环境光化学反应装置(EPRE)的研究进展

本文从环境光化学学科的演进过程 ,概括性地论述了环境光化学反应装置消除环境水、气和植物中有毒有害物质的反应机理 ,建立起环境光化学反应装置的分类概念 ,描述了目前环境光化学反应装置的研究现状和工业化应用尚存在的问题 ,展望了该领域光明的发展前景     

三价铁及其络合物光化学行为的研究进展

天然水体中,铁在氧化态与还原态、颗粒态与溶解态之间的循环有很重要的环境意义,对于天然水相的光化学氧化还原具有重要贡献。铁及其络合物具有很好的光化学反应活性,加速了天然水体环境中污染物的迁移转化速率。     

光化学反应的环境效应

光化学反应具有良好的环境效应，本文概述了有机合成和环境化学中光化学反应对环境的影响。     

中国对流层二氧化硫光化学氧化过程的数值研究

利用一个三维非静力区域大气化学输送模式与中尺度气象模式MM5相连接构成一个数值模拟系统，模拟了中国地区对流层臭氧与其前体物的分布以及二氧化硫转化为硫酸盐的过程，模式扬地面源排放、大气输送和扩散、干沉积、气相化学反应和云雨过程。结果表明：日间，O3浓度主要由NOx和NMHC的源排放和光化学反应过程支配，大气辐射是光化学反应强弱的决定因子，其强度可使SO2、O3和SO4^2-的生成浓度呈现不同的日变化和季节变化，结果表明高浓度的O3对二氧化硫转化为硫酸盐的化学过程有很大的促进作用，然而，这种作用受NMHC浓度的影响很大，较高浓度的NMHC使O3浓度上升，但同时增加了对OH等自由基的消耗，使SO2的转化率降低。     

石化企业挥发性有机物排放特征及来源解析研究

某石化企业利用在线监测设备对VOCs进行连续监测,分析了VOCs的排放特征、光化学反应活性及污染来源。结果表明,该石化企业VOCs以烷烃、卤代烃、含氧有机物为主,夏季总VOCs浓度明显高于冬季、秋季。主要污染物以癸烷、正庚烷、1,2-二氯丙烷、间对-二甲苯等为主。从光化学活性角度分析,烯烃、芳烃、含氧有机物的臭氧生成潜势更大。利用正定矩阵因子分析模型对VOCs排放源进行解析,确定了异构化单元(31.4%)、炼油生产区(29.6%)、外部化工企业(24.4%)及芳烃精馏装置区(14.6%)为VOCs的4个主要排放源。     

2013年夏季嘉兴市一次光化学事件的观测分析

为研究2013年8月5~11日嘉兴地区一次光化学事件形成的高浓度O3污染的变化特征及成因,对8月2~14日的主要污染气体(O3、NO2、NO、CO、SO2)、颗粒物(PM10、PM2.5)以及气象要素进行了观测分析.结果表明,嘉兴污染日的O3平均浓度是正常日的2.4倍,超标率多在29.0%以上,9日超标率高达45.8%,此次污染事件是高温下剧烈的光化学反应以及低湿低风速的稳定天气形势共同作用造成的.污染日和正常日的O3日变化均呈单峰分布,峰值出现在14:00左右,O3在污染日和正常日生成期的增长速率分别为50.3μg·(m3·h)-1和21.6μg·(m3·h)-1,在消耗期的下降速率分别为16.8μg·(m3·h)-1和23.4μg·(m3·h)-1,NO、NO2和CO在污染日的浓度分别是正常日的1.1、1.5和1.5倍,为光化学反应提供了有利的反应条件.污染日PM2.5浓度、PM10浓度、PM2.5/PM10的比值分别是正常日的2.5、2.3、1.1倍,污染日大气光化学反应异常活跃,更有利于细颗粒物的生成.     

2．4－二硝基甲苯在水中的光化学反应

本文研究了２．４－二硝基甲苯在纯水、江水、含腐殖质纯水及合过氧化氢纯水中的光化学反应．结果表明：在影响２．４－二硝基甲苯光化学反应的因素中，过氧化氢影响最大，腐殖质次之，ｐＨ值影响最小．研究了２．４－二硝基甲苯在江水、含腐殖质纯水及合过氧化氢的纯水中光化学反应的机理．应用高压液相色谱鉴定了中间产物２．４－二硝基苯甲酸的存在．表明２．４－二硝基甲苯的光化学反应为侧链甲基光化学反应．     

