2008~2010年北京城区大气BTEX的浓度水平及其O3 生成潜势

苯、甲苯、乙苯及二甲苯是典型的人为排放有机物,不仅危害人体健康还参与对流层的光化学反应,生成O3和二次有机气溶胶.为认知北京大气中BTEX的浓度水平,评估其O3生成潜势,于2007年12月～2010年11月使用被动采样和化学分析相结合的方法对BTEX和O3浓度进行了连续3 a的同步观测.结果表明,北京城区大气BTEX中甲苯的浓度高达(8.7±3.1)μg·m-3,其次为苯、乙苯和间对二甲苯,浓度分别为(7.1±3.3)、(4.2±1.4)和(3.4±1.5)μg·m-3.BTEX总浓度在春、夏、秋和冬季的平均值分别为(16.8±1.4)、(24.7±2.8)、(25.9±4.9)和(26.8±12.1)μg·m-3,冬季苯的浓度全年最高,而夏季甲苯浓度高于冬季.采用最大增量反应活性方法计算了北京城区大气BTEX夏季O3生成潜势,发现间对二甲苯的贡献最大.北京2008、2009和2010年夏季BTEX的O3生成潜势分别为65.2、60.2和75.7μg·m-3,与O3实际浓度的年际变化趋势一致(同期浓度分别为80.5、65.0和101.9μg·m-3).机动车尾气和溶剂挥发是北京城区大气BTEX的主要来源,冬季苯的浓度可能受取暖燃煤的影响,夏季溶剂挥发对BTEX影响更大,并对O3的生成有一定贡献.     

室温Fenton反应过程H2O2有效利用率的影响因素研究

Fenton反应是H2O2在Fe^2＋催化作用下产生氧自由基并氧化污染物的高效方法。但影响Fenton反应过程H2O2分解及其有效利用率的因素是很多的,其中[Fe^2＋]要求控制在3mmol／L以上。酚类体系H2O2的有效利用率不受H2O2浓度变化的影响,但受初始COD的影响,一般表现为随COD的增加,H2O2有效利用率迅速增加。当初始COD一定时,H2O2浓度在600mg／L和1800mg／L时,一元酚与二元酚体系的H2O2有效利用率均出现了两个峰值,前者的峰值分别为11．83gCOD／gH2O2和12．99gCOD／gH2O2,后者的峰值分别为9．01和11．95gCOD／gH2O2。而醇类体系H2O2的有效利用率受H2O2浓度的影响较大,但与初始COD的关系不明显。当H2O2浓度低于300mg／L时,乙醇比对照体系H2O2的分解率高1-3％,而有效利用率仅为0．6gCOD／gH2O2;随H2O2用量的继续增加,其有效利用率趋于0gCOD／gH2O2。而二元醇体系H2O2有效利用率与其浓度间呈“倒U”型规律,H2O2低于300mg／L时,其有效利用率仅为1．25gCOD／gH2O2;H2O2浓度在300mg／L～900mg／L之间时,其有效利用率可达8．96gCOD／gH2O2;其后随着H2O2的增加,有效利用率迅速下降到与乙醇体系相当。在混合体系中,醇羟基和酚羟基所占比例对H2O2有效利用率也有显著的影响,当乙醇比例小于60％时,H2O2有效利用率稳定在13．0gCOD／gH2O2;随乙醇比例的增加,其对H2O2的分解抑制效应表现出剂量依赖关系,H2O2有效利用率也逐渐下降到近于0gCOD／gH2O2,说明这部分H2O2并没有得以有效地分解用于氧化废水中的COD,这在工程实践中应引起高度的重视。     

