留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

2011年  第24卷  第6期

目录
目录
封面+目录
2011, 24(6).
摘要(165) PDF(10)
摘要:
大气环境
田间原位开顶式臭氧熏蒸系统研究
耿春梅, 杨 文, 殷宝辉, 王宗爽, 刘红杰, 王效科, 王 玮
2011, 24(6): 593-600.
摘要(1504) PDF(190)
摘要:
臭氧污染造成的粮食作物减产及经济损失受到普遍关注,研究植被对臭氧的响应是评估臭氧污染造成影响的重要依据. 针对国内外已有开顶式熏蒸系统的缺点,改进布气管的布气孔大小和形状,以保证气室内布气的均匀性;改进风机的供气方式,采用一供三的方式以提高各平行样间的平行性;通过计算机负反馈控制和采用引流装置,以提高臭氧浓度控制和测定的准确性. 在国内率先尝试在跟随环境臭氧浓度的基础上增加一定浓度的臭氧作为熏蒸气体. 田间实测表明:该装置气室内臭氧浓度与设定浓度一致且分布均匀,平行样的平行性好,气室内外温度、相对湿度及光照强度衰减均达到了国内外同类装置水平,可广泛用于田间原位大气污染物对植被影响的研究.
机动车排放细微/超细颗粒物消光特性的Mie理论研究
朱 春, 张 旭
2011, 24(6): 601-607.
摘要(1518) PDF(128)
摘要:
机动车等燃烧源排放颗粒物离散系统的消光特性主要取决于颗粒群的物理化学组分和粒径分布特征. 利用内部混合模型,确定典型机动车排放颗粒物的密度和光学复折射系数(m),通过Mie理论模型研究不同粒径下单体颗粒物的光学特性,从而研究机动车排放的nm/μm级粒径下细微/超细颗粒物的无量纲光散射率(Qscat)、无量纲光吸收率(Qabs)以及无量纲消光率(Qext). 结果表明,不同国家的轻型柴油车(LDV)排放超细颗粒物的化学组分差异较大,而重型柴油车(HDV)则没有显著差别. 相关性分析表明,机动车排放颗粒物的EC组分所占比例与复折射系数的实部(n)和虚部(k)均有极强相关性,相关系数(R>/sup>2)分别为0.995 6和0.993 8.通过Mie理论计算 4种复折射系数下典型机动车排放颗粒物Qscat,Qabs和Qext随粒径的变化特征发现,粒径为400~600 nm范围的单体颗粒物消光作用最大. 当颗粒物粒径>1 μm时,Qscat,Qabs和Qext逐渐稳定为常数1.2,1.0和2.2, 此时消光率与复折射系数无关.
北京交通环境PM10分布特征及重金属形态分析
钱 枫, 杨仪方, 张慧峰
2011, 24(6): 608-614.
摘要(1479) PDF(135)
摘要:
以北京市西三环航天桥地区为对象,研究了城市交通环境大气可吸入颗粒物浓度及主要化学组成随时间和粒径的分布特征. 结果表明:该地区大气中ρ(PM10)冬季略高于春季,秋季次之,夏季最低;颗粒物中ρ(PM2.5)/ρ(PM10)和ρ(PM1.0)/ρ(PM10)平均值分别为82.6%和70.3%;ρ(PM10)与ρ(PM2.5)和ρ(PM10)与ρ(PM1.0)之间均有显著的相关性. PM10中金属元素浓度冬春季较高,夏秋季较低;Mg,Ca和Fe等地壳元素浓度随粒径的减小而降低,而Pb,Zn和Ni等重金属元素浓度总体上随粒径的减小而增加. 颗粒物中的Cr和Ni主要以有机物结合态存在,Cu,Zn和Cd主要以酸可提取态存在,Pb主要以酸可提取态和氧化物结合态存在;颗粒物中所含Cd和Zn元素的生物有效性最高. PM10中水溶性ρ(SO42-)在夏季和冬季最高,秋季最低,而水溶性ρ(NO3->/sup>)全年变化不大;[0.43~2.1 μm)粒径段颗粒物中的水溶性ρ(SO42-)及ρ(NO3->/sup>)较高,分别占PM10中水溶性ρ(SO42-)及ρ(NO3->/sup>)总量的68.3%及57.6%;ρ(NO3->/sup>)/ρ(SO42-)平均值为0.659.
