植物排放的羰基化合物及其与大气的交换

综述了植物来源的羰基化合物的研究结果,并着重总结了植物与大气之间羰基化合物的交换研究.羰基化合物在植物与大气之间的交换包括植物本身排放羰基化合物、羰基化合物沉降到植物叶片以及植物对羰基化合物的吸收和代谢3个过程.在植物周围空气中羰基化合物的浓度与交换补偿点的关系决定交换的方向:羰基化合物是被植物排放到大气中,还是沉降到植物叶面.当其在空气中的浓度低于补偿点时,植物排放羰基化合物;而当其在空气中的浓度高于补偿点时,羰基化合物沉降到植物叶面.作者还提出,与人类生活密切相关的景观植物的排放应受到格外的重视.利用植物代谢有害污染物的能力来净化空气,是植物修复技术在大气污染环境中的应用.筛选吸收、代谢污染物强的植物种类,科学搭配种类组成,建立不同类型的人工植物群落,以实现最佳植物净化效果.将环境科学与生态学、遗传学等多学科结合起来,探索更为理想的植物修复方法是未来的主要研究方向.     

大气中羰基化合物的研究进展

羰基化合物是大气中重要的毒性挥发性有机物.近lO年来国内外学者对大气羰基化合物进行了较多的调查和研究.文章对相关调查研究的主要发现进行了系统的综述.文献资料显示.国内的研究主要集中在北京、广州、青岛、杭州和香港.尤其是广州.在最常检测到的羰基化合物中,甲醛、乙醛和丙酮的浓度相对较高.绝大部分研究发现,羰基化合物浓度呈现市区和工业区的高于郊区或乡村的,室内的高于室外的,夏季的高于冬季的,并且有明显的日变化规律.很多研究者根据甲醛/乙醛(C1/C2)和乙醛/丙醛(C2/C3)浓度比以及不同羰基化合物间的相关性来推断羰基化合物的可能来源,这些可能来源包括汽车尾气、大气光化学反应等.但上述方法不能判断羰基化合物的准确来源及不同释放源的贡献率.作者认为,应该借助碳同位素分析方法或其他新技术来加强大气羰基化合物的释放源及其贡献率的研究.此外,大气羰基化合物在不同气候条件下的形成、反应、迁移和转化机理也值得进一步研究.     

广州大气低分子量羰基化合物的季节变化

对广州市区荔湾和五山两个代表性采样点的低分子量羰基化合物(甲醛、乙醛、丙酮和丙醛)进行了季节变化研究.实验方法是应用羰基化合物和2,4-二硝基苯肼(DNPH)迅速反应生成衍生物,产物在高效液相色谱上检测.按冬、夏两季进行样品采集,每次连续采样4 d.研究发现丙酮质量浓度最高,其次是甲醛和乙醛.夏季的羰基化合物质量浓度值高于冬季的.除丙酮外,甲醛、乙醛、丙醛的质量浓度是荔湾采样点高于五山采样点.甲醛/乙醛、乙醛/丙醛质量浓度比值显示广州大气中羰基化合物主要与人为来源有关.羰基化合物之间的相关性冬季好于夏季,暗示羰基化合物冬季来源比夏季简单.羰基化合物的来源主要有汽车排放、大气光化学反应,还可能与植物排放、烟草烟气、实验室所用溶剂有关.     

取代苯酚类化合物生物毒性的模拟预测

以化合物中的非氢原子及非氢原子之间的关系为结构描述符,对部分取代苯酚类化合物结构进行了参数化表征.通过多元线性回归(MLR)和偏最小二乘回归(PLS)建立了化合物结构与毒性关系模型,分析了影响化合物毒性的结构参数,并将结果与文献进行了对比.2个模型的相关系数分别达0.984和0.988,模型具有良好的拟合能力与预测能力;化合物苯环上的取代基越多,该化合物可能具有较大的毒性值;本文取得的结果明显优于文献结果.本文对于环境中的有机污染物的结构与生物毒性关系研究具有一定的参考价值.     

