福建三明市春季PM2.5中有机碳、元素碳和水溶性离子特征分析

2014年3月13日至4月20日在福建三明市利用PM_(2.5)中流量采样器采集大气中PM_(2.5)膜样品,测定了PM_(2.5)的质量浓度,并用热/光碳分析仪和离子色谱分析了其组分变化特征.结果表明,三明市观测期间PM_(2.5)的平均质量浓度为73.61±0.73μg/m~3,有机碳(OC)和元素碳(EC)的平均质量浓度分别为7.26±1.00和5.63±0.27μg/m~3,水溶性离子中SO_4~(2-)、NH_4~+、NO_3~-和Na~+的质量浓度分别为18.08±12.19、4.18±3.56、2.77±1.16和2.73±0.23μg/m~3,总和占总水溶性离子的87.76%.结合后向轨迹分析了福建三明市的污染物来源特征.该地区OC/EC的平均比值小于2,SOC(二次有机碳)生成量很少,主要以一次有机污染物为主,OC、EC与K~+的相关性分析表明OC、EC与K~+的来源相近,可以判断OC、EC绝大部分来源是生物质燃烧产生的污染物.在水溶性离子分析中,观测期间NO_3~-/SO_4~(2-)为0.159±0.02,表明三明市主要以固定源为主,机动车辆等移动源贡献较少.     

杭州市PM_(10)水溶性离子特征及源解析

可吸入颗粒物(PM_(10))是大气的主要污染物之一,对其进行控制有助于改善空气质量。2018年12月至2019年11月在杭州市采集PM_(10)样品,分析样品中水溶性无机离子的组成特征及其季节变化规律,并通过潜在源贡献因子法(PSCF)、浓度权重轨迹分析法(CWT)、相关性分析和PMF模型等方法探讨PM_(10)中水溶性无机离子的来源。结果表明:PM_(10)年均质量浓度为(105.97±50.01)μg/m~3,低于国家二级标准;受季风气候影响,PM_(10)季平均质量浓度在冬季最高,夏季最低;PM_(10)中各离子质量浓度由大到小排列为NO~-_3SO■NH~+_4Ca~(2+)Na~+Cl~-K~+Mg~(2+);NO~-_3,SO■,NH~+_43种离子,约占总水溶性无机离子质量浓度的85.0%,可见杭州市大气中二次气溶胶污染程度高,主要以(NH_4)_2SO_4和NH_4NO_3的形式存在;大气中PM_(10)的水溶性离子主要来源有机动车排放源相关性二次气溶胶、生物质燃烧源、煤燃烧源相关性二次气溶胶、海洋源以及土壤和建筑扬尘源等5类。     

基于银川市大气颗粒物组分网观测的夏季沙尘污染过程分析

利用银川市大气颗粒物组分监测网在线观测数据,分析了2018年7月沙尘天气下不同粗细颗粒物(TSP,PM_(10),PM_(2.5),PM_1)的质量浓度变化趋势,PM_(2.5)中的水溶性离子、金属元素、有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量浓度变化趋势和污染来源,及本次沙尘过程区域污染传输情况。结果表明,7月14—18日受沙尘天气过境影响,TSP,PM_(10)的小时质量浓度均在15日10:00达到了峰值,分别为2 692,2 173μg/m~3,PM_(2.5)的小时质量浓度在15日9:00达到了峰值,为608μg/m~3,PM_1的小时质量浓度峰值出现在7月16日15:00,为54.2μg/m~3;7月沙尘期PM_(2.5)中水溶性离子日均质量浓度由大到小排序为Ca~(2+)SO_4~(2-)NH_4~+Mg~(2+)Na~+K~+NO_3~-,Ca~(2+)日均质量浓度增幅最大,升高16.2倍,PM_(2.5)中金属元素日均质量浓度由大到小排序为CaFeKMnPbCrZnVTiCuNiAs,Ca日均质量浓度为31 945.6 ng/m~3,PM_(2.5)中有机碳和元素碳的日均质量浓度分别为7.22,1.09μg/m~3,比值为6.6。后向轨迹图和气溶胶激光雷达消光图显示,本次沙尘污染是由外来源输入的颗粒物沉降和本地地面扬尘叠加共同造成。     

