开滦煤洗选过程中稀土元素的迁移和分配特征

以河北开滦矿区晚古生代煤及其洗选产品为研究对象，运用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）和逐级化学提取的方法，对稀土元素的质量分数及其在洗选过程中的迁移和分配特征进行了研究。结果表明，开滦矿区煤中稀土元素没有明显富集；稀土元素在入洗原煤及其洗选产品中，以煤泥中质量分数最高，尾煤次之，在尾煤和煤泥中均相对富集；稀土元素在精煤中的质量分数最低；同原煤相比，中煤的稀土元素质量分数没有明显变化。原煤及其洗选的4种产品中的稀土元素分配模式基本相同，主要差别是质量分数的不同。稀土元素在洗选过程中的分配行为和赋存状态主要受控于黏土矿物，其次是有机质。     

自然水体中生物膜的主要化学组分与水体中相关化学物质的关系

自然水体中大多数微生物是以附着状态而不是以游离状态存在的 [1] .微生物附着在固体表面形成生物膜 ,存在于河流、湖泊及湿地环境中的岩石、表层沉积物和悬浮颗粒物表面 ,由不同种类的微生物组成 [2 ] .从环境微生物学角度来看 ,生物膜被定义为一种活跃地生长发育着的单一或混合的微生物群体 ,其不可逆地附着到一种活跃的或非活跃的表面 [3] ,并由微生物群体组成 [4 ] .从环境化学角度来看 ,生物膜是由金属氧化物、有机质及少量矿物质组成的 .金属氧化物和有机质在影响重金属于固相吸附的相对作用已有报道 [5～ 10 ] .生物膜在自然水体中是…     

矿区农田土壤砷污染的可见-近红外反射光谱分析研究

利用在实验室获取的矿区农田土壤可见-近红外反射光谱与土壤As污染浓度、Fe和有机质含量数据构建了As和Fe浓度及有机质含量的PCR与PLSR预测模型;为提高模型的稳定性和预测能力,对原始光谱数据进行了预处理即,一和二阶微分(F/SD)、基线校正(B)、变量标准规一化(SNV)、多次散射校正(MSC)和连续统去除(CR)。研究表明：变量标准规一化(SNV)、多次散射校正(MSC)和连续统去除(CR)分别对As, Fe和OM的PCR模型的预测能力有明显的改善(各PCR模型的因子数、相对RMSEP和R2分别5,0.304 0,0.368 5;3,0.144 3,0.476 2和3,0.171 2,0.408 4)。预测As和Fe浓度及有机质含量的最优PCR模型使用了一些共同的波段：450, 1 000, 1 400, 1 900, 2 050, 2 200, 2 250, 2 400和2 470 nm。因此,可以通过遥感技术来检测土壤污染物浓度及其他物质含量,从而为土壤环境质量的遥感监测提供参考。     

利用紫外和荧光光谱指示臭氧降解典型内分泌干扰物的研究

污水处理和再生回用是缓解我国水污染严重和水资源紧张的有效途径。二级出水水量大、稳定且水质相对良好，是污水再生回用的良好水源。然而，二级出水中广泛存在内分泌干扰物(endocrine disrupting compounds, EDCs)，对其再生回用形成了潜在的安全风险。臭氧氧化是去除EDCs的有效方法，但二级出水中存在着多种有机质，臭氧降解EDCs的过程中同时和有机质中的活性基团发生反应，引起一定程度的臭氧衰减，从而对EDCs的臭氧氧化造成影响。有机质中与臭氧反应的活性基团变化可反映为特征紫外和荧光光谱的变化。因此，可以采用特征紫外和荧光光谱变化来指示臭氧对EDCs的降解效果。本研究通过考察二级出水中主要的三类有机质代表(腐殖酸、牛血清蛋白和海藻酸钠)对臭氧衰减动力学的影响，进一步解析有机质对5种典型EDCs臭氧降解规律的影响，在此基础上考察特征紫外和荧光光谱与EDCs臭氧降解效果的关系，以期筛选出二级出水中EDCs臭氧降解效果的指示参数，并建立其与EDCs降解效率之间的定量关系，从而以这些指示参数来预测EDCs的臭氧化降解情况，简化EDCs检测。该研究中五种目标EDCs(雌酮(E1)、雌二醇(E2)、雌三醇(E3)、17α-乙炔基雌二醇(EE2)和双酚A(BPA))采用超高效液相色谱-双质谱联用技术同时分析定量。通过考察不同种类二级出水有机质对臭氧衰减动力学和EDCs降解效果的影响发现三种有机质均可促进臭氧衰减，对EDCs的臭氧化降解效率均有抑制作用，顺序依次是腐殖酸>牛血清蛋白>海藻酸钠；三种有机质的紫外-可见光谱特征谱图表明有机质中能与臭氧反应的活性基团在紫外-可见光有特定的响应特征；三种有机质的三维荧光光谱特征谱图表明富里酸类腐殖质及喹啉类结构对臭氧消耗均有显著的贡献；腐殖酸在254，258和280 nm的紫外吸光度及激发波长/发射波长(Ex/Em)=240/396 nm，Ex/Em=345/436 nm的荧光吸光度去除率与臭氧投加量显著相关；其中280 nm处的特征紫外吸光度UVA₂₈₀，特征荧光吸光度Ex/Em=240/396 nm可作为臭氧降解EDCs的指示参数，具体为UVA₂₈₀去除率大于18%或者Ex/Em=240/396 nm去除率大于35%时，1 μmol·L-1的5种EDCs几乎被完全降解。此研究对污水处理厂臭氧去除EDCs过程中臭氧剂量的优化及EDCs去除效果具有指导作用，且可避免复杂的EDCs检测。     

