2013年长江丰水期河水化学特征及控制因素

为掌握长江河水化学组成特征及其控制因素,笔者运用Gibbs图、多种离子比例系数法和主成分分析法综合分析了长江流域丰水期河水化学及氢氧同位素特征。结果表明,长江丰水期河水主要来源为大气降水,河水化学类型主要为HCO₃·SO₄-Ca型,化学成分主要受流域内广泛分布的碳酸盐岩等岩石风化作用控制;河水pH值、HCO₃^-浓度沿长江径流方向降低,SO₄^2-、Ca²⁺浓度沿长江径流方向升高。2013年丰水期,长江河水化学组成特征变化的主要影响因子,是易溶盐岩溶解和人类活动(贡献率40%),其次为川贵及长江三角洲地区的酸雨沉降以及人为酸性废水排放促进了流域内石灰岩和富含碳酸盐的三叠系砂页岩溶解(贡献率20%),最后为硅酸盐矿物及其风化产物的溶解(贡献率19%)。为了解长江河水水质状况及其演变趋势,合理评价长江流域水资源提供很好的科学依据。     

Calcite precipitation dominates the electrical signatures of zero valent iron columns under simulated field conditions

Calcium carbonate is a secondary mineral precipitate influencing zero valent iron (ZVI) barrier reactivity and hydraulic performance. We conducted column experiments to investigate electrical signatures resulting from concurrent CaCO₃ and iron oxides precipitation under simulated field geochemical conditions. We identified CaCO₃ as a major mineral phase throughout the columns, with magnetite present primarily close to the influent based on XRD analysis. Electrical measurements revealed decreases in conductivity and polarization of both columns, suggesting that electrically insulating CaCO₃ dominates the electrical response despite the presence of electrically conductive iron oxides. SEM/EDX imaging suggests that the electrical signal reflects the geometrical arrangement of the mineral phases. CaCO₃ forms insulating films on ZVI/magnetite surfaces, restricting charge transfer between the pore electrolyte and ZVI particles, as well as across interconnected ZVI particles. As surface reactivity also depends on the ability of the surface to engage in redox reactions via charge transfer, electrical measurements may provide a minimally invasive technology for monitoring reactivity loss due to CaCO₃ precipitation. Comparison between laboratory and field data shows consistent changes in electrical signatures due to iron corrosion and secondary mineral precipitation.     

烧结法赤泥基本特性的研究

主要运用多种分析检测方法和手段,对山东铝业公司的烧结法赤泥的基本特性进行了深入系统的研究,以期揭示赤泥特性与用途之间的相关关系,为烧结法赤泥综合利用提供必要的基础数据和科学依据。     

废印制线路板真空热解渣分选与组成分析的研究

在自行设计制备的真空热解炉中进行了废印制线路板的热解实验,得到固体、液体和气体产物。着重研究了热解固体渣中金属铜和非金属玻璃纤维的物理分选、热解固体渣分析及有氧煅烧对玻璃纤维纯度的影响。结果表明,物理分选效率很高,金属铜的回收率和纯度接近100%;热解固体渣含30.35%的铜、56.21%的玻璃纤维和13.45%的炭黑;有氧煅烧去除炭黑可得到高纯度的玻璃纤维。     

广东坡地红壤颗粒组成状况的研究──Ⅰ.土壤颗粒组成的特征

本文对广东坡地红壤颗粒组成的特征进行了初步研究、结果表明;广东坡地红壤较粗颗粒的矿物组成以轻矿物石英为主;粘粒的矿物组成一般以1：1高岭土为主;在粘粒的化学组成中,盐基淋失严重,铁铝氧化物聚积：颗粒大小分布主要受成土母质的影响。     

深圳大气降水的化学组成特征

为了了解近年来深圳降水的化学特征与大气污染状况,连续2 a采集了深圳降水样品,分析其化学组分.结果表明,与北京等中国北方内陆城市相比,深圳降水中离子浓度比较低,但降水的酸化程度和酸化频率非常高,雨量加权pH值在2004年和2005年分别为4.48和4.68,酸化频率分别为88%和91%,降水酸化严重;相对中国内陆酸雨城市,深圳降水中SO24-对雨水酸性贡献相对较低,而NO-3和Cl-对雨水阴离子总量及降水酸性的贡献相对较大;Cl-和Na 对雨水阴阳离子的贡献较高,深圳降水受海洋的影响显著;SO24-、NO-3、NH 4等二次组分在雨水中占有很高比例,三者之和超过离子总量的40%,表明深圳大气环境中二次污染突出;降水中不同组分的来源差别较大,Cl-、K 、Na 主要来自海洋源,而SO24-、NO-3、Ca2 、Mg2 主要来自非海洋源;甲酸、乙酸和乙二酸是深圳降水中主要的有机酸,三者之和在2004年和2005年分别占检测到的有机酸总量的94%和99%.     