珠三角城市地区秋季PM_(2.5)中含水量及其主要影响因子分析

为了了解气溶胶含水量主要影响因子,于2015年秋季在珠三角典型城市广州同步在线观测了PM_(2.5)及其中主要化学成分的质量浓度、干湿散射系数和气象因子,在此基础上利用Mie模型和ISORROPIA模型分别估算了气溶胶含水量(LWC_(neph))和无机盐含水量(LWC_(ISO)),分析了LWC_(neph)和LWC_(ISO)的主要影响因子。结果显示,秋季观测期间PM_(2.5)浓度均值47μg·m~(-3),OM(organic matter)、EC、NH_4NO_3和(NH_4)_2SO_4浓度均值分别为13.0、3.4、5.2和14.4μg·m~(-3),上述4类化学物种占PM_(2.5)浓度76%。LWC_(neph)和LWC_(ISO)之间存在较好的线性关系(R~2=0.81),斜率为1.03。相对湿度和无机盐(NH_4NO_3和(NH_4)_2SO_4)对LWC_(neph)和LWC_(ISO)起着主导性作用。相同湿度条件下,NH_4NO_3相对含量的变化对LWCISO浓度的影响明显大于(NH_4)_2SO_4。低相对湿度条件下,OM对LWC_(neph)的影响大于无机盐。     

溶剂浮选吸光光度法测定痕量NO_2~-离子

本文拟定了用溶剂浮选吸光光度法测定水相中痕量 NO_2~-离子的方案.以正戊醇为有机溶剂,CPB(溴化十六烷基吡啶)为捕收剂,浮选 NO_2~-与对氨基苯磺酸及α-萘胺所形成的偶氨染料,在534mm 波长处以试剂空白为参比测定吸光度,其表现摩尔吸光系数为6.6×10~6Lmol~(-1)cm~(-1),检测下限为0.3ppb.用于实际样品中痕量 NO_2~-离子的测定,五次测定的相对标准偏差为1.6％.1000倍于 NO_2~-离子的 Fe(Ⅲ)、Al(Ⅲ)、Cu(Ⅲ),Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Mg(Ⅱ)、Ca(Ⅱ)、SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-、Br~-、PO_4~(3-)等共存物不干扰测定.     

APEC期间河北省大气污染及PM_(2.5)来源变化特征

研究包括京津冀地区在内的13个城市APEC会议前、中、后三时段的大气污染特征,并通过PM_(2.5)采集和成分分析,对不同时段PM_(2.5)的来源进行解析。结果显示:与APEC会议前相比,APEC期间北京、石家庄、承德、廊坊、邢台、张家口、邯郸、唐山、天津、衡水、沧州、秦皇岛和保定的PM_(2.5)分别下降了58.7%、52.9%、50.1%、47.3%、43.5%、36.7%、34.9%、33.4%、29.6%、26.9%、20.2%、19.9%和12.8%,平均降低了35.9%,高于SO2、NO_2和CO的浓度降低比例(分别为17.5%、21.3%和22.0%);与APEC会议前相比,APEC期间邯郸市的NO_3~-、SO_4~(2-)和NH_4~+分别降低了32.0%、32.9%和39.1%;APEC会议前和APEC期间PM_(2.5)的来源变化不大,会议后,燃煤/生物质燃烧源、冶金、燃油源上升至21.7%、14.0%和20.8%,而扬尘源、工业源、二次源降至12.6%、11.8%和19.2%。     

有机负荷对ABR同步脱除SO_4~(2-)和NO_3~-的影响

为研究有机负荷变化对同步去除SO_4~(2-)和NO_3~-的影响及确定合适ρ(COD)/ρ(SO_4~(2-))的范围,采用四格室厌氧折板式反应器处理人工配水.反应器在tHR=48 h、pH值≥6、温度为(34±1)℃的条件下运行.实验采用逐步提升进水COD质量浓度的方式提高有机负荷,3个阶段的进水COD质量浓度分别为5、6、7 g/L.实验结果表明:提高进水有机负荷,并不影响SO_4~(2-)和NO_3~-的去除率,SO_4~(2-)和NO_3~-的去除率可达96.5%和97.8%.当ρ(COD)/ρ(SO_4~(2-))14时,SO_4~(2-)去除率可达90%以上.厌氧折板式反应器(ABR)可根据进水污染物浓度调整各格室的微生物种群分布,具有较强的抗冲击负荷能力,但是恢复期较长,超过30 d.随着有机负荷的提高,甲烷体积分数由40%提升到90%,反应器中以利用乙酸为主的产甲烷菌占优势转变为同时利用乙酸和H_2/CO_2的2个生理类群.     

