上海市2020年初黑碳污染特征分析

黑碳是气溶胶的重要组分,影响着大气环境质量。自20世纪70年代以来,国际上开始探索极地地区黑碳气溶胶的污染特征,并将其列为气候变化的重要研究课题之一。该文选择上海市浦东新区灵山路、青浦区淀山湖、奉贤区海湾作为3个观测区域,分析了2020年1月15日-2月29日(新型冠状病毒肺炎疫情国内爆发期)黑碳的污染特征及其影响因素;结合2015-2020年期间浦东新区、青浦区和奉贤区环境空气质量历史数据,比较了新型冠状病毒肺炎疫情期间黑碳的排放特征。结果显示:疫情爆发期间,黑碳浓度先下降后上升,说明城市交通源排放是黑碳的主要来源;上海市城市大气中黑碳气溶胶浓度除受本地交通源影响较大外,一定程度也受外部输入的影响(包括北方重污染长距离输入和附近省市交通源污染的输入)。同时发现,疫情期间O₃作为首要污染物的天数大幅增多,远多于以PM_2.5为首要污染物的天数。     

海藻酸钙凝胶固定化活性污泥反应器处理丙酮废气稳态模型的研究

建立了海藻酸钙凝胶固定化活性污泥反应器处理丙酮废气的数学模型,引入颗粒调整系数的概念以解决模型假设与真实情况的差异.在流量为1 100 mL/min、反应器进口丙酮质量浓度为3 051 mg/m3时,测定4个采样口和出气口的丙酮浓度,对反应器模型参数进行了校正,得到微生物最大比生长速率为4.17×10-5 mg/(mg·s),丙酮半饱和常数为76 900 mg/m3,氧气半饱和常数为273 mg/m3,颗粒调整系数为195,丙酮分配系数为0.002 4.随后引入蒂勒模数、有效系数等表征传质阻力和反应动力学的物理量,对反应器和固定化活性污泥颗粒的传质阻力和动力学进行了计算和讨论.     

自然水体生物膜上铁、锰氧化物生长速率的研究

通过对南湖水体培养的生物膜上铁、锰氧化物生长速率的研究发现，生物膜上铁、锰氧化物的生长过程均属于一级动力学反应，可以用双常数速率方程、Elovich方程、抛物线扩散方程及指数函数方程进行描述，生物膜上铁氧化物的生长速率远远大于锰氧化物的生长速率，锰氧化物的生长速率随水深的增加而降低，并呈显著的线性关系。     

上海市中心城区低空大气臭氧污染特征和变化状况

对2005年1月～12月上海闸北地区地面空气臭氧污染浓度连续监测结果分析,表明臭氧小时浓度均值超过GB3095-1996<环境空气质量标准>二级标准160μg/m3的频率为2.88%,其中6月份超标率居全年之首,1月、2月和12月超标率为零.臭氧浓度日变化规律表明,日最大值出现在12时～14时之间,具有受污染地区光化学过程臭氧生成的典型日变化特征.臭氧浓度日振幅6月最大,2月最小.5月份臭氧月均浓度91μg/m3全年最高,最高小时均值浓度350μg/m3出现在5月19日,说明上海中心城区空气中臭氧生成可能受到前体污染物的浓度影响更大.太阳紫外辐射、气温、风速、风向、相对湿度、降水等气象因素的变化对O3变化的影响分析,在高温晴朗的天气中观察到NO2/NO比值与O3成显著线性关系.     

上海市中心城区空气中可吸入颗粒物污染水平和变化状况

2005年对上海市闸北区空气中可吸入颗粒物(PM10--空气动力学当量直径小于10μm的颗粒物的总称)的污染状况进行了一年的连续监测.结果表明:全年各月PM10污染均以2级为主,占总样本数的67.6%;其次是1级占20.0%,3级占11.0%,4级占1.4%.全年空气质量状况最好的为9月份,最差为11月份.PM10浓度与CO和NO2浓度呈现出显著的相关性,说明机动车尾气是该区域PM10的主要来源;PM10污染程度还明显地受到降水、气温、气压、风向、风速、相对湿度等气象条件以及北方沙尘暴的影响.     