水体BTEX污染对大型溞和霍普水丝蚓的毒性效应及水环境安全评价

以大型溞(daphnia magna)和霍普水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)为受试生物,研究了甲苯、乙苯和二甲苯等苯系物(BTEX)的水生生态毒性效应.结果表明,3种污染物对大型溞和霍普水丝蚓毒性影响呈明显的剂量-效应关系,且毒性作用随暴露时间延长而增加.水体中甲苯、乙苯和二甲苯污染对大型溞的24h EC50分别是172.1、50.1和63.6 mg·L-1,48h EC50分别是136.9、42.9和50.3 mg·L-1;对霍普水丝蚓的24hLC50分别是194.8、71.9和88.0 mg·L-1;48h LC50分别是185.2、46.8和75.6 mg·L-1;96h LC50分别是170.4、38.8和71.9 mg·L-1.根据3种污染物对2种受试生物的毒性试验结果,预测水体中甲苯、乙苯和二甲苯的安全浓度sc分别为13.7、3.9和5.0 mg·L-1,最大允许浓度MPC分别为1.4、0.4和0.5 mg·L-1.     

氧化沟工艺低氧同步脱氮启动研究

在常温条件下,采用小试Pasveer氧化沟处理低C/N实际污水,通过控制好氧区平均ρ(DO)为0.2～0.4 mg/L,保持好氧区与缺氧区体积比为1∶1,成功实现低氧脱氮过程。其中,模式1先接种好氧污泥并逐渐降低好氧区DO,然后接种缺氧污泥;模式2初始阶段保持低氧环境,并直接接种好氧和缺氧混合污泥。结果显示:两种方式均能成功启动低氧脱氮并保持较高的脱氮率;同时,当C/N值为1.94时,氨氮去除率较高;当C/N值为3.00时,总氮去除率较高,低氧低碳条件下脱氮效果较好。     

三种农作物秸秆燃烧颗粒态多环芳烃排放特征

收集3种农作物秸秆玉米,水稻和小麦露天燃烧排放的颗粒物样品,并利用气相色谱-质谱(GC-MS)对样品中的34种多环芳烃(PAHs)进行分析,研究颗粒态PAHs的排放因子及可用于源解析的诊断参数.结果表明,3种秸秆燃烧总PAHs的排放因子为644.18~1798.13μg/kg;其中4环PAHs在秸秆燃烧样品中含量最高,约占38.8%~58.8%,6环PAHs所占比例相对较小,约占5.72%~15.17%.PAHs中部分单体具有相对较强致癌性,对环境和人体健康的影响不可忽视.首次检测分子量为300的高分子多环芳烃二苯并[a,e]荧蒽.在玉米、水稻和小麦秸秆燃烧排放颗粒物中的排放因子分别为6.70,2.77和2.92μg/kg.此外,研究发现BaP/BghiP, Phe/Phe+Ant和Flu/(Flu + Pyr)比值可以作为较好的区分秸秆燃烧与其他来源的诊断参数.     

土壤中苯系物的吹扫捕集-气相色谱-质谱测定方法

采用吹扫捕集-气相色谱-质谱联用(PT-GC-MS)法,研究了污染土壤中苯系物(包括苯、甲苯、乙苯、对间二甲苯、邻二甲苯和异丙苯)的测定方法,优化了吹扫捕集作为北京潮土中苯系物预处理方法的参数. 结果表明,吹扫时间11 min,解吸温度190 ℃和解吸时间0.5 min为最佳的吹扫捕集方法参数. 采用PT-GC-MS法测定土壤中的苯系物的平均加标回收率为99.0%～103.9%,相对标准偏差为10.3%～17.5%(n=7);苯系物的检出限为1.6～2.8 μg/kg,定量限为5.4～9.6 μg/kg. 将研究结果与文献中的苯系物监测质量控制参数进行比较发现,由于采用有机质含量低、砂质壤土质地的北京潮土为研究对象,使该试验的回收率均高于文献中的结果;同时,相对标准偏差和检出限与文献中的结果也存在差异,主要是由于挥发性污染物所赋存的介质及实验仪器操作条件不同所致.      

