透析膜和凝胶膜生物有效态镉提取性能比较

在实验研究的基础上,对透析膜D10000、D15000和凝胶膜的物理性能、离子强度和pH对扩散系数的影响、两种膜材料对有机结合态重金属的解离性能、扩散边界层进行了对比研究。结果表明,透析膜在使用、储存、价格等方面较凝胶膜有一定的优势,而凝胶膜则更具有定制性。在低离子强度下(小于0.001 mol·L-1),透析膜和凝胶膜受离子强度的影响较大,随着离子强度的升高,两种膜的扩散系数受离子强度的影响较小;pH(5~9)对两种膜的扩散系数影响不大。有机结合态镉通过D10000、D15000、凝胶膜的时间分别为97.65、109.65、652.25 s,有机结合态重金属通过凝胶膜更易解离。在离子强度为0.1 mol·L-1的中性静止水体中,D10000、D15000和凝胶膜的扩散边界层厚度分别为0.039、0.052、0.052 cm,扩散边界层对透析膜的影响较对凝胶膜的影响大,并且在静止水体中不能忽略扩散边界层。     

我国现有污泥农业利用标准分析与比较

污泥农用正在成为世界上各国主要的污泥处置方式,我国目前关于污泥农业利用控制的技术标准有《农用污泥中污染物控制标准》(GB 4284—84)和《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》(CJ/T 309—2009)。本文从标准的制定时间、适用范围、控制指标和其他规定等4方面对其进行了详细的比较和分析。认为《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》在各项控制指标方面越来越趋于完善,但同时也需借鉴《农用污泥中污染物控制标准》提出的一些注意事项。     

砷污染稻作区发展旱稻控制稻米砷暴露风险探讨

农田砷污染是我国中南、西南稻作区面临的重要环境问题之一。水稻淹水种植条件下,土壤砷的溶解度较高,其移动性和生物有效性较大,水稻根系易吸收并向地上部转移砷。而在非淹水富氧条件下,土壤砷的移动性、生物有效性及稻米砷累积量显著降低。本文在综述水分管理影响水稻砷吸收基础上,提出:砷污染稻作区可通过水改旱、发展旱稻种植,显著降低土壤砷的生物有效性;在非淹水种植、降低土壤砷活性基础上,可通过筛选砷低吸收基因型旱稻,进一步控制水稻砷吸收和稻米砷累积,实现砷污染稻作区农产品质量安全保障与水危机缓解的双赢。目前,关于旱稻对砷的胁迫响应及对砷的吸收、转运与代谢研究鲜见报道,无疑,相关工作值得深入开展。     

固体直接进样-原子荧光法测定土壤中的镉

采用固体进样原子荧光镉分析仪测定土壤中的镉无需进行样品的消解前处理,避免了元素损失,提高了检测效率。研究表明,采用Pauwels公式和相对均匀度因子(HE)估算实际样品的最小取样量在3 mg前提下,研磨粒径小于0.3 mm(60目)即可满足仪器微量进样要求;采用归一化方法得出干燥灰化功率为50 W、30 s,70 W、40 s,仪器的Ar-H2(9∶1,V/V)载气流量为800 m L·min~(-1)时,仪器检出限为0.016 ng、方法检出限为0.005 3 mg·kg~(-1),试验验证相对标准偏差小于10%,分析时间小于3 min,且与ICP-MS法测定结果无显著性差异(P0.05)。该仪器检测方法操作简便、耗时短,适用于田间土壤中Cd的分析测定。     

DGT法原位测量水体中金属有效态组分及动力学研究

根据不同厚度扩散膜DGT(梯度扩散薄膜)对金属络合易解离态解离能力差异性这一原理,提出了一套计算金属解离动力学及有效态组分方法,并将其应用于水体Zn、Ni、Cu、Fe、Mn、Cd、Pb等金属形态及运移动力学特征差异性计算中。结果表明,研究提出的计算方法,克服了原有方法过拟合的缺点,可以不借助第三方金属形态分析软件一次性计算出金属有效态含量、组分构成及K-1值,且计算结果更好地体现出有效态中络合易解离部分的贡献,计算公式假设参数少,避免了金属价态、有机质组分构成差异性等因素对有效态含量计算的影响。     

湖南省某县稻田土壤重金属污染特征及来源解析

以湖南省某县稻田土壤样品为研究对象,分析Cd、Pb、Cr、As、Hg的污染特征及来源。利用单污染指数法、综合污染指数法、地累积指数法和潜在生态危害指数法评估稻田土壤的污染状况及生态风险,结合地统计信息绘图技术、条件推理树模型和主成分分析法研究湖南省某县稻田土壤中重金属的来源。结果表明:该县稻田土壤Cd、Pb、Cr、As、Hg的平均含量分别为0.729、49.9、79.2、19.8、0.244 mg·kg-1。综合污染指数大于3的重污染点位数占14.2%,轻污染及以上点位数占74.9%,说明该区域稻田土壤受到一定程度的重金属污染。综合潜在生态危害指数均值为84.9,总体处于轻微污染水平,其中Cd对综合潜在生态危害的贡献率为65.97%。结合空间差值研究发现高Cd分布区主要位于该县工业基地周边,结合条件推理树模型建立,发现该稻田中重金属Cd的来源主要与企业距离有关,此外,单位农田畜禽粪便承载量、距离工矿企业距离、反映投入品添加量的粮食均对Cd的污染具有贡献作用。结合主成分分析,Cd、Pb污染主要与工业污染源及交通运输有关,As、Hg污染主要与居民活动、生活及工业废弃物堆放及污灌有关,Cr主要与自然活动有关。湖南省该县重金属总体处于轻微污染水平,其中Cd是该农田生态风险的主要来源,Cd污染主要与工业污染源有关。     

