城市路面径流重金属固液分配系数及其影响因素

以上海市中心城区为例，探讨路面径流重金属在颗粒物一水相间的分配特征及其影响因素。研究表明，路面径流cr的25％分位数浓度值，以及Zn、Pb、cd的90％分位数浓度值超出地表V类水标准，cu和Ni污染程度较轻。径流重金属Pb、zn、cu及cd总量浓度与悬浮颗粒物（1胬）含量呈现较明显的正相关关系，M与TSS浓度相关性不显著。径流冲刷过程中cu和Ni溶解态含量比例平均值为35％；Zn和cr平均值为19％～22％；Cd和Pb溶解态比例最低，平均值为4％～8％。应用扣除残渣态后的颗粒物重金属含量计算固液分配系数依次为Pb〉Cd〉Zn〉Ni〉Cu〉Cr。径流中悬浮颗粒物浓度与固液分配系数存在显著负相关关系，呈现明显的“颗粒物浓度效应”，径流pH值在6．4～7．2区间时对固液分配系数影响相对较小。

DGT和CaCl_(2)提取下冶炼场地及周边土壤Cd固液分配特征

通过梯度扩散薄膜(DGT)和CaCl_(2)等提取方法,研究了典型冶炼场地及周边多种类型土壤中Cd有效态含量和固液分配特征,并构建回归预测模型.结果表明:场地渣土混合土壤、林地表层和深层土壤中Cd有效态含量较高,DGT提取结果分别为23.2,1.90和2.53μg/kg,农田深层土壤、杂填土和素填土较低,分别为0.03,0.05和0.03μg/kg.土壤Cd固液分配系数(Kd)在杂填土、素填土、渣土混合土壤中最高,黏土、农田土壤次之,全风化土和林地土壤最低.总体上DGT测定的Kd值高于CaCl_(2)测定结果,CaCl_(2)土液比、提取液pH值显著影响Kd值结果(P<0.05).CaCl_(2)提取结果能够通过线性回归有效预测DGT测定的K_(d)(R^(2)=0.89~0.93).

我国典型土壤Cr(Ⅵ)固-液分配系数K_(d)值及其在推导保护地下水的土壤环境基准中的应用研究

Cr(Ⅵ)是铬盐、电镀、皮革等行业的特征污染物,极易因土-水迁移造成地下水污染。对于迁移性较强的污染物〔如Cr(Ⅵ)〕,有必要制定保护地下水的土壤环境基准。Cr(Ⅵ)在不同土壤上的吸附和解吸特征参数不同,为获取我国典型土壤Cr(Ⅵ)吸附及解吸过程的固-液分配系数(K_(d)),本研究采用我国黑龙江海伦黑土、河南封丘潮土、海南儋州砖红壤等12种典型土壤,开展了吸附动力学及吸附-解吸平衡实验。动力学研究结果表明,12种土壤均在48 h内达到吸附平衡,与拟一级动力学模型和Elovich动力学模型相比,拟二级动力学模型对Cr(Ⅵ)的土壤吸附动力学过程有更好的拟合效果。吸附平衡实验表明,相较Langmuir等温吸附模型,Freundlich等温吸附模型能够更好地拟合Cr(Ⅵ)在我国典型土壤上的吸附特征。Cr(Ⅵ)土壤吸附过程的固-液分配系数(K_(d)x)非固定值,随着平衡液Cr(Ⅵ)浓度的增大,K_(d)x逐渐减小。解吸平衡实验表明,Cr(Ⅵ)土壤解吸过程的固-液分配系数(K_(d)j)高于吸附过程的对应值。基于三相平衡估算土壤平衡液Cr(Ⅵ)浓度时应采用K_(d)j,且其取值因平衡液Cr(Ⅵ)浓度而异。基于污染土壤与地下水直接接触且不存在地下水稀释的保守假设条件,本研究初步提出了保护地下水的不同土壤的Cr(Ⅵ)环境基准值,研究结果丰富了我国典型土壤Cr(Ⅵ)基础参数数据库,为我国分区制定保护地下水的土壤Cr(Ⅵ)环境基准积累了科学数据。

