国家自然科学基金(21377035)
- 作品数：9 被引量：67H指数：4
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- 环境水体中甲基汞光化学降解机理被引量：4
- 2017年
- 为进一步阐明甲基汞(MeHg)在环境水体中的光化学降解机理,选择海水、溪水以及可溶性有机质(dissolved organic matter,DOM)水溶液为研究对象,采用通氮通氧、清除剂添加和竞争性配体添加等方法,研究了MeHg在不同水体中的光降解情况.研究结果表明,所研究水体中Me Hg光降解均存在通氮促进而通氧抑制的情况,添加羟基自由基和水合电子清除剂对MeHg光降解没有明显影响,而叠氮化钠的加入则会明显抑制MeHg的光降解,其原因不是因为叠氮化钠清除了DOM光化学反应产生的单线态氧,而是因为叠氮化钠破坏了MeHg-DOM配合物;MeHg/DOM比值对MeHg光降解具有较大影响,MeHg在DOM水溶液中的光降解速率常数随MeHg/DOM比值的升高先基本保持不变、后迅速升高、然后迅速降低;而含巯基配体半胱氨酸存在下,甲基汞能够较快光降解,但在暗反应或者有竞争性配体N_3^-条件下,甲基汞光降解被抑制.以上实验结果表明,MeHg-DOM配合物经由分子内电子转移而引起的直接光解可能是一般环境水体中甲基汞光降解的一个普适性机理.
- 邰超吴浩贤李雁宾阴永光毛宇翔蔡勇江桂斌
- 关键词：甲基汞光降解自由基
- 城市污水厂中汞的形态分布特征研究
- 2016年
- 为研究汞在城市污水和污泥中的赋存特征,以焦作市某污水处理厂10个月的进出水及压滤污泥为研究对象,测定了样品中总汞、甲基汞及其溶解态的含量。结果表明,污水厂沉砂池进水中,总汞（THg）、溶解态总汞（DHg）、甲基汞（Me Hg）以及溶解态甲基汞（DMe Hg）的含量分别为233-9 730、2.32-124、1.46-22.60、0.11-2.17 ng/L,进水中总汞主要以颗粒形态存在。消毒池出水中以上各形态汞的含量分别为1.78-43.30、0.35-8.03、0.13-1.11、0.02-0.18 ng/L,总汞和甲基汞含量均低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）中规定的总汞浓度（1 000 ng/L）和烷基汞的检出限（10 ng/L）。该污水处理厂对沉砂池进水中总汞和甲基汞的平均去除率为98.9%和93.5%,同时,溶解态总汞和溶解态甲基汞也得到很大程度的去除（65%和70.7%）。与沉砂池进水相比,消毒池出水中溶解态甲基汞占甲基汞的比率显著升高（11.63%升至46.28%）（P=0.003）,溶解态总汞占总汞的比率也有显著升高（1.20%升至34.85%）（P=0.002）。压滤污泥中总汞及甲基汞的含量分别在2.02-6.88 mg/kg和3.76-10.40 ng/g之间,污泥中甲基汞占总汞的比例均不足1%。所有的污泥样品中总汞含量均未超过我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》规定的污泥农用时中性和碱性土壤的控制标准限值（15 mg/kg）,但有20%的样品总汞含量高于该标准中的污泥农用酸性土壤的控制标准限值（5 mg/kg）。
- 刘晓贞麻冰涓崔莹李伟刘军钮予坤
- 关键词：城市污水污泥汞甲基汞赋存特征
- 我国城市污泥中重金属的赋存形态与生态风险评价被引量：25
- 2021年
- 为全面了解中国城市污水处理厂脱水污泥中重金属(HMs)的形态特征和污染状况,本研究以我国40座城市污水处理厂的剩余污泥为研究对象,对污泥中重金属As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的总量以及赋存形态进行了测定.采用毒液浸出法(TCLP)、风险评价编码法(RAC)和潜在生态风险指数法评价了其生态风险.结果表明,40个样品中重金属含量的中位值由大到小依次为:Zn>Cu>Cr>Pb>Ni>As>Cd,各元素整体达标率>90%.As的各形态分布较为平均;Cd和Zn以可还原态为主;Cr主要以残渣态的形式存在,其次为可氧化态和可还原态;Cu主要以可氧化态的形式存在;Ni主要以可交换态的形式存在;Pb主要以可还原态和残渣态的形式存在,可交换态的含量最低.TCLP提取态重金属的比例大小顺序为:Ni>As>Zn>Cd>Cu>Cr,所有样品中Pb的TCLP提取态含量均低于检出限;RAC法评价结果显示,7种重金属环境风险大小依次为:Ni>As>Zn>Cd>Cu>Cr>Pb,Ni的生态风险等级为高等,Zn、As和Cd的生态风险等级为中等,Cr和Cu的生态风险等级为低等,Pb无生态风险;潜在生态风险评价结果表明,城市污泥中Cd和Cu的潜在生态风险最高,是我国城市污泥中主要的重金属污染物,但是如果按照国家标准规定的方法进行农用,造成土壤污染的风险总体处于较低水平.
