水泥窑共处置产品中重金属的形态

通过模拟煅烧掺入重金属化学试剂的水泥生料,制备水泥熟料,进而制取水泥净浆.采用修正的Tessier连续提取法,分别研究了水泥熟料和水泥净浆中各重金属的形态.结果表明:水泥熟料中Ni,As,Cd和Pb几乎不存在可交换态.其中,Cr和Cd主要以酸性醋酸钠溶液提取态存在,分别为71.0%和95.1%;Ni主要分布在酸性盐酸羟胺溶液提取态(65.6%)中,在残渣态中的分布也较多(20.3%);Pb主要分布在硫化物结合态(72.7%)中,与硫形成某种化合物固溶于水泥矿物相中;As的硫化物结合态和酸性醋酸钠溶液提取态质量分数较高,分别为35.1%和51.8%.水泥净浆中各重金属的形态分布与水泥熟料基本一致,表明重金属的主要化学形态分布受水化作用影响不大.

甲醛和苯叠加危害性工程学评价模型的实验研究

本文主要研究低浓度水平甲醛和苯叠加对果蝇生命周期的影响,建立相应的叠加危害性工程评价模型。实验采用Oregon k黑腹果蝇作为受试生物,在动态染毒装置中进行低浓度水平的暴露实验,暴露污染物浓度范围为0~500μg/m3。当甲醛(苯)浓度水平一定时,随着苯(甲醛)的浓度升高,果蝇半数死亡时间(LT50)显著缩短;甲醛与苯在标准浓度下的叠加实验组与两者单独实验相比较,叠加组果蝇半数死亡时间(LT50)显著缩短。综合分析实验数据得出:在实验浓度范围内,甲醛与苯联合作用于果蝇时,其毒性呈现协同作用,且当两者处于较低浓度下,协同作用更为显著。另外本研究根据甲醛和苯联合作用下的剂量-反应关系,建立了混合污染物危害性指数(HI)与污染物浓度之间的二元Logistic回归模型(拟合度LRI=0.957)。

东江流域水环境中对羟基苯甲酸酯及其代谢物的赋存特征及生态风险评估

对羟基苯甲酸酯(Parabens)作为防腐剂被广泛用于食品、化妆品、药品和工业产品的生产和使用中。然而,作为一种新兴的内分泌干扰物,Parabens在水环境中长期积累会对生态环境和人类健康造成威胁。分析了东江水体与底泥中Parabens及其常见代谢物的赋存特征,并评估了其可能造成的生态风险。结果表明:东江水体中Parabens含量为1.17~17.01 ng/L,底泥中Parabens含量为19.0~765.959 ng/g。其中,西枝江(XZJ)段水体及底泥中Parabens的平均含量均较高,分别为3.62 ng/L、155.99 ng/g。对羟基苯甲酸甲酯(Methyl parabens,MeP)和其主要代谢产物对羟基苯甲酸(4-hydroxybenzoic acid,4-HB)是东江流域水环境中Parabens的主要存在单体。Parabens各种单体水平在不同地区也表现出一定的差异性,可能与食品、药品和化妆品的不同消费习惯有关。风险评估表明,东江水体中Parabens的生态风险水平较低,但是长期暴露可能会对生态系统造成较大危害,需要引起关注和重视。研究结果为此类物质的风险评估和环境管理提供了科学支撑。

利用电子探针对水泥净浆中Cr、As、Pb分布特征的研究

通过在模拟水泥窑中高温煅烧含Cr、As、Pb的水泥生料,制取水泥熟料,进而制备水泥净浆片.然后利用电子探针的点、线、面分析,研究了水泥净浆中Cr、As、Pb的整体分布特征及在不同矿物相中的具体分布特征,以揭示Cr、As、Pb在其中的微观物理化学形态,为建立Cr、As、Pb的释放机制提供理论基础.结果表明,Cr在水化硅酸钙凝胶中存在富集现象,含量自凝胶中心向外递减,在水化氢氧化钙晶体、中间相等矿物相中的含量较低,此外,还存在部分富Cr颗粒.各矿物相中,仅水化硅酸钙凝胶中分布有As,其它相中As含量几乎为零,大部分As可能形成砷酸盐物理附着或吸附于各水化产物表面.Pb的分布较为分散,各矿物相中Pb含量均维持在较低水平,在水化硅酸钙凝胶中的含量稍高,大部分Pb可能与其它元素形成某些化合物散布于水化产物表面.

利用电子探针研究水泥净浆中Cd和Ni的分布特征

模拟水泥窑高温煅烧掺有Cd、Ni化学试剂的水泥生料,由制取的水泥熟料制备水泥净浆片.通过电子探针的点、线、面分析,研究了水泥净浆中Cd、Ni的整体分布和在不同矿物相中的具体分布特征.结果表明,Cd、Ni在水泥净浆中均出现了富集现象:元素分布图像显示Cd主要赋存于水化氢氧化钙(CH)晶体中,主要以Cd/Ca氢氧化物形式存在于水泥净浆中,线分析结果指出水化氢氧化钙(CH)晶体中Cd含量自晶体内部向外递减;面或点分析表明其它矿物相中Cd含量较低,其中点分析结果显示中间相中Cd浓度均低于1%.Ni富集区域面积都较小,元素分布图像和线分析结果都表明Ni与Mg的分布有着较好的一致性,主要形成Ni-Mg化合物,以独立矿物相形式随机分布于水泥净浆中;面或点分析表明其它水化产物中Ni含量较低,其中点分析结果显示中间相中Ni浓度均在1%左右.

利用X射线吸收近边结构光谱(XANES)研究水泥窑共处置产品中Ni和Cd的微观组成

在模拟水泥窑中高温煅烧掺有Ni、Cd化学试剂的水泥生料,并由制取的水泥熟料制备水泥净浆片.利用X射线吸收近边结构光谱(XANES)对水泥窑共处置产品中Ni、Cd的微观组成进行了研究.结果表明:Ni在水泥窑煅烧过程中发生了较为彻底的化学变化,形成了Ni-Mg化合物,该化合物可能是以氧化物、氢氧化物或碳酸盐的形式存在;水泥净浆中Ni的存在形态和水泥熟料中基本相同,表明水化过程对Ni的形态影响较小;水泥净浆中存在的Cd化合物及其比例分别为:CdSO442.4%,CdO40.4%,CdCO317.1%;Cd化合物在水泥净浆中可能以吸附、包容等方式存在于Ca(OH)2晶体中,较难浸出.

利器善事:深海装备引领深海生物科学发展

深海环境高压、高/低温、强腐蚀、黑暗和营养缺乏等特点孕育了生机蓬勃的特殊生态系统.本文回顾了过去50年深海生物学的研究进展.首先,分析阐明了深海装备技术如何促进深海生物研究的深入发展.然后,概述了深海环境中的生物研究的发展历程;从生物多样性、环境适应机制、生物进化过程和生态系统连通性四个方面解析了深海技术对热液、冷泉、海山、海沟及鲸落等生态系统研究的促进作用.最后,为提升深海生态系统的服务功能研究,以及更好地保护受人类活动和气候变化影响的深海特殊生态系统,本文阐述了深海装备技术创新对促进深海生物及生态系统前沿研究的重要性,并提出了以深海生物研究为导向的深海装备技术未来的潜在发展方向.