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相似文献
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1.
液相化学过程作为二次有机气溶胶(SOA)形成的一种必不可少的途径,引起了学界对大气化学的广泛关注.由于其反应复杂性,反应机制、产物特性及对SOA质量的贡献还没有完全理解.本文选择四乙基愈创木酚(4-ethylguaiacol,EG)为前体物,系统地研究了初始浓度(0.03、0.3和3 mmol·L-1)的EG液相·OH氧化形成的液相二次有机气溶胶(aqSOA)特性的影响.用黑炭-气溶胶质谱(SP-AMS)测定aqSOA产率和氧化特性,气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)、离子色谱(IC)测定产物和低分子有机酸.紫外分光光度计(UV-vis)和高效液相色谱测定了类腐殖质(HULIS)等表征光吸光产物的形成.结果表明,不同初始浓度(mmol·L-1)下aqSOA的O/C都表现为随着反应时间延长而升高,分别在0.42~0.61(0.03 mmol·L-1)、0.49~0.84(0.3 mmol·L-1)和0.49~0.63(3 mmol·L-1)之间变化.SP-AMS测定aqSOA组分发现高初始浓度时二聚体(C16H18 O2+,m/z 302)量明显高,说明高浓度下更容易发生聚合反应.UV-vis分析表明,随光氧化反应的进行,250 nm处吸光明显增强,可能是由于250 nm处新的吸光性产物生成所致.反应过程中生成的HULIS浓度不断升高,与UV-vis测定的300~400 nm区域内吸光度增强结论一致,说明水相反应形成了棕色碳.IC检测到产物中含有小分子有机酸:甲酸、乙醇酸和草酸,其中甲酸浓度最高.GC/MS检测到aqSOA中含酮、单聚体和二聚体等,说明发生了官能团化和聚合化过程.  相似文献   

2.
为探究生物质燃烧排放的PM2.5中水溶性有机碳(WSOC)的液相氧化特征,探索了两种生物质(小麦秸秆和水稻秸秆)燃烧排放的WSOC在紫外光(UV)和紫外光+H2O2体系(UV+OH)液相氧化产物的吸光特性、荧光特性及氧化特性.总有机碳分析仪的分析结果表明两个体系中WSOC去除率相当,增加H2O2并未明显改善去除率,推测直接光解是WSOC降解的主要途径;两种生物质燃烧PM2.5中WSOC降解速率均较快,光照17h后WSOC去除率均在70%左右.两种生物质WSOC液相光化学氧化产物变化规律没有显著差别.随着光解进行,WSOC的降解导致吸光度不断下降,三维荧光(EEM)光谱图中的荧光峰Ex/Em=255~260nm/330~340nm强度也不断下降,但Ex/Em=230/400~500nm出现了新的荧光峰,说明可能生成了类腐殖质(HULIS).高分辨气溶胶质谱仪(HR-AMS)分析的aqSOA生成潜势及其氧化特性,结果表明,随反应进行,尽管两种体系中aqSOA不...  相似文献   

3.
朱娜  王星阳  焦俊恒  王磊  梁栋  李广科  桑楠 《环境科学》2022,43(12):5832-5839
为研究残留抗生素在不同环境介质中的可见光降解行为特征,借助非金属和生物相容的石墨相氮化碳(g-C3N4)构建恒温恒湿和快速模拟可见光降解的实验环境,考察甲氧苄啶(TMP)进入不同环境(水、大气颗粒物和土壤)中的光降解过程与机制,并深入探讨TMP降解前后毒性变化规律.结果表明,用氙灯模拟太阳光和g-C3N4共存下,水、大气颗粒物和土壤中TMP经光照3 h后降解率分别为89.2%、35.8%和16.9%,同时发现参与水体TMP光降解的主要活性物质是·OH,而在大气颗粒物和土壤介质中光降解过程主要受·O2-控制.与大气颗粒物、土壤相比,水中TMP光解后可生成较为稳定的羰基化中间产物(m/z,305),水生毒性试验结果表明TMP光解产物对斜生栅藻表现出较原药更强的毒性,可显著抑制藻细胞生长率、叶绿素a和b的含量,并引起细胞氧化应激.  相似文献   

