THE IMPACT OF URBANIZATION ON THE DISTRIBUTION OF HEAVY METALS IN BOTTOM SEDIMENTS OF THE SADDLE RIVER1

ABSTRACT: A three-year study has been conducted on a 4.6 mile stretch of the Saddle River near Lodi, New Jersey. The primary objectives of this investigation were (1) to provide baseline information on the concentration and distribution of heavy metals in bottom sediments of the Saddle River; (2) to qualitatively evaluate which parameters affect this distribution; and (3) to determine the effect of urbanization on the concentration and distribution of these materials. Significant enrichments of several heavy metals were observed in bottom sediments of the lower Saddle River near Lodi, New Jersey, as compared to the upper Saddle River. Attempts to correlate metal concentrations in bottom sediments with chemical-oxygen demand were not successful in demonstrating a relationship between these two factors. Metal concentrations were found to be strongly dependent upon particle size. In general, metal concentrations in bottom sediments increased with decreasing partical diameter. However, metals enrichment was observed to be considerably greater in the larger sediment fractions studied (>420μ) than the smaller sediment fractions as one proceeded downstream through the urban area. Since the larger sediment fractions are least effected by scour and transport they may best reflect the effect of urbanization on the distribution of heavy metals over an extended period of time at a given location.     

湘潭锰矿重金属环境安全及植物耐性研究

采集了湘潭锰矿红旗分矿开采区、沙圹村恢复区的代表性当季蔬菜(莴笋叶Fruticicolidae、小白菜Brassica chinensis、香葱Allium schoenoprasum、空心菜Ipomoea aquatica)、废弃区的优势植物(商陆Phytolacca acinosa、野茼蒿Crassocephalum crepidioides、苍耳Xanthium sibiricum)和3个研究区的土壤,通过原子吸收分光光度法分析了Mn、Pb、Zn含量。结果表明:开采区蔬菜Mn含量(8.3~84.5 mg/kg)明显高于恢复区(2.7~55.6 mg/kg),开采区和恢复区蔬菜都明显受到Pb污染(0.6~33mg/kg),蔬菜Zn含量范围为1.9~6.5mg/kg;3个研究区域土壤重金属均明显超标,最严重的是Pb污染(1 993.5~2 213.5mg/kg)。商陆、野茼蒿和苍耳中重金属含量差异较大,对重金属的耐性强,其中商陆表现出最好的耐性与长势。研究结论对锰矿土地合理利用以及矿区土壤重金属治理提供一定的科学依据。     

乌贼墨黑色素对Pb2+-Cu2+二元体系的吸附性能研究

为探索新型生物吸附剂，以乌贼墨黑色素（SIM）为吸附剂，研究Pb²⁺、Cu²⁺单组分溶液及Pb²⁺-Cu²⁺二元混合体系中SIM对Pb²⁺和Cu²⁺的吸附效果并构建等温吸附模型.结果表明，pH值、SIM添加量、吸附时间对SIM吸附Pb²⁺和Cu²⁺的吸附量影响较大，而吸附温度对吸附效果影响较小；单组分吸附与二元混合体系吸附对比表明，二元混合体系中Pb²⁺和Cu²⁺存在竞争吸附.应用L （Langmuir）和F （Freundlich）等温吸附模型拟合了SIM对Pb²⁺、Cu²⁺单组分金属离子的吸附过程，其中L模型与试验结果拟合度更高；应用Non-modified Langmuir、Modified Langmuir isotherm、Extended Langmuir、Extended Freundlich和SRS模型5种模型对Pb²⁺-Cu²⁺二元混合体系的等温吸附过程进行拟合，其中Extended Langmuir模型与试验结果拟合度最佳.应用红外光谱（FTIR）分析SIM吸附金属离子的原理时发现，SIM上羟基、-NH和不饱和键是金属离子的吸附位点，且SIM对Pb²⁺的吸附能力优于对Cu²⁺的吸附.     

Cu在扇贝组织中的蓄积及其对酶活性的影响

采用暴露实验方法，研究了不同浓度的Cu（Cu^2＋）对栉孔扇贝（Chlamys farreri）鳃、肌肉、内脏团组织中Cu蓄积量及过氧化氢酶（CAT）活性的影响．结果表明：随水体中Cu浓度的升高，扇贝各组织中Cu蓄积量明显上升，Cu蓄积量顺序为：内脏〉鳃〉肌肉．Cu浓度对栉孔扇贝各组织中过氧化氢酶（CAT）活性均有明显影响，各组织中酶活性均随Cu浓度升高表现为抑制-诱导-抑制的规律．这表明，栉孔扇贝各组织中CAT酶对水体中Cu污染反映敏感，存在计量-效应关系，对海洋Cu早期污染具有指示作用．图2表1参19     