上海市交通干道空气中苯系物冬季污染特征初探

2004年冬季对上海市交通干道附近空气中苯系物的浓度水平进行了监测,并采用气相色谱法进行分析。结果表明,采样期间大气中苯、甲苯、乙苯、二甲苯的浓度分别为1.77~27.7μg/m3、7.29~195μg/m3、3.11~40.2μg/m3、4.49~82.4μg/m3。每日6:30~9:30和15:30~19:00两个时段苯系物的浓度要高于中午时间的浓度,与国内其他城市相比,上海市甲苯的浓度要高,浓度水平要远远高于国外城市的测定结果。苯系物的浓度受风速和风向影响较大。提出了制订空气中苯系物的排污清单和加强机动车尾气中苯系物控制的建议。     

中空纤维膜生物反应器处理VOCs废气

采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜生物反应器(HFMBR)对二甲苯、乙酸乙酯单一废气以及复合废气的净化性能进行了研究。结果表明:HFMBR处理单一气态污染物,气体停留时间t控制为10 s,二甲苯进口浓度为1 882 mg/m3时,降解效率(RE)为69%,最大生化降解量ECmax为469.7 g/(m3·h);而乙酸乙酯进口浓度为1 944 mg/m3时,RE为80%,ECmax为559.9 g/(m3·h)。HFMBR处理复合废气,气体停留时间t控制为10 s,复合气体中二甲苯、乙酸乙酯浓度各为1 920 mg/m3、2 017 mg/m3时,二甲苯RE仅为44%,ECmax下降至301.1 g/(m3·h);而乙酸乙酯的RE为70%,ECmax仍高达509.7 g/(m3·h)。高浓度乙酸乙酯的存在对二甲苯产生了抑制作用,而二甲苯几乎不对乙酸乙酯产生影响。     

基于HepG2细胞脂质组学方法对黄浦江水质的综合评价

环境水体中复合污染的毒性识别一直是环境科学界关注的热点.基于代谢组学的生物监测方法通过监测暴露前后生物内源性代谢物的变化,在评估复合污染导致的综合毒性效应中具有广泛的应用前景.本研究从污染物对细胞脂类代谢的影响角度出发,采用体外肝癌细胞(HepG2)暴露和脂质组分析相结合的方法,对黄浦江干流和支流共27个采样点的水质进行了综合评价.研究发现,水样对HepG2细胞的脂代谢影响程度与采样点所属河段紧密相关.黄浦江中游水样对HepG2细胞的平均脂代谢影响程度(3.40％)高于上游(1.65％)和下游(0.78％),而流经城区的支流水样对细胞的脂代谢影响(5.20％)明显高于干流水样(1.80％).此外,在采集的水样中超过70％的样品都导致HepG2细胞内甘油三酯(TG)大量蓄积,揭示了黄浦江水体中的复合污染物可能诱导肝脏产生脂毒性损伤.本研究为环境水质监测提供新的方法,研究结果为上海市生态环境和水质安全管理部门提供重要的参考信息.     

景观格局类型对热岛效应的影响——以福州市中心城区为例

以“火炉”城市之一福州市为例,运用RS与GIS技术、半变异函数分析等方法,以2009年、2018年Landsat TM/OLI系列影像为数据源,从城市尺度分析了景观格局与城市热岛的关系,从景观格局特征尺度分析了景观格局类型对热岛效应的影响.结果表明：从2009年、2018年9个景观格局指数计算结果显示福州市中心城区景观格局破碎化程度增加;2009年与2018年的景观格局特征尺度分别为3600m,2500m,表明后者的景观格局更为丰富;虽然主城区的热岛效应得到了一定缓解,但城市热岛的范围逐渐扩大,八个新城分别成为了新的热岛中心;不同景观格局类型的热岛效应的严重情况依次为：纯人工本底格局 > 人工本底的散布格局 > 人工本底的指状、网络格局 > 自然本底的指状、网络格局 > 自然本底的散布格局 > 纯自然本底格局.研究以期通过细化景观格局研究尺度,为具有热岛降温作用的景观格局提出优化的方向.