- 耿源濛张传兵张勇黄豆豆闫姝骁孙腾飞程柳王静毛宇翔
- 关键词：城市污泥生态风险评价
- 甲基汞与总汞在低硫煤洗选过程中的脱除行为被引量：2
- 2021年
- 以焦作市演马洗煤厂进料原煤及洗选产品为研究对象,对低硫煤中总汞与甲基汞含量进行测定,初步探讨了洗选过程中总汞与甲基汞的迁移规律、脱除效果及质量平衡.研究发现,原煤及洗选产品中总汞含量0.128-0.392 mg·kg^(-1);值得注意的是,原煤及洗选产品中均检出了甲基汞,含量为33.58-56.75 ng·kg^(-1).经过洗选,总汞在精煤中得到脱除,脱除率为24.68%,在筛末煤、中煤、副产品中被富集;甲基汞在大部分洗选产品中含量均有所降低,整体呈脱除趋势,脱除率为-3.46%-38.78%.该低硫煤中总汞与灰分显著正相关,与硫分呈负相关,在洗选过程中受灰分影响较大;甲基汞与灰分、硫分均极低相关,无明显的迁移规律.煤炭洗选前后的总汞质量平衡为108.06%,甲基汞质量平衡为80.08%.该低硫煤通过洗选,约60.55%的总汞和35.37%的甲基汞随筛末煤、中煤与副产品的排出而被去除,故需留意部分洗煤产品和副产品的存放与使用,避免可能对环境造成的汞污染问题.
- 郝强刘清伟宋明星王梅毛宇翔
- 关键词：低硫煤总汞甲基汞煤炭洗选
- 中国城市污泥中汞含量的时空分布特征与污染评价
- 为全面了解中国城市污水处理厂脱水污泥中汞的赋存特征，从全国40个城市污水处理厂采集了315个污泥样品，使用DMA-80直接测汞仪测定了城市污泥样品中汞的含量，按照毒性特征浸出程序（TCLP）对污泥样品进行毒性浸出实验，并...
- 王宁
- 关键词：城市污泥汞含量单因子指数法地累积指数
- 中国市政污泥中磷的含量与形态分布被引量：22
- 2019年
- 于2016年采集了全国46个城市的市政污泥样品,运用SMT法测定了污泥中不同形态磷的含量.结果表明,我国市政污泥中总磷(TP)、无机磷(IP)、非磷灰石态无机磷(NAIP)、磷灰石态无机磷(AP)、有机磷(OP)和生物有效磷(NAIP+OP)的平均含量分别为(17. 32±5. 13)、(11. 71±4. 01)、(9. 18±3. 44)、(3. 03±2. 74)、(4. 54±4. 23)和(13. 72±4. 36) g·kg^(-1).其中IP是污泥中磷的主要存在形态,占TP含量的60%以上; NAIP是主要的无机磷形态,占IP含量的66%以上.污泥中生物有效磷占TP含量的比例介于66. 8%～96. 1%之间,二者呈现极显著正相关关系(r=0. 942,P <0. 01).市政污泥磷含量和排放量总体上呈现东高西低的空间分布规律. 2016年随污泥处置排放入环境的磷达到了1. 04×10~5t,其中1. 95×10~4t随污泥农用进入土壤,4. 69×10~4t进入填埋场,1. 47×10~4t进入建筑材料中,2. 34×10~4t经垃圾焚烧进入焚烧灰,4. 50t被直接倾倒丢弃.与历史数据对比发现,我国市政污泥中总磷的含量呈现先升高、后降低的变化趋势.
- 王超刘清伟职音程柳王宁李彩丹毛宇翔
- 关键词：市政污泥磷生物有效磷污泥处置
- 中国城市污泥中汞含量的时空分布特征被引量：6
- 2018年
- 为全面了解中国城市污水处理厂脱水污泥中汞的赋存状况,从全国40个城市污水处理厂采集315个污泥样品,使用DMA-80直接测汞仪测定了样品中汞的含量.结果表明,全国城市污泥样品中的汞含量范围为0.45~15.42 mg·kg^(-1),汞含量符合对数正态分布,几何平均值为(2.19±3.16)mg·kg^(-1).所有污泥样品中的汞含量均满足《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋用泥质》(GB/T 23485-2009)规定的污泥填埋标准;97.8%的城市污泥汞含量均满足土地改良用泥质标准(中性、碱性土壤);86.7%的城市污泥汞含量满足土地改良用泥质标准(酸性土壤).不同城市的污泥样品汞含量存在较大差异(变异系数105%),同一个污水处理厂污泥汞含量也不稳定(7d变异系数0.6%~53.6%).污泥中汞含量中位数呈现华北地区>东北地区>西北地区>西南地区>华东地区>华中地区>华南地区的空间分布趋势.以相应城市的土壤背景值为参比,利用地累积指数法,对于城市污泥中的汞污染现状进行了评价,发现汞重度污染以上的省份比例达到60%以上.与历史数据对比发现,全国城市污泥中汞含量呈现先升高后降低的趋势,峰值出现于2000~2009年.研究结果为城市污水和污泥汞污染的防治工作提供了数据支持.
