深圳降水中低分子量有机酸对降雨酸性的贡献

有机酸可能对降水酸性具有重要贡献,尤其是深圳处于亚热带地区太阳辐射强烈、光化学过程活跃,有利于有机酸的生成.对深圳市2004─2005年降雨中有机酸进行研究,结果表明:含量最高的有机酸依次为甲酸、乙二酸和乙酸,三者之和超过总有机酸浓度的98%;有机酸对阴离子总浓度的贡献约7%,对降水总自由酸度(TFA)的贡献约5%,上述各值均高于北京,深圳有机酸对降水的酸度有一定的贡献;深圳有机酸的湿沉降主要集中在夏季,此时酸性物质沉降量大,因此有必要减少夏季深圳有机酸的排放.      

南京北郊降水无机离子和有机酸的化学特征及来源分析

连续收集2016年12月至2017年11月期间的南京降水样品,分析主要无机离子和有机酸的化学特征及季节变化,运用正交矩阵因子模型法(PMF)进行源解析.结果表明,南京地区降水pH均值为5.6,离子总浓度雨量加权平均值为297.3μmol·L~(-1),阳离子浓度依序为NH~+_4 Ca~(2+) K~+ Na~+ Mg~(2+),阴离子浓度则为NO~-_3 SO~(2-)_4 Cl~- F~-.总有机酸浓度雨量加权平均值为2.86μmol·L~(-1),占总阴离子的2.2%. CHO~-_2、C_2H_3O~-_2和C_2O~(2-)_4是南京降水主要的有机酸,年雨量加权平均值分别是1.35、 1.05和0.26μmol·L~(-1).离子浓度总体表现出明显的冬春高和夏秋低的季节性变化,而总有机酸浓度夏季最高,春季次之,冬季最低,生长季节高于非生长季节,与较多的植被排放有关.运用甲酸和乙酸的比值(F/A)判定南京降水有机酸的主要来源为植物生长释放,有机物燃烧,机动车排放等直接来源,大气氧化等间接来源较少.南京降水无机离子和有机酸主要有5个来源贡献,海源和二次无机生成、生物质燃烧、陆源和垃圾焚烧、二次有机生成、生物排放和生物源二次生成,分别贡献40.0%、 22.2%、 22.0%、 14.5%及1.3%.     

贵州安顺雨季降水中低分子有机酸研究

为了解贵州安顺地区大气降水中低分子有机酸的化学组成特征, 2007年6～10月共采集降水40次,对降水样品进行了pH值、电导率、水溶性无机阴离子和低分子有机酸的测定.结果表明,安顺地区的大气降水的pH值在3.57～7.09之间,平均值为4.57.最主要的有机酸组成为乙酸、甲酸和草酸,它们的雨量平均浓度依次为6.75、 4.61和2.05 μmol·L^-1.有机酸在6月和7月的浓度明显高于其他月份,表明有机酸可能来源于植物生长释放或者其前驱物的光化学氧化.有机酸对降水自由酸的贡献率平均为32.2%,明显高于贵阳市.同时,甲酸与乙酸和草酸存在显著相关关系（p=0.01）,相关系数分别为0.663和0.503,表明甲酸与乙酸具有相似的来源或者不同来源的相似源强,而草酸的前驱物可能与甲酸具有相似的排放特征.观测期间,安顺地区有机酸的湿沉降通量为2.10 mmol/m²,主要集中在降雨频率和雨量相对较高的夏季,此时有机酸的浓度和有机酸对大气降水自由酸的贡献都较大,因此控制安顺地区夏季有机酸的排放对于此地区的酸雨防治工作显得尤为重要.     

