Pretreatment for dissolved organic nitrogen testing by gas stripping

ABSTRACT

Total dissolved nitrogen (TDN), including dissolved inorganic nitrogen (DIN) and dissolved organic nitrogen (DON), is of significant importance in aquatic systems due to its roles in numerous environmental processes, such as nutrients for agriculture activities, sources for lake and estuary eutrophication, and one of the major factors contributing to disinfection byproduct formation. The distribution and impact of DIN on these processes are relatively well-understood; however, information on DON is extremely limited, as there is no direct method for its quantification. DON is conventionally determined by subtracting DIN from TDN. However, significant errors may be introduced if DIN is the predominant species in samples with high concentrations of TDN. In order to deal with this challenge, pretreatment method for nitrogen gas stripping was investigated using 56 water samples collected from various ecosystems. The results indicated that after nitrogen gas stripping pretreatment, removal % of ammonia nitrogen (NH₃–N) was more than 87.5%, and the ratios of removal of NH₃–N/removal of TDN (β) were over 86.5% for most of 56 samples with high [NH₃–N], indicating a high efficiency for removal of NH₃–N, and that NH₃–N was the predominant nitrogen species removed for the samples with high [NH₃–N]. Therefore, nitrogen gas stripping is an appropriate pretreatment method for DON testing when NH₃–N is the dominant inorganic nitrogen species.     

互花米草入侵对长江河口湿地土壤理化性质的影响

为了探讨互花米草入侵对长江河口湿地土壤理化性质的影响,在长江口崇明东滩湿地设置了两条样线,利用配对试验设计,高潮滩为互花米草和芦苇群落配对样线,低潮滩为互花米草和海三棱藨草群落配对样线。结果表明,互花米草入侵对东滩湿地高潮滩和低潮滩的土壤温度和p H均无显著影响,且所有群落土壤p H值均在8.0以上。在高潮滩,与芦苇群落相比,互花米草入侵显著降低了土壤盐度、硫酸盐和Fe(III)/Fe(II)比率,而在低潮滩,与海三棱藨草群落相比,互花米草入侵对土壤盐度和硫酸盐无显著影响,但显著增加了土壤Fe(III)/Fe(II)比率。无论是高潮滩,还是低潮滩,与土著植物群落相比,互花米草入侵均显著增加了植物生物量,增加了土壤有机碳和微生物碳含量,而对占土壤总碳60%以上的无机碳含量无显著影响。互花米草入侵可以显著影响长江河口湿地部分土壤理化性质,且对不同潮位的部分土壤理化性质的影响有明显分异,进而可能会对长江河口湿地的生物地球化学过程及生态系统的结构和功能产生重要影响。     

上海滨岸沉积物、上覆水中N含量及时空变化

综合分析了上海海岸潮滩表层沉积物有上覆水中营养盐N的含量，结果显示，表层沉积物中NH4^ －N的含量在8月、2月有11月均很高，占50％－98％，在11月份NH4^ －N和NH3^－－N含量均显著增加；在空间分布上，长江口南岸无机氮含量普遍高于杭州湾北岸，其中NH4^ －N含量峰值出现在SDK和BLG，NH3^－－N的沿程分布与NH4^ －N较为一致，二者均受到排污有长江入海径流输入的影响。上覆水中在2月和8月NH^－－N含量普遍高于NH2^－－N和NH4^ －N，而在11月NH4^ －N的含量则明显增加，并超过了NH3^0－N；无机氮沿程分布呈现较大地区差异的特点，而且NH3^－－N含量普通高于NH4^ －N（SDK、WSK、LC除外），这受污水排放和所在沉积环境等多因素控制。在对比分析从20世纪80年代至2000年近20年间上海海岸带无机氮含量的变化趋势，发现上海滨岸水及沉积物总体质量在不断下降。其中滨岸水体岸以国家海水水质标准进行评价，发现各采样点无机氮含量均超过四类海水的标准，而且最大超标幅度达到了9．54倍，形势不容乐观。     

厦门筼筜湖表层沉积物金属元素赋存形态及污染评价

用ICP-MS测定了厦门筼筜湖表层沉积物中15种金属元素的含量,分析了金属元素的分布特征,并用改进的BCR提取法分析其赋存形态.结果表明,Cd、Cu、Sr、Pb、Zn和U在不同湖区的含量表现为:外湖干渠内湖;Cr、Co、Ni、V、Fe、Li、Rb和Mn的含量表现为:内湖外湖干渠.Cu、Zn和Pb主要存在于可还原态;Cd元素主要存在于弱酸溶态和可还原态;Co、Ni、U、Fe和Mn元素主要存在于可还原态和残渣态;Li、V、Cr、Rb和Ba主要存在于残渣态.潜在生态风险评价结果表明,元素V、Cr、Co、Ni、Zn、Cu、Cd和Pb等处于轻微潜在生态风险水平.次生相与原生相分布比值法评价结果显示,Cu、Cd和Zn表现出重度污染;Pb表现出中度污染;Co、Mn、Sr和U表现出轻度污染;Ni、Fe、Cr、V、Li、Ba和Rb表现出无污染.筼筜湖表层沉积物已受轻微的金属元素污染,处于轻微生态风险水平.     

