大气细粒子中阴离子表面有机活性物质分析方法的优化

为优化大气细粒子中阴离子表面有机活性物质的亚甲蓝分光光度法和乙基紫分光光度分析法,分别从样品前处理和分析测定两方面对分析方法进行优化,并采用2种优化方案对北京市大气细粒子样品进行分析测定. 结果表明:①2种优化方案的最佳超声提取频率、最佳初始水浴温度和最佳超声提取时间均分别为40 Hz、30 ℃和35 min;②亚甲蓝优化方案的最佳显色剂使用量为0.70 mg,其中中性亚甲蓝和酸性亚甲蓝使用量均为0.35 mg,最佳静置时间为30~45 min;③乙基紫优化方案的最佳显色剂使用量为0.098 mg,最佳静置时间为30 min,最佳辅助性试剂使用量分别为pH＝5的醋酸盐缓冲液0.4 mL,乙二胺四乙酸二钠10 μmol,硫酸钠0.25 mmol. 采用2个优化方案测得的北京市大气细粒子样品中ρ(MBAS)(MBAS为亚甲蓝活性物质)和ρ(EVAS)(EVAS为乙基紫活性物质)分别为0.14～0.39和0.14～0.47 μg/m3. 与亚甲蓝优化方案相比,乙基紫优化方案的试验操作更简便、标准曲线线性关系更好,更适合大气细粒子中阴离子表面有机活性物质的测定.      

Influence of inert materials on the self-ignition of flammable dusts

Flammable solid bulk materials, including dusts, often undergo spontaneous combustion and the spread of reaction fronts. By addition of inert substances, the ignition and combustion behavior can be influenced. In a series of experiments different types of coal were mixed with inert powders to study the effect of the composition on the self-ignition temperature and on the formal kinetic parameters.Hot storage tests as well as simultaneous-thermal analysis were used as experimental techniques with the latter being coupled to FTIR measurements to analyze the composition of gaseous reaction products.All conducted hot storage experiments led to the conclusion that the self-ignition temperature was increased by admixing inert material if the decomposition temperature of the inert matter was higher than the self-ignition temperature of the combustible component at the sample characteristic length. If (exothermic) decomposition of the inert material occurred before a noticeable growth of reaction rate of the combustible material, even a reduction in the self-ignition temperature could be observed. In addition, significantly higher maximum reaction temperatures were observed for the mixtures than for the combustible material alone.     

稀土元素(La3+)对厨余垃圾暗发酵产氢性能影响研究

通过在厨余垃圾暗发酵产氢过程中添加不同质量浓度的稀土元素La3+,考察稀土元素对产氢性能的影响。结果表明,添加一定质量浓度的La3+能促进厨余垃圾产氢效率,而高质量浓度则有抑制效应。添加La3+质量浓度为0.5 mg/L时效果最佳,产氢量和总有机酸量达到最大,分别为43.11 mL/gVS和11 871.7 mg/L,分别是对照组的1.45倍和1.24倍。添加一定量的稀土元素也能同时促进产氢污泥的胞外多聚物的生成。     

南京秋季大气PM2.5中类腐殖质的光学性质与来源分析

类腐殖质(humic-like substances, HULIS)是水溶性有机碳(WSOC)中具有吸光特性的重要组分,对空气质量、气候变化和人体健康均有重要影响.尽管目前对HULIS的研究很多,但不同方法分离机理不同,对于HULIS的分离与测定仍然缺乏统一的标准,针对HULIS分离方法的研究很少.固相萃取法(solid phase extraction, SPE)因其操作简单、分离效果较好而被广泛应用,但对于低浓度样品仍存在检出限较高、回收率较低的问题,且很少有人关注提纯过程中流程空白所包含的含碳组分及其吸光能力.本研究通过调整活化溶液(0.01 mol·L^-1 HCl溶液+甲醇+2%NH₃H₂O/MeOH)与洗脱溶液(2%NH₃H₂O/MeOH)用量的比例对提纯方法进行优化.结果表明,应用优化后的方法对流程空白进行测量时,检出限(MDL)降低到0.035 mg·L^-1以下,精密度RSD <5.41%(n=20),标准品回收率达到95%,在保证回收率的情况下减少了流程空白,提高了样品的精密度,使测定浓度较低的HULIS含量成为可能.为了探究生物质燃烧期间含碳组分的光学特性和来源特征,本研究对2017年10月6日至11月9日南京北郊秋季大气气溶胶样品进行采集.采样期间PM_2.5的浓度为(87.9±43.7)μg·m^-3,WSOC和类腐殖质碳(HULIS-C)的浓度分别为(4.2±2.3)μg·m^-3和(3.6±2.0)μg·m^-3,HULIS-C占WSOC的比例为47.3%,是WSOC中的重要组成部分.本研究还对HULIS在330—400 nm波段的吸光进行测定,使用Angstrom指数(absorption angstrom exponent,AAE)进行表征,得到采样期间AAE的值为2—7,说明HULIS污染主要来自二次转化.后向轨迹结果表明,重污染期间污染物来源为本地生物质燃烧和区域或者长距离气团的输送.     

