上海市冬季大气中PBDEs的分布及趋势分析

利用被动采样器采集了上海地区15个采样点冬季的大气样品,对其进行索氏提取和层析净化等前处理后采用GC-MS进行定性定量分析,10种待测多溴联苯醚(PBDEs)目标化合物均被检出。将2008、2013和2014三个年度上海市冬季大气PBDEs监测结果进行比较分析,各年度的∑_(10)PBDEs质量浓度均值分别为5.7 pg/m~3、17.28pg/m~3和61.31 pg/m~3,在监测年限内有明显的上升趋势。经同系物分析,低溴代物(五溴代物以下)为上海大气中的主要污染物,其中BDE-49与BDE-47贡献较大,占到了总质量浓度的45.39%和24.68%,是主要的污染同系物。对监测点分区比较发现,上海城区的∑_(10)PBDEs质量浓度明显高于郊区。     

上海市街道灰尘中PBDEs的含量水平、来源及组成特性

以上海市为研究区域,对16个监测点的街道灰尘中多溴联苯醚(PBDEs)的含量水平、来源和组成特性进行研究。于2013年11月份采集16个街道灰尘样品,对其进行索氏提取和层析净化等前处理后采用GC-MS对12种待测PBDEs目标化合物进行定量定性检测分析。结果表明:12种PBDEs化合物全部被检出,16个采集点采集的街道灰尘中PBDEs质量比在12.046~82.835 ng/g,平均质量比为38.428 ng/g,不但高于苏州、无锡、南通等地的街道灰尘样本,而且远高于上海市土壤中PBDEs质量比;通过层次聚类分析得出上海市中心城区的PBDEs污染来源基本相同,主要为含有PBDEs产品在使用过程中PBDEs的释放,各郊区PBDEs污染物来源则各不相同,主要为各郊区工业区生产过程中PBDEs的释放;主要污染物有BED-47和BDE-49;监测点街道灰尘中PBDEs的质量比分布差别较大,各个监测点PBDEs的污染还处于不断变化中。     

多溴联苯醚对鲫鱼肝脏组织乳酸脱氢酶及同工酶的影响

以鲫鱼(Carassius auratua)为试验材料,研究了经不同浓度的2,2',4,4'-四溴联苯醚(PBDE-47)和十溴联苯醚(PBDE-209)连续暴露后,鲫鱼肝脏组织中乳酸脱氢酶(LDH)活性及其同工酶谱的动态变化.结果表明,采用质量浓度为0.10～5.00 mg/L的PBDE-47和质量浓度为10.0～50.0 mg/L的PBDE-209对鲫鱼进行水质接触染毒,在试验的10 d内,除了0.10 mg/L的PBDE-47试验组外,其余各组鲫鱼肝脏组织中的LDH活性都发生了明显的动态变化(p<0.01),呈先升高后降低的趋势,在试验的第4～6 d达到峰值,LDH活性与多溴联苯醚(PBDEs)之间的剂量-效应关系并不显著;鲫鱼肝脏组织的LDH同工酶谱也发生了明显变化,不仅同工酶的谱带数有所增加,而且着色明显加深.研究表明,LDH及其同工酶可作为污染生物标志物来评价多溴联苯醚对鱼类肝脏组织的损伤及其生化毒性效应.     

·OH溶液氧化降解土壤中多溴联苯醚的研究

研究了·OH溶液降解土壤中的多溴联苯醚(PBDEs)的可行性,分析了降解机理和影响降解效果的因素.发现羟基对PBDEs有很强的降解能力.当初始质量浓度为3mg/kg时,降解率达到97.54％;降解率随着·OH溶液投加量的增加而增加,当投加量为4 mL/g时,降解率达到96.38％,再增加投加量,降解率增加不明显;温度对降解率的影响很大,在20℃降解率为96.5％,而达到40℃时,降解率只有89.57％;·OH能迅速与污染物发生反应,当反应进行1min后,降解率就达到95.6％,再增加反应时间,降解率增加的很小;采用GC-MS对BDE15的降解产物进行定性分析,发现降解过程中,BDE15被大量降解,并最终被降解为CO2和H2O.     