- 王宁刘清伟职音程柳麻冰涓毛宇翔
- 关键词：城市污泥汞地累积指数
- 小浪底水库沉积物中重金属污染及生态风险评价被引量：3
- 2014年
- 重金属污染已经成为水环境污染防治的重要内容。研究表明，进入水体中的重金属大部分与悬浮物结合，在水流缓慢时，悬浮物逐渐沉积下来，大大降低了水中重金属元素的浓度。在特定的环境地球化学条件下，水库沉积物中重金属可通过一系列物理、化学和生物过程而释放出来，导致水环境“二次污染”，严重威胁水库生态环境安全。因此，研究沉积物中重金属的含量变化规律，评价重金属污染的潜在生态风险，探讨其在水体中的迁移转化过程，对于保护区域水环境质量和防治重金属污染具有重要意义。
- 程柳毛宇翔麻冰涓张永领宋党育
- 关键词：水库沉积物重金属生态风险评价
- 城市污泥好氧堆肥过程中DOM的光谱动态变化特征被引量：5
- 2021年
- 跟踪监测了城市污泥堆肥工厂好氧堆肥的一个发酵周期,利用三维荧光光谱技术,结合平行因子分析法,研究了堆肥过程中DOM的动态变化过程。结果表明,堆肥污泥中DOM主要由4种荧光组分组成,分别为类色氨酸(C1:275nm/350 nm)、类富里酸(C2:240 nm、315/415 nm)、类酪氨酸(C3:275 nm/305 nm)和类胡敏酸(C4:265 nm、360 nm/480nm)。随堆肥过程推进,组分C1、C3所占比例先增大后减小,而组分C2、组分C4所占比例升高,表明堆肥腐殖化程度不断增强;由紫外-可见吸收光谱研究发现,SUVA254、SUVA280、A240~400逐渐增大,E250/E365逐渐减小,表明DOM的芳香性和腐殖化程度逐渐增强。通过相关性分析可知,C4与吸收光谱参数在p<0.05水平上显著相关,表明C4可以作为评价堆肥腐熟度的指标。
- 毛宇翔李涵职音王岩
- 关键词：环境工程学堆肥可溶性有机物三维荧光
- 不同功能区污水中汞的含量、形态和负荷研究
- 2021年
- 该研究以焦作市5种不同功能区(居民区、商业区、学校、牙科诊所和医院)的污水作为研究对象,分析了其中汞的浓度和形态,进而对不同功能区污水的汞负荷进行了估算。结果显示,牙科诊所污水中的总汞(THg)和甲基汞(MeHg)浓度最高,均值分别为(11.3±10.6)μg/L和(18.17±31.76)ng/L。医院污水样品THg和MeHg浓度均值分别为(324.70±274.22)ng/L和(6.84±3.85)ng/L。居民区、商业区和学校的污水中THg的浓度相差不大,均值分别为(179.15±54.20)、(256.04±123.93)和(156.65±42.63)ng/L;MeHg浓度分别为(2.42±0.71)、(2.67±1.68)和(1.80±0.40)ng/L。所有样品中,溶解态总汞(DTHg)占THg的比例为0.74%~23.37%之间,溶解态甲基泵(DMeHg)占MeHg的比例为23.41%~45.70%,说明污水中的汞主要以颗粒态存在;污水样品MeHg占THg的比例为1.10%~4.48%。牙科诊所的污水中,THg和MeHg的浓度都很高,需要采取有效措施减少牙科污水中汞的排放。以居民区、商业区、学校生活污水汞浓度的均值来估算,全国城镇生活污水的THg负荷为(6.41±1.68)t/a,相当于全国城市污泥THg负荷的(52.54±13.77)%,是城市污水中汞的主要贡献源。以牙科医生的平均THg负荷计算,全国牙科污水的THg负荷为(193.13±198.01)kg/a,对全国城市污泥THg负荷的贡献率约为(1.58±1.62)%;以医院床位的平均THg负荷计算,全国医院污水的THg负荷为(142.53±224.22)kg/a,对全国污泥中THg负荷的贡献率约为(1.17±1.84)%,可见牙科诊所污水和医院污水不是城市污水中汞的主要贡献源。
- 马骁刘浩李涵程柳耿源濛宋明星毛宇翔
- 关键词：城市污水汞功能区
