Reactor characterization and primary application of a state of art dual-reactor chamber in the investigation of atmospheric photochemical processes

Increasing attention has been paid to the air pollution more recently. Smog chamber has been proved as a necessary and effective tool to study atmospheric processes, including photochemical smog and haze formation. A novel smog chamber was designed to study the atmospheric photochemical reaction mechanism of typical volatile organic compounds(VOCs) as well as the aging of aerosols. The smog chamber system includes an enclosure equipped with black lights as the light source, two parallel reactors...     

维生素C工业废水处理系统VOCs污染特性

采用便携式气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测试了维生素C工业废水处理系统各单元环境空气中挥发性有机物(VOCs)的污染现状,分析和总结了挥发性有机物(VOCs)的种类特征.结果表明,废水处理系统中共检测出32种物质,逸散的总挥发性有机物(TVOCs)浓度范围为0.962 9~32.097 0 mg·m-3.其中,位于废水处理系统最前端半密闭状态的沉砂池是逸散VOCs种类最多、强度最大的单元,为25种,其总浓度为32.097 0 mg·m-3,沉砂池中小分子硫化物所占比例较大,为30.02%;后续处理单元中芳香烃比例较高约占监测总量的21.06%~31.48%.监测出VOCs的主要种类为氯代烃类、酮类,分别占监测总量的6.39%~55.80%、10.40%~58.08%,废水处理系统各单元均监测到丙酮、2-丁酮、正己烷、氯仿、氯苯等14种VOCs,其中氯乙烯、苯乙烯、1,3-丁二烯3种属于高毒性物质,监测出的氯乙烯浓度超过《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)标准,1,3-丁二烯等多种污染物尚无国家标准限值,本研究结果可为我国制药废水VOCs排放标准的修制提供科学依据.     

汽车运行时车内挥发性有机物污染的调查

选取汽车内的空气污染状况作为研究。结果表明：污染物主要是苯系物及烷烃;车龄影响车内空气中挥发性有机污染物的浓度;通过对车内空气进行交换能使车内空气中污染物的浓度有一定程度的降低。     

室内环境中微生物与挥发性有机化合物相关性的初步探讨

采集室内环境空气中菌落,经培养后分别将微球菌属、葡萄球菌属、芽孢杆菌属、曲霉属、青霉属的纯培养物转接到培养皿上,然后放入环境测试舱密闭环境中进行放大培养。分析菌落放大培养前后环境测试舱内空气中VOCs组成及其含量水平。结果表明,检测的100种挥发性有机化合物中有42种化合物在扩大培养后浓度升高,而30种化合物的浓度下降。微生物在生长代谢过程中既能分解空气中的一些毒害性有机污染物,也能产生一些毒害性有机污染物。     

沿海地区不同来向气团中非甲烷挥发性有机物的组成特征研究

在我国东部沿海城市两个采样点上对不同来向气团中非甲烷挥发性有机物(NMVOCs)的组成特征进行了观测研究.采用离线方法(苏玛罐采样、三级冷阱预浓缩、GC-FID分析)进行样品测定;利用拉格朗日混合单粒子轨道模型(HYSPLIT-4)模拟计算气团后向轨迹.结果表明,观测期间总非甲烷挥发性有机物(TNMVOCs)浓度的变化范围为4.31×10~(-9)～68.97×10~(-9)(体积分数,下同),主要受工业活动、溶剂和液化石油气使用影响;不同来向气团的NMVOCs组成特征有明显差异,陆地气团的NMVOCs浓度高于海洋气团,途经工业较发达地区的气团其烯烃、芳香烃和烷烃占比较高,受机动车排放的影响较大.     

Measurement of in-vehicle volatile organic compounds under static conditions

The types and quantities of volatile organic compounds (VOCs) inside vehicles have been determined in one new vehicle and two old vehicles under static conditions using the Thermodesorber-Gas Chromatograph/Mass Spectrometer (TD-GC/MS).Air sampling and analysis was conducted under the requirement of USEPA Method TO-17.A room-size,environment test chamber was utilized to provide stable and accurate control of the required environmental conditions (temperature,humidity,horizontal and vertical airflow velocity,and background VOCs concentration).Static vehicle testing demonstrated that although the amount of total volatile organic compounds (TVOC) detected within each vehicle was relatively distinct (4940μg/m~3 in the new vehicle A,1240μg/m~3 in used vehicle B,and 132μg/m~3 in used vehicle C),toluene,xylene,some aromatic compounds,and various C_7-C_(12) alkanes were among the predominant VOC species in all three vehicles tested.In addition,tetramethyl succinonitrile,possibly derived from foam cushions was detected in vehicle B.The types and quantities of VOCs varied considerably according to various kinds of factors,such as,vehicle age, vehicle model,temperature,air exchange rate,and environment airflow velocity.For example,if the airflow velocity increases from 0.1 m/s to 0.7 m/s,the vehicle's air exchange rate increases from 0.15 h~(-1) to 0.67 h~(-1),and in-vehicle TVOC concentration decreases from 1780 to 1201μg/m~3.     