塔里木盆地南缘典型绿洲土壤有机碳、无机碳与环境因子的相关性

以塔里木盆地南缘的于田绿洲为靶区,结合经典统计方法分析研究区灌漠土、棕漠土、盐土和风沙土的土壤有机碳、无机碳含量与环境因子的分异规律,利用冗余分析探讨了土壤有机碳、无机碳含量与环境因子的相关性.经典统计结果表明,研究区土壤有机碳、无机碳含量均值分别为2.51 g·kg-1和25.63 g·kg-1,其中灌漠土的有机碳含量显著高于棕漠土、盐土和风沙土,风沙土的无机碳含量显著高于其他土壤类型;灌漠土的土壤含水量及养分含量最高,风沙土最低;除灌漠土外,各土壤类型盐碱化程度较高.冗余分析结果显示:环境因子对土壤碳含量影响的重要性排序为:全氮有效磷土壤含水量地下水埋深速效钾pH全盐.其中全氮、有效磷、土壤含水量和地下水埋深与土壤碳含量呈极显著相关性(P0.01);速效钾、pH与土壤碳含量表现为显著相关性(P0.05);其他环境因子与土壤碳含量的相关性均不显著(P0.05).     

重庆南山表层岩溶泉与地下河三氮运移及氮通量估算

岩溶区特殊的地质构造使地下水系统存在多重水流.为研究三氮在表层岩溶带水流和地下河水流中的特征和运移方式,选取城市化进程中的重庆南山老龙洞地下河流域表层岩溶泉和地下河按月采样,分析水化学特征,结合SPSS的相关性分析,认为两种水流三氮特征差异很大.表层岩溶泉三氮质量浓度月变化小,受降水、污水影响较小,NO_3~--NNH_4~+-N;地下河水三氮质量浓度月变化大,受降水、污水影响较大,旱季NH_4~+-NNO_3~--N,雨季NO_3~--NNH_4~+-N.表层岩溶泉DIN主要来源于与农业活动有关的非点源污染,在土壤、表层岩溶带中经氨化、吸附、硝化作用等过程以扩散流形式运移至出露地表.地下河DIN随管道流、扩散流运移,并以管道流为主.DIN全年有点源的工业、生活污染物经落水洞、裂隙、溶隙进入.雨季同时存在占更大比例的非点源污染物,或由降雨产生的表面坡流、壤中流、表层岩溶带水流经落水洞进入,或经深裂隙、溶隙下渗进入,硝化作用明显.流域DIN输出通量为56.05 kg·(hm~2·a)~(-1),其中NH_4~+-N、NO_3~--N分别占46.03%、52.51%;根据径流分割法估算出点源污染、非点源污染的贡献率分别为25.08%、74.92%.     

高温除尘无机滤料国内外进展综述

介绍了高温除尘无机滤料的主要种类和组成成分。依据不同的孔隙率,高温除尘无机滤料可分为无机低密度滤料和无机高密度滤料。无机低密度滤料主要可由玻璃纤维、陶瓷纤维、金属纤维、玄武岩纤维等构成,而无机高密度滤料主要包括高密度陶瓷滤料和高密度金属滤料。并分别对无机低密度滤料和无机高密度滤料的理化性质、稳定运行温度,以及国外内的应用与研究情况进行了详细阐述。     

Fractionation of rare earth and other trace elements in crabs, Ucides cordatus, from a subtropical mangrove affected by fertilizer industry

Fractionation of rare earth elements (REE) and other trace metal concentrations (Th, U, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn) between mangrove sediments and claw muscles and shells of male crabs (Ucides cordatus) from a subtropical estuary highly impacted by fertilizer industry activities was investigated. This is the first record of REE distribution in these organisms, and the results showed higher accumulations of these metals, U and Th in shells, probably related to the replacement of Ca during molting. Contents of Cd, Cr and Ni were similar in both tissues, but Cu, Zn and Pb were mostly accumulated in the claw muscle with concentrations above those considered safe for human consumption according to the Brazilian legislation. REE fractionation was different in the analyzed tissues being softer in the shells. The results provided evidences that the water absorbed during molting controls the chemistry of REE in shells. In contrast, the chemistry of REE in the claw muscle, in which was observed preferential absorption of light REE, is controlled by diet. REE fractionation obtained for the claw muscles was closely correlated to the observed in the contaminated substrate and in materials related to the production of phosphate fertilizers (contamination source), which supports their transference to this Ucides cordatus tissue without fractionation by the ingestion of sediments. Our results showed the potential use of crab tissues for monitoring REE and trace element sources in mangrove areas, with claw muscle exhibiting the contaminant source fingerprint.     

