2019年5月上海复合污染过程中挥发性有机物的污染特征及来源

本研究基于2019年5月上海市臭氧（O₃）和细颗粒物（PM_2.5）复合污染期间获得的城区大气中挥发性有机物（VOCs）的观测结果,分析了大气中VOCs的污染特征及其与二次生成的关系,同时解析了气团的潜在来源及VOCs的人为源贡献.结果表明,2019年5月上海市O₃与PM_2.5共出现4次污染过程,在平均气温约26℃,相对湿度约40%左右的气象条件下,发生了PM_2.5和O₃同步超标的复合污染现象.VOCs光化学消耗程度与O₃最大净增长量呈现明显的正相关,二次有机气溶胶生成潜势（SOA_P）与PM_2.5日均值呈现明显的正相关.VOCs物种中对臭氧生成有重要贡献的关键活性组分为：间/对-二甲苯、乙烯、甲苯、丙烯和邻-二甲苯等,在臭氧污染日,乙烯和丙烯等关键活性组分的臭氧生成潜势（OFP）百分比贡献进一步加强;对二次有机气溶胶（SOA）有重要贡献的关键活性组分为：甲苯、间/对二甲苯、乙苯、邻-二甲苯和1,2,3-三甲苯,在PM_2.5污染日,甲苯、乙苯、邻-二甲苯和1,3,5-三甲苯等关键活性组分的SOA_P的百分比贡献会进一步加强.     

内质网应激和氧化应激通路对DINP诱发Allergic March的介导作用

为了研究增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯（diisononyl phthalate,DINP）致Allergic March的作用机制,以雄性BALB/c小鼠为受试动物,随机分为5组,包括空白对照组（生理盐水）、20 mg·kg^-1 DINP组、OVA组、20 mg·kg^-1 DINP+OVA组和4-苯基丁酸（4-PBA）拮抗组（20 mg·kg^-1 DINP+OVA+4-PBA）,染毒周期为47 d.以肺组织匀浆测定活性氧（reactive oxygen species,ROS）、还原型谷胱甘肽（glutathione,GSH）、丙二醛（malondialdehyde,MDA）和一氧化氮（nitric oxide,NO）.采用ELISA试剂盒检测血清中总免疫球蛋白E（T-IgE）、OVA特异性免疫球蛋白E（OVA-IgE）和白细胞介素-33（IL-33）评价机体的炎症因子,并同时观察肺组织的病理变化结果.与生理盐水组比较,OVA组的肺功能、Th2免疫系统功能亢进的分子、氧化应激指标和肺组织病理学损伤都有所加重.与OVA组比较,20 mg·kg^-1 DINP+OVA组的肺功能、Th2免疫系统功能亢进的分子、氧化应激指标和肺组织病理学损伤同样也有所加重.而4-PBA拮抗组（20 mg·kg^-1 DINP+OVA+4-PBA）与20 mg·kg^-1 DINP+OVA组相比较,其各项指标都有了明显的减轻.实验结果表明,20 mg·kg^-1的DINP能加重小鼠的Allergic March,内质网应激拮抗剂4-PBA可使Allergic March症状减轻,对小鼠肺组织起保护作用,说明内质网应激通路可能通过调节氧化应激介导了DINP所致的Allergic March.     

高能电子沉降对北半球冬季中高层大气活性氮和臭氧影响的数值模拟

高纬度地区平流层臭氧浓度对极地地表生物地球化学过程影响巨大,近年来高能电子沉降对大气臭氧和活性氮的影响成为新的关注点。本工作基于化学-气候耦合模式SOCOL3.0,参考第六次耦合模式比较计划（CMIP6）推荐的低能量电子（LEE）和中能量电子（MEE）的参数化方案构建了SOCOL-EPP-ECNU化学-气候模式,利用该模式对高能电子沉降对中高层大气活性氮（NO_x）和臭氧的影响进行了敏感性试验和评估。结果表明,中高层大气对于LEE效应产生的NO_x通量的上边界条件设定敏感度很高,该设定对模式模拟效果有决定性意义。加入LEE和MEE通量后,模式对北半球冬季平流层中下层NO_x浓度的模拟精度得到提高,同时也使北半球冬季平流层中下层气温的模拟得到改善。模拟结果指示,加入LEE和MEE,进一步完善对高能粒子沉降的模式描述,有助于提高模式对大气化学成分及气候要素模拟的准确度。     

Production of ammonia from plasma-catalytic decomposition of urea: Effects of carrier gas composition

Effects of carrier gas composition(N_2/air) on NH_3 production, energy efficiency regarding NH_3 production and byproducts formation from plasma-catalytic decomposition of urea were systematically investigated using an Al_2 O_3-packed dielectric barrier discharge(DBD) reactor at room temperature. Results show that the presence of O_2 in the carrier gas accelerates the conversion of urea but leads to less generation of NH_3. The final yield of NH_3 in the gas phase decreased from 70.5%, 78.7%, 66.6% and 67.2% to 54.1%, 51.7%, 49.6% and 53.4% for applied voltages of 17, 19, 21 and 23 kV, respectively when air was used as the carrier gas instead of N_2.From the viewpoint of energy savings, however, air carrier gas is better than N_2 due to reduced energy consumption and increased energy efficiency for decomposition of a fixed amount of urea. Carrier gas composition has little influence on the major decomposition pathways of urea under the synergetic effects of plasma and Al_2 O_3 catalyst to give NH_3 and CO_2 as the main products. Compared to a small amount of N_2 O formed with N_2 as the carrier gas, however,more byproducts including N_2O and NO_2 in the gas phase and NH_4 NO_3 in solid deposits were produced with air as the carrier gas, probably due to the unproductive consumption of NH_3, the possible intermediate HNCO and even urea by the abundant active oxygen species and nitrogen oxides generated in air-DBD plasma.     

