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.     

广州万顷沙大气中醛酮类化合物的污染特征与来源分析

对广州万顷沙大气中的醛酮类化合物进行了检测。实验方法是应用醛酮类化合物和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。结果表明,大气中可以检出12种醛酮类化合物,其中丙酮质量浓度最高,其次是甲醛、乙醛和丙醛。这4种化合物平均质量浓度分别是22.07、9.99、7.80和1.20μg·m-3。白天醛酮类化合物的质量浓度比夜晚的高。ρ（甲醛）/ρ（乙醛）、ρ（乙醛）/ρ（丙醛）的数值显示大气中醛酮类污染主要和人为来源有关。甲醛、乙醛、丙醛和丁醛的质量浓度具有良好的相关性。广州城区的污染物随风迁移到万顷沙,使万顷沙也具有城市环境污染特征。     

北京城区夏冬两季VOCs时间变化和光化学特征的质子转移反应飞行时间质谱(PTR-TOF-MS)观测

为增进对北京地区不同季节大气挥发性有机物(VOCs)变化特征的认识,利用高时间分辨率质子迁移反应-飞行时间质谱(PTR-TOF-MS)于2016年在北京城区开展了VOCs(甲醛、乙醛、丙酮、异戊二烯、苯、甲苯和8碳芳香烃)夏季(6月8日—20日)和冬季(11月22日—12月10日)的连续观测.VOCs体积分数(浓度)的均值为(夏季/冬季,×10~(-9)):甲醛(8.56/24.58)、乙醛(3.95/7.57)、丙酮(5.06/3.50)、异戊二烯(0.66/0.52)、苯(0.53/1.78)、甲苯(1.03/2.54)、8碳芳香烃(1.34/3.42).受大气扩散条件的影响,夏冬两季大部分VOCs浓度波动趋势相近,仅异戊二烯在夏季拥有明显的白天浓度高于夜间的时间序列,其白天的高浓度与植被排放较强有关.由日变化可见:冬季,所有VOCs在中午浓度处于全天较低水平,在早高峰期间VOCs浓度上升明显;夏季,甲醛、乙醛和丙酮等3种含氧VOCs(OVOCs)在中午有短暂的浓度峰值,这与它们光化学二次生成加快有关.由VOC与苯浓度比值的日变化可知:冬季与夏季类似,中午前后3种OVOCs(甲醛、乙醛和丙酮)的光化学生成以及甲苯和8碳芳香烃的光化学消耗都会增强,只是冬季增强的程度明显弱于夏季;在夏冬两季,甲醛中午的光化学生成速率均强于乙醛和丙酮.8碳芳香烃光化学消耗速率大于甲苯的速率仅出现在夏季;异戊二烯在冬季白天不存在植被排放增强的现象,但有光化学消耗加快的特征;夏季北京城区VOCs以机动车排放影响为主,而冬季VOCs还可能来自于燃煤排放.     

广州市灰霾与非灰霾期间大气中的低分子量羰基化合物

采用2,4-二硝基苯肼衍生-高压液相色谱检测的方法测定了广州市大气中灰霾期和非灰霾期4种低分子量醛酮化合物(甲醛、乙醛、丙酮和丙醛).在灰霾期,4种化合物的含量在1.00-32.19μg·m-3,以乙醛的平均含量最高;非灰霾期以丙酮的平均含量最高,与非灰霾期相比,灰霾期的4种醛酮化合物含量明显增加,甲醛/乙醛和乙醛/丙醛浓度比值以及4种醛酮化合物的相关分析结果表明,广州市低分子量醛酮化合物主要来自人为排放源,并且灰霾期甲醛、乙醛和丙醛具有相似的源和汇,灰霾期人体对甲醛和乙醛的平均暴露水平(分别为55.2μg·d-1和62.7μg·d-1)是非灰霾期(分别为22.8μg·d-1和27.8 μg·d-1)的2倍以上.     

