四溴双酚A的辐照降解研究

研究了甲醇-水溶液中四溴双酚A(TBBPA)的电子束辐照降解.通过测定辐照前后TBBPA的浓度变化来研究吸收剂量、初始浓度、pH、自由基清除剂对辐照降解效果的影响.结果表明,TBBPA在甲醇-水溶液的辐照降解是还原性逐步脱溴降解过程,自由电子在降解过程中起主导作用,降解反应遵循一级动力学方程.在辐照剂量为10 kGy时,20 mg.L-1的TBBPA有91.6%发生脱溴降解,当向辐照体系充入氮气并且加入叔丁醇,可将TBBPA的降解效率提高到100%,或者调节辐照体系溶液的pH值至12,TBBPA的降解效率也可以达到100%.辐照降解是处理TBBPA的一种有效手段.     

厦门市郊区降尘中大分子有机质化学特征浅析

以厦门市的降尘(包括一次沙尘天气)为研究对象,采用综合湿法-化学方法获得腐殖酸(HA)、干酪根+碳黑(KB)和碳黑(BC)3类大分子有机质,分析了两种天气情况下大分子有机质的形貌特征、官能团结构和来源,同时探讨沙尘天气条件下的影响.结果表明,大分子有机质的形貌特征为探讨其来源提供了丰富的信息,如呈大孔网状结构的干酪根样品可能源于植物,而呈球状结构的BC样品则可能源于煤或油的不完全燃烧.傅立叶红外光谱研究表明,降尘中的HA、KB和BC具有相似的结构组成和官能团信息,而受到沙尘天气及季节性的影响,官能团的含量存在差别.碳稳定同位素结合扫描电镜进一步研究大分子有机质来源表明,大分子有机质有明显的陆源C3植物的信息,且有部分化石燃料的信息.沙尘天气降尘中大分子有机质的δ13C值低于正常天气,这与植物的不同地域生长环境、沙尘暴携带的来自蒙古沙漠和中国西北部的沙尘及陆源有机质的δ13C值偏低区域的沙尘影响有关.KB和BC的相关性显著(r=0.964,p ＜0.01),表明干酪根(K)与BC有部分相似的生物质来源.     

驯化污泥厌氧还原脱氯促进2,4,6-三氯酚矿化及胞外呼吸脱氯途径

厌氧条件下,以乳酸钠为电子供体,2,4,6-三氯酚为电子受体对活性污泥进行驯化,考察了驯化污泥厌氧脱氯的代谢特性.结果发现,污泥可对2,4,6-三氯酚进行高效脱氯,乳酸钠、2,4,6-三氯酚初始浓度为20 mmol·L-1、40~80μmol·L-1时,9~24 h内可实现2,4,6-三氯酚100%初始性降解.中间产物有2,4-二氯酚,但检出浓度较低(4.22μmol·L-1),4-氯酚和苯酚为主要产物.驯化污泥以脱邻位氯(2,4,6-三氯酚,2,4-二氯酚)降解菌为优势种群,对4-氯酚和苯酚的进一步转化有限.厌氧代谢残留物经好氧污泥处理后,4-氯酚(初始浓度33μmol·L-1)2 h实现100%去除.驯化污泥可快速将Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ),并具有较强的腐殖质(AQDS)还原能力,说明驯化污泥中富集了异化铁还原菌.电子介体[Fe(Ⅲ)和AQDS]明显地加速了脱氯速率,在电子介体的介导作用下,污泥可同步进行胞外呼吸脱氯.     

南北极大气气溶胶单颗粒成分特点研究

运用定量电子探针微区分析技术(EPMA)分别测定了采自北极新奥尔松地区(78?55′N、11?56′E)和南极乔治王岛(62?13′S、58?47′W)极昼天气下PM10大气颗粒物样品.结果表明,北极和南极大气颗粒物化学成分存在很大差异,表现出各自不同的特点.北极的颗粒类型中,“反应的海盐”和“矿物尘”分别占颗粒总数的44%和27%,“新鲜海盐”所占的比例不到10%,“反应的海盐”中以含硝酸盐的颗粒为主,反映了外来物质或人为污染对该地气溶胶影响较大;南极的颗粒类型中,“新鲜海盐”占总数的74%左右,“反应的海盐”占19%,反应的海盐全部含硫酸盐、未发现含硝酸盐的颗粒,推测与海盐反应的含硫物质来源于海洋浮游生物代谢过程产生的二甲硫醚(DMS)及其降解产物,而与人为污染无关.     

混合菌群生物燃料电池的产电机理与特性

利用厌氧污泥为接种源构建双室微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC),研究其电子传递机制,并考察其底物利用谱及阴极电子受体对产电性能的影响.结果表明:该MFC主要通过生物膜机制实现电子从有机物到固体电极的传递过程.该混合菌MFC的底物利用谱范围广泛,单糖、二糖、小分子有机酸等有机物均可作为电子供体产电,其中以蔗糖和乳糖为底物产电效果较好,最大功率密度分别为69.69 mW/m2和60.75 mW/m2;而以乙醇为底物时,COD负荷最高,达123.55 mg L-1d-1.阴极不同电子受体对混合菌群MFC的产电性能也有显著影响,其中以KMnO4为电子受体电池性能最好,最大功率密度达1 396.74 mW/m2.     

