冻结水泥土无侧限抗压试验研究

城市地铁盾构进出洞及联络通道施工中常常采用水泥土预先加固辅以人工冻结法补充加固的施工工艺,为掌握冻结水泥土的力学性能及相关设计参数,开展了系列冻结水泥土无侧限抗压性能室内试验研究,研究结果表明:水泥土无侧限抗压强度随温度的降低、水泥掺入比的增加呈线性增大,随养护龄期的增加呈对数增大;水泥土的抗压强度和弹性模量随着温度的降低基本呈线性增大,在常温下随水泥掺入比呈线性增大,在-10℃下随水泥掺入比呈指数增大,并随着养护龄期的增加呈对数增大;温度、水泥掺入比和龄期三个因素中温度对水泥土抗压强度的影响最大;随水泥掺入比、龄期的增加,冻结水泥土与常温水泥土强度及弹性模量差异呈指数规律减小,最终趋于稳定比值。

广东沿海贝类4种重金属含量分析和评价

根据2007年6～9月对广东沿海4种贝类养殖区90个样品的检测结果,研究了贝类体内重金属的含量和累积,对贝类的质量安全进行评价。结果表明:(1)菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum体内含量大小顺序为铜(Cu)>镉(Cd)>铬(Cr)>铅(Pb),太平洋牡蛎Crassostrea gigas和近江牡蛎C.rivularis的大小顺序都是Cu>Cd>Pb>Cr,而翡翠贻贝Perna viridis的大小顺序则是Cu>Pb>Cd>Cr;(2)菲律宾蛤仔、太平洋牡蛎和翡翠贻贝未受重金属污染,但部分近江牡蛎体中Cd和Cu含量已超过中国农业行业标准"无公害食品:水产品有毒有害物质限量"标准,应该引起重视。

液液微萃取技术在原子光谱分析中的应用进展

在复杂样品处理和痕量金属测定中,液液萃取是广泛采用的分离净化与富集技术。随着研究的深入和技术的发展,近年来出现了一些新型的微萃取技术。本文对原子光谱分析中比较常用的液液微萃取技术进行了评述,介绍了浊点萃取、单滴微萃取和分散液液萃取等新型绿色微萃取技术的基本原理和操作方法,列举了其在微量金属元素检测中的部分应用实例。同传统的萃取技术相比,液液微萃取用于痕量金属元素检测,操作简单、快速,有机溶剂用量少,对人体危害小,对环境污染小,同时又有极高的萃取效率和很大的富集倍数,具有更低的检出限和更高的灵敏度,是环境友好的绿色萃取技术。[中国渔业质量与标准,2014,4(6):32-41]

食用方式对近江牡蛎和波纹巴非蛤中铁、铜生物可接受性的影响

应用全仿生消化模型评价了近江牡蛎(Crassostrea rivulari)和波纹巴非蛤(Paphia undulate)的铁(Fe)、铜(Cu)在仿生胃肠提取液中的变化与生物可接受性。结果表明:1)煮熟后的2种贝类中的Fe和Cu在胃消化阶段的提取量有所增加,但在肠消化阶段近江牡蛎中Cu和波纹巴非蛤中Fe、Cu提取量均有所降低;2)熟近江牡蛎中的Fe生物可接受性比生的提高了7.3%,Cu生物可接受性提高了4.6%;熟波纹巴非蛤中Fe生物可接受性比生的提高了11.5%,而Cu则降低了11.5%;3)食用近江牡蛎最高可为沿海居民提供人体每日所需15.5%的Fe和25.9%的Cu,而食用波纹巴非蛤对沿海居民每日Fe、Cu摄入量的贡献分别大于6.4%和3.1%。日常食用熟的近江牡蛎比波纹巴非蛤能提供更多Fe摄入量。总体而言,熟食比生食能摄入更多的Fe。

广东省主要养殖贝类体微量元素含量及其风险分析

对广东省主要养殖贝类牡蛎和蛤仔体微量元素Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、Ni的含量水平进行了分析,讨论了贝类体内脏团对贝类体微量元素含量的影响,并对牡蛎和蛤仔的膳食暴露量进行了估算。结果表明,蛤仔体内Cu、Zn含量远远高于其他4种元素的含量,而牡蛎体Cu、Zn、Cd的含量远远高于Pb、Cr、Ni的含量。蛤仔去除内脏团后,Cd、Cu、Cr、Ni含量比含内脏团略有降低,牡蛎体去除内脏团后,Pb、Ni含量比含内脏团略有降低,其余元素的含量变化很小。牡蛎和蛤仔体微量元素的膳食暴露量结果表明,蛤仔体Cd、Cr、Ni的膳食暴露量低,处于安全范围。牡蛎体Cr、Ni的暴露量低,处于安全范围内。牡蛎体Cd的膳食暴露量较高,但仍低于JECFA推荐值。牡蛎和蛤仔体内Pb的膳食暴露量虽然低,也需要尽可能减少其含量,降低暴露量。本研究结果对于提高贝类产品质量、保障消费安全有重要意义。

