PVDF ultrafiltration membranes of controlled performance via blending PVDF-g-PEGMA copolymer synthesized under different reaction times

PVDF blended different graft ratio of PVDF-g-PEGMA were systematically studied. Tuning the amphiphilic copolymer synthesis time to control membrane performance. The PVDF membrane with PVDF-g-PEGMA at 19 h possesses most surface oxygen content. The synthesis time of PVDF-g-PEGMA at 9 h is good for high flux UF membrane. Polyvinylidene fluoride grafted with poly(ethylene glycol) methyl ether methacrylate (PVDF-g-PEGMA) was synthesized using atomic transfer radical polymerization (ATRP) at different reaction times (9 h, 19 h, and 29 h). The corresponding conversion rates were 10%, 20% and 30%, respectively. PVDF was blended with the copolymer mixture containing PVDF-g-PEGMA, solvent and residual PEGMA under different reaction times. In this study, we explored the effect of the copolymer mixture additives with different synthesis times on cast membrane performance. Increasing the reaction time of PVDF-g-PEGMA causes more PVDF-g-PEGMA and less residual PEGMA to be found in the casting solution. Incremental PVDF-g-PEGMA can dramatically increase the viscosity of the casting solution. An overly high viscosity led to a delayed phase inversion, thus hindering PEGMA segments in PVDF-g-PEGMA from migrating to the membrane surface. However, more residual PEGMA contributed to helping more PEGMA segments migrate to the membrane surface. The pure water fluxes of the blended membrane with reaction times of 9 h, 19 h, and 29 h are 5445 L·m⁻²·h⁻¹, 1068 L·m⁻²·h⁻¹and 1179 L·m⁻²·h⁻¹, respectively, at 0.07 MPa. Delayed phase inversion can form smaller surface pore size distributions, thus decreasing the water flux for the membranes with PVDF-g-PEGMA at 19 h and 29 h. Therefore, we can control the membrane pore size distribution by decreasing the reaction time of PVDF-g-PEGMA to obtain a better flux performance. The membrane with PVDF-g-PEGMA at 19 h exhibits the best foulant rejection and cleaning recovery due to its narrow pore size distribution and high surface oxygen content.     

夏季东海挥发性硫化物的空间分布与释放通量研究

挥发性硫化物（volatile sulfur compounds,VSCs）是大气中一类重要的痕量活性气体,对全球硫循环和气候变化有着重要的影响.于2018年6—7月运用冷阱捕集气相色谱和气-质联用法测定了东海海水与大气中3种重要的VSCs即羰基硫（carbonyl sulfide,COS）、二甲基硫（dimethyl sulfide,DMS）、二硫化碳（carbon disulfide,CS₂）的浓度,分析了其与相关环境因子的相关性,并估算了它们的海-气通量.研究结果表明,夏季东海表层海水中COS、DMS和CS₂的浓度平均值分别为（0.47±0.33）、（4.46±4.52）和（0.13±0.07） nmol·L^-1,海水中COS和CS₂的高值区出现在长江口附近海域,DMS在东海南部海域的浓度远低于北部海域.大气中COS、DMS和CS₂的浓度平均值分别为（564.0±37.5）×10^-12、（70.7±83.5）×10^-12和（177.6±232.3）×10^-12（以体积分数计）,COS分布均匀,CS₂的分布呈现近岸高远海低的特点,而DMS的分布受海-气扩散的影响.相关性分析表明,夏季东海海水中COS和CS₂与海水中的营养盐存在正相关关系,这可能是因为营养盐能促进浮游植物生长,而浮游植物生长过程中能释放COS和CS₂的前体进入水体,从而促进COS和CS₂的生产.此外,夏季东海中COS、DMS和CS₂的海-气通量平均值为（1.05±1.13）、（9.21±9.49）和（0.24±0.22）μmol·m^-2·d^-1,表明夏季东海是大气中3种VSCs的源.     

太湖出流河道藻颗粒变化及其水质效应

河湖连通是保障城市水体水生态健康的一种常用工程手段,但对于蓝藻水华严重的湖泊,湖泊出流携带的藻团颗粒会对河道水质产生明显的影响.为了分析富营养化湖泊引水对受水河道水质的影响程度,以太湖梅梁湾连通河道梁溪河为例,连续3a开展夏季河道蓝藻颗粒通量及其水质的高频监测,分析河道蓝藻水华颗粒物通量变化规律及其对河道水质的影响强度.结果表明：①梅梁湾藻情的好转及河道入口加压抑藻井运行显著降低了梁溪河的叶绿素a浓度与藻颗粒通量,2019年夏季河道叶绿素a浓度与通量均值分别为54.34 μg·L^-1和84.7 t·d^-1,显著低于2017年;②连通河道调水工程对改善受水水体的水质效果显著,除DTP外,梁溪河其余各形态氮、磷浓度2017~2019年整体呈下降趋势,说明调水工程将湖水外排后,对梁溪河水质有一定改善效果;③携带大量蓝藻水华颗粒物的湖水进入河道后,显著增加了河道颗粒态氮、磷等营养盐含量,2017~2019年梁溪河水体中氮、磷均以PN和PP为主,分别占TN和TP的62.5%和70.8%;④梅梁湾水体大量携带的藻颗粒未对连通的京杭大运河等其他河道产生水质影响,2019年8月京杭大运河水体中叶绿素a相较于6月下降了65%,说明蓝藻颗粒物未在运河中积累;⑤在湖泊藻情未能得到有效改观的前提下,调水携带的藻颗粒态会对连通河道局部河段水质和景观产生冲击.     