伊犁河谷夏季PM2.5和PM10中水溶性无机离子浓度特征和形成机制

区域尺度大气颗粒物的同步观测与分析是制定大气污染防治策略的重要途径.为研究伊犁河谷城市群大气颗粒物和水溶性无机离子的空间分布特征,于2021年7月19~29日期间同步采集伊宁市和周边三县大气颗粒物样品,深入分析了PM_2.5和PM₁₀中9种水溶性无机离子（WSIIs）的空间分布特征、存在形式和影响因素,并对二次无机颗粒物的形成机制进行了探讨.结果表明,夏季伊犁河谷城市群ρ（PM_2.5）和ρ（PM₁₀）均值分别为（23±3）μg ·m^-3和（59±7）μg ·m^-3,伊宁市受本地工业源和移动源排放影响,导致其PM_2.5浓度在区域中最高;伊宁县受扬尘源和地形影响,使其PM₁₀浓度在区域中最高;而霍城县的良好扩散条件使其PM_2.5和PM₁₀浓度最低.PM_2.5和PM₁₀中WSIIs占比分别介于28.2%~29.9%和16.0%~20.2%之间.4种主要离子（SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺和Ca²⁺）占到WSIIs的90%左右,在PM_2.5中浓度大小排序为：SO₄^2->Ca²⁺>NH₄⁺>NO₃^-,在PM₁₀中浓度大小排序为：SO₄^2->Ca²⁺>NO₃^->NH₄⁺;相关性研究结果显示4个城市SO₄^2-浓度相近主要是由区域输送所致,而Ca²⁺在PM_2.5和PM₁₀中占比高于国内大部分城市反映出伊犁河谷核心区城市受扬尘源的影响较大.PM_2.5和PM₁₀中n（NO₃^-）/n（SO₄^2-）分别为0.78和0.76,表明伊犁河谷受固定源影响大于移动源;4个城市n（NO₃^-）/n（SO₄^2-）的大小排序为：伊宁市>霍城县>伊宁县>察县,与各城市机动车保有量大小一致,反映出伊宁市受机动车等移动源的影响高于周边三县.二次组分主要以（NH₄）₂SO₄、NH₄HSO₄和NH₄NO₃的形式存在,各城市NH₄⁺与SO₄^2-反应后均有盈余,盈余的铵盐在伊宁市主要以NH₄NO₃存在,与伊宁市较高的NO₂浓度有关.夏季PM_2.5和PM₁₀中NOR变化幅度分别为0.03~0.10和0.03~0.16,受夏季高温影响导致NO₃^-二次转化较弱;SOR分别介于0.21~0.41和0.23~0.44之间,察县相对较高的湿度使其SOR较高,而霍城县受区域输送影响使其SOR高于伊宁市.形成机制表明：察县和伊宁市的SO₄^2-主要由非均相反应生成,伊宁县主要由均相反应产生,而霍城县SO₄^2-的形成机制较为复杂,受到均相反应和非均相反应的共同影响.     

无机抗菌剂在建筑涂料中的应用研究

研究了5种无机抗菌剂：锌型沸石抗菌剂、银型沸石抗菌剂、氧化锌晶须复合抗菌剂、纳米TiO2光催化抗菌剂和Ca10-x-yTixZny（PO4）6（OH）2复合抗菌剂在涂料中的应用.以对大肠杆菌（E.coli）的灭菌效果评价抗菌性能.结果表明：锌型抗菌涂料的抗菌效果较差,后4种类型抗菌涂料具有很好抗菌效果.但是,银型抗菌剂和氧化锌晶须复合抗菌剂在涂料中存在易引起涂料变色和难分散问题;纳米TiO2光催化型抗菌剂在涂料中易加快涂料老化;而Ca10-x-yTixZny（PO4）6（OH）2复合抗菌剂既具有良好的抗菌性能,又对涂料的基本性能没有影响,它能够应用到抗菌涂料中.