良好的吸附特性,而采样管的内径、活性炭的填充量以及过滤流速均影响活性炭预富集水体汞的效率。采用600mg的碘化活性炭采样管(内径:0.35cm),在水体过滤流速为10r/min(7mL/min)~25r/min(17mL/min)的条件下,碘化活性炭对水体汞的吸附效率可达到95%以上。增加流速和采样管内径以及减少活性炭填充量均会降低活性炭对水体汞的吸附效率。同时进一步测试了碘化活性炭对高汞(万山汞矿区渗滤水,含量范围:37.68~321.57ng/L)和低汞(贵阳市降水,含量范围:2.76~9.98ng/L)等天然水体汞的预富集效率,其预富集效率的平均值分别为96.74%(n=8)和96.09%(n=8)。该研究为采用化学处理活性炭技术预富集天然水体汞以及开展水体汞同位素测试提供了一种全新方法。     

我国北方小流域硫酸参与碳酸盐矿物化学风化过程研究

硫酸参与碳酸盐岩的风化机制及与区域碳循环的关系是全球气候变化研究的重要课题.选择我国北方小流域(沁河)为研究对象,结合水化学及溶解性无机碳碳同位素组成,通过化学计算法,分析了河水溶解性组分的来源及混入比例,验证了硫酸参与区域碳酸盐的风化过程.结果表明:河水阳离子以Ca2+和Mg2+为主,阴离子以HCO-3和SO2-4为主;沁河流域碳酸盐岩风化、大气输入及蒸发盐溶解对河水阳离子贡献较大,平均比例分别为48.5%、35.3%和14.1%,硅酸盐风化和人为输入贡献比例较小,平均比例分别为1.7%和0.6%;沁河流域碳酸盐类、硅酸盐类及蒸发盐类风化速率分别为8.41、0.07和2.43 t·km-2·a-1,碳酸盐和硅酸盐矿物风化CO2消耗量分别为1.43×105mol·km-2·a-1和0.03×105mol·km-2·a-1;沁河流域硫酸参与碳酸盐风化产生的CO2净释放量为0.63×105mol·km-2·a-1,小于我国南方喀斯特地区CO2净释放量,可能与不同的气候条件及硫化物赋存条件和含量等有关.     

海水中同位素Ra分析方法比较研究

对分析海水中Ra同位素的小体积(约10~20 L)alpha能谱法和大体积(200~500 L)Gamma能谱法进行了对比研究。取样水域含盖了零盐度河流(徐六泾)、近岸水体和开阔大洋,结果表明:不论在低盐度的近岸水体,还是在高盐度的外海水两种方法的结果在误差范围内可以认为是基本一致的。另外,在大体积Gamma能谱法研究中,发现富集海水所用的纤维量和过滤海水体积等因素的变化对于该方法富集效率和结果产生了影响;同时,验证了大体积方法本身的富集有效性。     

丰水期乌江上游干流水库一河流体系硫同位素组成

2007年7月对乌江上游河流、乌江干流上的3座不同库龄的梯级水库（洪家渡水库、东风水库、乌江渡水库）表层及垂直剖面水体的可溶性硫酸盐的硫同位素组成进行了研究。在垂直剖面上,洪家渡水库硫同位素值（δ^34 S）介于＋0．3‰～＋3．1‰,下泄水为-0．7‰;东风水库护‘S值介于-7．5‰～-5．5‰,下泄水为-6．8‰;乌江渡水库铲‘S值介于4．3‰～-0．6％0,下泄水为2．9‰。上述结论表明,硫同位素组成变化反映了水库硫的不同来源及生物地球化学过程。不同水库表层和垂直剖面水体的硫同位素平均值有差别,水库表层的硫同位素比值主要受输入水体的控制,垂直剖面由表层向下硫同位素比值偏负,主要是由于生物作用以及有机硫的氧化造成的。     

丰水期乌江上游干流水库-河流体系硫同位素组成

2007年7月对乌江上游河流、乌江干流上的3座不同库龄的梯级水库（洪家渡水库、东风水库、乌江渡水库）表层及垂直剖面水体的可溶性硫酸盐的硫同位素组成进行了研究。在垂直剖面上,洪家渡水库硫同位素值（δ34S）介于+03‰~+31‰,下泄水为-07‰;东风水库δ34S值介于-75‰~-55‰,下泄水为-68‰;乌江渡水库δ34S值介于-43‰~-06‰,下泄水为-29‰。上述结论表明,硫同位素组成变化反映了水库硫的不同来源及生物地球化学过程。不同水库表层和垂直剖面水体的硫同位素平均值有差别,水库表层的硫同位素比值主要受输入水体的控制,垂直剖面由表层向下硫同位素比值偏负,主要是由于生物作用以及有机硫的氧化造成的。     