铅锌尾矿废弃地的化学性质研究

凡口铅锌尾矿废弃地的不同区位及不同深度的尾矿中铅锌含量存在着较大的差异 ,总锌为 70 3～ 19657mg/ kg、总铅 10 4 13～ 94 988mg/ kg。正常尾矿中 ,有效态锌含量达到 151.6～ 84 1.7mg/ kg,有效态铅含量很低 ( 0 .75～ 2 .50 mg/ kg) ,有机质、总氮、有效磷及速效钾等营养物质缺乏。当尾矿酸化后 ,p H降低 ,有效态 Pb、Zn含量升高 ,有效锌达到 175.8～ 2 82 8.0 mg/ kg,有效铅含量最高为 10 0 .0 mg/kg,而有机质、总氮和有效磷为零 ,使尾矿更加贫瘠。在尾矿库的边缘区位和尾矿表面的覆盖土壤区位 ,基质中营养物质含量增加 ,但是营养状况的改善又引起了有效态的 Pb、Zn含量升高。     

酸性矿山废水的处理研究

简要分析了酸性矿山废水的主要污染物及危害,叙述了几种主要的处理技术:中和法、硫化沉淀浮选法、微生物法和人工湿地,并介绍了它们的机理、特点及实验研究和工业应用情况,由此对我国的酸性矿山废水的治理技术进行了前景展望。     

重庆市煤矸山周边农产品镉健康风险评价及土壤环境基准值推导

以重庆市煤矸山周边农用地土壤和农产品（玉米和水稻）为研究对象,测定土壤和农产品（玉米和水稻）中Cd含量,评估摄入农产品（玉米和水稻）对人体的潜在健康风险,并基于物种敏感性分布法（SSD）推导土壤环境基准值.结果表明,重庆煤矸山周边旱地土壤Cd含量超风险筛选值的点位占55.8%,水田土壤Cd含量超风险筛选值的点位占31.6%,土壤Cd以较高生态危害和高生态危害为主,分别占47.4%和36.8%.玉米Cd含量超标点位占4.4%,水稻Cd含量均未超标.健康风险评价表明因食用玉米和水稻摄入Cd的非致癌健康风险可忽略,食用玉米摄入Cd存在可耐受致癌健康风险,食用水稻摄入Cd存在不可耐受致癌健康风险,且玉米和水稻Cd含量敏感度最高.SSD推导出煤矸山周边旱地土壤在pH≤5.5、5.57.5时Cd的环境基准值分别为0.491、0.382、0.376和0.588 mg ·kg^-1,水田土壤Cd的环境基准值为0.807 mg ·kg^-1.水田土壤和旱地土壤pH≤7.5时,现行土壤标准（GB 15618-2018）相对偏严;旱地土壤pH>7.5时,现行土壤标准（GB 15618-2018）相对偏宽松.应加强煤矸山周边土壤Cd污染防治和农产品安全利用研究,并对土壤Cd环境基准值进行适当调整.     

铜锰型催化剂对低浓度乙醇的催化燃烧性能

乙醇汽油车尾气中除了传统汽油车的三大常规污染物（CO、NO_x和HCs）,还含有导致光化学烟雾和臭氧污染的醇醛类非常规有机物。采用共沉淀法制备了CuO_x、MnO_x和CuMnO_x催化剂用于乙醇汽油车冷启动排放的低浓度乙醇的催化燃烧,同时采用氮气吸附脱附技术（BET）、X射线衍射（XRD）、氢气程序升温还原（H₂-TPR）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）对催化剂进行了表征。研究表明,CuMnO_x催化剂对低浓度乙醇具有较好的低温催化活性;当反应温度为185 ℃时,CO₂产率可达86%,优于单一的CuO_x催化剂（约20%）;同时,CuMnO_x比MnO_x具有较高的CO₂选择性。Cu、Mn之间的相互作用改变了催化剂的织构、结构和氧化性能,引起了催化剂表面晶貌和电子环境的变化,使得CuMnO_x催化剂表面具有大量的氧缺陷位,有利于氧分子在其表面的吸附,进而活化成表面活性氧物种。

     

粉煤灰对矿井水中重金属离子的吸附研究

本文通过静态热力学实验的方法，研究了粉煤灰对矿井水中Ｐｂ＾２＋，Ｚｎ＾２＋，Ｃｕ６２＋等重金属离子的吸附性能。着重分析了ＰＨ值，吸附时间，粉煤灰活化程度等因素对其吸附能力的影响。     

煤矿矿井水除铁技术

本文从煤矿矿井水中铁的来发布和存在形式入手，剖析了接触氧化过滤除铁的机理，从曝气充氧方式，滤料选择，反冲洗条件及其参数确定等方面介绍含铁矿井水接触氧化除铁的技术关键，并结合工程实际证明该工艺技术的可行性和可靠性。