3种常见海洋贝类对重金属HgPb和Cd的积累与释放特征比较

为了比较不同种类的海洋双壳类软体动物对重金属的积累和释放特征,本文分别以南海海域常见的3种经济贝类菲律宾蛤仔、近江牡蛎和翡翠贻贝为生物材料,采用静态暴露染毒方式研究了重金属Hg、Pb、Cd在这3种海洋贝类体内的积累和释放特征。结果表明,单一浓度的Hg(0.020mg·L-1)、Pb(0.10mg·L-1)、Cd(0.10mg·L-1)重金属混合液暴露15d后测得Hg和Cd在近江牡蛎体内的蓄积量最大,整个积累阶段蓄积量的平均值分别为49.61mg·kg-1湿重和7.66mg·kg-1湿重,而3种贝类体内蓄积的Pb含量差别不大,其平均值在1.08～1.85mg·L-1湿重范围变化;在排放阶段,蓄积于3种贝类体内的Pb和Hg的含量在释放过程的第3d就明显下降,其释放比例最高可达72%,最低也有12%左右,但之后一直到释放阶段结束,Pb和Hg的含量基本维持在一个浓度水平而未有显著变化,而Cd在3种贝类体内的含量始终未发现有明显改变。通过比较我们还发现,随暴露时间延长重金属在3种生物体内积累量的增加趋势具有很好的一致性,并且近江牡蛎对Hg、Pb、Cd的富集作用最为明显,积累阶段其平均生物富集系数(BCF)(分别为2435.6、11.3、76.5)远高于菲律宾蛤仔(分别为53.7、18.5、19.5)和翡翠贻贝(分别为121.8、1.1、15.2)。

华南沿海牡蛎重金属含量特征及其风险评估

根据2009年对华南沿海部分海域的近江牡蛎和太平洋牡蛎的监测数据,对产品中重金属元素Cd、Cu、Pb、As、Hg和Zn的含量水平、分布与变化特征进行了分析讨论;采用点评估方法,计算Cd、Cu、Pb、As、Hg和Zn的膳食暴露量,对牡蛎产品的食用安全性进行风险评估。结果表明,调查海域牡蛎样品中Cu、Zn、Cd的含量较高,其值分别为92.0、268、1.32 mg/kg(湿重,下同);Hg、As、Pb的含量低,其值分别为9.21、0.11、0.26 mg/kg。不同海域、不同养殖季节的牡蛎产品中重金属元素的含量具有明显的差异。与无公害水产品质量标准的限量值相比,调查海域牡蛎产品中Cu、Zn、Pb、Hg、As的含量符合产品质量标准,Cd的含量超过产品限量标准值。由于元素间的相互作用,牡蛎产品Zn的含量高、Cd的含量低,Zn的可利用性阻止对Cd的吸收,牡蛎产品中的Cd不会对健康造成危害。风险评估的结果显示,每周食用适量的牡蛎,重金属的膳食摄入量低于世界卫生组织/联合国粮食和农业组织的食品添加剂联合专家委员会(JECFA)推荐的暂定每周耐受摄入量,处于安全范围内。

大型海藻对重金属镉、铜的富集动力学研究

以人工培育的龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)活体为实验材料,在低浓度Cu2+、Cd2+污染水体中,进行龙须菜对Cu、Cd富集的模拟实验,探索龙须菜对Cu、Cd的污染水体的修复,以及龙须菜食品的安全性.应用两箱动力学模型,对实验结果进行了曲线拟合,对拟合优度进行检验.结果表明,在本实验条件下,龙须菜对重金属Cu、Cd的生物累积符合两箱动力学模型,并获得龙须菜富集Cu、Cd的吸收速率常数(Ku)和排出速率常数(Kc).当Cu2+的浓度50 g/L、Cd2+的浓度20 g/L时,经过28 d的暴露,随Cu2+、Cd2+的暴露浓度以及暴露时间增大,龙须菜中Cu、Cd的含量升高.龙须菜对Cu、Cd的吸收速率常数分别为15.4 51.1和13.9 55.7,基本随实验水体中元素的暴露浓度升高而降低;排出速率常数分别为0.023 0.070和0.030 0.050,与暴露浓度无明显相关性.理论平衡状态下龙须菜中Cu、Cd含量(质量分数)随水体中暴露浓度升高而增加.龙须菜对Cu、Cd的生物富集因子分别为663 1008和463 1113,Cu、Cd的生物半衰期分别为23.1 d和20.1d.