贵州省遵义地区降水中低分子有机酸及其来源

甲酸和乙酸是大气对流层中广泛存在的低分子有机酸.降水中有机酸的研究是认识C、H、O等元素生物地球化学循环和酸雨成因的重要内容.贵州省遵义地区是我国酸雨高发地区,在遵义市进行了为期1 a的降水采集,并利用离子色谱法和原子吸收法分别对降水中主要阴离子(包括有机和无机)和阳离子进行了测定.结果显示.pH的年均值为4.11,表明遵义市酸雨形势依然严峻;甲酸和乙酸的的雨量加权平均值分别为9.29 ìmol稬-1(范围:0.15～46.14 ìmol稬-1)和6.47ìmol!L-1(范围:0.02～19.11 ìmol稬-1),占阴离子总址的4.10%,二者的相天系数达到0.86.说明甲酸和乙酸具有共同的来源.在一次降雨事件中,有机酸的浓度一般随降雨时间的延长而降低,但在降雨中后期有时会出现上升的现象,表明有机酸主要来自云下淋滤作用,少数情况下来自大气远距离的传输.遵义市区的山间盆地地形、高湿度、低风速、以尘埃为主的大气污染物等特点为有机酸来源于当地创造了条件.应用气液平衡的原理,提出了降水中甲酸、乙酸比值(F/A)aq的有机酸来源判定方法.发现遵义降水中的有机酸春季和冬季主要来自人类活动的释放.夏季和秋季则主要来自植物的释放.     

我国14个站点降水中甲酸和乙酸浓度及对酸性的贡献

为了较全面地掌握我国大气降水中有机酸含量及其对降水酸性的贡献,于2007年全年在我国14个区域代表性较好的站点采集了降水样品,利用离子交换色谱法分析了样品中的甲酸和乙酸2种重要有机酸的浓度,对所得各站数据进行了统计分析,计算了2种酸的湿沉降通量和对降水酸性的相对贡献.观测到的14个站点甲酸和乙酸平均浓度范围分别为0.96～3.43μmol/L和0～5.13μmol/L,接近国外偏远地区观测结果,也接近我国过去短期观测结果的低端值.比较显示,偏远地区有机酸含量低于城市附近地区.估算的甲酸和乙酸湿沉降通量范围分别为0.38～4.18mmol/(m2.a)和0.06～5.87mmol/(m2.a),南方站点有机酸湿沉降通量大于北方.有机酸对降水酸性的贡献范围是0.02%～51.6%,总平均贡献为2.95%,这一结果表明,虽然我国酸雨主要是硫、氮排放造成的,但有机酸在部分地区及部分时段甚至有很显著的致酸作用,应该成为酸雨观测研究内容之一.     

北京市PM2.5水溶性有机物污染特征

用离子色谱技术对北京市2001~2002年大气PM2.5中7种水溶性有机物(WSOC)(甲酸、乙酸、甲磺酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸)及12种无机离子(F-、Cl-、NO2-、NO3-、SO32-、SO42-、PO43-、Na 、NH4 、K 、Mg2 、Ca2 )的污染水平进行了同步测定.结果表明,SO42-、NO3-及NH4 为PM2.5中主要的水溶性物种,分别占PM2.5质量的10.6%、7.4%和5.7%;7种WSOC的浓度为0.011~0.118靏/m3,占PM2.5质量浓度的0.01%~0.1%,其中浓度最高的为乙二酸,其次为乙酸、丙二酸、丁二酸等;对PM2.5各化学组分浓度的季节变化特征的分析表明,PM2.5及OC的高浓度污染均出现在冬季采暖期,而WSOC则出现在夏季;对乙二酸与其他各组分进行相关性分析表明,乙二酸与SO42-、K 、NH4 、NO3-有较强的线性相关性(r=0.83,0.57,0.49,0.33),而与Cl-、Na 、Mg2 、Ca2 、EC、OC相关性较差(r=0.24, 0.22,0.12,0.05,0.13,0.10).由乙二酸季节变化特征及与其他物种相关性等特征初步推断,北京市PM2.5二元羧酸的主要来源为光化学反应而形成的二次污染物,而非来源于机动车、海盐或土壤的一次排放.     

贵阳市区大气降水中有机酸的研究

利用ICS-90常规离子色谱结合RFC-30型淋洗液在线发生器,对贵阳市区大气降水中的小分子有机酸进行了系统研究。测得贵阳市降水中的有机酸主要以甲酸[质量分数为(0.2-4.5)×10-6]、乙酸[质量分数为(0.6-5.3)×10-6]、草酸[质量分数为(0.1-4.9)×10-6]为主,其次是乳酸和丙酮酸,及少量丙酸和甲烷磺酸;有机酸对降水自由酸平均贡献为23.2%,占总阴离子的1.4%;通过比较贵阳市区有机酸前后二十年的变化,得出现阶段可能至少有近1/2乙酸和3/4甲酸来源于人类的活动,这说明有机酸人为源是其来源的重要组成部分。     

