无锡市MODIS气溶胶光学厚度与PM_(2.5)质量浓度的相关性分析

将MODIS数据反演得出的气溶胶光学厚度与无锡市区实测得到的PM2.5质量浓度进行相关性分析,结果两者的直接相关性较低,相关系数为0.283 4。气溶胶光学厚度经垂直分布和湿度修正后,两者相关性显著提高,相关系数为0.565 9。虽然修正过程存在误差,相关性未达预期程度,但该方法得到的气溶胶光学厚度可作为PM2.5监测的有效补充。     

Ag+-Cl--荧光素体系的离子缔合纳米微粒的共振非线性散射光谱及其在环境分析中的应用

在pH 3.5~4.4的醋酸盐缓冲溶液中, Ag⁺与Cl^-离子反应形成AgCl。当Ag⁺离子适当过量时,AgCl能与Ag⁺结合形成[AgCl·Ag]⁺阳离子,它能借静电引力和疏水作用力与荧光素一价阴离子(HL^-)反应形成离子缔合物[(AgCl·Ag)HL],该疏水性的离子缔合物能在水相挤压作用和范德华力的作用下彼此靠近而进一步聚集,形成平均粒径约为20 nm的纳米微粒[(AgCl·Ag)HL]_n。此时仅能引起吸收光谱和荧光光谱的微小变化,但能导致倍频散射(FDS)和二级散射(SOS)等共振非线性散射(RNLS)的显著增强,其最大FDS和SOS波长分别位于350和560 nm处。两种散射增强(ΔI^FDS和ΔI^SOS)在一定范围内均与氯离子浓度成正比,均可用于氯离子的测定。其中以FDS最灵敏,对于氯离子的检测,其线性范围是0.04~1.22 μg/mL, 检出限为10.9 ng/mL;在环境空气或无组织排放废气HCl的检测中,当采气体积为60L时,其线性范围是0.007~0.21 mg/m³,检出限为1.9×10^-3 mg/m³;在有组织排放废气样品中,当采气体积为10 L时,其线性范围是0.04~1.25 mg/m³,检出限为1.1×10^-2 mg/m³。该文研究了纳米微粒对吸收、RNLS光谱的影响、反应的适宜条件及影响因素,考察了共存物质的影响,表明方法有良好的选择性,据此利用上述反应发展了一种用SOS和FDS技术高灵敏度、高选择性和简便、快速测定环境空气和废气中HCl及环境水样中氯化物的新方法。文中还对反应机理进行了讨论。     

邻苯二甲酸二甲酯在离体人红细胞内的分布和含量研究

邻苯二甲酸酯类污染物(PAEs)在环境中普遍存在,可沿食物链富集,危害人体健康。本文利用荧光光谱法和高效液相色谱法(HPLC)探究了邻苯二甲酸二甲酯(DMP)在离体人红细胞内的分布情况。结果表明,红细胞在310 nm、490 nm和609nm处各具有一个荧光特征峰,其来源分别为:红细胞内的蛋白;还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)和膜脂;锌卟啉和原卟啉。DMP染毒后,310 nm处的荧光峰出现明显下降,其原因为进入红细胞内的DMP与蛋白发生了结合;490 nm和609 nm处的荧光峰变化很小。高效液相色谱(HPLC)实验结果表明,DMP能透过红细胞膜进入细胞内部,其进入量随暴露量增加而增加,进入量和暴露量的比值随暴露量增加而减少。上述研究成果能加深对PAEs在血液运输过程中与红细胞毒性作用的理解,可为PAEs的危险性评估和相关疾病预防提供数据参考。     