北京市西城区居民室内空气低分子量羰基化合物污染调查

2009年11月—12月对北京市西城区7个社区210户家庭室内的低分子量羰基化合物进行了采样分析.实验采用2,4二-硝基苯肼（DNPH）涂布的硅胶柱采样,液相色谱分析检测.结果表明,所有家庭都检测到甲醛、乙醛、丙酮和丙烯醛,其质量浓度水平相对较高;室内装修会增加室内羰基化合物的污染;甲醛和乙醛人体暴露水平评估结果表明北...     

用HPLC 分离和鉴定大气中的羰基化合物

大气中的挥发性羰基化合物可以通过2,4-二硝基苯肼(DNPH)原位衍生化而被捕集.采用反相HPLC 可以洗脱和分析这些羰基衍生物.本文采用该方法监测了美国佛蒙特州大气样品中的痕量甲醛、乙醛和丙酮.     

长沙市大气挥发性有机物的组成与来源

在长沙市一个国家空气质量监测站附近采用罐采样方法采集环境全空气样品,利用三级冷阱预浓缩-GC/Dean-switch/FID/FID技术分析59种非甲烷碳氢化合物,同步采用2,4-二硝基苯肼(DNPH)-高效液相色谱法测定醛酮类化合物,研究非甲烷碳氢化合物及醛酮类化合物的组成与来源.结果表明,大气非甲烷碳氢化合物的总平均体积分数为(43.31±33.86)×10~(-9),其中异戊烷的体积分数最大;醛酮类化合物总浓度为(9.17±3.16)μg·m~(-3),主要为丙酮、甲醛和乙醛且其贡献了总浓度的90%以上.结合主成分分析法分析非甲烷碳氢化合物的来源,结果表明,汽油挥发、尾气排放及溶剂使用是大气非甲烷碳氢化合物的主要来源,分别对总浓度贡献了16.65%、16.61%、22.65%;进一步利用比值分析法表明苯系物的主要来源是汽车排放,醛酮类化合物符合城区的比值特征.     

热解析-GC/MS方法测定大气中的羰基化合物

本文发展了五氟化苯肼(PFPH)衍生化.热解析-GC/MS方法,质谱采用SIM扫描方式,可实现对大气中23种羰基化合物的测定,并建立了方法相应的质量控制和质量保证(QA/QC)程序.采用美国环保局TO-15标准气体测量了这些羰基化合物衍生化采集测定的相对误差.方法检测限为0.01-0.25nmol,对大气样品采集测定的相对误差为-7.8%-40.2%.在2007年"好运北京"奥运测试赛的机动车限行前后和限行期间对大气中的羰基化合物进行实际观测,测得的羰基化合物的总平均浓度为31.47±11.53μg·m-3,主要组分为2,5-二甲苯苯甲醛、乙二醛、乙醛、正癸醛和苯甲醛.结果表明,2007年车辆限行期间,大气中羰基化合物浓度水平较2005年观测有显著降低.     

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.     

广州市大气典型羰基化合物碳同位素组成初探

采用气相色谱/燃烧/同位素比值质谱(GC/C/IRMS)技术,通过2,4-二硝基苯肼(DNPH)衍生化方法,初步测定了广州市城区交通主干线大气中甲醛、乙醛和丙酮的碳同位素组成.结果表明,甲醛的δ13C值变化范围为-42.06‰--33.52‰,乙醛的δ13C值变化范围为-35.84‰--32.20‰,丙酮的δ13C值变化范围为-30.85‰--29.50‰;而且,白天相对于夜晚而言,甲醛、乙醛和丙酮的最大碳同位素分馏分别为6.65‰,3.27‰和0.75‰,碳同位素分馏上的差异表明它们在环境大气中不同化学活性上的差异.     

