矿区污染场地土壤重金属元素分析标准样品的研制

我国工矿开采区及周边地区已出现土壤重污染区和高风险区,这些区域是土壤环境监测的重要区域,但在实际环境监测中缺乏基体和污染特征相一致的污染场地土壤重金属元素分析标准样品。本文针对土壤重污染区和高风险区污染特征及实际环境监测需求,采集我国南方红壤区采矿企业周边的典型农田土壤,按照GB/T 15000导则和相关标准研制了污染场地土壤重金属元素分析标准样品。采集的土壤样品经低温烘干、研磨、筛分、混匀和辐照灭菌等加工处理,分层随机抽取20瓶子样进行均匀性研究,结果表明由均匀性引起的相对不确定度在0.27%~2.1%之间,样品均匀性良好,最小取样量为0.20 g。稳定性研究采用X射线荧光光谱法,数据评价采用趋势分析法,室温避光保存条件下,在12个月稳定性跟踪考察期间样品未观察到不稳定变化趋势,由稳定性性引起的相对不确定度在0.06%~2.1%之间。经13家有资质的实验室选用两种以上不同原理的高准确度方法对标准样品中21种元素(Ag、Al、As、Ba、Be、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Se、Ti、Tl、V、Zn)联合定值,总不确定度由定值不确定度(u~(char))、瓶间均匀性不确定度(u~(bb))和长期稳定性不确定度(u~(lts))合成,除Se外,其余元素的相对扩展不确定度均小于8%,表明标准样品定值准确,不确定度水平满足日常环境检测对土壤标准样品的要求。该标准样品被批准为国家实物标准样品(GSB 07-3272—2015),可用于分析方法验证或南方红壤区采矿及洗选企业周边土壤样品中重金属监测的质量控制。     

华北地区某工业场地土壤重金属分布特征

以华北地区某工业场地为研究对象,采用数理统计和地质统计学方法,对该场地土壤中重金属元素的空间分布特征及元素之间的相互关系进行研究。结果显示:各重金属元素在研究区已有一定程度的积累,其中Hg的平均含量高于国家《土壤环境质量标准》三级标准值和当地土壤背景值,污染最严重,是该场地土壤重金属污染的主要因子;各重金属元素污染程度整体上为Hg>Zn>Cd>Mn>Pb>Cu>Cr>As,其中As平均含量与当地土壤背景值接近。重金属元素Hg、Cd、Mn、Fe和Co具有中等程度的空间相关性,表明这些元素具有相同或相似的污染源。场地内1、4、8、9厂区的土壤重金属污染最严重,污染物种类与其特殊的工艺流程有一定关系,这为以后的污染防治工作提供了重要依据。     

成都市某蔬菜基地重金属污染状况分析

分别用原子吸收和原子荧光光谱法，研究了成都市蔬菜基地蔬菜中Cd、Pb、Zn、Cu、Hg、As的含量和相应的土壤中Cu、Zn、Pb、Cd的含量。研究结果表明蔬菜中重金属含量均低于国家食品卫生标准。蔬菜中Cd、Zn、Cu、Hg主要来自土壤，Pb、As主要来自大气降尘。温室种植能有效地避免蔬菜Pb、As的污染。温室无土栽培应注液培养基中的重金属含量，以免导致二次污染。     

基于自组织神经网络的污染场地多监测指标相关性分析

为查明场地污染分布特征,需对场地土壤和地下水进行钻探取样,按规范的检测指标进行逐一测试。在初查和详查阶段将获得大量的土壤和地下水污染数据,数据样本数量大、监测指标多,数据结构复杂,如何从场地大数据中提取价值信息已成为研究热点。以某有机污染场地为例,基于自组织映射神经网络（SOM）和K均值算法开展大数据分析,深入探讨地下水和土壤中各污染指标间的相关性。结果表明:（1）基于自组织映射神经网络的大数据分析可快速挖掘复杂多维的污染场地监测数据,有效完成关键信息的提取;（2）地下水中污染检出指标存在显著的聚类特征,同一聚类中的污染指标具备相似的空间分布特征。对场地污染物检测采取先分类后分级的优化筛选策略,减少污染物检测指标数目,从而有效降低场地检测费用;（3）土壤和地下水中污染检出指标存在良好的空间相关性,这与该污染场地地下水渗流速度缓慢有关。土壤和地下水污染检出指标空间分布的相关性,有助于场地污染源的追溯。     

中南某废弃铅冶炼场地土壤剖面重金属污染成因及风险评估

城镇化和产业升级在中南地区形成了大量废弃冶炼场地,这些场地的环境污染风险已严重制约了当地社会可持续发展。为厘清废弃冶炼场地重金属的污染特征及成因,以中南某废弃铅冶炼场地为例,采集不同冶炼功能区和周边农田的土壤剖面样品,分析其重金属含量、分布和迁移特征,采用主成分分析和风险评估编码法等方法进行污染源解析和风险评估。结果显示,该场地土壤重金属污染严重,主要来源有冶炼源、交通源和自然源;场地重金属污染的空间异质性强且受来源控制显著;场地土壤Pb、Zn、Cu、Cd和As含量超过筛选值,Pb、Cd和As是最主要的生态风险因子,土壤Cd的迁移能力沿剖面从表层向下逐渐增强,存在危害地下水和场地周边农作物的风险。     