重庆市渝中区臭氧时空变化规律因素分析研究

臭氧是城市光化学烟雾的主要成分,同时也是重要的温室气体,因此臭氧污染已经成为城市空气质量的重要因素.对重庆市渝中区2015年3个空气质量自动监测点臭氧浓度进行比较,并分析了臭氧与环境、日照、气温、挥发性有机物、NO2、PM10、PM2.5的相关性.结果表明:臭氧浓度与监测点周围环境有关;臭氧浓度呈典型的季节变化趋势,与日照、气温呈明显的正相关;臭氧浓度小时值变化出现明显的日变化规律;臭氧浓度与挥发性有机物呈正相关,与NO2、PM10、PM2.5有较好的负相关性.     

相对干燥条件下甲苯,苯和氯仿的光催化降解

研究了甲苯,苯和氯仿3种挥发性有机物在相对干燥条件下的动态气相光催化降解,考察了进口浓度,流量(停留时间),催化剂,光源等因素的影响.研究表明,在较低污染物浓度,流量小于0.2L/min(停留时间大于3.825min)时,甲苯,苯和氯仿的光催化去除率均大于90%,遵循一级反应动力学,甲苯和苯的半衰期分别在1.0～1.34min和0.65～1.1min;在研究的负荷范围内,甲苯和苯的去除量随负荷增加达到一个最大值,而氯仿则一直随之增大;催化剂的光催化性能与污染物种类有关,同样功率的杀菌灯效果好于黑光灯.     

高温生物滤塔处理污泥干化尾气的研究

利用高温生物滤塔处理污泥干化产生的尾气,气体处理量为2 700~3 100 m~3·h~(-1),停留时间为21.88~25.10 s,研究启动期和稳定运行的运行效果.生物滤塔能有效去除干化尾气中的SO_2、氨以及挥发性有机物,去除率分别达到100%、93.61%以及87.01%.微生物分析结果显示,生物滤塔内形成稳定的生物系统,填料和溶液中生长一定量的细菌和硫细菌.主要功能种群包括类芽孢杆菌Paenibacillus sp.,螯台球菌Chelatococcus sp.,芽孢杆菌Bacillus sp.,梭菌Clostridium thermosuccinogerws,假黄单胞菌Pseudoxanthomonas sp.,地芽孢杆菌Geobacillus debilis.大部分为脱氮、脱硫或者降解挥发性有机物的嗜热菌.     

植物释放挥发性有机物(BVOC)向二次有机气溶胶(SOA)转化机制研究

利用自制玻璃生态罩,研究植物挥发性有机物（BVOC）的释放机制.在紫外光诱导条件下,BVOC经历一系列的光氧化反应,最终产生了二次有机气溶胶（SOA）.运用固相微萃取（SPME）和气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术,对目标植物（驱蚊草）释放出的BVOC进行采样分析,共检测出7种主要化合物,其中主要为单萜类、倍半萜类、醇类和酮类物质.研究发现,在紫外光的照射下,这些BVOC可以发生光氧化反应转化为SOA.利用串联差分淌度分析仪（TDMA）测定SOA的粒径分布和SOA颗粒物的吸湿性.结果表明粒径范围大致是50～320 nm,吸湿性研究发现这些SOA具有吸湿性,生长因子可以从1.05增长到1.11.     

木家具关键挥发性有机化合物散发传质特性

木家具中挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)的散发是一个污染环境的复杂传质过程.为把握污染物散发全周期特性,首先建立了一套描述散发行为的显性完全解析模型,适用于模拟对人体最不利的无换气情况.然后基于对模型的分析开发了一种简便快捷的实验方法,能够利用木家具在密闭舱中散发的逐时浓度求取目标VOCs的3个重要传质参数:可散发浓度C0、扩散系数D和分配系数K.实验部分测算了从10个厂家依多种原材料定制的5类20件常见家具,参考出现频率、健康影响、可散发量确定了19类关键污染物,发现总体C0、D、K服从正态分布.此外,结合常见散发参数范围下的数值实验和参数回归分析,提出一组反映散发机理、预测类比不同时空尺度下散发数据的准则关联式,并分析得出空气交换率和承载率对散发影响较大、空气流速对散发影响较小.     