2,2′,4,4′-四溴联苯醚对斑马鱼胚胎生长发育的影响研究

为探究2,2′,4,4′-四溴联苯醚(BDE-47)对生长发育的影响，以斑马鱼为模型，将发育至受精后4 h(受精后小时数，hours post-fertilization, hpf)的斑马鱼胚胎暴露于0.312～1.25 mg/L BDE-47中，培养至72 hpf,观察胚胎心率和畸变率。测量斑马鱼胚胎胚体长度和卵黄延伸部长度；吖啶橙染色后荧光显微镜分析斑马鱼胚胎细胞凋亡情况；RT-qPCR分析心脏发育、骨骼形态和生长相关基因的表达变化。研究结果显示，BDE-47促使斑马鱼胚胎的心率和畸形率增加，阻滞了胚体和卵黄延伸部发育，致使胚胎细胞凋亡；BDE-47暴露对etv2基因表达无影响，但上调了胚胎早期心肌标志基因gata4的表达，抑制了骨形成蛋白质基因bmp2b的表达，干扰了GH/IGF1/PI3K通路相关基因(gh1、ghra、igf1、pik3ca、pik3r1、akt和mTOR)的表达。这表明，BDE-47对斑马鱼胚胎具有生长发育毒性，其机制与上述基因表达异常有关。     

离体条件下十溴联苯醚暴露对鲫鱼肝脏线粒体的氧化损伤

以鲫鱼(Carassius auratus)为试验材料,研究了在离体条件下经不同质量浓度的十溴联苯醚(PBDE-209)暴露后,鲫鱼肝脏线粒体中总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)含量、黄嘌呤氧化酶(XOD)和超氧化歧化酶(SOD)活性的动态变化.结果表明,采用质量浓度为5.6～100.0 mg/L的PBDE-209处理鲫鱼肝脏线粒体30 min,5.6 mg/L组鲫鱼肝脏线粒体中T-AOC、MDA含量、XOD和SOD活性与对照组相比无显著差异(p>0.05); 其余各组的XOD活性和MDA含量随PBDE-209质量浓度增加逐渐上升,而T-AOC和SOD活性逐渐下降,均与PBDE-209质量浓度呈明显的相关关系(p<0.01).这说明PBDE-209对鲫鱼肝脏产生了氧化损伤,具有生化毒性.离体条件下鲫鱼肝脏线粒体中的T-AOC、MDA、XOD和SOD可作为生物标志物来评价多溴联苯醚的生化毒性.     

长江口围填海土壤中PBDEs的浓度、组成及来源解析

选取上海市崇明岛为采样区域,研究1974—2010年5个年代的由长江泥沙冲刷淤积而成的长江口围填海土壤中PBDEs的质量比分布、组成特征,并对其进行来源解析。于2012年10月在选取的5个年代区域分别采用五点梅花网格布点法采集表层(0~15 cm)和深层(100 cm)土壤,样品经索氏提取和层析净化处理后,采用GC-MS定量定性方法检测。结果表明,12种PBDEs目标化合物全部被检出,表层和深层土壤中∑12PBDEs质量比范围分别为8.008~27.783 ng/g、7.032~12.506 ng/g,主要是低溴代PBDEs。此外,其污染水平随年代呈现不断上升的趋势。最后基于因子分析法解析其来源,围填海土壤样品中最主要的污染源是PBDE-17、47、66和28;而且结合土壤污染质量比及组分特征分析得到,表层土壤与下一年代的围填海深层土壤的污染水平和来源基本一致。     

"绿色化学",未来的希望

从家用清洁、燃料、化妆品到胶水,都少不了使用具有污染作用的分子(物质).法国室内控制质量观察所最近公布了一份调查报告.报告指出,在所调查的80幢房屋和9所学校内,存在3种有毒物质;笨、四氯乙烯和三氯乙烯.该观察所的人员发现,这些房屋和学校室内空气中的这三种有毒物质的含量远远高于室外空气中这三种有毒物质的含量.可能的罪魁首是家用清洁剂(如清洗剂或去污剂)或装修材料(如黏合剂).     

某市装修居室空气中甲醛污染调查及影响因素研究

调查装修后居室空气中甲醛污染现状并探讨其影响因素。选择73套装修居民住宅为研究对象,11套毛坯房为对照,利用化学分光光度法测定室内空气中甲醛含量。新装修居室空气超标率为61.4%,家具中甲醛平均质量浓度(0.760mg/m3)显著高于空气中质量浓度(0.102 mg/m3);随着装修后时间延长,室内空气中甲醛浓度和超标率不断下降,尤其是3个月后非常明显;在装修完工后1周内,复杂装修空气中甲醛超标率达100%,比简单装修高出近20个百分点;甲醛浓度随室内温度、湿度的升高呈上升趋势。新装修居室甲醛污染相当严重,家具是其主要污染源之一,影响室内甲醛含量的因素主要是装修材料的质量、用量、装修时间和室内温度、湿度,保持良好的通风有利于甲醛扩散,可以有效地减轻居室内甲醛污染程度。     