白银市城郊周边农田土壤重金属污染特征及来源解析

为研究白银区周边农田土壤环境中重金属的污染及来源特征,以期为农田土壤重金属污染防治提供科学依据,于2021年7月在白银区周边农田采集67个表层土壤样品(0～20 cm),用微波消解-电感藕合等离子体质谱分析技术开展重金属(Cr、Ni、Co、Cu、Zn、Cd、As、Hg、Pb)污染特征及Pb的同位素指纹特征分析,并利用正定矩阵因子分析(PMF)和铅同位素指纹技术等方法手段解析重金属的污染来源。结果表明,研究区域农田土壤已受到不同程度的重金属污染,大部分重金属含量是相应土壤背景值的3.25～130.24倍;其中As、Cd、Cu、Pb和Zn含量均超过相应的农用地土壤污染风险筛选值,超标率为57.6%～100%。正定矩阵因子分析结果表明,该研究区农田土壤重金属污染共4个主要来源,其中,Cr、Ni、Co主要来自自然源,Hg主要来自煤燃烧释放;Zn、Cu和Pb主要来自铅锌矿的采选及冶炼等工业活动源,Cd和As主要来自于污水灌溉和农药化肥施用等农业活动源。Pb同位素源解析结果证实农田土壤Pb主要来源于矿产开采及冶炼活动等工业源。本研究表明,人为来源是当地农田土壤重金属的主要污染来源,不同重金属的污染...     

环境分子诊断技术在污染场地环境管理中的应用进展

环境分子诊断技术(EMDSs)是有机单体同位素分析和各种分子生物学技术的总称,将其应用于污染场地特征识别、修复方案可行性评估、监测和修复终止等污染场地环境管理过程中,探明土壤和地下水中污染物生物和非生物降解过程、降解速率及机制,确定不同污染来源,可弥补传统污染场地环境管理方法的不足,具有广阔的发展前景。文章综述了污染场地环境管理过程及传统方法的不足,介绍了有机单体同位素分析和各种分子生物学技术的基本原理和用途,并对各种技术的特点进行阐述和对比;介绍了EMDSs在污染场地环境管理中的实际应用,提出了EMDSs的发展趋势。     

岩溶农业区地下河流域硝酸盐污染来源——以重庆青木关岩溶区为例

于2010年6月—10月每月对青木关地下河水进行监测,利用15N同位素技术并结合水化学指标,分析地下河的水化学特征以及硝态氮来源的时空变化特征。结果表明,地下河出口丁家龙洞硝态氮质量浓度（5.08 mg/L）比入口天池2号点（0.842 mg/L）高6倍多。天池2号点处δ15N为-0.705%~+0.706%,主要受到人造化肥和天然土壤矿化的有机氮的影响,总体变化幅度不大,地下水受外界影响较小。出口丁家龙洞处的δ15N为-2.15%~+3.78%,平均值为+1.01%,总体值高,且变化幅度大。     

同位素技术在环境科学研究中的应用进展

综述了近年来同位素技术在国内外环境科学研究中的应用状况,简要介绍了同位素技术的应用原理与分析方法。总结了放射性同位素技术和稳定同位素技术在环境史重建、污染物示踪及源解析等方面的应用,重点介绍了稳定同位素技术在水、大气和土壤污染物源解析中的应用进展。对未来同位素技术在环境科学研究中的应用进行了展望,提出了多种同位素联合解析、建立和完善定量源解析模型等建议。     

长江水δ~(18)O和δD时空变化特征及其影响因素分析

稳定同位素示踪技术已成为研究河流的水文过程及其变化的重要手段,尤其在河网交错密集和水力关系复杂的长江流域。通过分析枯水期和丰水期长江水及大气降水中δ~(18)O和δD组成的变化,揭示其时空变化特征及其影响因素。结果发现长江流域大气降水δ~(18)O组成表征出明显的空间分布差异特征,长江河源区降水δ~(18)O值最低,随着海拔高度降低降水中δ~(18)O值自长江上游向下游地区逐渐减小,这与流域的水汽来源及海拔高度密切有关;枯水期长江水δ~(18)O和δD值明显要高于丰水期,原因在于丰水期河水受到较弱的蒸发富集作用和大量降水补给影响;无论在丰水期还是枯水期长江水自上游到下游其同位素值呈逐渐增大的趋势,这主要受不同河段支流和湖泊等水体补给的影响。三峡大坝的蓄水和放水过程对河水同位素组成产生一定的影响,丰水期对相应河段河水同位素组成的影响不大,但在枯水期则影响较为明显,这将对充分认识长江流域大气降水-河水-湖水间水力联系与探讨其水资源合理利用提供科学依据。