贺江水系沉积物重金属空间分布特征、来源及潜在生态风险

以珠江一级支流——贺江水系沉积物为研究对象,通过系统采集表层沉积物样品,利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)和电感耦合光发射光谱仪(ICP-OES)测定As、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Sb、Tl、V、Zn和Fe等金属元素含量,查明流域沉积物中重金属空间分布特征,结合主成分分析和相关性分析等探讨贺江流域表层水系沉积物中重金属的来源,并利用地累积指数法、富集因子法和生态风险指数法评估了沉积物中重金属污染状况和潜在生态风险.结果表明:贺江流域表层水系沉积物中重金属受到不同程度的人为活动影响,As、Cd、Cu、Mn、Pb、Sb、Tl和Zn的平均含量高于我国西南五省水系沉积物中的重金属的平均值,而其它元素含量相对较低;地累积指数法(I_(geo))和富集因子法(EF)污染评价结果表明,贺江流域表层水系沉积物污染程度大小依次为Sb>As>Cd>Pb>Zn>Tl>Cu>Mn>Co>V>Ni>Cr,其中,未受Co、Cr、Ni和V污染;各金属Hakanson潜在生态风险指数irE大小依次为Sb>Tl>As>Cd>Pb>Cu>Co>Ni>Zn>V>Mn>Cr,重金属综合潜在生态风险指数(RI)为65.63~1142,其中,As、Cd、Sb和Tl的生态风险指数irE之和占综合指数RI的平均百分比为88.30%,表明As、Cd、Sb和Tl等4种重金属具有极强的生态风险;主成分分析提取的两个主成分的累积贡献率达到79.80%,结合野外调查资料和Pearson相关性分析结果,表明As、Cd、Cu、Mn、Pb、Sb、Tl、Zn主要源于农业生产活动、城镇生活污水、鱼养殖业和矿业活动的贡献,而Fe、Co、Cr、Ni和V则主要源于岩石自然风化的贡献.

利用植物籽粒苋修复铊污染土壤研究（英文）

近年来,随着对铊的强毒性及其对人类健康的高风险认识增加,土壤铊污染问题越来越多地被关注.植物修复是去除土壤重金属污染具有低成本和可持续的技术,适用于铊污染土壤的修复.本研究选择籽粒苋作为测试植物,用于研究铊污染土壤的修复.土壤中铊浓度设置为0,1,5,10,15和20 mg·kg^(-1),经过100 d的盆栽试验,结果表明,随着土壤中铊的浓度升高,植物的生物量、高度、PSII最大量子效率(Fv/Fm)和植物含铊总量均有差异,且植物个体组织(根、茎、叶)中铊的浓度增加;生物富集因子(BCF)在所有实验设置中均随着土壤中铊含量增加而上升,且都大于1;转移系数(TF)也有类似的规律.因此,籽粒苋具有良好的修复铊污染土壤的潜力.

不同类型吸附剂去除水体中Sb(Ⅴ)的对比研究

本文对比研究了沸石、酸碱改性沸石、硅藻土、酸改性硅藻土、锰改性硅藻土、水葫芦干粉末、酸碱改性水葫芦干粉末、煤灰、煤渣、稻草秸秆粉末(<40目)、稻草秸秆颗粒(粒径0.5cm)、玉米秸秆粉末(<40目)、玉米秸秆颗粒(粒径0.5cm)、陶粒、铁氧化物改性陶粒等15种吸附材料吸附去除水体中Sb(Ⅴ)的效果。结果表明,在固液比为1 g∶50 m L,初始溶液p H=7.5±0.5,反应温度为25±2℃,震荡速率150 r/min,初始Sb(Ⅴ)浓度为1000μg/L,吸附反应时间为5h条件下,15种吸附材料对Sb(Ⅴ)具有显著不同的吸附效果,吸附量大小依次为煤渣>铁氧化物改性陶粒>锰改性硅藻土>酸碱改性水葫芦干粉末>煤灰>玉米秸秆粉末>酸碱改性沸石>酸改性硅藻土>玉米秸秆颗粒>稻草秸秆粉末>沸石>稻草秸秆颗粒>陶粒>水葫芦>硅藻土。通过对原始吸附材料进行不同改性处理,发现改性后材料相对于原始材料对Sb(Ⅴ)的吸附能力有明显提升,其中锰改性硅藻土、酸碱改性水葫芦和铁氧化物改性陶粒对Sb(Ⅴ)的吸附量分别为48.7、46.6和48.9μg/g。其中,铁氧化物改性陶粒作为一种新型的大颗粒吸附剂,不仅对Sb(Ⅴ)的吸附性能好,而且相对于传统的粉末型吸附剂更易于从被处理水体中取出,避免了吸附剂和目标毒害元素驻留在水体中产生二次释放的环境风险,具有较好的应用潜力。

