水环境中双酚A的污染及其生态毒理效应

双酚A(BPA)广泛存在于水环境中,是一种雌激素,对人类健康和生态系统安全造成潜在威胁。BPA在各种水体中都有检出,且检出浓度有逐年增大的趋势;BPA在垃圾渗滤液、污水处理厂的出水及其污泥和沉积物中都能检出,且其浓度一般较地表水中的浓度大。在综述了BPA在环境中的污染现状、迁移转化行为和生态毒理效应的研究进展基础上,指出了进一步研究BPA的重要性和今后的研究方向。

ICP-MS在土壤元素污染评价中的应用

以云浮黄铁矿矿石作原料的某硫酸厂堆渣场土壤剖面为研究对象,应用ICP-MS同时测定了污染元素和部分参考元素的含量,快速找出各元素的相关性,用富集因子评价了土壤的污染状态,并指出了污染元素的背景选择问题。结果表明：V已呈显著及高度污染,Co呈中度污染,并有显著污染的倾向,Cr,Mo和Cd在轻度和中度污染之间,Zn和Sb呈轻度污染,并有中度污染的潜在危险,Cu呈轻度污染。富集的高位点V和Cr在土壤剖面的上部（4.0-10.5 cm）和深部（44.0-75.5 cm）,Co和Mo集中在土壤剖面表面（0-5.0 cm）、中上部（9.5-10.5 cm）和中部（29.5-46.0 cm）,Cd和Cu集中在土壤剖面中部（29.5-46.0cm）。高富集点的污染来自于以花岗岩为母质的亚热带强风化红壤的残余金属离子的淋溶淀积和堆渣场废渣中释放的金属元素在土壤中的迁移累积相互叠加的结果。其中V污染主要为土壤母质贡献,其次是硫酸生产过程失活催化剂挥发引入废渣的V淋溶淀积。

黄铁矿对重金属的环境净化属性探讨

重金属在黄铁矿表面存在一种"溶解-吸附沉淀"平衡,这一平衡由黄铁矿表面氧化和碳酸盐中和作用共同决定,若碳酸盐过量,则重金属的"溶解"小于"吸附沉淀",表现出黄铁矿的环境净化属性,并且是黄铁矿处理重金属废水的理论基础.黄铁矿处理典型重金属离子Pb2+、Hg2+、Cd2+、Cr(VI)、Cu2+及Tl+的去除率达96%～99%,表现出的处理效果良好,并且处理后溶液的pH值自然升至中性,表明黄铁矿中的碳酸盐是一种天然的净化调节剂.

分级提取ICP-MS法考察黄铁矿中重金属的相态分布

ICP-MS同时测定黄铁矿中的V,Cr,Mn,Co,Ni,Cu,Zn,Sr,Mo,Cd,Sb,Ba和Pb等13种重金属元素,给出了这些元素的测量线性范围,线性关系良好,相关系数r>0·997,检出限为0·005～0·01μg·L-1,相对标准偏差(RSD)均小于5%。进一步的分级提取实验考察了黄铁矿中重金属的相态分布。结果表明,黄铁矿中的重金属以Pb为主,总量达830mg·kg-1,并且Pb主要存在于碳酸盐相中或直接以PbS形式存在,这部分的Pb达56·9%,铁氧化物相中的Pb次之,为29·7%,Pb在硫化物相和硅酸盐相中较少,分别为3·5%和9·9%。黄铁矿在自然条件下以Pb释放为主,Cr和Cd的释放也不容忽视。

