大气降尘及人工粉尘在缬氨酸中的溶解特性研究

针对自然降尘、工业区降尘及人工粉尘进行的物相、成分、表面形貌、元素含量及粒度分析表明,降尘均以石英、方解石、钠长石、绢云母为主要物相成分,SiO₂、CaO含量较高,K₂O、Na₂O含量低。降尘粒度在0.3～5 μm内集中分布,小于2 μm的粉尘比例均超过85%。粉尘颗粒多为无规则的团块状,且颗粒表面粗糙。在模拟人体温度37℃条件下,对比研究了32 h内粉尘在缬氨酸水溶液中的溶出行为和电化学作用。不同性质的粉尘的pH值和电导率变化趋势不尽相同,大体上前4 h前各粉尘样品的pH值、电导率随时间增加上升较快,8 h后反应基本达到平衡。反应前后,溶液pH值改变较小,缬氨酸对粉尘溶解有较大缓冲作用。粉尘中元素K、Ca、Na、Mg的离子溶出总量为31～331 mg/L,其中Ca元素的溶出量最大为15～255 mg/L,其次为元素K、Mg、Na。重金属离子Fe、Zn、Mn、Pb、Ba、Cr、Ni、V的离子溶出总量为3.06～20.60 mg/L,Al、Si离子溶出总量为1.12～22.80 mg/L。粉尘中各元素主要在前8 h溶出较快,各粉尘在中性缬氨酸水溶液中的溶解程度由大到小为: 硅灰石>蛇纹石>海泡石;水泥厂降尘>自然降尘>电厂降尘。CaO含量高的水泥厂降尘和硅灰石人工粉尘溶解程度最大,表明其在中性缬氨酸环境中耐蚀性较差,表现出较低的生物持久性。SiO₂含量高的电厂降尘和海泡石人工粉尘溶解程度最小,具有较强耐蚀能力和较高生物持久性。     

纤维矿物粉尘在Gamble溶液中的溶解行为

本文用人工配制的Ｇａｍｂｌｅ溶液和三个酸度系列,研究了６对粉尘在模拟人体环境下９６ｄ的溶液特征和生物持久性。结果表明：不同粉尘中铁元素的溶解速率多数出现两个峰值区,三八面体结构型粉尘中铁与镁元素溶解同步。高镁矿物粉尘溶解速率在第一阶段多出现峰值;沸石、硅灰石的钙溶解速率比较稳定,硅灰石在低ｐＨ值区表现出前高后低的特点;Ｓｉ在Ｇａｍｂｌｅ溶液中的溶解峰点在ｐＨ５体系中出现在４８ｄ以前,在ｐＨ７体系中     

西宁降尘的柠檬酸酸溶特性研究

以西宁降尘为研究对象,探讨柠檬酸溶解2 d过程中体系的pH及电导率变化,借助XRD、FTIR、SEM和ICP等表征手段,对降尘经酸处理后的残余固体及上清液进行分析。降尘加入柠檬酸的前4 h,反应溶液pH迅速上升;电导率从初始的4.31 ms/cm迅速升高到5.61 ms/cm,然后缓慢下降;8 h后,pH和电导率基本达到稳定。根据XRD分析,白云石特征峰(d=0.2886 nm、0.2190 nm等)和方解石特征峰(d=0.3031nm、0.2282 nm等)完全消失;根据红外分析,代表碳酸盐矿物的特征峰(1430 cm-1和877 cm-1)也消失,结合XRD结果可以得出方解石和白云石在柠檬酸作用2 d后完全溶解。柠檬酸溶出了降尘中大量的Ca2+,K+,Mg2+,Fe3+,Al3+,Si等元素,其中Ca2+的溶出量达到711.63 mg/L。柠檬酸对不同元素溶出的促进作用由强到弱依次为:FeAlSiCaMgK。在柠檬酸的作用下,降尘中的矿物被全部或部分溶解,其中碳酸盐矿物几乎完全溶解。     

