Chemical characterization and source apportionment of PM1 and PM2.5 in Tianjin, China: Impacts of biomass burning and primary biogenic sources

The submicron particulate matter (PM₁) and fine particulate matter (PM_2.5) are very important due to their greater adverse impacts on the natural environment and human health. In this study, the daily PM₁ and PM_2.5 samples were collected during early summer 2018 at a sub-urban site in the urban-industrial port city of Tianjin, China. The collected samples were analyzed for the carbonaceous fractions, inorganic ions, elemental species, and specific marker sugar species. The chemical characterization of PM₁ and PM_2.5 was based on their concentrations, compositions, and characteristic ratios (PM₁/PM_2.5, AE/CE, NO₃^?/SO₄^2?, OC/EC, SOC/OC, OM/TCA, K+/EC, levoglucosan/K⁺, V/Cu, and V/Ni). The average concentrations of PM₁ and PM_2.5 were 32.4 µg/m³ and 53.3 µg/m³, and PM₁ constituted 63% of PM_2.5 on average. The source apportionment of PM₁ and PM_2.5 by positive matrix factorization (PMF) model indicated the main sources of secondary aerosols (25% and 34%), biomass burning (17% and 20%), traffic emission (20% and 14%), and coal combustion (17% and 14%). The biomass burning factor involved agricultural fertilization and waste incineration. The biomass burning and primary biogenic contributions were determined by specific marker sugar species. The anthropogenic sources (combustion, secondary particle formation, etc) contributed significantly to PM₁ and PM_2.5, and the natural sources were more evident in PM_2.5. This work significantly contributes to the chemical characterization and source apportionment of PM₁ and PM_2.5 in near-port cities influenced by the diverse sources.     

固相萃取—ICP-MS分析西藏咸水湖泊中的微量元素

本研究建立了一种以NOBIAS PA1螯合树脂为富集手段,结合电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）测试富含有机碳的咸水湖泊中Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn的分析方法.该方法首先使用UV/H₂O₂法对湖泊水体进行消解,去除有机络合作用对Co和Cu的干扰;然后对咸水中的微量元素进行预富集,并使用醋酸铵去除树脂上吸附的盐类;最后使用HNO₃洗脱样品并用ICP-MS进行测试.结果表明,在pH值6.35±0.30的情况下,不同微量元素流程空白值为0.49~6.43ng/kg;检出限为0.17~4.55ng/kg;样品的回收率为99%~102%.该方法用于西藏雅根错、色林错、昂仁金错的测试结果显示,该方法加标（内标元素In）回收率>99%;样品（n=3）的相对标准偏差<5%.本方法适用于内陆湖泊尤其是富含有机质的咸水湖泊（包括盐湖）微量元素分析.     

Methylopila sp.SD-1与大豆联合修复苯磺隆污染土壤

分离得到1株苯磺隆降解菌株SD-1,根据表型、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析,将其鉴定为Methylopila sp.SD-1,为首次报道能够降解苯磺隆的Methylopila属菌株,其在4d内完全降解50mg/L苯磺隆,最适降解温度、pH值分别为30℃和7.0,降解中间产物对大豆的毒性显著降低.大豆根系分泌物能促进菌株SD-1的生长,培养5d,菌株SD-1的数量由1.0×10⁷CFU/mL增至6.7×10⁷CFU/mL.分泌物中含有16种氨基酸,菌株SD-1对其中的Asp、Glu和Phe表现出明显的趋化性.接种菌悬液至苯磺隆污染土壤（3mg/kg）并种植大豆幼苗,培养4d,菌株SD-1依赖趋化性向大豆根系运动并定殖,存活率提高,根际土壤中苯磺隆的降解率相较于未种植大豆的处理提高36.0%.     