武汉市大气污染变化趋势预测

以2014年武汉市大气污染源排放清单为基准,结合《武汉市城市空气质量达标规划(2013—2027年)》研究工作,预测了其实施后在控制"两高"行业新增产能、污染源综合治理、淘汰落后产能、控制机动车保有量等方面对武汉市SO_2、NO_x、PM_(10)、PM_(2.5)的减排量.利用嵌套网格空气质量预报模式系统(NAQPMS),模拟分析了《达标规划》大气污染治理重点工程实施的空气质量改善效果.结果表明:《达标规划》实施后,2020年武汉市SO2、NO_2、PM_(10)和PM_(2.5)排放量将分别比2014年削减22%～66%、6%～37%、14%～40%和17%～46%;武汉市空气质量有所改善,但NO_2和颗粒物年均浓度仍不能达到环境空气质量二级标准.     

严重雾霾期大气PM2.5和PM10中水溶性离子污染特征

为掌握雾霾期大气PM2.5和PM10中水溶性离子污染特征,采集东北某市2013年10月20~31日发生严重雾霾期间大气PM2.5和PM10样品,分析颗粒物样品中9种水溶性离子(F-、Cl-、NO3-、SO42-、Na+、NH4+、K+、Mg2+和Ca2+)的质量浓度.结果表明:各水溶性离子均表现为夜间质量浓度大于日间质量浓度,其在雾霾期PM2.5中的昼、夜质量浓度比为1.68;NO3-、SO42-、NH4+等3种离子质量浓度较高,雾霾期PM2.5中质量分数分别为11.03%、8.3%和7.39%,PM10中也有类似结果.K+和Ca2+在PM2.5和PM10中,雾霾期和非雾霾期质量分数变化不大.根据各离子比值,可以判定雾霾期固定源对颗粒物污染的贡献更大,说明雾霾期城市气象因素对大气颗粒物污染影响较大.对比2009年10、11月水溶性离子数据发现移动源污染贡献在增加.     

离子色谱法测定董铺水库水中阴离子

为了了解董铺水库水中阴离子含量是否超标,使用离子色谱法对其中4项常见的阴离子指标(F~-、Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-))进行了同时检测,测定结果验证了该检测方案具有较高的可靠性和准确性。对董铺水库的水质检测结果进行测定,得到F~-、Cl~-、NO_3~-和SO_4~(2-)的含量分别为0.285mg/L、8.528mg/L、3.893mg/L及21.348mg/L,表明董铺水库水质较好,符合地表水环境质量标准中相应技术要求。     

NH_4~+和SO_4~(2-)耦合侵蚀下水泥土的力学性质试验

为研究NH_4~+和SO_4~(2-)耦合侵蚀下水泥土的力学性质,将制备的水泥土试块置于不同浓度的硫酸铵和硫酸钠溶液中进行长期(150 d)浸泡,通过无侧限抗压强度试验,得到无侧限抗压强度随侵蚀溶液浓度和侵蚀时间的变化规律,分析NH_4~+和SO_4~(2-)耦合侵蚀对水泥土力学性质的影响.研究结果表明:低浓度的SO_4~(2-)在初期对水泥土的抗压强度有明显促进作用;当硫酸铵溶液浓度大于9.0 g/L后,相较于NH_4~+,SO_4~(2-)对水泥土的侵蚀占主导地位;NH_4~+对水泥土有一定的侵蚀作用,且随侵蚀浓度的增加而逐步提高;NH_4~+和SO_4~(2-)通过化学侵蚀和晶体膨胀侵蚀,影响水泥土的力学性质.     