SHEDS-PM模型模拟杭州市人群PM10暴露水平
姜 磊, 田伟利, 张清宇, 何一夫, 范良千, 虞 波, 曹燕春
2011, 24(6): 615-620.
摘要(2597) PDF(189)
摘要:
以杭州市为例,利用美国国家环境保护局(US EPA)国家暴露研究实验室(NERL)所开发的颗粒物人类暴露剂量随机模拟模型(SHEDS-PM),考察了人群在不同微环境中的PM10暴露水平. 结合室外环境ρ(PM10)模拟结果、相关微环境参数和人群活动特征,对研究区域2004年不同季节室外环境、室内环境(住宅、办公室、学校、商店、餐馆)以及机动车内PM10暴露水平进行了模拟. 结果表明:PM10暴露量、吸入量和沉积量与ρ(PM10)日均值呈正相关;1月PM10暴露量、吸入量和沉积量最大,分别为18.22,326.99和277.46 μg/m3>/sup>,三者在住宅环境中的剂量最大;不同微环境PM10平均沉积速率有明显差异.
实验室发生纳米气溶胶吸湿性表征
王 轩, 陈建华, 陈建民, 叶兴南, 刘红杰, 王 玮, 邓建国
2011, 24(6): 621-631.
摘要(2057) PDF(160)
摘要:
气溶胶吸湿特性对于灰霾的形成、气溶胶对气候变化的影响及人体健康效应具有重要意义. 采用加湿迁移差分分析(HTDMA)法,对实验室发生的8种纳米级无机和有机气溶胶进行吸湿特性定量表征,从而判定影响气溶胶吸湿特性的主要因素. 结果表明,NaCl和(NH4)2SO4气溶胶的潮解点为相对湿度(RH)75%±2%,与理论计算结果相接近,说明测试系统具有一定的可靠性. 对以往研究较少的NaNO3,CaCl2,CaSO4,合成海盐,乙二酸和己二酸气溶胶的测试表明,NaNO3,CaCl2以及合成海盐气溶胶随RH的升高粒径逐渐增大;合成海盐气溶胶在RH为86%时吸湿性生长因子(Gf)达到1.80;CaSO4,乙二酸和己二酸气溶胶随着RH增大未见明显吸湿增长. 通过扫描电镜分析了8种化合物气溶液在不同RH下的形态特征,为掌握各种化学组分对气溶胶吸湿特性的影响提供了微观形态分析的依据.
运用单颗粒气溶胶质谱技术初步研究广州大气矿尘污染
李 梅, 李 磊, 黄正旭, 董俊国, 傅 忠, 周 振
2011, 24(6): 632-637.
摘要(1947) PDF(134)
摘要:
自主研发的单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(Single Particle Aerosol Mass Spectrometer,SPAMS)采用空气动力学透镜、双激光测径系统以及双极飞行时间质量分析器,并用其对广州市大气细颗粒物进行在线分析,实现了矿尘颗粒物的空气动力学直径和化学组成的同时检测. 在连续4 d的采样中,共采集到249 057个粒径在0.2~1.2 μm且同时含有正负质谱信息的颗粒物,其中矿尘颗粒物占7.9%. 结果表明:矿尘颗粒物的正离子成分以Ca2+,K+>/sup>,Fe2+和Na+>/sup>为主,同时还含有Li+>/sup>,Mg2+,V>/sup>5+,Ba2+和Ti4+等;负离子成分以NO3->/sup> 和NO2->/sup>为主,另外还含有HSO4->/sup>,SiO3->/sup>和PO3->/sup>等. 在广州市大气细颗粒物中,矿尘贡献不如含碳颗粒物和生物质燃烧颗粒物,且在矿尘颗粒物中贡献较大的几类(如含钙、含铁、含钠钾颗粒物等)大多是老化的成分.
沈阳冬季灰霾日大气颗粒物元素粒径分布特征
洪 也, 马雁军, 李潮流, 刘宁微, 高少鹏, 张云海
2011, 24(6): 638-644.