空气清新剂中挥发性有机物的组成及其对室内空气质量的潜在影响

研究调查了广州市各大型超市销售的14个品牌,15种不同香型,共26个盒装空气清新剂中挥发性有机物（VOCs）的成分.通过顶空GC-MS分析获得的结果可以看出各个空气清新剂的成分组成差别较大,即使是相同香型的产品,其中的化合物种类和百分比浓度都不尽相同.定性出94种化合物,包括烯烃18种,醇类15种,醛类14种,酮类4种,醚类5种,酚类1种,酯类25种及其它化合物12种,其中萜类化合物约占总化合物数量的40%.β-月桂烯、罗勒烯、苧烯、苯乙醇、乙酸苄酯、β-蒎烯、β-水芹烯、伞花烃、1-甲基-4-（1-甲基乙烯基）苯、里拉醇等化合物在各种清新剂中出现频率为100%.空气清新剂中萜类化合物与臭氧反应,可生成二次有机气溶胶,对室内空气质量造成影响.     

孤对电子杂环化合物的代谢化学和生物学研究进展

地球环境特别是化石燃料中存在着大量含硫,氮和氧孤对电子杂环化合物.对孤对电子杂环化合物代谢机制的研究具有重要的科学意义和实践价值.生物法降解这些杂环化合物具有较化学法无可比拟的优势,主要表现在生物法具有反应专一性好,反应条件温和,可实现许多化学上难以实现的反应.本文结合课题组的近期研究,尝试论述国内外的部分研究进展.     

岸滩模拟溢油生物降解条件下原油中双环倍半萜变化规律

以渤西油田海上平台中质原油作为研究对象,进行岸滩模拟溢油生物降解实验.采用气相色谱与质谱联用技术(GC-MS)对原油中双环倍半萜化合物进行了分析,探讨了不同生物降解条件下双环倍半萜化合物的分布规律,并对该化合物诊断比值的变化规律以及稳定性进行了考察.研究结果表明,经过21 d的生物降解,加入生物降解菌剂和营养盐的原油中双环倍半萜化合物的分布变化不大,加入生物降解菌剂和缓释肥的原油中双环倍半萜化合物降解比较大.经过t检验分析,经过21 d短期生物降解,双环倍半萜化合物诊断比值DR3、DR6、DR9以及DR10,可以用于判别生物降解前21 d内油样是否来自同一油源.双环倍半萜化合物诊断比值对于溢油来源鉴别具有重要意义.     

天然有机质模型化合物在无机矿物表面的吸附

天然有机质(NOM)在全球碳循环中扮演重要角色,而无机矿物对有机碳稳定具有重要作用.本实验以Fe2O3(纳米和微米颗粒)和高岭土为吸附剂,探讨复杂多组分NOM模型化合物(单宁酸、没食子酸、富马酸钠和油酸钠)在无机矿物表面的吸附稳定机理.结果表明,4种不同性质的模型化合物在矿物表面均呈现明显的非线性吸附.纳米氧化铁较大的比表面积能够提供更多的吸附位点,有利于其对模型化合物的吸附,但是其比表面积的有效性最低,显示其极大的吸附潜力.不管是芳香性还是脂肪性化学物质,大分子模型化合物的吸附显著高于小分子模型化合物,说明NOM的模型化合物中大分子组分更倾向于吸附在无机矿物表面,这一现象提示NOM在无机矿物表面发生选择性吸附时,有可能优先吸附大分子组分.     

灰霾天气对北京市三环空气中羰基化合物浓度和来源的影响

羰基化合物是城市交通圈大气中的主要污染物之一,其中大多数化合物具有刺激性和毒性,受到人们的广泛关注. 目前,在区域大气环境方面,研究多集中在区域大气的污染状况和浓度变化特征的观测,而较少涉及灰霾天气对羰基化合物浓度变化的影响.     

硝基化合物的高效液相色谱(HPLC)分析

硝基化合物是炸药废水的主要成分,大部分硝基化合物具有较高的毒性.本文对奥克托今、黑索今、1,3,5-三硝基苯、1,3-二硝基苯、硝基苯、2,4,6-三硝基甲苯、2-氨基-4,6-二硝基甲苯、2,4-二硝基甲苯共8种硝基化合物的紫外光谱和液相色谱分离条件进行了研究,其最佳检测波长分别为228 nm、227 nm、227 nm、237 nm、272 nm、230 nm、226 nm、244 nm.本文建立了8种硝基化合物的高效液相色谱测定方法,色谱条件为:色谱柱为ZORBAX SB-C18(3.0 mm×250 mm,5μm),检测器为紫外检测器,流动相为甲醇-水(50∶50),流速为0.5 mL.min-1.水中8种硝基化合物可以在13 min内得到较好的分离,检出限均≤0.8 ng,回收率大于95%.     

