天津市郊夏季VOCs化学特征及其时间精细化的来源解析

夏季为环境空气中臭氧污染事件的频发时期,针对挥发性有机化合物(VOCs)及其臭氧生成潜势(OFP)的时间精细化的来源解析研究,对有效地进行臭氧污染防控具有非常重要的作用.利用2019年夏季(6～8月)天津市郊区点位监测的小时分辨率VOCs在线数据,分析臭氧污染事件和非臭氧污染时期环境受体中VOCs及其OFP的变化特征,并利用正定矩阵因子分解(PMF)模型进行精细化的来源解析研究.结果表明,夏季环境受体中VOCs平均体积分数为24.42×10-9,臭氧污染事件中的VOCs平均体积分数为27.72×10-9,较非臭氧污染时期增加15.69％.夏季总VOCs(TVOCs)的OFP为87.92×10-9,其中烯烃的OFP最高,对TVOCs的OFP的贡献达58.28％.臭氧污染事件中TVOCs的OFP为102.68×10-9,较非臭氧污染时期增加19.59％.臭氧污染事件中VOCs的来源分别为石化工业及汽油挥发(29.44％)、柴油车尾气(23.52％)、液化石油气及汽油车尾气(22.00％)、天然气及燃烧(13.41％)、溶剂使用(6.14％)和植物排放(5.49％).相比于非臭氧污染时期,液化石油气及汽油车尾气和柴油车尾气分别增长4.84％和5.29％.石化工业及汽油挥发和植物排放的贡献均表现为08:00开始上升,11:00达到最高,这与太阳辐射增强和温度不断上升密切相关.液化石油气及汽油车尾气和柴油车尾气均具有明显的早晚高峰特征,并在夜间(00:00～06:00)保持较高贡献水平.根据PMF结果并结合OFP的计算方法,解析了不同源类对臭氧生成潜势的 贡献.石化工业及汽油挥发(31.01％)和柴油车尾气(36.64％)是较高贡献源类,相比非臭氧污染时期分别增加了 1.74％和8.27％;并且石化工业及汽油挥发贡献率在臭氧污染事件发生过程的上升阶段显著增加,而在下降阶段明显下降.     

中国生物质能政策变迁研究:2000—2019年

生物质柴油和生物质沼气是生物质能发展的两大着力点,两者在性质上存在较大差异,相应的政策设计和发展也各有不同。以政策网络理论、政策变迁相关理论为理论基础,通过搜集整理中央层面关于生物质柴油和生物质沼气的政策文本,采用政策计量和内容分析法,分析政策的发文时间、文本类型等文本外部属性特征,且根据政策文本内容划分了5类政策目标和13类政策工具,深入比较不同生物质能源在变迁中政策目标、政策工具和政策主体网络的差异。研究结果表明,中国生物质能的政策变迁,呈现多元化的演进动态:(1)生物质柴油与沼气政策的发文单位与发文类型在各时间段有所异同,整体来看,生物质柴油与沼气发文最多的单位为国务院和国家发展和改革委员会,不同的是生物质柴油发文数量位于第三位的是国家能源局,而生物质沼气是生态环境部和农业农村部。在发文类型方面,"通知与意见"类型构成了主要占比。(2)同一生物质的政策目标与工具在不同时期的政策变迁中,有延续性和差异性。例如,生物质柴油在各阶段始终以技术创新、能源供应连续性为主要政策目标来保证政策延续性,但在不同阶段也会关注环境可持续性、工业发展等;在政策工具上,生物质柴油即使在变迁中也都会使用财政支持,而各阶段配合使用的工具重心也不一致。(3)不同生物质能源使用的政策工具在同一时期也存在异同。如在第二阶段生物质柴油和生物质沼气所聚焦的政策目标和政策工具完全不同,在第一和第三阶段两者则存在小部分相似。(4)不同生物质能源的政策网络在各阶段表现存在异同。全国人民代表大会和国务院始终是政策网络中的重要主体,各个阶段不同生物质能发文主体的角色和协调互动情况随政策变迁而变化。最后,在研究结论的基础上提出政策目标与政策工具统筹运用、建立有效的政策网络主体协同治理机制的启示。     

二价铁离子对UASB反应器厌氧发酵产氢效能的影响

金属离子Fe2+在生物产氢机制中起着重要作用.以红糖为底物,研究了Fe2+在0～1 650 mg·L-1范围内对UASB发酵产氢效能的影响.结果表明,适当浓度的二价铁离子对产氢具有一定的促进作用.当Fe2+浓度为0～450 mg·L-1时,发酵产气量及其氢气含量都随着Fe2+浓度的增加而增加;且当Fe2+浓度为450 mg·L-1时,获得最大生物气体积为17.72 L,较空白组提高了40.75%,此时氢气含量60.01%.而当外加的Fe2+浓度大于450 mg·L-1时,则开始呈下降趋势.因此,Fe2+可以成为调控发酵制氢的工程措施之一.     