摘要(1522) PDF(136)
摘要:
为分析沈阳市冬季灰霾日大气颗粒物元素粒径分布特征,2009年1月14日─2月2日,用安德森分级撞击式采样器进行大气颗粒物分级采样,并用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对各级样品中Na和K等30余种元素进行分析,讨论了灰霾日、非霾日及除夕日大气颗粒物元素质量浓度和富集因子的粒径分布特征及来源. 结果表明:灰霾日大气颗粒物及其元素的质量浓度均高于非霾日,粒径越细,质量浓度越高,越容易富集污染元素.Fe类元素以地壳元素为主,其质量浓度的粒径分布在非霾日呈双峰型,最高峰值出现在9.0~10 μm粗粒径段;该类元素的粒径分布在灰霾日和除夕日呈三峰型,质量浓度的最高峰值也在9.0~10 μm粗粒径段. Mn类元素在非霾日的质量浓度分布与Fe类元素相似,也呈双峰型,最高峰值出现在9.0~10 μm粗粒径段;但其在灰霾日和除夕日呈双峰型,最高峰值却出现在粒径<1.1 μm的细粒径段. K类和Zn类元素的质量浓度和富集因子的粒径分布均呈单峰型,峰值出现在粒径<1.1 μm的细粒径段. K类元素主要来源于烟花爆竹释放;Zn类元素主要源于人为污染,Pb和As等污染元素因其来源不同,在灰霾日和非霾日的表现也不相同.
珠三角一次重空气污染过程特征分析及数值模拟
余 纬, 罗栩羽, 范绍佳, 刘 洁, 冯业荣, 樊 琦
2011, 24(6): 645-653.
摘要(1846) PDF(158)
摘要:
以珠江三角州地区(珠三角)2009年11月23─29日一次重空气污染过程为例,利用常规观测资料及中尺度气象模式(MM5)、污染源排放模式(SMOKE)和空气质量模式(CMAQ)的模拟,研究此次重空气污染过程的特征. 结果表明,造成此次重污染的主要原因有:①前期高压脊带来的稳定层结和静小风条件使得大气污染物逐日累积,难以扩散;②西太平洋台风向南海附近发展移动时,其外围下沉气流导致珠三角大气污染物向低层输送并积累. 珠三角区域污染分布特征表明,广州和佛山的本地贡献明显,而肇庆等地受外地源输送的影响更为显著.
兰州市大气PM10健康影响效应的可预报性探讨
肖正辉, 邵龙义, 张 宁, 宋晓焱, 王 静
2011, 24(6): 654-658.
摘要(1516) PDF(131)
摘要:
使用质粒DNA评价法研究了兰州市大气PM10对质粒DNA的氧化性损伤能力及其与ρ(PM10)、采样期间的风速、相对湿度等气象要素之间的关系.结果表明:兰州市大部分PM10对质粒DNA的氧化性损伤能力与ρ(PM10)呈正相关.兰州市PM10全样对质粒DNA的氧化性损伤能力与采样期间的相对湿度和平均风速分别呈正相关和负相关,相关系数分别为0.531和-0.673.通过分析PM10对质粒DNA的氧化性损伤原因可知,PM10对人体健康的影响效应可用便于预报的ρ(PM10)、气象要素(相对湿度和风速等)等进行表征,即其可能具有可预报性.
洗涤法净化油烟污染物
廖 雷, 魏建文, 覃爱苗, 赵非超, 张帮鸾, 刘慧婷
2011, 24(6): 659-665.
摘要(1970) PDF(126)
摘要:
模拟油烟废气由泥浆和活性污泥2种洗涤液分别进行洗涤试验研究.结果表明,洗涤液中泥浆和活性污泥的质量浓度愈高,其初始洗涤效率越高.在ρ(泥浆)和ρ(活性污泥)为1.2 g/L,烟气流量为2.8 m3>/sup>/h,油加热温度为160 ℃,洗涤液量为20 L条件下,运行15 d,泥浆的平均去除率为67.4%,油烟粒子粒径由0.2~75 μm变为0.2~42 μm,其液相油烟饱和浓度达95.77 mg/L;而活性污泥平均去除率为83.9%,油烟粒子粒径由0.2~75 μm变为0.2~5.5 μm,其液相油烟饱和浓度为50.00 mg/L.从活性污泥洗涤液中筛选出4株优势菌种,它们对油烟的降解效率大于60%,表明活性污泥洗涤液的洗涤效率明显高于泥浆,是由于活性污泥中微生物对油烟污染物具有显著降解作用.
水环境
基于RVI分区的淀山湖蓝藻暴发期叶绿素a的遥感估测
顾万花, 马蔚纯, 周立国, 汤 琳, 怀红燕
2011, 24(6): 666-672.
