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.     

藻-菌颗粒污泥胞外聚合物及其表面特性研究

藻-菌颗粒污泥具有能耗低、温室气体排放量少等优点,近年来在污水处理领域受到关注.胞外聚合物(EPS)在保护微生物免受恶劣环境影响及促进细胞聚集方面发挥重要作用,而关于藻-菌颗粒EPS及其表面特性鲜有报道.选取了粒径范围在0.36~0.71、1~1.25、1.6~2.0 mm的3组藻-菌颗粒,分析了其EPS中多糖和蛋白质的含量,并进一步地对其组成差别以及官能团特征进行探究,探讨了EPS提取前后藻-菌聚集体表面电荷的变化.结果表明,随着粒径的增大,藻-菌颗粒污泥EPS中多糖和蛋白质的含量均有增加,而蛋白质与多糖的比值减小.不同粒径的藻-菌颗粒污泥EPS中芳香蛋白与酪氨酸类物质的含量明显增加,腐殖酸类物质含量亦呈总体增加趋势,与胞外蛋白相比,胞外多糖特征峰的波峰强度增加较明显.进一步分析表明,粒径较大的颗粒可能更能抵御外界环境因素的变化,以维持颗粒性能.以上结果表明,粘性和亲水性的多糖、芳香蛋白和酪氨酸类物质可能更有利于藻-菌颗粒的微生物细胞聚集.本文的研究结果进一步地拓展了对藻-菌颗粒污泥的认识,并为其进一步的工程应用提供基础.     

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。     

丁烯氟虫腈光降解反应过程及机理

考察了乙腈/水混合溶液中丁烯氟虫腈的光解速率及水体中主要溶解性物质对其光解的影响,通过产物鉴定及模拟计算判定了丁烯氟虫腈光降解反应机理.结果表明,模拟日光下丁烯氟虫腈快速发生光降解,纯水中反应半衰期为17.34 min.腐殖酸通过竞争光吸收来抑制丁烯氟虫腈的光解,NO3-和Cl-对其光解无影响.丁烯氟虫腈光解反应位点位为亚砜基团上的硫原子,主要产物为脱硫化物(MW 442.0),砜化物(MW 506.0)及2种硫化物(MW 473.9和405.8).键级和键长分析也证实丁烯氟虫腈硫原子连接的化学键不稳定,易发生断裂重排反应,生成上述转化产物.     

Settling and dewatering characteristics of granulated methane-oxidizing bacteria

We evaluated the settling ability and dewaterability of granulated methane-oxidizing bacteria (GMOB) after granulation using a continuous-flow reactor. A comparative analysis on settling and dewatering characteristics due to changes in sludge retention time (SRT, 10, 15 and 20 days) during cultivation of GMOB was conducted. In assessing dewaterability, the specific resistance to filtration (SRF) of activated sludge and GMOB was found to be 8.21×1013-2.38×1014 and 4.88 × 1012-1.98×1013 m/kg, respectively. It was confirmed that as SRT decreased, SRF of GMOB increased. In the case of bound extracellular polymeric substance (EPS), activated sludge registered 147.5 mg/g-VSS while GMOB exhibited 171-177.2 mg/g-VSS. In the case of extracellular polymeric substance soluble EPS in effluent, activated sludge measured 62 mg/L and GMOB had 17.4-21.4 mg/L. The particle size analysis showed that mean particle diameters of GMOB were 402, 369, and 350 μm, respectively, at SRTs of 20, 15 and 10 days. In addition, it was found that GMOB had a larger mean particle diameter and exhibited much better settleability and dewaterability than activated sludge did.     

