便携式X射线荧光光谱法与原子吸收/原子荧光法测定土壤重金属的对比研究

应用便携式X射线荧光光谱仪(PXRF)分别在原位和实验室条件下对53个土壤样品中的Cu,Pb,As,Cr,Ni和Zn等重金属进行测定,并与原子吸收/原子荧光法测定值进行对比,建立一元线性回归模型分析PXRF数据质量。通过测定土壤样品原位含水量并选取部分样品进行室内水分定量实验,分析土壤水分对于PXRF测定结果的影响。结果表明,PXRF检出限分别为Cu:10.6mg·kg-1,Pb:8.1mg·kg-1,As:5.7mg·kg-1,Cr:22.5mg·kg-1,Ni:21.6mg·kg-1,Zn:10.4mg·kg-1;原位测定时Pb,Cr,Ni和Zn可以达到定量水平;经过风干磨细处理,Cu,Pb,Cr,Ni和Zn在实验室条件下可以达到定量水平,说明X射线荧光光谱法适用于土壤重金属的快速测定与评价。水分对于PXRF测定结果具有"稀释"作用,原位条件下土壤含水量<15%时与>25%时样品的平均相对误差分别为-17%与-31%;实验室条件下土壤含水量从风干土水平提高到30%,测定的平均相对误差由10%变为-24%。土壤水分升高可能会导致数据质量和准确性降低,建议原位测定时控制土壤含水量在25%以内。

苏南典型村镇河网区沉积物重金属与营养盐污染评价

采集江苏省常熟市某镇34个河网表层沉积物样品,分析了其中全氮(TN)、全磷(TP)、有机质(OM)以及重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn,同时对沉积物重金属和营养盐的污染特征和来源进行了研究。结果表明:杨园镇河网表层沉积物重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的平均含量分别为15.7、6.11、162、124、0.55、86.3、72.5、370 mg·kg-1,分别是江苏省土壤背景值的1.6、46.9、2.1、5.5、1.9、3.2、2.8、5.9倍,TN、TP平均含量分别为2541、1299 mg·kg-1,河网区沉积物重金属Cd、氮磷污染严重且空间分布差异明显。采用地累积指数和沉积物质量基准评价了河网表层沉积物重金属污染及相应生物毒性效应,表明Cd的污染程度最强,并且发生生物毒性效应的几率很高。采用有机指数和有机氮评价河网沉积物有机碳氮污染状况,有机指数平均为0.98,处于Ⅳ级,有机碳污染严重;有机氮平均为0.24%,处于Ⅳ级,有机氮污染严重。相关性分析和因子分析表明沉积物中重金属和营养盐主要来自工业废水和生活污水的排放,建议通过优化产业布局、强化源头防治和深化污水处理以防控和削减该地区水体重金属危害。

苏南村镇河道疏浚底泥农用对水稻生长、产量及品质的影响

随着人们对农村环境污染的重视以及农村河道底泥疏浚工程的不断增加,疏浚底泥的处置也成为一个日益严峻的问题。本研究以江苏省常熟市辛庄镇河道疏浚底泥为研究对象,通过盆栽试验研究了4种底泥农用对水稻生长、产量及品质的影响。结果表明,底泥种植的水稻株高、穗数、生物量和籽粒产量均低于普通土壤,水稻生物量、产量与底泥碱解氮含量呈显著正相关(0.585*、0.556*),与底泥可溶性盐含量呈极显著负相关(–0.914**、–0.897**),与底泥Eh呈极显著正相关(0.887**、0.857**)。通径分析表明,底泥可溶性盐和Eh是影响水稻生长和产量的主要限制因子。稻米重金属平均富集因子顺序为Zn(0.23)>Cu(0.09)=Cd(0.09)>Cr(0.005)>Ni(0.0025)>Pb(0.0017),逐步回归分析表明稻米重金属的积累与土壤有效态重金属、pH和有机质有关。稻米单一重金属目标风险系数值均小于1,其顺序为:Cu>Zn>Cd>Pb>Ni>Cr,而稻米重金属复合目标风险系数值大于1,表明食用该类底泥栽种的稻米可能存在潜在健康风险,并且成人食用稻米的重金属复合目标风险系数值高于儿童。

MnO_(x)@Fe_(3)O_(4)复合材料制备及其对苯酚处理性能研究

首先采用两步法设计制备磁性纳米复合材料MnO_(x)@Fe_(3)O_(4),然后测量其粒度的分布状态,再通过扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)和红外光谱(IR)3种方法表征其结构形态;初步研究了纳米复合物分子MnO_(x)@Fe_(3)O_(4)结构与组成,深入分析了该磁性纳米复合材料的添加量和改变苯酚的初始浓度对该复合材料活化PMS分解苯酚性能的影响,并研究了纳米复合材料MnO_(x)@Fe_(3)O_(4)循环使用的效果。结果表明,纳米复合材料MnO_(x)@Fe_(3)O_(4)是α-MnO 2表面负载四氧化铁(Fe_(3)O_(4))的复合材料,平均粒径为247.3 nm,磁分离性好;纳米复合材料MnO_(x)@Fe_(3)O_(4)有较好的活化PMS分解苯酚的效果,在处理初始浓度为10 mg/L的酚类废水,添加80 mg/L该复合材料,用时180 min效果明显,去除率达到100%;随着苯酚的浓度逐渐提高,同一添加量的MnO_(x)@Fe_(3)O_(4)活化PMS分解去除效果会下降;MnO_(x)@Fe_(3)O_(4)活化PMS循环使用效果较好,对10 mg/L的苯酚废水,反复使用6次,还有90%以上的去除率。

