Characterization of aerosol optical properties, chemical composition and mixing states in the winter season in Shanghai, China

Physical and chemical properties of ambient aerosols at the single particle level were studied in Shanghai from December 22 to 28, 2009. A Cavity-Ring-Down Aerosol Extinction Spectrometer（CRD-AES） and a nephelometer were deployed to measure aerosol light extinction and scattering properties, respectively. An Aerosol Time-of-Flight Mass Spectrometer（ATOFMS）was used to detect single particle sizes and chemical composition. Seven particle types were detected. Air parcels arrived at the sampling site from the vicinity of Shanghai until mid-day of December 25, when they started to originate from North China. The aerosol extinction,scattering, and absorption coefficients all dropped sharply when this cold, clean air arrived.Aerosol particles changed from a highly aged type before this meteorological shift to a relatively fresh type afterwards. The aerosol optical properties were dependent on the wind direction.Aerosols with high extinction coefficient and scattering Angstrom exponent（SAE） were observed when the wind blew from the west and northwest, indicating that they were predominantly fine particles. Nitrate and ammonium correlated most strongly with the change in aerosol optical properties. In the elemental carbon/organic carbon（ECOC） particle type, the diurnal trends of single scattering albedo（SSA） and elemental carbon（EC） signal intensity had a negative correlation. We also found a negative correlation（r =-0.87） between high mass-OC particle number fraction and the SSA in a relatively clean period, suggesting that particulate aromatic components might play an important role in light absorption in urban areas.     

城市化进程对地下河中溶解态正构烷烃来源的影响

为了探明城市化进程影响下地下河溶解态正构烷烃(D-ALK)的组分特征,于2014年11月至2015年4月,分别对受不同程度城市化进程影响的老龙洞与青木关两条地下河出口(老龙洞口、姜家泉)进行采样,利用气相色谱-质谱联用仪(GCMS)对样品中的D-ALK进行定量分析.结果表明,两地D-ALK碳数分布均为n C14~n C35.其中,姜家泉中的溶解态正构烷烃总量(DT-ALK)为102~356 ng·L~(-1),平均值为230 ng·L~(-1).2014年12月、2015年1月和4月,其正构烷烃碳数分布的峰型均为"单峰-前锋"型;LMH/HMH(n C-21/n C+22)为2.0~10;在n C14~n C25内碳优势指数(CPI14~25)为0.19~0.57,主碳峰均为C16(C_(max)16).2014年11月、2015年2月与3月,其碳数分布呈"双峰"形态,LMH/HMH与CPI14~25均小于1且C_(max)16;CPI24~35为1.2~23,C_(max)31或C_(max)33;Paq分别为0.2、0.7和0.1.其中,2014年11月与2015年3月的烷烃指数(AI)分别为0.95和0.98.老龙洞出口中的DT-ALK为110~697 ng·L~(-1),平均值为310 ng·L~(-1);各月碳数分布均呈现"单峰-前峰"峰型且C_(max)16,CPI14~25小于1.在旱季,由于受到不同人为活动的综合影响,以微生物输入为主的老龙洞中的溶解态正构烷烃在含量和组分的稳定性方面均大于以微生物和微生物、植物混合输入为主的姜家泉.     

枯草芽孢杆菌对土臭素和2-甲基异冰片的降解动力学特性

土臭素(geosmin,GSM)和2-甲基异冰片(2-methylisoborneol,2-MIB)是2种普遍存在于养殖水体中的土腥异味化合物,微生物降解是去除这两种物质的有效途径.本文研究了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)降解GSM和2-MIB的动力学特性.结果表明,枯草芽孢杆菌对GSM(1 000~2 000 ng·L-1)和2-MIB(1 000~2 000 ng·L-1)具有较好的降解性能,降解率均达90%以上;枯草芽孢杆菌对这些异味化合物的降解符合伪一级反应动力学,其生物降解速率常数(K)范围为0.14~0.41,降解速率不随GSM和MIB初始浓度的变化而变化;枯草芽孢杆菌对GSM降解的最大比生长速率umax为0.311,Monod常数KS为1.73,而在降解MIB过程中枯草芽孢杆菌的生长不符合Monod方程(R2=0.781).     

钱塘江(杭州段)表层水中全氟化合物的残留水平及分布特征

为探究钱塘江(杭州段)表层水中全氟化合物(PFCs)的污染特征,应用固相萃取净化、富集与超高效液相色谱-串联质谱联用相结合的方法,对14个监测断面采集于2014年7月和2015年1月的表层水样品中16种PFCs进行了分析,研究其残留水平和分布规律.监测结果显示钱塘江(杭州段)表层水有8种PFCs不同程度的检出,包括C4和C8全氟烷基磺酸以及C4~C9全氟烷基羧酸,均为中短链PFCs.ΣPFCs质量浓度范围为0.98~609 ng·L~(-1),其中全氟辛酸(PFOA)质量浓度范围0.59~538 ng·L~(-1),为主要污染因子,全氟辛烷磺酸(PFOS)检出浓度较低,为0~2.48 ng·L~(~(-1)).污染物空间分布略有差异,位于上游兰江的兰江口和将军岩断面检出浓度较高,总体上呈现上游高于下游的趋势.特征组分含量比率显示流域内工业污废水排放是水体中PFCs残留的主要来源.钱塘江(杭州段)水体中PFCs污染与钱塘江流域上游产业布局密切相关,主要污染输入来自上游兰江,沿途吸纳的含PFCs的污废水对水体污染有一定影响.研究结果表明钱塘江水体中存在着广泛的PFCs特别是PFOA污染,需要有关部门引起足够的重视.     