铜绿假单胞菌NY3好氧降解四溴双酚A的特性研究

为发掘铜绿假单胞菌NY3对有机污染物更多的降解功能,探究该菌好氧降解四溴双酚A(TBBPA)的特性。结果表明,NY3菌能以四溴双酚A为唯一碳源和能源好氧生长,并在TBBPA质量浓度为20 mg/L时,脱溴率达到51.90%。该菌生长量越大,对TBBPA降解率和脱溴率越高。TBBPA质量浓度为60 mg/L时,外加共代谢碳源葡萄糖、丙酮酸钠、乙酸钠、乳酸钠、柠檬酸钠、乙醇均能明显提高NY3菌生长量,且使脱溴率分别提高21.7%、13.4%、13.11%、18.5%、18.3%、17.1%。NY3菌好氧降解TBBPA优化条件为最佳氮源(NH4)2SO_4、pH=8.0、温度(30±1)℃、摇床转速150 r/min的条件下振荡培养。在NY3菌降解TBBPA过程中,转化的主要中间产物包括3,3',5-三溴双酚A、4-(2-羟基-异丙烷基)-2,6-二溴-苯酚、2,6-二溴-4-异丙烷基-苯酚、3,3',5-三溴-5'-羟基-双酚A、4,5-二羟甲基-5-(3,5-二溴-4-羟苯基)-2-己烯酸,根据转化产物分析,NY3菌降解TBBPA主要通过脱溴、羟基化,然后开环裂解,进一步脱羧等途径。这是首次报道铜绿假单胞菌具有降解含溴阻燃剂的功能,且质荷比为477和407的2种中间产物也鲜有报道。     

强电场介质装置对实际环境PM2.5的净化效果

针对室内环境PM_(2.5)污染问题,设计了一台空气净化器,以强电场介质(Intense Field Dielectric,IFD)装置作为其核心过滤元件。在上海某办公室,以香烟烟雾为PM_(2.5)发生源,测试了净化器的一次过滤效率、风量、能耗、臭氧发生量,以及不同档位运行工况下室内PM_(2.5)质量浓度衰减情况和换气次数,并计算了各档位的洁净空气量(Clean Air Delivery Rate,CADR)和净化效能。结果表明,IFD装置能够有效净化实际环境中的高浓度PM_(2.5),其臭氧发生量符合环境要求。空气净化器在2档运行时,CADR和净化效能均较大。     

垃圾焚烧厂对环境空气中二噁英影响研究

本文通过对垃圾焚烧炉废气和周边环境空气采样,采用同位素稀释-高分辨气相色谱/高分辨质谱(HRGC-HRMS)法分析样品中二噁英浓度。废气样品中二噁英总浓度为0.919~1.152 ng TEQ/m^3,总毒性当量为0.071~0.100 ng TEQ/m^3,环境空气样品中二噁英总浓度为1.194~2.268 pg TEQ/m^3,总毒性当量为0.100~0.200 pg TEQ /m^3。比较废气与环境空气中各PCDD/Fs单体浓度的占比,得出该农村区域范围内环境空气中二噁英污染物主要来源于该垃圾焚烧炉。     

井巷断面内单点风速与平均风速转换机制

准确测量一点风速并将其转换为断面平均风速是矿井通风领域的一项技术难题。对其中涉及的单点风速测不准问题和单点风速与平均风速的转换机制进行了研究。结果表明,湍流充分发展的圆管断面上任一点(黏性底层除外)风速与平均风速为非线性关系,但在井下常见风速0.25~15 m/s,两者可近似为正比关系。为验证这一结论的普适性,在实验室采用激光多普勒测速仪对矩形非充分发展湍流断面上单点风速与平均风速的关系进行了测试。结果表明:当平均风速在0.78~6.2 m/s变化时,单点风速与平均风速仍表现为正比关系,比值k可作为该点风速与平均风速间的无因次转换系数;k的空间分布反映了断面速度场结构,当断面速度场结构变化时转换系数失效。在单点风速测不准问题上提出,测试传感器在提高数据采集频率的基础上应对速度信号进行时间平均处理,且时间平均尺度要大于湍流各态遍历假设。     

不同组成木质陶瓷对去除城市生活污水二级出水中有机物及氮磷的研究

以小麦秸秆、凹凸棒石、针铁矿为原料,以酚醛树脂为黏结剂,通过复合、热压、烧结等工艺过程制备出不同成分的木质陶瓷,并利用该系列木质陶瓷对城市二级出水中的有机物及氮磷进行吸附实验研究。结果表明,900℃下的木质陶瓷[m(麦秸)∶m(凹凸棒石)∶m(针铁矿)=1∶1∶1]COD及NH_3-N的吸附效果最佳,2 h可达吸附平衡,投加量为8 g/L时COD去除率达66.48%,投加量为6 g/L时氨氮去除率为69.72%,且酸性条件不利于COD的吸附,NH_3-N的最佳吸附p H范围是2~11。800℃下的木质陶瓷[(麦秸)∶m(凹凸棒石)∶m(针铁矿)=1∶2∶0]P的吸附效果最佳,15 min可达吸附平衡,投加量为6 g/L时总P去除率可达99.69%,p H值、转速、温度对吸附磷影响不大。     

