森林地区PM2.5中氨基酸的水平、来源及转化

在春季采集了南昌森林地区(28.75°N,115.71°E)大气PM_2.5样品,测定了其结合氨基酸(CAAs)和游离氨基酸(FAAs)的浓度以及甘氨酸(Gly)的氮同位素.结果表明,大气气溶胶中总CAAs的浓度为272.8~4761.5pmol/m³,总FAAs浓度为56.4~494.0pmol/m³.通过分析PM_2.5中氨基酸的百分比组成,得出CAAs中Pro、Gly、Glu、Leu和Ala为主要氨基酸,分别占总CAAs的(19.5±12.0)%, (19.4±10.6)%, (15.3±4.9)%, (12.8±5.4)%和(9.1±1.6)%.在FAAs中,Gly为最丰富的氨基酸,占总FAAs的(71.1±9.2)%,其他单个FAAs的百分比却很小(占比范围为0.1%~14.3%).FAAs中的中性氨基酸百分占比明显高于其在CAAs中的百分占比,这可能与远距离传输过程中氨基酸的光化学反应有关.通过氨基酸浓度与O₃、NO₂和温度的相关性分析,发现森林地区气溶胶中FAAs形成与大气光化学过程和热反应有关.气溶胶中δ¹⁵N_C-Gly值(-1.0‰~+17.5‰)和δ¹⁵N_F-Gly值(-5.5‰~+13.0‰)均接近于土壤源的δ¹⁵N_Gly值,说明森林地区PM_2.5中氨基酸可能主要来源于土壤源.     

西安市冬季霾污染过程PM2.5上蛋白质的浓度变化与来源分析

利用2019年12月至2020年1月在西安市3次灰霾污染过程中采集的PM_2.5样品,采用BCA试剂法、离子色谱和气相色谱-质谱检测法分别对样品中的蛋白质含量及无机有机化学成分进行了分析测定,结合相关性分析和气团后向轨迹模型分析探讨了PM_2.5上蛋白质对灰霾污染的响应及其在污染过程中可能的作用.结果表明,冬季灰霾污染期间,西安市PM_2.5中蛋白质组分的平均浓度为(5.587±2.421)μg/m³,处于较高水平;蛋白质浓度变化呈现出显著的短期连续变化特征,夜晚略高于白天.蛋白质的浓度与Cl^-和K⁺呈显著的正相关,说明气溶胶中蛋白质的来源与燃煤和生物质燃烧有关;与NO₃^-与SO₄^2-的浓度呈现显著的正相关,表明蛋白质可能参与NO₃^-与SO₄^2-的氧化转化;蛋白质具有良好的吸湿性,在湿度较大时,以其为核心吸附空气中的水蒸气及易溶于水的气态污染物(O₃、SO₂、NO_X以及挥发性有机物等)形成的气溶胶易于发生吸湿增长及非均相反应,可能利于二次气溶胶的生成.     

A novel online analyzer for accurate and rapid measurement of volatile fatty acids in anaerobic wastewater treatment

Volatile fatty acids (VFAs), which are largely generated during the anaerobic acidification process, are considered to be reliable indicators of the stable process operation. However, the common methods for monitoring VFAs are offline, and they are typically manual requiring time-consuming, costly and complex instruments. This study aims to develop a novel online analyzer for automatic measuring VFAs, which was based on the 5-pH point titration, embedded with a proportional-integral-derivative (PID) feedback control system. The results show that it can achieve accurate and rapid monitoring of VFAs ranging between 0-400 mg/L (<9 min/sample) but simultaneously faces the problems of overtitration and interference of complex characteristics of wastewater. In order to improve its accuracy and stability, the effects of three general coefficients (K_I, K_P, and K_D) of PID on the titration were investigated, and the optimal values of K_I, K_P, and K_D were found to be 1.5, 1.0, and -1.0~0.5, respectively. Besides, the initial titration speed was set at 0.06 mL/min, equal to the minimum speed of the peristaltic pump, and the dichotomy approach was integrated into the PID feedback controller. Owing to the above improvements, the relative mean deviation and standard deviation of measuring VFAs in both synthetic and real wastewaters were mostly lower than 5.0% and 5.0 mg/L, proving the online analyzer is rapid, accurate and reliable.     