摘要(1588) PDF(112)
摘要:
以淀山湖为研究区域,利用MODIS数据探讨蓝藻暴发期叶绿素a质量浓度〔ρ(Chla)〕的遥感估算方法.为了提高估算精度,解决蓝藻暴发期因ρ(Chla)差异较大而产生的估测模型的参数适应性问题,引入比值植被指数(Ratio Vegetation Index,RVI)分类法,将RVI>0.95的区域界定为高蓝藻含量水体,将RVI≤0.95的区域界定为较清洁水体,并基于分区分别建立遥感估算模型.结果表明,分区后MODIS数据叶绿素a估测模型能更好地映射ρ(Chla)的变化,基于RVI的分类估算方法可以有效地提高淀山湖水体蓝藻暴发期ρ(Chla)的估算精度.
九龙江口湿地表层沉积物氮的形态分布特征
潘齐坤, 罗专溪, 邱昭政, 颜昌宙
2011, 24(6): 673-678.
摘要(1486) PDF(137)
摘要:
利用连续提取法对九龙江口湿地表层沉积物中不同形态氮含量进行了测定,探究了滨海湿地表层沉积物中氮形态及其与沉积物理化性质的相关关系.结果表明:九龙江口滨海湿地沉积物中w(TN)达到12.67 mg/g,可转化态氮(EFN)质量分数〔w(EFN)〕占w(TN)的18.78%.有机硫化物结合态氮(OSFN)和碳酸盐结合态氮(CFN)是九龙江口滨海湿地沉积物EFN的主要形态,w(OSFN)和w(CFN)分别占w(EFN)的37.82%和36.97%.不同潮水位和植被类型沉积物中的w(TN)和w(EFN)呈现差异性,表现为高潮位>中潮位>低潮位,红树林>其他植被类型(北部互花米草、红树与互花米草混交和南部互花米草)>光滩.w(CFN),w(OSFN),w(EFN)和w(TN)存在显著相关关系,表明w(TN)和w(EFN)的增加主要来源于OSFN和CFN.w(OSFN),w(EFN)和w(TN)与w(OM)存在显著相关关系,表明河口滨海湿地有机质的累积、矿化,可增加沉积物中的w(OSFN),w(EFN)和w(TN),从而对滨海湿地氮生物地球化学过程产生重要影响.
土壤环境
万州老城区楼顶菜地土壤重金属污染特征
林俊杰, 王云智, 陈国祥, 付 川, 李廷真, 来守军
2011, 24(6): 679-683.
摘要(1558) PDF(132)
摘要:
为研究万州老城区菜地土壤重金属污染状况,运用ArcGIS地统计分析模块分析了万州老城区楼顶菜地中5种重金属元素Cr,Cd,Cu,Ni和Mn的空间分布特征,并采用地累积指数法评价了楼顶菜地土壤中重金属的污染状况.结果表明:w(Cu),w(Ni)和w(Mn)属于中等变异,w(Cr)和w(Cd)属于强变异,说明楼顶菜地重金属的来源受外界干扰明显,空间变异较大;在空间分布上,这5种重金属存在一个相同的高值区A,位于研究区西北部;w(Cr),w(Ni)和w(Mn) 另一高值区在研究区中西部部分重合,表明Cr,Ni和Mn元素之间可能存在一定的复合污染,与相关性分析的结果一致;根据地累积指数法评价结果,万州老城区楼顶菜地土壤Cd为重度污染,Cr为轻度污染,Cu,Ni和Mn未受污染.
环境污染与健康
燃煤PM2.5不同组分对血管内皮细胞的毒性
刘芳盈, 丁明玉, 王菲菲, 李 杰
2011, 24(6): 684-690.
摘要(1687) PDF(166)
摘要:
采用MTS法评价燃煤PM2.5不同组分对血管内皮细胞EA.hy926的细胞毒性.以大同散煤为样品煤,在实验室采用固定源稀释通道采集燃煤PM2.5,提取燃煤PM2.5全颗粒物、无机组分及有机组分,分别对人脐静脉内皮细胞EA.hy926进行染毒,采用MTS法检测PM2.5不同组分对EA.hy926细胞增殖的影响.结果表明:燃煤PM2.5全颗粒物、无机组分及有机组分均可抑制血管内皮细胞增殖,且具有剂量-反应关系;在相同染毒剂量组内,有机组分的活性抑制影响显著高于全颗粒物和无机组分,其差异具有统计学意义,但全颗粒物和无机组分之间并无统计学差异.PM2.5的来源和组分是影响其细胞毒性的重要因素,燃煤PM2.5不同组分均可抑制血管内皮细胞增殖,血管内皮损伤是PM2.5致心血管毒性的可能机制之一.
