铬污染土壤动态浸出特征及对地下水影响的模拟

以原长沙铬盐厂污染土壤为研究对象,利用动态淋溶试验,研究不同淋溶模式下土壤六价铬[Cr(Ⅵ)]淋出特征及其对地下水的影响。结果显示,淋溶流速会影响土柱中Cr(Ⅵ)达到解吸稳定所需要的时间,即在连续淋溶模式的高、中、低3种流速条件下,达到平衡的时间分别为1、4、15 d,而间歇淋溶模式的Cr(Ⅵ)浸出效率略低于连续淋溶模式,这主要是受到土壤中孔隙水更新效率的控制。利用COMSOL Multiphysics?5.6构建试验中Cr(Ⅵ)迁移的模型,计算连续、间歇2种淋溶模式下6种不同情景中Cr(Ⅵ)的质量浓度变化及累积浸出质量,结合模型计算与柱实验结果分析发现,当土壤中Cr(Ⅵ)质量分数达到二类用地筛选值(5.7 mg/kg)后,淋出液中Cr(Ⅵ)质量浓度仍为地下水Ⅴ类水标准(0.1 mg/L),此时淋出液中Cr(Ⅵ)质量浓度仍对地下水环境造成威胁;同一时间段内,间歇淋溶柱高流速情景下有最小淋出率(33.67%),连续淋溶柱高流速情景有最大浸出率(83.99%)。研究表明,在场地地下水污染治理过程中,需要考虑土壤修复标准对地下水的影响,即水土共治。研究成果可为重金属污染场地修复工程提供参考。

螯合诱导植物修复铀污染土壤的研究进展

土壤中的铀植物可利用性低,这会限制植物提取对铀污染土壤的修复效果。螯合剂可以使土壤中铀的赋存形态由难被植物吸收利用态转化为易被植物吸收利用态,达到活化铀的效果,从而辅助根系吸收铀。然而,植物往往难以在短时间内吸收大量被活化了的铀,可能导致植物中毒,并增加土壤铀淋溶进入地下水的风险,造成二次污染。本文对1996-2023年螯合诱导植物修复重金属和放射性核素污染土壤的研究进行文献计量学分析,归纳了螯合诱导植物修复技术的潜在环境风险,并针对螯合剂活化土壤铀速率过快的问题提出应用缓释技术,达到控制螯合剂在土壤中释放速率的目的,同时进一步梳理了代表性生物降解缓释载体材料和缓释螯合剂的释放机理,探讨了缓释螯合诱导植物修复的效果及其发展趋势,以期为缓释螯合剂在铀污染土壤植物修复领域的应用提供新的途径。结果表明:①目前在螯合诱导植物修复技术领域应用广泛的螯合剂包括以EDTA(乙二胺四乙酸)和EDDS(乙二胺二琥珀酸)为代表的氨基多羧酸类螯合剂,以及以柠檬酸为代表的低分子量有机酸类螯合剂,应用广泛的富集植物包括印度芥菜、向日葵和黑麦草等,其中黑麦草对铀具有较好的富集能力。②螯合剂虽然可以提高植物提取土壤铀的效率,但螯合剂本身的毒性作用及其在土壤中的残留效应可能导致植物中毒、干扰微生物群落,降低土壤质量;此外,施用螯合剂后产生的大量不能被及时吸收的活化铀可能会增加土壤铀淋溶进入地下水的风险。③代表性生物降解缓释载体材料可分为天然聚合物、合成聚合物和无机材料三大类,其中单一材料作为缓释载体均存在机械强度较差的缺点,需要通过改性延长缓释周期。④缓释螯合剂的释放机理分为水吸附、涂层/基质膨胀、水扩散3个阶段。⑤现有缓释螯合剂的制备过程往往加入多种有毒有害化学试剂。今后需要研发绿色合成技术制备生物降解缓释螯合剂,确保绿色可持续修复过程。

不同空间尺度景观特征对南流江水质的影响差异

流域景观特征决定了非点源污染物来源与地表景观削减消纳能力,但尚缺乏全流域不同空间尺度对二者关联性的认识。以广西北部湾南流江为例,分别在子流域、河岸缓冲带以及监测点圆形缓冲区三种尺度上,基于2020年Landsat 8 OLI遥感影像解译的土地利用类型特征,结合水质监测数据,运用数理统计和GIS空间分析方法,探讨了流域景观特征在不同空间尺度上对河流水质的影响。结果表明:(1)在子流域尺度,土地利用类型以林地为主,而在河岸缓冲带与监测点圆形缓冲区均以耕地为主;(2)水质指标高锰酸盐指数、生化需氧量与景观特征相关性最为显著,耕地、建设用地、其他用地和园地与其呈正相关,是南流江水质污染负荷的重要来源区;景观格局指数中,斑块密度、蔓延度指数、多样性指数、均匀度指数是引起河流水质指标变化的主要景观因子;(3)受流域内或不同子流域间景观特征差异,景观组成面积占比和景观格局指数均在河岸缓冲带尺度对水质状况影响最大,分别可解释57.0%和64.7%的水质指标变化;子流域尺度次之,圆形缓冲区尺度最小,且景观格局指数对水质状况的影响大于景观组成面积占比。建议在河岸带50 m范围内严格控制耕地面积,建设河岸缓冲带并优化景观结构提升污染物削纳能力,从而保护南流江水环境。