有机酸强化脱硫在喷射鼓泡反应器上实验研究

选取甲酸、乙酸、乙二酸和己二酸,在喷射鼓泡反应器上对有机酸强化脱硫过程进行了实验研究,测定了脱硫率η和△pH随时间t的变化规律,得出了η与t的回归式及η与pH值的关系规律,讨论了有机酸浓度C(与所加石灰石摩尔百分比)对CaCO3利用率α及脱硫率η的影响.实验表明,乙二酸无强化效果,甲酸、乙酸、己二酸强化效果较好,浓度C超过4%时,强化效果的提高已不明显.当浓度为C为4%时,η与α分别提高了5、4、11及8、6、16个百分点,可见有机酸能有效的提高脱硫率η和CaCO3利用率α,从而降低脱硫成本.     

深圳大气降水的化学组成特征

为了了解近年来深圳降水的化学特征与大气污染状况,连续2 a采集了深圳降水样品,分析其化学组分.结果表明,与北京等中国北方内陆城市相比,深圳降水中离子浓度比较低,但降水的酸化程度和酸化频率非常高,雨量加权pH值在2004年和2005年分别为4.48和4.68,酸化频率分别为88%和91%,降水酸化严重;相对中国内陆酸雨城市,深圳降水中SO24-对雨水酸性贡献相对较低,而NO-3和Cl-对雨水阴离子总量及降水酸性的贡献相对较大;Cl-和Na 对雨水阴阳离子的贡献较高,深圳降水受海洋的影响显著;SO24-、NO-3、NH 4等二次组分在雨水中占有很高比例,三者之和超过离子总量的40%,表明深圳大气环境中二次污染突出;降水中不同组分的来源差别较大,Cl-、K 、Na 主要来自海洋源,而SO24-、NO-3、Ca2 、Mg2 主要来自非海洋源;甲酸、乙酸和乙二酸是深圳降水中主要的有机酸,三者之和在2004年和2005年分别占检测到的有机酸总量的94%和99%.     

梯度洗脱离子色谱法同时测定降水中9种有机及无机阴离子

建立了梯度洗脱离子色谱法同时测定降水样品中的氟离子、乙酸、甲酸、甲基磺酸、氯离子、硝酸根、戊二酸、硫酸根、乙二酸等9种有机酸和无机酸阴离子的测定方法。利用ICS-1000型离子色谱仪配备的淋洗液发生器,产生梯度氢氧化钾溶液,结果显示在20min内很好地完成了9种离子的同时分离测定。该方法的回收率为78．9％～115％,测试的相对标准偏差均〈6．5％。此方法操作简便、准确、实用,是南方地区降水样品较理想的阴离子检测方法。     

几种低分子量有机酸对石灰岩溶蚀作用的室内模拟试验

在室内进行了几种低分子量有机酸对石灰岩颗粒(粒径0.45～1mm)的溶蚀试验,同时用盐酸进行对比试验。结果表明:各有机酸对石灰岩颗粒溶蚀作用大小的顺序为:乳酸>乙酸>柠檬酸>甲酸>草酸>丙酮酸,同类型酸中如醇酸或羧酸中,酸性较弱的酸溶蚀力反而较大。这几种酸混合后对石灰岩颗粒的溶蚀作用并未比单个酸的作用强。乳酸、乙酸、柠檬酸的溶蚀力大于盐酸。不管是有机酸还是盐酸,溶蚀石灰岩后溶液中钙离子浓度都呈对数增长,且与溶液pH值呈极显著正相关(P<0.0001);草酸反应液中的钙离子浓度与电导值呈极显著负相关(P<0.0001),其他种类酸溶液钙离子浓度则与电导值呈极显著正相关;除乙酸外,其他酸溶液电导值在反应初始阶段稍微下降后迅速上升。有机酸对石灰岩的溶蚀能力不仅与溶液中的H+和有机配位体浓度有关,而且与酸的类型、酸的强弱及反应后形成的盐的溶解度有关。     