应用PCR-DGGE技术分析黄海冷水团海域的细菌群落组成

利用PCR-DGGE技术对2个季节(2006-04和2006-10)的黄海冷水团海域的细菌群落组成和优势菌群进行了分析.通过软件Glyko Bandscan分析DGGE图谱,4月份所有站位的条带数相近(约17条),多样性丰富;10月份,在冷水团范围以内站位的条带约16条,其多样性也较丰富;而在冷水团范围以外站位的条带少(约12条),其多样性较低.细菌16S rDNAV3区特征片段经DGGE分离、条带切割,共得到24条条带,克隆、测序后,进行系统进化分析,结果显示这24条带分别归属于2个细菌类群:变形细菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroides).在24条序列中有16条分别与变形细菌亚群的γ和δ-Proteobacteria相似,有5条与拟杆菌门相似.时空分析发现,4月份所有站位水体(海水温度为7-12℃)的细菌群落组成和10月份(冷水团存在期)冷水团内部水体(海水温度低于10℃)的细菌群落组成相同(都包括γ-Proteobacteria、δ-Proteobacteria和Bacteroides),与10月份冷水团外部水体(海水温度大于19℃)的(包括γ-Proteobacteria和Bacteroides)不同.优势菌群也存在同样的分布特点,4月份所有站位水体的优势菌群与10月份冷水团内部水体的优势菌群也相同(都是γ-Proteobacteria),而10月份冷水团外部水体不同的站位优势菌群不同.该海域细菌群落组成和优势菌群的分布特点,可能与冷水团的形成有一定的相关性.     

西安地区大气降水化学组成特征与物源分析

于2007年1月至2008年1月间,系统采集西安市区及咸阳郊区大气降水样品70个,对其主成分进行了分析,以期获得大气降水组成特征及其物质来源信息。研究结果显示,Ca2+是最主要的阳离子,分别占西安和咸阳降水中阳离子总量的77.4%和79.6%,其次是Na+。SO42-是最主要的阴离子,分别占西安和咸阳降水中阴离子总量的83.2%和81.4%,NO3-次之。两地降水中各组分含量年内变化趋势具同步性,均显示冬季远高于夏季的特征,且西安降水中各组分含量均高于咸阳。说明两地降水化学组成具同源性,咸阳大气污染物主要来自西安大气污染物的扩散。海相贡献比例计算结果显示,两地降水中SO42-和Ca2+海相输入比例很小,SO42-主要来自工业生产释放的SO2,而雨水中高浓度的Ca2+和Mg2+则是由于酸性物质对大气颗粒物的强化溶解造成。西安和咸阳雨水SO42-/NO3-值分别为12.89和11.11,属于燃煤型大气污染。     

利用在线高分辨观测手段研究烟花爆竹燃放的大气污染物理化特征

利用在线多参数高分辨观测手段对2013年春节期间上海市的两场烟花爆竹燃放事件进行了观测,获得了烟花爆竹燃放期间大气中气态污染物和颗粒物(PM)的主要化学组成、质量浓度、数浓度、体积浓度及粒径分布等.结果表明,燃放烟花爆竹对PM和SO2的影响最为显著,对NOx和CO的影响较弱;烟花爆竹燃放期间,PM2.5中K+、Cl-、Mg2+的浓度增加最为显著,其次为SO2-4,OC、EC、Ca2+有一定增加,而对NO-3和NH+4影响尚不明确;燃放烟花爆竹产生的大气颗粒物以0.1~0.5μm的颗粒为主,其数浓度贡献率超过60%,其次为20~100 nm的颗粒,而在非燃放时段则以20~100 nm为主,其次为0.1~0.5μm;颗粒物体积浓度以0.1~0.5μm为主,其次为0.5~1.0μm,两者的贡献与非燃放时段没有明显差异.燃放时段具有较高的K/S质量比(1.20~4.33),远高于非燃放时段(0.10~0.80),与典型黑火药的K/S比相印证.     

大气颗粒物中水溶性有机物的研究进展

WSOC（水溶性有机物）广泛存在于云、雨水和大气颗粒物中,其可作为CCN（cloud condensation nuclei,云凝结核）影响大气热动力平衡、气候变化甚至危害人体健康.分析归纳了近年来国内外有关WSOC的研究,阐述了WSOC的来源、化学组成、理化性质、污染特征等,并总结了WSOC的单分子鉴定方法.结果表明:传统的分析检测方法,如GC-MS（gas chromatography-mass spectrometry,气相色谱质谱联用）、HPLC（high performance liquid chromatography,高效液相色谱）等,可以分析出部分低分子羧酸类和醇类,但不能检测出高分子、极性高的组分.新兴的分析检测方法,如HNMR（hydrogen nuclear magnetic resonance,氢核磁共振）,可以检测出WSOC中的官能团;IC（ion chromatography,离子色谱）可以较好、方便地检测出低碳有机酸类;HR-ToF-AMS（high resolution-time of flight-aerosol mass spectrometry,高分辨时间飞行气溶胶质谱）的分辨率较高,但由于其质谱谱图复杂,因此较难完整解析WSOC的结构信息;而FT-ICR-MS（Fourier transform ion cyclotron resonance,傅里叶变换离子回旋共振质谱法）可以与软电离结合,在尽可能获得更多分子离子峰的基础上,较多地解析出组分和结构信息;EEMs（excitation-emission-matrix spectra,三维荧光光谱）根据荧光分布和强度,可检测不同种类和来源的WSOC.据此,建议今后从以下几方面开展研究:①结合多种检测技术全面解析WSOC的组成和结构信息.②WSOC大气化学过程及形成机制的研究有待进一步深入.③WSOC的环境与健康效应.④不同种类、复杂的水溶性有机混合物的吸湿增长机制.