华北平原南部农村地区黑碳气溶胶浓度及来源

华北平原南部地区是当前我国大气污染的严重区域之一.作为连接南北方大气污染传输的关键区域,其大气环境研究相对薄弱.在华北平原南部某农村点位利用AE-33型黑碳仪,对2018年2～8月的黑碳（BC）气溶胶进行连续监测,采用光度计模型解析了黑碳来源.观测期间ρ（BC）的平均值为（3.51±2.29）μg·m^-3,冬季、春季和夏季的ρ（BC）平均值分别为（8.21±3.26）、（3.49±1.69）和（2.37±0.71）μg·m^-3.BC的季节性变化由气象因素和排放源的季节性变化共同导致.ρ（BC）日变化在08:00[（4.66±3.24）μg·m^-3]和20:00[（4.25±6.73）μg·m^-3]出现峰值,与居民做饭时间一致;在14:00[（2.44±3.33）μg·m^-3]出现谷值,与边界层高度较高有关.气溶胶波长吸收指数（AAE）在1.08～1.66之间,冬季、春季和夏季的AAE平均为1.41±0.08、 1.28±0.10和1.20±0.06,表明该区域的BC来源以化石燃...     

Characteristics of typical dissolved black carbons and their influence on the formation of disinfection by-products in chlor(am)ination

● The physicochemical and structural properties of DBC were characterized. ● The effects of DBC on DBPs and DBPFP generation during disinfection were evaluated. ● The DBPs and DBPFP generation during chlor(am)ination were compared. Dissolved black carbon (DBC) released from biochar can be one of the potential disinfection by-products (DBPs) precursors in the dissolved organic matter pool. However, the physiochemical and structural properties of DBC and the effects on the development of DBPs and DBP formation potential (DBPFP) during the disinfection process remain unclear. In this study, the characteristics of two kinds of DBC, namely, animal-derived DBC (poultry litter DBC, PL-DBC) and plant-derived DBC (wheat straw DBC, WS-DBC), were investigated. The effects of different kinds of DBC on the evolution of DBPs and DBPFP in chlorine and chloramine disinfection processes were compared with natural organic matter (NOM). The results showed that the total DBPs concentrations derived from PL-DBC, WS-DBC and NOM were similar during chlorination (i.e., 61.23 μg/L, 64.59 μg/L and 64.66 μg/L, respectively) and chloramination (i.e., 44.63 μg/L, 44.42 μg/L and 45.58 μg/L, respectively). The lower total DBPs and DBPFP concentrations in chloramination could be attributed to the fact that the introduction of ammonia in chloramine inhibited the breaking of the bond between the disinfectant and the active group of the precursor. Additionally, DBC presented much lower total DBPFP concentrations than NOM in both chlorination and chloramination. However, both kinds of DBC tended to form more monochloroacetic acids and haloacetamides than NOM, which could result from the higher organic strength, higher protein matter, and nitrogen-rich soluble microbial products of DBC.     

黑碳气溶胶发生器的设计与性能测试

为获得一定尺寸、浓度、流量范围的稳定的黑碳气溶胶用于实验研究,设计了一种基于倒置式共流扩散火焰燃烧的黑碳气溶胶发生器;与文献已有设计相比,本设计改进了流量控制、点火操作,并采用催化氧化器去除有机物.本研究设计的发生器产生的颗粒物总数浓度在3 h内的偏差为8.33%,峰值粒径的浓度偏差小于10%,能够产生稳定的黑碳气溶胶,且产生的黑碳气溶胶粒径主要集中在30~300 nm;当燃烧当量比φ由0.60上升至0.90时,黑碳气溶胶数浓度由1.31×10⁷#·cm^-3增大到8.16×10⁷#·cm^-3,峰值粒径从109.4 nm增大到145.9 nm;黑碳气溶胶尺寸、浓度有较大的变动范围.采用催化氧化器能够有效去除不同黑碳气溶胶浓度范围内的有机物质,获得有机物含量低于3%的黑碳气溶胶,且催化氧化器能在6 L·min^-1流量范围下工作.产生的黑碳气溶胶以链状结构的聚合体为主,分形维数为2.01,该聚合体主要由球型小单体聚集组成,黑碳气溶胶的吸收波长指数为1.04.     

从铜氨废液中回收铜

分别采用化学沉淀法和电解法从电镀污泥水热合成铁氧体后过滤分离的铜氨废液中回收铜。实验结果表明：采用化学沉淀法处理铜氨废液,以体积比为1：1的盐酸调节铜氨废液pH为5．4～6．4,沉淀出碱式氯化铜固体,铜回收率在98％以上,1L铜氨废液可回收碱式氯化铜5．83g（合铜3．50g）;采用电解法处理铜氨废液,在电流密度250A／m^2、电解时间5h、电解温度60℃的条件下,1L铜氨废液可回收3．54g铜粉,铜回收率超过99％,铜粉的粒径和纯度均可达到GB5246-85《电解铜粉》的要求。     

寒地黑土中阿特拉津降解菌的筛选及降解特性

从长期施用阿特拉津的寒地黑土耕层(0～10 cm)取样。利用富集培养的方法,筛选到2株阿特拉津降解菌,编号Z₉和Z₄₂。Z₉以阿特拉津为惟一碳氮源生长,Z₄₂以阿特拉津为惟一氮源生长,15 d对阿特拉津的降解率分别为77.7%和65.6%。对其初步鉴定并对降解特性进行研究,结果表明,细菌Z9为微杆菌属（Microbacterium sp.）,细菌Z₄₂为节杆菌属(Arthrobacter sp.)。在室内进行降解条件优化实验,得出2株降解菌对100 mg/L阿特拉津的最佳降解条件为：温度30℃,Z₉ pH值为7,Z₄₂ pH值为8。     

