天津滨海新区典型工业源VOCs排放调查

为开展天津市挥发性有机物(volaitle organic compounds,简称VOCs)普查,修正天津市挥发性有机物排放因子,开展了滨海新区重点行业挥发性有机物调查工作,调查企业的原材料使用量、生产工艺、污染治理设施等情况,根据环保部制定的排放因子对被调查企业挥发性有机物排放量进行估算;分析估算结果,并与污普库估算数据及企业填报监测数据进行比对分析。发现估算结果较为准确,且滨海新区单一企业挥发性有机物排放量最大的为石油化工及储运行业,建议下一步重点开展石油化工及储运行业挥发性有机物治理及泄漏检测与修复技术,加强无组织源排放治理。     

VOCs诱导TiO_2光生载流子的分离

气体分子直接影响光生载流子的分离行为,进而影响光催化降解挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)的效率.本研究以甲苯、环己烷和甲基环己烷为VOCs代表,采用气氛表面光电压谱仪研究VOCs和氧气-VOCs气氛条件下锐钛矿TiO_2光生载流子的传输行为.实验结果表明:VOCs可增强锐钛矿TiO_2可见光区域光生载流子的分离,其中甲苯的增强作用显著强于环己烷和甲基环己烷.3种VOCs对带带跃迁光生载流子分离效率的影响均不显著,但与氧气共存则均能显著提高光生载流子的分离效率,提高的趋势为:甲苯甲基环己烷环己烷.     

应用体内和体外方法评价原油水溶性组分和原油污染的地表水对淡水生物的内分泌干扰潜力

目前关于原油对淡水水生脊椎动物内分泌信号的潜在影响的认知有限。本文以非洲爪蟾(爪蟾属，X. laevis)蝌蚪和莫桑比克罗非鱼幼鱼(口孵非鲫属，O. mossambicus)为研究对象，选择风化原油和未风化提炼后的原油这2种原油的水溶性组分(WAFs)进行暴露实验，选择出可作为内分泌信号改变的生物标志物的基因，对其表达进行了研究。此外，将X. laevis蝌蚪暴露于靠近地下石油库的地表水中，对上述基因表达做了定量分析。利用重组酵母对原油、原油水溶性组分和地表水的(抗)雌激素和(抗)雄激素性进行了评价。在X. laevis对2种原油WAFs的响应中，甲状腺激素受体β表达均显著下调，而另一种与甲状腺相关的基因，2型脱碘酶，在O. mossambicus暴露于高浓度的原油WAF时被上调。此外，这2种WAFs都改变了与脂肪生成相关的过氧化物酶体增殖物激活受体γ在X. laevis中的表达。原油和WAFs在体外表现出抗雌激素和抗雄性激素的活性。然而，O. mossambicus雄激素受体2作为唯一一个代表生殖系统的基因，受到WAF暴露的影响显著。在地表水样品中发现了雌激素、抗雌激素和抗雄激素的作用；但是，在暴露于地表水的X. laevis中没有观察到任何基因表达的明显变化。在所用的2种模式生物以及2种原油中，响应各不相同。尽管如此，这些数据提供了证据证明原油污染可能会因内分泌信号转变对淡水鱼和两栖动物的健康造成不利影响。
精选自Truter, J. C., van Wyk, J. H., Oberholster, P. J., Botha, A.-M. and Mokwena, L. M. (2017), An evaluation of the endocrine disruptive potential of crude oil water accommodated fractions and crude oil contaminated surface water to freshwater organisms using in vitroand in vivo approaches. Environmental Toxicology and Chemistry, 36: 1330–1342. doi: 10.1002/etc.3665
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.3665/full
     

实时在线质谱在室内化学中的应用

室内空气化学组分复杂,包括各类氧化剂、挥发性有机物（volatile organic compounds,VOCs）等污染物.这些污染物会在空气中或室内表面发生均相和非均相反应生成危害性更大的二次有机污染物.检测室内空气中未被发现的新有机污染物并揭示其室内形成机制,不仅有助于更准确地评估室内空气质量,也有利于室内空气污染物的精准控制.本文总结了室内空气化学近十年的重要进展,并重点介绍了室内化学研究中3种代表性的实时在线质谱分析技术,这些实时在线质谱分析技术的应用极大促进了对室内污染物及其化学过程的理解,对评估室内空气暴露风险、精准防控室内空气污染、改善我国室内空气质量,具有重大意义.     

