Testing of chemical substances for environmental effects—an important task for the chemical industry

Recently the heterogeneous reactions are increasingly recognised as significant in polluted areas. In this work the reactions of gases with solid alkali‐halide crystals at temperatures 200K and 300K were examined by using a recently proposed thermodynamic model (Varotsos et al., 1988) which provides the interconnection of entropy and enthalpy for various processes with well known macroscopic properties of the bulk solid.     

The biogeochemical cycles of phosphorus: A review of local and global consequences of the atmospheric input

P‐input from the atmosphere is, in many oligotrophic ecosystems, substantial for the biomass production; in some regions biomass formation may depend fully or partially on the phosphorus input from the atmosphere. As a consequence, phosphorus must be considered as an element participating in cycles involving the atmosphere, like sulfur and nitrogen. Dust and aerosols containing phosphorus are transported worldwide, linking even distant regions. Human activities enhance the amounts of P distributed. Since the concentrations of P in the atmospheric dry and wet input are usually very low, special care in sampling and analysis is a prerequisite to obtain reproducible data. Some values in the literature may be questionable.     

北京2011年10月连续重污染过程气团光化学性质研究

于2011年10月份对北京市大气痕量气体、颗粒物及单颗粒组成进行了观测,分析了观测期间各项污染物的关系、单颗粒物物理化学特征及气团光学性质,并结合后向气流轨迹分析了污染物来源.结果显示,2011年10月份存在3次明显的重污染过程:第1次过程区域性特征明显,气团光化学年龄较长,主要来源于河北省和山西省交界处;第2次过程呈区域与局地性叠加特征,气团光化学年龄开始呈现缩短趋势,气团主要来源于河北省;第3次过程中局地特征较明显,气团光化学年龄较短,主要来源于京津及河北省中北部.     

辽宁本溪大气颗粒物浓度特征

利用本溪大气成分监测站2008年3月至2009年2月大气颗粒物监测仪GRIMM180的连续监测资料,对该地区大气颗粒物的质量浓度变化、谱分布特征以及大气颗粒物与气象因素的关系进行分析研究.结果表明,本溪PM10和PM2.5平均质量浓度分别为0.086 mg.m-3和0.058 mg.m-3,其日平均质量浓度变化幅度较大;冬季和夏季质量浓度日变化均呈现明显的双峰双谷特征;数浓度谱分布较好地符合Junge分布;PM10日平均值超标率为8.7%,且大气颗粒物主要是以细粒子的形式存在;随风速的增大大气颗粒物质量浓度基本呈现逐渐减小的趋势,当风速〉0.6 m.s-1时,大气颗粒物质量浓度随风速增大下降明显,风速〉3.0 m.s-1时,下降的趋势减缓;降水过程对大气颗粒物有清除作用,其中对粗粒子的清除效果非常明显.     

湿度对空气质量监测中总悬浮颗粒物量值的影响

通过对空气湿度与总悬浮颗粒物之间关系的分析,得出平衡修正系数,提高了总悬浮颗粒物测定结果的准确性和时效性。     

Size fractionation and characterization of nanocolloidal particles in soils

A protocol was developed to fractionate soil particles down to the nanocolloid scale by combining sieving, sedimentation, centrifugation, and cross-flow filtration (CFF). The validity of the method and the performance of the CFF system were tested by characterizing fractions using laser granulometry, electron microscopy, and chemical analysis. The 0.1-μm-pore-size membrane CFF system effectively retained nanocolloids (<0.1 μm) as shown by laser granulometry and observed directly by transmission electron microscopy. However, environmental scanning electron microscopy images of freeze-dried colloids were very different from their TEM counterparts, suggesting that sample preparation influenced microscopy imaging. Chemical analysis of Cu, Cd, and organic carbon in each fraction showed that the concentrations of these components increased as particle size decreased, indicating colloids and nanocolloids play an important role in retaining trace metals. Particle-size fractionation combined with chemical analysis and electron microscopy can provide insight into the nature and properties of nanocolloids in soil.     