氯氮平片体外溶出行为评价研究

建立具有区分力的氯氮平片溶出曲线测定方法,并测定自制氯氮平片和参比制剂在pH=1.2、pH=4.0、pH=6.8三种介质中的溶出曲线,比较二者相似性。结论:氯氮平片溶出曲线测定方法可行,具有区分力。自制氯氮平片和参比制剂体外溶出行为一致。

替莫唑胺有关物质研究

建立了高效液相法测定替莫唑胺的有关物质。采用Welch Materials XB-C18色谱柱,以甲醇:0.5%冰醋酸(4︰96,含0.94 g/L辛烷磺酸钠)为流动相,检测波长270 nm。结果替莫唑胺能与相邻杂质峰较好分离;在0.01033~0.4032μg/mL浓度范围内,其浓度与峰面积的线性关系良好(r=0.9998);有关物质回收率98.46%~101.53%。本法简便,灵敏,重复性好,可用于替莫唑胺有关物质的检测。

乐安河流域城市人群铜膳食暴露及健康风险

铜是人体必需的微量元素之一,但其过量摄入可能对人体健康带来潜在危害。为研究江西省乐安河流域铜矿开采区附近城市居民膳食铜暴露量及其健康风险的特征,在乐安河流域的上、中、下游选择3个典型城区(德兴市、乐平市和鄱阳县),分别采集蔬菜、大米、肉类、鱼、蛋和牛奶共6类食物(蔬菜、大米、肉类、鱼、蛋和牛奶)样品66份。利用电感耦合等离子体质谱仪测定食品的铜含量,并根据居民膳食结构特征,以危害指数为评价指标评估3个典型地区的儿童、青少年、成年人、老年人由铜摄入导致的非致癌风险。结果表明,6类食物中铜含量分别为(4.40±2.23)、(2.61±1.13)、(0.48±0.21)、(0.74±0.26)、(0.80±0.09)、(0.05±0.02)mg?kg^(-1)。蔬菜和大米中铜含量远高于肉类、鱼、蛋和牛奶,两者对人群的膳食铜摄入量贡献之和占总体的90%以上。3个研究城区膳食铜摄入量顺序为德兴>乐平>鄱阳。乐安河流域城市人群膳食铜摄入导致的非致癌风险大于1的比例顺序为儿童(68.8%)>青少年(38.6%)>成年人(16.9%)>老年人(12.3%),其中,德兴市区儿童HQ>1的比例为78.0%,乐平为69.0%,鄱阳为59.4%。表明该流域低年龄人群的铜暴露值得重点关注。本研究根据膳食结构全面考虑多种食物类型对膳食铜摄入的贡献,并将研究人群按年龄划分不同年龄段,分别进行健康风险评价。研究结果对居民健康饮食和政策制定具有一定参考意义。

臭氧对二级出水中溶解性有机物的氧化特性

利用臭氧对二级出水进行深度处理对于缓解北方地区河流污染问题具有重要意义。为了探究臭氧对二级出水中溶解性有机物的氧化特性,在取自北京市砂河污水处理厂二级出水的水样中分别持续通入不同浓度的臭氧,检测60min内各水样中溶解性有机碳(DOC)、紫外吸收光谱、荧光光谱、分子量分布随时间变化情况。结果发现:水样中DOC去除率与臭氧浓度和通入时间呈正相关,在臭氧浓度为1.31mg/L、通入时间为60min时,可达到最大DOC去除率(70%);通入臭氧5min时,水中溶解性有机物的荧光特性基本消失;紫外吸光度值部分减少;分子量为5~6kDa、1~3kDa和400Da的有机物显著减少,部分转化为分子量为60Da的有机物。经过臭氧氧化处理,二级出水中有机物含量显著减少,大分子有机物几乎被全部降解。