富集因子在环境地球化学重金属污染评价中的应用

介绍了富集因子的概念、技术路线及应用方法,重点讨论了富集因子计算中的关键环节--如何选择参考元素及确定背景值;总结了参考元素应满足的3个条件,即稳定性、单一自然源、与其他污染元素显著相关;论述了背景值的重要意义以及确定方法,分析了全球元素质量分数平均值和区域背景值在富集因子应用中的不同效果;介绍了污染的判断标准.以湖北省某湖泊表层底泥为例说明了富集因子的计算过程,结果表明湖泊底层沉积物未受重金属污染,并通过地质积累指标对计算结果进行了检验.最后论述了富集因子存在的不足,指出其在区域性的、或特殊地质环境中的重金属污染评价中具有良好的应用前景.     

南方某工业区大气总悬浮颗粒物重金属来源解析及其对土壤环境质量的影响

解析大气总悬浮颗粒物(TSP)的重金属来源可为重金属生态风险评价和环境修复提供理论依据。本文研究了中国南方某工业城市冶炼厂周边冬季TSP和表层土壤(0~20 cm)中的重金属环境效应。采用大气主动采样技术收集TSP样品,原子荧光光谱法和电感耦合等离子体质谱法测定其中重金属的含量,结合富集因子法和Pearson系数法分析重金属含量特征及其来源。结果表明,研究区TSP中Zn、Pb、Cd含量最高达到30809.06×10-6、9902.91×10-6、1011.21×10-6,分别是中国土壤背景值的201.43、222.53、5616.20倍,属于污染严重级别;Ni、Cr含量分别是中国土壤背景值的1.83倍和2.96倍。冶炼厂、火力发电厂和化工厂等人为源是Zn、Pb、Cd、Hg、As等重金属富集的主导因素;土壤重金属含量与TSP重金属含量呈显著正相关,可判定研究区土壤的重金属来源主要为大气沉降。     

土壤风蚀模型中的影响因子分类与表达

土壤风蚀是包括风、植被、土壤特性、土地利用方式、降水、微地形等多要素交互作用,发生在特定地理空间,具有独特的气流—土壤界面相互作用机制的连续动力学过程。基于统计学理论的土壤风蚀经验模型,不仅难以避免子模型之间有多个风蚀影响要素的交叉出现,使子模型之间不能严格地相互独立,导致建模理论基础存在不足,而且不能客观反映土壤风蚀的动力学过程。在厘清土壤风蚀基本概念,分析国际土壤风蚀影响因子和土壤风蚀模型研究历史与存在不足的基础上,提出一个新的基于风蚀动力学理论的土壤风蚀模型理论框架,以及在此模型框架下土壤风蚀影响因子的分类与表达。阐述了该模型框架和影响因子分类与表达的合理性,并对土壤风蚀影响因子分类与表达的研究途径进行了探讨。     

某电厂基坑支护设计与监测分析

某电厂建筑等级较高,基坑深度比较大,并且施工环境和条件比较复杂,本文根据施工条件和工程计划,将其基坑工程分为两个阶段—3个单独的区域,根据施工场地不同的条件来对支护结构进行设计,选择最合适的支护方式,同时对基坑支护结构的变形情况进行监测和计算,通过对比分析监测数据发现支护桩的顶部位移、桩身侧移以及周围地面沉降的数值都处于预警值以下,表示本文所设计的基坑支护方式科学合理,满足国家标准和设计要求,也不会对周围建筑造成影响。     

玉环县某基坑围护监测分析

为保证监测质量,为信息化施工和优化设计提供依据,深层土体水平位移的监测在基坑开挖中至关重要。以浙江省玉环县城中村改造安置房（17号小区地块）工程施工监测为例,论述了该工程的深层土体水平位移动态变化,介绍了新规范与实际操作中监测频率和监测警报值等内容。监测表明：基坑开挖过程中深层土体位移角度,主要发生在孔口及以下3 m内;基坑周围土体水平位移基本在安全范围内,且最终趋于稳定。通过分析研究基坑监测结果,对施工进行信息反馈,有效地保证了基坑的安全。     

固体废物、放射性废物处置及环境评估

随着经济建设的发展 ,人类从事的工农业生产、军事、科技等活动产生了大量的固体废物和放射性废物 ,严重污染了生态环境和人类自身的生存空间。评估、治理地质生态环境中的固体废物和放射性废物已成为当前地质工作中不容忽视的重要部分。     

建设项目优化选址的环境效益分析

以黄石硫酸厂优化选址为例,说明建设项目优化选址的目的、准则与方法。通过现场数学炬阵方法评分比较,从社会效益、经济效益和环境效益三方面综合分析,合理地确定了黄石硫酸厂的选址。     