Development of activated carbon from Nerium oleander flower and their rapid adsorption of direct and reactive dyes

The present study investigates the thermally activated carbon derived from Nerium oleander flower which was used an adsorbent. Physicochemical properties of Nerium oleander flower carbon (NOFC) were characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and Fourier transform infrared for the removal of DTB (Direct Turquoise Blue) and RR-HE7B (Reactive red–HE7B) dyes from aqueous solution. Adsorption studies were carried out with different pH, adsorbent dose, contact time, and initial concentration dye solution. Optimum conditions for maximum removal of DTB and RR-HE7B was achieved to be pH 2 for both dyes, adsorbent dose of 100 mg and equilibrium time of 35 and 60 min, respectively, for NOFC. The maximum adsorption capacity of NOFC was found to be 33.33 and 19.60 mg g^?1, respectively, for the removal of dye solution. The mechanism of adsorption was studied by using different kinetic models and isotherms. The results clearly showed that the NOFC adsorption was fitted to pseudo–first-order for DTB and pseudo–second-order for RR-HE7B. Equilibrium data were well fitted with both isotherm models. According to the results, NOFC can effectively remove DTB and RR-HE7B from aqueous solutions.     

污染地下水零价铁原位反应带修复技术:理论·应用·展望

ZVI-IRZ(零价铁原位反应带)是一种新兴的地下水原位修复技术,具有工程造价低、施工简单、环境扰动小、修复效果好等优势, 而ZVI(零价铁)自身理化性质、场地的水文地球化学特征以及场地的污染状况等是影响修复效果的主要因素. 当前的研究内容主要包括IRZ(原位反应带)中ZVI的反应活性、稳定性、迁移性、生物毒性以及注入方式等方面. 在修复工程中存在的问题主要体现在:①ZVIs(细粒径零价铁)在含水介质中的迁移性较差,并且多采用Fe2+、pH等间接指标考察含水层中ZVIs的分布情况;②ZVIs表面钝化而诱发介质反应活性下降;③ZVIs的潜在生物环境效应尚不明确. 因此,需要加强对ZVIs表面改性手段、作用机制、老化特性、使用寿命、解钝化及钝化抑制技术等方面的理论与应用研究,还应关注ZVIs在环境中的归趋、转化机制和暴露路径,建立生态系统尺度上的评估体系; 同时,在实际应用中,需要在系统评估污染场地水文地质条件的基础上,加强对注入含水层中ZVIs及其反应产物的原位监测技术研发和监测体系完善.      

铁/镍/炭三元内电解法降解活性艳红X-3B的研究

在传统铁炭二元内电解的基础上,研究了不同条件下投加第三种接触材料镍构成的铁/镍/炭三元内电解体系对活性艳红X-3B染料废水的处理速率和降解效果的影响。实验表明,在ZVI、镍粉和活性炭的质量比为1∶1∶1,X-3B染料废水初始浓度50 mg/L,初始p H值为4,温度20℃的恒温搅拌条件下,三元内电解体系对废水的降解效果要优于二元内电解体系。     

UV降解水溶液中吲哚美辛的动力学研究

以中压汞灯为光源,研究水环境中吲哚美辛(IDM)的紫外光降解机制.实验结果表明,IDM的光解反应符合准一级动力学规律,其降解速率常数随自身浓度的增大而减小,当IDM浓度由1 mg·L~(-1)增至12 mg·L~(-1)时,其速率常数由0.0148 min~(-1)减至0.00412 min~(-1).通过模型研究IDM的紫外光解机制时发现,其降解包括直接光解和自敏化光解,直接光解常数为0.0151 min~(-1).研究环境因子对IDM光解的影响时发现,碱性环境有利于IDM的降解,而溶解氧抑制IDM的光解,腐殖酸通过光掩蔽和自由基猝灭两个作用抑制IDM的光解,硝酸根通过接受光量子产生·OH促进IDM的降解,并通过竞争反应实验测得·OH稳态浓度为2.10×10~(-1)4mol·L~(-1),IDM与·OH的二级反应速率常数为9.86×109L·mol~(-1)·s~(-1).     

河蚬扰动沉积物界面效应及其在水中代谢速率

采用室内培养实验,研究了河蚬扰动对沉积物耗氧速率与营养盐通量的影响及河蚬在水中的呼吸与排泄速率.结果表明,河蚬增大了沉积物耗氧速率与溶解活性磷(SRP)、NH4+、NO3-向上覆水释放通量.河蚬在沉积物-水系统中产生NO3-速率与其在水中产生NO3-速率不存在显著差异.而河蚬在水中呼吸速率是其在沉积物-水中所产生净耗氧速率的4.3倍,河蚬在水中排泄SRP、NH4+速率分别为其在沉积物-水中所产生净SRP、NH4+释放速率的7.3倍与20倍.这些显著差异可能是由于河蚬在水中与沉积物中的活动形态不同.