沈阳地区地表水、浅层地下水及沿岸土壤中苯

对沈阳地区主要地表水(浑河、细河、蒲河、沈抚灌渠)及其沿岸地下水和土壤中苯系物(BTEX)的污染特点和分布特征进行了研究.结果表明:细河和沈抚灌渠地表水中BTEX检出率较高(33%～67%),苯和甲苯是该区域的主要污染物,ρ(苯)和ρ(甲苯)分别为<0.30～24.90和<0.30～354.00 μg/L;地表水检出的BTEX均未超过《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)的限值(1 510 μg/L). 细河两岸的浅层地下水在一定程度上受到BTEX的污染,苯和甲苯的检出率分别为25%～33%和13%～25%,二甲苯和乙苯检出率较低(0～20%). 彰驿镇19个监测井中有2个浅层地下水监测井中的ρ(苯)超过GB5749—2006限值(10 μg/L),夏季ρ(苯)最大值为236.00 μg/L. 沿岸附近土壤中5种BTEX全部被检出,检出率均高于相应的河水. 研究区包气带土壤层虽具有良好的防污性能,但也具有储存和阻碍BTEX挥发和降解的负面效应,对当地的生态系统和人类健康构成了潜在的威胁.      

顶空-固相微卒取-气相色谱测定水体中痕量苯系物

对测定水体中痕量苯系物的顶空-固相微萃取-气相色谱法的固相微萃取条件进行了对比优化,经过对水体中的7种苯系物对比实验,确定了顶空-固相微萃取-气相色谱法的固相微萃取的最佳实验条件为：选用75μmCAR/PDMS萃取涂层,加入与水质量比为40%的氯化钠,于20℃温度下萃取40min,解析3min。方法检出限为0.12～0.19μg/L,相对标准偏差2.0%～3.9%。依据确定的优化条件,用不同类型的水样对优化后的试验条件进行了验证试验,回收率在96.2%～102.0%之间,表明优化后的试验条件适用于多类型水体中痕量苯系物的分析测定。     

耐低温混菌降解苯系物的特性及菌种鉴定研究

以吉化双苯厂被硝基苯、苯系物（BTEX）污染的土壤为菌源,经过筛选驯化得到一组在低温条件（10℃）下可降解苯系物（BTEX）的混菌。室内研究表明,在10℃,pH=6.8,苯系物（BTEX）总质量浓度200mg·L^-1的条件下,84h后该菌对苯、甲苯、乙苯、二甲苯的降解率依次为93.2%、95.6%、91%、88.4%、对6种质量浓度的苯系物（BTEX）污染物中最难降解的苯进行降解动力学曲线模拟,当苯质量浓度小于17.48mg·L-1时,降解符合一级降解动力学,当苯的质量浓度为17.48～195.30mg·L^-1时,降解符合零级降解动力学、该混菌降解效果稳定、适应环境能力强,经80次传代后仍能保持良好的降解效果,且在6个不同地区含有不同背景组成的地下水中降解效果稳定、应用Biolog细菌自动鉴定系统和16SrDNA序列分析方法对降解率较高的3株菌B2、B4、B6作菌种鉴定,B2为嗜麦芽糖寡养单胞菌（Stenotrophomonas maltophilia）,B4为斑生假单胞菌（Pseudomonas maculicola）,B6为多刺假单胞菌（Pseudomonas spinosa）。     

Isolation and characterization of gasoline-degrading bacteria from gas station leaking-contaminated soils

The effects of culture conditions in vitro and biosurfactant detection were studied on bacterial strains capable of degrading gasoline from contaminated soils near gas station. The main results were summarized as follows. Three bacteria （strains Q10, Q14 and Q18） that were considered as efficiently degrading strains were isolated and identified as Pseudomonas sp., Flavobaeterium sp. and Rhodococcus sp., respectively. The optimal growth conditions of three bacteria including pH, temperature and the concentration of gasoline were similar. The reduction in surface tension was observed with all the three bacteria, indicating the production of biosurfactant compounds. The value of surface tension reduced by the three strains Q10, Q14 and Q18 was 32.6 mN.m, 12.4 mN. m and 21.9 mN.m, respectively. Strain Q10 could be considered as a potential biosurfactant producer. Gasoline, diesel oil, benzene, toluene, ethylbenzene and xylene （BTEX） could easily be degraded by the three isolates. The consortium was more effective than the individual cultures in degrading added gasoline, diesel oil, and BTEX. These results indicate that these strains have great potential for in situ remediation of soils contaminated by gas station leaking.