武汉市春季大气PM2.5中水溶性离子特征

运用大气PM_(2.5)水溶性组分及其气态前体物在线监测系统(GAC-IC)于2017年3月5—12日对武汉市大气PM_(2.5)中水溶性组分进行了在线监测,分析了PM_(2.5)中主要水溶性离子的化学特征和作用机制。结果表明:实验期间武汉市大气PM_(2.5)中水溶性组分与气态前体物间存在明显的二次转化过程,二次反应是PM_(2.5)的重要来源。监测期间,PM_(2.5)中NO_3~-、SO_4~(2-)和NH_4~+的平均质量浓度分别为24.3、16.9、15.0μg/m~3,是PM_(2.5)中重要的水溶性无机离子,占PM_(2.5)质量浓度的40%~70%。硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)平均值分别为0.52和0.27,表现出较为明显的二次污染特征。通过相关性分析发现:监测点位周边大气PM_(2.5)中NH_4~+与NO_3~-、SO_4~(2-)有良好的相关性,且表现为富氨状态,大气中铵能较好地中和SO_4~(2-)和NO_3~-。     

神经网络用于光度法同时测定多种重金属离子

采用可见分光光度法,通过构筑16-5-4多目标神经网络模型实现同时测定溶液中Cd2+、Pb2+、Cu2+、As3+的含量。实验以4-(2-吡啶偶氮)-间苯二酚(PAR)作为显色剂,采用"多因素多水平可视化设计法"设计样本,在4种组分可见吸收光谱严重重叠的390~480 nm范围内,选取16个特征波长处的吸光度作为输入信号,应用"留二法"原则训练BP网络。网络准确预测了结果,Cd2+、Pb2+、Cu2+、As3+的平均回收率分别为100.10%、100.03%、100.09%、99.99%,测定结果的相对标准偏差分别为0.18%、0.12%、0.26%、0.13%,达到了4种组分含量同时测定的目的。     

灰霾期间武汉城市区域大气污染物的理化特征

利用湖北省大气复合污染自动监测站2013年的全年监测数据,分析了灰霾期间武汉城市区域大气污染物的理化特征。霾日主要出现在春季、秋季和冬季。霾日与非霾日大气污染物质量浓度和气象参数的对比分析结果显示:高湿度、静风是武汉城市区域霾日的重要气象特征;PM1、PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2、CO、NH3的质量浓度,SOR、NOR值以及PM_(2.5)中的二次无机离子(SO2-4、NO-3、NH+4)和部分元素(Pb、Se、Cd、Zn、K)的质量浓度均在霾日明显高于非霾日,而霾日SO2质量浓度仅在冬季略高于非霾日。选取2013年1月的连续灰霾日进行相关性分析,结果表明:污染组分主要来自当地排放(包括直接排放和二次形成),并受当地气象条件影响。此次灰霾过程中PM_(2.5)中的硫酸盐和硝酸盐主要来自气相反应,气态NO_2主要生成了气态HNO_3,而不是HNO_2。     

PM2.5中典型水溶性离子在线观测标准曲线优化研究

为了研究在线离子色谱法测定大气PM2.5中NH4^+、NO3^-、SO4^2-的不确定性来源,探讨了标准曲线的浓度范围及浓度梯度设置对离子浓度结果的影响,并对标准曲线设定方案进行了优化。结果表明:不同浓度范围的标准曲线对于NH4+的浓度结果有较大的影响,存在1. 87%~14. 91%的偏差,对于NO3^-、SO4^2-的影响较小,相对偏差分别为2. 94%和2. 82%;非均匀布点和均匀布点标准曲线定量NH4+的结果存在4. 15%~4. 25%的偏差,对于NO3^-和SO4^2-,相对偏差分别为0. 10%和5. 99%。对于二次拟合的NH4^+,在样品浓度波动较大时,可以将样品划分为低浓度范围和高浓度范围,分别选用低浓度段标准曲线和高浓度段标准曲线,以期得到更合理的浓度结果。     

生态修复产业化模式研究——以北京门头沟国家生态修复示范基地为例

生态修复是对区域受损害自然生态系统过程和功能的重建,往往偏重于技术的研究和应用示范。但随着传统生态修复在区域实践过程中产生的经济瓶颈,尤其是面临区域产业转型问题的突显,生态修复的产业化及其运行模式已成为国内外学者关注的重点。本文以北京门头沟国家生态修复示范基地为例,从产业复合生态系统角度,突破传统产业限制,建立了自然生态修复示范产业、人文生态修复主导产业和经济生态修复引导产业三位一体的产业网络模式,并针对示范基地内的各种具体生态修复领域进行了产业生态链(网)的设计。最后对建立这种新型生态修复产业模式的意义和所面临的问题进行了探讨。     

