通过DOM的光谱特性对长江源头典型高原深水湖泊进行评价

天然溶解有机质(dissolved organic matter,DOM)研究在水体生态环境系统的修复研究中扮演着重要的角色,是近年来水环境研究领域的一个热点和难点。目前,紫外?可见光谱和分子荧光光谱在天然溶解有机质是表征天然溶解有机质的重要有效的手段,也是研究天然溶解有机质的主要手段。红枫湖为贵阳市5个主要饮用水源地之一,对贵阳市社会发展具有重要作用。采用紫外?可见光谱和分子荧光光谱相结合的研究方法,对采自红枫湖中10个点的水样中天然溶解有机质的光谱特性研究。研究结果表明,红枫湖水体光谱特征主要表现为紫外?可见吸光值参数E3/E4的变化范围是1.70~8.77。除后五火电厂外,水下10 m比水下5 m的E3/E4值要高。此外,荧光指数f450/500的变化范围是1.38~1.52。初步认为红枫湖目前的主要有机物污染是陆源性的。后五火电厂,北湖湖心和张官三点水样的光谱特征与其他地方不同。同时还表明溶解有机质的腐殖化程度与水深具有一定的相关性。     

可渗透反应墙结合CoFe2O4/GO纳米复合材料去除模拟废水中Pb(II)及其吸附机理研究

为探究氧化石墨烯负载高铁酸钴(CoFe2O4/GO)纳米复合材料性质及其对水溶液中Pb(II)的去除效果，采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、超导量子干涉仪(SQUID)、拉曼光谱及N2吸附对合成的CoFe2O4/GO纳米复合材料进行表征，利用可渗透反应墙对材料实用性进行探究，探索反应过程中不同酸度及温度对Pb(II)去除效果的影响，并利用动力学及等温吸附对CoFe2O4/GO纳米复合材料去除水溶液中Pb(II)的机理进行研究。结果表明，XRD表征发现GO的晶面及CoFe2O4的立方晶系尖晶石型结构。FTIR光谱显示Co-O和Fe-O振动，且CoFe2O4/GO表面含有大量-OH、-C=O、及-COO-等不饱和基团。SEM谱图观察到出CoFe2O4发生了部分团聚，且观察到存在一些空隙结构，其平均粒径为48.93 nm。XPS表征观察到CoFe2O4/GO表面含有C、O、Fe、Co等元素，且有Co2p存在。通过CoFe2O4/GO磁性表征，其饱和磁化强度约为27.01 emu/g。该复合材料D峰：G峰的比值较高，表明含有大量含氧基团。CoFe2O4/GO的BET比表面积为148.672 3 m2/g，孔径集中在3.93 nm左右。可反应渗透强处理模拟废水，在100 min后逐渐达到饱和，在4次内重复利用该材料可取的很好效果。pH值在8时为反应体系最优酸度，随着温度的升高，Pb(II)去除率随之增加，温度升高有利于吸附。Freundlich吸附等温方程及准二级动力学更适用于描述CoFe2O4/GO吸附Pb(II)的过程。可渗透反应墙结合CoFe2O4/GO纳米复合材料去除模拟废水中Pb(II)具有良好效果。     

基于体外模拟法评价南京某污灌区土壤及蔬菜重金属污染现状

为探究南京市郊某污灌区环境治理效果、小白菜中重金属健康风险及其根际土壤重金属超标情况,采用靶标危害系数及体外模拟法对研究区小白菜重金属健康风险进行评估,利用农用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB 15618—2018)对比小白菜根际土壤重金属超标情况。结果显示,Cd在小白菜根际土壤中最小值达到0.95mg/kg,最大值达到了1.14mg/kg,平均1.05mg/kg,超过农用地土壤污染风险管控标准。对于成人和儿童,其THQ的最大值从大到小排序为Cu>Pb>Cr>Cd>Zn,小白菜对成人及儿童的HI值分别为6.75×10^-3和5.76×10^-3,两者均小于1,表明使用该模型评估得出小白菜中重金属对暴露人体造成的健康影响不明显。成人通过食用研究区小白菜日均摄入Pb、Zn、Cu和Cd的含量范围依次为337~430、3 294~3 025、359~540及288~483mg。儿童通过食用研究区小白菜日均摄入Pb、Zn、Cu和Cd的含量范围分别为221~282、1 985~2 162、235~354及189~317mg。综上所述,重金属生物可给量均未超过每周可耐受摄入量值,证明食用污灌区小白菜不存在重金属健康风险。与前次研究相比(采样时间相隔七年),相关部门对该区域环境治理取得了很好的效果,但还应注意Cd在土壤及小白菜中的迁移及富集。     