风量调节方式对室内污染物浓度的影响分析

针对不同室外空气质量条件,利用MATLAB/Simulink分别对新回风比例不变、新风量不变改变回风量、回风量不变改变新风量的变风量空调系统室内PM_(2.5)质量浓度和CO2体积分数进行了模拟分析。模拟结果表明:对于新回风比例不变的系统,室内PM_(2.5)稳定质量浓度与室外PM_(2.5)质量浓度有关,而与回风量和额定回风量的比值R1无关;但室内PM_(2.5)质量浓度下降速度与R1有关。对于新风量不变改变回风量的系统,室内PM_(2.5)质量浓度主要受回风量影响。对于回风量不变改变新风量的系统,室外PM_(2.5)质量浓度和新风量是影响室内PM_(2.5)质量浓度的主要因素。     

室外液氯泄漏条件下室内气体浓度影响因素的研究

以液氯储罐泄漏为研究对象,运用ALOHA软件进行模拟分析。结果表明,泄漏后相同地点室外浓度均远高于室内浓度,室内气体的浓度随距离的增加而减小,浓度峰值的出现在时间上较室外有延迟。研究了液氯室外泄漏情况下影响室内气体浓度的各种因素。随着换气次数的增加,室内气体的最高浓度不断增加,浓度下降的速率也增大。风速和地面粗糙度的增加均会降低室内气体的最高浓度。室内气体的最高浓度随温度的上升而有所增加,但影响并不显著。连续泄漏时,室内外浓度均低于瞬时泄漏时的浓度。连续泄漏时室内浓度上升到最高值时需要的时间较长。     

两种有机酸对茶园土微团聚体等温吸附锌的影响

为了明确茶园紫色土Zn容量及潜在污染状况,利用虹吸沉降和离心冻融法进行批量培养,研究区域土壤及不同粒径微团聚体等温吸附Zn~(2+)的水平,以及去除有机质和外源添加柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)对吸附的影响。结果表明:1)以专性吸附为主的多层吸附随Zn~(2+)质量浓度增至200 mg/L总体接近饱和,吸附量从大到小依次为0.002 mm、0.002~0.05 mm、原土、0.25~2 mm、0.05~0.25 mm,游离Zn~(2+)向较小粒径富集趋势明显,去除有机质弱化了微团聚体的吸附能力;2)吸附过程为自发吸热反应,热力学Freundlich方程(R2=0.9722~0.9995)整体拟合水平优于Langmiur方程(R2=0.9505~0.9987),土壤吸附能力与有机质、游离氧化铁、CEC呈正相关;3)两种有机酸均以0.1 mmol/L为阈值,随浓度增加均表现为低浓度增强Zn~(2+)积累、高浓度加快迁移,最大吸附量呈"峰形"变化,有机酸浓度"峰值"在去除有机质后增大到1 mmol/L;在未去除有机质土壤及结构单元中,EDTA对Zn~(2+)的释放能力更优,柠檬酸能更好地吸持,大粒径微团聚体0.25~2 mm及原土随有机酸浓度变化吸附量差异明显;去除有机质使两种有机酸促进及抑制功能削弱明显。     

掘进巷道热环境与通风效率数值模拟研究

井下工作面必须应用通风系统。采用数值模拟技术分析了两种通风方式下,不同风口布置的掘进巷道内空气龄、空气流速和热舒适性指标PMV值的分布情况。根据模拟结果对掘进巷道通风模式的选择提出了建议。结果表明,长距离送风和短距离抽风方式是最有效率的通风模式。压入式通风方式的风口应布置在距掘进头10 m附近,抽出式通风方式抽风口应布置在距掘进头2m范围内。在相同的送风条件下,可增大短距离抽风方式下的送风温度,以提高掘进巷道内热舒适性和降低能耗。     

地铁颗粒物在区间隧道内运动的受力特征分析

为了对地铁颗粒物进行数值模拟,讨论了不同粒径颗粒物的密度均值,重点分析了地铁颗粒物在区间隧道内运动的受力情况,计算和对比了各主要作用力。结果表明,地铁颗粒物的密度随粒径变化较大,采用平均值表示更为合适,其中PM1、PM2.5和PM10的密度均值分别为2.562 g/cm~3、3.766 g/cm~3和4.043 g/cm~3。由于地铁颗粒物独特的密度属性及区间隧道内特殊的流场环境,颗粒受力情况不能一概而论,当颗粒粒径为1μm时,主要作用力呈现明显的分化,仅需考虑Brownian力和曳力;当颗粒粒径为2.5μm时,重力占据了足够的份额而不能被忽略,需要考虑Brownian力、曳力和重力;当颗粒粒径为10μm时,Saffman力明显增大而不能被忽略,因此需要考虑Brownian力、曳力、重力和Saffman力。