Reductive Dechlorination of Tetrachloroethylene by Soil Sulfate-Reducing Microbes under Various Electron Donor Conditions

Biotransformation of tetrachloroethylene (PCE) by soil sulfate-reducing bacteria was investigated using acetate, lactate and methanol as electron donors. Results show that the effectiveness of biotransformation of PCE by soil sulfate-reducing bacterial is dependent upon the type of electron donor used.     

发挥电子信箱系统(E-mail)在环境信息传输中的作用

本文对目前环境信息的传播现状作了回顾,指出了实现办公自动化,利用电子信箱进行环境信息传输的必要性和紧迫性,进而对电子信箱的强大功能及在环境保护的有关领域的信息传输方面所能起到的较大作用进行了阐述,最后对电子信箱传输系统的建立即如何实现电子信箱的信息传输以及软、硬件的配置等作了介绍。     

微生物胞外电子传递过程强化机制及污染物高效转化

微生物水处理技术因运行成本低、处理量大、环境影响小等优点,被广泛的用于市政污水和工业废水的处理.微生物水处理的本质过程是生物催化氧化,涉及不同微生物种群间物质、能量和电子传输过程,而微生物胞外电子传递过程是影响其处理效率的关键因素之一.本研究立足于微生物氧化的原理,从介体材料强化、光电磁强化及微生物电化学强化等角度,系统论述了铁基材料、碳基材料、光、电、磁等对微生物电子传递过程的影响与机制.在此基础上,本论文总结了微生物电化学系统原理,分析了该系统中各类强化材料、强化技术对微生物胞外电子传递的影响,揭示了强化条件下污染物高效转化的作用机制,介绍了基于各种强化原理的系统构建因素及应用现状,并展望了该技术的发展趋势及存在的挑战.     

飞行时间二次离子质谱法在一次污染过程中PM2.5表面组分分析中的应用

团簇离子源的发明和使用,使飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS）法成为材料表面化学分析越来越重要的手段,TOF-SIMS法的主要测试功能包括表层质谱、化学成像及深度剖析3种。采用TOF-SIMS法对一次污染过程中的大气细颗粒物（PM_2.5）的表层进行检测,得到了PM_2.5表面成分的质谱及成像信息。结果表明：PM_2.5表层存在多种金属离子,通过扫描电子显微镜能谱仪的形貌与飞行时间二次离子质谱仪的成像亮度分析可知,K⁺、Na⁺、Mg²⁺响应强度相对较强,含量较高;通过原子吸收光谱仪进行金属离子定量可知,2018年11月4日和12月24日的K⁺、Na⁺、Mg²⁺的平均质量分别为1.809 5、0.443 8、1.526 2 mg;从形态分布上看,PM_2.5表面烟尘集合体含量较多,其次为燃煤飞灰、矿物颗粒和超细未知颗粒;PM_2.5表层的有机物离子C_xH_y片段也较多,经过m/z的测试数据进一步确定,表明颗粒物表层含有大量的脂肪烃和芳香烃;除此之外,还存在含N、O、S等的有机物和无机物。     

Phase separation and regrowth of aerosol matter collected after size fractionation in an impactor

Aerosol matter in the size range <2 μm was collected in a Berner impactor and subsequently analysed by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray (EDX) spectrometry. Owing to the low electron beam energy of 5 keV (occasionally 10 keV), analysis was restricted to elements with atomic numbers 20 (Ca). Sub-micrometer aerosol matter was found to contain mostly S, O, and C as well as some K and Ca. Nitrogen appeared to escape detection, probably due to bombardment-induced sublimation of NO₃ and NH₄. During sampling at low to moderate relative humidity (<60%) the sulphur-rich fraction of the aerosol matter (most likely sulphates) regrew in the form of microcrystals with sizes up to 10 times larger than the mean aerodynamic diameter of the respective impactor stage. By contrast, when sampling during periods in course of which the relative humidity exceeded 70%, the aerosol matter regrew in the form of extended amorphous agglomerates. The aerosol deposits also contained large numbers of carbon nanoparticles, well separated from the regrown sulphate-rich matter. The nanoparticles were similar in size (20–40 nm), much smaller than the equivalent aerodynamic diameter of the impacting particles (63 nm–2 μm). Presumably, the carbon nanoparticles constituted the core of larger air-borne particles covered with sulphates (as well as with nitrates and organic carbon). The regrown microcrystals disappeared rapidly under electron bombardment at high current density, an observation that indicates high volatility at elevated temperatures. Aerosol matter collected in the size range between 1 and 2 μm contained large fractions of particles made of O, Si, P, K, and Ca (oxides). These particles were highly resistant to electron bombardment (hard) and showed little or no evidence for agglomeration or regrowth. After removing the soluble (acidic) material from the collected aerosol matter, only carbon nanoparticles and hard coarse particles were left behind. The observation of agglomerated or crystallized “soft” aerosol matter in combination with phase separation of carbon nanoparticles lends further support to the assertion that it is not possible to collect useful quantities of fine and ultrafine aerosol particles with as-suspended morphology. Some implications for health-related research are discussed.