2．4－二硝基甲苯在水中的光化学反应

本文研究了２．４－二硝基甲苯在纯水、江水、含腐殖质纯水及合过氧化氢纯水中的光化学反应．结果表明：在影响２．４－二硝基甲苯光化学反应的因素中，过氧化氢影响最大，腐殖质次之，ｐＨ值影响最小．研究了２．４－二硝基甲苯在江水、含腐殖质纯水及合过氧化氢的纯水中光化学反应的机理．应用高压液相色谱鉴定了中间产物２．４－二硝基苯甲酸的存在．表明２．４－二硝基甲苯的光化学反应为侧链甲基光化学反应．     

白洋淀底泥腐殖质的表征及光化学反应

白洋淀底泥腐殖质的表征及光化学反应郁志勇王文华彭安（中国科学院生态环境研究中心，环境水化学国家重点实验室，北京１０００８５）关键词腐殖质；单线态氧（１Ｏ２）；自由基（ＲＯＯ·、ＨＯ·）；光化学反应腐殖质是动植物经过长期的物理、化学、生物作用而形成的...     

上海地区光化学污染中气溶胶特征研究

利用上海地区2011~2013年9个大气成分及气象观测站点臭氧(O3)、颗粒物(PM1、PM2.5、PM10)、气溶胶粒子谱观测资料以及气象数据,分析了上海不同功能区臭氧超标时的频率分布及各类污染物浓度特征.结果表明,上海地区夏季光化学污染严重,周边城区臭氧污染要明显高于中心城区,不同功能区污染情况差异较大,金山化工区和崇明生态岛光化学污染较为严重.通过分析光化学污染前后气溶胶变化特征可知,当出现光化学污染时,各站气溶胶浓度明显升高,特别是PM1浓度增加显著,且PM1/PM2.5比未出现臭氧污染时的比例明显升高.表明随着光化学反应的增强,二次气溶胶生成明显增多.因此可将PM1作为光化学污染的判定指标之一.     

大气挥发性有机物的日变化特征及在臭氧生成中的作用——以广州夏季为例

为了得到实时的大气挥发性有机物(VOCs)浓度组成和日变化特征,2006年夏季在广州市区内高约55m的楼顶采用在线的气相色谱仪进行了为期一个月的观测.结果表明,影响城市VOC含量的物种以及对臭氧生成有重要贡献的典型物种的日变化存在不同的特征.烷烃类和烯烃类物种出现早晚高峰值,估计主要与机动车排放有关,芳香烃除了与交通排放有关,还受到溶剂挥发的影响,早晨的峰值晚于交通高峰时间.异戊二烯在正午时间出现一天的单峰值,主要来自于天然源排放.乙苯和间对二甲苯的比值被用来表征采样点上气团光化学反应的进程,通常情况下,广州市区点气团经历的光化学进程越久,臭氧浓度越高.     

黄铁矿光化学氧化降解微囊藻毒素-LR的机制

在可见光(λ420 nm)照射和中性条件(p H=6.8)下,采用天然黄铁矿降解微囊藻毒素MC-LR,XRD和SEM检测表明黄铁矿为层状结构,反应前后黄铁矿表面XPS的表征说明矿物表面存在着S缺陷和缺陷位点Fe(Ⅱ)到Fe(Ⅲ)的转化过程.ESR检测显示黄铁矿光化学反应体系涉及·OH机制.HPLC和LC-MS结果显示可见光照射能有效活化黄铁矿降解MC-LR,反应10 h时能完全降解MC-LR,20 h时对MC-LR矿化率达到约60%,据实验结果推测出黄铁矿光化学氧化MC-LR的两条反应途径.     

模拟日光照射下土霉素的复合光化学转化动力学及环境归趋

环境水体中存在众多可解离的有机污染物,而不同的解离形态表现出相异的环境行为,如光化学反应活性和归趋.本文以土霉素(OTC)为例,研究了水中可解离化合物的表观光降解、光氧化等复合光化学转化动力学,并揭示了其相应的环境光化学归趋和贡献.模拟日光(λ290nm)照射下,OTC的光降解遵循准一级反应动力学,光解速率常数(k)对pH表现出明显的依赖性.这是由于随pH值升高,解离形态(i)从OTCH_2~0、OTCH~-到OTC~(2-)渐变,相应的k_i和量子产率(Φ_i)显著增大.竞争动力学实验进一步表明,·OH和~1O_2均可以氧化降解OTC,且降解速率随着pH的增大而加快.这与3种解离形态不同的去质子化程度和氧化反应活性有关.去质子化增加化合物的电子密度,利于活性氧物种的亲电攻击,从而促进光氧化反应.基于以上OTC解离形态的不同光化学转化活性,评估了环境表层水体(pH=6~9)中的复合光化学转化半减期(t_(1/2,E)).t_(1/2,E)值依赖于基质pH和季节,北纬45°晴天正午,t_(1/2,E)在0.131 h(仲夏,pH=9)到3.63 h(仲冬,pH=6)之间.多数情况下,OTC的表观光解是其最主要的光化学转化途径,~1O_2氧化次之,而·OH氧化的贡献非常小.以上结果证明了OTC不同解离形态具有不同的光化学转化动力学.因此,为了准确评价水环境中抗生素等可解离有机污染物的光化学归趋和风险,有必要综合考虑所有解离形态的复合光化学行为.     