使用ACQUITY UPLC H-Class和Xevo TQD液相/串联质谱仪进行水中药物和个人护理产品(PPCP)的多残留分析

近年来,水体中存在的药物和个人护理产品(PPCP)残留在全世界范围内都受到了越来越多的关注.这些新型污染物对人类健康的影响以及它们对环境的潜在影响尚未被完全了解.随着人们的关注持续增长,全世界许多政府机构开始资助相关的研究,评估PPCP是否会导致有害的生态效应.许多已发表的文章都提到,在河流和溪流中存在万亿分之一(×10-12)水平的PPCP,因此需要能够检测这些痕量化合物的方法.除了需要检测低水平的PPCP,另一个主要挑战在于化合物种类和结构广泛的化学多样性.另外,水样品的复杂性还要求分析方法能够适用于样品多样性.本文介绍了井水和地表水样品中78种PPCP(包括酸性化合物、碱性化合物和中性化合物)的提取、分离和检测.     

铝化合物控制土壤磷素流失的机理研究

在实验室培养的基础上,研究不同铝化合物对土壤磷素流失的影响.结果表明:不同铝化合物均能抑制土壤中有效磷的释放,抑制效果的大小顺序为Al2(SO4)3(SOAL)＞含SO2-4聚合铝(SAL)＞含Ca聚合铝(CAL)＞纯聚合铝(PAL).施用量为405 mg Al·kg-1时,培养3个月后SOAL,SAL,CAL和PAL可分别抑制35.0%,32.7%,31.5%和22.6%土壤中有效磷的释放.不同铝化合物抑制土壤有效磷释放的效果均随着试剂加入量的增加以及培养时间的延长而提高.添加不同铝化合物对土壤pH值的变化影响不大,土壤的pH值稍有下降.以上铝化合物均可用来抑制土壤磷的流失,从而降低磷素对环境的污染风险.     

干降尘中高分子有机质的组成及其来源

大气降尘作为地气交换的一种重要物质,一直受到研究学者的关注.传统研究较多的是无机元素和小分子有机物,对于占干降尘有机质中相当部分的高分子有机质研究很少,因此研究降尘原样中有机大分子的组成和来源有着重要意义.用裂解-气相色谱-质谱(pyrolysis-gas chromatography-mass spectrometry,Py-GC-MS)技术对分别代表市区和郊区的五山和大学城两个采样点冬夏两季样品中的高分子有机质的组成和来源进行探讨表明,有来源于多糖类的化合物、来源于木质素类的化合物、来源于蛋白质/氨基酸类的化合物、脂肪酸、正构烷烃/烯烃以及一些不能确定其来源的化合物,其中正构烷烃/烯烃和芳香化合物是干降尘中高分子有机质的主要裂解产物.研究同时表明其来源首先取决于采样点的环境,同时也会受到气候的影响.     

在线富集配合高效液相色谱串联质谱法分析水中的除草剂

建立了一种采用在线富集（online SPE）配合高效液相色谱串联质谱法（LC-MS-MS）快速分析水中除草剂残留的方法.测定了水中的草甘膦、溴氰菊酯、呋喃丹、阿特拉津、灭草松及2,4-D等6种化合物.该方法采用一个两位十通阀方便地实现大体积上样富集与梯度顺序洗脱的切换.6种化合物于20 min内完全分离,线性及重现性良好.在进样900μL时各种化合物的检出限均低于国家标准要求的限量,结果令人满意.     

使用超高效液相色谱ACQUITY UPLC快速分析醛酮类化合物

醛酮类化合物是焚烧过程扩散到环境中的产物,这些化合物大部分都是已知的致癌物.因此,美国EPA和一些州开发了分析这些化合物的方法,包括US EPA TO5 (空气),方法554 (饮用水),方法8315 A选项1和2 (废水、土壤和空气),以及加利福尼亚州方法1004 (羰基化合物,机动车排放尾气中的醇类氧化物).这些方法使用二硝基苯肼(DNPH)衍生化这些化合物,然后用HPLC分离并紫外检测(吸收波长360nm),目标分析物因方法的不同而略有不同.当前使用的方法运行时间超过40min以上,需要设置多种色谱柱方可达到可接受的化合物分离度.     