BP-PSO优化改性凹凸棒土吸附Pb(Ⅱ)条件及其机制研究

为探究Keggin离子改性凹凸棒土对Pb(Ⅱ)的吸附性能及获得Pb(Ⅱ)最大去除率,采用响应面(RSM)及反向传播神经网络结合粒子群算法(BP-PSO)对去除条件进行优化,利用X射线光电子能谱仪表征、动力学、等温吸附及热力学研究对吸附机理进行探讨,采用可渗透反应墙对Pb(Ⅱ)去除进行动态模拟.XPS表征结果显示Pb(Ⅱ)被吸附到改性土表面,该吸附过程并未发现氧化还原反应.RSM优化下,预测和实际Pb(Ⅱ)最大去除率分别为83.85％和81.24％,相对应的去除条件:反应时间为50.02 min、初始Pb(Ⅱ)浓度为150 mg/L、温度为20℃及初始pH值为7.BP-PSO优化下最大去除率为85.68％,对应的实验条件:温度为20℃,反应时间为52.28 min,初始Pb(Ⅱ)浓度为250 mg/L,初始pH值为7,在此条件下验证实验值为84.41％.BP-PSO更合适用于优化改性凹凸棒土吸附水溶液中Pb(Ⅱ).改性凹凸棒土对Pb(Ⅱ)的吸附为吸热、自发及熵驱动的过程.可渗透反应墙中对Pb(Ⅱ)去除率的去除效果不理想.     

南京某污灌区蔬菜中重金属含量及健康风险研究

采用火焰原子吸收光谱法测定了南京市某污灌区蔬菜中的重金属含量,并与国内蔬菜标准进行比较;运用目标危害系数(the target hazard quotient,THQ)方法评价了当地居民摄食蔬菜导致的健康风险,并比较了成人和儿童居民THQ值大小。结果表明,蔬菜中Pb含量符合我国无公害绿色蔬菜标准,Cr、Zn和Cu含量超标;成人和儿童均存在因摄食蔬菜导致的Cr和Cu潜在健康风险,成人和儿童重金属复合风险系数分别为11.857和15.569,复合风险主要由Cr引起。各单一重金属对成人和儿童复合风险的贡献率基本相同,儿童因摄食蔬菜导致的重金属健康风险大于成人。     

苏南某工业园印染废水水质特征分析

选取苏南某工业园印染废水为研究对象,通过对废水排放量、pH、COD、NH3-N和TP的监测,研究了废水水质水量的变化规律。结果表明:园区印染废水具有COD值高、碱性大等特点,未达到排放标准。污染物浓度月变化:COD最小,TP次之,NH3-N最大。污染物排放量月变化:1～3月COD排放量急速上升,而4～12月COD排放量呈小幅波动、缓慢上升的趋势;1～2月TP排放量急速上升,3～12月TP排放量小幅波动;NH3-N全年的排放量波动较大。     

Keggin离子改性凹凸棒土去除水溶液中Zn（Ⅱ）的研究

为探究Keggin离子改性凹凸棒土用于去除水溶液中Zn(Ⅱ),采用XRD、SEM、AFM、TG和XPS技术对改性土进行表征,并利用等温吸附、动力学及热力学方程对其吸附机制进行研究。结果显示,改性土于2θ为13.7°、19.9°和27.6°对应衍射面为(200)、(040)和(400)处出现了凹凸棒土的特征衍射峰。SEM分析显示其形貌为棒晶及棒晶束之间形成的聚集体。AFM表征显示该材料表面粗糙度为32.3nm。热重分析表明改性土表面仅有少量有机物。XPS谱图分析显示Zn(Ⅱ)已成功被吸附到改性土表面上,该过程并未发生氧化还原反应。改性凹凸棒土吸附水溶液中Zn(Ⅱ)是一个自发、吸热及熵驱动的过程。采用Keggin离子改性凹凸棒土制成的廉价吸附剂可用于去除水溶液中Zn(Ⅱ)。     

南京生态科技岛海绵城市河道系统植物技术设施对水体重金属及营养盐净化能力评价

为探究海绵城市植物技术设施对重金属及营养盐净化能力,以江心洲南京生态科技岛河道系统为研究对象,对其上下游水体中重金属及营养盐含量进行分析,通过综合污染指数法对上下游重金属风险进行评估,采用冗余分析及Spearman相关系数探究水体环境因素对重金属含量的影响,利用河道区域四种植物技术设施(河岸缓冲带、植被过滤带、生态浮岛、台地式石笼护岸)探究不同植物组合对水体中污染物的净化能力。结果显示,江心洲河道上游重金属的枯水期、丰水期及平水期WQI值分别为1.85、1.74及2.90,分别对应为重金属轻度污染、轻度污染及中度污染。而河道下游重金属的枯水期、丰水期及平水期的WQI值分别为0.18、0.30及0.52,均未存在污染现象。河道上游水体中pH是影响重金属含量的最重要因素,pH与溶解氧(DO)、总氮(TN)、五日化学需氧量(COD₅)及总磷(TP)呈正相关。河道下游水体的pH也是影响水中重金属含量最重要的环境因素,其与溶解氧(DO)呈显著正相关。水体中营养盐净化能力大小为河岸缓冲带>植被过滤带>生态浮岛>台地式石笼护岸。相比其它植物组合,乔灌木群落栽植对水体中营养盐净化最具有潜力。