城市地表颗粒物重金属分布特征及其影响因素分析

城市地表颗粒物作为重金属的重要载体,严重危害城市人群和水体,已成为城市环境的重要研究对象。阐述了对地表颗粒物重金属的空间、粒径、赋存形态等分布特征及其影响因素进行系统分析的意义。通过对国内不同城市不同功能区的重金属（主要为：Zn、Cu、Cd、Pb）数据进行对比分析,各功能区重金属污染情况为：Cu、Pb：工业区〉商业区〉交通区〉居民区〉休闲区;Zn：工业区〉交通区〉商业区〉居民区〉休闲区;Cd：交通区〉工业区〉商业区〉居民区〉休闲区,同时各功能区中Zn、Pb含量波动性较大。整体上国内工业区、交通区和商业区地表颗粒物重金属污染严重。与我国的土壤重金属背景值相比,4种金属中Cd污染程度最为严重。探讨了与国外部分城市地表颗粒重金属污染特征之间的差异,指出国内城市重金属含量均值整体上低于欧美发达城市,而国内一线城市重金属含量明显偏高。系统分析了颗粒物重金属的粒级效应,赋存形态以及生物有效性。综述了城市交通活动（主要为交通流量、车辆行驶速度、变速频率、车辆类型、道路特征等）、降雨冲刷事件、雨前干燥期、大气风力作用、和其他因素对地表颗粒物重金属分布特征的影响。某种程度上,道路车辆的行驶速度和变速对颗粒物重金属累积的影响作用大于交通流量。不同降雨事件和雨前干燥期对重金属分布特征影响的研究结论不一,但地表颗粒对大气PM2.5重金属贡献较大。今后应在以下方面进一步加强对城市地表颗粒物重金属的研究：建立颗粒物粒径划分标准;加强重金属在降雨冲刷过程变化规律的分析;探讨地表颗粒物与大气颗粒物重金属转换关系;还应开展中小型城市,城乡结合部（城中村）地表颗粒物重金属污染特性研究。     

PM2.5通过NF-κB/NLRP3途径促进金黄色葡萄球菌肺炎的研究

细颗粒物(PM_(2.5))引发的呼吸系统疾病近年来成为公众关注焦点。为探究PM_(2.5)在金黄色葡萄球菌肺炎中产生的效应及其相关分子机制,将Balb/c小鼠随机分成6组:A.生理盐水对照,B. 5 mg·kg~(-1)PM_(2.5),C.肺炎模型,D.肺炎模型+0.05 mg·kg~(-1)PM_(2.5),E.肺炎模型+0.5 mg·kg~(-1)PM_(2.5),F.肺炎模型+5 mg·kg~(-1)PM_(2.5),进行为期7 d的PM_(2.5)气道滴注暴露后,用细菌滴鼻构建金黄色葡萄球菌肺炎模型。结果发现,PM_(2.5)暴露造成了小鼠肺部损伤并促进了金黄色葡萄球菌肺炎,并随着PM_(2.5)浓度的升高愈发显著,体现为小鼠肺部出现了更显著的气道重塑、炎症细胞浸润现象,肺纤维化程度加深。其分子机制是PM_(2.5)首先引发小鼠肺部产生氧化应激,促进核因子κB(NF-κB)信号通路的激活,进而介导炎症小体NLRP3的活化,导致白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)表达升高,最终恶化了金黄色葡萄球菌肺炎。     

