聚丙烯酰胺涂覆改性生物炭的粉尘排放影响

针对生物炭在土壤改良中存在的粉尘排放问题,利用聚丙烯酰胺涂覆技术对生物炭表面改性,并开展粉尘排放试验对聚丙烯酰胺涂覆前后生物炭的粉尘排放效果进行研究。以南昌市新建区红壤为研究对象,通过盆栽试验进一步研究改性生物炭对土壤理化性质和植物生长的影响。结果表明:相比于直接施用生物炭,经聚丙烯酰胺涂覆处理后的改性生物炭可显著降低粉尘排放量。同时,生物炭和改性生物炭的施用均显著提高了土壤的pH值和有机碳、全氮、全磷、全钾的质量分数,并显著降低了土壤容重。此外,随着时间的推移,直接施用生物炭的土壤改良效果显著减弱,在30 d时各项指标降低了8.0%~22.9%,而改性生物炭对土壤理化性质的改良效果前后无显著性差异。

微生物固化工程裸土抗风蚀扬尘性能试验研究

目的 岩土微生物技术在土木工程领域已广泛应用,本文基于微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)固化土体技术,探究其固化土体的抗风蚀扬尘效果及固化机理。方法 利用巴氏生孢八叠球菌,对比分析微生物固化典型工程裸土建筑渣土和砂土试样和其洒水固化试样,通过风洞试验、表面强度测试、微观结构观测研究微生物固化试样抗风蚀扬尘性能,提出一种新型土壤抑尘措施。结果 根据风洞试验和表面强度测试结果发现:同比条件下,微生物固化试样风蚀质量累计损失远远低于洒水试样的,风洞试验后微生物固化试样表面强度虽有所下降,但其表面强度仍强于洒水试样,试验结果验证了微生物固化工程裸土提升其抗风蚀扬尘的可行性及其显著效能.基于电镜扫描和X射线能谱试验分析显示:渣土和砂土试样经微生物固化后,土颗粒表面和孔隙间均产生大量碳酸钙沉积,有效增强了土颗粒间黏结性能,但CaCO_(3)晶体结构在不同土壤中略有差异,在工程渣土试样中主要为片状结构、在砂土试样中为球状或球状堆积体结构。结论 微生物固化技术有效提升了土壤抗风蚀扬尘性能,且具备良好的时效性,对土壤防尘治理具有一定的参考价值。

风流扰动下露天矿土质路面粉尘运移规律研究

为降低露天矿土质路面粉尘质量浓度,提高清洁生产水平,采用气固两相流理论,建立粉尘颗粒起动模型,分析粉尘起动风速及变化规律,利用实验研究进行验证,并确立粉尘运移规律以及运动形式,选取正交实验极差分析各因素对起尘量影响显著性。研究结果表明:粉尘起动风速与粉尘粒径、含水率、负荷均有函数关系;起尘量在粒径、含水率、负荷、风速4种因素下呈现不同变化规律,与粒径、风速均呈非线性关系,与含水率呈负相关,与粉尘负荷呈正相关,影响显著性为:粒径>负荷>风速>含水率;粉尘运动形式与风速和粒径相关,在5 m/s风速下,(0,75]μm粒径粉尘易做悬浮运动,(75,500]μm粒径粉尘易做跳跃运动,(500,1000]μm粒径粉尘易做蠕移运动。研究结果可为降尘措施提供理论指导。

察汗淖尔干涸湖区土壤盐渍化对地下水位响应

土壤盐渍化是产生坝上高原盐尘暴的主要物质来源,干涸湖区土壤盐渍化防控对于京津冀地区空气质量安全具有重要意义。本次研究以坝上高原察汗淖尔干涸湖区为例,探究地下水位埋深和溶解性总固体(total dissolved solids, TDS)与土壤盐渍化的影响,确定土壤盐渍化的地下水位防控阈值,为地表土壤盐渍化治理提供依据。室内实验获取研究区土壤含盐量、沙粒、黏粒百分含量,地下水TDS值,野外调查地下水位埋深,收集研究区蒸发量、降雨量资料,利用皮尔逊相关系数法及协方差矩阵分析选取线性关系较小的影响因素,绘制回归曲线探究土壤含盐量与地下水位埋深之间的关系。研究结果表明,TDS为0~1 000 mg/L、1 000~3 000 mg/L、3 000~6 000 mg/L、6 000~23 000 mg/L及0~23 000 mg/L时,土壤发生盐渍化的阈值分别为4.08、5.47、6.84、7.94、7.37 m;TDS为0~3 000 mg/L时土壤基本不发生盐化。TDS值为3 000~6 000 mg/L、6 000~23 000 mg/L及0~23 000 mg/L时土壤盐化阈值分别为2.05、2.44、1.97 m。本文研究利用回归分析,确定察汗淖尔流域平原区各TDS分区不同盐渍化程度对应的地下水位埋深,可针对性进行地下水位调控。

