Correlation between PM concentrations and aerosol optical depth in eastern China

Using one year of Aerosol Optical Depth (AOD) derived from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) on the Terra satellite and particular matter (PM) contents measured at eleven sites located mostly in the eastern China in 2007, the relationship between columnar AOD and hourly and daily average (DA) PM were established. The peak AOD observed from MODIS was generally consistent with the surface PM measurements in eastern China, where Zhengzhou had the maximum annual mean PM₁₀ of 182.1 μg m^?3, while Longfengshan had the minimum annual mean of 38.1 μg m^?3. Ground level observations indicated that PM concentration varies widely across different regions, which was mainly due to the difference in weather conditions and anthropogenic emissions. The coarse particles accounted for the main air pollution in Zhengzhou and Benxi whiles the fine particles, however, were the main constituents in other sites. Results showed that MODIS AOD (averaged over the box of 5 × 5 and 3 × 3 pixels) had a better positive correlation with the coincident hourly average (HA) PM concentration than with DA due to diurnal variation in PM mass measurements. After correcting AOD for relative humidity (RH), the correlation did not improve significantly, suggesting that the RH was not the main factor affecting the correlation of PM with AOD. The statistical regression analysis between MODIS AOD and PM mass suggested that the satellite-derived AOD is a useful tool for mapping PM distribution over large spatial domains.     

环丙沙星在黄土中的吸附机制及影响因素

为了解兽药抗生素在西北黄土中的吸附行为及机制,以环丙沙星（Ciprfloxacin,CIP）为目标污染物,采用批平衡实验法研究其在黄土中的吸附动力学、吸附热力学、pH值和粒径等影响因素.结果表明：环丙沙星在黄土中的吸附可分为两个阶段,6h内表现为快速吸附,6~10h表现为慢速吸附,10h后吸附达到平衡;环丙沙星在黄土中的吸附动力学过程较符合准二级吸附动力学模型,吸附速率受颗粒内部扩散和外部液膜扩散共同影响;吸附热力学过程较符合Freundlich等温吸附模型,且吸附等温线符合L-型,表明黄土对环丙沙星的吸附受溶液中溶质和水分子共同作用影响;焓变ΔH^θ、熵变ΔS^θ和吉布斯自由能ΔG^θ均<0,表明黄土对环丙沙星的吸附是混乱度减少的自发进行的放热反应;pH=5时黄土对环丙沙星的吸附量最大,pH值为2~5时,黄土对环丙沙星的吸附量随pH值升高呈上升趋势,pH>5时,黄土对环丙沙星的吸附量随pH值升高呈下降趋势,表明强酸和碱性环境均不利于吸附;吸附量与黄土粒径呈反比,与初始浓度呈正比.由实验结果推断黄土对环丙沙星的吸附主要与有机质含量有关,主要吸附机制为环丙沙星分子中氨基的阳离子交换作用.     

ZnIn2S4可见光催化降解氟伐他汀的性能与机理

以氟伐他汀为目标污染物,以功率为500 W的长弧氙灯为光源,通过水热法制备可见光催化剂ZnIn2S4,研究ZnIn2S4对氟伐他汀的光催化降解性能,考察了氟伐他汀初始浓度、ZnIn2S4投加量、溶液pH对ZnIn2S4光催化降解氟伐他汀性能的影响。通过原位捕获实验确定ZnIn2S4可见光催化降解氟伐他汀过程中产生的自由基,通过液相色谱-离子阱-飞行时间质谱(LCMS-IT-TOF)来鉴别降解过程的中间产物,提出氟伐他汀可能的降解路径及机理。结果表明：ZnIn2S4光催化降解氟伐他汀的最佳条件为氟伐他汀初始浓度10 mg·L-1、催化剂投加量0.2 g·L-1、pH接近5,在最佳条件下氟伐他汀的降解率可达到83.6%,矿化率可达到45.8%。原位捕获实验结果表明,超氧自由基是在ZnIn2S4可见光催化降解氟伐他汀过程中起主要氧化作用的活性自由基,羟基自由基和过氧化氢对氟伐他汀的降解起到了辅助作用。氟伐他汀的降解机理是超氧自由基为主、羟基自由基和过氧化氢为辅联合攻击环状结构与直链相连的C—N键、C—C键以及直链和环状结构中的C＝C键,生成小分子的环状有机物、直链有机物以及羟基化衍生物,中间产物进一步被氧化并最终被分解成CO2和H2O。     

固沙植被黄柳、小叶锦鸡儿蒸腾耗水尺度提升研究

论文以科尔沁沙地主要固沙植被黄柳、小叶锦鸡儿为研究对象,基于生长季典型枝条茎流的逐日动态观测数据,以黄柳茎干截面积和小叶锦鸡儿叶面积实测数据为扩展纯量,实现了由枝条茎流向灌丛群落蒸腾耗水的尺度提升。结果表明：生长季黄柳和小叶锦鸡儿群落的蒸腾耗水量分别为287.26 mm和197.23 mm,黄柳的耐旱性相对较低。采用FAO Penman-Monteith公式计算出同时期两种植被群落的蒸散量分别为328.70 mm和233.15 mm。日蒸腾耗水量与日蒸散量变化趋势基本一致,两种植被的决定系数分别为0.717 3和0.678 7。论文所建立的尺度提升方法在荒漠化灌木植被蒸腾耗水估算方面行之有效,可为科学选育和管理固沙植被、确定合理造林密度等提供参考依据。     

