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生物炭辅助湿法球磨锰渣增效吸附Sb(V)

中国环境科学 2024年第7期44卷 3741-3748页

作者：陆红雨程红光 Gratien Twagirayezu 房鑫黄鉎岚邓林波吉波中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室贵州贵阳550081 中国科学院大学北京100049 长江大学资源与环境学院湖北武汉430100

为提高废弃物锰渣Sb(Ⅴ)吸附效能,推动锰渣资源化利用,将生物炭和锰渣1:1混合辅助湿法球磨技术制备了球磨炭基锰渣复合材料(QBM),并结合材料理化性质、浸出毒性和Sb(Ⅴ)吸附性能进行探讨.结果表明,在固液比(材料:去离子水)1:6,转速150r/... 详细信息

为提高废弃物锰渣Sb(Ⅴ)吸附效能,推动锰渣资源化利用,将生物炭和锰渣1:1混合辅助湿法球磨技术制备了球磨炭基锰渣复合材料(QBM),并结合材料理化性质、浸出毒性和Sb(Ⅴ)吸附性能进行探讨.结果表明,在固液比(材料:去离子水)1:6,转速150r/min室温持续8h湿法球磨下,复合材料pH值、电导率、阳离子交换容量和粒径各降低了9.7%、64%、15%、71%,同时Zeta电位更负,由-15mV降至-21mV(P环境锑污染领域的应用潜力,为资源化利用锰渣和缓解锰渣堆存带来的环境污染问题提供了理论支撑.

关键词：生物炭锰渣湿法球磨浸出吸附锑

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稻田土壤微生物多样性对汞甲基化的影响

矿物岩石地球化学通报 2024年

作者：张谦朔郝正东张坤蒲强孟博冯新斌中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室中国科学院大学

稻田土壤中的无机汞在微生物作用下可转化为高神经毒性的甲基汞，被富集至稻米中，从而威胁人体健康。探讨稻田土壤微生物多样性的改变对汞甲基化过程的影响，可拓宽我们对稻田生态系统微生物汞甲基化的认识。本研究利用梯度稀释法改变... 详细信息

稻田土壤中的无机汞在微生物作用下可转化为高神经毒性的甲基汞，被富集至稻米中，从而威胁人体健康。探讨稻田土壤微生物多样性的改变对汞甲基化过程的影响，可拓宽我们对稻田生态系统微生物汞甲基化的认识。本研究利用梯度稀释法改变万山汞矿区稻田土壤微生物多样性，探讨微生物多样性的改变对稻田土壤汞甲基化的影响。结果表明，微生物多样性减少会降低甲基汞的生成潜力，可能是汞甲基化微生物在汞胁迫下适应性代价高导致其相对丰度降低，而潜在的去甲基化微生物因竞争力优势使其相对丰度升高造成的。本研究提供了微生物多样性影响汞甲基化过程的实验证据，强调了微生物群落定植对汞甲基化的重要性。

关键词：水稻土多样性降低汞甲基化

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双氰基二苯代乙烯型双光子荧光温度敏感探针

精细化工 2024年第4期41卷 804-809页

作者：黄池宝王谦遵义师范学院信息工程学院贵州遵义563002 中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室贵州贵阳550002 韶关大学英东生物与农业学院广东韶关512005

对二甲苯分别经过亲电取代、亲核取代、α-位溴代和亲核取代消除反应得到1,4-二氰基-2-甲基-5-(二乙基磷酰基甲基)苯(Ⅴ);咔唑经过亲核取代反应得到中间体4-(9-咔唑基)-苯甲醛(Ⅶ);中间体Ⅴ与Ⅶ经维蒂希-霍纳尔反应得到目标化合物2,5-... 详细信息

对二甲苯分别经过亲电取代、亲核取代、α-位溴代和亲核取代消除反应得到1,4-二氰基-2-甲基-5-(二乙基磷酰基甲基)苯(Ⅴ);咔唑经过亲核取代反应得到中间体4-(9-咔唑基)-苯甲醛(Ⅶ);中间体Ⅴ与Ⅶ经维蒂希-霍纳尔反应得到目标化合物2,5-二氰基-4-甲基-4′-(9-咔唑基)二苯乙烯(供体-π-受体,D-π-A)(SP),反应总产率达45.5%。SP的溶剂生色范围由412 nm(环己烷)红移至541 nm(二甲基亚砜)(最大发射波长),SP具有非常大的双光子吸收截面(δTPA=6930 GM)和高的荧光量子产率[Φ=0.992(环己烷)],其荧光强度对溶剂极性和温度显示很强的依赖性。在单光子荧光发射(OPE)和双光子荧光发射(TPE)谱图中,SP的单、双光子荧光发射强度与温度之间的线性相关系数(R^(2))均>0.998,表达式分别为IF=–0.0141θ+1.2881(OPE)和IF=–0.0143θ+1.2698(TPE)[IF为荧光强度,θ为温度(℃)]。

