气溶胶中不同类型碳组分粒径分布特征

了解气溶胶碳组分粒径分布特征对于研究区域气溶胶生成转化机制、辐射特性等非常重要,但北京地区针对气溶胶碳组分粒径分布特征的相关研究非常少.本研究利用MOUDI-120采样器在北京地区3个季节开展气溶胶分级样品的采集,并分析其中不同类型的碳组分的含量,进而系统研究不同季节及污染状况下,各碳组分的粒径分布特征、来源及相互关系.结果表明,碳组分主要富集在细粒子中,秋冬季细粒子中碳组分的比重高于夏季.碳组分主要分布在两个模态,即积聚模态和粗模态. OC1和OC2主要分布在积聚模态,在0. 056～0. 56μm范围内有较高比例,OC3+OC4在粗模态的分布较为明显.Soot-EC浓度较低,没有明显的粒径分布特征,在0. 10～0. 18μm粒径段浓度较高,表明高温燃烧排放的EC主要分布在超细粒径段. Char-EC浓度远高于Soot-EC,在EC中占绝大部分比重.各主要碳组分在白天和夜晚的分布形态基本一致.夏季和冬季较有利于SOC的形成,OC/EC比值明显高于秋季. OC/EC值在不同粒径区间中差异很大,由于水溶性有机物(WSOC)主要分布在0. 056～0. 10μm,OC/EC值明显高于其他粒径段.白天及高温有利于气态有机物氧化生成SOC,致使夏季白天的OC/EC比值明显高于夜晚.各碳组分之间,EC1和OC1相关性最强,此外EC1和K+也有很强的相关性.     

2013年1月邯郸市严重霾天气的污染特征分析

利用河北工程大学大气环境监测站点的PM₁₀、PM_2.5、SO₂和NO_x在线监测数据,并结合能见度、湿度数据,对邯郸市2012年12月1日到2013年1月31日的大气污染状况进行分析,特别是2013年1月持续发生的霾天气,以探讨严重霾污染的过程特征.结果表明,2013年1月,SO₂与NO_x的平均浓度分别为225.3 μg·m^-3和217.8 μg·m^-3,PM₁₀和PM_2.5的平均浓度分别为328.5 μg·m^-3和229.4 μg·m^-3,均超过新颁布的环境空气质量标准,是2012年12月平均浓度的1.4~3.5倍.重污染过程分析结果显示,污染峰值附近几天内PM₁₀、PM_2.5的时均浓度变化无明显规律.累积阶段的PM_2.5/PM₁₀在0.42~0.52之间,峰值前后上升并超过0.70,扩散阶段PM_2.5/PM₁₀降到0.70以下,且呈波动式变化.当PM_2.5/PM₁₀小于0.40时,能见度基本位于2~18 km之间;当PM_2.5/PM₁₀在0.40~0.60之间时,能见度在0.7~8 km之间;当PM_2.5/PM₁₀大于0.60时,能见度分布于2 km以下.     

邯郸市大气PM_(2.5)中元素特征及健康风险评价

研究了餐厨垃圾厌氧发酵产挥发性脂肪酸(VFA)的特性,考察了含固率对餐厨垃圾厌氧发酵产VFA的影响。并分析了以餐厨垃圾水解酸化液为碳源,接种量为3%的情况下,4种不同耐盐菌合成PHA过程对VFA不同成分的利用规律。结果表明:不同含固率的发酵液中VFA总量随发酵时间的进行呈上升趋势,第8天达到最大值,且添加120 g餐厨垃圾的发酵液产出的VFA浓度最高,为7 839.76 mg/L。4种耐盐菌中,Cupriavidus necator合成PHA的能力最强,发酵1 d时PHA含量即可达到110.7 mg/L。所用碳源VFA中具有偶数碳原子的酸含量高于奇数碳原子的酸含量,因此在所得PHA中PHB的含量明显高于PHV。     

