北京市温榆河-北运河水系水质空间分布特征研究

采用水体三维荧光光谱(3D-EEMs)结合平行因子分析(PARAFAC)方法,研究了温榆河-北运河水系溶解性有机物(DOM)的荧光组分及其空间分布特征,并对沿岸污水处理厂、支流、干流的水质参数及其DOM组分之间的相互作用进行了分析。结果表明:温榆河-北运河水系干流溶解性有机碳(DOC)浓度与各支流接近,总磷浓度从上游到下游逐渐降低,氨氮和总磷污染严重。水体DOM共存在2类(4种)荧光组分,包括类腐殖质组分(类腐殖酸,C1;类富里酸,C2)和类蛋白组分(类色氨酸,C3;微生物代谢产物,C4)。污水处理厂出水汇入各支流后,水体DOM中的类腐殖质组分的比例上升。荧光比例显示,各河流DOM以C3组分为主,占比为24.76%~40.27%。水体荧光指数(1.58~1.72)、自生源指数(0.96~1.17)及腐殖化指数(0.74~0.81)计算结果指明,该水体的DOM组成具有内源和外源的双重特性,整体腐殖化程度低且自生源特性强。DOC与C1、C2和C4组分呈现极显著正相关,表明荧光组分可用于动态跟踪河流有机物;总氮与C1、C2组分呈极显著正相关,说明类腐殖质组分会对氮污染物浓度产生重要影响;总磷与自生源指数呈显著负相关(P＜0.05),表现为DOM腐殖化程度越高,总磷浓度越低。     

七虎林河流域上游溶解性有机质光谱特性分析

七虎林河源头区地表腐殖质随着径流的冲刷进入水体，形成了天然有机质(NOM),其中，溶解性有机质(DOM)易对河流水质造成影响。为了研究七虎林河中DOM的时空分布特征及其对水质的影响，开展了6次采样，分析了水体及土壤吸收光谱和荧光光谱特征参数，利用平行因子(PARAFAC)算法解析了水体DOM的特性及来源。结果表明：七虎林河上游水体五日生化需氧量(BOD₅)、高锰酸盐指数(COD_Mn)、化学需氧量(COD)、可溶性有机碳(DOC)的浓度分别为1.4 mg/L±0.2 mg/L、6.1 mg/L±3.0 mg/L、21 mg/L±8 mg/L、7.0 mg/L±3.2 mg/L,BOD₅/COD平均值为0.08,说明流域内水体DOM的可生化性差，对水质影响较小。光谱特征参数紫外吸收系数(SUVA₂₅₄)、荧光指数(FI)、腐殖化指数(HIX)、生物源指数(BIX)分析结果表明，七虎林河上游云山水库库上林区河段DOM的物质组成与水库及库下河段差异显著。库上河段DOM的芳香碳含量更高、分子量更大、自生源组分...     

城市雨水管网沉积物不同分子量溶解性有机质空间分布及光谱特征

采用超滤法、紫外-可见吸收光谱和三维荧光光谱分析法研究了北京市西城区4个典型功能区(居民区、文教区、交通区、商业区)雨水管网表层沉积物中不同分子量溶解性有机质(DOM)的分布特征和光谱特性。结果表明:雨水管网沉积物DOM以小分子量组分为主,约占整体水平的60%~70%。通过分析还发现,沉积物中小分子量(小于3k Da)DOM主要是类蛋白物质,而腐殖类物质主要集中在DOM的大分子量(大于10k Da)区域,微生物活动对小分子量DOM贡献作用显著,由此可见,DOM的分子组成和结构特性在一定程度上可以作为雨水管网沉积物DOM主成分和来源的衡量指标。4个功能区DOM腐殖化水平较低,表现出随分子量增大DOM腐殖化程度升高的规律。     