工地扬尘管控措施效果量化研究

随着城市规划建设,大规模建筑工程在地基开挖、主体建设、外墙装修过程中,会产生以粗颗粒物(PM_(10))为代表的众多大气污染物。为尽量减少建筑工地扬尘产生PM_(10),相关部门要求建筑工地采取裸土覆盖、立体喷淋、围挡隔离等抑尘措施。基于现场抑尘措施控制试验和高精度数值风洞试验对各措施的抑尘效果进行逐一探究。结果表明:只开围挡喷淋时PM_(10)浓度下降5.1%,只开施工喷淋时浓度下降12.3%,二者全开时浓度下降11.4%。风速较大时,裸土覆盖的抑尘效果比小风天气显著,在三级风(大于2 m/s)下裸土覆盖的PM_(10)浓度均值相比裸土不覆盖时平均下降10.7%。裸土喷淋后的PM_(10)浓度比不喷淋时下降21.3%。整体上基坑阶段在围挡2、3、4和5 m时的扬尘削减率分别为3.6%、10.5%、18.4%和29.0%。在主体阶段,随着排放源的升高,扬尘扩散的影响距离逐渐降低。当源高10 m时,最大影响距离为工地外75 m;当源高30 m时,最大影响距离为工地外50 m;当源高50和90 m时,刚出工地的扬尘逸散率便在10%以内,即对工地外的影响可以忽略。

贵州独山降尘-土壤-水体重金属分布特征

以贵州省独山县大气降尘、雨水、土壤与灌溉水样品为研究对象,对其重金属元素地球化学特征进行了分析,并对其重金属污染情况进行了评价。分析结果表明:大气降尘中重金属元素主要有As、Cd、Cr、Hg和Pb,含量排序为Hg<Cd<As<Cr<Pb;雨水重金属中元素主要有As、B、F、Hg、Pb和Zn;研究区土壤偏酸性,135件表层土壤样品中元素As、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、Mn和Se的含量、土壤pH值与Cd的含量均呈显著正相关;灌溉水中重金属元素单因子污染指数大多数为1级,属清洁范围,仅2件样品中元素Hg为轻度污染。评价结果显示:研究区内大气降尘年通量密度平均值排序为Hg<Cd<As<Cr<Pb;土壤中Cd单因子污染指数最高,其污染贡献最大;内梅罗综合污染指数大小排序为麻尾镇和平村>基长镇尧新村>上司镇王龙村;地累积指数I_(geo)、潜在生态风险指数Er研究表明,元素Hg、Cd危害指数占比较高;灌溉水水质绝大多数达标,仅2件样品中Hg超标;土壤剖面中除Cr以外,As、Cu、Pb、Zn、Hg、Cd和Ni均具有母质层→淀积层→林滤层含量富集规律,尤其在淀积层至林滤层阶段富集加剧。研究区大气降尘主要来源为燃煤尘、交通尘;土壤重金属元素Cd超标,其污染来源为地质背景、采矿活动、工业三废和燃煤源;灌溉水Hg超标可能源于大气降尘。

鞍山市二一九公园水体、土壤放射性水平调查研究

利用HD-2001型低本底多道γ能谱仪,对鞍山市二一九公园区域水体、土壤的天然放射性核素的放射水平进行了系统的测量,为游客、环境工作者提供数据和参考.结果显示:园区内水体和土壤的天然放射性数值安全,适合市民游玩和休闲.园区内一年四季水质均佳,适宜发展水产养殖事业;园区内整体为贫镭、贫钍、贫钾土地,表层土壤和深层土壤的对比结果反映鞍山降尘放射性污染防控效果良好;园区内绿化对防治放射性污染效果显著,并产生了绿化富集钾肥的效果,为园区的进一步绿化提供了条件.