4.
碳质气溶胶作为大气气溶胶的重要组成部分,对大气环境质量、人类健康及全球气候变化有着重要的影响.为探究贵阳市花溪城区大气细颗粒物(PM2.5)中碳质气溶胶的变化特征及来源,于2020年不同季节开展大气PM2.5原位观测研究,利用热/光学碳分析仪(DRI Model 2015)测定大气PM2.5的碳质组分.结果表明,观测期间大气ρ(PM2.5)、ρ[总碳质气溶胶(TCA)]、ρ[有机碳(OC)]、ρ[二次有机碳(SOC)]和ρ[元素碳(EC)]的平均值分别为:(39.7±22.3)、(14.1±7.2)、(7.6±3.9)、(4.4±2.6)和(2.0±1.0)μg·m-3,OC/EC的平均值为(3.9±0.8).ρ(PM2.5)、ρ(TCA)、ρ(OC)、ρ(SOC)和ρ(EC)呈现冬季最高[(52.6±28.6)、(17.0±9.6)、(9.1±5.2)、(6.1±3.9)和(2.4±1.2)μg·m-3],夏季最低[(25.1±7.1)、(11.6±3.6)、(6.3±1.9)、(3.7±1.2)和(1.6±0.6)μg·m-3]的季节变化特征.OC/EC季节变化呈现:夏季(4.2±0.8)>冬季(3.8±0.9)>秋季(3.8±0.5)>春季(3.7±0.9),表明花溪城区各季节均存在SOC生成.SOC与OC呈现显著相关(R2=0.9),且随着大气氧化性增强,SOC浓度呈增加趋势.OC与EC各季节均呈现较好相关性,其中秋季最高(R2=0.9),其他3个季节偏低(R2为0.74~0.75),表明二者具有共同来源.通过OC/EC值范围初步判断碳质气溶胶来源于机动车尾气排放、燃煤排放和生物质燃烧排放.为了进一步定量解析主要排放源对碳质气溶胶的贡献,利用PMF模型对碳质气溶胶来源解析,结果表明贵阳市花溪城区碳质气溶胶主要来源为燃煤源(29.3%)、机动车排放源(21.5%)和生物质燃烧源(49.2%).  相似文献   

5.
随着全球经济的快速发展,海洋大气受到了人为污染物的严重影响,并引起了广泛的关注.碳组分是海洋大气气溶胶的重要组成,对全球气候变化和海洋碳循环有着重要的影响.由于采样困难,有关偏远海域海洋气溶胶中总碳(TC)在传输过程中发生的化学反应及其污染来源的研究相对较少.因此,本研究于2014年12月-2015年3月期间搭载西北太平洋观测航次收集海洋大气气溶胶样品,并测定总碳(TC)浓度及其稳定碳同位素组成(δ13C).结果表明,海洋大气气溶胶TC平均浓度为(4.0±4.4)μg·m-3δ13C平均值为-26.6‰±0.8‰.近岸与远海的TC平均浓度分别为(6.0±6.8)、(3.1±2.7)μg·m-3δ13C平均值分别为-26.0‰±1.1‰、-26.9‰±0.4‰.根据后向轨迹分析结果可知,近岸与远海TC浓度和同位素的差异可能是由不同气团的来源导致,近岸总悬浮颗粒物(TSP)中TC主要来源于大陆的生物质燃烧和机动车尾气,而远海可能与二次有机气溶胶(SOA)的形成比例相对较高有关.  相似文献   

6.
紫外活化过硫酸盐降解磷酸氯喹   总被引:1,自引:1,他引:0  
李阳  许玻珲  邓琳  罗伟 《环境科学》2022,43(9):4597-4607
以抗新型冠状肺炎药物——磷酸氯喹(CQP)为研究对象,考察其在紫外活化过硫酸盐体系(UV/PS)中的降解效果.通过竞争动力学实验,确定了CQP与羟基自由基(HO·)和硫酸根自由基(SO4-·)的二级反应速率常数,同时考察了PS浓度、pH和常见无机阴离子对UV/PS体系中CQP降解的影响,并通过建立动力学模型预测CQP浓度和主要自由基浓度以探究其影响机制.结果表明,UV/PS体系对CQP的降解效果显著优于单一UV、单一太阳光或单一PS体系,在10 min内可降解91.3%的CQP;在pH为6.9的条件下,CQP与HO·和SO4-·的二级反应速率常数分别为8.9×109 L·(mol·s)-1和1.4×1010 L·(mol·s)-1,其中SO4-·是主要活性物种;CQP的降解速率随PS浓度增加而增大,HCO3-和Cl-的加入对UV/PS体系中CQP的去除起到抑制作用,碱性较强的条件不利于CQP的转化.经LC-MS分析,发现CQP在UV/PS体系中主要经过N-脱乙基化、C—N键断裂和抽氢等反应被逐步降解为其他有机中间产物.加大PS浓度和pH可提高其矿化率.此研究可为抗新冠肺炎医药废水的处理提供帮助.  相似文献   