关键词：溶剂生色二苯代乙烯双光子激发环境敏感探针咔唑功能材料

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喀斯特河流生物碳泵效应的营养盐限制及对富营养化缓解的意义——以漓江流域为例

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地球与环境 2024年

作者：柴琦浓薛云凤孙海龙贺海波马震曹文芳邵明玉中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室中国科学院大学合肥学院

生物碳泵效应是形成长期稳定碳酸盐风化碳汇的关键机制之一。富营养化是生物碳泵效应的特殊阶段，表现为水体水质差，有害蓝藻占主导地位。喀斯特水体中生物碳泵效应的限制性营养元素不仅有氮和磷，还包括碳。目前，喀斯特水体中生物碳... 详细信息

生物碳泵效应是形成长期稳定碳酸盐风化碳汇的关键机制之一。富营养化是生物碳泵效应的特殊阶段，表现为水体水质差，有害蓝藻占主导地位。喀斯特水体中生物碳泵效应的限制性营养元素不仅有氮和磷，还包括碳。目前，喀斯特水体中生物碳泵效应的碳施肥（碳限制）及其对蓝藻型富营养化的缓解已经在大型模拟实验场和湖库中取得了初步的验证，但针对喀斯特河流的相关研究则尚未见报道。本研究在2022—2023年期间选择典型的喀斯特河流-漓江流域进行了系统采样，以研究喀斯特河流中生物碳泵效应的碳限制及对富营养化的缓解。研究结果表明漓江流域各监测点的水化学受岩性的影响存在空间差异，水化学的季节性动态规律则更多地受到雨水稀释效应和生物碳泵效应的协同影响；漓江流域水体初级生产力首先受到P限制的影响，其次是C限制的影响。与以往的研究不同，蓝藻/（绿藻+硅藻）比例与溶解态CO2呈现出正的相关关系，这可能与蓝藻二氧化碳浓缩机制（CCM,CO2Concentrating Mechanism）的遗传多样性和生理灵活性以及水动力条件有关。因此，在喀斯特水体中采取人工充入CO2强化生物碳泵强度的措施仍需谨慎，尤其是在水质未达到富营养化且流速较快的河流系统。

关键词：喀斯特河流生物碳泵效应营养盐限制碳增汇富营养化缓解

广西白云岩风化土壤剖面稀土元素地球化学特征

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地球与环境 2024年

作者：鲁文佳宁增平高庭宋长顺刘意章孙静肖唐付刘承帅中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室中国科学院大学广州大学环境科学与工程学院

稀土元素（REE）常被用于示踪岩石风化成土过程、土壤物质来源与成因示踪等研究，研究碳酸盐岩及其发育土壤的稀土元素地球化学特征对于深入认识岩石风化成土过程以及元素地球化学循环等具有重要意义。本文选取广西某白云岩原生风化剖... 详细信息

稀土元素（REE）常被用于示踪岩石风化成土过程、土壤物质来源与成因示踪等研究，研究碳酸盐岩及其发育土壤的稀土元素地球化学特征对于深入认识岩石风化成土过程以及元素地球化学循环等具有重要意义。本文选取广西某白云岩原生风化剖面为研究对象，对剖面中稀土元素的含量、空间分布特征和迁移规律等进行研究与探讨。结果表明：（1）广西环江白云岩风化剖面基岩稀土元素平均含量仅为2.110μg/g，从基岩到表层土，稀土元素含量呈现逐渐升高趋势，具体表现为：基岩更多还原AbstractFilter('ChDivSummary', 'ChDivSummaryMore', 'ChDivSummaryReset');

关键词：稀土元素碳酸盐岩风化剖面地球化学特征

磷尾矿钝化材料研制及其对土壤重金属的修复机制

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矿物学报 2024年第3期44卷 326-334页

作者：吴珊珊刘意章周旺旺商立海中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室贵州贵阳550081 中国科学院大学北京100049

我国场地土壤面临严峻的重金属污染问题。活性钝化是一种较成熟的原位修复技术,而高效低成本钝化材料的缺乏限制了该技术应用。本研究基于磷尾矿废弃物制备的羟基磷灰石材料,探究了材料对Zn-Cd-Pb混合溶液中重金属的去除及对土壤中重金... 详细信息

我国场地土壤面临严峻的重金属污染问题。活性钝化是一种较成熟的原位修复技术,而高效低成本钝化材料的缺乏限制了该技术应用。本研究基于磷尾矿废弃物制备的羟基磷灰石材料,探究了材料对Zn-Cd-Pb混合溶液中重金属的去除及对土壤中重金属的钝化机制。结果表明,多金属体系中羟基磷灰石材料对Pb的吸附量显著高于Zn和Cd,pH对吸附量的影响与金属元素种类和浓度有关。土壤钝化实验结果显示,添加材料可降低土壤中水溶态Zn、Cd、Pb含量,且酸性土壤中水溶态重金属含量的降幅高于中性土壤。由于羟基磷灰石溶解后可与重金属形成磷酸盐沉淀,且添加材料可使土壤pH升高,从而促进重金属形成碳酸盐和氢氧化物沉淀、增加土壤组分对重金属的吸附,钝化后土壤中重金属由可交换态向碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和残渣态等稳定态转化。本研究通过磷尾矿渣废弃物研制了一种低成本高效的重金属钝化材料,有望为场地土壤重金属污染修复提供新的技术选择。