广东典型湿地环境沉积物及鱼体中多环芳烃的污染特征及风险评估

为了解广东典型湿地环境表层沉积物及鱼体中多环芳烃(PAHs)的污染特征,分别于2014年10月和2015年4月采集沉积物及鱼类样品,分析其中16种US EPA优控多环芳烃的主要来源和风险。结果表明,广东典型湿地环境表层沉积物中多环芳烃的含量范围为139.4～1 134.3 ng·g~(-1)干重,鱼类肌肉中多环芳烃含量范围为11.1～33.9 ng·g~(-1)湿重。表层沉积物中有机碳与不同环数的多环芳烃含量均呈现显著的正相关关系。来源分析的结果表明,研究区域表层沉积物中多环芳烃的主要来源为石油排放及燃烧来源的混合。风险评估的结果表明,该区域表层沉积物中多环芳烃存在一定的生态风险,需引起重视;通过食用鱼类造成的致癌风险为2.25×10~(-6)～4.23×10~(-6),略高于美国环保局(US EPA)推荐的可接受风险(10~(-6)),存在一定的潜在致癌风险。对于成年人来说,研究区域鱼类肌肉中多环芳烃产生致癌风险允许的最大日食用量(CR_(lim))范围为124.5～234.6 g·d~(-1),尽管食用这几种鱼的致癌风险不大,居民摄入时仍应加以控制。     

750kV同塔双回输电线路下电场效应影响因素分析

750 kV同塔双回输电线路下方农田、葡萄田经常发生“电击”现象。通过电场仿真计算、现场实测工频电场强度、工频磁场强度,研究分析750 kV同塔双回输电线路下方地面1.5 m高处电场强度、工频磁场强度的分布及影响因素。电场仿真计算与现场实测电场效应的分布及影响因素基本一致。通过研究输电线路下方电场效应影响因素,为电场效应的抑制措施提供参考。     

Photoacoustic infrared spectroscopy for conducting gas tracer tests and measuring water saturations in landfills

Gas tracer tests can be used to determine gas flow patterns within landfills, quantify volatile contaminant residence time, and measure water within refuse. While gas chromatography (GC) has been traditionally used to analyze gas tracers in refuse, photoacoustic spectroscopy (PAS) might allow real-time measurements with reduced personnel costs and greater mobility and ease of use. Laboratory and field experiments were conducted to evaluate the efficacy of PAS for conducting gas tracer tests in landfills. Two tracer gases, difluoromethane (DFM) and sulfur hexafluoride (SF₆), were measured with a commercial PAS instrument. Relative measurement errors were invariant with tracer concentration but influenced by background gas: errors were 1-3% in landfill gas but 4-5% in air. Two partitioning gas tracer tests were conducted in an aerobic landfill, and limits of detection (LODs) were 3-4 times larger for DFM with PAS versus GC due to temporal changes in background signals. While higher LODs can be compensated by injecting larger tracer mass, changes in background signals increased the uncertainty in measured water saturations by up to 25% over comparable GC methods. PAS has distinct advantages over GC with respect to personnel costs and ease of use, although for field applications GC analyses of select samples are recommended to quantify instrument interferences.     

水中痕量亚当氏剂和二苯胺的固相微萃取方法研究

研究了固相微萃取(SPME)-高效液相色谱(HPLC)测定水样中痕量亚当氏剂和二苯胺的分析方法.对SPME的条件如萃取纤维、萃取时间、萃取温度、离子强度、解吸方式、解吸溶剂、解吸时间进行了优化,并用于地下水等实际水样的分析.SPME优化的条件为:选用60μmPDMS/DVB萃取纤维在室温25℃下直接萃取60min,磁力搅拌速度为1100r.min-1,然后萃取纤维在解吸室内静态解吸9min后进行HPLC分析.液相色谱分离条件为ZORBAXSBC18柱(4.6mmi.d.×250mm,5.0μm),流动相为甲醇-水(70:30,V/V),流速为1.0ml.min-1,二极管阵列检测器波长为280nm.方法线性范围为0.005mg.l-1—0.5mg.l-1(R>0.99),两种物质的检出限(S/N=3)分别为0.003mg.l-1和0.002mg.l-1.加标回收率分别在89.6%—100.4%和97.5%—100.1%(n=5)之间,相对平均标准偏差(RSD)分别在4.5%—6.2%和3.8%—6.7%之间.该方法快速、简便,无需使用有机溶剂,适于水样中痕量物质的分析.     