流沙湾贝类养殖海域环境质量评价

根据2008年5月至2009年2月对流沙湾贝类养殖海域渔业环境综合调查的数据,对海水环境质量的现状进行了分析讨论,综合评价了海水有机污染和营养水平,并对沉积物重金属的累积程度和潜在生态危害进行了评价。结果表明,调查海域盐度、溶解氧(DO)、化学耗氧量(COD)、无机氮(D IN)和活性磷酸盐(PO43-)呈季节性变化,其中盐度和D IN的季节变化与该海域季节性降水有关,而DO、COD和PO43-的变化与浮游植物和贝类养殖有关。评价结果显示,流沙湾海域水质清洁,海水氮(N)营养盐过剩而磷(P)贫乏,属于P限制型中等富营养化海域;调查海域沉积物中砷(As)和铅(Pb)处于无污染状态,汞(Hg)和镉(Cd)处于轻度污染,铜(Cu)在部分区域处于中度污染状态;Cu、Pb、As、锌(Zn)和铬(Cr)的潜在生态危害属于轻微,Hg和Cd的潜在生态危害处于中等强度。

贝类产品镉铜铅锌的含量特征与风险分析

根据2007年和2009年对广东、广西沿海部分海域近江牡蛎(Crassostrea rivularis)、太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)、翡翠贻贝(Perna viridis)、菲律宾蛤仔(Ruditapes Philippinarum)和文蛤(Meretrix meretrix)的监测资料,分析了贝类产品中镉(Cd)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)的含量特征及其季节差异,并采用点估计方法对贝类产品中的Cd、Cu、Zn、Pb进行了风险分析。结果表明,贝类品种的差异决定了其体内Cd、Cu、Pb、Zn含量的差异,近江牡蛎样品中Cd、Cu、Zn的含量远远高于另外4种贝类,文蛤样品中Cd、Cu、Pb的含量明显低于其他4种贝类。贝类产品中Cd、Cu、Pb、Zn的含量存在一定的季节差异,这可能与海水的温度、盐度、溶解氧等因子的季节变化有关。与《无公害食品水产品中有毒有害物质限量》标准的限量值相比,贝类产品中Cd、Cu、Pb的合格率分别为65%、67.7%和100%。与其他海域贝类产品的调查结果相比,此次贝类样品Cd、Cu、Pb、Zn的含量处于正常的波动范围内;与世界卫生组织/联合国粮农组织的食品添加剂联合专家委员会推荐的暂定每周耐受摄入量相比,太平洋牡蛎、翡翠贻贝、菲律宾蛤仔和文蛤的Pb、Cd的膳食暴露量处于安全范围内,而近江牡蛎的Cd膳食暴露量可能存在风险。

华南沿海贝类体镉的调查与膳食暴露评估

根据2009年对广东、广西沿海主要贝类养殖区太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)、翡翠贻贝(Perna viridis)、文蛤(Meretrix meretrix)和菲律宾蛤仔(Ruditapes philiparum)等贝类体镉(Cd)的调查结果,采用随机模拟的概率评估方法,对贝类体Cd的膳食暴露量进行了评估,对评估的不确定性和变异性进行了定量分析和讨论。结果表明,调查海域贝类w(Cd)存在显著性差异,所有样品中w(Cd)均低于无公害水产品中有毒有害物质限量标准值。将评估结果与WHO/FAO的食品添加剂联合专家委员会推荐的Cd的暂定每周耐受摄入量(PTWI)相比,贝类体Cd的膳食暴露量低于PTWI值,但在P95的高百分位水平下,贝类Cd的膳食暴露量占PTWI的比例较高(29.1%～57.4%)。建议采取相应措施,降低贝类体Cd的膳食暴露量。