低分子有机酸浸提制革污泥中的铬及其赋存形态分析

以制革污泥为对象,一元、二元、三元低分子有机酸(乙酸、丙酸、丁酸、草酸、柠檬酸)作为提取剂浸提制革污泥中的铬,通过考查有机酸种类、浓度、浸提时间和液固比对污泥中铬浸提率的影响,得出低分子有机酸浸提铬的最优条件,并对浸提前后制革污泥中铬的形态变化进行分析。研究结果表明:当草酸的浓度为0.5 mol/L,液固比为30 mL/g,浸提时间为24 h时,铬的浸提效率可达82.21%;当柠檬酸的浓度为0.5 mol/L,液固比为10 mL/g,浸提时间为24 h时,浸提效率可达58.67%;而在最优化条件下,脂肪酸性有机酸(乙酸、丙酸、丁酸)对制革污泥中铬的浸提效率均低于20%。经不同有机酸浸提前后铬的形态分布发生了明显变化,说明有机酸可以改变Cr在污泥中的存在形态,这为污泥自身产酸用于厌氧生物淋滤技术处理含铬制革污泥提供了一条有效途径。     

Antimony leaching release from brake pads: Effect of pH, temperature and organic acids

Metals from automotive brake pads pollute water, soils and the ambient air. The environmental effect on water of antimony (Sb) contained in brake pads has been largely untested. The content of Sb in one abandoned brake pad reached up to 1.62 × 10⁴ mg/kg. Effects of initial pH, temperature and four organic acids (acetic acid, oxalic acid, citric acid and humic acid) on Sb release from brake pads were studied using batch reactors. Approximately 30% (97 mg/L) of the total Sb contained in the brake pads was released in alkaline aqueous solution and at higher temperature after 30 days of leaching. The organic acids tested restrained Sb release, especially acetic acid and oxalic acid. The pH-dependent concentration change of Sb in aqueous solution was best fitted by a logarithmic function. In addition, Sb contained in topsoil from land where brake pads were discarded (average 9 × 10³ mg/kg) was 3000 times that in uncontaminated soils (2.7 ± 1 mg/kg) in the same areas. Because potentially high amounts of Sb may be released from brake pads, it is important that producers and environmental authorities take precautions.     

湿法烟气脱硫添加剂的试验研究

采用我校自主设计研制的水浴脱硫设备,以石灰石为脱硫剂,通过模拟烟气净化冷态模型试验研究了甲酸,乙酸,已二酸,草酸作为有机添加剂对湿法烟气脱硫的影响,并讨论了其机理.试验结果表明,有机酸添加剂能减缓脱硫液pH值的降低过程,能在较低的pH值时得到较高的脱硫率.实验结果为有机添加剂在湿法脱硫中的应用提供了理论依据.     

不同类型有机酸-磷矿粉复合物对土法炼锌废渣中重金属的固定作用

为分析利用不同类型有机酸活化低品位磷矿粉形成的"有机酸-磷矿粉复合物"对铅锌冶炼废渣中重金属的固定作用,以黔西北历史遗留土法炼锌废渣为对象,研究3种类型有机酸(草酸、酒石酸及柠檬酸)活化低品位磷矿粉对土法炼锌废渣中4种主要重金属(Pd、Cd、Cu、Zn)的固定效果。结果表明:不同类型有机酸作用下土法炼锌废渣中重金属的释放存在明显差异,3种有机酸对铅锌废渣中4种重金属的活化能力表现为酒石酸柠檬酸草酸。草酸、酒石酸和柠檬酸浓度分别在0. 8、0. 8、0. 4 mol/L时对低品位磷矿粉中磷素的活化能力最强,但各有机酸-磷矿粉复合物在有机酸浓度分别为1. 2、0. 8、0. 4 mol/L时对铅锌废渣中各重金属的固定效果最好,其中,草酸-磷矿粉复合物对4种重金属的降低率为90. 67%、99. 64%、13. 63%、5. 99%,酒石酸-磷矿粉复合物对4种铅锌废渣中重金属的降低率为91. 72%、44. 2%、34. 37%、7. 51%,柠檬酸-磷矿粉复合物对4种重金属的降低率为60. 39%、8. 15%、5. 03%、-6. 12%,综合来看,浓度为1. 2 mol/L的草酸-磷矿粉复合物可更好地固定铅锌冶炼废渣中的重金属。     

Antimony leaching release from brake pads: Effect of pH,temperature and organic acids