基于GAM的北京PM_(2.5)浓度变化的影响因素研究

为辨识与测度不同影响因子对PM_(2.5)浓度变化的作用机理,以2015年北京PM_(2.5)浓度时间演变模式为基础,建立PM_(2.5)与各大气污染物(PM_(10)、SO_2、NO_2、CO、O_3)及气象因素(日均温度、风力、风向)的GAM模型,探索不同因素对PM_(2.5)浓度变化的影响作用。结果显示:(1)北京PM_(2.5)浓度具有夏秋季低、春冬季高的时间分布特点;(2)2015年北京PM_(2.5)浓度变化与PM_(10)、SO_2、NO_2、CO大体呈线性正相关,且正相关程度由强到弱为:COPM_(10)SO_2NO_2,而与O_3、温度和风因子的关系更为复杂;(3)GAM模型的拟合优度R~2为0.725,线性回归模型的拟合优度R~2为0.519,相比较,GAM模型对PM_(2.5)浓度变化的解释度提高了20.6%。研究表明,GAM模型对于建立PM_(2.5)浓度变化与影响因素间综合性复杂关系更灵活、更可靠,优于线性回归模型。     

N-(4-磺酸丁基)吡啶硫酸氢盐离子液体的结构分析

采用密度泛函理论(DFT),在基组6-31+G*的作用下,对N-(4-磺酸丁基)吡啶硫酸氢盐离子液体的两性化合物[C_4SO_3Py]~±、阳离子[C_4SO_3HPy]~+、离子液体[C_4SO_3HPy]HSO_4进行了结构优化、频率分析及能量计算,并进行了相互作用能计算和电荷分析.研究发现:在两性离子、阳离子、离子液体的稳定构型中,分子间和分子内单一或同时存在着氢键.离子液体结构最稳定时,阴阳离子在功能基团附近相互作用形成氢键,HSO_3~-中的氢与HSO_4~-中的氧结合,最后以两性离子与H_2SO_4相互作用的形式存在.电荷分析显示离子液体中阴阳离子功能基团上的氢具酸性,吡啶环中的氢原子也显一定酸性.     

实验参数对Ag/BiOI光催化剂湿法脱除气态单质汞的影响

采用沉淀-光还原法制备了不同Ag负载量的碘氧化铋(Ag/BiOI)可见光催化剂,在小型湿法光催化脱汞装置上考察了Ag负载量、反应溶液温度、pH、阴离子(Cl~-,NO_3~-,SO_4~(2-)和CO_3~(2-))、烟气成分(O_2,SO_2和NO)、光催化剂剂量和循环次数等对单质汞(Hg~0)脱除效率的影响。结果表明:与BiOI相比,Ag负载可以大幅提高其脱汞活性,Ag负载量为2 wt%时,其脱汞效率高达98%;Cl-和NO_3~-对Hg0的脱除效率几乎没有影响,而SO_4~(2-)和CO_3~(2-)会对脱汞效率有一定的抑制作用,其中CO_3~(2-)对脱汞效率的影响尤为严重。循环脱汞实验表明Ag(2%)/BiOI光催化剂的稳定性良好。     

离子交换水生产过程的热力学和动力学

水是自然界中大量广泛存在的一种物质。地球上水的总量估计有2×10~(18)吨,其中3/5集中在海洋里,其余2/5大部分包含在地壳的固体物质中,少部分是陆地上的水、冰和大气中的水蒸汽。淡水约为海洋中水的2％。人们使用的水通常是地下或地面的淡水。不管是海水或淡水,都不是纯净物。它往往是一种混和物,常以悬浊液、乳状液或溶液体系存在。其中常含有某些不溶性物质(固、液或气)、离子(阳离子:H~ 、Na~ 、NH_4~ 、K~ 、Ca(?)、Mg(?)、Fe(?)、Fe(?)、Cu(?)、Mn(?)、Zn(?)、Al(?)、等;阴离子:Cl~-、SO_4~-、HPO_4~-、HCO_3~-、CO_3~-、NO_3~-、NO_2~-、HS~-、OH~-、F~-、PO_4~≡等)和可能有的微生物及热原。     