关键词：羟基磷灰石矿区土壤修复重金属钝化

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溶剂法脱萜制备水溶性姜精油工艺的实验研究

食品与发酵工业 2024年第3期50卷 218-223,231页

作者：吴豫平刘治年田弋夫余德顺贵州大学化学与化工学院贵州贵阳550025 中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室超临界流体技术研究中心贵州贵阳550081

以超临界CO 2萃取贵州小黄姜所得的姜精油为原料,采用溶剂法脱萜制备水溶性姜精油。运用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)技术对姜精油挥发性成分进行定性和定量,结合气味活性值分析姜精油中挥发性成分对香气的贡献,确定分离目标脱萜物和保留目标香气物,以这两类物质组分的相对含量为考察指标,通过单因素试验得到最优工艺技术参数:70%(体积分数)丙二醇水溶液、离心转速6000 r/min及离心时间15 min、搅拌温度30℃及搅拌时间60 min、料液比(g∶mL)3∶20。在该工艺参数条件下制备的水溶性姜精油相比于原料姜精油的目标脱萜物相对含量从49.20%降低到36.75%,保留香气物从18.59%增加到25.70%。该研究为水溶性姜精油的制备提供了新的技术可行性,有助于拓展姜精油的市场应用空间和范围,并为天然植物精油脱萜制备水溶性精油提供了新的研究思路方法。

关键词：生姜精油脱萜水溶性精油溶剂法气味活性值

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鬼斧神工之喀斯特洞穴

矿物岩石地球化学通报 2024年

作者：罗维均刘彧中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室中国科学院普定喀斯特生态系统观测研究站

喀斯特地貌（Karst Landform）是地下水与地表水对可溶性岩石溶蚀与沉淀（化学作用），侵蚀与沉积（物理作用），以及重力崩塌、坍塌、堆积等作用形成的地貌，以斯洛文尼亚的喀斯特高原命名，中国亦称之为岩溶地貌，为中国五大造型地貌...

喀斯特地貌（Karst Landform）是地下水与地表水对可溶性岩石溶蚀与沉淀（化学作用），侵蚀与沉积（物理作用），以及重力崩塌、坍塌、堆积等作用形成的地貌，以斯洛文尼亚的喀斯特高原命名，中国亦称之为岩溶地貌，为中国五大造型地貌之一。

关键词：

基于土壤侵蚀模型的汞矿区污染风险评价及影响因子研究

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环境科学学报 2024年第4期44卷 306-315页

作者：郑贤武陈华丽陈扣平李平王挺吴吉春浙江工商大学环境科学与工程学院杭州310012 南京大学地球科学与工程科学院南京210032 中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室贵阳550081

为了研究汞矿区的非点源污染(NSP)问题,本研究基于土壤侵蚀模型(RUSLE)和地理信息系统(GIS)提出了一种新型的汞矿区NSP风险评价模型(MPRAM),并应用于贵州铜仁翁曼河流域的汞矿区.土壤的检测结果表明,研究区的土壤汞含量为0.13~2365.79 m... 详细信息

为了研究汞矿区的非点源污染(NSP)问题,本研究基于土壤侵蚀模型(RUSLE)和地理信息系统(GIS)提出了一种新型的汞矿区NSP风险评价模型(MPRAM),并应用于贵州铜仁翁曼河流域的汞矿区.土壤的检测结果表明,研究区的土壤汞含量为0.13~2365.79 mg·kg^(-1),高于0.07mg·kg^(-1)的区域背景值,超过50%的区域汞含量高于33 mg·kg^(-1),高于建筑用地的管制标准;土壤可侵蚀性平均值为0.042 t·h·MJ^(-1)·mm^(-1),表明研究区的土壤具有较强的侵蚀风险,容易发生侵蚀现象.MPRAM的结果表明,NSP污染的低风险地区的占比最高(50.24%),低风险区主要集中在下游地区;中度及以上风险区域主要集中在中上游地区,靠近尾矿库及汞矿废弃厂地,面临的汞污染风险更大;流域内大部分人类活动位于中高风险区域,而在人类活动中,水稻种植是主要的日常活动,一定程度影响了NSP污染的发展.模型的评价结果可为决策者对流域内的人类活动和尾矿问题决策提供基础数据,并为汞矿区的非点源污染治理提供支撑.

关键词：非点源污染汞矿区风险评估土壤侵蚀

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