鄱阳湖流域赣江北支水体和沉积物中稀土元素的含量和分异特征

稀土的开发和广泛应用使得人们倍加关注其在环境中的分布及其环境地球化学行为。赣江作为鄱阳湖流域五大入湖河之一,发源于稀土资源富集的赣南地区,而其下游水体及周边地下水中稀土元素的含量和分异特征目前尚不完全清楚。以赣江北支水体及沉积物为研究对象,开展了稀土元素地球化学研究。结果表明,赣江北支水体中稀土元素总量在地表水中为230~1 146 ng/L(均值458.85 ng/L),地下水中为284~1 498 ng/L(均值634.94 ng/L),沉积物中稀土元素总量为177.9~270.7 mg/kg(均值226.99 mg/kg)。PHREEQC模拟计算表明,水体中的稀土元素主要以碳酸根络合物(REECO_(3)^(+))的形式存在。地表水和地下水总体上均表现为重稀土元素相较于轻、中稀土元素富集,沉积物未表现出明显的富集特性;水体具有Ce、Eu负异常特点,而沉积物表现为Ce正异常和Eu负异常,指示氧化还原环境和水岩相互作用对稀土元素在水-沉积物系统中迁移转化的影响。地下水中稀土元素的含量沿流向具有上升趋势,而水体中重稀土元素的富集程度不断减弱,同时碳酸根络合物(REECO_(3)^(+))的占比不断降低,反映水体中稀土元素的含量受到pH、胶体吸附、络合作用以及地下水-地表水相互作用的影响。水体中重稀土元素的富集受到碳酸根络合反应的影响,Ce、Eu负异常与Ce氧化沉淀和母岩特性相关。Gd异常值表明,研究区中下游水体中的Gd元素受到人为输入的影响。

运动APP应用前后大学生晨练的对比研究——以衡水学院为例

衡水学院将晨练与体育课成绩挂钩,有效地促进了学生锻炼的积极性。该文以衡水学院大二学生作为调查对象,对衡水学院使用运动APP前后进行晨练管理的现状进行对比研究。发现与之前集体跑操的形式相比,运动APP软件不但节省了监管人力,还提高了学生的锻炼强度,增加了有效锻炼时间,运动APP软件的监控功能、记录功能、场域和运动时间相对自由的选择性,更受学生欢迎,对促进学生自我锻炼习惯的养成有更好的辅助作用。运动APP软件的成功实践,为进一步全面监控学生课余锻炼,并在全校推广提供了可能。

华北平原高氟地下水中稀土元素分布和分异特征

高氟地下水是世界各国研究者广泛关注的重大环境问题。尽管对高氟地下水的化学特征、形成机理和扩散机制等已有不少研究,但其稀土元素(REE)的含量和分异特征以及这些特征能否反映高氟地下水的形成和分布尚不清楚,这在一定程度上限制了REE在高氟地下水中的运用。本研究以地下水氟离子异常严重地区——华北平原为研究区,沿地下水流向采集浅层和深层地下水样,研究分析了水中氟离子和REE的地球化学特征。浓度分析结果表明地下水氟离子浓度介于0.28 mg/L和9.33 mg/L之间,其中55%超出我国饮用水标准规定值1.0 mg/L;PHREEQC计算结果反映地下水中氟以NaF、CaF^(+)、MgF^(+)和自由态F-形式存在,其中自由态F^(-)含量占主导(85.42%~99.39%);高氟地下水主要分布于中部冲积湖积平原以及东部冲积海积平原,60%高氟地下水样分布在180 m深度以下;水化学图件分析结果指示浅层高氟地下水的形成主要受蒸发浓缩作用的控制,而深层高氟地下水是水岩相互作用下的矿物溶解和离子竞争吸附共同作用的结果。研究区地下水REE含量处于pmol/L至nmol/L级别,PHREEQC模拟计算结果表明REE主要以碳酸络合物(REECO_(3)^(+)和REE(CO_(3))_(2)^(-))的形式存在,与氟离子络合的稀土元素(REEF^(2+)和REEF_(2)^(+)占0~1.18%;上陆壳(UCC)标准化结果显示,所有地下水均呈重REE(HREE)和中REE(MREE)相对于轻REE(LREE)富集的模式,且具有显著Ce负异常(0.11<Ce/Ce^(*)=Ce_(UCC)/(La_(UCC)×Pr_(UCC))^(0.5)<2.29)特性;地下水富HREE主要归因于HREE比LREE优先与碳酸根络合,并且形成更加稳定的碳酸络合物。沿地下水流向,深层地下水中总REE含量与地下水中氟浓度均呈现不断上升的变化趋势,同时高氟地下水比低氟地下水更易富集重稀土元素,说明稀土元素对深层含水层富氟行为具有一定的指示作用。