采石场粉尘和海砂混合物力学性能试验和数值研究

越南等发展中国家的道路基础设施建设需要大量天然砂。河砂日益紧缺,其供应量将持续下降。因此,建筑行业必须实施可持续发展战略,将废弃材料与各种可利用资源相结合,以有效应对这一严峻形势。本研究的目的是测试采石场粉尘和海砂混合物的力学性能,并评估其在高速公路路基层中的潜在应用。进行了一系列试验,包括材料的含水率、相对密度、休止角测试和三轴试验,以研究不同配比下混合物的组成。结合Plaxis土工试验中的校准进行了广泛的参数研究,得出了割线模量E_(50)和围压曲线。根据加州承载比CBR对公路路基层所用材料的评估结果,证明海砂和采石场粉尘混合物具有适当性能,可用于公路路基的建设。

啮齿类实验动物健康监测用脏垫料哨兵动物法和排风粉尘PCR法比较

实验动物微生物质量对科学研究数据的有效性和重复性以及人类健康和动物福利至关重要。目前,独立通风笼具(individualventilationcage,IVC)已成为主流的啮齿类实验动物饲养系统。针对这种饲养方式的病原体监测方法最常用的是脏垫料哨兵动物法(soiledbeddingsentinels,SBS),该方法是以间接接触和延迟反馈的方式监测鼠群的微生物携带状况,能有效监测通过粪-口途径传播的病原体如小鼠肝炎病毒、呼肠孤病毒等。但这种方法难以监测到主要通过气溶胶、直接接触等途径传播的病原体,例如仙台病毒、嗜肺巴斯德杆菌等。排风粉尘(exhaustairdust,EAD)-PCR监测方法分为在IVC笼架排风管道中拭子采样,用以监测管道相对应的笼架;主机初效过滤前拭子采样,用以监测整个IVC笼架;EAD收集装置采样,用以监测同一个主机连接的所有笼架。不同IVC厂商针对各自的IVC系统开发了相应的EAD收集装置,使操作便捷,容易实现标准化。目前,与SBS方法相比,EAD-PCR方法的检出率和时效性都有显著提升,最快暴露一周就可检出,可作为SBS方法的补充或替代,有利于维护实验动物福利。本文对上述两种病原体监测方法的应用进展进行综述,同时结合本实验室和送检单位EAD-PCR监测的实施情况,对该方法存在的局限性进行分析并提出解决方案。EAD-PCR方法有助于减少活体哨兵动物的使用量,可以更好地维护实验动物福利的“3Rs”原则。

褐煤粉尘对矿区复垦土壤有机碳矿化及细菌群落的影响

煤粉尘沉降至地表后能够显著提高土壤有机碳含量,改变土壤理化性质和土壤微生物群落结构。通过添加褐煤粉尘的土壤培养试验,探究煤粉尘输入的有机碳对土壤有机碳矿化效果及细菌群落的影响。结果表明:在褐煤粉尘影响下,土壤CO_(2)矿化量和矿化速率较对照组最大提升55.02%和54.58%(第5天);土壤易氧化有机碳和土壤微生物生物量碳含量在培养结束后较最大值分别降低40.75和141.39 mg/kg。添加褐煤粉尘导致变形菌门的相对丰度显著降低,而酸杆菌、放线杆菌和厚壁菌门的相对丰度升高。褐煤粉尘输入的有机组分能够在短期内产生激发效应,其自身被土壤细菌分解的过程也能促进土壤CO_(2)的矿化累积,并且提高土壤细菌群落的多样性和变异程度。褐煤粉尘中的有机碳极大程度参与了土壤有机碳库周转过程。

交通活动对公路两侧土壤和灰尘中重金属含量的影响

为了解公路交通带来的重金属污染及其在公路两侧土壤中的分布规律,对相关研究结果的分析表明,含铅汽油、润滑油的燃烧,汽车轮胎、刹车里衬的机械磨损等是公路两侧土壤和灰尘中重金属污染的重要来源.机动车辆排放的含重金属颗粒物或直接沉积在路面灰尘中,或通过干湿沉降沉积在公路两侧的土壤中,使得公路两侧土壤和灰尘中重金属出现不同程度的积累.一般地,公路两侧土壤中重金属含量随着距公路距离的增加呈指数形式下降.公路两侧土壤中重金属的含量及其分布格局因受交通流量、车辆类型、地形与路况、绿化带配置和风、降雨等气象条件的影响而异.

四川省九寨沟景区道路灰尘及土壤重金属含量评价

为了研究以交通为主的旅游活动是否对九寨沟国家级重点风景名胜区(简称"景区")造成重金属污染,在景区内公路采集灰尘样44个、表层土壤样16个,并在景区外的公路采集灰尘样15个以进行对比。以Innov-X Alpha Series6500便携手持式X射线荧光(PXRF)测试仪测定样品中的Zn、Pb、Cu、As含量,以地质累积指数Igeo评价污染程度,并计算元素Spearman相关系数以分析重金属来源。结果显示,九寨沟景区内道路灰尘的重金属含量最高,Igeo污染级别达中度污染。景区内表土重金属含量最低,基本处于背景值水平,平均小于灰尘中含量的几倍,道路灰尘是九寨沟环境质量的潜在威胁。通过对比元素相关性及景区内外的灰尘重金属含量发现,交通是道路灰尘的主要重金属影响源,其中Zn是表征交通影响的主要元素,其次是Cu和Pb。