游离亚硝酸预处理对剩余污泥电解及微生物群落结构的影响

为打破传统厌氧发酵周期长,有机质利用率低等瓶颈,增强污泥的资源利用和能源回收,探讨了游离亚硝酸（FNA）预处理对剩余污泥电解效果及微生物群落的影响.对比分析了FNA预处理前后剩余污泥在微生物电解池（MEC）中的电流和氢气产生、溶解性有机物和挥发酸的释放和利用及功能菌群的变化情况.结果表明,FNA预处理能有效地促进剩余污泥在MEC系统中的水解和酸化,其溶解性糖类、蛋白和挥发酸的含量远高于未预处理组,进而促进了水解发酵菌、产电菌及反硝化菌的生长和富集,最终挥发酸利用率均在97%以上,表现为电流（1.9mA）和氢气（0.86mL/g VSS）的增强,分别是空白组的3.8倍和5.1倍.     

腐殖酸活性组分及其比例对紫色潮土中铅形态转化和有效性演变动态的影响

腐殖酸(HAs)是制约土壤铅赋存形态与活性的重要因素.本研究通过室内模拟实验,结合化学连续提取形态分级方法,探讨HAs活性组分(胡敏酸,HA;富里酸,FA)添加量及其比例(HA/FA比)对紫色潮土中铅赋存形态、有效性变化动态的影响.结果表明:(1)外源铅进入土壤经60d转化平衡后,土壤中交换态、残渣态铅降低,铁锰氧化物结合态、有机结合态铅增加,碳酸盐结合态铅变化不明显.(2)紫色潮土以交换态铅和碳酸盐结合态铅对有效铅贡献最大,HA通过降低碳酸盐结合态而对土壤铅产生钝化作用,FA则通过增加交换态和碳酸盐结合态而活化土壤铅;随着HAs用量的增加,钝化或活化作用越强.当HAs用量为3%C时,添加HA的土壤碳酸盐结合态铅较对照降低13.4个百分点,有效铅相应降低14.19%;添加FA的土壤交换态铅较对照增加13.59个百分点,碳酸盐结合态铅增加2.15个百分点,有效铅较对照相应增加4.09倍.FA(1%C)是土壤铅活化的突变点,当FA1%C时,土壤铅活化百分率增加了14%,土壤铅活性和生物有效性显著增大.(3)等量HAs(1%C)条件下,当HA/FA比≥7/3时,促进土壤铅向低活性的有机结合态和残渣态转化,HAs对土壤铅表现为钝化作用,而当HA/FA比≤5/5时,则表现为活化作用.     

长三角部分水源水氯化消毒后卤乙酸形成的多元回归模型研究

以长三角比较有代表性的3处水源(太湖、钱塘江、金兰水库)为实验对象,研究不同消毒条件下9种卤乙酸(haloacetic acids,HAAs)的形成及其影响因素,并通过建立多元回归模型来评估水源水氯化后HAAs的形成.结果表明:HAAs的形成水平依次为太湖钱塘江金兰水库,且均以二卤乙酸(dihaloacetic acid,DHAA)、三卤乙酸(trihaloacetic acid,THAA)为主.二氯乙酸(dichloroacetic acid,DCAA)、总二卤乙酸(ΣDHAA)、HAA5(USEPA规定的5种HAAs)、HAA9(9种HAA的简称)的回归模型具有良好的预测潜力,准确率达83.3%~94.4%,而三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCAA)、一溴二氯乙酸(bromodichloroacetic acid,BDCAA)、ΣTHAA(总三卤乙酸)模型的预测准确率较低,只有47.2%~61.1%.根据偏相关系数分析,影响DCAA、ΣDHAA、HAA5的关键的因子是溶解性有机碳;影响TCAA、ΣTHAA、HAA9的关键的因子是投氯量;影响BDCAA形成的最关键因子是溴离子.     

模拟三峡库区消落带优势植物根系低分子量有机酸对土壤中铅的解吸动力学

三峡库区消落带落干期时会生长大量植被,其根系分泌的低分子量有机酸会对消落带土壤中重金属的活化带来一定影响,为此,本研究通过水培法以及利用去离子水直接浸提其根际土测出三峡库区优势植物狗牙根和稗草根系分泌的低分子量有机酸种类和含量,并模拟优势植物所分泌的单一有机酸和混合有机酸分别对消落带土壤中的铅(Pb)进行解吸,探究其对消落带土壤中铅的解吸动力学.结果表明,狗牙根根系分泌的低分子量有机酸种类和含量均大于稗草,其中柠檬酸、丙二酸、乙酸、苹果酸是两种植株根系均分泌的有机酸,且乙酸含量最高,分别为0.765 mmol·kg-1、0.261 mmol·kg-1,而在狗牙根和稗草根际土中均检测到柠檬酸、丙二酸、乙酸;选取柠檬酸、丙二酸、乙酸对消落带土壤中铅进行解吸时,发现当有机酸浓度≤1 mmol·L~(-1)时,有机酸解吸量由高到低为:丙二酸柠檬酸乙酸;而当有机酸浓度1 mmol·L~(-1)时,有机酸解吸量由高到低为:柠檬酸丙二酸乙酸,且低分子量有机酸在土壤中含量低时,抑制土壤对Pb的解吸;含量高时,促进土壤对Pb的解吸.在解吸过程中,0~240 min为快反应阶段,240 min后为慢反应阶段,准二级动力学方程拟合效果最好.     