一体化设备处理某乡镇微污染地下水工艺研究

针对乡镇地下水微污染的特点,研究石英砂一沸石过滤器、膜组件与紫外线消毒器一体化设备处理效果,当进水浊度在15—36NTU,出水浊度达0．2—0．5NTU,去除效率达98％-99．3％;进水氨氮浓度范围为0．4～1．4mg／L,反应3．5min后出水的氨氮浓度小于0．5mg／L;微生物指标去除率为100％。采用一体化设备处理乡镇微污染地下水可行。     

成组生物毒性测试法综合评价典型工业废水毒性

为了更加准确地评估典型工业废水的综合生物毒性以及处理工艺对废水毒性的削减情况,采用发光细菌急性毒性实验、大型溞急性毒性实验和单细胞凝胶电泳实验,结合潜在生态毒性效应探测(potential ecotoxic effects probe,PEEP)指数对常州市7种典型工业废水的综合生物毒性进行了评价。结果表明,7种工业原水都表现出了急性毒性或遗传毒性,综合生物毒性强度的排序为电子厂>电镀厂>综合污水处理厂>印染厂>化工厂>食品厂>制药厂。而7种工业废水的处理后出水综合生物毒性强度的排序为印染厂>化工厂>电子厂>综合污水处理厂>食品厂>制药厂>电镀厂。其中,印染和化工厂出水综合生物毒性高于原水,分别增加了43.3%和38.7%,PEEP评价结果显示分别属于剧毒和高毒,而电镀、电子、综合污水处理和食品厂出水的综合生物毒性削减明显,分别比原水削减了76.9%、53.1%、48.3%和26.6%,PEEP结果表明基本无毒。建立在成组生物毒性实验基础上的PEEP评价方法可全面反映工业废水的综合生物毒性,进而更客观地评价废水对水生态系统乃至人类健康的潜在影响。     

太原市汾河公园再生水补水方案优化模拟

为了解决汾河公园景观水体因缺乏稳定充足的补水水源而导致的水景效果下降、水质逐渐变差的困境,考虑将再生水作为其主要的补水水源。使用EFDC—WASP水动力水质耦合模型对不同的再生水补水方案下汾河公园水质时空变化进行了模拟。结果显示,当公园采用人工湿地深度处理后的再生水联合水库水共同补水时,除TN指标浓度部分时段内出现超过V类标准限值50％的情况,其他TP、COD、NHf—N主要水质指标浓度均能有效地维持在地表水Ⅱ～Ⅲ类标准,并且叶绿色a浓度始终保持在较低水平。该结果表明,再生水经人工湿地深度处理后联合水库共同补水方案可以作为汾河公园景观水系的推荐补水方案。     

磷酸改性凹凸棒粘土对Pb2+的吸附研究

研究了不同浓度磷酸改性凹凸棒粘土的比表面积、孔结构性质以及其对水中Pb(Ⅱ)的吸附.结果表明,凹凸棒粘土磷酸改性后比表面积明显增大,具有明显的中孔分布;9 mol/L磷酸改性处理的凹凸棒粘土吸附能力最佳,在改性凹凸棒粘土加入量为20～30 g/L,水样pH=5条件下,废水中Pb(Ⅱ)的被吸附率接近99%.     

A method for determining pyrene in mucus using synchronous fluorimetry with multiple standard additions

A new method was proposed to determine pyrene in mucus, which combined the synchronous fluorimetry with the multiple standard addition method (SFMSA). The method was used to determine pyrene in mucus directly without pretreatment. The method detection limit (MDL) for pyrene in mucus was measured as 0.47 ng/ml with a relative standard deviation of 12.7% (n = 7). The standard addition graph was linear in the range 0.05-50.00 ng/ml (r(2) = 0.9989). SFMSA was validated using a GC/MS method as a reference method, and nice agreement was found. The pyrene in mucus can be directly monitored by SFMSA without solvent extraction of samples. This indicates that SFMSA is more timesaving, less laborious and cheaper than the GC/MS method with solvent extraction. SFMSA has lower MDL and higher average recovery than the GC/MS method.     

澜沧江流域浮游细菌群落结构特征及驱动因子分析

为探究澜沧江流域的浮游细菌群落结构特征及驱动因子,应用16S rRNA高通量测序技术,分析了2017年2月澜沧江流域浮游细菌群落结构特征,并采用Pearson相关性分析(Pearson correlation analysis)和冗余分析(RDA)识别了澜沧江自然河道段和水库段浮游细菌群落结构变化的关键环境因子.结果表明,自然河道段ACE指数和Shannon指数均高于水库段,造成自然河道段和水库段浮游细菌多样性变化的主要环境因子为水温(WT)、溶解氧(DO)、浊度(Tur)、高锰酸盐指数(permanganate index)、p H和总氮(TN).对16S rRNA V3和V4测序,得到用于物种分类的OTU数共26772,涵盖了浮游细菌群落共45门,965属.菌群分类发现,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)为优势门,其中变形菌门(Proteobacteria)含量相对丰富,占细菌群落的36%~94%.澜沧江流域变形菌门(Proteobacteria)主要包括α-变形菌纲(α-Proteobacteria)、β-变形菌纲(β-Proteobacteria)和γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria),分别占变形菌门(Proteobacteria)的比例为0.39%~21.56%、0.39%~55.80%和31.09%~99.18%.澜沧江水体浮游细菌群落空间差异明显,影响浮游细菌群落结构变化的环境因子主要为WT、高锰酸盐指数、Tur、DO和TN.自然河道段和水库段影响浮游细菌群落结构的环境因子不同,DO和Tur是影响自然河道段浮游细菌群落结构的关键环境因子,而水库段浮游细菌群落结构主要受WT、高锰酸盐指数和TN的影响.