低温下AHLs对多级A/O工艺中好氧生物膜特性的影响

针对低温条件下多级A/O工艺出水氨氮容易超标问题,进行外源添加酰基高丝氨酸内酯类信号分子（AHLs）对低温下多级A/O工艺好氧段生物膜特性的影响研究.结果表明:添加100nmol/L的己酰基高丝氨酸内酯（C6-HSL）后生物膜硝化效率提高了22.34%,十二烷酰基高丝氨酸内酯（C12-HSL）则将生物附着量提高了24.47%,且C6-HSL和C12-HSL对生物膜硝化效率和生物附着量的提高作用均具有长期性.这是因为C6-HSL能够将低温下好氧段生物膜硝化活性提高17.56%,而C12-HSL可以将胞外聚合物（EPS）中蛋白质（PN）的含量提高67.37%.此外,C6-HSL和C12-HSL均能促进对应信号分子的内源释放,因此对生物膜硝化活性和附着性能具有长期积极影响.高通量测序分析表明C6-HSL可提高Nitrosomonas（亚硝化单胞菌）的丰度,故能提高R2中生物膜硝化活性;而外源添加C12-HSL对Rhodobacter（红杆菌属）丰度影响较大,这是实验组R5生物膜EPS中PN含量增加的重要原因.     

A2/O-BCO系统中碳源类型对反硝化除磷及菌群结构的影响

采用厌氧/缺氧/好氧-生物接触氧化(A²/O - BCO)工艺处理低碳氮(C/N)比污水, 考察单因素碳源(阶段Ⅰ: 乙酸钠; 阶段Ⅱ: 乙酸钠+丙酸钠; 阶段Ⅲ: 丙酸钠)对有机物去除以及同步脱氮除磷的影响, 并重点探究乙酸钠、丙酸钠混合碳源条件下内碳源(PHA、Gly)的转化利用以及反硝化除磷(DPR)机理, 同时通过高通量测序对比了不同阶段微生物菌群结构的演变规律.结果表明: 混合碳源提高了有机物、氮、磷的同步去除效率, 厌氧段内碳源转化量为226mg/h, 释磷量高达30.58mg/L, DPR效率稳定在90%以上; 批次试验表明反硝化聚磷菌(DPAOs)占聚磷菌(PAOs)的比例为72.42%, 基本实现了DPAOs的富集; 高通量测序结果表明混合碳源更有利于形成独特的OTUs菌群, PAOs(包括Accumulibacter和Acinetobacter)和DPAOs (包括Dechloromonas和Pseudomonas)总量高达29.13%(> 16.18%(阶段Ⅲ) > 14.34%(阶段Ⅰ)), 有效促进了碳源的高效利用以及反硝化除磷效率; BCO反应器中氨氧化菌(AOB, 包括Nitrosomonas和Nitrosomonadaceae)和亚硝酸盐氧化菌(NOB, 以Nitrospira为主)总量从3.89%(N1)增加到23.09%(N2)、37.23%(N3), 为反硝化除磷提供充足的电子受体; 此外, 建立了基于碳源高效利用的运行调控策略, 以期为A²/O - BCO工艺的推广应用提供理论参考.     

Improving of photocatalytic activity of barium ferrate via bismuth and copper co-doping for degradation of paracetamol under visible light irradiation

Nanosized Ba_{1- x}Bi_xFe_1-xCu_xO₃（12–50 nm） with x values of 0, 0.01, 0.05, and 0.1 system was prepared using the Pechini method. Structural, morphological, surface and optical characterizations were performed for the prepared samples. Cubic phase was the predominant phase for the undoped BaFeO₃ and Bi and Cu co-doped BaFeO₃ samples. Minor phases of monoclinic Ba₂Fe₂O₅, orthorhombic BaFe     

通海阀箱消声器环境试验研究

目的验证通海阀箱消声器的环境适应性。方法分析通海阀箱消声器的结构组成、工作原理、使用环境。综述环境试验的相关标准,并对GJB 150A军用装备实验室环境试验办法中有关水面船舶部分进行剪裁,依据GJB 150A开展倾斜摇摆试验、振动试验、冲击试验,确定上述试验的方法、相关参数,并设计模拟海水环境的工装。结果消声器在施加了上述试验的环境应力后,外观结构无明显变形,紧固件无松脱、断裂等。通海阀箱消声器声学性能无明显下降,插入损失保持大于8 dB。结论通海阀箱消声器在恶劣的环境条件下具有较高的可靠性。GJB 150A部分试验参数设计过于保守,对船舶非电子设备影响较小,可依据实测应力量值进行试验。     