碳纳米管/BiOBr复合材料的制备及其光催化性能

采用一步溶剂热的方法成功制备了微量多壁碳纳米管（MWCNT）修饰的溴氧化铋（BiOBr）复合材料,实现了对盐酸四环素（TC）的高效稳定降解.在MWCNT添加量为0.01mg（0.001wt%）时,制得的MWCNT/BiOBr催化剂具有较低的光致发光强度、较大的光电流和较小的EIS弧,显著提高了光催化效率.性能的显著提高是由于MWCNT的高捕获电子能力,它不仅能增强光吸收,而且还加速了电荷载流子的分离.通过自由基捕获实验和电子自旋共振（ESR）确定其主要活性组分为·O₂^-,并提出了提高复合材料光催化活性的可能机理.     

利用双室微生物燃料电池处理模拟废水的产电特性研究

本实验通过研究电池的启动过程、阳极有机物降解率和阴极Cu2+的去除率,评价了微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)的产电和处理废水性能.以模拟糖蜜废水作为阳极基质,模拟电镀废水作阴极电子受体,建立简单的双室微生物燃料电池.结果表明在外电阻为800Ω的情况下,电池得到最大电压417.00 mV,从极化曲线上获得最大输出功率密度44.17mW.m-2,内阻为293Ω.电池在第五周期时,COD去除率也达到最高47.31%.在第四周期内,Cu2+最大的去除率为59.76%.综上所述,MFC在处理有机废水和电镀废水方面具有可行性.     

有机磷系阻燃剂的全球污染现状

作为目前普遍使用的阻燃剂主要种类之一,有机磷系阻燃剂被大量应用于各领域,从而导致了其在环境中的持续释放和分布,由此引发的环境问题逐步引起了人们的广泛关注。本文对全球范围内有机磷系阻燃剂在水体、大气、土壤、沉积物以及生物体内等环境介质中的残留现状进行了分析,并对其生态危害和生态风险进行了总结,同时对目前该领域仍有待探讨的问题及研究趋势进行了讨论。     

南京市雪水中有机磷阻燃剂的污染特征及健康风险评价

采用超高效液相色谱-串联质谱仪（HPLC-MS/MS）分析了南京雪水中的13种有机磷酸酯阻燃剂（Organophosphate esters,OPEs）,研究了其浓度水平及污染特征,利用主成分分析阐述了OPEs可能的来源,并评估了其健康风险.结果表明,雪水中共检出11种OPEs,11种检出OPEs总浓度水平范围为229.1~1175.0ng/L,平均浓度为746.0ng/L,其中∑₁₁OPEs的最大值区域为商业区和住宅区密集的马群,最小值区域为城郊的化工园区.磷酸三（1,3-二氯-2-丙基）酯（Tris（1,3-dichloropropyl）phosphate,TDCPP）和磷酸三（2-丁氧基乙基）酯（Tris（2-butoxyethyl）phosphate,TBEP）是雪水中主要的OPEs污染单体,两者的贡献率分别为26.6%、20.4%.主成分分析表明雪水中TBEP与磷酸三（2-氯异丙基）酯（Tris（1-chloro-2-propyl）phosphate,TCPP）、磷酸三甲酯（TriMethyl Phosphate,TMP）与磷酸三乙酯（Triethyl phosphate,TEP）两两之间可能存在共同的来源,大气的远距离迁移和干湿沉降可能是雪水中附着OPEs的重要原因.不同人群通过饮水摄入11种OPEs的日均暴露量范围为26.6~39.0ng/（kg·d）,通过饮水摄入的OPEs的非致癌风险和致癌风险均低于理论风险值,研究区内雪水中OPEs所致人体健康风险处于较低水平.     

永定河上游地表水-地下水水化学特征及其成因分析

永定河上游流域是冀西北重要的水源涵养区和生态屏障区,受气候变化和高强度人类活动影响,径流减少和水环境恶化问题日益突出.深入研究自然和人类活动共同影响下的地表水-地下水水化学特征及其成因,可为区域水资源可持续利用提供科学参考.本研究利用（δ²H和δ¹⁸O）氢氧同位素关系明确地表水和地下水来源,并在此基础上结合数理统计和水文地球化学方法,分析水化学特征及其成因.结果表明,地表水和地下水主要来源于降水.受自然因素及人类活动的共同影响,洋河和桑干河流域水化学类型差异显著.整体上,地表水离子浓度表现为：桑干河>洋河.桑干河流域地表水主要阳离子为Na⁺,主要阴离子为Cl^-和SO₄^2-,且水化学类型多样;洋河流域地表水主要阴阳离子分别为HCO₃^-和Ca²⁺,水化学类型分布相对集中.影响地表水水化学的自然因素主要为矿物溶解和蒸发,但人类活动却体现出流域差异,其中桑干河为支流的工业废水排放,而洋河流域为农业生产和城市.然而,由工业废水排放和酸雨输入导致的地表水Cl^-和SO₄^2-浓度持续增加,是地表水资源可持续利用的限制因素.因此,未来桑干河流域地表水资源利用要综合考虑总盐分和水化学组成的影响,而洋河流域主要考虑总盐分的影响.因地制宜地进行地表水资源利用,是永定河上游水资源可持续利用和恢复地下水位行之有效的措施.