软土地基上垃圾填埋场的固结和沉降分析

卫生填埋是城市废弃物处理的主要方式。垃圾填埋场多选址于山间沟谷或地基强度较高的地区。然而在平原、尤其滨海地区,垃圾填埋场往往只能建在强度较低的软土上。此时地基土的固结沉降和稳定问题将直接影响垃圾填埋场安全运行。但在这方面的实践经验和科研工作都做得不够。一方面要保证垃圾降解的有毒有害液体不能渗入地基内,污染地下水;另一方面,软弱地基又需要尽快固结,以提高地基承载力和地基土的强度。这给地基设计和地基处理提出了新的课题。本文结合某垃圾填埋场进行研究,分析填埋场地基的固结和沉降特性,为软基上垃圾填埋场建设提供参考。     

矿山固体废弃物的综合利用与环保治理

治理环境污染是矿山企业实现可持续发展的前提。介绍了矿山固体废弃物的主动与被动环保治理措施，指出矿山固体废弃物的综合利用是环保治理的根本。     

阳朔铅锌矿的环境现状与尾矿废水处理模式分析

阳朔铅锌矿的环境污染因素主要是采矿废石、选矿尾矿、废液等，主要有害物质为Pb、Cd等重金属元素和残余的选矿药剂，对环境特别是下游环境存在潜在危害。该矿通过建设规范化的尾矿库和废水处理系统，采用尾矿浆由坝体向内(上游)倒流排放沉淀尾矿砂、废水经二级多池串联自然沉淀澄清的处理模式，增强了坝体稳定安全；不使用或极少使用化学沉淀药剂，降低了治污成本。废水处理后，水质清澈无异味，达到国家工业生产污水处理二级排放标准。     

ADCP声波流速流向剖面仪在海洋环境监测与评价中的应用

在简述ADCP声波流速流向剖面仪基本原理的基础上,结合几个典型的环境监测工程实例,简单地介绍了该技术在香港特别行政区海洋环境质量监测、海洋工程环境评价等方面的应用成果.工程应用的实际结果表明,采用ADCP技术能够获得良好的环境监测效果,阐明了这一技术在环境质量监测应用方面的重要性和有效性.     

铀矿石和环境固体样品中210Po的测量

铀矿石和固体环境样品用Ｎａ２Ｏ２,ＮａＯＨ在６５０°Ｃ快速熔融后,用ＨＣｌ中和到ｐＨ值近似为９,以Ｆｅ（ＯＨ）３载带２１０Ｐｏ,调ＨＣｌ酸度为０．２－０．４ｍｏｌ／Ｌ,用抗坏血酸保护镀片,在７０°Ｃ时自镀３ｈ,２１０Ｐｏ的回收率可达９７．８±１．４％。产生的硅胶不影响测量结果。     

固体废弃物处理的岩土工程问题

系统地介绍了与固体废弃物填埋处理有关的岩土工程问题, 包括地质灾害的勘察、预防和治理, 似土废弃物和非土废弃物性能的测试研究, 填埋场和填埋体的稳定和变形分析, 填埋场的渗漏和污染物运移的规律, 粘土和筑坝建材的调查等。     

隧道工程信息监测及其分析与控制

基于新奥法原理,在西山坪高速公路隧道工程监控与信息分析的研究课题中,通过监测所获的大量现场数据,分析了围岩变形特征和规律及其与支护的关系.利用自编软件对监测数据进行了信息处理和计算分析.导出了该隧道各类围岩的稳定性判据,确定了发生危险性的预测方法.提出了初期支护和二次衬砌的最佳时机,利用反馈信息,保障了该隧道施工的安全性、可靠性、合理性和经济性.     

基于典范对应分析的南太湖入湖口浮游植物-环境关系研究

于2008年9月至2009年8月在南太湖入湖口进行了浮游植物统计、鉴定和相关环境因子监测分析。应用CANOCO4.5软件对获得的浮游植物物种数据和环境因子数据进行了典范对应分析(CCA),并作出了物种分布与环境因子关系的二维排序图。结果表明,共检出浮游植物8门93种,所选取的主要环境因子对浮游植物生长影响大小依次为:氮磷比(N/P)总磷(TP)总氮(TN)溶解氧(DO)水温(T)。以水华微囊藻(Microcystis aeruginosa Kütz)为代表的蓝藻门,以简单衣藻(Chlamydomonas simplex Pasch)为代表的衣藻门和啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa Her)为代表的隐藻门中浮游植物受总磷(TP)浓度影响较大。包括小球藻(Chlorella vulgaris Beij)、四角十字藻(Crucigeniaquadrata Morr)、长尾囊裸藻(Phacus longicauda Duj)等多数蓝藻门、绿藻门、硅藻门、裸藻门内的绝大多数浮游植物受水体中氮磷比(N/P)影响较大。