大气气溶胶中的氮:化学形态与同位素特征研究进展

氮是大气气溶胶的重要组成部分.气溶胶中的氮组分参与大气中的光化学反应,进而改变大气组成,影响气候变化与人类健康.同时,大气中过量的颗粒氮改变了氮素的自然循环,当它们沉降到地表时对陆地和水生生态系统产生深远的影响.本文综述了近年来气溶胶氮组分的研究进展,按其化学形态分别阐述了气溶胶中无机氮和有机氮的来源及其相关大气化学过程等,同时探讨了气溶胶中氮的同位素特征,指出该研究领域的薄弱环节并对其研究前景进行了展望.     

气相色谱-质谱法同时测定地表水中黄磷和有机磷农药

本文建立了同时测定地表水中黄磷、敌敌畏、内吸磷、乐果、甲基对硫磷、马拉硫磷和对硫磷等7种物质的GC-MS方法.以SIM方式进行扫描,内标法定量.结果表明,7种被分析物在12 min内实现基线分离,20.0—300 μg·L-1浓度范围内均具有良好的线性关系,相关系数0.9967—0.9999.另外,本文考察了液-液萃取时,有机溶剂以及pH的影响.最终选择二氯甲烷作为萃取溶剂,在pH 3—8的条件下进行萃取.黄磷的回收率在42.9%—51.0%之间,其余6种有机磷农药的平均回收率在86.3%—107%之间.相对标准偏差1.7%—11.7%.方法检出限0.01—0.16 μg·L-1.该方法线性范围宽,灵敏度高,分析时间短、分离度好,适合地表水检测.     

镉在海雀稗体内的分布及化学形态特征

通过盆栽试验,研究了不同浓度(0、1、10、50、100、200 mg·kg-1)镉处理下,海雀稗地上部与地下部的生物量受镉胁迫的影响及其体内镉的富集特征,进一步分析低镉处理(1 mg·kg-1)和高镉处理(50 mg·kg-1)镉在海雀稗根、茎、叶中的化学形态及根、叶中镉的亚细胞分布特征.结果表明,镉浓度≤50 mg·kg-1,海雀稗地上部、地下部生物量和耐性系数都未显著下降,海雀稗根部对镉的积累远大于地上部分;海雀稗根系细胞壁中镉含量分配比例>50%,其次为可溶部分,高镉处理中细胞壁、可溶部分中镉的分配比例比低镉处理增加6.14%、0.32%,细胞膜部分和原生质体部分镉分配比例下降;海雀稗镉形态主要为氯化钠、醋酸提取态,高镉处理降低了毒性较高的水提取态和乙醇提取态的比例总和,根中氯化钠和盐酸提取态,茎、叶中醋酸提取态、氯化钠提取态增加.研究表明,海雀稗中毒性较低、活性较弱的盐酸提取态、醋酸提取态和氯化钠提取态Cd分配比例增加,根中细胞壁固持和液泡区隔化可能是海雀稗应对镉胁迫的重要耐性机制.     

榕树气生根对铀吸附性能的初步研究

采用榕树气生根粉末作为直接吸附剂,模拟研究了其对废水中U(Ⅵ)的吸附去除,先采用正交试验分析法得出榕树气生根对铀吸附的大概最佳范围和各因素对吸附效果影响的重要程度,然后开展单因素研究法,探究了溶液pH、U(Ⅵ)离子浓度、榕树气生根投加量和吸附时间对铀吸附效果的影响.研究结果表明,U(Ⅵ)离子浓度对吸附性能影响最大,溶液pH次之,最后是气生根粉末投加量.在30℃、pH值为4.0时,榕树气生根对5 mg·L-1的U(Ⅵ)溶液吸附30 min后达到平衡,其去除率可达71%.反应符合Freundlich等温吸附方程,主要以多层吸附为主.FT-IR表征表明,榕树气生根在吸附铀的过程中其自身结构没有发生明显改变,UO22+可能主要以羟基、羧基和羰基等基团为吸附位点.     

安徽省典型地区人群头发汞含量及其影响因素分析

汞及其化合物毒性大,挥发性强,在环境中易于迁移,危害人体健康.人发中汞的含量是反映汞的环境暴露对人体的影响的优良指标.本研究利用氢化物发生-原子吸收分光光度法对安徽省合肥、淮南、安庆等8个典型地区人群的131个头发样品中总汞含量进行测定,并用SPSS软件对数据结果进行了统计分析.结果表明,安徽省人群发汞含量为0.480±0.896 μg·g-1,与国内外部分地区相比,处于较低水平,人体受汞暴露的风险较低;六安地区人群发汞含量(0.068±0.054 μg·g-1)明显低于其他7个地区;男、女发汞含量分别为0.581±1.083 μg·g-1和0.317±0.416 μg·g-1,在0.05的显著性水平上无显著性差异,发汞含量与性别相关性较小;样本中30-50岁的人群发汞含量相对其他年龄段偏高,表明发汞含量与年龄具有一定相关关系;染发样本发汞含量明显低于非染发样本,不能准确反映人体的汞暴露程度.     