7.
为获得一定尺寸、浓度、流量范围的稳定的黑碳气溶胶用于实验研究,设计了一种基于倒置式共流扩散火焰燃烧的黑碳气溶胶发生器;与文献已有设计相比,本设计改进了流量控制、点火操作,并采用催化氧化器去除有机物.本研究设计的发生器产生的颗粒物总数浓度在3 h内的偏差为8.33%,峰值粒径的浓度偏差小于10%,能够产生稳定的黑碳气溶胶,且产生的黑碳气溶胶粒径主要集中在30~300 nm;当燃烧当量比φ由0.60上升至0.90时,黑碳气溶胶数浓度由1.31×107#·cm-3增大到8.16×107#·cm-3,峰值粒径从109.4 nm增大到145.9 nm;黑碳气溶胶尺寸、浓度有较大的变动范围.采用催化氧化器能够有效去除不同黑碳气溶胶浓度范围内的有机物质,获得有机物含量低于3%的黑碳气溶胶,且催化氧化器能在6 L·min-1流量范围下工作.产生的黑碳气溶胶以链状结构的聚合体为主,分形维数为2.01,该聚合体主要由球型小单体聚集组成,黑碳气溶胶的吸收波长指数为1.04.  相似文献   

8.
吴星麒  曹芳  洪一航  邢佳莉 《环境科学》2023,44(12):6518-6528
碳质气溶胶是大气细颗粒物(PM2.5)的重要组成部分,对空气质量、人体健康和气候变化均有重要影响.针对生物质燃烧(BB)这一碳质气溶胶的重要来源,于2017年11月至2018年10月在广西壮族自治区背景地区采集了PM2.5样品,分析了样品中的碳质组成、糖类化合物和水溶性棕色碳(BrC)的吸光系数(babs).使用气团老化指数(AAM)校正LG浓度以消除LG降解带来的影响,进而结合贝叶斯混合模型与分子示踪剂法量化了BB对有机碳(OC)的贡献率,并通过相关性分析法探讨了BrC的可能来源.结果表明,研究期间AAM指数平均值为0.40±0.28,表示LG存在光化学降解过程.农作物秸秆是广西地区最主要的生物质燃料类型,在未考虑LG降解下,全年玉米、水稻和甘蔗秸秆焚烧排放的OC分别占总OC的22%、23%和18%;考虑LG在大气中的降解后,相对贡献率分别降低至16%、21%和17%.LG的降解会导致BB对OC的贡献率评估被低估,经过AAM指数校正后,全年BB对OC的贡献率平均值为49.0%.水溶性BrC的babs全年的平均值为(8.7±10.7) Mm-1,其中BB、化石燃料燃烧以及初级生物气溶胶排放可能是BrC的重要来源.  相似文献   

9.
利用紫外-可见光谱与三维荧光-平行因子分析法(EEM-PARAFAC),研究了广州市2014年12月~2015年1月大气气溶胶中水溶性有机物(WSOC)和类腐殖质(HULIS)的吸光性和荧光光谱特征.结果表明,广州冬季气溶胶中HULIS的芳香性(SUVA254)、腐殖化程度(HIX)和光吸收效率(MAE365)均高于WSOC.利用EEM-PARAFAC从WSOC和HULIS解析出了类富里酸(C1)、类腐殖酸(C2)和类蛋白(C3)这3种荧光组分.其中类腐殖质组分(C1+C2)分别占WSOC和HULIS中总荧光组分的78%和85%,说明类腐殖荧光组分是WSOC和HULIS的最主要组成,且HULIS富集了更多的WSOC中主要的类腐殖组分.另外,灰霾期的WSOC和HULIS表现出更高的芳香性、腐殖化程度和C2组分,说明灰霾期有助于大分子量吸光性有机质的形成.相关性分析结果显示,WSOC和HULIS的C1组分相对含量与HIX、MAE365、OCsec、K+、SO_4~(2-)和NH_4~+呈现极显著的负相关关系,而C2与它们之间存在极显著的正相关关系.由此说明,WSOC和HULIS中C1的降低和C2的增加会引起它们的腐殖化程度和光吸收能力的增强;同时生物质燃烧排放和二次气溶胶过程可能有助于C2组分的增加.  相似文献   