焦煤比对烧结烟气中挥发性有机物排放特性的影响

采用PF-300便携式甲烷、总烃、非甲烷总烃测试仪对烧结杯实验产生的烟气进行挥发性有机物含量分析,研究了烧结燃料焦煤比对烟气挥发性有机物排放特性的影响,结果表明：挥发性有机物在烧结过程中持续释放,其排放趋势与NOx相一致;TVOCs和MHC的生成与煤粉和焦粉的挥发分有显著的相关性,以煤粉为主要燃料时,适当配加焦粉不仅对TVOCs和MHC具有物理减排效应,还存在煤焦混合协同减排的效应.同时对国内某钢铁烧结机进行TVOCs排放浓度及分样组成检测,表明：该钢铁烧结机烟气中挥发性有机物排放浓度较高,其结果与烧结杯实验所得曲线一致;烧结工序VOCs分样检测主要化合物为乳酸乙酯、丙酮、苯、甲苯、正己烷等.     

Air-soil exchange of organochlorine pesticides in a sealed chamber

So far little is known about air-soil exchange under any sealed circumstances (e.g., in plastic and glass sheds), which however has huge implications for the soil-air-plant pathways of persistent organic pollutants including organochlorine pesticides (OCPs). A newly designed passive air sampler was tested in a sealed chamber for measuring the vertical concentration profiles of gaseous phase OCPs (hexachlorocyclohexanes (HCHs) and dichlorodiphenyltrichloroethanes (DDTs)). Air was sampled at 5, 15, and 30 cm above ground level every 10th day during a 60-day period by deploying polyurethane foam cylinders housed in acrylonitrile butadiene styrene-covered cartridges. Concentrations and compositions of OCPs along the vertical sections indicated a clear relationship with proximity to the mixture of HCHs and DDTs which escapes from the soils. In addition, significant positive correlations were found between air temperatures and concentrations of HCHs and DDTs. These results indicated revolatilization and re-deposition being at or close to dynamic pseudo-equilibrium with the overlying air. The sampler used for addressing air-soil exchange of persistent organic pollutants in any sealed conditions is discussed.     

复合污染条件下人为源VOCs的SOA生成研究进展

大气细颗粒物(PM_2.5)仍是我国空气质量持续改善的重大挑战.近年来,二次有机气溶胶(SOA)对PM_2.5的贡献日益凸显.因此,深入认识复合污染条件下SOA生成机制和影响因素可以为进一步降低PM_2.5提供重要理论依据.实验室模拟是深入认识SOA生成机制的关键途径,也是模式模拟参数化方案的可靠来源之一.主要综述了我国多污染物共存条件下典型人为源挥发性有机物(VOCs)的SOA生成研究进展,包括汽油蒸气VOCs、生物质燃烧VOCs和含氧VOCs形成SOA过程中,前体物浓度、芳香烃含量、无机气体、种子气溶胶和相对湿度(RH)等不同因素对SOA生成的影响;阐述了实际大气VOCs的SOA生成潜势及其影响因素,最后提出了目前在SOA机制研究方面存在的关键科学问题,并对未来的研究方向进行了展望.     

室内空气污染预测方法的实证研究

在大型(30m3)、小型(1m3)环境箱实验获得数据的基础上构建释放模型,并将模拟结果和现场监测得到的浓度水平进行对比,对开发的室内空气污染预测方法进行了实证研究.以一新装修房间为例,分别利用大型和小型环境箱实验,研究了复杂整装材料和简单层状材料的释放规律,建立了相应材料的污染物释放模型;依据单元内物质守恒理论和污染物充分混合的假设将释放模型组合,建立了室内空气污染预测方法,并预测了该房间甲醛和TVOC(total volatile organic compounds)浓度的变化过程.在考虑了0.03ACH(air change per hour)的换气率之后,模型预测与现场监测的污染物浓度变化趋势基本吻合,甲醛和TVOC污染预测误差(正则化标准差)分别为2.8%和1.6%.模型分析表明,各污染源对于甲醛污染的贡献,家具＞涂料＞地板;对于TVOC污染的贡献,涂料＞地板＞家具.结论表明,该预测方法可以真实反映现场污染物浓度变化趋势,可以用来分析各污染源对于整体污染的贡献、指导装修材料的选择和作为室内污染评估和控制的有效工具.     