《生态毒理学报》主编简介

<正>王子健,男,1953年10月出生,博士,研究员,博士生导师．1976年中国科技大学毕业后到中科院生态环境研究中心工作．1983-1985年在瑞士留学,从事水质污染化学规律研究;1987年在日本从事生物样品生理活性物质分析方法研究． 1992-2000年担任中科院生态环境研究中心环境水化学国家重点实验室副主任、主任,兼环境模拟与污染控制国家重点联合实验室学术委员会委员,国家863计划污染控制技术主题专家组副组长,国家自然科学基金委员会地球科学部第二届咨询专家委员会委员,国际环境地球化学与健康学会亚太分会理事,全球环境基金专家库成员等．同时担任环境科学学报(副主编)、过程工程学报、环境化学、湿地研究、地球与环境、美国Environmental Science and Health(A)等杂志的编委．王子健领导的研究小组主要研究天然水体和水处理过程中的水质转化、相关毒性和毒理变化以及健康和生态风险．内容包括发展新的环境监测技术,离体和活体生物毒性测试方法,污染物水体多介质过程,水质安全性评价以及水污染的健康和生态风险的指标和方法．在开发新型生物模拟采样技术和生物毒性测试方法体系、生活饮用水和再生水的安全性评价、持久性有毒污染物污染及其生态与健康影响等方面取得了丰硕的成果,相当一部分成果得到推广应用．     

利用回归分析确定降水入渗补给量

目前常用降水量乘以降水入渗补给系数的方法计算降水入渗补给量,此法不能表现降水特征、蒸发等因素对降水入渗补给的影响．为解决不同时间尺度、不同降水特征和蒸发情况下的降水入渗补给量,在分析郑州地下水均衡试验场地中渗透仪实测入渗量、降水和蒸发资料的基础上,利用均匀设计法选取最优的与降水入渗补给量关系密切的前期降水量和蒸发量的期次,然后利用回归分析建立各岩性和埋深的年、月和日尺度上的降水入渗函数,可以比较准确的计算降水入渗补给量．表3,参9．     

Induction of metamorphosis of two species of sea urchin from Sea of Japan

The induction of metamorphosis in mature larvae by selected chemical compounds and natural substrata was investigated in two species of sea urchins from the Sea of Japan, Strongylocentrotus intermedius and Scaphechinus mirabilis. Glutamine in crystalline form was added directly to water containing mature larvae, and this compound, at a final concentration of 10 g ml^-1, was an inducer of metamorphosis in S. intermedius (100% activity) and S. mirabilis (50% activity). Gutamine, or its natural mimetic molecules, may be an active component of the exogenous cue that induces metamorphosis of S. intermedius larvae. This exogenous cue was produced by the epiphytic calcareous algae, Melobesia spp. that colonized the older sea grass Zostera marina. Glutamic acid was also used as an inducer of metamorphosis for S. intermedius and S. mirabilis larvae (50 to 60% activity), but it was toxic to the larvae.     

1株微小杆菌对4种蓝藻的生长影响

利用过滤的天然珍珠养殖水参照BG11配制加富培养液,将1株能促进鱼害微囊藻生长的微小杆菌属菌株(Exiguobacterium sp.013,简写为E.sp.013)进行纯化扩大培养后与铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、水华微囊藻(Microcystis flosaquae)、平裂藻(Merismopedia sp.)和惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii)按一定菌、藻密度比例同时接种后进行为期24 d的培养试验,利用特定生长率和细胞密度等指标观察并检验E.sp.013菌株对4种蓝藻生长的影响,同时检测培养液中优势菌群的数量变化趋势.结果表明:E.sp.013菌对铜绿微囊藻、水华微囊藻和惠氏微囊藻具有显著促生长和延长稳定生长期作用,对平裂藻不具有显著促生长作用,但对延长其稳定生长期具有显著效果;试验培养过程中E.sp.013菌落数量占所有菌落总数的比例始终高于46％,处于绝对优势地位,表明E.sp.013菌具有调控其他菌群的能力.     