济南市冬季灰霾日PM1.0和PM1.0—2.5污染特征

为探讨济南市灰霾日大气细颗粒物的化学组分特征, 于2014-01-15—02-17利用PM_1.0、 PM_2.5中流量采样仪,离子色谱及OC/EC分析仪等研究手段,对济南市灰霾日PM_1.0及PM_2.5的浓度水平及化学组成进行了系统研究。结果表明:灰霾日和非灰霾日NO^-₃、SO^2-₄、NH⁺₄均为PM_1.0和PM_2.5的主要成分,灰霾日时NO^-₃、SO^2-₄、NH⁺₄质量浓度占PM_1.0和PM_2.5质量浓度的比例明显升高,并且三种成分质量浓度在PM_1.0中均有显著升高,显示二次无机气溶胶的快速增加是灰霾形成的重要因素。碳质组分(OC+EC)是PM_1.0及PM_2.5中所占比例为第二位的组分,灰霾日OC和二次有机碳(SOC)较非灰霾日明显升高,表明灰霾日更有利于SOC的生成。72 h后向气流轨迹分析表明,起源于山东省内东部及北京、天津一带气流的近地面传输对灰霾形成有重要影响。     

人民胜利渠灌区地下水氮含量时空分布特征研究

通过对人民胜利渠灌区地下水"三氮"(NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N)的动态监测,利用ArcGIS技术分析"三氮"的空间分布规律,结合人类活动、水文地质和水化学等因素,揭示灌区地下水中氮的赋存特征及动态变化驱动因子。结果表明:研究区地下水中"三氮"质量浓度以NO_3~--N为最高,其次为NH_4~+-N和NO_2~--N;因受季节变化影响,地下水"三氮"质量浓度的整体水平在丰水期高于枯水期;"三氮"空间变幅较大,高质量浓度的NH_4~+-N和NO_3~--N分别集中在灌区西部及中部,高质量浓度的NO_2~--N主要集中在灌区东西两侧;丰水期氮质量浓度的空间分布较为离散,其中丰水期NH_4~+-N变异系数高达260%,枯水期NH_4~+-N、NO_2~--N变化趋势较为一致,而4月份之后,NO_3~--N的变化趋势与NH_4~+-N的相反;驱动因子分析表明,化学肥料的过量使用是导致地下水"三氮"质量浓度偏高的主要因素,此外,降水入渗、包气带厚度、pH值、Fe~(3+)离子浓度在一定程度上也影响地下水"三氮"的转化方向。     

“三态氮”水质模型的试验研究

本文通过试验数据的分析,在研究“三氮”(NH_4~+—N、NO_2~-—N、NO_2~-—N)水质模型时考虑了有机氮浓度的影响。其结论在确定被有机物污染的佛山水道氨氮环境容量研究课题中得到了应用。     

折流板生物膜反应器快速启动厌氧氨氧化

为研究折流板生物膜反应器快速启动厌氧氨氧化的可行性,在温度(30±2)℃、DO 0.2~0.5 mg/L、p H 7.6~8.0,平均进水氨氮、亚硝氮负荷分别为0.12和0.18 kg/(m3·d)的条件下,采用低负荷连续进水的方式,启动厌氧氨氧化反应器.经83 d的连续运行,启动成功.成功启动后NH_4~+-N、NO_2~--N及TN出水平均质量浓度分别为1.5、1及10 mg/L,NH_4~-+N、NO_2~--N的去除率达95%以上,TN去除率达80%以上,出水氮素达到《城镇污水处理厂污染物综合排放标准》(GB18918—2002)一级A标准要求.稳定运行阶段,反应器沿程各单元格中NO_2~--N的去除速率逐渐降低,NH_4~+-N的去除表现出明显的滞后性.     

单扫描示波极谱法测定肉制品中痕量的亚硝酸根

在EDTA—FeSO_4—NH_4SCN—NaClO_4底液中,对肉类制品中痕量的NO_2~-进行了示波极谱测定。实验得到在-0.53V(VS·SCE)处有一灵敏的NO_2~-极谱波,其阴极导数峰高(即峰电流)与亚硝酸根的浓度在5.0×10~(-7)moldm~(-3)～1.4×10~(-5)moldm~(-3)范围内是良好的线性关系。检测下限为4.4×10~(-7)moldm~(-3)。本文重点对火腿肉,腊肉,午餐肉进行了测定,其主要的干扰离子为pb~(2+)、CA~(2+)、Sn~(2+)、Cu~(2+)。实验选用EDTA进行掩蔽。方法误差<±5％,回收率>96％。