10.
许天峰  马嫣  郑军  蒋友凌 《环境科学学报》2021,41(11):4353-4365
于2019年11月1日-12月4日在南京北郊对气溶胶光学特性进行观测研究,使用三波长光声黑碳光谱仪(PASS-3)对气溶胶吸收系数βabs和散射系数βsca进行了实时在线观测.结果表明,532 nm处的βabsβsca平均值分别为(31.58±16.84)Mm-1和(168.46±127.09)Mm-1,均低于南京以往的观测值.βabsβsca的日变化呈双峰型,早晚高峰均与交通排放有关.除早晚高峰以外,βsca在13:00-14:00略有回升,这与二次气溶胶的生成有关.本次观测期间气溶胶吸收系数和散射系数在风向为东风、东南风和西风时易出现高值,东风、东南风时受到本地排放的影响,西风时受到外地污染物传输的影响,气溶胶的消光物质主要集中在细粒子上.对观测期间典型污染过程的分析表明,高湿度、低风速的不利扩散条件下本地污染排放与西北向污染气团传输的叠加,使得气溶胶吸收系数和散射系数出现连续高值.吸收系数主要受交通排放影响,而工业源和交通源排放的SO2、NOx等气态污染物经过大气光化学氧化或液相氧化形成的二次气溶胶及其吸湿增长是导致散射系数增强的主要原因.  相似文献   

11.
为了探明自然光和紫外光(UV)对二级处理出水中溶解性有机物(DOM)及其毒性效应的削减特性,研究了在自然光和UV两种不同光源的辐照条件下,二级处理出水中DOM的光谱特性、遗传毒性和植物毒性变化,阐明了毒性效应变化的成因.结果表明:相比于自然光照,UV辐照可以明显降低二级处理出水的UV254,并达到21%矿化.自然光和UV均可降低二级处理出水中有色溶解性有机物(CDOM),但去除的组分有所差异.同时,自然光照与UV辐照均可降低二级处理出水的遗传毒性,其削减率分别达到92%和61%.遗传毒性的变化与CDOM荧光强度变化有显著相关性.UV辐照可降低二级处理出水的植物毒性,削减率达到81%,而自然光照对二级处理出水植物毒性的削减率仅为19%,削减效果较差.利用UPLC-MS检测二级出水中的除草剂,发现植物毒性削减的差异主要是由于自然光照下二级处理出水中的阿特拉津降解缓慢,表观降解速率常数为0.0033h-1;但是UV辐照下二级处理出水中的阿特拉津可快速降解,其表观速率常数为0.2225h-1.这为污水厂排放水毒性效应控制及生态安全保障提供了一定的依据.  相似文献   

12.
利用自制的烟雾腔系统使臭氧光解产生OH自由基,启动甲苯光氧化产生二次有机气溶胶(SOA)粒子,在不同的实验条件下研究甲苯SOA与氨反应形成的含氮有机物,并采用紫外-可见分光光度计测量反应产物溶液在205和270nm处的吸光度,探究光照时间、甲苯、氨、臭氧浓度和相对湿度等环境因素对含氮有机物形成的影响规律.结果表明,有机酸铵和咪唑类产物的生成浓度随着紫外光照时间的延长,甲苯、氨和臭氧的浓度的增加而逐渐增大.但是当臭氧浓度超过一定值后,光解生成的高浓度OH自由基能够使甲苯光氧化产物变成更多的挥发性化合物,从而不利于含氮有机物的生成.水分子的增加会使臭氧光解产生的OH自由基浓度减少,从而导致有机酸铵和咪唑类产物的生成浓度随着相对湿度的增大而降低.这为研究人为源SOA颗粒中含氮有机物棕色碳的形成提供了实验依据.  相似文献   