污染治理技术
复合制剂对富营养化水体中氮磷的去除效果
柏学凯, 王 慧, 王文兴
2011, 24(6): 691-697.
摘要(1015) PDF(138)
摘要:
利用等温吸附模型评价了沸石粉的吸氨性能,结果表明该沸石粉易于吸附NH3-N. 在此基础上,研究获得了一种有效去除富营养化水体中氮磷污染物的复合制剂. 该复合制剂成分为沸石粉和聚合氯化铝,其最佳质量配比为95∶5. 在ρ(NH3-N)和ρ(TP)分别为10和1 mg/L的模拟水样中,复合制剂投加量越大对NH3-N和TP的去除率越大,但去除率增大趋于缓慢;当接触时间为4 d时,复合制剂趋于达到吸附平衡,NH3-N和TP的去除率基本达到最大. 复合制剂除磷效果受pH影响明显,在pH为7时,其对氮磷的去除效果最佳;随着温度的升高,复合制剂对NH3-N和TP的去除效果略有提高. 将复合制剂用于实际污染河水中,其对NH3-N,TP和浊度的去除效果明显,同时也能去除少量的CODCr. 在对富营养化水体的修复中,投加复合制剂可以作为修复工程的辅助技术进行应用.
不同SBR系统N2O排放及微生物群落比较
朴 哲, 陈新兵, 赵秀锦, 刘艳萍, 何成达, 殷士学
2011, 24(6): 698-703.
摘要(1587) PDF(148)
摘要:
为了解污水脱氮中微生物群落对N2O排放的影响,在相同的工艺条件下,研究了制药厂(A)和啤酒厂(B)2种不同来源污泥在SBR系统中的N2O排放特性.结果发现:①A和B 2个系统总氮去除率在97.5%和98.6%的情况下,脱氮中N2O态氮所占比例分别为6.35%和2.84%,相差2倍以上.②A系统的N2O排放时期主要集中在好氧硝化段,而B系统则主要集中在缺氧反硝化段.③在1个脱氮周期内,A系统只有1个N2O排放高峰,出现在好氧硝化段(第3小时);而B系统有2个N2O排放高峰,分别出现在好氧硝化段(第3小时)和缺氧反硝化段(第6小时).采用PCR-DGGE技术分析微生物群落特征发现,A系统和B系统的微生物群落有明显差异,表明污水脱氮中微生物群落是影响N2O排放的重要因素.通过优化微生物群落结构,可有效控制污水脱氮中N2O排放.
污泥与煤共热解制备吸附剂及其对活性艳红X-3B的吸附性能
刘汉湖, 张双圣, 张双全, 罗 鹏, 邱 超
2011, 24(6): 704-710.
摘要(1142) PDF(134)
摘要:
以污水处理站脱水污泥和煤为原料共热解制备吸附剂,将其用于活性艳红X-3B模拟染料废水的吸附处理.考察了吸附时间,温度,pH及吸附剂投加量对吸附效果的影响,并对其吸附动力学和热力学特性进行了探讨.结果表明:所制备吸附剂的碘吸附值为321.62 mg/g,产率为44.85%,比表面积为189.23 m2>/sup>/g,浸出液中未检测出重金属;吸附剂对活性艳红X-3B的去除率随吸附时间、温度和吸附剂投加量的增加均增大,并逐渐趋于平衡,而随pH的增加而减小;吸附剂对活性艳红X-3B的吸附动力学比较符合伪二级吸附动力学方程和二阶段吸附动力学方程,颗粒内扩散过程是吸附速率的控制步骤,但不是唯一的速率控制步骤;Langmuir等温方程比Freundlich等温方程更适合于描述该吸附行为;吸附焓变(ΔH0>/sup>)>0,吸附是一个吸热过程,提高温度有利于吸附的进行,吸附自由能变(ΔG0>/sup>)<0,吸附过程为自发进行,吸附熵变(ΔS0>/sup>)>0.