挥发性恶臭有机污染物的分子标志物研究进展

分子标志物技术一直是环境污染物来源识别和迁移转化机理研究的重要内容。挥发性恶臭有机物作为大气环境中一类极为特殊和复杂的有机污染物,目前采用分子标志物技术研究其来源识别和迁移转化过程甚为薄弱,因此尤其值得关注。文章介绍了该类污染物分子标志物的国内外研究进展,从其来源、测试技术、大气化学污染特征和源识别方法等方面进行阐述,指出了今后的研究方向。     

典型电子垃圾拆解区大气中多溴联苯醚的污染

分别在典型电子垃圾拆解区(E)和其上风向参考点(S)采集了大气颗粒相和气相样品.以研究该区域大气中PBDEs的浓度水平、污染特征和气/固分布特点.分析过程中运用气相色谱.质谱联用仪,负化学离子源(GC-NCI-MS)检测了11种PBDEs结果表明,电子垃圾拆解造成r比较严蘑的PBDEs污染,三溴-十溴联苯醚的浓度范围为51.1～2 685 pg.m-3,(平均值830Pg.m-3),而对照区由于制衣行业的影响也造成了一定程度的PBDEs污染,三溴～十溴联苯醚的浓度范围为1.00-98.9Pg.m-3(平均值28.7 Pg.m-3).在气/固分布的研究中发现,不同的PBDEs在气相和颗粒相的分布比例相差很大,从低溴至高溴PBDEs在气相中的比例呈降低趋势,而在颗粒相中的比例呈上升趋势.电子垃圾拆解区以五溴.联苯醚污染为主,占∑11PBDEs总量的54.3%;而十溴-联苯醚污染次之,占∑11PBDEs总最的23.8%,该污染特征进一步证实了该地区电子垃圾的来源,不仅来自亚洲国家,而且还来自欧美等国家.     

上海市PM2.5的物理化学特征及其生物活性研究

采集了上海市区和郊区春季和夏季的大气PM_2.5样品,分析了市区和郊区春夏2季PM_2.5质量浓度变化的规律,使用PIXE(Proton Induced X-ray Emission)分析技术获得S、K、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Br、Sr、Pb等15种元素的质量浓度.结果表明,上海PM_2.5中化学元素的质量浓度在春季　(5?038.6 ng·m^-3) 比在夏季 (3?810.6 ng·m^-3) 高,春季郊区(2?528.9 ng·m^-3) 和市区(2?509.7 ng·m^-3) PM_2.5中化学元素的质量浓度相当,夏季市区样品 (1?674.2 ng·m^-3) 中化学元素质量浓度的总量比郊区(2?136.3 ng·m^-3) 的低,但来自人为污染的化学元素 (Cr、Mn、Ti、Ni、Cu、Zn、As、Br、Sr、Pb) 在市区PM_2.5中的含量较高;场发射扫描电镜 (FESEM) 分析显示,上海PM_2.5主要由烟尘集合体、燃煤飞灰、矿物颗粒、生物质颗粒和不明物质组成,质粒DNA评价揭示上海市区PM_2.5比郊区的具有更强的生物活性,主要原因可能在于市区样品中含有较高的重金属元素和较多的烟尘集合体．     

城市污水处理厂恶臭挥发性有机物的感官定量评价研究

采用自制低温吸附装置和臭气袋采集了广州典型城市污水厂6个处理车间的空气样品.应用热解析/气相色谱-质谱联用仪分析恶臭挥发性有机物的组成和含量,参照国标的三点比较式臭袋法测量样品的恶臭浓度,并针对恶臭挥发性有机物进行感官定量评价.结果表明,①城市污水处理厂检测出烷烃、烯烃、芳香烃等7大类共70种挥发性有机物,其中30种属于恶臭挥发性有机物,它们的浓度范围为0.37～1 872.24μg.m-3,在污泥脱水、污泥浓缩和曝气池最高;②主成分分析可以将主要恶臭挥发性有机物分为苯系物、卤代烃、醛类、碳氢化合物和含氮、硫的挥发性有机物5类;③多元线性回归分析能建立化学浓度与恶臭感官浓度的定量表达式,计算出恶臭挥发性有机物对该厂恶臭气味的贡献率占25%,感官浓度的预测值和实测值拟合良好,建立的预测方程对污水处理车间低浓度恶臭挥发性有机物的敏感度高于人鼻嗅辨的敏感度.     

舟曲江顶崖大型滑坡成因及破坏机制分析∗

受连续强降雨及江水冲刷坡脚的影响,2018 年 7 月 12 日舟曲县江顶崖发生大型滑坡。为研究该滑坡的成因及其破坏机制,首先采用现场踏勘、遥感解译和无人机航拍等方法初步确定滑坡范围及岩土体分布特征等因素,其次结合钻探、物探、室内试验等研究手段查明滑体土和滑带土的物理力学性质,对该滑坡的失稳特征及其复活机制进行探讨,在此基础上对该滑坡进行稳定性评价。结果表明：(1)江顶崖大型滑坡为南峪滑坡群中江顶崖老滑坡的复活体,总体积近 400 万方,属大型滑坡灾害,该滑坡分为主滑坡堆积区、滑坡侧壁区和滑坡后壁区;(2)不利的地形地貌条件、软弱岩土体组合、强烈的构造运动、降雨的入渗和江水冲刷是滑坡形成的主要因素,其中连续强降雨是决定性因素;(3)江顶崖大型滑坡同时具有推移式和牵引式滑坡的特点,滑坡中后部以推移式变形为主,坡体临江前缘以牵引式滑塌为主;(4)稳定性计算结果表明该滑坡仍有失稳风险,需要进行加固治理。本文研究成果可为青藏高原东北缘类似大型滑坡的成因机制研究及其预警防治等提供参考。     