抗铯细菌对^(137)Cs的吸附特性及分子鉴定

以大亚湾核电站周围土壤中分离得到的BAT-221菌株为研究对象,探讨了该菌株的种属分类地位及菌株在不同条件下对铯-137(^(137)Cs,以下简称Cs)的吸附特性及分子鉴定。16SrDNA序列分析结果表明,BAT-221菌株应为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus),将其命名为Bacillus cereus BAT-221(基因序列登录号:JF901707)。它对Cs^(2+)的最佳吸附条件为:pH=5,Cs^(2+)初始质量浓度80mg/L,反应时间30min,摇床转速120r/min,该条件下吸附率达到86.39%。傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析结果显示:菌株吸附前后的区域峰发生了明显变化,说明其为细胞上的亚氨基(=NH)、羟基(—OH)、羧基(—COOH)、次甲基(≡CH)、醇类和酚类等结构和物质参与了对Cs的吸附。可见,该菌株可作为环保、经济的生物材料对Cs进行处理。

火焰原子吸收光谱法测定工业废水中铊、铅、镉时高盐分的干扰

原子吸收光谱法（AAs）是分析痕量金属元素的重要手段，广泛应用于冶金、地质、化工和食品等领域，具有灵敏度高、选择性好、准确度高和操作简便等优点。但在实际分析中，AAS也存在有光谱干扰、化学干扰和物理干扰等。文献[4—5]对各种干扰来源和消除方法进行了详尽的研究。

泡沫萃取法处理含铊工业废水的研究

本研究利用泡沫萃取法处理含铊工业废水,分离泡沫相和水相,通过火焰原子吸收分光光度法测定水相中铊浓度。采用泡沫萃取法能够有效的去除含铊重金属废水,尤其对基质较复杂,盐基度高废水有良好的去除效果。实验结果表明:当废水与萃取剂体积比125:1和50:1,铊去除率达80%和95%。该方法污染小、效果稳定、操作简便。

抗锶放线菌的分子鉴定及对Sr^(2+)的吸附效果和初步吸附机理分析

从大亚湾核电站附近水体中分离筛选出一株抗锶放线菌(编号YF-64),研究了该菌株在不同环境参数条件下对锶的吸附效果和初步机理,通过形态和16S rDNA序列相结合的方法对菌株进行了分类鉴定,采用红外光谱(FT-IR)分析技术对菌株吸附前后进行表征,探讨其吸附机制。结果表明,抗锶菌株隶属于天蓝黄链霉菌(基因序列登录号:JF901702),菌株对Sr^(2+)具有较强的吸附效果,根据数据显示,当接触时间为50 min,pH值为6,Sr^(2+)初始浓度为50 mg/L,摇床转速为120 r/min时,该菌株的吸附效果达到最佳为44.29 mg/g;FT-IR结果显示,JF901702菌株对Sr^(2+)的吸附主要是由细胞壁上的羟基,次甲基,羰基起主要吸附作用。由此可知,JF901702菌株可作为经济、高效、环境友好的生物吸附材料进行废水重金属处理。

人体血清中邻苯二甲酸酯高背景干扰因素去除研究

由于比较难获取具有临床背景资料的人体血清样品,为了能高效利用血清,建立一种有效的同时检测多种目标物的分析方法,为临床研究提供科学的参考依据.为了准确地检测人体血清中邻苯二甲酸酯(PAEs)的含量,其高背景污染及干扰因素去除成为首要难题.文章系统考察了实验操作中不同干扰因素对空白背景值的影响,结果表明,实验溶剂、实验材料、样品浓缩方法等因素严重影响空白背景值,造成血清中邻苯二甲酸酯检出量有较大的波动和误差.通过采用现配洗脱液、减小样品暴露于空气的时间、使用活化去活化的硅胶及全玻璃的硅胶层析柱等措施,有效降低了干扰因素对PAEs测定的影响,建立并完善了一种稳定可靠的人体血清中多目标物检测的分析方法.