焦化废水生化处理过程中溶解性有机物及毒性变化规律

焦化废水中的溶解性有机物(DOM)作为废水污染物和毒性的主要来源受到广泛关注。厌氧-缺氧-好氧(A-A-O)生物法联合混凝沉淀工艺在焦化废水处理中被广泛应用。于2018年4,7和11月分别采集4座焦化废水处理厂废水,采用光谱学分析手段和水生生物急性毒性试验对A-A-O联合混凝沉淀处理过程中焦化废水的DOM和毒性变化进行分析。结果表明,焦化废水中含有大量不饱和芳香性物质,其中类色氨酸、络氨酸物质占主导,其次为类溶解性微生物代谢产物、类富里酸物质和类腐殖酸类物质;未经处理的焦化废水对藻类和大型溞的急性毒性等级为中毒至高毒。A-A-O联合混凝沉淀处理可去除90%以上的类色氨酸、络氨酸和类富里酸物质,但对类腐殖酸类物质去除率相对较低,仅为约80%,关键去除段为缺氧段和好氧段;该工艺对焦化废水急性毒性削减率为80.51%~94.30%,关键削减段为厌氧段。Pearson相关性分析结果显示,焦化废水溶解性总有机碳(TOC)、类腐殖酸类物质荧光组分C1和类富里酸类物质荧光组分C4与废水急性毒性存在显著正相关关系,可利用其作为水样急性毒性初筛的指示性指标。可为焦化废水生化处理的效能优化和废水毒性控制及安全评估提供科学支撑。     

黑龙江流域水环境背景值研究进展

黑龙江流域地处世界三大黑土区之一的中国东北平原，土壤腐殖质含量高，这些腐殖质随着地面径流进入水体，成为流域溶解性有机物（DOM）的自然本底（环境背景）。自然本底的存在导致流域水质有机污染综合指标不能真实反映流域的人为污染，流域背景区内高锰酸盐指数、化学需氧量背景值范围分别为3.0~11.7、14.3~40.5 mg/L。流域部分水质考核断面水质受到有机质背景值的影响。由于叠加人为污染，定量分析高锰酸盐指数、化学需氧量背景值范围存在很大难度。重金属元素相对稳定，相对于"六五"时期重金属背景值，目前水体中重金属含量普遍升高。结合水环境管理需求，背景值研究成果应用于水环境管理还需要进一步深入研究和实践。笔者在综述黑龙江流域水环境背景值研究基础上，总结目前存在的问题，提出水环境背景值研究建议，为科学客观评价流域水质提供参考。     

紫外光诱导荧光分析仪结合多元线性回归算法在城市河流常规污染指标监测中的应用

为建立一种针对城市河流水体常规污染指标的快速原位监测方法,首次运用紫外光诱导荧光分析仪对扬州市60条城市河流进行水体三维荧光光谱(EEM)测量,形成了具有多样性的水质样本集合。利用峰值拾取法、相关性分析和主成分分析3种方式从三维荧光光谱中提取溶解性有机物(DOM)污染信息,结合多元线性回归算法(MLR),建立与化学需氧量(COD_Cr)、高锰酸盐指数(I_Mn)、氨氮(NH₃-N)和总磷(TP)4项常规水质污染指标相关的预测模型。研究结果表明,峰值拾取法结合相关性分析可以有效地反映水体EEM中的污染特征和状况,由此建立的4项水质指标预测模型训练集决定系数均>0.82,预测结果与国家及行业标准方法分析值之间具有较低的均方根误差,说明该预测方法具有较好的准确度和精密度,为城市广域水体的高效、原位监测提供了一种有效的解决方案。     

东江中游水质时空分异特征及影响因素研究

运用多元统计方法，对东江中游水质自动站（河源临江站和惠州剑潭站）2009-2012年水质监测数据进行时空分异特征及影响因素研究。结果表明：水站水质在Ⅰ类～Ⅲ类之间；空间特征差异为 T 与 TB 差异不显著，pH 值、EC、DO、IMn、NH3-N 及 TP均存在极显著差异；水期体征差异为河源临江站除 DO各水期差异显著外，其他指标差异不明显，惠州剑潭站 pH值、EC、IMn与 TP各水期均呈显著差异，NH3-N 水期差异不显著。Pearson 相关性分析表明，T 是制约河源临江站水体 DO的主要相关因子，营养盐作用相对较低；惠州剑潭站水体 DO 与 T、TP及 IMn呈极显著负相关关系。通过因子分析，识别出影响惠州剑潭水质的主因子，量化了水体理化性质、地表径流及人为污染对水质变化的贡献。     

