上海城市地表灰尘重金属污染粒级效应与生物有效性

以上海中心城区为例,在分析地表灰尘重金属污染粒级效应基础上,研究重金属赋存形态及其生物有效性.结果表明,地表灰尘平均中值粒径为132 μm,低于75 μm粒径级别颗粒物占有最大的体积含量.重金属污染显示出明显的粒级效应,随着粒径降低,重金属含量呈现明显的增加趋势,150 μm和75 μm是主要级别,其中<75 μm颗粒物污染物含量依次为Cr>Pb>Cd>Zn>Ni>Cu.对地表灰尘重金属赋存形态研究表明,Zn以碳酸盐态为主;Ni以残渣态为主;Pb主要为铁锰结合态存在,Cu和Cd则以有机态为主;Cr主要以残渣态存在.重金属活性形态比例依次为Zn>Pb>Ni>Cd>Cu>Cr.与国外城市相比,上海城市地表灰尘Zn、Pb和Ni生物活性比例较大,而Cu和Cd活性比例相对较低,Cr活性水平与其它城市相当,环境危害相对最小.     

土壤中重金属形态的化学分析综述

土壤中重金属的赋存形态决定其在土壤中的迁移性、生物可利用性以及毒性.土壤中重金属形态的化学分析法是依据不同浸取能力的提取剂分别提取出与土壤颗粒有着不同结合力的化学形态并测定其浓度而建立起来的.文章对土壤重金属形态分析中选用的提取试剂以及分析流程进行了综述,比较了各种试剂和方法的优缺点.同时对形态分析的土壤样品的前处理方式进行了简要概述.     

合成洗涤剂生产废水处理技术研究

分别用混凝沉降，泡沫分离，活性炭吸附工艺进行了合成洗涤剂生产废水的处理试验。研究结果表明，混凝沉降、泡沫分离法的直链烷基苯磺酸钠去除率可以分别达到９０％、８０％以上，活性炭的ＬＡＳ吸附容量可达５９ｍｇ／ｇ以上，处理后废水的ＬＡＳ、ＣＯＤ浓度可达到国家排放标准。     

土壤和河流沉积物中硫的形态分析

建立了土壤和河流沉积物中硫的形态分析方法。应用分级萃取技术分离水溶性硫、吸附性硫、盐酸可溶性硅和盐酸挥发性硫;用电感耦合等离子体发射光谱法测定不同形态硫和总硫,由差减法测得有机硫。该方法的优点是操作简单,可应用于大批土壤和河流沉积物中不同形态硫的测定。     

水镁石-水体系氢同位素分馏系数的低温实验研究

分别以氯化镁和氮化镁作为起始物料，在低温（25～90℃）溶液中采用化学方法合成水镁石．然后分别测定水镁石和水的氢同位素组成，得到水镁石-水体系的氢同位素分馏方程为：103lna=－4．88×106／T2－22．54。由于矿物-水体系氢同位素分馏的压力效应，本研究通过大气压力下的实验得到的分馏系数值，系统地低于根据高温（510～100℃）高压（100～103MPa）热液交换实验结果向低温方向外推获得的分馏系数值。与已知的其它含羟基矿物-水体系低温氢同位素分馏曲线比较的结果表明，在热力学平衡条件下，水镁石相对于高岭石和伊利石／蒙脱石亏损D，但相对于外铁矿富集D。因此，合羟基矿物存在如下D富集顺序：Al－OH＞Mg－OH＞Fe－OH。     

Effects of pre-ozonation on organic matter removal by coagulation with IPF-PACl

Introduction Ozonation as one of pre-oxidation techniques has complicated influences on coagulation in terms of turbidity and organic matter removals (Edwards and Benjamin, 1992a, b). Many studies have been carried out on the effects of ozone on coagulation, however there still exists some discrepancies among different researches. The mechanisms involved in the interac- tions between pre-ozonation and coagulation remain unclear. Reckhow and Singer (1984) reported that UV254, TOC, and TOX …     

