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碱性条件下Cr(Ⅵ)和腐殖酸对赤铁矿胶体在多孔介质中迁移过程的机理研究
被引量：
4
1
作者
高羽
卢合峰
+4 位作者
秦雪芬
吕媛
杨潇
商建英
阎秀兰
《环境科学研究》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期901-907,共7页
赤铁矿胶体是一种广泛存在于土壤中的活性组分,可与重金属Cr(Ⅵ)发生吸附、沉淀、络合等多种化学作用,从而影响Cr(Ⅵ)在土壤中的迁移富集.探究赤铁矿胶体-Cr(Ⅵ)-腐殖酸(HA)三元体系在多孔介质中的共迁移过程,对于深入理解Cr(Ⅵ)污染过...
赤铁矿胶体是一种广泛存在于土壤中的活性组分,可与重金属Cr(Ⅵ)发生吸附、沉淀、络合等多种化学作用,从而影响Cr(Ⅵ)在土壤中的迁移富集.探究赤铁矿胶体-Cr(Ⅵ)-腐殖酸(HA)三元体系在多孔介质中的共迁移过程,对于深入理解Cr(Ⅵ)污染过程和防控原理具有重要意义.该研究通过吸附、聚集和柱迁移实验,探究了碱性条件下Cr(Ⅵ)和HA对赤铁矿胶体的聚集动力学和迁移能力的影响.结果表明:与不加Cr(Ⅵ)相比,加入0.25~10 mg/L Cr(Ⅵ)会提高赤铁矿胶体的ζ电势,降低胶体与石英砂之间的最大排斥势垒,阻滞赤铁矿胶体在砂柱中迁移,穿透峰值从61%降至50%左右.引入HA会增加赤铁矿胶体表面负电荷,增强Cr(Ⅵ)与赤铁矿胶体之间的静电斥力,且与Cr(Ⅵ)竞争吸附赤铁矿胶体表面的结合位点,抑制Cr(Ⅵ)在赤铁矿胶体上的吸附,导致胶体与石英砂之间的最大排斥势垒升高.Cr(Ⅵ)和HA的吸附先后顺序对赤铁矿胶体稳定性和迁移性有显著影响.赤铁矿胶体在HA-Cr(Ⅵ)体系中的ζ电势和水合粒径(分别为−30 mV和200~300 nm)比Cr(Ⅵ)-HA体系(分别为−28 mV和400~500 nm)要小,且在HA-Cr(Ⅵ)体系中穿透峰值更高.研究显示,在碱性条件下,尽管HA会抑制Cr(Ⅵ)在赤铁矿胶体表面上的吸附,但会增加赤铁矿胶体在环境中的稳定性和迁移性,使得吸附在赤铁矿胶体表面的Cr(Ⅵ)随胶体发生共迁移的可能性增加,具有潜在的环境风险.
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关键词
赤铁矿胶体
腐殖酸
Cr(Ⅵ)
稳定性
迁移
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职称材料
典型城市工业集聚区土壤重金属污染精准刻画及健康风险评估
被引量：
6
2
作者
卢合峰
阎秀兰
+2 位作者
刘思言
苏艳超
杨潇
《华中农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期185-195,共11页
为提高工业集聚区土壤污染刻画模型的精度,以河北省某在产工业聚集区土壤重金属作为研究对象,对比研究距离权重法(IDW)、普通克里金(OK)、支持向量机(SVM)和梯度提升决策树(GBDT)等不同插值方法在处理浓度非平稳、有偏数据的刻画精度问...