FT-NIR光谱法与Whittaker平滑应用于土壤有机质和总氮的定量检测

研究了傅里叶近红外(FT-NIR)光谱法和Whittaker平滑在土壤有机质、总氮的定量检测中的应用;Whittaker平滑结合偏最小二乘法,分别对全谱、二倍频、一倍频和合频4个区域的光谱数据建立并优选定标模型;对有机质和总氮的成分含量进行定量分析。结果表明,Whittaker平滑在各个区域的分析中均表现出了提高模型预测精度的能力;经过各个区域的建模效果的比较,找到土壤有机质的优选区域是合频(5500~4000 cm-1),土壤总氮的优选区域是一倍频(7000~5500 cm-1)。经过检验,优选的区域能够为土壤的有机质和总氮建立良好的FT-NIR定标模型。     

红外光谱在土壤有机质研究中的应用

红外光谱法作为有机物结构研究的一种重要手段，已在土壤有机质研究中得到广泛应用，特别是近年来傅里叶变换红外光谱的引入以及与色谱的联用，更使这方面研究获得较大进展。本文就此进展作一概述。     

新疆巴里坤湖晚第四纪沉积地球化学特征与古气候

根据新疆巴里坤湖晚第四纪沉积的有机质、化学元素分布与古气候关系的讨论,得到如下结论:1.有机质和化学元素分布与生物地层旋回有很好的相关性,表明中纬度内陆干旱区存在着冷湿—暖干的气候格局,这一格局从晚更新世以来即制约着本区地球化学环境的发展。2.在干旱区封闭湖盆,有机质组成和化学元素组合变化主要受有效降水多寡(或湿度)的控制和影响,C/N、Sr/Ba和CaO/MgO比值均反映本区古气候变化具有周期性。3.多数化学元素和CaCO_3含量分布表明本区古气候自更新世以来向着干旱化波动发展。     

还原性物质对土壤中有机碳测定的影响研究

土壤中还原性物质会使得有机碳/质测定值偏高,尤其是矿区还原性土壤检测时,经常会因为还原性物质过高而影响土壤有机碳的测定,本文通过室内添加外源的方式来考察二价铁、二价锰、氯离子、亚硝酸根离子、亚硫酸根离子对有机碳/质测定的干扰。并且通过预烘烤的方式,考察烘烤温度,暴露时间对干扰去除效果的影响。此外研究中还考察了硫酸银的添加量对去除氯离子的干扰的影响。研究表明在50℃下,预烘24h,可以有效去除20%的二价铁、二价锰及亚硝酸根离子、亚硫酸根离子的影响;添加0.10g硫酸银可以有效去除20%的含量氯离子对有机质测定的干扰。将五种离子综合考虑,在50℃烘箱烘干24h后,加入0.10g硫酸银去除氯离子干扰,其检测值与原标准值一致,方法精密度（RSD）在2.94%~7.67%之间,方法准确度（RE）在0.69%～-3.19%之间,结果准确可靠。     

结冰过程对溶解性有机质典型组分还原Cr(Ⅵ)的影响

研究了结冰过程对溶解性有机质(DOM)的4种典型组分草酸、酒石酸、苹果酸和柠檬酸还原Cr(Ⅵ)的影响.结果表明,在低浓度下Cr(Ⅵ)在水溶液中不能被4种有机酸所还原;而在冰中,不同的有机酸对Cr(Ⅵ)的去除均有促进作用,且去除效果随着有机酸浓度的增大逐渐增强.4种有机酸的作用效果强弱顺序为草酸酒石酸苹果酸柠檬酸.通过使用不同浓度的无机盐和无机酸可以改变冰表面上类似液体层的厚度来抑制Cr(Ⅵ)的还原,作用效果与无机盐种类无关.溶液的初始pH值和有机酸结构是影响Cr(Ⅵ)还原的重要因素.实验条件下冷冻浓缩效应的富集倍数至少可达10~3,对冰中草酸去除Cr(Ⅵ)有明显的促进作用.     

不同浓度猪、奶牛粪水中温厌氧发酵沼液中DOM的光谱特征

养殖粪水中物质的组成变化决定其潜在的环境效应,溶解性有机质（DOM）是养殖粪水的重要组成部分。研究对总固体浓度（TS）分别为4%和8%的猪、奶牛粪水进行批次中温厌氧发酵试验,分析了猪粪和奶牛粪沼液中DOM的含量变化,并结合三维荧光光谱（3DEEM）和平行因子分析法（PARAFAC）,解析沼液DOM的荧光光谱特性及组分变化特征。结果表明,中温厌氧发酵结束后,沼液中DOM含量均极显著（p＜0.001）降低。沼液DOM主要包含类酪氨酸、类富里酸、类色氨酸和类胡敏酸4种荧光组分,其中类胡敏酸的相对含量均显著（p＜0.05）增加,但类富里酸的相对含量仅在TS为8%的处理中增加,而在TS为4%的处理中降低。沼液DOM的腐殖化指数均极显著（p＜0.01）增加,但猪粪沼液DOM的腐殖化程度明显高于奶牛粪沼液。研究结果为畜禽粪便沼液农田利用的潜在环境效应评价提供理论支撑。