丁虫腈稻田使用后对水生生物安全性初探

通过建立稻田-鱼塘模拟生态系统,研究丁虫腈在稻田-鱼塘模拟生态系统中的迁移、转化规律,及其对鱼、虾、蟹水生生物的影响。结果表明,农药丁虫腈乳油施入稻田初期,74.8%被水稻植株沾附,17.3%进入稻田水,稻田水中丁虫腈最高浓度达0.034 mg/L。施药24 h后,将稻田水排入邻近鱼塘,鱼塘水体中丁虫腈最高浓度达0.001 8 mg/L。丁虫腈在稻田水和鱼塘水中降解半衰期分别为5.0 d、8.9 d,丁虫腈在水稻土中很难降解。试验同时表明水生生物虾对丁虫腈较为敏感,对鲫鱼和蟹影响较小。因此丁虫腈稻田施用时,应注意其对虾的安全性影响。     

曝气生物流化床处理含酚废水研究

针对石化行业含酚废水总量大,毒性大,难处理的问题,采用曝气生物流化床工艺对其进行处理。结果表明:在水力停留时间为8 h时,曝气生物流化床对COD的去除率可达97.2%,对总酚的去除率可达99.6%以上。通过影响因素研究,工艺最佳pH范围为7⁸,最佳温度范围为268,最佳温度范围为26³0℃,最佳溶解氧范围为2.530℃,最佳溶解氧范围为2.5³ mg/L,对填料表面及内部的微生物相进行电镜分析发现填料表面生物相以丝状菌占优,填料内部生物量由表及里逐渐减少,丝状菌大量减少,微生物相以杆菌和球菌为主。     

五岛群汊河道污染物输移混合特性的试验研究

污染物在有多个分汊岛的群汊河道中的输运混合特性目前尚不清楚,建立存在5个分汊岛的群汊河道物理模型试验系统,通过试验研究了恒定点源排放下群汊河道中污染物扩散特性和汊道污染物混合机理,试验结果表明:来流流量的增加,使得污染物浓度整体下降,污染物混合均匀程度降低;污染物排污位置的改变,对污染物浓度的分布影响显著;支汊中,污染物沿程输运是一个逐渐混合均匀的过程,但是突扩型支汊例外,其混合均匀性有降低的现象。研究为掌握污染物在群汊河道中的输移混合特性提供了科学依据。     

火电厂烟气脱硝技术探析

介绍了烟气脱硝技术中的选择性催化还原技术SCR、选择性非催化还原技术SNCR以及混合型SNCR-SCR三种工艺。在比较三种工艺的基础上得出前两者工艺的优势和不足以及当前火电厂使用SNCR-SCR混合型烟气脱硝技术较多的原因所在。     

羧酸类药用活性化合物在生物碳质上的吸附特性

为研究生物碳质吸附在处理水土环境中羧酸类PhACs（药用活性化合物）的作用,通过比表面积、红外光谱、元素分析及电镜扫描对商业水稻秸秆生物碳质的结构与性质进行了讨论,同时研究了生物碳质对不同初始pH及不同初始质量浓度的五种羧酸类PhACs[KTP（酮洛芬）、IBP（布洛芬）、NPX（萘普生）、ASP（阿司匹林）、SYA（水杨酸）]吸附特征的影响.结果表明:吸附过程包括前期快速吸附和后期缓慢吸附至平衡两个阶段;在第一阶段,外表面吸附与大孔及中孔扩散是控制吸附的机制,在第二阶段,生物碳质内表面吸附及基质在微孔中的扩散是影响吸附的主要机制.初始pH为6.0~7.0时,等温吸附数据符合Freundlich吸附等温方程,反映了非均匀性表面的吸附特性.五种羧酸类PhACs在生物碳质上的吸附能力[通过K_d,0.01（特定液相浓度下的单点分配系数）表达]表现为NPX（24.30 g/L）> IBP（15.82 g/L）> KTP（10.44 g/L）> SYA（2.64 g/L）> ASP（1.24 g/L）.溶液初始pH变化对所选PhACs的吸附量有显著影响,初始溶液pH处于pKa±1.0范围内时,所选吸附质的吸附量达到最大值,随着初始pH的升高,所选PhACs主要以阴离子形式存在,同时生物碳质表面负电性增加,增强的静电斥力减弱了氢键作用.研究显示,氢键作用在生物碳质吸附PhACs过程中起到主要促进作用,除此之外,还受到范德华力及π-π电子供受体等多种作用驱动.      

EDTA和CA复配淋洗剂对重金属复合污染土壤的淋洗条件研究

采用不同浓度的乙二胺四乙酸(EDTA)和柠檬酸(CA)混合的淋洗方法对重金属复合(Zn、Cu、Pb、Cr、Ni)污染土壤的最佳淋洗方式进行研究,探讨了pH值、液固比、淋洗时间和淋洗顺序对其淋洗效果的影响,并分析了0.08mol/L EDTA+0.4 mol/L CA混合淋洗处理前后土壤中重金属各种形态的变化。结果表明:采用0.08mol/L EDTA+0.4mol/L CA按复配体积比为5∶5混合淋洗对多种重金属污染土壤的淋洗效果最佳,且对土壤中5种重金属的去除率明显高于同等条件下单独使用CA和EDTA的淋洗效率,去除率分别为Zn 94.7%、Cu 95.0%、Pb 91.1%、Cr 53.8%、Ni 58.1%;采用0.08mol/L EDTA+0.4mol/L CA按复配体积比为5∶5混合淋洗,当混合淋洗液pH值为4.0、淋洗时间为14h、液固比为10∶1时,Cu、Pb、Zn、Ni、Cr的洗脱率分别为93.0%、85.3%、99.0%、50.5%、45.1%;采用0.08mol/L EDTA+0.4mol/L CA混合淋洗能很好地将土壤中重金属从稳定态向不稳定态转化,进而使得土壤中重金属得以去除。