天津市城市扬尘及土壤尘单颗粒质谱特征

为探究城市扬尘及不同类型的土壤尘单颗粒质谱特征,使用SPAMS(单颗粒气溶胶质谱仪)对天津城市扬尘及不同类型土壤尘(菜地、果园、林地、农田)进行分析.结果表明:天津城市扬尘粒径在0.5~1.0μm之间的占比较高;4种土壤尘在不同粒径段的分布略有差异,整体而言小粒径段(0.2~1.0μm)占比低于大粒径段(1.0~2.0μm),说明土壤尘更易分布在大粒径段.在小粒径段,天津城市扬尘颗粒含有更多的碳组分及硫酸盐,大粒径段含有较多的金属、氯、硝酸盐、磷酸盐及硅酸盐组分.与城市扬尘相比,土壤尘中^(23)Na^+、^(46)NO_2^-峰强显著降低,^(39)K^+、^(35)Cl^-、^(42)CNO^-峰强增高,通过其峰强比值分布可将城市扬尘与土壤尘明显区分.与城市扬尘相比,土壤尘中含碳颗粒显著减少,同时出现钾类颗粒.城市扬尘作为一种混合源,含碳颗粒可能受多种排放源(机动车、燃煤等)影响,而土壤尘中钾类颗粒可能与农作物施肥有关.两种源类含^(27)Al^+、^(26)CN^-、^(35)Cl^-、^(42)CNO^-、^(46)NO_2^-、^(76)Si O_3^-、^(79)PO_3^-的颗粒占比均高于50%,其中^(40)Ca^+、^(46)NO_2^-和^(62)NO_3^-颗粒在天津城市扬尘中占比更高,^(76)Si O_3^-颗粒在土壤尘中占比更高,表明天津城市扬尘中更多的颗粒含有钙和硝酸盐组分,土壤尘中含硅酸盐颗粒较多.与机动车尾气、生物质燃烧等排放的颗粒物相比,天津城市扬尘及土壤尘中含^(97)HSO_4^-颗粒占比较低,表明天津城市扬尘及土壤尘颗粒中含有更少的硫酸盐,可作为将天津城市扬尘、土壤尘与其他源类区分的指标.

电厂煤粉尘沉降特征及其对周边土壤主要性质的影响

通过室外定期观测及室内分析,研究了太原市某电厂储煤场周围下风向900 m范围的总降尘和煤粉尘的沉降规律,及其对该范围内土壤的主要化学性质和微生物数量的影响。结果表明,在此距离内,降尘总量和煤粉尘量随着离储煤场距离的增加而显著减少,离储煤场300 m的最近观测点在3月份降尘总量和煤粉尘量最高,分别为84.38和34.48 t.30 d-1.km-2。距污染中心越近的地方,土壤表层0～10 cm的有机碳及土壤活性有机质含量均显著增加,土壤微生物也随着煤粉尘降落量的增加有活跃的趋势。但是除土壤速效钾外,全氮及速效磷含量尚未有规律性变化。总之,煤粉尘的降落明显增加了土壤表层有机碳及土壤活性有机质的含量,同时也促进了土壤微生物的活跃。

上海城市公园土壤及灰尘中重金属污染特征

对上海城市公园土壤和灰尘重金属含量水平进行了研究,并分析了土壤和灰尘中重金属的空间分布特征,结果表明,公园土壤中Pb、Zn、Cu、Cr、Cd和Ni的平均含量分别为55.06、198.54、44.57、77.01、0.40和31.17 mg.kg-1;公园灰尘中重金属含量普遍高于土壤,各元素的平均含量分别为416.63、906.29、235.89、162.59、1.58和92.19 mg.kg-1;同上海市土壤环境背景值相比,公园土壤(Ni除外)和灰尘中重金属元素含量均不同程度超出背景值;内外环线之间公园土壤(Zn除外)和灰尘重金属的平均含量均大于内环线以内公园;在不同的功能区,公园土壤和灰尘重金属的空间分布则无明显的规律性.通过Pearson相关分析和主成分分析,认为人类活动造成了公园土壤和灰尘中重金属的积累,其中最主要的污染源为工业和交通污染.