降尘矿物在柠檬酸中的溶出顺序研究

针对自然降尘进行的物相、成分分析表明该降尘的物相组成非常复杂,以石英、方解石、钠长石、白云石、云母为主要物相成分。为探讨降尘中矿物在有机酸中的溶解情况,进一步揭示其对人体的危害程度。本文以西宁降尘为研究对象,并选择柠檬酸为代表有机酸,分别用XRD、FTIR及ICP-AES等方法对柠檬酸处理前后降尘的残余固体及反应上清液进行分析。结果表明,降尘中方解石在经柠檬酸作用10 min后完全溶解,白云石在16 h内基本溶解完全,根据红外分析结果,Si—O、Al—O结构未发生明显破坏。然而,溶出元素结果显示,Al、Si的溶出量随着溶解时间的增长而缓慢增加,说明柠檬酸对Si—O四面体及Al—O八面体也造成了一定的破坏作用。通过分析降尘中3种难溶矿物在相同条件下的溶解速率可以得出,在整个溶解过程中,钠长石的溶解速率高于绢云母,而石英的溶解速率在不同的溶解时间有着较大的差异。根据3种纯矿的溶解速率推断三者的溶解顺序,钠长石明显先于云母溶解,石英的溶解先后顺序还有待进一步研究。通过降尘及纯矿在柠檬酸中溶解过程中不同时刻的元素溶出比例及矿物溶出速率可以得出除石英外4种主要矿物的溶解顺序为:方解石,白云石,钠长石,绢云母。     

纤粒矿物粉尘体外巨噬细胞毒性研究

采用体外细胞培养技术,观察兔肺泡巨噬细胞死亡率,用丙二醛(MDA)的含量变化,乳酸脱氢酶(LDH)及超氧化物歧化酶(SOD)的活性变化来评价来自12个矿床的6种矿物的12种结晶习性的矿物粉尘的细胞毒性,探讨其使巨噬细胞受损的机制。结果表明,沸石、硅灰石无细胞毒性,而其他的纤维状及颗粒状矿物粉尘则表现出不同程度的细胞毒性。纤维状矿物尘的AM毒性大于颗粒状矿物的,AM毒性与粉尘中的活性OH-含量正相关,但并不一定与SiO2含量相关。粉尘所形成的高pH值不利于细胞的生存,低生物持久性的粉尘对人体是安全的。粉尘中变价元素的含量可能影响其…     

粉尘颗粒物对祁连山老虎沟冰川融水理化性质的影响

基于2012年消融期6~9月在祁连山老虎沟12号冰川采集冰川融水径流样品,分析探讨冰川融水中粉尘颗粒物对融水理化性质的影响。结果表明,粉尘特征在消融期的变化很好地反映了冰川消融过程,融水中粉尘浓度和粒径众数在冰川强烈消融期的7月份表现为最高。粉尘体积粒径分布主要包括大气气溶胶超细颗粒(0~3.0μm,主要为PM 2.5),大气粉尘颗粒(3.0~20μm),以及局地源的粗颗粒(20~100μm);对雪冰消融释放的粉尘部分(3.0~20μm)粒径分布正态拟合结果说明,融水中粉尘颗粒物有很大部分来源于积雪中的粉尘运移所致。同时,融水中化学离子相对组成及其浓度消融期变化都与粉尘有较好的一致性,意味着粉尘对融水化学要素有重要影响。此外,pH值和电导率(EC)消融期的变化也反映了粉尘对融水物理指标的影响。在粉尘浓度较高时,融水pH值和电导率也表现出高值;融水径流中的悬移质颗粒物(SPM)浓度和溶解质固体(TDS)浓度具有较为一致的变化过程,反映了粉尘对于融水中溶解质含量也有较大影响。     