利用GC和GC/MS对溢油风化的鉴定

对重质燃料油泄漏两个月后现场采集的溢油样品进行分析,通过对比可见:各样品的风化程度不一,碳数较低的烷烃明显减少,特征比值C19 20/C21 22和Pr/Ph较为稳定,能很好地指示油样的来源;但C17/Pr和C18/Ph已明显降低.通过对1*油样与泄漏的重质燃料油中芳烃比较可知:芳烃CnB,C0N,C1N,C2N和C3N基本消失,油样与泄漏的重质燃料油中C3D(m/z 226)的分布几乎完全一致,说明C3D的分布对溢油鉴定有十分重要意义.     

多孔TiO2空心球降解挥发性有机物的性能

为实现挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)的高效吸附-矿化,本研究以SiO_2为模板、十二胺为成孔剂制备了不同壁厚的多孔TiO_2空心球,并以相同壁厚的SiO_2@TiO_2实心核壳材料做对比研究空心结构的光学和反应特性.采用透射电镜、氮气等温吸附-脱附、X射线衍射、紫外-可见吸收光谱、表面光电压谱等手段表征材料物化结构,以甲苯为VOCs的代表进行光催化降解实验.结果表明,多孔空心TiO_2的比表面积和吸附性能均优于实心TiO_2.同时,空心腔体显著提高了光吸收率和载流子分离效率.当壁厚为27 nm时空心材料对甲苯的降解速率和矿化效率分别达到了1.14 mg·m~(-3)·min~(-1)和81.3%,是相同壁厚条件下实心材料的2.15倍和2.31倍.     

典型消油剂对溢油鉴别生物标志物指示作用的影响

在一定条件下,分别对添加消油剂的原油和重质燃料油进行了风化模拟实验,采用气相色谱质谱联用(GC-MS)对风化样品中的生物标志化合物进行了检测,通过生物标志化合物特征比值的变化趋势,对以往溢油鉴别过程中常规生物标志化合物特征比值进行筛选.结果表明,在溢油经消油剂处理后,以往经常选用的指纹信息(主峰碳数、CPI、(C21+C22)/(C28+C29)、C21前/C22后、Pr/Ph(姥鲛烷/植烷)、Pr/C17、Ph/C18)受到消油剂中相关组分的干扰,失去指示意义;消油剂加剧了某些多环芳烃及其烷基化系列生物标志化合物的风化作用,使与其相关的生物标志化合物比值(C2-D/C2-P、C3-D/C3-P、ΣP/ΣD、2-MP/1-MP、4-MD/1-MD)失去指示意义;绝大部分甾、萜烷类生物标志化合物的抗风化能力较强,相关比值仍具有较好的指示意义.     

银川都市圈大气挥发性有机物的污染特征及臭氧生成潜势初步分析

2019年6月和8月在宁夏回族自治区银川市及周边6个点位进行了环境空气挥发性有机物(VOCs)的观测研究.利用苏码罐采样-三级冷阱预浓缩-GC-MS/FID技术测定环境空气样品中56种挥发性有机物组分;分析该地区环境空气中挥发性有机物的污染特征和来源,计算各组分臭氧和二次有机气溶胶的生成潜势.结果表明,工业区、商业/交...     