重金属铊胁迫羽衣甘蓝的in situ-ATR-FTIR表征

通过植物叶片光合作用消耗二氧化碳实验,实现了羽衣甘蓝光合作用的原位衰减全反射红外光谱表征。结果表明,羽衣甘蓝无论是否受到铊胁迫,其吸收峰的位置均无明显改变,其中3380 cm-1处的强吸收峰表征叶片中的水分,碳水化合物,蛋白质和酰胺化合物等;2916,2850 cm-1处的强峰以及2960 cm-1处的肩峰表征碳水化合物和脂肪族化合物等;1640 cm-1处的吸收峰表征水分。然而,通过对羽衣甘蓝叶片进行原位表征,发现表征CO2的2360和2340 cm-1双吸收峰("负峰")均从无到有,逐渐增强,说明羽衣甘蓝在进行光合作用。并且,铊胁迫组叶片二氧化碳的消耗速率明显高于空白样,即一定浓度铊胁迫会提高羽衣甘蓝的光合速率,表明羽衣甘蓝对重金属铊具有耐受的特性;结果也表明成年叶光合作用强度大于幼叶,这符合植物叶片光合作用的一般规律。

铊胁迫水稻的电感耦合等离子体质谱及原位红外光谱分析

采用电感耦合等离子体质谱分析铊胁迫水稻中的Tl、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Ag、Cd及Pb等重金属元素,并利用原位衰减全反射红外光谱分析了水稻活体叶片的光谱特征。结果表明,铊在水稻叶茎中的含量显著高于谷粒。铊会影响水稻对其它元素吸收,并且在叶与种子中不同元素的吸收积累规律存在差异。水稻叶片的原位衰减全反射红外光谱进一步显示,铊胁迫下叶片的CO2消耗速率明显减少,表明叶片的光合作用受到一定抑制。利用原位衰减全反射红外光谱可直观表现重金属铊对水稻生理过程的胁迫作用。

黄铁矿及矿渣处理含铊废水过程的反射光谱表征

考察了黄铁矿及矿渣中的表面羟基,发现矿渣中的双羟基是由矿渣中残留有黄铁矿引起的。漫反射红外光谱分析表明,在处理含铊废水过程中,黄铁矿及矿渣中表面羟基与铊离子发生作用。用黄铁矿处理后,表征双羟基的3550和3402cm-1峰减弱;用矿渣处理后,双羟基峰在减弱的同时,3550cm-1峰发生了明显位移(位移70cm-1)。可见区的反射光谱用于表征处理过程中的黄铁矿和矿渣的颗粒及比表面变化,解释了黄铁矿及矿渣在重复使用时其活性反而增强的原因。

黄铁矿氧化的原位衰减全反射红外光谱表征

黄铁矿是自然界普遍存在的一种矿物,容易发生氧化反应,是酸性矿山废水(AMD)的主要来源。研究黄铁矿氧化有助于揭示其产生污染的机制。通过黄铁矿氧化生成硫酸,硫酸再与黄铁矿中所含碳酸盐(钙)反应生成二氧化碳这一设计实验,实现了黄铁矿在大气环境和水环境中氧化的原位衰减全反射红外光谱表征。通过对反应生成的CO2进行原位表征,发现黄铁矿在空气和水中均存在明显的氧化作用,二者的氧化速率随时间而下降,差别在于,黄铁矿在水环境中的氧化速率下降较之在大气中显著,表明黄铁矿在水中的氧化较之在大气中要慢。在衰减全反射测量中,2 350 cm-1处表征CO2的双吸收峰的选择性好,并可实现原位分析。

原位漫反射红外光谱表征钛硅分子筛TS-1催化苯乙烯氧化反应

采用高温漫反射红外光谱考察了钛硅分子筛TS-1的稳定性,发现960cm-1吸收峰在673K时没有变化,表明所表征的骨架钛具有一定的高温稳定性,而表征分子筛骨架振动的两个吸收峰在673K下向低波数位移了约13cm-1。探讨了H2O2吸附对TS-1分子筛骨架钛的影响,发现960cm-1处的吸收峰在吸附H2O2后强度减弱,并且向高波数位移了11cm-1;抽真空或加热,吸收峰又复原,表明骨架钛可能存在TiO结构,H2O2与分子筛中的TiO作用,使相应的960cm-1吸收峰向高波数位移。原位漫反射红外光谱考察了TS-1催化苯乙烯氧化反应,谱图分析表明,苯甲醛是主要产物,TS-1催化氧化的关键是H2O2吸附在TS-1的骨架钛上形成活性中心。