CMAQ-DDM-3D在细微颗粒物(PM2.5)来源计算中的应用

应用M M5 (Fifth-Generation NCAR/Penn State Mesoscale Model)-Models-3/CMAQ(Community Multi-Scale Air Quality)空气质量模拟系统对京津冀地区进行了模拟,分别采用Brute Force方法和DDM-3D(Decoupled Direct Method in 3 Dimensions)技术对两个代表性城市石家庄、北京的PM2.5来源进行了分析计算.结果表明,两种方法的计算结果具有显著相关性,相关系数在0.950～0.989之间;其次,在某一地区浓度贡献较低的情况下,两种方法的计算结果非常接近,但随着浓度贡献的增加,Brute Force方法的计算结果逐渐高于DDM-3D方法,直线拟合的斜率在1.14 ～2.05之间.以石家庄为例,Brute Force和DDM-3D方法估算的河北南部地区排放的浓度贡献分别为54.7％和64.4％,相差10％左右.浓度贡献空间分布的对比表明,Brute Force方法计算出的浓度影响范围更大,出现某些离散的负值点,或某些负值点与很大的正值点相邻,反映了数值计算带来的计算误差;相比之下,DDM-3D方法的计算结果则更为合理.     

我国东南沿海地区织纹螺科的种类与毒性

为了解我国东南沿海地区织纹螺体内的毒素状况,利用生物法对采自我国东南沿海的织纹螺样品毒性进行了测定.实验结果和相关资料表明:织纹螺的毒性与其种类关系密切.光织纹螺(Nassarius rutilans)、正织纹螺(Zeuxis scalaris)和节织纹螺(Nassarius hepaticus)为有毒织纹螺;纵肋织纹螺(Nassarius variciferus)、习见织纹螺(Nassarius dealbatus)和胆形织纹螺(Nassariust hersites)为无毒织纹螺;方格织纹螺(Nassarius clathratus)、西格织纹螺(Nassarius siquinjorensis)、半褶织纹螺(Nassarius semiplicatus)、红带织纹螺(Nassarius succinctus)、疣织纹螺(Nassarius papillosus)、花织纹螺(Zeuxis castus)、素面织纹螺(Nassarius sufflayus)和橡子织纹螺(Nassarius glans)毒性不明,可能为季节性有毒织纹螺.多种织纹螺的毒性变化规律目前尚不清楚,人们应尽量避免食用织纹螺.     

织纹螺毒素来源的研究

为研究织纹螺(Nassarius)毒素的来源,采用有毒的河豚鱼肉投喂半褶织纹螺(N.semiplicatus),观察它的摄食情况。结果表明:有毒的河豚鱼肉对半褶织纹螺有明显的诱食作用。将河豚鱼肉中的河豚毒素进行抽提,添加到明胶凝胶和大黄鱼肉中,对半褶织纹螺均有较高的诱食效果。因此,半褶织纹螺毒素形成原因可能是通过食物链,毒素在体内蓄积形成的。     

应用CMAQ模型解析河北南部城市的霾污染来源

河北南部地区是霾污染最为严重的地区之一,本文应用MM5-Models-3/CMAQ空气质量模拟系统对河北及周边省市进行了区域尺度的模拟,并通过情景计算的方法估算了河北南部(包括石家庄、邢台、邯郸3市)、河北北部、京津2市、山西、河南、山东6个区域的人为源排放对石家庄、邢台细微颗粒物(PM2.5)及其主要成分和消光系数(Bext)的贡献率.结果表明,模拟时段内,石家庄市PM2.5的来源为河北南部65.3%、山西13.8%、河北北部7.3%、山东1.6%、河南1.1%、京津0.9%;邢台市PM2.5的来源为河北南部64.7%、山西10.4%、河北北部5.2%、河南3.7%、山东3.6%、京津1.1%.周边地区对石家庄市Bext的贡献率分别为:河北南部59.4%、山西13.8%、河北北部6.8%、山东1.7%、河南1.3%、京津0.9%;对邢台市Bext的贡献率则为:河北南部58.2%、山西10.1%、河北北部5.0%、山东3.7%、河南3.9%、京津1.0%.对2007年12月8—12日重污染过程的分析表明,重污染过程中河北北部、山东和河南的贡献率有所上升,山西的贡献率则有所下降.由于该地区霾污染的复杂性,进一步的观测和模拟工作仍然十分必要.     