鄱阳湖流域赣江下游水化学特征及人类健康风险评价

人类活动对鄱阳湖赣江流域水质的影响受到广泛关注,厘清流域内污染水体对人类的健康风险状况有利于更好地保护和利用水资源。本研究于赣江下游采集39个地下水和16个地表水样,在分析其水化学特征和影响因素的基础上,对地下水水化学成分演变进行反向模拟,并对地下水水质以及潜在非致癌风险进行评价。结果表明,研究区地下水呈弱酸性-中性(pH=5.47~7.60),以HCO_(3)-Ca-Mg型水为主,部分为Cl-Ca-Mg型水,硅酸岩风化和矿物溶解-沉淀作用是水化学类型形成的主要控制因素;地表水呈中性-弱碱性(pH=6.94~8.19),主要为HCO_(3)-Cl-Ca-Na型水,其形成与硅酸岩风化、大气降水和人类活动有关。PHREEQC模拟计算结果表明,地下水中大部分矿物饱和指数(SI)为负数,其中岩盐的SI为-7.80~-9.53,指示该矿物溶解剧烈;白云石、石膏和方解石的SI分别为-1.72~-6.39、-1.65~-3.96、-0.51~-3.09,表明三种矿物呈溶解趋势。反向模拟结果显示,赣江干流地下水化学特征演变过程经历了Ca-蒙脱石、岩盐、白云石溶解和方解石沉淀,同时消耗CO_(2);支流中命名为NCGW-3的路径表现为高岭石、方解石、玉髓和白云石溶解,石膏、Ca-蒙脱石、黑云母和斜长石沉淀,同时产生CO_(2),可能与人为作用的干扰有关。其余支流地下水反向模拟结果与干流结果相似。熵权水质指数(EWQI)计算结果表明,干流地下水水质优于支流地下水,沿赣江受Mn、NO;影响水质降低;地下水非致癌潜在风险主要为对婴儿存在严重风险,其次是儿童,对成年男性和成年女性风险相对较小,支流水质存在的潜在风险相较于干流更为显著。

钙铁基磷酸盐复合材料(CFP(CC))对U(Ⅵ)的吸附性能

通过溶胶-凝胶法制备了新型钙铁基磷酸盐复合材料CFP(CC)。静态批实验表明,溶液pH=3、复合材料用量m=0.01 g、反应时间t=330 min的条件最有利于U(Ⅵ)的吸附。离子强度和阴、阳离子对CFP(CC)吸附U(Ⅵ)的影响实验结果表明,随着离子强度的增加,CFP(CC)对U(Ⅵ)的吸附量减小,阴、阳离子对U(Ⅵ)的吸附效果都有一定程度的影响,主要是因为这些离子与U(Ⅵ)存在着竞争吸附位点的关系。采用动力学模型和等温线模型进行拟合,结果表明,CFP(CC)对U(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型,结合Dubinin-Radushkevich等温线模型分析,吸附过程主要为表面单层化学吸附,Langmuir等温线模型分析出CFP(CC)的最大理论单位吸附量为1250 mg·g^(-1)。热力学参数结果显示,ΔG<0、ΔH>0、ΔS>0,表明CFP(CC)对U(Ⅵ)的吸附是自发进行、吸热和熵增的过程。SEM-EDS、XRD、FTIR和XPS等表征结果显示,吸附过程以离子交换和溶解沉淀为主要机理。回收率实验结果说明钙铁基磷酸盐复合材料CFP(CC)具有良好的回收效果。

地下水中锰离子修复方法研究进展

本文介绍了接触氧化法、自然氧化法、混凝沉淀法、化学沉淀法、离子交换法、电化学修复法、膜过滤法、吸附法、生物法、PRB技术10种地下水除锰技术,并阐述了这10种方法的优点以及各类方法在应用中所存在的问题,以便于学习参考。