几种光化学体系中自由基的产生和测定

在人工光源照射下，以水杨酸为探针性物质，探讨了过氧化氢，二氧化钛，亚硝酸钠，硝酸钠和杂多酸盐等５种光化学体系中羟自由基的产生，并测定了羟自由基的稳态浓度。     

广州森林大气中VOCs昼夜变化特征及对O_3的影响

挥发性有机物化合物(VOCs)是大气光化学过程的重要前驱物,对大气中的臭氧(O)3有重要影响。文章对广州市花都区王子山森林公园大气中VOCs的昼夜变化特征进行了分析,并且评估了其对大气中O3的相对贡献。共定性和定量了21种VOCs,其中1,2,4-三甲基苯(21.50±32.90)μg/m3、甲基环戊烷(20.40±23.30)μg/m3和异戊二烯(14.90±39.20)μg/m3浓度最高。对于大多数VOCs来说,活性VOCs与相对惰性的VOCs表现出相反的昼夜变化特征,这反映了大气光化学反应对于VOCs的影响。采用Propy-Equiv浓度对大气VOCs对O3的影响评估结果表明,该地区大气VOCs对O3贡献的大小为:烯烃>苯系物>烷烃。     

夏季环境空气中臭氧和氮氧化物变化关系

分析了宜昌市夏季高温日照天气下环境空气中臭氧和氮氧化物之间的变化趋势,研究了环境空气中光化学反应的时间和程度,提出了重视光化学反应污染和控制氮氧化物的一些建议。     

南京北郊工业乡村混合区秋季边界层VOCs垂直分布特征

利用2020年秋季南京北郊低对流层(0～1 000 m)VOCs探空实验数据,分析了该地区VOCs垂直廓线分布及其日变化、光化学反应性等特征.结果表明,φ(VOCs)随高度升高而降低(72.1×10^-9±28.1×10^-9～56.4×10^-9±24.8×10^-9).各高度上烷烃占比最大(68%～75%),其次为芳香烃(10%～12%)、卤代烃(10%～11%)、烯烃(3%～7%)和乙炔(2%).边界层日变化对VOCs廓线影响较大,早晚较低的边界层致使VOCs在近地面累积,而在上部体积分数较低;午后VOCs的垂直分布则较均匀.上午光化学反应性强(弱)的烯烃(烷烃)等的体积分数占比随高度升高而减小(增加),说明高层的VOCs光化学老化显著.午后VOCs各组分占比及其OFP在低对流层内垂直分布则较均匀.受周边不同来源气团影响,各高度φ(VOCs)及组分占比差异明显,工业气团在200～400 m;高度间φ(VOCs)随高度升高,芳香烃占比增大;城区气团φ(VOCs)垂直负梯度最大,近地面φ(VOCs)较高,...     

紫外光降解黑索金(RDX)的研究

本课题对模拟废水中RDX在紫外光和氧化剂等作用下的光化学降解情况进行了研究.运用正交设计法来安排实验,获得了废水的酸碱度、过氧化氢与亚铁离子的投加量、紫外光照射的时间等RDX降解的最佳条件.自行设计了光化学降解装置.在最佳条件下对RDX模拟废水进行光化学处理,并利用721分光光度计以及TOC-500测试仪对实验结果进行鉴定,取得了较为满意的结果.     

环境科学一般问题

X-1200703527光化学降解有机磷农药研究进展/喻龙(中国热带农科院环境与植物保护研究所)…∥安全与环境学报/北京理工大学.-2007,7(2).-36~40环图X-142光化学降解有机磷农药是一种高效、无二次污染的非生物转化过程,也是有机磷农药在环境中的主要降解途径.通过介绍光化学方法降解有机磷农药的基本原理、有机磷农药的主要光化学反应类型、光化学降解过程中光敏(猝灭)剂的作用及影响光化学反应的因素,分析了今后光化学降解有机磷农药研究中需关注的问题,提出将有机磷农药的光催化氧化技术与其他方法相结合,研发高效、经济的新技术是今后农药…     

光诱导下农药的化学转化及其环境意义

农药在光诱导下进行的化学转化是重要的非生物转化途径,其过程和产物对农药药效、代谢、毒性及环境影响重大.近年来,在国外已成为十分活跃的研究领域.本文着重论述农药环境光化学基本概念,主要光化学反应类型及光诱导下农药化学转化的环境意义。