2016年1月京津冀地区大气污染特征与多尺度传输量化评估

基于大气环境监测数据和WRF-CAMx模式,分析了 2016年1月京津冀城市的大气污染特征,开展了 PM2.5跨界传输量化评估研究.结果表明,2016年1月京津冀地区PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO的平均浓度分别为89.5μg·m-3、135.61μg·m-3、57.55 μg·m-3、60.79 μg·m-...     

塔里木河中下游柽柳群落土壤碳通量及其影响因子分析

利用LI-8100监测塔里木河中下游柽柳群落土壤呼吸的日变化,分析了塔里木河中下游干旱荒漠区的温度、地下水和土壤水分对土壤呼吸的影响.结果表明:土壤呼吸的日变化是不规律的单峰值曲线,碳通量的最大值出现在正午12:00～16:00不等,由于受当日云量、风速等气象因子的影响,因此各个断面差异较明显.土壤呼吸与地下水位、各层温度、各层土壤含水量的关系都很显著:地下水位与柽柳根系关系密切,因此土壤碳通量与地下水之间的关系极显著,适合三次曲线模型;气温、近地表气温、地表温度与土壤碳通量成正相关关系,适合指数模型,但是15cm、20cm、25cm、30cm土层温度与土壤碳通量成负相关关系,适合三次曲线模型;土壤含水量与土壤呼吸之间存在极显著关系,适合三次曲线模型;经过多元回归分析得到土壤呼吸与温度、土壤含水量之间的关系模型可以解释67%的土壤呼吸的变化情况.     

Flux enhancement during ultrafiltration of produced water using turbulence promoter

IntroductionThe application of ultrafiltration for producedwater treatment is still costly in terms of energyconsumption and equipment cost compared withconventional water treatment processes. Thehigh-energy consumption comes from the highcirculation velocity, and it is necessary for controllingconcentration polarization and membrane fouling,which still remain a topical problem for an industrialdevelopment of ultrafiltration processes. Membranefouling in ultrafiltration is complex, accumulatio…     

秋季羰基硫在植物与大气间的交换

利用静态箱法研究了秋季羰基硫(COS)在六种北京常见树种与大气间的交换．结果表明：法国梧桐、槐树、龙爪槐、玉兰、柳树对COS有吸收,油松没有吸收,树木与大气间COS的交换通量受树种、环境温度、光照、COS初始浓度等因素的影响．一般来说．温度高、光照强时,以上树种与大气间COS的交换强;空气中COS初始浓度高时,植物对COS的吸收通量高,植物对COS的吸收达到饱和较植物对CO2的吸收以及异戊二烯的排放持续时间长．     

秋季COS和DMS在草坪与大气间的交换

利用静态箱法研究了羰基硫 (COS)和二甲基硫 (DMS)在绿化草坪与大气之间的交换 .在秋季 ,草坪对COS的吸收通量为 0 75— 1 4 5 μg·m- 2 ·h- 1 ,对DMS的排放通量为0 0 5— 0 35 μg·m- 2 ·h- 1 .COS和DMS的交换通量与环境温度、光照及初始浓度等因素有关 ,其中 ,周围大气COS的浓度对草坪吸收COS的影响最为明显 .草坪对COS的吸收通量与DMS的排放通量呈正相关 ,相关系数 (R2 )大于 0 7.此外 ,COS的垂直分布也表明草坪对COS具有明显的吸收作用     

青岛近岸海域二甲基硫排放和大气中二甲基硫浓度变化

为研究我国受人为干扰严重的近岸海域DMS排放规律,利用固体吸附-解吸的富集采样方法和冷却预浓缩的分析方法,分别在2001年夏秋季和2002年春秋季,对青岛近岸海域海水和大气中的二甲基硫进行了采样和分析.结果表明,海水中DMS浓度和海气排放通量呈现明显的空间分布和季节变化.夏季,青岛近岸的海水DMS平均浓度最高,达1169.47 ng·L^-1;春季最低,只有226.99 ng·L^-1.河口区、风景旅游区和奥运赛场区在夏季有显著的从高到低的浓度梯度变化,而春秋季不明显.DMS海气排放通量主要由海水浓度决定,因此两者呈现一致的变化规律.海洋大气中的DMS也呈现夏季较高(256.44 ng·m^-3),秋季较低(195.64 ng·m^-3)的季节变化.文中还初步探讨了大气DMS的日变化情况.     

贵州红枫湖地区冷暖两季土壤/大气界面间汞交换通量的对比

采用动力学通量箱(Dynamic Flux Chamber,DFC)与高时间分辨率自动大气测汞仪联用技术,于2002年7月和2003年3月对红枫湖地区土壤/大气界面上汞交换通量进行了测定.夏冬2季土壤-大气汞的交换通量分别为(27.4±40.1)ng·(m²·h)^-1(n=255)和(5.6±19.4)ng·(m²·h)^-1(n=192).夏季汞交换通量和光照、气温及土壤温度的相关系数分别为0.74、0.83和0.80,而冬季分别为0.88、0.56和0.59.对比研究表明:暖季土壤向大气的释汞通量远高于冷季;2个季节光照、温度等气象因素对土壤/大气界面间汞交换均有重要的影响.