Analysis of PFAAs in American alligators part 1: Concentrations in alligators harvested for consumption during South Carolina public hunts

Environmental contamination resulting from the production or release of harmful chemicals can lead to negative consequences for wildlife and human health. Perfluorinated alkyl acids (PFAAs) were historically produced as protective coatings for many household items and currently persist in the environment, wildlife, and humans. PFAAs have been linked to immune suppression, endocrine disruption, and developmental toxicity in wildlife and laboratory studies. This study examines the American alligator, Alligator mississippiensis, as an important indicator of ecosystem contamination and a potential pathway for PFAA exposure in humans. Alligator meat harvested in the 2015 South Carolina (SC) public hunt season and prepared for human consumption was collected and analyzed for PFAAs to determine meat concentrations and relationships with animal body size (total length), sex, and location of harvest. Of the 15 PFAAs analyzed, perfluorooctane sulfonate (PFOS) was found in all alligator meat samples and at the highest concentrations (median 6.73 ng/g). No relationship was found between PFAA concentrations and total length or sex. Concentrations of one or all compounds varied significantly across sampling locations, with alligators harvested in the Middle Coastal hunt unit having the highest PFOS concentrations (median 16.0 ng/g; p = 0.0001). Alligators harvested specifically from Berkley County, SC (located in the Middle Coastal hunt unit) had the highest PFOS concentrations and the greatest number of PFAAs detected (p < 0.0001). The site-specific nature of PFAA concentrations in alligator meat observed in this study suggests a source of PFAA contamination in Berkley County, SC.     

适用于DOT4制动液环境丙烯酸氨基烤漆的制备与性能研究

目的提高丙烯酸氨基烤漆的耐DOT4制动液性能,并保留其良好的耐冲击性能。方法通过制备高酸价的丙烯酸树脂并与一定量的高分子量的环氧树脂(E20)共混改性后,与氨基树脂混合加热固化制备涂层,分别采用DOT4制动液高温浸泡法、划格法和冲击试验测涂层的耐制动液、附着力和耐冲击性能。结果成功制备了酸价为60 mg KOH/g与固含量为60%高酸价丙烯酸树脂。当高酸价丙烯酸树脂以质量比为3:1的比例与氨基树脂混合并加入4%的E20时制备的涂层具有优异的综合性能,涂层的附着力为0级,耐冲击性能为50 kg·cm,在100℃的DOT4制动液中浸泡7 h后,涂层不脱落,不起泡。结论该方法适用于提高丙烯酸氨基烤漆的耐DOT4制动液性能。     

低分子量有机酸提取土壤中部分重金属的拟合模型研究

为研究不同浓度低分子量有机酸与提取的土壤重金属含量之间的关系,本文以采自安徽省安庆市某铜矿区及其周围的土壤为例,通过浸提法,研究了不同浓度苹果酸、甲酸对采样点土壤中重金属Cu、Mn、Zn、Pb提取能力的影响并进行模型拟合.结果表明:不同浓度苹果酸和甲酸对采样点土壤中重金属的提取量不同,两种有机酸对低pH、高重金属含量采样点及其周围土壤中的重金属提取量较大,两种低分子量有机酸对S6采样点的重金属Mn的提取量最大,分别为322.5 mg·kg~(-1)和193.58 mg·kg~(-1),提取率达70.02%和42.03%,Zn、Pb次之,Cu最低;随着苹果酸、甲酸浓度的升高,土壤中重金属Cu、Mn、Zn、Pb的提取量增加,苹果酸对土壤中重金属的提取能力大于甲酸;拟合模型对于两种低分子量有机酸与其提取的土壤中部分重金属含量之间的关系,具有较好的拟合性,其决定系数R~2在0.8293～0.9990之间,都具有显著性(p0.05),该模型可以定量表征低分子量有机酸对土壤重金属的提取能力,此研究结果为土壤中重金属的固定化和增强植物修复受重金属污染的土壤提供了理论支持.