石油炼化无组织VOCs的排放特征及臭氧生成潜力分析

选取我国光化学活跃的珠江三角洲地区(PRD)典型石油炼化工艺的炼油装置、化工装置和污水处理装置,采用离线和在线的多种先进仪器监测其VOCs的无组织排放特征,并采用间、对-二甲苯/苯(X/B)、甲苯/苯(T/B)、乙苯/苯(E/B)比值分析其VOCs的老化特征,采用最大增量反应活性法(MIR)、等效丙烯浓度法和OH自由基反应速率法(L_OH)3种方法综合评价其VOCs的化学反应活性及臭氧生成潜势(OFP).研究发现,炼油装置区和化工装置区总挥发性有机物(TVOC)浓度早晚高,中午低;污水处理区呈双峰趋势.3个装置区无组织排放的VOCs中烷烃浓度均占比最高,同一装置区内的不同装置VOCs排放特征不同.石化企业X/B、T/B和E/B值较城区和郊区的高,化工装置区的压缩碱洗装置区(CAW)T/B值最大.石化企业VOCs的活性较城区和郊区的强,其平均OH消耗速率常数为15.22×10^-12cm³/(mol·s),最大增量反应活性为4.21mol(O₃)/mol(VOC).化工装置区对石化企业OFP总量的贡献最高,为84.83%;其次是污水处理区,12.95%;炼油装置区最低,为2.22%.化工装置区的CAW对石化企业OFP贡献率最高,为34.26%;污水处理区的浮选池(FT)贡献率最低,为0.36%.     

鲜甘薯发酵生产燃料乙醇中的降粘工艺

鲜甘薯高浓度发酵生产燃料乙醇的瓶颈之一是醪液粘度高,容易堵塞管路,严重影响工业化生产和增加能源消耗,同时也会降低乙醇发酵效率.为解决此问题,进行了添加降粘酶系及其作用条件优化研究,结果如下:1)确定最适降粘酶系为四川禾本生物工程有限公司的纤维素酶,粘度由1.7×104mPa.s降到8.8×102mPa.s,并且降低了生产成本;2)确定降粘酶作用前高温处理条件:110℃,20 min;3)最适降粘酶对不同品种鲜甘薯高浓度发酵的降粘效果表明降粘酶对大部分品种鲜甘薯降粘效果较好,粘度均约为1.0×103mPa.s以下,最低粘度只有2.7×102mPa.s,粘度下降率均在95%以上;4)在确定最适降粘酶系和其作用前高温条件后,将其应用于工业化生产,加入降粘酶2 h后发酵醪液的粘度由1.8×105mPa.s下降到2.7×103mPa.s,发酵后终粘度仅为7.9×102mPa.s,发酵时间仅为23 h,乙醇浓度达到10.56%(V/V),进一步验证了该降粘酶系应用于工业化鲜甘薯燃料乙醇生产的实际意义.表8参19     

聚氨酯合成革厂空气中挥发性有机物的成分谱

采用吸附管采样和二次热解吸-GC-MSD联用技术研究了珠江三角洲地区3个典型聚氨酯(PU)合成革厂不同车间空气中挥发性有机物(VOCs)的含量和成分谱.结果表明,主要检出卤代烃、氯苯类、芳香烃类、酯类、酰胺类和酮类等6类共15种VOCs化合物,其中生产车间VOCs总浓度高达(15.300±0.964)mg/m3,而半成品车间、树脂原料车间和厂边界分别为(12.047±0.977)mg/m3,(1.912±1.281)mg/m3, (1.980±0.522)mg/m3;生产车间和半成品车间的VOCs特征轮廓图谱较相似,特征化合物均为甲苯、乙酸乙酯和2-丁酮;而树脂原料车间的特征化合物为甲苯、苯和苯乙烯.源成分谱研究得出该类污染源排放的VOCs分子标志物为乙酸乙酯,其百分比含量最高,达到36.32%± 16.62%.     

广州市灰霾期间大气颗粒物中有机碳和元素碳的粒径分布

使用冲击式采样器(MOUDI)采集广州市灰霾形成过程的大气颗粒物.分析了有机碳(OC)和元素碳(EC).结果表明,灰霾期间大气主要消光部分积聚态颗粒物及其中的OC和EC,在PM10(可吸入颗粒物)中所占的比例及其绝对浓度要远高于正常天气.正常天气OC和EC呈双模态分布,严重灰霾天气EC的粒径分布呈单一模态分布,OC的粒径分布呈双模态分布,峰值都向大粒径方向偏移.结果显示,大气颗粒物、OC和EC在积聚态的大幅度增长是形成灰霾天气的重要原因.     

三种农作物秸秆燃烧颗粒态多环芳烃排放特征

收集3种农作物秸秆玉米,水稻和小麦露天燃烧排放的颗粒物样品,并利用气相色谱-质谱(GC-MS)对样品中的34种多环芳烃(PAHs)进行分析,研究颗粒态PAHs的排放因子及可用于源解析的诊断参数.结果表明,3种秸秆燃烧总PAHs的排放因子为644.18~1798.13μg/kg;其中4环PAHs在秸秆燃烧样品中含量最高,约占38.8%~58.8%,6环PAHs所占比例相对较小,约占5.72%~15.17%.PAHs中部分单体具有相对较强致癌性,对环境和人体健康的影响不可忽视.首次检测分子量为300的高分子多环芳烃二苯并[a,e]荧蒽.在玉米、水稻和小麦秸秆燃烧排放颗粒物中的排放因子分别为6.70,2.77和2.92μg/kg.此外,研究发现BaP/BghiP, Phe/Phe+Ant和Flu/(Flu + Pyr)比值可以作为较好的区分秸秆燃烧与其他来源的诊断参数.