Synthesis,crystal structure,photodegradation kinetics and photocatalytic activity of novel photocatalyst ZnBiYO4

ZnBiYO4 was synthesized by a solid-state reaction method for the first time. The structural and photocatalytic properties of ZnBiYO4 were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and UV–Vis diffuse reflectance.ZnBiYO4 crystallized with a tetragonal spinel structure with space group I41/A. The lattice parameters for ZnBiYO4 were a = b = 11.176479  and c = 10.014323 . The band gap of ZnBiYO4 was estimated to be 1.58 e V. The photocatalytic activity of ZnBiYO4 was assessed by photodegradation of methyl orange under visible light irradiation. The results showed that ZnBiYO4 had higher catalytic activity compared with N-doped Ti O2 under the same experimental conditions using visible light irradiation. The photocatalytic degradation of methyl orange with ZnBiYO4 or N-doped Ti O2 as catalyst followed first-order reaction kinetics, and the first-order rate constant was 0.01575 and 0.00416 min-1for ZnBiYO4 and N-doped Ti O2, respectively. After visible light irradiation for 220 min with ZnBiYO4 as catalyst, complete removal and mineralization of methyl orange were observed. The reduction of total organic carbon, formation of inorganic products, SO2-4and NO-3, and evolution of CO2 revealed the continuous mineralization of methyl orange during the photocatalytic process. The intermediate products were identified using liquid chromatography–mass spectrometry. The ZnBiYO4/(visible light) photocatalysis system was found to be suitable for textile industry wastewater treatment and could be used to solve other environmental chemical pollution problems.     

复杂目标散射均值预估方法

目的对小于传统远场距离条件下目标散射特性均值进行测量。方法通过MLFMM软件仿真手段,给出舰船模型在自由空间的近场散射仿真与分析结果,包括随入射频率和探测距离的变化曲线。结果随着探测距离的缩减,舰船目标的近场散射与远场散射的差别较大,但二者的均值却较为一致。基于此,提出基于成像理论的定量预估均值方法,通过近场散射特性评估,所获得的结果与远场条件下的均值结果基本一致。结论仿真结果验证了该方法的准确性,提出的分析方法可为大型目标散射特性测量提供解决途径。     

基于轻量级梯度提升机的南京大气臭氧浓度预测

采用南京地区2015年1月至2016年12月期间的空气质量数据和常规气象资料数据,分析了南京地区O₃浓度变化特征,建立基于轻量级梯度提升机(LightGBM)的O₃浓度预测模型,并将该模型与支持向量机、循环神经网络和随机森林等3种在空气质量预测方向上常用的机器学习方法进行了对比,验证模型的有效性和可行性.结果表明,南京地区O₃浓度变化具有显著的季节性差异,浓度变化受前期浓度、气象因子和其他空气污染物浓度的共同影响.LightGBM模型较为准确地预测了南京地区地面O₃浓度(R²=0.92),且该模型的预测精度和计算效率等性能优于其他模型.尤其是在容易出现臭氧污染的高温天气,该模型预测准确性明显高于其他模型,模型稳定性较好.LightGBM具有预测准确度高、稳定性好、有良好的泛化能力和运算时间短等特点,在O₃浓度预测方面具有显著的优势.     

近地面NO_2浓度卫星遥感估算问题

对卫星遥感监测大气NO_2的差分算法涉及的科学问题进行了综述,包括去除大气散射和地表反射噪声影响、大气拉曼散射引起的Ring效应校正、不同大气成分分离和观测垂直归一化等问题。国际上通过剔除平流层NO_2获得对流层柱浓度产品,文章绕开平流层NO_2获取问题,提出了结合大气化学模式模拟的垂直廓线直接估算近地面NO_2浓度技术方法,以更好地满足环境空气质量的观测需求,阐述了几个影响NO_2反演精度的相关问题。     

空间溢出视角下的环境规制与绿色发展——困境还是协调？

绿色发展是未来经济发展的必然趋势,提升绿色全要素生产率是实现绿色发展的重要途径,环境规制是解决环境问题的有效保障。本文采用2004—2019年30个省级面板数据,构建动态空间杜宾模型,实证研究了环境总体规制、工业废气规制、工业废水规制、工业固体废物规制和光污染规制对绿色全要素生产率的空间溢出影响。研究发现,环境总体规制对本地绿色全要素生产率的影响呈U形,工业废气规制、工业废水规制和工业固体废物规制的研究结果存在同一规律,而光污染规制起抑制作用。总体规制对邻地绿色全要素生产率的影响呈倒U形,具体规制的影响各不相同,工业废气规制与总体规制的结果类似,而工业废水规制的空间溢出效应表现为负,工业固体废物规制和光污染规制的空间溢出效应不显著。本文从实证角度验证了“绿水青山”和“金山银山”的兼容性,环境规制和效率提升并不矛盾。在制定环境政策时,需考虑区域间的相互协调和实际产业情况。     