粉尘颗粒物对祁连山老虎沟冰川融水理化性质的影响

基于2012年消融期6~9月在祁连山老虎沟12号冰川采集冰川融水径流样品,分析探讨冰川融水中粉尘颗粒物对融水理化性质的影响。结果表明,粉尘特征在消融期的变化很好地反映了冰川消融过程,融水中粉尘浓度和粒径众数在冰川强烈消融期的7月份表现为最高。粉尘体积粒径分布主要包括大气气溶胶超细颗粒（0~3.0 μm,主要为PM 2.5）,大气粉尘颗粒（3.0~20 μm）,以及局地源的粗颗粒（20~100 μm）;对雪冰消融释放的粉尘部分（3.0~20 μm）粒径分布正态拟合结果说明,融水中粉尘颗粒物有很大部分来源于积雪中的粉尘运移所致。同时,融水中化学离子相对组成及其浓度消融期变化都与粉尘有较好的一致性,意味着粉尘对融水化学要素有重要影响。此外,pH值和电导率（EC）消融期的变化也反映了粉尘对融水物理指标的影响。在粉尘浓度较高时,融水pH值和电导率也表现出高值;融水径流中的悬移质颗粒物（SPM）浓度和溶解质固体（TDS）浓度具有较为一致的变化过程,反映了粉尘对于融水中溶解质含量也有较大影响。     

硅灰石矿中硅灰石、方解石、白云石的物相分析方法—硅量法

目前硅灰石的测定,都用间接法,即从酸溶全钙量减去石榴石、白云石、方解石中所含的钙,从而间接计算出硅灰石的含量。这样做容易带来各种误差。硅量法可直接测出硅灰石含量,方法简便快速、成本低。如仅测定硅灰石的含量时,无须测定其他项目。用本法测得的结果和钙量法测定结果是吻合的。一、方法依据根据测出的二氧化硅的含量,即可按硅灰石的组成〔CaO、SiO_2〕直接得出硅灰石     

水泥粉尘对工业区土壤磁学性质影响及其环境意义（英文）

为监测水泥粉尘对工业区土壤的影响,在水泥工业区内采集了水泥粉尘、降尘、水泥、粉煤灰、厂内绿地表土及厂周围旱地表土等样品,采用环境磁学方法进行磁学参数测量与矿物成分分析。结果显示所有样品中主要磁性矿物都是磁铁矿,水泥粉尘、水泥厂降尘、水泥、粉煤灰等样品中磁性矿物粒径较粗,主要是准单畴和多畴。被水泥粉尘和降尘污染的厂内绿地表土和厂周围旱地表土的磁学性质发生了明显改变,磁性矿物含量升高,磁性矿物粒径变粗。X射线衍射结果显示,被污染后的厂内绿地表土和厂周围旱地表土中主要矿物成分与水泥粉尘相同,都是石英和方解石。研究发现,土壤的磁学参数(χ_(fd),χ_(ARM)/χ,χ_(ARM)/SIRM)值能反映土壤被污染的程度,其值越低,表示土壤被污染越严重。因此,利用水泥工业区旱地表土磁学参数组合特征,可以监测水泥工业区土壤环境变化。     

麦饭石中元素溶出的微结构模型探讨

进行了麦饭石中元素的溶出试验,结合麦饭石的矿物组成和岩石结构,探讨了麦饭石中矿物元素溶出的微结构模型,采用该微结构模型分析了颗粒尺寸、温度、时间及溶出次数对矿物元素溶出过程的影响。研究结果表明：麦饭石颗粒变小,溶出液的矿化度呈指数形式增加;麦饭石溶出次数增加,矿化度明显降低;溶出温度增加,矿化度和Sr含量增加,且增幅较大;溶出时间增加,矿化度和Sr含量增加,但增幅较小;麦饭石的矿物组成及岩石结构特征有利于矿物元素的溶出。麦饭石矿物元素溶出微结构模型可以表示为麦饭石浸入水中→界面水膜层形成→水渗入→水合作用→元素离子化→离子迁移、扩散→元素溶出,该模型进一步说明麦饭石粒度变小和溶出温度增加等都能促进矿物元素的溶出。