裸蒴根的化学成分

首次对我国特有属药用植物裸蒴的化学成分进行研究.采用色谱方法分离化合物,以波谱技术鉴定其结构;并采用MTT法对其进行体外细胞毒活性测试.该植物根部的乙醇提取物中分离出4个化合物,分别鉴定为5-癸酰基-2-壬基吡啶(1)、豆甾烷-3,6二酮(2)、豆甾-4-烯-3,6二酮(3)和胡萝卜苷(4).其中化合物1~3为首次从裸蒴属植物中分离得到,这3个化合物对人肝癌细胞(SMMC-7721和Hep3B)的增殖均显示一定的抑制活性.     

部分城市污泥中氯苯类化合物的初步研究

应用GC/MS对我国 1 1个城市污泥中的 5种氯苯化合物 (CBs)进行了研究 .结果表明 ,各城市污泥中CBs的总含量 (ΣCBs)在 0 0 1 0— 6 91 7mg·kg- 1之间 ,绝大部分低于 1 0mg·kg- 1,依次是兰州 >北京 >香港大埔 >无锡 >香港元朗 >广州 >佛山>香港沙田 >西安 >珠海 >深圳 .各城市污泥的CBs都是以个别或少数化合物为主 ,显示出不同的分布特征 ,主要是 1 2 4 三氯苯和六氯苯 ,其它化合物含量普遍较低 .各种CBs化合物的最高含量主要分布于兰州污泥和无锡污泥中 .城市污泥中CBs的含量与污水来源、污水处理方式、污泥类型和CBs化合物的理化性质有关 .     

脂肪族及杂环分子结构和纳滤膜特性对截留率的影响规律

选择20种脂肪族及杂环化合物作为模型污染物,分别测定了三种不同纳滤膜对脂肪族及杂环化合物的截留率.结果表明,脂肪族及杂环化合物的截留率受到分子的分枝结构、环状结构、酸性和膜特性的影响:对于同分异构体,分枝结构愈多,截留率愈高;环状有机物与分子量相近的直链有机物相比,截留率明显偏高;脂肪酸的截留率高于绝大多数醇类、醚类和酮类等不离解的化合物;孔径小、荷电量大的纳滤膜截留率更高.通过基于遗传算法结合偏最小二乘回归法(GA-PLS)建立了纳滤膜对脂肪族及杂环化合物截留率的定量构效关系模型,通过分析回归方程,可以看出膜与脂肪族及杂环化合物之间的电性作用并不是影响截留率的主要因素,而分子形状和大小对截留率的影响很显著.     

使用具有解卷积报告软件和新农药数据库的GC/MS筛选926种农药和内分泌干扰物

介绍一种最新扩展的质谱数据库,来代替安捷伦的保留时间锁定农药数据库和解卷积农药应用.新的数据库包括926种农药、内分泌干扰物质和相关化合物--比原来的数据库多了359种化合物,包括日本的"肯定列表(Positive List)"中用GC/MS分析的所有化合物.所有保留时间锁定的化合物,都可以在安捷伦的GC/MS保留时间锁定软件中精确重复.新的数据库可以作为标准的GC/MS数据库来确证化合物,或者结合安捷伦筛选软件在保留时间和质谱谱图匹配的基础上定性检测化合物.当这些数据库与安捷伦新版本的解卷积报告软件(部件号G1716AA版本A.03.00)结合使用时,可以得到最大的收益.本方法对所有926种农药和内分泌干扰物进行GC/MS筛选,大约只需要2 min.解卷积帮助确证谱图中隐藏在共流出物中的农药.本文比较了新的数据库和较小的数据库,通过解卷积报告软件分析17个地表水样品.在新的数据库的协助下,解卷积报告软件找到了99种农药、代谢物、阻燃剂和相关污染物,而这些在以前的农药和内分泌干扰物保留时间所定数据库中是不包含的.     

气相色谱-表面发射火焰光度检测法测定有机锡和有机锗化合物

本文将自行研制的GC-FPD测定系统用于有机锡和有机锗的形态分析.在最佳测定条件下,使用HP-1毛细管色谱柱和柱头进样方法,成功地分离了九种有机锡化合物和四种有机锗化合物.分别对样品的萃取、衍生方法以及仪器测定条件的优化等进行了讨论.并用本文所建方法分离和测定了环境样品中的有机锡化合物.