COVID-19疫情期间北京市两次重霾污染过程大气污染物演变特征及潜在源区分析

新冠肺炎疫情(COVID-19)期间,执行了严格居家隔离措施,人为排放源急剧降低,但北京仍出现了两次持续重霾污染过程.本研究使用北京市大气污染物、气溶胶数浓度和气象要素数据,结合气团轨迹模式(HYSPLIT),计算了潜在源贡献因子(PSCF)和浓度权重轨迹(CWT),分析了两次重霾污染过程中大气污染物的演变特征及其潜在源区贡献.结果表明,COVID-19期间居家隔离措施对PM_2.5和黑碳(BC)的日变化特征影响较大,对CO、NO₂、SO₂和O₃的日变化影响较小.两次重霾污染过程首要污染物均是PM_2.5,污染过程1主要是以局地污染为主,污染过程2以局地污染和外来输送为主.不同过程下气溶胶数浓度谱分布均为单峰型分布,峰值位于0.3μm,在污染过程中主要是0.2～0.5μm粒径气溶胶数浓度增加,是干净日的3.3～13.6倍.不同过程中BC_liquid对BC的贡献为64.8%～85.1%. BC_liquid的浓度为:污染过程2(5.04μg·...     

亚铵法造纸废液干粉对绿豆苗根系的AM真菌侵染及其地上部生物量的影响

通过温室盆栽试验,研究亚铵法造纸废液干粉对绿豆(Vigna radiate)苗根系的AM真菌侵染及其地上部生物量的影响。结果发现,添加适量造纸废液干粉可以加速AM真菌对绿豆苗根系的侵染;添加质量分数0.1%造纸废液干粉,出苗4周时绿豆苗根系的AM真菌侵染率比对照提高80%,出苗7周时地上部生物量比对照提高20%;添加质量分数0.2%~0.5%造纸废液干粉,绿豆苗根系的AM真菌侵染率和地上部生物量在出苗4周之后均不同程度低于对照。结果表明,添加质量分数0.1%左右亚铵法造纸废液干粉对AM真菌侵染绿豆苗根系和植株生长具有较好促进作用。     

东北典型林区土壤黑碳分布特征及影响因素

以长白山、小兴安岭和大兴安岭三大东北林区为研究对象,研究了各区域森林土壤的黑碳含量和密度等分布特征,并对比林型、地形和火烧强度等研究结果,探讨了上述因素对黑碳分布特征的影响.研究表明,东北森林土壤的黑碳分布在垂直方向上差异显著,表现为表层(A11层)亚表层(A1 2层)(p0.01),3个区域内表层土壤黑碳含量大小表现为:大兴安岭长白山小兴安岭,黑碳密度大小为:长白山大兴安岭小兴安岭.长白山林区不同林型的黑碳含量和密度存在明显差异,杨桦次生林显著高于原始阔叶红松林(p0.01);小兴安岭林区,同一土层不同坡位土壤黑碳含量和密度均表现为:下坡上坡(p0.01),不同坡向均表现为:阳坡阴坡(p0.05);不同火烧强度下大兴安岭森林土壤黑碳含量和密度也有差异:对照轻度火烧中度火烧重度火烧,且对照与中度、重度火烧强度间均差异显著(p0.01).综上可知,林型、坡位和火烧强度是影响东北森林土壤黑碳分布的重要因素,但各林区主控因素不同.     

麦草低污染制浆新技术

麦草低污染制浆新工艺采用亚硫酸钠-甲醛-蒽醌（加入少量催化剂）制浆（SFP-AQ法）,生产吨浆的COD排放总量下降30％,色度下降60％,悬浮物总量下降50％,制浆黑液的pH值下降至7～8。采用该新工艺同时还可产生表面活性好、便于利用的木素磺酸钠和其他产品,使纤维资源得到综合利用,为解决中小型草浆造纸厂的污染问题提供一条有效途径。j     

不同有机基质诱发的水体黑臭及主要致臭物(VOSCs)产生机制研究

目前在研究湖泛发生方面还主要停留在视觉(黑色)水平,嗅觉(臭味)因为更加难以判断,有关致臭机制及致臭物质的研究仍停留在检测分析和理论假设方面,缺乏有效的证据证实.采用自制室内模拟装置研究不同有机基质作用下黑臭发生的情况,以确定挥发性有机硫化物(VOSCs)的前驱物并初步研究其降解机制.结果表明,有机物只要达到一定负荷水平(1.0 g.L-1)对水体均有致黑作用,但含硫有机物能使水体在7～13 d就变黑,而不含硫有机物需要13 d以上才能使水体变黑,且含硫有机物能使水体颜色变得更深(最高色度值达410度以上).只有含硫有机物才具有致臭作用,其中二甲基二硫醚(DMDS)、二甲基三硫醚(DMTS)和二甲基四硫醚(DMTeS)是黑臭水体主要的致臭物质.根据蛋氨酸降解产生的VOSCs情况,可确定蛋氨酸为VOSCs的主要前驱物.蛋氨酸以生物降解为主,硫酸还原菌(SRB)是水环境中重要的蛋氨酸降解菌之一,添加SRB使蛋氨酸快速分解为以DMDS、DMTS和DMTeS为主的VOSCs,降解率在第35 d高达95%,并使黑臭暴发的时间从13 d提前至8 d;产甲烷菌对蛋氨酸降解有抑制的趋势,其大量存在可能会抑制小分子硫化物的形成,因此添加甲烷菌抑制剂使黑臭暴发时间提前1 d.非生物降解是蛋氨酸降解的次要途径,仅能使蛋氨酸发生初步降解而水体始终未变黑.