基于UNMIX模型对大气降雨中水溶性离子来源解析

对洛杉矾2005年1月至2015年1月的降水数据进行了分析,并通过UNMIX模型对降水中的无机离子成分进行了来源解析.结果表明,洛杉矶降水的pH均值为4.84,表现为轻度污染的弱酸性水平;降水的污染来源主要有3个,分别是二次污染源(50％)、海洋传输源(43％)、燃煤源及生物质燃烧源(7％);降水中离子解析结果与洛杉矶地区细颗粒物污染来源解析结果有较好的一致性,表明在细颗粒物化学成分缺失的情况下,降水离子可在一定程度上反应污染来源解析.     

静电纺壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜对Cu~(2+)、Ni~(2+)及Cd~(2+)的吸附特性

采用SEM、FTIR、XRD、BET等技术对静电纺丝制得的吸附材料壳聚糖/聚乙烯醇(CS/PVA)纳米纤维膜进行表征,并通过对模拟重金属离子废水的吸附实验,系统考察了溶液pH、重金属离子(Cu2+、Ni2+及Cd2+)初始浓度和反应温度对吸附的影响.结果表明,在外加电压25kV、接触距离15.0 cm、纺丝速度0.15 m L·h-1的条件下,可制得CS/PVA质量比为20/80的连续无缺陷的平均直径76.31 nm、比表面积219.4m2·g-1的纤维膜.CS/PVA纳米纤维膜对重金属离子的吸附在2 h内达到平衡,其吸附容量随着温度的升高而升高,随着初始浓度的增大而增大,随着pH值的升高而提高,在pH=5.5时达到最大.在25℃和pH=5.5的条件下,用CS/PVA纳米纤维膜吸附浓度100 mg·L-1的Cu2+、Ni2+和Cd2+溶液,吸附容量分别为98.65、116.89和124.23 mg·g-1,且对重金属吸附无选择性.吸附过程符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,吸附动力学同时匹配准一级动力学模型和准二级动力学模型.热力学参数(ΔG、ΔH和ΔS)计算结果表明,CS/PVA纳米纤维膜对重金属离子的吸附是自发的吸热反应.     

春季沙尘过程对华东高山背景区域颗粒物中水溶性无机离子的影响

于2014年3—5月在国家大气背景监测福建武夷山站采集了PM2.5及PM2.5~10样品,利用离子色谱对其中的水溶性组分进行分析,并同步收集气象因子及污染物质量浓度数据,结合后向气流轨迹,分离出受沙尘影响的样品,探讨了春季沙尘过程华东高山背景区域颗粒物中水溶性组分的特征.结果表明,春季武夷山背景点沙尘影响期间颗粒物质量浓度及各水溶性离子浓度均比非沙尘期高,在粗粒子中表现更为明显;沙尘期间NO-3在粗粒子中明显富集,NO-3浓度显著升高;受沙尘影响,粗粒子中阳离子与阴离子的当量浓度比及NO2的二次转化率均明显升高.     

常见离子对蛋壳粉吸附溶液中磷的影响

研究了水体中常见离子对蛋壳粉吸附溶液中磷的影响.实验结果表明,SO2-4、Cl-和NO-3的存在,对天然蛋壳粉吸附磷过程产生协同作用,但协同作用不明显;HCO-3表现出吸附抑制作用;Ca2+和Mg2+表现出较为显著的吸附协同作用,其中Ca2+最为显著;NH+4离子存在时,几乎不产生影响.富集系数和吸附平衡下降率均可有效表述常见离子对蛋壳粉吸附磷过程的影响程度.     

2011年春季沙尘天气影响下上海大气颗粒物及其化学组分的变化特征

于2011年4月28日~5月18日对上海大气中颗粒物的质量浓度及细粒子中的化学组分进行了连续观测,获得了上海受春季沙尘天气影响下大气颗粒物质量浓度和主要化学组分特征.结果表明,沙尘天气中PM10和PM2.5的质量浓度显著高于非沙尘天,最高日均浓度分别达到787.2μg·m-3和139.5μg·m-3,PM2.5/PM10的均值为(32.9±14.6)%(15.6%~85.1%);总水溶性无机离子(TWSⅡ)占PM2.5的质量分数为(27.2±19.2)%(4.8%~80.8%),二次组分SNA(SO2-4、NO-3、NH+4)占TWSⅡ的(76.9±13.9)%(41.9%~94.2%),TWSⅡ和SNA对PM2.5的贡献均小于非沙尘天,而Ca2+的含量比却有明显上升.非沙尘天测得的OC/EC值高于强沙尘天,但低于弱沙尘天.此外分析还得到,沙尘中的高矿尘粒子具有酸性缓冲作用,使得沙尘天颗粒的碱性强于沙尘发生前.非沙尘天SO2-4、NO-3主要以NH4HSO4、(NH4)2SO4和NH4NO3的形式存在,沙尘天还会与其他矿物离子结合.     