汞和甲基汞在CASS工艺中的迁移和转化

汞及其衍生物甲基汞具有极强的生物毒性,是生态环境研究的热门之一。本次实验以鹤山市某CASS工艺污水厂为研究对象,对该工艺各处理单元中进出水及污泥中汞和甲基汞的浓度进行测定并初步探讨汞和甲基汞在污水处理厂中的迁移与转化。结果表明:1) 就整个CASS (周期循环活性污泥法)工艺过程而言,存在明显的上下总汞迁移趋势,上层颗粒相与下层沉积相总汞变化率均于缺氧–厌氧段最大;2) 由于氧含量的增加导致汞的去甲基化,在曝气–厌氧阶段下层沉积相中甲基汞的变化程度要大于上层颗粒相;3) 甲基汞占总汞含量的变化趋势与甲基汞含量的变化趋势相近,说明总汞含量不会对甲基汞的含量变化趋势造成影响。

都柳江水系沉积物锑等重金属空间分布特征及生态风险

以都柳江沉积物为研究对象,通过系统采集表层沉积物样品,测定其重金属含量,查明了流域沉积物中重金属空间分布特征,结合主成分分析和相关性分析等统计学方法探讨了都柳江表层水系沉积物中重金属的来源,并利用地累积指数法、富集因子法和生态风险指数法评估了沉积物中重金属污染状况及其潜在生态风险.结果表明:(1)都柳江表层沉积物中Sb含量极高,可达7 080 mg·kg^(-1),且从上游到下游呈现逐渐降低的趋势,As、Cd、Co、Cr、Cu、Mo、Ni、Pb、Tl和Zn等含量变化不大;(2)主成分分析提取的两个因子的累积贡献率达到77.67%,表明沉积物中重金属来源主要包括:矿业活动和自然源等;(3)地累积指数和富集因子表明,都柳江水系沉积物中Sb污染最为严重,其次是As和Cd,Co、Cu、Mo、Ni、Pb、Tl和Zn的污染较轻,未受Cr污染;(4)各金属Hakanson潜在生态风险指数(Eir)依次为Sb>Cd>As>Co>Ni>Pb>Cu>Zn>Cr,而重金属综合潜在生态风险指数(RI)结果表明,中度生态风险及以上等级的样品约占58.1%,严重生态风险等级的样点主要集中在受锑矿采选冶活动影响和支流八洛河汇入后等周边采样点位;都柳江流域各重金属生态风险指数在综合指数中占主导地位的是Sb,表明Sb在都柳江流域水系沉积物中具有极强的生态风险性.

广州城市污泥中重金属的含量、排放通量及农用风险评价

分析了广州市中心城区5个主要的污水处理厂污泥的基本理化性质和7种重金属(Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Cd和Zn)在不同雨期的浓度变化,估算了广州市污水处理厂污泥重金属的年排放通量,并对其污泥农用做了潜在风险评价。结果表明,各污水厂污泥均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)对重金属的排放要求,污泥的基本理化性质满足《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》(CJ/T309-2009)标准,沥滘、猎德、京溪和大坦沙污水厂的污泥重金属满足CJ/T309-2009要求,而西朗污水处理厂2013年12月采集的污泥中Cu和Cd未达标。通过估算,广州市污水处理厂污泥中Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Cd和Zn的年排放通量分别为16.1、18.8、90.3、5.9、7.9、0.2和48.3 t。通过Hakanson生态风险评估,污泥在农用过程中除西朗污水处理厂污泥重金属危害为中等风险,其他厂污泥属于低风险。