为提高工业集聚区土壤污染刻画模型的精度,以河北省某在产工业聚集区土壤重金属作为研究对象,对比研究距离权重法(IDW)、普通克里金(OK)、支持向量机(SVM)和梯度提升决策树(GBDT)等不同插值方法在处理浓度非平稳、有偏数据的刻画精度问题。结果显示:该场地土壤中主要污染物为As,GBDT在刻画土壤As污染时表现出最高的精度(R^(2)=0.9115);GBDT可视化结果发现,As的浓度分布格局为“斑块聚集”,并且表现出明显向深层迁移的趋势;相关性分析结果表明,As浓度在场地土壤中的分异行为主要与土壤岩性和水文地质条件有关;蒙特卡罗模拟风险评估结果显示,场地土壤成人和儿童的总致癌风险指数均超过指导值,并且儿童遭受的非致癌性和致癌性风险高于成人。
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关键词
土壤污染
空间分布
机器学习
梯度提升决策树
蒙特卡罗模拟
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职称材料
题名
碱性条件下Cr(Ⅵ)和腐殖酸对赤铁矿胶体在多孔介质中迁移过程的机理研究
被引量：
4
1
作者
高羽
卢合峰
秦雪芬
吕媛
杨潇
商建英
阎秀兰
机构
中国科学院地理科学与资源研究所
中国科学院大学
邢台市生态环境局邢东新区分局
中国农业大学土地科学与技术学院
出处
《环境科学研究》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期901-907,共7页
基金
国家自然科学基金项目(No.U21A2023,42207456)
天津市科技计划项目(No.22YFYSHZ00310)。
文摘
赤铁矿胶体是一种广泛存在于土壤中的活性组分,可与重金属Cr(Ⅵ)发生吸附、沉淀、络合等多种化学作用,从而影响Cr(Ⅵ)在土壤中的迁移富集.探究赤铁矿胶体-Cr(Ⅵ)-腐殖酸(HA)三元体系在多孔介质中的共迁移过程,对于深入理解Cr(Ⅵ)污染过程和防控原理具有重要意义.该研究通过吸附、聚集和柱迁移实验,探究了碱性条件下Cr(Ⅵ)和HA对赤铁矿胶体的聚集动力学和迁移能力的影响.结果表明:与不加Cr(Ⅵ)相比,加入0.25~10 mg/L Cr(Ⅵ)会提高赤铁矿胶体的ζ电势,降低胶体与石英砂之间的最大排斥势垒,阻滞赤铁矿胶体在砂柱中迁移,穿透峰值从61%降至50%左右.引入HA会增加赤铁矿胶体表面负电荷,增强Cr(Ⅵ)与赤铁矿胶体之间的静电斥力,且与Cr(Ⅵ)竞争吸附赤铁矿胶体表面的结合位点,抑制Cr(Ⅵ)在赤铁矿胶体上的吸附,导致胶体与石英砂之间的最大排斥势垒升高.Cr(Ⅵ)和HA的吸附先后顺序对赤铁矿胶体稳定性和迁移性有显著影响.赤铁矿胶体在HA-Cr(Ⅵ)体系中的ζ电势和水合粒径(分别为−30 mV和200~300 nm)比Cr(Ⅵ)-HA体系(分别为−28 mV和400~500 nm)要小,且在HA-Cr(Ⅵ)体系中穿透峰值更高.研究显示,在碱性条件下,尽管HA会抑制Cr(Ⅵ)在赤铁矿胶体表面上的吸附,但会增加赤铁矿胶体在环境中的稳定性和迁移性,使得吸附在赤铁矿胶体表面的Cr(Ⅵ)随胶体发生共迁移的可能性增加,具有潜在的环境风险.
关键词
赤铁矿胶体
腐殖酸
Cr(Ⅵ)
稳定性
迁移
Keywords
hematite colloids
humic acid
Cr(Ⅵ)
stability
migration
分类号
X53 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
典型城市工业集聚区土壤重金属污染精准刻画及健康风险评估
被引量：
6
2
作者
卢合峰
阎秀兰
刘思言
苏艳超
杨潇
机构
邢台市生态环境局邢东新区分局
中国科学院地理科学与资源研究所/陆地表层格
局
与模拟院重点实验室
中国科学院大学
石家庄市平山
环境
监控中心
出处
《华中农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期185-195,共11页
基金
国家自然科学基金项目(42207456,U21A2023)。
文摘
为提高工业集聚区土壤污染刻画模型的精度,以河北省某在产工业聚集区土壤重金属作为研究对象,对比研究距离权重法(IDW)、普通克里金(OK)、支持向量机(SVM)和梯度提升决策树(GBDT)等不同插值方法在处理浓度非平稳、有偏数据的刻画精度问题。结果显示:该场地土壤中主要污染物为As,GBDT在刻画土壤As污染时表现出最高的精度(R^(2)=0.9115);GBDT可视化结果发现,As的浓度分布格局为“斑块聚集”,并且表现出明显向深层迁移的趋势;相关性分析结果表明,As浓度在场地土壤中的分异行为主要与土壤岩性和水文地质条件有关;蒙特卡罗模拟风险评估结果显示,场地土壤成人和儿童的总致癌风险指数均超过指导值,并且儿童遭受的非致癌性和致癌性风险高于成人。
关键词
土壤污染
空间分布
机器学习
梯度提升决策树
蒙特卡罗模拟
Keywords
soil pollution
spatial distribution
machine learning
gradient boosting decision tree
Monte Carlo-based simulation
分类号
X53 [环境科学与工程—环境工程]
X820.4 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
碱性条件下Cr(Ⅵ)和腐殖酸对赤铁矿胶体在多孔介质中迁移过程的机理研究
高羽
卢合峰
秦雪芬
吕媛
杨潇
商建英
阎秀兰
《环境科学研究》
CAS
CSCD
北大核心
2024
4
在线阅读
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职称材料
2
典型城市工业集聚区土壤重金属污染精准刻画及健康风险评估
卢合峰
阎秀兰
刘思言
苏艳超
杨潇
《华中农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
6
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职称材料
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