HPLC和GC-MS法测定环境空气中醛酮类化合物比对分析

对2，4-二硝基苯肼吸附衍生-高效液相色谱（DNPH-HPLC）法和罐采样/气相色谱-质谱（GC-MS）法的测定条件进行优化，将两种方法测定环境空气中13种醛酮类化合物（OVOCs）的结果做比对分析。结果表明，HPLC法和GC-MS法均可实现一次进样13种OVOCs全分析，方法检出限分别为0.26μg/m3～1.39μg/m3和0.49μg/m3～1.10μg/m3，加标回收率分别为95.9%～111%和52.0%～138%。两种方法测定实际样品，检出组分的测定结果无显著性差异；HPLC法适合测定环境空气中低碳类（C1～C3）低浓度OVOCs，GC-MS法适合测定多碳类（C4～C8）低浓度OVOCs。     

南亚热带特大型水库季节性分层特征研究

新丰江水库是典型的南亚热带深水贫营养水库。为了解其水库的季节性分层特征，于2020年3月—2021年2月，对水库的水温，溶解氧（DO），pH值，总磷（TP），总氮（TN），高锰酸盐指数（I_Mn）和叶绿素a浓度（Chl.a）季节动态和垂直分层结构进行分析。结果表明，水库分层时间较短，混合期为1—4月和11—12月，热分层期为5—10月，夏季和秋季出现明显分层现象。水体分层结构对DO，pH值，TN，I_Mn和Chl.a的垂直分布有一定影响作用。水库未出现较明显的DO分层和季节性缺氧现象，水库表层水体DO值大于《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）中I类水质标准值（7.5mg/L），但是水体温跃层内DO值从Ⅰ类下降为Ⅱ—Ⅲ类，说明其可能面临潜在的生态风险，不利于水生态环境系统的稳定。     

焦作韩王矿塌陷区土壤质量变化规律

矿区煤炭开采引起的地表塌陷是土壤质量变化的一个主要原因。本文通过对焦作韩王矿塌陷区的土壤理化、生物特性进行研究，结果表明：（1）随着土壤深度的加深,含水量、有机质含量减小，容重、pH增大；自塌陷坡上坡而下到塌陷盆地中心，含水量依次增大，下坡位置容重和有机质含量最高。（2）塌陷区普遍受到重金属Cu、Pb、Zn、Cd的严重污染。（3）自塌陷坡上坡而下到塌陷盆地中心，不同微生物表现出不同的规律；土壤垂向变化方面，微生物表现出来的规律一致。     

济南市大气颗粒物主要排放源多环芳烃成分谱研究

根据济南市颗粒物排放源的特点,通过采样分析获取了济南市大气颗粒物排放源(土壤风沙尘、扬尘、煤烟尘、机动车尾气尘)的粒度谱、多环芳烃成分谱,为济南市大气颗粒物中多环芳烃的源解析,提供可靠的基础数据。     

ICP-MS在环境分析中的质谱干扰及其消除

针对环境领域20个无机元素的ICP-MS分析,总结了同量异位素、氧化物和双电荷、多原子离子等质谱干扰,探讨了影响质谱干扰的因素,提出了消除或降低每个元素质谱干扰的方法:选取合适的同位素、编辑校正方程、选择合适的模式、设置合理的等离子条件等,为建立ICP-MS相关环境标准方法提供参考。     

抚顺市大气颗粒物主要排放源的成分谱研究

抚顺市的5种大气颗粒物主要排放源中土壤风沙尘的特征元素为K,钢铁尘的特征元素为Fe,建筑水泥尘的特征元素为Ca,煤烟尘的特征元素为Ti。土壤风沙尘和扬尘中含量最高的元素为Al,煤烟尘中含量最高的元素为EC,钢铁尘中含量最高的元素为Fe,建筑水泥尘中含量最高的元素为Ca。     