节织纹螺饲喂富集河豚毒素及相关差异蛋白表达的研究

我国东南沿海经常有食用含有河豚毒素节织纹螺的中毒事件发生,含有河豚毒素的动物对河豚毒素有很高的耐受能力,并对环境中的河豚毒素具有趋食性.织纹螺可以富集食物中的河豚毒素,但织纹螺体内的与河豚毒素富集相关的蛋白质还不清楚.为此我们收集了无毒的织纹螺,通过河豚毒素富集实验和蛋白质组学分析,发现在有毒织纹螺中有4种蛋白质表达量显著增多,飞行质谱(MALDI-TOF-MS)鉴定分析它们分别是actin、actin2、beta-actin、膜泡ATP合酶B亚基.分析表明这些蛋白可能与河豚毒素在织纹螺体内富集、传递有关.     

厦门地区气溶胶液态水含量特征及其对硝酸根生成的影响

环境气溶胶中包含大量吸湿性组分,其可吸收液态水,进而改变气溶胶的尺度及环境、气候效应,因此,需要对气溶胶液态水(ALW)开展研究。厦门地区环境空气中的水汽丰富,ALW在气溶胶中占比较大,但关于其特征和影响因素,目前仍缺乏相关报道。利用ISORROPIA Ⅱ热动力学平衡模型,对厦门地区PM_2.5中主要吸湿性物质的含量和特征,以及气溶胶液态水含量(ALWC)的季节和日变化规律进行了分析,并研究了影响ALWC的主要因素及其影响程度。研究结果显示,厦门地区二次离子对气溶胶吸湿性的贡献最大,冬季浓度最高。春梅雨季ALWC的平均值最高,达到了113.5 μg/m³。各季节ALWC占气溶胶总质量浓度的比例为37.1%~86.6%。厦门地区能见度和ALWC呈现负相关,ALWC水平决定了大气能见度整体状况。通过敏感性分析发现:硫酸根浓度对ALWC的影响显著,二者呈线性关系;硝酸根在低浓度的时候与ALWC也呈现线性相关,而当其浓度上升到一定水平后,对ALWC的影响不明显;温度变化对于ALWC几乎没有影响;相对湿度对ALWC的影响呈现指数变化。ALW对硝酸根的生成有明显的促进作用。通过分析硝酸根生成速率和ALWC的比值发现,在单位质量浓度条件下,白天ALW对硝酸根的生成的促进能力比夜间更强。此外,从季节角度,秋季单位浓度ALW对硝酸根的生成的促进能力最强。     

邯郸市大气颗粒物污染特征的监测研究

使用振荡天平颗粒物在线监测仪连续监测了邯郸市PM₁₀和PM_2.5浓度,分析了2012年7月31日—12月2日4个月内PM₁₀、PM_2.5的浓度水平、时变规律和PM_2.5/PM₁₀的变化情况.结果表明,监测时段内PM₁₀和PM_2.5的日均浓度平均值分别为208.4 μg·m^-3和99.1 μg·m^-3,是国家二级标准的1.4倍和1.3倍;浓度超标的天数占总观测天数的61.6%和60.0%,其污染程度与北京、天津相当,属污染较严重的地区.PM_2.5/PM₁₀在19.3%~89.8%之间周期性波动,平均值为49.4%,接近北方城市的平均水平.PM₁₀和PM_2.5的浓度变化具有很好的正相关性;日均值在4个月中呈现明显的周期性变化和月际波动,10、11月的PM₁₀和PM_2.5浓度变化剧烈且大大高于8、9月份.PM₁₀和PM_2.5浓度一天中小时均值的变化呈同步的双峰型分布,最高值出现在9:00和20:00左右,最低值出现在15:00~17:00之间.本研究系统分析了夏秋季节邯郸市大气颗粒物污染状况,以期为当地颗粒物污染的控制提供科学依据.