BDE-47和BDE-209对乙酰胆碱酯酶(AChE)活性的抑制特性及分子作用力研究

多溴联苯醚(PBDEs)是应用广泛的溴代阻燃剂,其中2,2',4,4'-四溴联苯醚(BDE-47)和2,2',3,3',4,4',5,5',6,6'-十溴联苯醚(BDE-209)广泛存在于环境中。PBDEs具有神经毒性,但其致毒机制尚不明确。本文通过研究BDE-47与BDE-209对乙酰胆碱酯酶(AChE)活性的影响及二者与AChE相互作用的光谱分析,揭示BDE-47与BDE-209导致神经毒性的致毒机制。BDE-47和BDE-209在一定浓度范围内均能够抑制AChE分解乙酰胆碱;随着浓度的增加,两者的抑制率均呈现出先增加后降低的规律。BDE-47浓度为400μmol·L-1时抑制率达到最大,为22.3%;BDE-209浓度为200μmol·L-1时抑制率达到最大,为11.2%。相同浓度下,BDE-47对AChE的抑制率始终大于BDE-209,表明AChE对BDE-47更加敏感。荧光光谱分析结果表明BDE-47和BDE-209与AChE之间的相互作用均主要为疏水作用,同时不存在范德华引力作用;BDE-47与AChE的结合常数大于BDE-209与AChE的结合常数,表明BDE-47更易与AChE相互作用。此外,温度的升高不利于BDE-47和BDE-209与AChE之间相互作用。BDE-47和BDE-209抑制AChE活性很可能是导致神经毒性通路之一。     

不同垃圾渗滤液组合处理工艺中DOM的变化特征

为了快速表征垃圾渗滤液处理过程中有机物的特性变化,分别采用紫外光谱和三维荧光光谱对2种垃圾渗滤液处理工艺不同单元溶解性有机物(DOM)的变化进行了系统分析。结果表明,二级RO和厌氧+好氧+MBR+NF+RO工艺对渗滤液COD和NH3-N的去除率分别为98.7%、99.0%和98.8%、98.6%。随着处理过程的进行,2个处理工艺中DOM的SUVA254、E253/E203分别由0.74、0.33和0.46、0.12下降至0.015、0.014和0.010、0.012,有机物的芳香性和不饱和性下降,脂肪链芳香烃化合物开始增加。不同处理阶段渗透液DOM三维荧光光谱表明,随着处理过程的进行,类富里酸和类蛋白物质的含量逐渐下降,芳构化程度开始降低。其中二级RO系统对渗滤液中类富里酸物质的去除效果较好,而厌氧-好氧-MBR-NF-RO工艺中,类酪氨酸物质主要通过微生物降解去除,NF和RO膜对类富里酸和类腐殖酸物质的截留效果较好。     

大气环境高灵敏光谱探测技术

大气环境高灵敏光谱探测技术是以光与环境相互作用为基础发展起来的学科交叉方向,使用光学的方法和手段来探知研究环境问题。大气环境高灵敏光谱探测技术能够实现从现场瞬态灵敏探测到污染时空分布等不同尺度的遥测,从而获得大气污染"点-线-面"的时空变化规律,由于光谱探测技术具有多组分、非接触、无采样、高灵敏度、大范围快速以及遥测等特点,已经成为国际上大气环境监测技术的主要方向之一。大气环境高灵敏光谱技术在污染源、工业园区、空气质量以及区域污染等监测方面都有很广泛的应用。针对化工园区复杂的环境污染问题,光谱探测技术可以高灵敏、非接触地获取多种污染物浓度特征,掌握化工园区污染时空分布状况,为化工园区的大气污染治理提供有效支撑;针对京津冀、长三角等地区大气重污染过程的核心问题,大气环境高灵敏光谱探测技术通过地基组网观测,车载/机载平台移动观测等三维立体监测手段获取重点区域污染物的生成、转化过程以及重污染过程的形成机制,为区域大气污染成因追溯、污染控制措施评估提供科学的数据和技术支撑。高灵敏光谱探测技术在大气环境领域的成功应用,为污染源、化工园区和重点区域的环境综合诊断和治理奠定了技术基础。     