北京市二个主要工业区汞污染及其来源的初步研究

为了调查北京市汞污染状况及其来源，选择二个主要工业区石景山区和朝阳区为研究对象．共采集表层土壤２６个，剖面样品４个，对照土壤样品４个，并且在冬季采集降雪样品和枯叶样品，分析汞含量．结果表明，燃煤烟尘排放的汞是北京市汞的主要来源，汽车尾气和化工厂泄漏可使局部汞含量增高，表层土壤中汞含量为００７—２７５ｍｇ／ｋｇ．土壤剖面中的汞含量在０—１００ｃｍ土层中均较高，其含量与土壤有机质和碳酸盐含量正相关．降雪中汞在０７—３７ｍｇ／Ｌ之间，明显高于背景值，其中大部分吸附在颗粒物上．枯叶中汞主要是从土壤吸收，并且有可能被雨水淋溶出来．

沈阳市城区土壤和灰尘中铅的分布特征

对沈阳市城市土壤和灰尘中铅的分布特征进行了研究.结果表明,沈阳市区土壤中全铅含量为26～2910.60mg/kg,平均为199.72mg/kg,是对照(33.30mg/kg)的6倍,是沈阳市土壤背景值(22.15mg/kg)的9倍;沈阳市区灰尘中铅浓度范围为19.58～2809.90mg/kg,平均为220.06mg/kg,是对照(37.97mg/kg)的5.8倍;沈阳市土壤和灰尘中铅分布空间差异大,局部污染比较严重,灰尘中铅与土壤中铅的分布规律趋于一致,铁西区铅浓度最高,其次是和平区、皇姑区和于洪区的交界处以及大东工业区;土壤和灰尘中铅含量与距污染源的距离成反比,与距地表的距离也成反比.

沙尘天气过程对北京空气质量的影响

利用气象、沙尘暴特种观测以及环境监测等多种资料,对2010年3月19─22日沙尘天气过程的大气结构、沙尘源地和垂直水平输送条件以及北京近地层气象要素、空气质量的变化特征进行了分析.结果表明:这次强沙尘暴天气过程是由冷空气短波槽快速东移南下、地面冷锋明显发展东移造成的;前期沙尘源地土壤湿度的减小为起沙提供了有利条件,同时低层存在的较强西北气流将从源地卷起的沙尘输送到下游地区;沙尘发生时,20 m气层内风速迅速增大,气层内垂直方向风速梯度也逐渐增大,相对湿度急剧降至20%～30%之间;受这次沙尘天气影响,北京地区ρ(TSP)以及10个区县的ρ(PM10)均迅速增加,空气质量达到重污染.

塔克拉玛干沙漠土壤粒度分布特征及其对粉尘释放的影响

塔克拉玛干沙漠是中国西北的重要粉尘源区,研究区域粒度分布特征及粉尘释放量有助于评估区域大气环境质量及其气候效应。基于此,按照空间分布特征及下垫面类型(农田、沙丘、荒漠)环塔克拉玛干沙漠采集地表土壤样品138个,利用Mastersizer2000激光粒度仪分析土壤粒度组成,利用DPM模型计算粉尘释放通量,以期揭示塔克拉玛干沙漠地表土壤微团粒粒度分布特征及其对粉尘释放通量的影响,研究结果表明:1)138个样品中流动沙丘和沙垄的粉砂和黏粒含量累计之和最少,约占10%~18%左右,属于砂质土和砂壤质土。农田(绿洲、林带区)样品多为草甸土,粉砂和黏粒累计含量约占50%~80%,戈壁(荒漠区)样品中粉砂和黏粒的含量差异较大,砂质土和砂壤土的粉砂和黏粒的含量累计之和约占20%~30%。2)地表土壤微团粒中粒径较小的是细砂和粉细砂,可用3个对数正态分布群体表示,即:粉细砂群体、细砂群体、粗砂群体,中值粒径依次为90、225、500μm,标准偏差分别为1.02、1.53、1.08,各占比例约为30%、49%、21%。3)塔克拉玛干沙漠粉细砂和细砂的粉尘释放量最大,中砂粗砂次之,极粗砂最少,其最大差值的数量级为10^-2μg/(m^2·s)。研究结果可以较好地反映不同下垫面粉尘释放差异,对定量评估区域乃至全疆的粉尘释放量等具有重要意义。

近中国海域大气微量元素输入量研究

本文研究了我国近海海域海上气溶胶的微量元素浓度的变化.它的来源、输送.以及某些微量元素沉降于该海域的总沉降量.初步研究估计尘土气溶胶沉降于近海海域的总沉降量为;(15-800)×10^(10)g(?)a;大气尘土总沉降量约占输入黄海海域每年泥沙总输入量的1一35%.