13.
The direct and sensitized photodegradations of imidacloprid, 1-(6-chloro-3-pyridinylmethyl)-N-nitro-2-imidazolidinimine, were investigated in aqueous solution and with and without various photo-sensitizers. Results of the study revealed that the intensity of lamp-house and irradiation wavelength had significant effects on the photolysis of imidacloprid. Complete degradation of 20 mg/L imidacloprid in aqueous phase was observed in 40 min under ultraviolet(UV) irradiation system, suggesting the ultraviolet ray played significant role in direct photolysis of imidacloprid. The additions of various photo-sensitizers lead to improve the degradation efficiency of imidacloprid under the irradiation of black light fluorescent lamp. TiO2 was the most efficient in the photo-catalytic degradation of imidacloprid among other photo-sensitizers in used this study. However, addition of acetone inhibited the photolysis of imidacloprid under the irradiation of UV, indicating the occurrence of competition between acetone and imidacloprid for photos. Mineralization of the imidacloprid was examined to clarify the final photochemical degradation products of the insecticide which were CO2, CI^- and NO3^-. Complete photo-oxidation of nitrogen to NO3^- occurred very slowlyvia the intermediate formation of NH4^ and NO2^- .  相似文献   

14.
为了解硝酸根(NO3-)的光化学活性对水体中有机磷间接光解释放磷酸根过程的影响,采用室内模拟实验,研究了NO3-在草甘膦光解转化为磷酸根中的作用及NO3-浓度对该反应速度的影响,并以甲醇为羟基自由基(·OH)猝灭剂,印证了NO3-对富营养化湖泊水体中有机磷光解释放磷的作用.结果表明,在紫外光(UV)照射下,草甘膦可以直接光解转化为磷酸根,其磷酸根的释放量随着溶液初始pH和草甘膦浓度的增加而增大.加入NO3-处理,光照60min后,磷酸根的释放量由空白处理的0.05mg/L增加到了0.43mg/L.添加Fe3+可促进这一过程,而添加腐殖酸(HA)和碳酸氢根(HCO3-)则可以显著抑制磷酸根的释放.在湖泊水体中,添加草甘膦,磷酸根的释放量显著高于空白,而增加湖水中NO3-浓度时,磷酸根的释放量则进一步增大.在湖水/草甘膦/NO3-体系中添加·OH猝灭剂甲醇后,磷酸根的释放量显著降低.可见在紫外光条件下,NO3-的光化学作用对有机磷释放磷酸根过程具有重要影响.  相似文献   

15.
张李  付永胜  刘义青 《中国环境科学》2020,40(12):5260-5269
研究了Cu2+强化UV活化过氧乙酸(Cu2+/UV/PAA)对水中双氯芬酸(DCF)的降解,考察了pH值、PAA投加量、Cu2+投加量、无机阴离子(Cl-、SO42-、NO3-和CO32-)和溶解有机物(DOM)对DCF去除的影响;探讨了DCF在该体系中的降解产物和转化机理.结果表明:UV和Cu2+都能活化PAA产生活性自由基促进DCF降解.DCF在Cu2+/UV/PAA中的降解遵循准一级动力学,其降解可能归因于直接光解、HO·氧化和CH3COO·、CH3COOO·等其它自由基氧化.在pH=3~11范围内,DCF降解的最佳pH=8.5.DCF的降解效率随着PAA投加量的增大而逐渐增高,过量的PAA能与DCF竞争HO·.Cu2+用量的提高也能促进DCF的去除,但是过量的Cu2+可生成Cu(OH)2导致其催化能力下降.由于NO3-在UV照射下可以产生HO·,其对DCF降解有促进作用,且NO3-浓度越高,促进作用越明显.不同浓度的Cl-、SO42-、CO32-和DOM对DCF降解影响较小.在Cu2+/UV/PAA降解DCF的过程中,共检测出13种降解产物.根据这些降解产物,提出了DCF可能的转化机理,包括8种不同的反应路径.  相似文献   