徐州市中心城区不透水面时空异质性分析

不透水面是影响区域空间规划和生态建设的重要因素,可以有效反映城市发展变化。徐州市作为淮海经济区中心城市,经历了快速城市化阶段并向生态园林城市转型,刻画其城市不透水面变化具有典型意义。通过比较4个光谱指数(不透水面指数ISA、城市建成区指数BUAI、生物物理成分指数BCI、增强型归一化差值不透水面指数ENDISI)以确定不透水面信息提取的最佳指数;引入分形理论和景观生态学方法,从行政区、剖面线、景观格局指数多方面分析徐州市中心城区(包括8个片区)不透水面2000、2007和2017年3个时期的时空异质性,旨在揭示其在城市化背景下的时空演变规律,为城市未来发展提出建议。结果表明:(1)BUAI提取研究区不透水面的精度最高(Kappa系数=0.81),远高于其他3个指数,可有效提取多时相不透水面信息;(2)各个片区的不透水面存在差异,老城片区(商业金融中心)和金山桥片区(经济技术开发区)的不透水面比例一直较高;BUAI剖面线揭示了城市扩张的方向特征,研究区的不透水面向东和向东南方向有所发展;(3)研究区不透水面景观格局呈破碎化趋势,由填充式增长转变为分散式扩张,不透水面景观形态趋向复杂化和不规则化,景观格局的异质性增强。该研究可以为城市未来发展和土地利用规划提供科学依据。     

污水处理对黑水/灰水中溶解性有机物紫外光谱及荧光光谱特性的影响

为了考察黑水/灰水中溶解性有机物(DOM)光谱特征在污水处理过程中的变化规律以及生物处理前后黑水/灰水中DOM特性上的异同,对污水处理过程中黑水/灰水DOM的紫外光谱及荧光光谱特征进行了测定分析。结果表明,黑水原水中DOM的含量远高于灰水,且含有较多难降解有机物。生物处理可实现对黑水与灰水中易降解DOM的有效去除,MBR系统中的膜分离过程也可以起到截留溶解性有机物的作用。经MBR处理后,同黑水出水相比,灰水出水中的DOM含量更低,且主要为饱和有机物,苯环C骨架的聚合程度较高,THMs生成活性更低。生物处理过程可有效去除黑水/灰水中蛋白质类物质与易降解腐殖质类物质。生物处理后,黑水与灰水的蛋白峰均消失,黑水出水类腐殖酸峰F荧光强度高于灰水出水。与黑水出水相比,灰水出水更适用作再生水加以回收利用。     

全国政协委员徐旭东建议设置内陆水体遥感卫星

<正>"当前水色遥感传感器主要面向的是海洋环境,却没有一个专门面向内陆水体水色遥感的。"针对全球内陆水体共同面临的富营养化问题,全国政协委员、中科院水生所副所长徐旭东提出,建造和发射内陆水体水色遥感卫星。"卫星遥感技术具有监测范围广、频次高、成本较低的优势。"徐旭东解释说,这为实时大范围水体动态监测提供了有力工具。据悉,当前主要面对海洋环境的水色传感器虽然在光谱分辨率、时间分辨率以及信噪比方面具有优势,但空间分辨率普遍不高,限制了在内陆水体水色遥感中的应用。徐旭东分析说,内陆水体水色/水质遥感目前主要使用陆地卫星多光谱传感器,具有较高的空间分辨率,但时间分     

纺锤芽孢杆菌(Bacillus fusiformis)降解萘的特性及动力学

在前期研究中发现,纺锤芽孢杆菌(Bacillus fusiformis,BFN)可以用于降解水溶液的萘,为了解其降解过程,发现BFN菌生长量随着溶液中的萘的含量增加而提高。其中,萘的含量分别是30、50、100和200 mg/L时,BFN的生物量OD600值分别为0.057、0.081、0.126和0.193;降解培养基溶液COD的去除率分别为59.4%、65.3%、69.2%和70.6%,说明BFN菌在生长的过程中利用萘作为碳源。同时,动力学拟合发现,对不同含量萘的降解过程都符合一级降解动力学方程,且BFN菌的生长过程满足逻辑斯蒂方程。扫描电镜图表明,BFN菌在萘的存在下生长得更好。紫外光谱显示波长为276 nm的萘的吸收峰在降解后下降很多。红外光谱数据则表明,降解液中有2组新的吸收峰出现:一组出现在2 878、2 930和2 968 cm-1处,说明在萘的降解过程中有新的羧酸类生成;另一组出现在3 438、3 667和3 731 cm-1处有新的酚类物质生成。