电动强化生物淋滤在重金属-有机复合污染土壤修复中的研究进展

近年来,土壤复合污染问题日益凸显并引起了人们的广泛关注。生物淋滤技术已在去除土壤、污泥等介质中重金属污染方面得到了较多应用,并取得了良好效果。电动修复技术与生物淋滤技术联用不仅具备各自优势,还能一定程度上互补劣势,降低电动修复能耗的同时缩短生物淋滤时间。该文综述了生物炭等功能材料用于改良生物淋滤和电动修复引起的土壤酸化问题的研究进展,为修复后土壤的资源化利用提供基础资料。

便携式X荧光光谱法在土壤常规理化性质预测与发生分类研究中的应用

土壤常规理化性质预测与土壤发生分类研究目前多采用传统方法测定相关指标,这些方法准确度高,但需要繁杂的样品前处理和室内分析,对样品也具有破坏性。X射线荧光光谱法是一种测定物质元素组成的分析技术,便携式X射线荧光光谱法(PXRF)因其快速、实时、多元素同步分析等特点,已广泛应用于土壤重金属污染和土壤质量判定等研究。近年来PXRF也被用于土壤常规理化性质预测和发生分类研究,例如土壤p H、总碳与总氮、CEC、机械组成、总盐度、土层及母质区分等。这些研究多采用多元统计方法,建立某土壤常规理化指标传统方法测得数据与PXRF数据的预测模型,均取得了较好的预测结果,说明PXRF可应用于土壤常规理化指标预测与发生分类研究。

我国磷石膏资源化利用政策解读及研究进展刍议

磷石膏的大量堆存对当地的环境和人民健康构成了严重威胁,加大磷石膏的处理处置力度和提高资源化利用水平已刻不容缓,这关系到国家生态文明建设的顺利推进。对近10年来国家针对磷石膏处理处置和资源化利用问题制定的一系列政策和指导性文件进行了梳理和解读,明确了治理目标和应用途径;总结了目前磷石膏资源化利用的主要方式,即将其用于制备水泥缓凝剂、建材石膏、粒状硫酸铵、硫酸、土壤改良材料、农业肥料等。基于磷石膏资源化利用研究现状,从政策、管理和技术等3个层面提出了相关建议,以期为我国磷石膏的高效绿色处置提供参考。

煤矸石综合利用概述

本文概述了近些年煤矸石综合利用国家政策、需求和导向,总结煤矸石在能源化利用、资源化利用和工程应用中的途径,分析存在的问题,并提出今后的发展建议。

尾矿库酸性污染治理技术概述

尾矿库是由采矿排出的细粒尾砂堆筑而成的废渣库。本文概述了尾矿库酸性污染对环境造成的危害及其成因,并从尾矿库源头、水和土壤三个层面分别介绍了处置技术及其优缺点,总结出源头控制,化学中和+人工湿地相结合的综合治理措施是未来尾矿库酸性污染综合治理的有效措施。

长期施磷的产量效应及其环境风险评价

基于太湖地区8 a的长期试验,应用常规化学分析法和数学统计方法,研究了不同施肥方式即单施化肥(NPK)、化肥配施稻麦全量秸秆还田(NPK+S)、无机肥配施鲜猪粪7.5 t.(hm2.a)-1(NPK+M7.5)及无机肥配施鲜猪粪15.0 t.(hm2.a)-1(NPK+M15)对稻麦轮作农田的作物产量、土壤各形态磷的累积及其潜在环境效应的影响.结果表明,在单施无机磷肥基础上,无论是秸秆全量还田还是配施不同量的猪粪,稻麦均没有显著增产;长期以常规无机磷肥用量配施猪粪,其土壤Olsen-P、Mehlich3-P、草酸盐磷(Pox)、CaCl2-P、水浸提磷(WEP)、总磷(TP)及土壤磷饱和度(degree of P saturation,DPS)等均显著增加,且配施猪粪量越大,各形态磷的累积量越大,土壤积累磷的环境风险越高;长期在常规无机磷肥用量基础上进行全量秸秆还田,与秸秆不还田处理相比,土壤各形态磷并无显著累积.综合考虑稻麦的产量效应、土壤磷库表观收支平衡、磷素长期累积的环境风险及经济效益等,在本研究区域目前的土壤环境条件下,常规磷肥施用量(45 kg·hm-2)基础上进行全量秸秆还田这一施肥方式是值得推荐的.

底泥环保资源化利用及其风险评价

随着水体底泥疏浚工程的增多,底泥的处置已经成为不容忽视且日益重要的问题。从底泥的污染类型及危害、污染底泥修复技术、底泥资源化利用技术和底泥利用的风险评估四个方面,综述了底泥在国内外的利用现状和最新研究进展,着重介绍了底泥的资源化利用途径(土地利用、建筑材料、填方材料、污水处理材料和能源回收)以及底泥污染物的环境风险评价,目的是实现底泥减量化、无害化和资源化利用的同时探索出一条适合我国国情的经济有效型、环境友好型的底泥可持续发展道路。