Parameters e ect on heterogeneous photocatalysed degradation of phenol in aqueous dispersion of TiO2

Photocatalytic degradation of phenol selected as model compound of organic pollutant had been investigated in aqueous titanium dioxide (TiO2) dispersion under UV irradiation. The e ects of various parameters such as pH, catalyst concentration, phenol concentration, anions, metal ions, electron acceptors, and surfactants on the photocatalytic degradation of phenol were investigated. The degradation kinetics was determined by the change in phenol concentration employing UV-Vis spectrometry as a function of irradiation time. The degradation kinetics of phenol follows pseudo first-order kinetics. The results showed a significant dependence of the photocatalytic degradation of phenol on the functional parameters. The probable promising roles of the additives on the degradation process were discussed     

煤烟粒子中PAHS光化学降解的动力学

 利用TEFLON薄膜室内光化学烟雾箱研究了光强、湿度和温度对燃煤烟颗粒物上多环芳烃（PAH_s）的光化学降解速率的影响。结果表明，PAH_S光解速率常数随光强、湿度和温度的升高而增大。在冬季低光强和低水蒸汽浓度的条件下，PAH_s降解速率很小，可在大气中停留数日，因而可传输较远距离。在夏季高光强和高水蒸汽浓度条件下，PAH_s在数小时内即全部降解。通过对光强、水蒸汽浓度和温度的实验数据进行多元回归，得到了降解速率常数与各参数的函数式，即降解反应的动力学方程式。     

高锰酸钾强化处理微污染水技术在黄河兰州段水质污染中的应用

本文分析了常规处理微污染水工艺不足与高锰酸钾除微污染技术的先进性和实用性,阐述了高锰酸钾除微污染技术的特点、原理及发展,并且通过对黄河兰州段水质状况及其采用高锰酸钾除微污染技术处理的可行性分析,提出高锰酸钾除微污染技术是减轻兰州供水水源水质污染的一条新途径.     

光污染的危害及防治措施

光污染会引起人的视觉疲劳和视力下降,导致儿童性早熟,而且也危及野生动植物.光污染给天文学家观察星空造成了很大的困难,给航空和行车也带来了很大的威胁.降低日常生活用灯亮度最高指数,在必需大亮度的生产环境中给作业者配以防眩镜,在汽车上安置双焦防眩照明灯,对光源分布做出合理安排,不安装对空灯光装置等可有效减少光危害.     

华北地区紫外与可见光辐射在大气中的传输

根据对华北地区2年观测资料的分析以及实际天气条件下紫外辐射(UV)和可见光辐射(VIS)的经验模式,研究了UV、VIS在大气中的传输,得到了大气中物质成分与不同波段太阳辐射相互作用的不同特征和规律.结果表明,对于UV传输,水汽因子的重要性远大于散射因子;对于VIS传输,散射因子的重要性大于水汽因子.受水汽和散射因子衰减的影响,到达地面的UV、VIS表现出一定的地域特色,华北地区到达地面的UV、VIS均以散射因子的贡献为主,在紫外、可见光波段,散射因子的贡献分别为62.55%、95.76%.经水汽因子衰减到达地面的UV大于VIS,经散射因子衰减到达地面的VIS远远大于UV.整体上,华北地区SD/SQ(散射辐射/总辐射)年均值由南到北逐渐降低,地面UV、VIS由南到北逐渐增加.仅受水汽因子影响,华北地区损失于大气中的UV、VIS能量分别为19.30、16.54W.m-2;仅受散射因子影响,华北地区损失于大气中的UV、VIS能量分别为35.31、311.07W.m-2.华北地区UV和VIS的能量损失季节变化明显,并表现出由南到北减小的趋势.UV、VIS在大气中传输时,一部分能量被大气中的物质成分在化学和光化学反应中吸收和利用,这一能量影响到大气中的各种基本过程,在未来研究中应予以高度重视.利用能量方法并结合对测量数据的分析来研究大气中物质与辐射能量的相互作用,特别是能量在大气中的利用、分配、时空变化等是一种有效、客观的方法.UV对水汽的敏感性远大于VIS对水汽的敏感性,UV和VIS对SD/SQ的敏感性大于对水汽的敏感性.