硫脲对酸性红壤 pH值与金属元素有效性的影响

通过实验室模拟,研究了不同浓度硫脲与尿素配施后,对酸性红壤的pH值及其金属元素有效性的影响.结果表明,土壤施加尿素后,其pH值有先升高后逐渐下降的趋势,而硫脲与尿素配施后,其pH值的下降趋势会受到抑制,尤其是当硫脲浓度达到5.0 mmol·kg-1时,土壤pH由最初的4.65上升到6.50以上,并在实验的中后期一直维持在6.0以上.硫脲和尿素配施后,Cu的有效态含量受硫脲浓度的影响较小,Zn、Al的有效态含量随着硫脲浓度的升高而降低,Mn的有效态含量在高浓度硫脲下,其含量保持在一个较高的水平,达到110 mg·kg-1以上.对于Cu、Zn和Al来说,在不同浓度硫脲和尿素配施后,其有效态含量与土壤的pH值呈现出明显的负相关.而对于Mn来说,在单施尿素的情况下,其有效态含量与土壤的pH值呈现出负相关,而在施入硫脲后,其有效态含量与土壤pH并没有呈现出明显的规律性.同时,研究结果还表明酸性红壤Al有效性随着土壤pH的升高而减小,当硫脲与尿素配合使用时,短期内土壤pH上升得更高,从而使得酸性红壤中Al的有效性减小.在硫脲和尿素配施后,土壤中Mn的有效态含量并不简单地取决于土壤的pH值,由于硫脲对Mn的络合作用和氧化还原作用,其含量受到土壤pH值和硫脲的共同影响.     

MULTI-MEDIA CONCENTRATIONS OF HEAVY METALS AND MAJOR IONS FROM URBAN AND RURAL SITES IN NEW BRUNSWICK, CANADA

Concentrations of heavy metals and major ions were measured in precipitation, snowpack, garden soils and vegetables from urban and rural sites in New Brunswick in Atlantic Canada. Atmospheric loading of mercury, lead, cadmium, arsenic, strontium, and vanadium need further assessment. Vanadium concentrations in precipitation, snowpack, soils and vegetables showed an urban influence. Vanadium concentrations in the snowpack ranged between <2.0 ppb at 50 kilometers from the city center to 31.4 ppb in the city. Concentrations of all heavy metals in urban soils were less than CCME remediation guidelines but selected metals exceeded the assessment benchmark non-regulatory guidelines. Major ions were consistently higher in event precipitation than the snowpack. The order of ion elution from the snowpack was NO3 > SO4 > NH4 > H > Mg > Cl > Na > K. Hydrogen ion equivalents were highest in the snowpack and precipitation from urban samples. Mean hydrogen ion concentrations ranged from 11 to 22 eq L-1 in the snowpack compared with 18 to 41 eq L-1 in event precipitation.     

酸性条件下H+ - Cu2+在红壤表面反应的能量特征

研究了酸性条件下H -Cu2 在红壤表面反应动力学的能量特征,结果表明:酸性条件下Cu2 的吸附分为快反应和慢反应两个阶段.用一级动力学方程拟合,Cu2 的最大吸附量随酸度的增加而显著下降,随温度的升高提前达到平衡.用双常数方程描述Cu2 在吸附点位能量分布的不均匀性,用扩散速率常数b计算,活化能(Eb*)随酸度的增加而增加,Cu2 扩散需要克服的能障变大;ΔH*值为正,温度升高可促进Cu2 的扩散;ΔS*均为负值,表明吸附反应使体系的有序度增加.原液pH值为3.8和3.3时,流出液的pH值高于原液,这是由于土壤的缓冲作用、土壤表面质子化和硫酸根专性吸附释放的羟基中和;反应初期H 消耗是快反应过程,反应后期H 对矿物的溶蚀为速率控制步骤.     

空气负离子暴露对秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的生物学效应

利用模式生物秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)研究了电晕法空气负离子(Electrically generated negative air ions,ENIs)暴露的生物学效应.将成年野生型和mev-1突变型线虫及新鲜虫卵持续暴露于空气负离子中(空气负离子剂量1×105～1.5×105ions·cm-3),观察空气负离子暴露对线虫发育周期、寿命、繁殖性能和性腺细胞凋亡的影响.结果表明:空气负离子暴露可显著加速野生型和mev-1突变型线虫发育(p<0.05),缩短寿命(p<0.05),与野生型相比,空气负离子暴露对mev-1突变线虫寿命影响更大(p<0.05);空气负离子暴露可显著降低线虫后代数量(p<0.05),原因可能在于空气负离子暴露显著诱导性腺细胞凋亡的增加(p<0.05).以上结果表明,持续空气负离子暴露对线虫具有损伤作用,mev-1基因突变导致线虫对空气负离子暴露更加敏感.     

Biodegradation of high concentration phenol containing heavy metal ions by functional biofilm in bioelectro-reactor

Functional microorganisms to high concentration phenol containing Cr^6＋ and Pb^2＋ were cultured and biofilm was formed on polypropylene packings in bioelectro-reactor. It was found that the biodegradation capability of such biofilm to phenol changed with the applied voltage. Under the optimal electric field conditions （voltage of 3.0 V, electric field of strength 17.7 V/m and current density of 1.98 A/m2）, biodegradation efficiency of phenol aof concentration of 1200 mg/L increased 33% compared to the instance without applying electric field. However, voltage had inverse effect on biodegradation, as microorganisms were killed under strong electric field. Voltage had little effect on heavy ions elimination. Higher absorption rate of Cr^6＋ and Pb^2＋ was observed when changing pH fi＇om acidic to neutral. The experiment results indicated that, after treatment, 10 L phenol of 2400 mg/L was biodegraded completely within 55 h and concentrations of Cr^6＋ and Pb^2＋ dropped to less than 1 mg/L within 12 h and 6 h, fi＇om initial values of 50 mg/L and 30 mg/L, respectively.