广州大坦沙污水处理厂挥发有机物的去除及其向空气中的排放

对广州大坦沙污水处理厂各工艺阶段污水中挥发性有机物(VOCs)的测试表明,进水中主要有害VOCs为苯系物和卤代烃;进水和出水比较,苯 甲苯、乙苯、二甲苯(合称BTEX) 的去除率接近100%,污水中几种主要卤代烃的去除效率范围为79%—89%.VOCs主要的去除作用发生在生物反应池,特别是厌氧阶段,本研究还对污水处理厂几种典型挥发有机物排放到周围空气中的量进行了理论估计,计算表明卤代烃进入空气中的比例高于BTEX.     

热解温度对棉杆生物炭中水可提取有机物与Cu(Ⅱ)络合特性的影响

本文以棉杆生物炭中水可提取的有机物(water extracted organic matter,WEOM)为研究对象,采用二阶导数荧光和二维相关光谱分析方法研究低温(300℃)和高温(600℃)热解温度下生物炭WEOM的荧光组分变化及其与Cu(Ⅱ)离子的络合特性.研究结果表明,低温和高温热解生物炭WEOM的含量分别为20172.3 mg·kg-1和5.9 mg·kg-1;低温热解生物炭WEOM以类腐殖酸为主,而高温热解生物炭WEOM以类富里酸为主.二维相关光谱(2D-COS)分析结果显示,低温热解生物炭WEOM中类腐殖酸(409 nm)能够优先与Cu(Ⅱ)离子发生络合作用,而高温热解生物炭WEOM中类富里酸组分(372 nm)优先与Cu(Ⅱ)离子结合.300℃热解生物炭WEOM-Cu(Ⅱ)的lgK值在4.85-5.30之间,类富里酸物质表现出较高的lgK值.600℃热解棉杆生物炭WEOM与Cu(Ⅱ)的lgK值在4.23-5.19之间,随着波长的增加,lgK值呈现逐级增大的趋势,且具有较高的荧光配位比,研究结果能够为生物炭用于土壤改良和修复提供指导依据.     

生物膜法降解甲苯废气过程的探讨

采用陶粒为填料的生物滤池降解甲苯废气，并对清水试验和生物膜试验的结果进行分析，发现生物膜法降解甲苯这样的挥发性有机物（VOCs)具有良好的效果，已不再是清水试验中单纯的物理吸收过程，而是伴有生化反应的吸收过程，是以气膜控制为主的传质过程。     

室内VOCs对学龄前儿童哮喘、过敏性鼻炎和湿疹的影响

为探究室内挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)和儿童过敏性疾病之间的相关性,本研究利用二元逻辑回归方法分析了包头市室内VOCs的种类和浓度与学龄前儿童哮喘、过敏性鼻炎、湿疹的相关性.研究发现,经性别、年龄、家庭成员过敏史调整后,VOCs与过敏性哮喘、过敏性鼻炎以及两者的相关症状没有统计学意义的关联性.间,对-二甲苯(6,1.48—24.43)和曾经湿疹症状的发生率具有统计学意义的关联性(P0.05);α-蒎烯(7.79,1.35—44.85)、TVOCs(7.32,1.09—49.21)和过去12个月鼻炎症状的发生率有统计学意义的关联性;间,对-二甲苯(中位数:4.27,1.17—15.54;第三四分位数:5.15,1.43—18.65)、α-蒎烯(3.94,1.14—13.65)和TVOCs(4.5,1.14—17.82)和儿童确诊患有湿疹均有统计学意义的关联性.     