南京北郊大气气溶胶的吸湿性观测研究

大气气溶胶的吸湿性不仅影响气溶胶的光学特性进而影响大气能见度,并且影响气溶胶的直接和间接气候效应.本文利用加湿串联差分迁移分析仪H-TDMA,于2012年5~7月在南京地区,对40~200nm大气气溶胶粒子在不同相对湿度下的吸湿增长因子进行了观测研究.统计结果表明:在90%相对湿度下,颗粒物的吸湿增长因子GF多为双峰分布,分为GF1.15的强吸湿组分.弱吸湿组分的吸湿增长因子(GFLH)在1.10~1.14之间;对应的强吸湿组分增长因子(GFMH )范围在1.47~1.58之间变化.相同粒径下的离散程度(σ)强吸湿组大于弱吸湿组,说明强吸湿组的粒子化学成分更复杂,异质性更强.相对湿度的变化对粒子吸湿增长的影响与粒子大小及化学组分有关,爱根核模态和积聚模态粒子在相同的相对湿度下潮解点不同,硝酸铵和硫酸铵是颗粒物中的主要吸湿成分.对不同天气条件下的气溶胶吸湿性分析,发现污染期间的吸湿增长因子(GF)和强吸湿组的数目比例(NFMH)都高于清洁期间,这与当时的气象条件以及粒子的内外部混合状态相关.观测还发现气溶胶粒子的吸湿性有明显的日变化特征,白天光照所引发的光化学反应以及混合层演变而造成粒子的吸湿性较强.机动车尾气排放的黑碳等不吸湿或弱吸湿颗粒物也会因为影响颗粒物的化学成分并进而对气溶胶吸湿性产生影响.     

北京一次混合型重污染过程大气颗粒物元素组分分析

针对北京2013年1月的一次混合型大气重污染过程,于2012年12月31日—2013年1月18日在中国环境科学研究院大气环境研究所楼顶采集了TSP和PM₁₀样品,分析了其中的元素组分. 结果表明,逆温和静稳天气是导致此次大气污染的主要气象条件. 重污染期(2013年1月11—15日)北京大气ρ(TSP)和ρ(PM₁₀)的日均值分别为426.34和363.46 μg/m3,分别是非污染期(2013年1月2—6日)的3.5和3.4倍;而重污染期TSP和PM₁₀中ρ(无机元素)分别为36.38和18.67 μg/m3,是非污染期的2.2和1.6倍,低于颗粒物质量浓度升幅. 元素质量浓度特征和EF(富集因子)分析表明,Na、Mg、Al、K、Ca、Fe的质量浓度之和占总元素质量浓度的90%以上,其EF均小于10,属地壳类元素,重污染期各元素质量浓度未明显升高;Mn、Cr和Ni 3种元素的EF在研究过程中无明显变化;重污染期PM₁₀中w(Cd)(0.05%)、w(Zn)(3.34%)、w(As)(0.22%)、w(Pb)(3.54%)、w(Mo)(0.03%)、w(Sn)(0.14%)和w(Tl)(0.03%)明显升高,并且这7种元素重污染期与非污染期的质量浓度比值和EF都较高,其来源主要为燃煤、移动源、工业源和垃圾焚烧等人为源. 重污染期本地源对TSP和PM₁₀的贡献略有增加.      

连接结构尺寸对三通管冲蚀磨损影响的数值模拟

针对石油管道运输系统中三通管的冲蚀磨损问题,采用DPM冲蚀预测模型,模拟分析了油品中夹带的固体颗粒对连接结构尺寸不同的三通管的冲蚀磨损情况,得出了颗粒对三通管冲蚀的分布规律。结果表明:T型三通管的冲蚀主要集中在与竖直管道正对的水平管道底部及其附近的外侧管壁,有球体弯头的三通管的冲蚀主要集中在球体附近水平管道的外侧管壁,且冲蚀磨损程度相对较小;随着流体流入速度的增大,2种三通管的最大冲蚀率随之增大且呈指数增长;随着颗粒质量流量的增大,2种三通管的最大冲蚀率均随之增大;当流体在2种不同的三通管中流动时,管道系统的最大冲蚀率的曲线变化趋势基本一致,均为先减小再增大;当管道弯头处球体的直径为管道直径的2倍时,管道的冲蚀速率最小,颗粒对于管道的冲蚀磨损程度最轻。     

市政工程施工地周边颗粒污染物扩散特征

为了解市政施工对周边大气环境的影响,通过测定TSP、PM10、PM2.5、PM1等指标,研究了施工工地附近颗粒污染物随天气条件、气象要素、距施工点距离的变化规律,结果表明：（1）粒径较大的颗粒物质量浓度受气象要素的影响较明显,大风和晴天的ρ（TSP）、ρ（PM10）远高于阴雨天;随风速增大,ρ（TSP）、ρ（PM10）、ρ（PM2.5）显著升高。（2）小粒径颗粒物（PM1）受天气条件的影响不明显,湿度、风速变化对PM1影响较小。（3）距离施工工地越远,4种颗粒物质量浓度越低,其中ρ（TSP）、ρ（PM10）、ρ（PM2.5）随距离下降较快。（4）不同施工阶段颗粒物污质量浓度异较大,挖槽阶段颗粒物污染要高于结构装修阶段。