轧制油泥资源化工艺研究

钢铁和机械加工过程中会使用由润滑油配置而成的乳化液,经过多次循环使用后会混入金属颗粒、胶质、灰尘等杂质,进而形成轧制油泥。轧制油泥属于危险废物,已经成为环保治理的难题。采用碱洗/酸化分离工艺对某机械厂提供的轧制油泥进行处理,进而回收脂肪酸和铁粉,以实现轧制油泥减量和资源化的目的。试验结果表明:在碱液/轧制油泥(质量比)为4、温度为80℃、反应时间为120min、NaOH添加量为轧制油泥皂化值1.05倍的条件下,皂化率和脂肪酸产率分别为87.55%和81.01%,固体残留率为26.48%,经二次碱洗后固体残留率进一步降至8.26%,主要成分为铁粉。碱洗/酸化工艺简洁、成本较低,为轧制油泥规模化处理和利用提供了合理有效的解决方案。     

清洁生产技术削污效果评估方法与案例研究

清洁生产技术从源头削减污染物的产生量,是清洁生产的核心。目前,国家将减排措施分为结构减排、工程减排和管理减排,但仅考核清洁生产中高费方案的减排效果,按清洁生产改造费用高低核算清洁生产减排效果的做法,削弱了清洁生产技术在减排中的重要作用。准确客观评价长周期条件下工业行业清洁生产技术的削污贡献,对认识清洁生产的长期减排规律和作用具有重要意义。通过建立清洁生产技术削污效果模型,计算火电行业1950—2013年清洁生产技术削污和末端减排技术减排效果。结果表明：64年间清洁生产技术削减SO₂累计达3.17亿t,是末端治理的2.3倍。从发展趋势看,中国火电行业末端减排技术的减排潜力已接近极限,而未来通过清洁生产技术的削污作用仍将持续增加。因此,强化清洁生产技术的研发、推广力度,是我国实现污染减排长期目标的必然选择。     

Sulfur-driven methylmercury production in paddies continues following soil oxidation

Methylmercury (MeHg) production in paddy soils and its accumulation in rice raise global concerns since rice consumption has been identified as an important pathway of human exposure to MeHg. Sulfur (S) amendment via fertilization has been reported to facilitate Hg methylation in paddy soils under anaerobic conditions, while the dynamic of S-amendment induced MeHg production in soils with increasing redox potential remains unclear. This critical gap hinders a comprehensive understanding of Hg biogeochemistry in rice paddy system which is characterized by the fluctuation of redox potential. Here, we conducted soil incubation experiments to explore MeHg production in slow-oxidizing paddy soils amended with different species of S and doses of sulfate. Results show that the elevated redox potential (1) increased MeHg concentrations by 10.9%−35.2%, which were mainly attributed to the re-oxidation of other S species to sulfate and thus the elevated abundance of sulfate-reducing bacteria, and (2) increased MeHg phytoavailability by up to 75% due to the reductions in acid volatile sulfide (AVS) that strongly binds MeHg in soils. Results obtained from this study call for attention to the increased MeHg production and phytoavailability in paddy soils under elevated redox potentials due to water management, which might aggravate the MeHg production induced by S fertilization and thus enhance MeHg accumulation in rice.     

固体进样-电热蒸发-原子吸收法测定土壤中的镉

采用固体进样原子吸收法直接测定土壤中的镉,可以避免传统酸消解预处理过程耗时长、试剂消耗大、操作步骤繁琐等缺点,提升镉的检测效率。通过优化测镉仪的仪器参数,确定了固体进样-电热蒸发-原子吸收法的优化仪器条件。采用优化条件测定了不同浓度的土壤样品,研究了该方法的检出限、正确度、精密度。研究结果表明:镉质量范围为0~200 ng时与峰面积的线性相关系数优于0.999 5,空气流下优化的灰化温度和热解温度均为800 ℃,优化的热解气体氢气流量为300 mL/min,当样品进样量为0.1 g时,检出限为0.009 mg/kg,7次连续测定相对标准偏差为1.4%~5.0%,加标回收率为96.2%~102.1%,分析时间小于4 min。该方法操作简便,用时短,无需高压气源,可以用于土壤中镉的高效检测。