盾构始发水泥土加固后水平冻结温度实测研究

依托于苏州地铁二号线火车站东风井2﹟洞门盾构始发水平冻结加固工程,通过实时监测杯型冻土壁温度场,分析了不同阶段的盐水温度规律,以及在不同深度、不同土质和不同冻结区域的土体温度发展特征;并计算了不同土质冻土壁厚度、交圈时间和发展速度。监测结果分析表明,在整个冻结期间,任意时间都是板块体加固区测温孔温度低于圆柱体加固区测温孔温度;同一测温孔中,冻结前期水平入土越深温度越高,冻结后期水平入土越深温度越低;在相同冻结能量和冻结时间内,水泥土加固粉砂土比粉质粘土温度要低;水泥土加固粉质粘土释放潜热的天数是水泥土加固粉砂土的2倍;在冻结效果方面,包括冻土壁交圈时间、冻结壁厚度、冻结壁平均发展速度、冻结壁平均温度,水泥土加固粉砂土比水泥土加固粉质粘土更好。

大亚湾经济类海洋生物体的重金属含量分析

文章讨论了大亚湾主要经济类海洋生物体内重金属含量的变化特征及其富集能力。结果表明,甲壳类重金属元素的含量最高、头足类的含量次之、鱼类的含量最低。生物体重金属含量从高到低依次为锌(Zn)>铜(Cu)>铅(Pb)≈砷(As)>镉(Cd)>汞(Hg)。大亚湾海域经济类海洋生物对Cu和Zn的富集能力最高,对As的富集能力最低。大亚湾经济类海洋生物体重金属含量低于"无公害食品-水产品有毒有害物质限量"标准值。潜在危害系数的计算结果表明,Cd、Pb和Hg存在一定的潜在危害,Cu的潜在危害性很低。

水泥土冻胀特性试验研究

为了从理论上揭示水泥土抑制冻胀的规律,对掺入不同比例水泥的南京地区典型黏土和砂土进行了冻胀试验研究.试验结果表明:黏土质水泥土和砂土质水泥土的冻胀率均随水泥含量增大而减小,随含水率增大呈线性增大,随龄期增大呈指数减小,随温度升高而呈线性增大,随荷载增大呈指数规律减小;且冻胀率与水泥掺入比变化规律均存在一个最佳掺入比,最佳掺入比对应土体较小的冻胀率,南京地区的典型黏土和砂土的最佳掺入比分别为10%、5%.综合分析可得:冻结法施工时,在土体中预先注一定量的水泥浆并将放置一段时间后再冻结,可减小由于冻胀对工程和环境造成的影响.

水平冻结水泥土加固盾构洞门温度场敏感性分析

根据苏州轨道交通2号线火车站东风井盾构进出洞2#洞门水平冻结加固工程要求,利用有限元软件进行数值模拟,对掌子面对流系数、土体导热系数、容积热容量、相变潜热、水泥参量等因素进行敏感性分析。结果表明:掌子面对流系数、土体容积热容量与冻结效果呈线性递减关系;土体导热系数与冻结效果呈线性递增关系;相变潜热基本不影响冻结效果;在水泥土中进行冻结时存在一冻结最佳水泥参量,粉质黏土中为12%、粉砂土中为16%。

气相色谱法同时测定水产品中28种多氯联苯同系物

建立了气相色谱法同时测定水产品中28种多氯联苯同系物的分析方法。该方法用正己烷和二氯甲烷混合溶液超声辅助提取，提取液依次用浓H2SO4、中性Al2O3和弗罗里硅土净化，气相色谱定量，气相色谱串联质谱确证。结果显示，在2．00～200μg／L浓度范围内，28种多氯联苯同系物线性良好，相关系数r〉0．9991；加标量为0．5μg／kg和10．0μg／kg时，加标回收率范围分别为82．4％-106％和88．2％～97．8％，相对标准偏差范围分别为0．34％～5．95％和5．97％～13．3％；方法检测限和定量限范围分别为0．021～0．12μg／kg和0．07～0．40μg／kg。该方法适合批量水产品中28种多氯联苯同系物的同时测定。