发光光谱分析在环境监测中的应用

现代科学技术发展的一个显著特点是多学科综合发展，物理光进学与化学分析相结合所产生的现代物理化学分析新技术──发光光谱分析在环境监测领域得到了广泛的应用。本文针对这一新技术的原理和特点作了简要介绍，并对近年来在环境监测中的应用作了较详细的介绍和评述。     

ICP-AES法多条谱线测定环境土壤中钒

选用钒的5条特征谱线用电感耦合-等离子发射光谱(ICP-AES)法测定环境土壤中的钒含量,运用干扰系数法对多个土壤标样和样品测定结果进行干扰校正,干扰系数用多个土壤标样的标准值和测定值的最小二乘法来确定.结果表明,未进行校正时,7个土壤标样5条特征谱线测定原始结果和标准值相差较大,不在标准值的范围内；校正后,土壤标样的311.071 nm.波长与309.311 nm波长谱线测定结果的均值在范围之内,且干扰系数为1.015(约等于1),不需折算,波长311.071 nm也在保证值范围内(校正系数为1.184).对土壤样品进行测定,5条谱线测试结果一致性好,相对标准偏差为2.2％～10.4％,平行相对偏差为0.3％～3.3％,加标回收率为88.4％ ～ 111.4％.建议用ICP-AES法对环境土壤中的钒测定时,选用波长311.071 nm谱线并用干扰系数法进行校正(系数为1.184),或用波长311.071 nm与309.311 nm谱线测定均值作为测定结果.     

质谱技术在环境突发性事故中的应用

介绍了质谱技术在环境突发性事故应急监测中的应用,通过分析化工仓库爆炸应急监测和水厂污染事故调查监测两个实际案例,指出质谱技术能提供准确的定性定量结果,是环境突发性事故应急监测强有力的手段和工具.     

便携式质谱仪应用于交通干线苯系物污染特征分析

介绍了EcoSys-P便携式质谱仪在无车日前后对交通干线环境空气中苯系物现场监测中的情况,同时该方法与经典的气相-质谱联机进行了对比试验,相对偏差≤25%,能够满足交通干线环境空气苯系物的现场监测要求.     

去除叶绿素a影响的泥沙反演模型

通过遥感方法反演自然水体中泥沙浓度时,大量藻类的存在影响泥沙的反演精度,如何消除这种影响是提高水体中泥沙反演精度的关键.文章通过对一定叶绿素a浓度下不同浓度泥沙的光谱曲线研究,分析光谱曲线特征位置的漂移和数值变化,寻找去除叶绿素a影响的光谱范围和特征位置,通过相关性分析,建立多个模型,并从中选取最佳模型.     

水中松节油气相色谱的测定方法研究

研究建立了气相色谱和气-质联用法测定水中松节油的方法.用二氯甲烷萃取水样中的松节油,萃取后直接进行色谱分离分析,松节油的主要成分能有效分离,水中松节油的最低检测浓度气相色谱法为0.01mg/L,气-质联用法可达0.001mg/L;准确度好,两种测定方法的样品添加回收率在90.3%～115%之间;平行6次进行精密度试验,两种分析方法的相对标准差低于5.9%.结果表明,气相色谱法简便、快速、准确、重现性好,适合地表水中松节油的测定.选择离子气-质联用法可排除干扰,定量、定性更加准确可靠,适合复杂水样的分析.     

铵盐气溶胶对烟气排放连续监测系统颗粒物比对监测的影响研究

利用拉曼光谱对采样后的滤筒进行分析,发现废气中的硫酸铵-硫酸氢铵气溶胶是造成成都市部分企业烟气排放连续监测系统(CEMS)颗粒物比对监测结果不合格的主要原因。通过比较分析得出:在对含硫酸铵-硫酸氢铵气溶胶废气进行颗粒物浓度比对监测时,参比方法(重量法)测定的颗粒物浓度是一定标干采样体积下废气中固体微粒和硫酸铵-硫酸氢铵液体微粒结晶后产生的晶体的总质量,基于光散射法的CEMS颗粒物浓度测试系统测定的颗粒物浓度只是一定标干采样体积下废气中固体微粒的质量,由此导致参比方法测出的颗粒物浓度远大于CEMS测出的浓度,造成比对误差远超出允许值范围。