改进分光光度法测Ni以规避大量干扰离子

为测定含大量干扰离子的水样中镍的浓度,提出一种改进的分光光度法。即以多种物质的吸光曲线回归方程,将实时测得的水样吸光度分解成多种物质的吸光度,利用多元一次方程进行求解并计算出浓度的方法。新方法在不进行修正时,对含Cr6+干扰的水样Ni2+测定的结果,误差较小。多组分的水样测量吸光度误差较大,通过引入修正系数修正后误差大幅下降。方法中Ni2+、Fe3+的吸光度与显色时间基本无关;而对于Mn2+、Cu2+和Cr6+,显色时间应控制在0.5～2.5 min内或10 min外,以保证测得吸光度值的稳定与准确。对组成不同的含Mn2+和Fe3+水样测得的Ni2+浓度分析,变异系数(CV)4.74%,检出限为0.275 mg/L,精确度和精密度较好。同时,这种规避方法还具有其他作用,可以在分析组分的同时粗略算出含量。     

皂化改性橘子皮生物吸附剂对重金属离子的吸附

以生物废料橘子皮(OP)为原料,经乙醇、氢氧化钠处理,得到改性橘子皮生物吸附剂SOP,将其用于对重金属离子Cu2+、Pb2+、Cd2+、Zn2+和Ni2+的吸附。研究了溶液pH、吸附时间和重金属离子初始浓度对SOP吸附性能的影响。结果表明,重金属离子在生物吸附剂上的吸附速率快,符合准二级动力学方程。SOP对重金属离子的吸附等温线符合Lang-muir模型,根据Langmuir模型计算SOP对Cu2+、Pb2+、Cd2+、Zn2+和Ni2+的饱和吸附量分别为56.82、152.4、66.27、33.90和23.02 mg/g,均高于改性前。常见阳离子的存在对重金属离子吸附的影响较小,改性后的橘子皮生物吸附剂可以再生重复使用4次以上,是性能良好的重金属离子吸附剂。     

催化裂化钠碱脱硫液中钙镁离子的去除

研究了化学沉淀法和氨基膦酸型螯合树脂吸附法对催化裂化钠碱脱硫液中Ca~(2+)和Mg~(2+)的去除效果。实验结果表明:NaOH沉淀法可有效去除钠碱脱硫液中的Mg~(2+),当溶液pH为12、反应时间为15 min时,Mg~(2+)去除率达91.6%;NaOH-Na_2CO_3联合沉淀法无法去除钠碱脱硫液中的Ca~(2+);经过NaOH溶液有效除Mg~(2+)后的脱硫液再采用氨基膦酸型螯合树脂吸附柱去除其中的Ca~(2+)和Mg~(2+),可使出水硬度小于2 mg/L。提高进水pH、降低进水流量、降低进水硬度均可提高单位体积树脂的处理水量。     

重金属离子对活性污泥处理污水的影响

研究了Hg2+、Cd2+、Pb2+3种金属离子对活性污泥系统处理污水效能的影响。通过对出水理化指标和生物指标的测定反映Hg2+、Cd2+、Pb2+对活性污泥系统运转效能的影响。结果表明:实验第4 d,Hg2+(0.3、0.4、0.5和0.6 mg/L),Cd2+(15、20、25和30 mg/L)和Pb2+(300、400、600和800 mg/L)各实验组出水的COD、SVI等均有显著影响。在实验中得出,对COD影响最为明显的为浓度600 mg/L和800 mg/L Pb2+实验组,在第4 d时,出水的COD去除率已经为零。锐利楯纤虫对Hg2+的浓度变化耐受力较强;点钟虫对Cd2+的浓度变化耐受力较强;杯钟虫对Cd2+的浓度变化耐受力较强。锐利楯纤虫对Pb2+和Cd2+的浓度变化较为敏感;点钟虫对Hg2+的浓度变化较为敏感;小口钟虫对Pb2+的浓度变化较为敏感。     

电感耦合等离子体质谱法测定尘土样品中贵金属元素的研究

建立了用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定尘土样品中贵金属元素Au、Pt、Pd、Ir、Ru、Rh的方法.样品用王水微波消解后,试液直接用ICP-MS同时测定上述6种贵金属元素.以Sc、Y、In作为内标物质,补偿了基体效应;选择适当的待测元素同位素克服了质谱干扰;确定了最佳测定条件.结果表明,6种贵金属元素的检出限为0.004～0.006 μg/L,线性关系良好,相关系数r≥0.999 2,回收率为83%～97%,RSD＜3.6%.该法准确、快速、简便,已成功地应用于尘土样品中微量贵金属元素的测定.