农田土壤中汞的吸附分配行为研究

汞是环境中毒性最强的重金属之一,由于具有持久性、长距离迁移性和生物累积性被列为全球性污染物。土壤是汞重要的源和汇,在汞的生物地球化学循环中发挥关键作用,其理化性质可以显著影响汞的吸附分配行为。本文基于采自全国各地的131份农业土壤样品考察了汞(Hg2+)在土壤中的吸附分配行为,测定了Hg2+的固液分配系数(Kd),并探讨其与p H、有机质(OM)、粒度组成、溶解性有机质(DOM)和总硫等土壤理化性质的关系。利用逐步多元线性回归的方法分析发现旱地土壤对汞Kd的主要影响因素是DOM和土壤粒度,而水田的主要影响因素是总硫。通过淹水实验,进一步探究了土壤氧化还原对Hg2+分配的影响。研究发现,旱地土壤中,大部分土壤在淹水30 d后Kd呈明显增大趋势,继续淹水至60 d的Kd表现为稳定或下降的趋势;大部分水田土壤在淹水条件下Kd未表现出增大的趋势,且随淹水时间呈稳定或下降的趋势。

水体悬浮颗粒物中溶解态黑碳(DBC)的含量估算——以渤海为例

溶解态黑碳(DBC),通常被认为是黑碳或降解产物中可溶解于水的组分.作为一类具有高疏水性稠环芳香结构的物质,DBC完全可能以吸附在悬浮颗粒物或颗粒态有机物的形式存在(PDBC),并且不等同于黑碳颗粒物(PBC).然而,目前环境样品中测量黑碳的主流方法,尤其是颗粒物的处理方式,并未对这一部分黑碳进行测定.因此,自然界中DBC的量在很多研究中有可能被低估,使得目前关于DBC地球化学行为以及定量研究结果的可靠性存疑.本研究基于之前在渤海工作的详细数据,包括PBC、DBC,以及颗粒有机碳含量、悬浮颗粒物浓度、多环芳烃含量,通过对比实测多环芳烃固液分布情况,圈定出渤海表层水体中PDBC固液分布系数(Kd)大致在0.018~0.072之间,含量在1.637~6.449μg C L^(-1)之间.同时,估算出渤海水体悬浮颗粒物上PDBC储量(2.049~8.194Gg),低于PBC储量(15.16Gg),却同属一个数量级,该结果表明,PDBC是渤海水体环境中DBC的重要存在形式.明确DBC在水体中的吸附解吸附过程是厘定DBC源汇定量关系以及完善海洋DBC迁移转化过程的重要一环.

剩余污泥中PPCPs量化评价方法研究

药物和个人护理品(Pharmaceutical and Personal Care Products,PPCPs)作为一种新兴痕量有机污染物已开始备受国际关注。PPCPs通过水环境迁移与生物积累等方式几乎已遍布整个地球,它们会对人类健康及其他生物生长造成潜在危害。PPCPs一般随污水收集而进入污水处理厂;但因其难以生物降解而很难被分解;除微量PPCPs可通过逸散、光降解等方式释放大气外,大部分PPCPs要么随出水(直接)进入环境、要么被吸附于活性污泥表面(随后可能间接进入环境)。因此,需要对污泥吸附PPCPs进行量化表征。借助固-液分配系数(K_d值),建立了一种简便、快速预测PPCPs的计算方法。通过广泛收集现有文献中PPCPs的K_d值,结合北京地区污水处理厂的真实情况,分别计算出剩余污泥中33种常见PPCPs含量。尽管大多数PPCPs在剩余污泥中的吸附率不是很高(≤20%),但少数PPCPs向污泥中的绝对转移量不可小觑,高达全部33种PPCPs向污泥中总转移量的88%。避免污泥中PPCPs再次进入环境,污泥焚烧是一种有效途径。