不同粒径黄河沉积物中可提取腐殖质的含量分布及光谱特性

测定了黄河表层沉积物3种粒径组分（Ⅰ：100～300 μm;Ⅱ: 63～100 μm;Ⅲ: <63 μm）中总有机碳和可提取腐殖质的含量,分析了可提取腐殖质的紫外-可见吸收光谱、红外光谱和三维荧光光谱特征,探讨了不同粒径组分沉积物中可提取腐殖质含量分布及其化学组成特性.结果表明,沉积物有机质主要为粘土矿物吸附的天然腐殖质成分,总有机碳中可提取腐殖质的比例随沉积物有机质与矿物质相互作用的增强而降低,顺序为Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ.3种粒径组分沉积物中可提取腐殖质的紫外-可见吸收光谱相似但相对峰强不同;红外光谱主要有5个吸收峰,各吸收峰面积百分含量的计算结果表明酚、醇及羧酸类官能团为主要的活性官能团,占可提取腐殖质组成的75%以上;三维荧光光谱主要有3个荧光峰,除了典型的类腐殖质荧光峰（峰A和峰C）外,还有源于小分子类蛋白或酚类物质的荧光峰（峰T′）.比较3种粒径组分沉积物中可提取腐殖质的紫外-可见、红外及三维荧光光谱的特征参数,发现Ⅰ、Ⅱ组分沉积物中可提取腐殖质的芳香度高,脂肪族和芳香族含量高于Ⅲ组分,而Ⅲ组分沉积物可提取腐殖质中酚、醇及羧酸类活性基团含量相对较高.     

荧光猝灭滴定法研究土壤腐殖质与氨基甲酸酯类农药相互作用

为研究氨基甲酸酯类农药在溶解有机质参与下的迁移转化过程,利用荧光猝灭滴定法研究了土壤HS(腐殖质)与氨基甲酸酯类农药的相互作用. 结果表明,呋喃丹和西维因的荧光都能不同程度地被FA(富里酸)和HA(腐殖酸)猝灭,主要猝灭机理为静电结合猝灭. 采用静态猝灭模型计算出氨基甲酸酯类农药与HS的K(结合常数),lg K由大到小为呋喃丹-HA(4.96)>西维因-HA(4.93)>呋喃丹-FA(4.72)>西维因-FA(4.68). HA与氨基甲酸酯类农药的lg K明显大于FA与氨基甲酸酯类农药,表明HS与氨基甲酸酯类农药间的作用力有疏水作用. 进一步研究表明,氢键作用对HS与氨基甲酯类农药结合有一定的影响.      

有机底物对活性污泥胞外聚合物的影响

研究了城市污水中常见的具有不同特性的有机底物(蛋白胨、葡萄糖、乙酸钠,以及乙酸钠和葡萄糖的混合物)分别在四个相同的反应器中所培养的活性污泥胞外聚合物的量和组成．结果表明：有机底物的特性影响胞外聚合物的组成和量,在乙酸钠为底物的污泥中,胞外多糖占大部分(糖类／蛋白质的比值为1．7—8.6,质量比),而以蛋白胨为底物时,胞外蛋白质占主要成分(糖类／蛋白质的比值为0.2-0.5);以乙酸钠为底物形成的胞外聚合物的总量较多,通过扫描电子显微镜和原子力显微镜对活性污泥进行观测,确证了胞外聚合物的存在及其形式,并得到了胞外聚合物层的大致尺寸．     

利用人工神经网络预测芳香化合物的生物可降解性

本文采用简单的化学基团描述符来表征化学物质的结构,以底物的最大比去除速度表征生物可降解性的大小,运用自编的人工神经网络对芳香族化合物的生物可降解性进行了研究。试验过程中,按芳香族化合物最大比底物去除速度的大小将其生物可降解性分为四组：不降解,难降解,可降解,易降解。     

不同填埋年龄的矿化垃圾中胡敏酸的分子荧光光谱研究

对上海市老港填埋场封场6-10年矿化垃圾中的胡敏酸(HA)进行荧光光谱分析,结果表明,不同封场时间的矿化垃圾中HA的荧光光谱均为宽带峰型,pH值对HA荧光光谱的影响较小.而且随着矿化垃圾封场时间的加长,荧光特征峰波长缓慢增加.