16.
张李  付永胜  刘义青 《中国环境科学》2021,40(12):5260-5269
研究了Cu2+强化UV活化过氧乙酸(Cu2+/UV/PAA)对水中双氯芬酸(DCF)的降解,考察了pH值、PAA投加量、Cu2+投加量、无机阴离子(Cl-、SO42-、NO3-和CO32-)和溶解有机物(DOM)对DCF去除的影响;探讨了DCF在该体系中的降解产物和转化机理.结果表明:UV和Cu2+都能活化PAA产生活性自由基促进DCF降解.DCF在Cu2+/UV/PAA中的降解遵循准一级动力学,其降解可能归因于直接光解、HO·氧化和CH3COO·、CH3COOO·等其它自由基氧化.在pH=3~11范围内,DCF降解的最佳pH=8.5.DCF的降解效率随着PAA投加量的增大而逐渐增高,过量的PAA能与DCF竞争HO·.Cu2+用量的提高也能促进DCF的去除,但是过量的Cu2+可生成Cu(OH)2导致其催化能力下降.由于NO3-在UV照射下可以产生HO·,其对DCF降解有促进作用,且NO3-浓度越高,促进作用越明显.不同浓度的Cl-、SO42-、CO32-和DOM对DCF降解影响较小.在Cu2+/UV/PAA降解DCF的过程中,共检测出13种降解产物.根据这些降解产物,提出了DCF可能的转化机理,包括8种不同的反应路径.  相似文献   

17.
异丙草胺在水溶液中的光解动力学   总被引:6,自引:0,他引:6  
常温条件下,用400W高压汞灯和太阳光分别照射处理异丙草胺水溶液,考察光照和初始浓度对异丙草胺在水溶液中光降解的影响研究表明,太阳光照射下,异丙草胺的光解反应符合一级动力学规律,降解速率相对很小,在石英试管中1h的光解率只有5.5%;汞灯照射条件下异丙草胺的光解过程可用双室降解模式来描述,1h时的光解率可达80.9%;异丙草胺的初始浓度越大,其光解率越小,降解产物的生成影响异丙草胺本身的光解进程.运用GC-MS技术鉴定出异丙草胺的主要光解产物有6种,光解过程中苯环保持完好,并推测了异丙草胺的光解反应机理.  相似文献   

18.
Atmospheric humic-like substances(HULIS) are not only an unresolved mixture of macroorganic compounds but also powerful chelating agents in atmospheric particulate matters(PMs); impacting on both the properties of aerosol particles and health effects by generating reactive oxygen species(ROS). Currently, the interests of HULIS are intensively shifting to the investigations of HULIS-metal synergic effects and kinetics modeling studies, as well as the development of HULIS quantification, findings of possible HULIS sources and generation of ROS from HULIS. In light of HULIS studies, we comprehensively review the current knowledge of isolation and physicochemical characterization of HULIS from atmospheric samples as well as HULIS properties(hygroscopic, surface activity, and colloidal) and possible sources of HULIS.This review mainly highlights the generation of reactive oxygen species(ROS) from PMs, HULIS and transition metals, especially iron. This review also summarized the mechanism of ironorganic complexation and recent findings of OH formation from HULIS-metal complexes. This review will be helpful to carry out the modeling studies that concern with HULIS-transition metals and for further studies in the generation of ROS from HULIS-metal complexes.  相似文献   

19.
天然水体腐殖质对双酚A光降解影响的研究   总被引:13,自引:1,他引:12  
以中压汞灯模拟太阳光光源,研究了双酚A(BPA)在水体腐殖质中的光降解过程,探讨了不同来源的腐殖质、腐殖质浓度、BPA初始浓度、溶解氧等因素对BPA光解速率的影响,实验结果表明,BPA在纯水体系中直接光解很慢,但在腐殖质溶液中光解迅速,符合拟一级动力学反应,改变BPA初始浓度对BPA光解速率的影响不明显,增大溶解氧浓度会抑制BPA光解,通过活性氧分子探针鉴定了腐殖质吸收光辐射产生的羟基与单线态氧,利用GC-MS鉴定了双酚A在Nordic湖富里酸(NOFA)中的光敏化降解产物,推测出BPA敏化降解的可能历程为能量转移导致的直接光解、羟基加成和羟基氧化。  相似文献   

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