水环境中木质素光降解及其对有机物相关指示参数影响研究进展

木质素是陆源有机物的重要组成部分,同时也是一种良好的陆源有机物的生物标志物。光化学降解是造成木质素在水环境中指示参数变化的重要原因。简要介绍了木质素的分子结构、特征指示参数和作为生物标志物的指示原理,重点介绍水环境中木质素光化学降解的机理及影响因素,总结了由木质素光降解引起的木质素指示参数及其他有机物相关参数(例如13 C同位素、CDOM)的变化特征,综述了陆地湖泊、河流、河口及海洋等水环境中木质素光降解的研究情况。最后,指出水环境中木质素光降解的一些研究方向,包括利用CDOM光谱特征研究光降解过程、与其他参数结合表征来源以及加强光降解与生物降解相互作用的研究等。

缓释氧材料对黑臭水体的水质改善效果研究

采用新型缓释氧材料处理城市黑臭水体。中试实验过程中缓释氧材料放置于释氧渗透反应格栅中,研究缓释氧材料对实际城市黑臭水体的处理效果。中试结果表明新型缓释氧材料可以明显改善水体的污染情况。在实验周期为20 d,水力停留时间为8 h的情况下,黑臭水体流经释氧渗透反应格栅后,水体溶解氧(DO)浓度升高,好氧微生物的活性增强,水中好养微生物降解有机污染物速率提高,水体中污染物化学需氧量(COD)、氨氮(NH_(3)-N)、总氮(TN)以及总磷(TP)的去除率分别为21.2%、12.0%、15.20%、58.1%;水体中微生物优势菌群发生变化,在属水平上,hgcI_clade、CL500−29_marine_group和12up为优势物种。用冗余分析(RDA)探讨了环境因子与微生物群落结构之间的关系,DO、TN、TP、NH_(3)-N是影响微生物群落结构的主要环境因子。

永定河流域健康评估及其变化分析

人类社会的高速发展导致流域水资源短缺和水环境污染等问题日益严重。永定河流域作为海河流域的重要组成部分,流经内蒙古、山西、河北、北京、天津5个省(自治区、直辖市),其健康发展状况对所在地区具有重要影响并值得深入研究。本研究在综合分析国内外流域健康评价方法的基础上,构建永定河流域健康评价指标体系,采用综合指数评价法和层次分析法对永定河流域18个子流域2005-2020年的健康状况进行评价。研究结果表明,永定河流域在2005-2020年整体健康状况无明显变化,个别子流域健康状况在前期有小幅度恶化的现象,但整体在2020年得到改善。通过分析流域健康变化原因认为,水资源量匮乏、经济发展不平衡以及人类活动剧烈干扰是导致永定河流域健康状况一般及局部恶化的主要原因,并据此给出了永定河流域健康管理的对策和建议,为永定河流域的合理开发利用与保护提供参考。

柱前衍生化高效液相色谱法测定替莫唑胺原料药中的甲胺

目的建立柱前衍生化高效液相色谱法测定替莫唑胺原料药中的甲胺。方法以氯甲酸-9-芴甲酯作为衍生化试剂,高效液相色谱法分析,用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂(4.6 mm×150 mm,5μm);以0.1%甲酸溶液为流动相A,乙腈为流动相B,梯度洗脱;柱温为30℃;流速为每分钟1.0 mL;检测波长为265 nm;进样量为10μL。结果甲胺在0.0013~1.0451μg/mL范围内线性关系良好(r=0.9999);检测限为0.00039μg/m L,定量限为0.0013μg/mL;加标回收率平均值为99.4%(RSD=0.70%,n=12)。结论该方法准确、快速、方便,适用于替莫唑胺原料药中甲胺的测定。

河滨带生态恢复研究进展

河滨带是重要的水陆交错区,具有一系列独特的性质和生态服务功能。由于自然环境变化以及人类的过度开发,全球范围内河滨带受到严重破坏。鉴于其在河流保护与生态服务等方面的重要作用,近几十年来得到广泛关注,也取得了一些研究成果。文中介绍了河岸湿地的定义及其退化状况,并从恢复物种多样性、改善土壤状况、水文恢复3个方面综述了国内外河滨带生态恢复研究进展,在此基础上分析现今研究存在的问题,并对未来发展趋势进行展望。

Factors influencing the purification efficiency of photosynthetic bacteria

One strain of photosynthetic bacteria (PSB) was isolated from substrate sludge of fresh-water fishpond. Influence of the use level of PSB culture solution, illumination condition, temperature, salinity, the use level of copper sulfate and dipterex on the purification efficiency was investigated. The results showed that the optimum use level of PSB culture solution was 10 mg/L, and the purification efficiency at illumination was higher than that at black, and if the temperature was lower than 15@, or the use level of sodium chloride, copper sulfate and dipterex were higher than 10 000 mg/L, 0.4 mg/L and 2.0 mg/L, respectively, the purification efficiency dropped distinctly.