Leaching Characteristics of Heavy Metals and As from Two Urban Roadside Soils

The leaching tests, including the Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP), EDTA extraction and BCR sequential extractions before and after EDTA treatments, were performed on two specific soils to elucidate heavy metal-associated mineral fractions and general leachability. The TCLP illustrated the low leachability of heavy metals in soils from two sites. EDTA is a strong chelator and therefore had higher extraction efficiency compared to that of TCLP. The lower extraction percentages by EDTA for As and Sb were found compared to the other heavy metals derived from anthropogenic sources. Sequential extractions showed that the importance of acid-extractable, organically-bound and Fe–Mn oxide fractions was identified for anthropogenic heavy metals with the exception of As and Ni while the importance of residual fraction was identified for endogenous metals. Changes in sequential fractions of heavy metals after leaching with EDTA are very complex and it is difficult to generalize on which fraction was more mobile than the others. These combined results are helpful in elucidating the association of heavy metals to soil fractions and the mobility characteristics of heavy metals under certain environmental conditions.     

塿土中可给态镍浸提方法的研究

在前人工作的基础上,应用主成分分析、逐步回归分析和通径分析的方法,提出了(土娄)土中可给态镍的浸提方法及影响可给态镍的土壤性质.结果表明,DTPA浸提法可作为(土娄)土中可给态镍的浸提方法,铁锰氧化物结合态镍是(土娄)土可给镍的主要来源.碳酸盐结合态镍和有机质结合态镍是(土娄)土可给镍的潜在来源.它们在调控可给态镍的储量上起着重要作用.影响(土娄)土可给态镍最重要的土壤性质是pH和E_h7.     

ASBR法处理厨房垃圾的酸化研究

应用2阶段序批式厌氧反应器(ASBR)方法对厨房垃圾进行实验室规模酸化阶段的处理研究,结果表明:水解酸化反应器的最佳工况为:进料含固率8%、水力停留时间(HRT)5d,负荷为16g(TS)/(L·d);水解相产酸效率与HRT、pH值以及进料浓度有关;同时建议水解相的最佳pH值为4～5之间较适宜。     

逐级提取试验研究岩石中氟的化学活动性

使用逐级化学提取方法对岩石中氟元素的化学活动性进行了研究.结果表明,不同时代、不同类型岩石中氟的化学活动性具有很大的差异,碳酸盐岩中氟均具有很强的化学活动性,其中氟的可淋失比例一般高于75%;下寒武统黑色岩系中氟的化学活动性与岩石变质程度有关,变质程度较高的黑色碳质板岩中氟的可淋失比例一般小于黑色页岩、黑色硅质岩中氟的可淋失比例.磷块岩中氟的可淋失比例较高,而千枚岩中氟的可淋失比例一般较低;辉绿岩中氟的可淋失比例与原岩中氟含量存在正相关关系.不同时代的石煤中氟的化学活动性具有较大差异.下志留统石煤中氟的可淋失比例(平均为47.39%)一般高于下寒武统石煤中氟的可淋失比例(平均为29.43%).     

废旧阴极射线管(CRT)显示器玻壳进入土壤后铅的释放及转化

通过室内模拟试验,采用土壤连续提取法,探究废旧CRT显示器玻壳进入土壤环境后铅的释放及迁移转化过程.结果表明,土壤原始Pb总含量为28.4 mg/kg;按1∶20的玻壳/土壤质量比加入玻壳后土壤中Pb总含量为8 634.4 mg/kg,其中,溶解态和可交换态Pb(EXC-Pb)的含量为0.20～0.98 mg/kg,与碳酸盐结合的Pb(CARB-Pb)为20.1～103.6 mg/kg,与铁锰氧化物结合的Pb(RO-Pb)为26.7～54.3 mg/kg.上述3种形态Pb的总和为48.6～155.2 mg/kg.在EXC提取步骤中,直接从玻璃颗粒表面溶解的Pb含量为(0.038±0.025) mg/kg;而在CARB和RO提取步骤中,直接从玻璃颗粒表面溶解的Pb含量为(7.55±3.13) mg/kg.因此,CRT显示器玻壳进入土壤后,玻壳中的Pb释放并主要与土壤中CARB和RO矿物结合.加酸处理使土壤原位测定的pH值从8.0～8.3降低到7.1～7.5,但对土壤中Pb的形态没有产生显著影响.废旧CRT玻壳颗粒中的Pb向CARB、RO、EXC形态释放速率分别为21.1/t、　3.8/t、　0.15/t　mg·(kg·d)^-1 (t为处理时间,单位为d).当土壤pH或Eh值降低时,与CARB或RO结合的Pb可能转变为溶解与可交换态.因此,CRT玻壳颗粒进入土壤后Pb的释放会导致潜在的环境风险.     

苯或甲苯对粒状铁还原三氯乙烯及其中间产物顺式二氯乙烯的影响

地下水中挥发性氯代烃和石油烃类(主要为苯、甲苯、乙苯和二甲苯,总称为BTEX)混合污染羽可用铁渗透反应格栅(Fe0-PRB)联合厌氧生物降解技术修复;在设计上游Fe0-PRB时,需考虑BTEX存在下是否需增加其厚度.采用柱实验方法研究了苯和甲苯在粒状铁反应系统中吸附平衡后,对粒状铁去除三氯乙烯(TCE)长期运行的影响.结果表明,苯或甲苯(浓度各1～2mg·L-1左右)存在时,TCE(2mg·L-1左右)的去除仍符合准一级反应动力学;苯和甲苯的存在分别使TCE的去除速率平均降低约15.1%和18.5%,而使cis-1,2-DCE的去除速率各提高约4.5%和42.8%.在Fe0-PRB的长期运行中,矿物沉淀的积累仍是影响TCE还原脱氯的主要因素,苯或甲苯对TCE还原脱氯的抑制仅表现在运行初期;无论有无苯和甲苯,TCE的氯代中间产物种类皆相同,其中以顺式二氯乙烯(cis-1,2-DCE)为主,并且各柱中cis-1,2-DCE均首先穿透,出水浓度为2～75μg·L-1,需以cis-1,2-DCE的水力停留时间来确定Fe0-PRB的厚度,因此在设计上游Fe0-PRB时,若仅考虑TCE的修复目标,不考虑cis-1,2-DCE对下游BTEX生物降解的影响,则不需增加Fe0-PRB厚度.     