海南省背景区域臭氧及其前体物污染特征

基于2019年五指山背景点、海口市和三亚市的环境空气自动监测数据和气象观测资料,分析了海南省背景区域和重点城市O₃及其前体物NO₂污染特征;结合挥发性有机物（VOCs）在线监测数据,分析了五指山背景点VOCs的时间变化规律、O₃浓度高值月份O₃及其前体物VOCs和NO_x的污染特征以及VOCs的臭氧生成潜势（OFP）.结果表明,O₃是影响五指山背景点空气质量的关键污染物,五指山背景点O₃日最大8 h浓度平均值与海口市和三亚市显著相关.背景点NO₂月均浓度水平显著低于城市点,然而背景点和城市点O₃月均浓度水平和变化趋势高度一致.背景点O₃变化与风向密切相关,春夏季偏南风频率较高,O₃浓度相对较低;秋冬季以东北风为主,易受内陆污染输送影响,O₃浓度较高.五指山背景点春夏季VOCs体积分数低于秋冬季,但对应的OFP高于秋冬季;其中异戊二烯夏季体积分数显著高于秋冬季,且其夏季体积分数占总挥发性有机物的比例最高,对应的OFP贡献率可达70%以上,O₃则表现出秋冬季显著高于夏季的特征.11月O₃高浓度时段乙炔和芳香烃的体积分数较清洁日出现较大上升,同时其对应的OFP显著上升.VOCs优势物种和OFP主要贡献物种的分析结果表明,O₃高浓度时段机动车尾气和油气挥发排放源对五指山背景点VOCs的化学组成和OFP有重要贡献.     

吹扫捕集／气相色谱－质谱法测定水中挥发性有机物的质量控制研究

影响吹扫捕集／气相色谱－质谱法测定水中挥发性有机物的因素很多,如空气中的挥发性有机物可能通过采样瓶的扩散,使准确性和可靠性降低。结合环境监测工作实际,按分流比20∶1分流进样,选择11＃捕集阱,样品解析时选择解析时间0．5 min,选择吹扫管支座温度为40℃,选择与目标化合物相比相对保留时间在0．8～1．20之间内标物,同时样品采集、保存、运输和器皿清洗等条件严格按照国标方法进行,可以确保吹扫捕集／气相色谱－质谱法测定的精密度和准确度。     

北京市安定生活垃圾填埋场VOCs恶臭物质及其臭气强度

挥发性有机物(VOCs)是填埋场重要的恶臭源之一.为了深入了解造成填埋场恶臭的VOCs及其臭气强度情况,在2014年7—8月采用固相微萃取(SPME)-气相色谱(GC)-质谱(MS)联用法测定了北京市安定生活垃圾卫生填埋场内各代表性地点的VOCs.共确认了48种化合物,包括烷烃、烯烃、芳香烃、环烷烃、萜类、酯类、醛酮类、卤代烃、醇类及含硫化合物和含氮化合物.烷烃的种类最多,达到13种,其次是芳香烃,为9种.以内标法和外标法相结合测定了其中35种物质的含量,发现浓度在0.05~40 mg·m~(-3)之间.在厂区入口和作业面浓度最高的VOC是2,2,4,6,6-五甲基庚烷,在沼气干管是甲苯.从实际经验和臭气强度出发,建立了一种恶臭物质筛选方法,即首先以检出频次和各地点浓度比值筛选出可能的恶臭物质,然后由臭气强度确定最终的恶臭物质.筛选结果表明,填埋场内的恶臭VOCs是对伞花烃、对二甲苯、乙苯、甲苯和邻二甲苯,其中对伞花烃和对二甲苯对恶臭贡献尤为显著.这些恶臭VOCs浓度之间呈现出显著的相关关系,表明这些物质均来源于填埋场内生活垃圾的降解过程.     

装修房屋室内空气的污染

调查了装修后的住宅和办公室室内空气中挥发性有机物,同时对室外空气进行了调查.共检出20多种挥发性有机物.装修后室内甲醛和苯及其他苯系物含量明显高于室外.装修后室内空气甲醛质量浓度为0.1～2.4 mg/m3,在装修后短期内甲醛质量浓度更高,有时达到13.4 mg/m3;苯质量浓度为0.03～0.17 mg/m3.装修一年内甲醛、苯和苯乙烯普遍超标.卤代烃含量一般是数个μg/m3,与室外没有显著性差异.      

环境水中总挥发性有机硫化物的检测方法

建立了一种捕集、解析、氧化、紫外荧光检测技术,用于水中痕量总挥发性有机硫化物的检测.自行研制的低温捕集－热解析装置实现水中痕量挥发性有机硫化物的富集,富集的有机硫化物在高温和助燃气作用下,充分氧化为二氧化硫,采用紫外荧光法检测二氧化硫含量,从而间接获得水中总挥发性有机硫化物的浓度值.方法的捕集温度5℃,解析温度150℃,氧化温度1000℃,气提室温度65℃,气提时间20min,精密度5.5%,检测限为6ng/L,加标回收率为91.6%~95.1%.利用该装置对青岛市某池塘水样进行检测分析,检测结果中总挥发性有机硫化物的含量为1503~1911ng/L.