制药企业密集区空气中VOCs污染特性及健康风险评价

为研究制药企业密集区产生的挥发性有机物(VOCs)对环境和人群健康的影响,在制药企业密集区周边8个点位采集168个样品,采用预浓缩-GC-MS法测定VOCs的含量,并通过美国环境保护署(US EPA)的健康风险评价模型,对制药企业密集区挥发性有机物(VOCs)污染进行评价.结果表明,制药企业密集区共检测出32种物质,总挥发性有机物(TVOC)浓度为2.04 mg·m-3,芳香烃类和酮类所占比例较高,分别占总VOCs浓度的43%和28%;大部分VOCs浓度是背景值的十倍或百倍.检测到的19种存在健康危害的VOCs不会对人体产生明显的非致癌健康危害;但1,3-丁二烯、氯仿、四氯化碳、苯和1,1,2-三氯乙烷等5种VOCs对人体有致癌健康危害.密集区总VOCs的累积致癌风险指数远超可接受数量级,说明制药企业密集区排放的VOCs对人体以致癌健康危害为主.     

垃圾渗滤液中有机物分子量的分布及在MBR系统中的变化

利用凝胶层析方法分析了垃圾渗滤液中有机物分子量的分布情况,并考察了利用膜生物反应器(MBR)处理垃圾渗滤液系统中有机污染物分子量的分布以及水溶性腐殖质(AHS)含量的变化．研究发现,垃圾渗滤液中的有机物主要由两部分组成,即分子量大于6000的大分子物质和分子量小于1500的小分子物质．大分子物质主要是水溶性腐殖质,而小分子物质主要由挥发性有机酸及水溶性腐殖质组成．大分子的AHS难以被微生物降解,但能被微滤膜截留．大部分小分子的AHS既难以被微生物降解,又不能被膜截留,是构成MBR处理出水COD的主要成分．     

气相色谱-质谱法同时测定地下水中55种挥发性有机物

挥发性有机物(VOCs)是一类非常重要的有机环境污染物,在我国《地下水污染调查评价规范》[1]中将25种挥发性有机物列为必测项目,给出了各组分推荐的检测方法和目标检出限(0.1—0.5!g.L-1)[1-3].根据规范的要求,建立一套灵敏、准确、快速,适合于大批量地下水检测的分析方法是十分必要的.本文采用P&T-GC/MS测定地下水样品中的55种VOCs,采用选择离子监测(SIM)和全扫描交替方式进行质谱定性,内标法定量,提高了分析的灵敏度和准确度,可满足大批量地下水样品中55种VOCs的快速分析.     

原油及石油炼制品指纹特征差异性研究

采用气相色谱质谱联用方法(GC/MS),对原油及石油炼制品(包括柴油、机油、燃料油)进行了指纹图谱分析.通过对4种油品中烷烃类、生物标志物和多环芳烃类化合物的原始图谱及半定量浓度和诊断比值比对分析.结果显示,4种油品相互之间烷烃类化合物图谱具有明显差异,机油存在明显UCM(不可分辨的混合物)"鼓包",在n C17/Pr、n C18/Ph、n C17/n C18、Pr/Ph和(n C19+n C20)/(n C19+n C20+n C21+n C22)特征比值上存在显著性差异.4种油品在甾烷类、三芳甾烷类、萜烷类和藿烷类化合物的分布和含量上差异性明显;在多环芳烃化合物的含量和分布上,差异不明显.所选取的29个生物标志物特征比值,其中13.79%的特征比值可体现原油、柴油、机油、燃料油的差异性,可作为原油与石油炼制品之间油种鉴定的重点筛查指标.     