国外大气中消耗臭氧层物质及其替代物的监测概况与启示

大气中消耗臭氧层物质(ODS)及其替代物监测是科学评估履约成效的重要基础。美国等发达国家针对大气中ODS及其替代物开展了长期的网络化监测,中国相关监测起步相对较晚,基础比较薄弱。该文总结了发达国家大气中ODS及其替代物的监测经验,分析了中国的监测现状及存在的问题,提出了中国大气中ODS及其替代物监测的建议:明确监测目标,推进国家大气中ODS及其替代物监测网络建设;加快相关监测设备研发及方法研究进程,形成规范统一的监测技术体系;定期开展监测数据质量评价,加强综合分析利用。通过采取相应措施,逐步形成中国履行保护臭氧层国际环境公约的监测支撑能力。     

Spatio-temporal variations of fluorescence properties of dissolved organic matter along the River Têt (Pyrénées-Orientales,France)

Fluorescence excitation-emission matrices showed the spectral signature of dissolved organic matter (DOM) downstream in the River Têt at all seasons corresponding to humic substances with maximum fluorescence emission λem=420–460 nm for excitations of λex=340–360 nm and the occasional presence of tryptophan, tracer of anthropogenic pressure, spectroscopically identified by λex/λem=310/350 nm. A factorial discriminant analysis, performed using the parameters selected (λex/λem pairs of wavelength), succeeded in a better discrimination of seasons than stations, and clearly showed the presence of two fluorophores. Fluorophore 1, with two absorption bands: λex=260–320 nm and 330–390 nm for λem=440–500 nm, and Fluorophore 2, with one absorption band: λex=300–360 nm for λem=410 nm, which are attributed to humic acid (HA) and fulvic acid (FA), respectively. Variations of DOM relative contents downstream in the River Têt, according to seasons and stations, showed high amounts of DOM (pedogenic character) along the river in the humid period, with the highest value obtained in the mountain section. In contrast, in summer, the DOM contents were low (aquagenic character). Moreover, DOM presents a relatively constant composition with a percentage of FA ranging from 40% at the mountain station to 48% at the mouth river, whatever the season.     

超声波耦合Fenton氧化对污泥破解效果的研究 ——以粒径和溶解性物质为例

提出超声波和Fenton氧化协同作用来破解污泥,比较了单独的Fenton氧化和超声波耦合Fenton氧化对污泥粒径,溶解性物质和污泥上清液中多聚糖与蛋白质的影响.结果表明,污泥经过Fenton氧化和超声波耦合Fenton氧化处理后,污泥比表面积明显增加,体平均粒径和索太尔平均径都明显降低,污泥的絮凝体结构遭到了氧化破解,污泥的脱水性能和稳定性能得到了改善.超声波耦合对于污泥破解促进作用十分明显,表现在污泥的比表面积变得更大,粒径降低幅度更明显.这2种氧化对于污泥中SCOD的增加促进作用都十分明显,Fenton氧化处理后污泥SCOD从120.45mg/L增加到585.47mg/L,增加3.9倍,而超声波耦合Fenton氧化处理后,污泥中SCOD则能从120.45mg/L增加到767.47mg/L,增加5.4倍.单独的Fenton氧化处理,污泥上清液中多聚糖最高浓度为209.74mg/L,相对于原污泥的57.81 mg/L增加了2.6倍,而超声耦合Fenton氧化处理后污泥上清液中多聚糖最高浓度则为433.68mg/L,相对于原污泥增加了6.5倍.2种氧化对上清液中的蛋白质的作用则是先增加后下降.     

管网生物膜菌株胞外聚合物的提取方法比较

以饮用水管网生物膜样品中一株强成膜能力的菌株Pleomorphomonas oryzae作为研究对象,考察了8种方法(高速离心法、超声法、加热法、EDTA法、H2SO4法、NaOH法、SDS法、甲醛法)对菌株胞外聚合物(EPS)的提取效果,并结合三维荧光光谱(EEM)和傅立叶红外光谱(FTIR)对提取的EPS进行成分分析.结果表明,EDTA法和H2SO4法既能提高EPS的提取效率,提取量分别为64.77 mg.g-1SS和74.43 mg.g-1SS,是离心方法提取量的1.62倍和1.86倍,又不会在提取过程中对菌株细胞造成破坏,是较为理想的EPS提取方法.EEM分析进一步证实,NaOH法对菌株细胞破坏严重,造成EPS成分变化较大.FTIR分析则说明,化学提取方法相较于物理提取方法会引入杂质对组分测定造成干扰.     

Copeland计分排序法在化学物质生态危害评价中的应用

运用Copeland计分排序法,根据61种环境优先污染物的7项环境行为和生物毒性指标对其进行生态危害评价,其中POPs名单中的化学物质排名靠前.通过分别对比不同氯取代的苯酚类和苯类化学物质的排名情况,得出化学物质的生态危害与其氯取代程度成正比;将61种环境优先污染物的Copeland计分排序法的结果与日本环境省公布的环境评价结果对比发现,其Pearson相关系数达到0.989 9,表明了二者基本相符;初步尝试了通过Copeland计分排序法预测新化学物质的生态危害排序,排序结果基本合理.      

在线固相萃取-液相色谱-串联质谱法直接测定水中15种全氟烷基化合物

通过优化样品保存、前处理、分析条件,建立了水中15种典型全氟烷基化合物(PFASs)在线固相萃取-液相色谱-串联质谱分析方法,并对饮用水水源地和末梢水中PFASs进行定量检测。水样过膜后,准确移取700 μL水样、300 μL甲醇至1.5 mL聚丙烯进样瓶,并加入同位素内标后直接进样800 μL至在线固相萃取流路,进行萃取富集,再通过十通阀切换将洗脱的PFASs转移至分析流路进行分离,质谱检测,内标法定量。方法分析总时长22 min,15种全氟烷基化合物的方法检出限为0.31~1.20 ng/L,纯水高、中、低浓度加标样品回收率为70%~115%,相对标准偏差为0.2%~14.0%(n=6)。经实际样品验证,该方法与传统手动固相萃取方法分析结果基本一致。结果表明,该方法操作简单、自动化程度高、有机试剂用量少、灵敏度高、方法稳定,可满足地表水和末梢水中PFASs的快速测定。