南海北部沿岸贝类体内镉含量及健康风险评价

根据2007年和2009年对南海北部沿岸菲律宾蛤仔(Ruditapes Philippinarum)、翡翠贻贝(Perna viridis)、近江牡蛎(Crassostrea rivularis)、太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)、文蛤(Meretrix meretrix)5种贝类的监测资料,对贝类体内Cd的含量水平进行了分析讨论;采用点估计的方法,评估贝类Cd的暴露量,对其安全性进行评价。结果表明,调查海域近江牡蛎、太平洋牡蛎、菲律宾蛤仔、翡翠贻贝和文蛤样品中Cd的平均含量分别为:1.80、0.38、0.12、0.26和0.15 mg.kg-1,其变化范围分别为:0.92～2.39 mg.kg-1、0.31～0.46 mg.kg-1、0.10～0.13 mg.kg-1、0.21～0.30 mg.kg-1和0.08～0.22 mg.kg-1。与其他海域贝类调查的数据相比,此次调查贝类体内Cd含量处于正常的波动范围。风险评估结果显示,近江牡蛎的风险商HQ>1,表明人体存在过量摄入Cd的风险;其他4种贝类的HQ<1,处于安全范围内。评价结果还显示,儿童的Cd暴露量高于成年人。此次调查近江牡蛎样品中Cd/Zn的比值(0.005)低于0.015的临界值,从微量元素平衡的角度,近江牡蛎中Cd的健康风险低。

疏水性螯合物固相萃取-原子吸收光谱法测定海水中5种重金属

海水重金属的含量变化与分布特征受海洋中生物地球化学过程控制。海水重金属测定的难点在于海水盐度高且重金属含量低,需要进行分离、富集等样品前处理。常规前处理方法如溶剂萃取样品量大、操作繁琐,使用大量有机溶剂,对环境和操作者危害大;共沉淀法容易造成污染。本研究以吡咯烷基二硫代甲酸铵和二乙氨基二硫代甲酸钠为螯合剂,采用商品化的固相萃取柱,分离海水中的镉、铜、铅、镍和锌5种重金属,原子吸收光谱法测定其含量。结果表明:5种元素工作曲线的相关性较好(R>0.999),镉锌的线性范围分别为0~4!g/L和0~100!g/L,铅铜镍的线性范围为0~40!g/L;检出限(!g/L)分别为0.02、2.6、0.06、0.18、0.3,方法精密度高(RSD<5%),加标回收率为93.8%~104%。本方法利用疏水性作用的固相萃取技术,实现了海水分析的绿色样品前处理。

基于原子光谱法的元素形态分析技术进展

元素的形态分析在环境和生物分析中极其重要,因为元素在生物体内的作用及其代谢过程在很大程度上取决于元素存在的化学形态,而不仅仅是元素的总量。形态分析是指测定样品中构成元素总量的单独物理化学形式的浓度。最先进的形态分析方法是色谱分离和光谱检测的联用技术,特别是色谱和电感耦合等离子-质谱(ICP-MS)的联用。但是,联用技术的设备投入大、运行成本高,难以在常规实验室中的推广应用。在许多情况下,采用非色谱分离方法对样品进行处理,也可以得到足够的元素形态信息。基于非色谱分离、原子光谱测定的元素形态分析方法的费用低、操作简单、易于推广应用。本文总结了元素形态分析的样品前处理方法,综述了基于原子光谱法的元素形态分析中比较常用的非色谱分离技术,对溶剂萃取、浊点萃取、单滴微萃取、分散液液萃取等分离技术的原理、应用和优缺点进行了评述,介绍了固相萃取中常用的吸附剂及其在元素形态分离中的应用,以及氢化物发生、共沉淀等分离方法。相比于色谱分离方法,非色谱方法是快速、灵敏、廉价的分离技术。

龙须菜对铜、镉的富集特征

通过以人工培育的龙须菜在低浓度Cu2+、Cd2+污染水体中对铜(Cu)、镉(Cd)富集与释放的模拟实验,探索龙须菜对Cu、Cd污染水体的修复作用。富集实验结果表明,龙须菜对Cu2+、Cd2+有较强的富集能力,龙须菜中Cu、Cd的含量与水体中Cu2+、Cd2+的浓度以及暴露时间呈显著正相关关系。在Cu2+、Cd2+共存的环境中,龙须菜Cu、Cd的含量均比Cu2+、Cd2+单独存在的环境中高。应用双箱模型,对富集和释放实验的数据进行拟合,得到龙须菜富集Cu2+、Cd2+的速率常数和释放速率常数。拟合结果显示,龙须菜对Cu的富集能力高于对Cd的富集能力。龙须菜的富集能力随水体中Cu2+、Cd2+浓度的升高而降低。释放实验结果表明,离子交换和络合是龙须菜富集Cu2+、Cd2+的重要途径,被龙须菜吸附的Cu2+、Cd2+通过解吸能重新被释放。