土壤筛选值在镉污染稻米产地环境评价与分类适用性探讨

为科学地进行农用地土壤环境质量评价及环境质量类别划分,以稻田镉(Cd)污染为例,以全国典型稻米产区土壤与稻米Cd含量对应样点数据为基础,以土壤Cd与稻米Cd非对应性超限值情况即误判率为判定参数,分析土壤污染风险筛选值对稻米产地环境质量评价及类别划分的适用性。结果表明,在湖南长株潭、广东北部等区域采用筛选值评价产地环境质量存在较多误判情况。在高误判区,采用实地采样多参数分析混合线性建模的方式筛选影响稻米富集Cd的关键因子,结果表明,除土壤Cd全量及pH等因子外,土壤钙(Ca)也对稻米富集Cd有重要影响。因此在产地环境安全评价及类别划分时,对于以筛选值为依据误判率较高的区域,应加入其他土壤关键因子进一步研究,以避免误判。     

海南省部分区域农田地下水中全氟烷基酸类浓度水平和潜在污染源分析

采用固相萃取(SPE)前处理与高效液相色谱串联质谱联用(HPLC-MS/MS)的方法分析海南省农田地下水中包含全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)等16种主要全氟烷基酸(Perfluoroalkyl Acids,PFAAs)的含量及分布状况,结合SPSS统计学方法,分析农田地下水中PFAAs的潜在污染源。结果表明,在海南部分区域农田地下水环境中存在PFAAs污染,污染物以全氟丙酸(PFPr A)、全氟丁酸(PFBA)、全氟庚酸(PFHp A)和PFOA为主,PFAAs总量为0.85~49.62 ng·L~(-1)。污染最严重的地区出现在陵水市和三亚市,两市均位于以发展热带农业为主的琼南丘陵台地地区。研究发现海南农田地下水中PFAAs污染来源中大气沉降比重较大,并且在农田地下水中首次检测出超短链PFPr A,并且是海南农田地下水主要污染物之一。     

北京市城近郊区大气环境质量分析与综合评价

对北京市城近郊区大气环境中二氧化硫(SO2)、氮气化物(NOx)、总悬浮颗粒物(TSP)和一氧化碳(CO)4种主要污染物的平均浓度随时间变化趋势作了分析,并利用模糊综合评判模型对各年大气环境质量状况进行了综合评价,最后指出了改善北京市大气环境质量的必要性。     

腐植酸调节砷酸盐生菜毒性作用研究

为探究不同砷酸盐处理条件下生菜中砷的累积规律,以及腐植酸对生菜砷酸盐毒性的调控作用。分析了生菜自身代谢对培养液pH的调节作用,以及腐植酸协同砷酸盐作用下培养液中pH的变化,采用高效液相色谱串联电感耦合等离子体质谱法对生菜体内砷酸盐累积变化规律进行动态监测,同时采用叶绿素分析仪、氨基酸分析仪与最小偏二乘分析相结合的方法,探索生菜生长表现以及相关品质指标变化,进一步研究腐植酸添加对上述各指标的调节作用。研究表明:非砷酸盐处理组生菜正常生长会引起培养液pH显著升高,随着砷酸盐添加浓度的逐渐升高溶液中的pH逐渐下降,当砷酸盐添加浓度为10 mg·L~(-1)时,pH下降最为显著,降低至3.87,腐植酸添加对砷酸盐的生菜产酸胁迫具有不同程度的缓解作用。同时,研究发现生菜各组织中无机砷的含量均随着砷酸盐处理浓度的增加而在各生长时期呈现出不同的增加趋势。在CK(不加砷对照处理)及CKHA(不加砷但添加腐植酸处理)组,生菜根、茎、叶中砷的形态主要以五价砷为主,并且随着腐植酸添加浓度增加,无机砷含量在生菜各生长时期均呈现不同程度的下降。然而,在不同砷酸盐处理组,各生菜植株内主要以亚砷酸盐As(Ⅲ)形式存在。当砷酸盐添加浓度为0.5 mg·L~(-1)时,生物量、株高、根长以及叶绿素的相对含量均高于CK组,说明低浓度的砷酸盐可促进生菜生长,高浓度砷酸盐均不同程度地对生菜生长产生抑制作用,适量浓度的腐植酸添加则不同程度地促进了生菜生长,并对高浓度砷酸盐的生菜毒性作用有所缓解。在生菜叶中砷含量未超标的CK、V-0.5(添加0.5 mg·L~(-1)砷酸盐)、V-1(添加1 mg·L~(-1)砷酸盐)处理组中,V-0.5处理组的维生素C和可溶性糖含量最高,硝酸盐含量最低,说明低浓度砷酸盐提高了生菜的品质。而在砷酸盐处理组,当腐植酸添加浓度为5 mg·L~(-1)时,生菜的维生素C、总酚含量最高,硝酸盐含量相较V-10(添加10 mg·L~(-1)砷酸盐)处理组显著降低,具有提高生菜品质的作用。PLS-DA分析及VIP得分表明,应对砷酸盐胁迫的主要差异表达氨基酸类型为谷氨酸(GLU)和精氨酸(ARG),腐植酸添加使得GLU和ARG的表达水平明显上调。砷酸盐能降低生菜生长环境的pH,腐植酸具有降低生菜产酸胁迫的作用,砷酸盐添加浓度低于3.5 mg·L~(-1)时,在各生长时期,生菜叶中砷含量均不超过国家限量标准,腐植酸对生菜叶中无机砷含量的调控具有时效性,腐植酸可上调与抗逆相关的GLU和ARG的表达水平。