乙酸钠丙酸钠配比对A2/O-BCO反硝化除磷及菌群结构的影响

采用厌氧/缺氧/好氧和生物接触氧化反应器（A²/O-BCO）组成的反硝化除磷系统处理模拟生活污水,通过调节进水乙酸钠、丙酸钠的配比（乙酸钠：丙酸钠分别为1：0,2：1,1：1,1：2和0：1）,考察了系统对有机物的去除以及同步脱氮除磷的影响,同时通过高通量测序对比了不同配比下微生物菌群结构的变化.结果表明：乙酸钠丙酸钠配比对有机物和NH₄⁺-N的去除影响较小,对厌氧段有机物的消耗和TN的去除率以及磷的释放和吸收影响较为明显;TP去除率仅为50.3%~56.8%,需进一步优化系统的运行参数.当乙酸钠：丙酸钠=1：1时,厌氧段有机物消耗量最大,占有机物流入量的61.2%,厌氧释磷量最大（23.2mg/L）且缺氧吸磷率最高（71.4%）,而TN的去除效果则随丙酸钠含量的增加而增加.高通量测序结果表明：A²/O反应器中微生物多样性降低,混合碳源污泥中微生物多样性比单一碳源更丰富;驯化后的污泥中绿弯菌（Chloroflexi）和螺旋菌（Saccharibacteria）减少,变形菌（Proteobacteria）和拟杆菌（Bacteroidetes）增加.BCO反应器中Nitrospira和Nitrosomonas总占比为2.1%~31.4%,且抑制亚硝酸盐氧化菌（NOB）的活性,有利于短程硝化的实现.     

壳聚糖改性4A沸石分子筛颗粒去除低温水中硝酸盐的机理研究

为解决我国北方严寒地区常规工艺难以有效去除低温地下水中硝酸盐污染的问题,以4A沸石分子筛为载体,通过壳聚糖改性制备出一种具有低温去除水中硝酸盐功能的吸附颗粒,有望作为吸附剂应用于常规水处理工艺的提标改造.通过小试试验,研究壳聚糖改性4A沸石分子筛颗粒去除低温水中硝酸盐的反应机理,分析其去除硝酸盐过程的吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学,并通过pH_PZC（零电点）测定、FT-IR（傅里叶红外光谱）和XPS（X射线光电子能谱）进一步分析其反应前、后表面物化特性.结果表明:①在温度为8~10℃下,壳聚糖改性4A沸石分子筛颗粒对硝酸盐的吸附平衡时间为8 h,平衡吸附量为1.88 mg/g.②吸附过程符合准二级动力学模型,吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温模型,吸附热力学参数△G0 < 0、△H0>0、△S0>0,表明吸附为熵增加的吸热过程.③壳聚糖改性4A沸石分子筛颗粒的pH_PZC为10.0,FT-IR结果表明,-NH₂和-OH官能团吸附了水中的硝酸根离子,XPS结果表明,N（1s）和O（1s）元素在吸附过程中参与反应.研究显示,壳聚糖改性4A沸石分子筛颗粒分子结构中的-NH₂和-OH基团通过静电结合和氢键作用与硝酸根离子进行吸附反应.      

不同污水处理工艺非二氧化碳温室气体的释放

甲烷和氧化亚氮是两种重要的非二氧化碳温室气体.城市污水处理厂是甲烷和氧化亚氮的重要释放源.因此,为探究不同污水处理工艺甲烷和氧化亚氮的释放现状和变化规律,通过浮流式表面集气罩对西安市第三污水处理厂（Orbal氧化沟工艺）和第四污水处理厂（A/A/O工艺）生物处理过程中甲烷和氧化亚氮的排放情况进行测定,比较不同污水处理工艺中非二氧化碳温室气体的释放情况,并以第四污水处理厂为例研究溶解氧、温度对非二氧化碳温室气体释放量的影响.结果表明,西安市第三污水处理厂每m³进水释放甲烷1181 mg（以CH₄计）、氧化亚氮36.20 mg（以N₂O计）,西安市第四污水处理厂每m³进水释放甲烷209 mg（以CH₄计）、氧化亚氮54.64 mg（以N₂O计）.温度、曝气方式、溶解氧浓度、亚硝酸盐氧化速率和最大产甲烷活性是甲烷和氧化亚氮释放量的重要影响因素.