含铊废水微生物处理技术的研究进展

铊是一种典型的剧毒重金属元素,毒性与汞相当。作为一种稀有元素,铊的自然环境背景值低,但极易富集并伴生于金属硫化物矿物中。我国含铊矿产资源丰富,多年来矿产资源粗放式的开发利用导致大量的铊等有毒元素进入表生环境,通过食物链蓄积放大,形成极大的环境隐患。笔者在总结传统的含铊废水物理化学处理技术的基础上,重点阐述了含铊废水微生物处理技术的原理和最新进展。传统的物理化学处理技术对去除微量铊有一定的作用,但难以达到当前我国GB 3838—2002《地表水环境质量标准》的要求(0.1μg/L)。微生物处理技术作为一种新兴的重金属废水处理技术,通过利用特定微生物对铊的氧化还原、吸附絮凝等作用,最为有效的深度处理废水中痕量铊。今后应重点开发微生物协同物理化学的含铊废水处理新技术,保证饮用水安全。

溴代阻燃剂环境污染及毒性研究进展

溴代阻燃剂是普遍存在的一类环境污染物,包括多溴联苯醚、四溴双酚A、六溴环十二烷和十溴二苯乙烷等,在环境与生物体中均有检出。由于其具有环境持久性、长距离迁移性及生物富集性,对溴代阻燃剂的环境影响研究已经成为环境领域的热点之一。该文对溴代阻燃剂的来源、环境污染水平、毒理学效应进行综述,并提出了建议采取的溴代阻燃剂控制措施。

MnO_2@矿渣去除废水中的铊

以工业磁性矿渣构建具有二氧化锰包覆层(MnO_2@矿渣)的吸附剂,用于去除废水中的重金属铊元素。并探究吸附剂投加量、反应时间、反应pH、离子强度、有机物等影响因素及除铊机理。结果表明:在碱性条件下(pH=10),MnO_2@矿渣对水中的铊的吸附率达99.5%以上,10 min内达到吸附平衡;MnO_2@矿渣对铊的吸附容量随投加量的增大而增大,随离子强度的增大而减小,有机物对吸附铊的影响表现出差异性。吸附过程符合拟二级动力学模型,等温吸附适用Langmuuir和Freundlich方程描述;通过X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)-X射线能谱(EDS)表征手段分析,证实成功制备了MnO_2@矿渣;傅里叶变换红外(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)的结果表明MnO_2@矿渣对Tl(I)的去除是一个表面羟基络合、氧化和沉淀的过程。重复利用实验表明MnO_2@矿渣有很好的脱附与再生能力。

制备方法对铁钛复合氧化物磷吸附性能的影响:共沉淀法与机械物理混合法

为了研究制备方法对金属复合氧化物表面性质与吸附性能的影响,本文分别采用共沉淀法与机械物理混合法制备了铁钛复合氧化物CFe-Ti与MFe-Ti.采用SEM、BET、XRD与FTIR等表征技术,研究了两种铁钛复合氧化物CFe-Ti与MFe-Ti的形貌结构、比表面积、表面羟基浓度等表面特性;通过批式吸附实验,考察了其磷吸附性能.结果表明,与纯的氧化物Fe OOH及TiO_2相比,共沉淀法制备的CFe-Ti纳米颗粒更疏松,孔结构更发达,表面羟基浓度更高,CFe-Ti的最大磷吸附容量达40.6mg·g^(-1),高于纯Fe OOH(27.2 mg·g^(-1))与TiO_2(16.7 mg·g^(-1)),分别为其1.5倍和2.4倍,展示了显著的协同效应.而MFe-Ti的形貌结构和表面性质与Fe OOH及TiO_2相比变化不大,其磷最大吸附容量为22.7 mg·g^(-1),不仅明显低于CFe-Ti,且低于纯Fe OOH,表明未产生协同效应.研究也表明,磷在CFe-Ti与MFe-Ti表面的吸附性质未发生变化,均通过形成内层表面络合物而发生了化学吸附.因此,金属复合氧化物的表面性质和吸附性能与其制备方法密切相关,与机械物理混合法相比,共沉淀法是一种更为简单经济制备高效能铁钛复合氧化物磷吸附剂的方法.