Metals from automotive brake pads pollute water, soils and the ambient air. The environmental effect on water of antimony (Sb) contained in brake pads has been largely untested. The content of Sb in one abandoned brake pad reached up to 1.62 × 10⁴ mg/kg. Effects of initial pH, temperature and four organic acids (acetic acid, oxalic acid, citric acid and humic acid) on Sb release from brake pads were studied using batch reactors. Approximately 30% (97 mg/L) of the total Sb contained in the brake pads was released in alkaline aqueous solution and at higher temperature after 30 days of leaching. The organic acids tested restrained Sb release, especially acetic acid and oxalic acid. The pH-dependent concentration change of Sb in aqueous solution was best fitted by a logarithmic function. In addition, Sb contained in topsoil from land where brake pads were discarded (average 9 × 10³ mg/kg) was 3000 times that in uncontaminated soils (2.7 ± 1 mg/kg) in the same areas. Because potentially high amounts of Sb may be released from brake pads, it is important that producers and environmental authorities take precautions.     

羧酸类有机物催化湿式氧化过程中ZnFe0.25Al1.75O4催化剂的稳定性研究

草酸、甲酸和乙酸是催化湿式氧化过程3种最主要的小分子羧酸类中间产物．比较了ZnFe_0.25Al_1.75O₄催化剂降解这3种物质时的催化活性和铁离子溶出量的大小．160℃下草酸是唯一可被完全降解的物质,降解过程中铁溶出量高达9.5 mg·L^-1;而甲酸和乙酸对铁离子稳定性影响很小．由于草酸具有很强的酸性和还原性,铁溶出量在氮气气氛中比在氧气气氛中大．ZnFe_0.25Al_1.75O₄催化剂对水杨酸也具有很高的降解活性和稳定性．     

外源有机酸添加对风化煤矸石污染释放及重金属有效性的影响

为评价不同类型有机酸对风化煤矸石污染释放的影响,通过在风化煤矸石中添加不同种类的外源有机酸(腐殖酸、柠檬酸、草酸、水杨酸)进行处理,分析稳定7d后煤矸石浸出液的特征污染组分及TCLP提取态重金属含量。结果表明:对照处理组的风化煤矸石浸出液具有典型的酸性矿山废水特征。添加少量柠檬酸、草酸和水杨酸能显著(p0.05)降低风化煤矸石浸出液的pH和Eh值、明显增加浸出液的盐度、亚铁、总铁和硫酸盐含量,然而腐殖酸处理对浸出液pH、EC、Eh无明显影响,且可降低浸出液硫酸盐含量。少量外源有机酸添加均能不同程度促进风化煤矸石中Fe、Mn、Cu、Zn元素溶出,其中水杨酸处理对4种金属元素的溶出量较大。然而4种外源有机酸处理则能有效抑制Pb溶出,其中柠檬酸、水杨酸处理抑制效果最明显。有机酸添加对风化煤矸石的重金属有效性影响表现为4种外源有机酸处理均能明显增加风化煤矸石中Mn元素的有效性,降低Zn元素的有效性,但对Fe元素的有效性影响不明显。4种外源有机酸添加对煤矸石中Cu元素有效性具有不同程度的影响,其中腐殖酸、草酸处理能明显降低Cu元素有效性,而柠檬酸和水杨酸处理则明显增加Cu的有效性。     

低分子量有机酸对三峡水库消落区土壤中汞赋存形态及其活性的影响

为研究植物根系分泌物的主要成分——低分子量有机酸对土壤汞的活化作用,利用室内模拟实验,通过分析不同浓度的柠檬酸、酒石酸和草酸溶液对三峡库区消落带土壤中汞赋存形态的影响及其随培养时间的变化特征,探究了低分子量有机酸对汞迁移能力和生物有效性的作用.结果表明,柠檬酸可增强土壤汞的迁移能力,而草酸和酒石酸则表现出软弱的抑制作用.3种低分子量有机酸均能明显地增强土壤中汞的生物有效性,整体活化效果为:柠檬酸酒石酸≈草酸.有机酸对土壤中汞形态的作用随其浓度的增加而增强,且当浓度为15 mmol·L~(-1)(柠檬酸)、10 mmol·L~(-1)(酒石酸和草酸)时开始趋于稳定.在15 mmol·L~(-1)柠檬酸培养的土壤中,汞形态分布的变化随培养时间的延长而愈加显著,直到14d时才基本停止,此时胃酸溶解态汞增加最为明显,其主要来自于部分被活化的强络合态汞.