评估可离子化有机化合物的生物累积潜力：当前的认知和研究的重点

本研究的目的是回顾目前关于可离子化有机化合物(IOCs)的生物累积潜力的认知，重点讨论鱼类经验数据的有效性。IOCs在鱼体内的生物积累潜力可以很好地表征为：依赖pH的鳃摄取和排泄，肠道吸收和磷脂吸附(膜-水分区)。关键的挑战包括缺乏关于IOCs生物转化和血浆结合的经验数据。鱼拥有多种蛋白质，可以在细胞膜上传输IOCs。然而，除了少数情况下，这种传输对环境污染物的吸收和积累的意义是未知的。本文提出了2个研究案例。第一个描述了pH值和生物转化对有机酸和碱的生物富集的建模作用，而第二个则采用了一个更新的模型来研究导致全氟烷基酸积累的因素。全氟化烷基酸个案研究是值得关注的，因为它说明了膜转运蛋白在肾脏中可能具有的重要性，并强调了交叉比对方法(read-across approaches)的潜在价值。认识到当前需要对IOCs进行生物累积危害评估和生态风险评估，作者提供了一个分层策略，从保守的假设(模型和相关数据)到需要化学特定信息的更复杂的模型。
精选自Armitage, J. M., Erickson, R. J., Luckenbach, T., Ng, C. A., Prosser, R. S., Arnot, J. A., Schirmer, K. and Nichols, J. W. (2017), Assessing the bioaccumulation potential of ionizable organic compounds: Current knowledge and research priorities. Environmental Toxicology and Chemistry, 36: 882–897. doi: 10.1002/etc.3680
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.3680/full
     

不同分子量天然有机质和电解质对碳纳米管稳定性的影响

以多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWNTs)为对象,研究不同分子量分布区间天然有机物(natural organic matter,NOM)和电解质对MWNTs在水中凝聚及分散行为的影响.结果表明,低分子量(1 k Da)有机物是NOM的主要构成部分,随着分子量的增大NOM的芳香性增强.电解质投加可通过压缩双电层作用引起水中的MWNTs的凝聚,凝聚过程符合经典DLVO理论.在低电解质浓度条件下,NOM可通过空间位阻作用抑制MWNTs凝聚;且随分子量增大,NOM抑制作用越强.而在高电解质浓度条件下,高分子量(100 kDa)NOM可强化凝聚发生.不同分子量区间NOM将通过不同机制影响碳纳米材料在水中的凝聚.     

分子结构对天然有机质模型化合物在碳纳米管上吸附的影响

天然有机物(NOM)是一类广泛分布的具有不同分子量和结构的物质,能够分散和稳定碳纳米管(CNTs).然而,NOM结构对CNTs吸附机理的影响尚不清楚.了解碳纳米管(CNTs)对有机化合物吸附的机理,对于CNTs及其对其他污染物的环境行为和风险的预测和评估至关重要.本文研究了3种天然有机物(Natural organic matter,NOM)替代物没食子酸(Gallic Acid,GA)、丹宁酸(Tannic Acid,TA)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)在CNTs上的吸附性能.TA分子在CNTs上的摩尔质量浓度吸附较低,与它较大的三维立体分子结构形成的空间位阻有关.具有平面结构的GA和柔性脂肪链结构的SDBS分子容易与CNT结合,表现出在CNTs有更高的吸附.研究结果表明,模型化合物的分子结构对其在CNTs上的吸附有很大的影响.本研究通过研究分子结构对天然有机质模型化合物在碳纳米管上吸附的影响,指出NOM的分子结构是影响其环境吸附行为重要的因素.     

室内灰尘中多环芳烃及其衍生物的赋存与人体暴露研究进展

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)作为典型的持久性有机污染物(persistent organic pollutants,POPs)中的重要类别,具有半挥发性、生物蓄积性、长期残留性和明显的毒性(包括致癌、致畸、致突变)等特点,因此是环境中的一类重要污染物.PAHs衍生物的赋存浓度通常比PAHs母体低,是直接作用的诱变剂和致癌剂,具有比PAHs母体更高的致癌性和致畸性,毒性作用也更为直接,近年来PAHs衍生物引起了越来越多的关注.室内灰尘作为污染物的特殊载体,研究其中的PAHs及其衍生物的赋存、来源、人体暴露风险有重要意义.本文基于当前国内外对室内灰尘中PAHs及其衍生物的研究,对室内灰尘中PAHs及其衍生物的赋存、来源及其人体暴露风险进行了系统综述,最后提出了现有研究的不足,并对室内灰尘中PAHs及其衍生物今后的研究方向进行了展望.