锆负载颗粒沸石改良底泥对水中磷酸盐的吸附行为

通过批量吸附实验考察了锆负载颗粒沸石改良底泥对水中磷酸盐的吸附特征,并采用分级提取法分析了被改良底泥中锆负载颗粒沸石所吸附磷酸盐的形态分布特征.结果发现,与Freundlich和Dubinin-Radushkevich模型相比,Langmuir模型可以更好地用于描述改良底泥对水中磷酸盐的吸附等温行为.改良底泥对水中磷酸盐的吸附动力学过程可以较好地采用准二级动力学模型和Elovich模型加以描述,膜扩散和颗粒内扩散共同构成了缓慢吸附阶段速率的限制步骤.溶液共存的SO_4~(2-)和HCO_3~-降低了改良底泥对水中磷酸盐的吸附,而共存的Na~+、K~+、Mg~(2+)和Ca~(2+)却增强了对磷酸盐的吸附,且Ca~(2+)的增强效果大于Mg~(2+),后者的增强效果又大于Na~+和K~+.改良底泥对水中磷酸盐的吸附能力明显强于未改良底泥,前者的最大单位吸附量为336 mg·kg~(-1),明显高于后者的最大单位吸附量(215 mg·kg~(-1)).被改良底泥中锆负载颗粒沸石所吸附的磷酸盐主要以较为稳定的NaOH-P和最为稳定的Res-P形态存在,不容易被重新释放出来.上述的研究结果显示,向底泥中添加锆负载颗粒沸石可以显著增加底泥对水中磷酸盐的吸附能力,锆负载颗粒沸石是一种有希望的可以用于底泥内源磷释放控制的底泥改良剂.     

外加锌在土壤中形态的研究

本文采用化学逐级提取法对吸附锌后的土壤分别提取了交换态、CaCO_3结合态、氧化物结合态和有机质结合态的锌量,并讨论pH、温度和溶液中锌离子浓度对不同形态锌分布的影响。实验结果表明:外加锌被石灰性土壤吸附后,高pH值(7.5)时形态分布为:CaCO_3结合态≥交换态>氧化物结合态>有机质结合态;低pH值(5.5)时则为:交换态>CaCO_3结合态>氧化物结合态>有机质结合态。各形态锌的分配系数还受到吸附时的温度和溶液中锌离子浓度的影响。     

大气CO2浓度升高对农田土壤颗粒组成及其碳周转的影响

采集FACE(Free Air CO2 Enrichment)平台下运行3年的水稻(Oryza sativaL.)/小麦(Triticum aestivumL.)轮作土壤(0~15cm耕作层土壤),利用超声波分散-湿筛分法对烘干土样进行颗粒分级,分析土壤各粒级及其碳、氮的分布特征,研究大气CO2浓度升高对土壤碳周转的影响。结果表明:高浓度大气CO2条件下稻/麦轮作3年后,土壤颗粒组成较对照发生了改变,>53μm粒级的质量分数减小27%(p<0.05),约占土壤总质量20%;53~25μm粒级的质量分数增大35%(p<0.05),约占土壤总质量25%;<25μm无明显变化,约占土壤总质量55%,三种粒级之间质量分数呈显著差异(p<0.05)。FACE条件下,不同粒级土壤颗粒碳质量分数在两个氮水平下平均为:>53μm(30.60g·kg-1),<25μm(13.08g·kg-1),25~53μm(12.85g·kg-1),氮质量分数分别为2.42g·kg-1,1.33g·kg-1,1.12g·kg-1。>53μm粒级的土壤颗粒碳、氮质量分数均极显著高于其它两个粒级(p<0.001)。FACE条件下土壤总碳、氮质量分数高于对照,增幅分别为6.2%和6.7%。从各粒级土壤颗粒碳、氮质量分数变化分析,新增碳、氮主要进入>53μm粒级中,表明该粒级土壤颗粒对土壤碳氮循环(转化和保存)起着重要作用。该研究结果表明高浓度大气CO2条件下,稻/麦轮作农田土壤将成为大气CO2的汇,这将为预测我国未来农田土壤碳的变化趋势提供科学依据。     

Copper, Lead and Zinc Mobility and Bioavailability in a River Sediment Contaminated with Paint Stripping Residue

A river embankment sediment beneath a road bridge in South Australia had been surveyed on a previous occasion to a depth of 10 cm and found to contain high levels of copper, lead and zinc deposited during previous lead and zinc-based primer paint stripping operations prior to repainting the bridge. Since the river embankment is geologically different from the surrounding non-embankment soils, and a sufficient distance from the bridge along the river embankment could not be traversed, the geological background Cu, Pb and Zn fraction was established initially using a solid phase sequential extraction (SPSE) procedure. Assessment of the degree of contamination and extent of vertical mobility was then established. Copper was a minor contaminant and present predominantly as the geological background species. Lead was partitioned evenly between the oxalate soluble fraction and residual fraction to a depth of 30 cm with a decrease in total Pb concentration from 497 to 141 mg Pb kg^–1 while Zn was predominantly in the oxalate soluble fraction to a depth of 15cm with a decrease in concentration from 1013 to 150 mg Zn kg^–1. The reduced rate of nitrification and the lower total concentration of NO₃ ^–-N together with the higher respiratory quotient, combined with the lower microbial quotient, are indicative of microbial stress due to heavy metal toxicity. In the case of Pb and Zn paint stripping residues, these changes in indicators of microbial health are possibly the result of the greater abundance and hence possible bioavailabilty of organo- and chloro-Pb compared to organo- and chloro-Zn complexes.