北京什刹海区域水体富营养化时空演变特征分析

通过现场调研及资料收集,对北京什刹海区域东小村桥、松林闸、后海、前海、北海等5个监测点水体的总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸钾指数(CODMn)、透明度(SD)、叶绿素a(Chl-a)及综合营养状态指数的时空变化趋势进行分析和评价.结果表明,2007—2013年间什刹海区域水体TN和TP浓度偏高,Pearson相关系数分析表明水体TP浓度和综合营养状态指数呈显著正相关,即磷为水体富营养限制性因素.从时间演变趋势角度分析,2008年前后,该区域整体水质良好,营养化水平降低,其后水质状况呈恶化趋势.同时,什刹海水质变化具有显著空间变化特征,生态修复措施较为到位的后海和前海水质明显优于其上下游监测点,而这种空间变化特征主要源于什刹海及其上下游不同区段水体的相对独立性和各段水体受污染的差异性.     

浮水植物处理对猪场污水中可溶性有机物组成的影响

采集江西省余江县规模化猪场污水,选取青萍(Lemna minor)、紫背浮萍(Spriodela polyrrhiza)和大薸(Pistia stratiotes)等3种浮水植物分别进行处理.通过布置4个半月的温室试验,研究浮水植物处理对污水中可溶性有机物(Dissolved organic matter,DOM)组成及其荧光特性的影响.在试验过程中,定期采样监测污水中可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)、总氮(Total nitrogen,TN)和总磷(Total phosphorus,TP)去除效率的变化.试验结束后,收获浮水植物并测定其生物量、TN和TP浓度,以及叶绿素含量.同时,基于三维同步荧光和平行因子分析方法,对污水中DOM组分进行识别和分析.结果表明,浮萍科植物的生物量倍增时间更短,而大薸生物量和养分日累积量更大.随着培养天数的增加,浮水植物处理污水中DOC、TN和TP去除率分别达到75%、90%和80%以上,且明显高于对照处理.在猪场污水中,DOM组分主要包括一个类蛋白质组分和两个类腐殖质组分;培养初期,猪场污水以类蛋白质组分为主.随着试验天数的增加,类蛋白质组分比例呈显著降低的趋势,而类腐殖质组分逐渐增加.与对照相比,种植浮水植物显著降低污水中类蛋白质组分比例,而提高类腐殖质组分比例.此外,浮水植物处理显著降低污水DOM的新鲜度指数,而增加微生物性来源类腐殖质组分的比例.综上,浮水植物在改善猪场污水中有机养分去除效率的同时,提高了DOM组分的腐殖化程度.     

光电Fenton耦合转盘技术处理四环素废水

本实验中,我们开发了一种耦合紫外光催化和转盘技术的电Fenton反应器用于降解含有四环素的有机废水.在该反应器中,O2首先在旋转的石墨阴极表面发生还原反应生成H2O2,随后H2O2被催化分解成活性自由基来降解矿化有机物.实验中了考察了pH,阴极电压,转速等实验条件对系统生成H2O2能力的影响.结果表明,在pH=3,阴极电压-0.8 V vs. SCE,转速为400 r·min-1条件下,经过75 min反应H2O2的积累浓度有最大值(51.5 mg·L-1).实验证明该系统对四环素有较好的降解和矿化效果.以1.0 mmol·L-1的Fe2+作为催化剂,紫外/电Fenton耦合转盘系统可以在45 min内将初始浓度50 mg·L-1四环素降解94.2%且90 min时TOC的去除率为68.2%.紫外/电Fenton处理效果明显优于电Fenton系统.进一步实验分析发现,紫外线的引入可以通过两种途径来提升电Fenton的处理效果.一方面紫外光可以促进Fe3+还原成Fe2+,加速体系铁离子循环,从而提升电Fenton的处理效果;另一方面还可以通过直接激发H2O2分解成活性自由基加速降解四环素.     

新疆南部典型地区地下水中氟的分布特征及其富集因素分析

以新疆南部典型平原区地下水中的氟为研究对象,依据地下水污染调查数据,分析研究区地下水中氟的分布特征及富集因素.结果表明,水平上,焉耆盆地平原区地下水中氟的含量总体上呈南高北低,若羌-且末地区和叶尔羌河流域平原区地下水中的氟含量呈北高南低;垂向上,焉耆盆地平原区深层承压水的氟含量高于浅层承压水和潜水中的氟含量,若羌-且末地区和叶尔羌河流域平原区浅层承压水的氟含量高于深层承压水和潜水中的氟含量.地下水中的氟主要来源于地层中的含氟矿物;氟的富集主要受气候、地形、水文地质条件以及水化学环境的影响.     

定靖油气田区地下水有机污染特征初步分析

以地下水水质检测数据为基础,从污染源分布及水文地质条件入手,对定靖油气田区地下水有机污染分布特征及其成因进行了研究,本文检测了卤代烃15项、氯代苯5项、单环芳烃5项、有机氯农药11项和多环芳烃1项,结果发现该地区地下水有机污染具有检出种类少,检出率高,浓度低,超标率低的特点.地下水中检出的有机污染物共有10种,分别为甲苯、苯、邻二甲苯、苯乙烯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,2-二氯丙烷、1,2-二氯苯、1,2,4-三氯苯和苯并(a)芘,检出的9项有机污染物含量均低于《地下水质量标准》(GB/T14848-2007)三类水限值.潜水的检出项比承压水的检出项多,检出率普遍比承压水的检出率高.不同地貌类型的有机污染物检出率为黄土区(28.87%)平原区(27.76%) 沙漠滩地区(11.11%) 河谷区(3.33%).最后,从工业污染源、有机物理化性质和水文地质条件对有机污染分布特征的成因进行了阐述.