采用连续分级提取法研究沉积物中磷的化学形态

沉积物中磷的潜在释放很大程度上取决于有机磷和无机磷的组分和分布. 为研究沉积物中不同形态磷的释放能力及其生物可利用性大小,采用连续分级提取法,以NH₄Cl、NaHCO₃、NaOH和HCl作为提取剂,同时对沉积物中有机磷和无机磷的赋存形态进行分析,将无机磷分为WA-P_i(弱吸附态无机磷)、PA-P_i(潜在活性无机磷)、Fe/Al-P_i(Fe/Al结合态无机磷)和Ca-P_i(Ca结合态无机磷);将有机磷分为WA-P_o(弱吸附态有机磷)、PA-P_o(潜在活性有机磷)、MA-P_o(中活性有机磷)和NA-P_o(非活性有机磷),并以蠡湖表层沉积物样品为例,考察了该方法的回收率及蠡湖沉积物中的磷形态. 结果表明:①该方法具有较好的回收率,与SMT(标准测量和测试)法测定结果比较,连续分级提取法对TP、无机磷、有机磷的回收率分别为93.3%~112.1%、93.9%~111.5%、76.4%~119.9%,平均值分别为99.4%、101.8%、101.0%. ②蠡湖表层沉积物中的磷以无机磷为主,其质量分数在271.29~666.34 mg/kg之间,平均值为441.03 mg/kg,占w(TP)的62.91%;不同形态无机磷质量分数表现为w(Ca-P_i)>w(Fe/Al-P_i)>w(PA-P_i)>w(WA-P_i). 有机磷的质量分数在201.76~368.52 mg/kg之间,不同形态有机磷质量分数表现为w(R-P_o)(R-P_o为残渣态磷)>w(NA_NaOH-P_o)(NA_NaOH-P_o为NaDH提取非活性有机磷)>w(PA-P_o)>w(MA_HCl-P_o)(MA_HCl-P_o为HCl提取中活性有机磷)>w(WA-P_o)>w(MA_NaOH-P_o)(MA_NaOH-P_o为NaOH提取中活性有机磷). 改进后的连续分级提取法能够同时有效分离沉积物中无机磷和有机磷的化学形态,并且能兼顾沉积物生物可利用性磷分析测试的需要.      

煤中铁元素赋存状态的超声逐级化学提取研究

为了探讨铁元素在煤中的赋存状态,根据煤灰中三氧化二铁含量的不同选择了7个煤样,用硝酸-高氯酸-氢氟酸湿法消解-原子吸收分光光度计法测定了这7个煤样中的铁含量.采用超声波辅助逐级化学提取方法,研究了这7个煤样中铁元素的赋存状态,超声波独特的空化作用促进了提取试剂与煤粒子的接触,强化了溶解过程,使提取实验耗时大大缩短.逐级化学提取实验所得铁的分量和与湿法消解测定铁的结果接近,说明逐级化学提取实验设计合理;煤中的铁元素以碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、硫化物结合态、铝硅酸盐结合态、有机结合态这5种形式存在,其中碳酸盐结合态是5种存在形式中最少的,其质量分数不超过3.1%,硫化物结合态在40%以上,最多达到81.5%,是最主要的赋存状态.     

Sequential use of ultraviolet light and chlorine for reclaimed water disinfection

Several disinfection processes of ultraviolet (UV), chlorine or UV followed by chlorine were investigated in municipal wastewater according to the inactivation of Escherichia coli, Shigella dysenteriae and toxicity formation. The UV inactivation of the tested pathogenic bacteria was not affected by the quality of water. It was found that the inactivated bacteria were obviously reactivated after one day in dark. Fluorescent light irradiation increased the bacteria repair. The increase of UV dosage could cause more damage to bacteria to inhibit bacteria self-repair. No photoreactivation was detected when the UV dose was up to 80 mJ/cm² for E. coli DH5αup, and 23 mJ/cm² for S. dysenteriae. Nevertheless, sequential use of 8 mJ/cm² of UV and low concentration of chlorine (1.5 mg/L) could effectively inhibit the photoreactivation and inactivate E. coli below the detection limits within seven days. Compared to chlorination alone, the sequential disinfection decreased the genotoxicity of treated wastewater, especially for the sample with high NH₃-N concentration.     

煤中As赋存状态的逐级化学提取研究

应用５步法逐级化学提取研究了２个烟煤和３个无烟煤样品中微量Ａｓ（０．６６μｇ－５．２６μｇ／ｇ）的赋存状态,研究表明应用逐级化学提取方法可以有效地定量研究煤中微量Ａｓ的赋存状态;煤中Ａｓ含量较低时,Ａｓ仍然有多种赋存状态,当煤灰分（主要是粘土矿物）较低时主要是进入有机质中,当灰分较高时主要进入粘土的晶格。