南京城市西部遗产廊道规划

南京城市西部历史时期是城市的重要边界,现在逐渐演变成老城与新区之间的核心地带,成为公共活动的重要地区,保护其自然、文化遗产和生态环境具有非常重要的意义。在对其现状调查分析的基础上,梳理遗产点的历史概况、现状及其分布情况,提出规划遗产廊道的意义,探讨规划的具体思路,为南京遗产保护提供了新的视角。     

Evaluation of adsorption potential of adsorbents: a case of uptake of cationic dyes

Adsorption potential of a commercial activated carbon (FS300) has been evaluated for the uptake of cationic dyes namely methylene blue (MB) and rhodamine B (RB). Though, there are numerous studies in literature which report the sorption of MB (more than 40 studies) and RB (more than 10), however none of these use a common parameter to report the capacity of the sorbent. A protocol, based on the equilibrium dye concentration has been proposed to measure the sorption potential of a sorbent. The Langmuir model can very well describe the experimental equilibrium data for both dyes (coefficient of correlation > 0.999). MB (Qm = 312.5 mg g(-1)) is more adsorbable than the RB (Qm = 144.9 mg g(-1)). Molecular weight and chemical structure of dye molecules seem to affect the dye uptake. The effect of pH on dye uptake has also been evaluated by varyingpH from 3 to 11. Uptake of MB increases with pH, wherein RB removal decreases with pH. Dyes could not be desorbed either by distilled water (0.06 and 0.11% for MB and RB respectively), or by 0.1 NHCl (0.136 and 3.0% for MB and RB respectively) indicating, chemical adsorption type of adsorbent-adsorbate interactions.     

不同饲粮对生猪产污情况的影响

研究了精饲料和精青配合饲料饲养下育肥猪排污量和主要污染物含量的差异.结果表明,与饲喂精饲料相比,饲喂精青配合饲料的生猪产粪量降低18.97%,产尿量降低38.56%.精饲料饲养50d后,生猪体质量仅比精青配合饲料饲养平均增加1.5kg,采用精青配合饲料饲养的生猪体质量每增加lkg饲料成本投入比精饲料饲养减少21.68%.精青配合饲料喂养生猪不仅可减少污染物的排放量,还可节约饲料投入成本,提高养猪效益.     

大气甲醛卫生检验方法的分析条件

对《居住区大气中甲醛卫生检验标准方法分光光度法》(GB／T16129-1995)中实验条件进行了实验研究，研究表明进口和天津显色剂的灵敏度有差别，但对测定结果无影响；最佳显色时间为2-8min；样品在0℃～4℃条件下保存4d对测定无影响。     

自然生态恢复过程中尾矿废弃地土壤微生物变化

尾矿废弃地是一种人为的裸地,其自然生态恢复过程表现为典型的生态系统原生演替过程.尾矿废弃地自然生态恢复过程为人们了解生态系统发展过程中土壤微生物群落的变化提供了一个良好的机遇.该研究以2处(即,铜陵杨山冲尾矿废弃地和铜官山新尾矿废弃地)不同时期弃置的、处于3个演替阶段(原生裸地阶段、隐花植物结皮阶段和草本维管植物群落阶段)的铜尾矿废弃地为研究对象,利用传统培养法(稀释平板法)和分子生物学法(净DNA含量法)相结合的手段对土壤微生物量和土壤微生物群落结构变化及其影响因素进行了调查.数据分析表明:随着尾矿废弃地上植物群落的形成和发展,尾矿废弃地水分含量增加、pH降低、土壤有机质和总氮质量分数提高;土壤微生物数量逐渐增加,维管植物群落下的尾矿废弃地中土壤微生物数量明显高于处于演替初期阶段的隐花植物结皮,高于裸地;不同演替阶段尾矿废弃地中土壤微生物群落结构表现为细菌(60.68﹪～97.45﹪)>放线菌(2.50﹪～39.13﹪)>真菌(0.05﹪～0.82﹪);相关分析发现,尾矿废弃地土壤微生物量变化与基质的含水量、总氮和有机质质量分数呈正相关,而与pH变化呈负相关.研究结果表明,在尾矿废弃地自然生态恢复过程中,伴随着植物群落形成、发展和基质理化性质的逐步改善,尾矿中土壤微生物也逐步恢复.