中国北方表土微团粒粒度分布及其对粉尘

利用干筛筛析法测定了中国北方沙漠、戈壁、绿洲、干草原农垦区和草原牧区等代表性表土(沙质土、砾质沙土、砾质壤土、壤土和粉壤土等)的微团粒粒度分布. 组成表土微团粒粒度分布的对数正态群体分别为粉细沙、细沙、中沙、粗沙和极粗沙群体, 其平均的质量中值粒径分别为90, 210, 390, 600和980 mm, 平均的标准偏差分别为1.25, 1.40, 1.25, 1.35和1.25. 粉细沙、细沙、中沙、粗沙、砾质沙、砾质壤土、壤土等表土类型的微团粒粒度分布为这几个对数正态分布群体中的组合. 粉尘释放模型(DPM模型)模拟的结果显示: 表土微团粒粒度分布对粉尘释放通量存在显著影响, 细沙和粉细沙的粉尘释放通量最大, 中沙、砾质沙、砾质壤土、壤土、粉壤土次之, 粗沙的粉尘通量最小, 差值范围在10¹~10³ mg·m^-2·s^-1左右; 中国北方沙漠(沙地)和片状流沙覆盖的农田的粉尘释放通量在10¹~10⁴ mg· m^-2·s^-1之间, 而沙砾质戈壁、沙砾质化的农田和草原的粉尘释放通量在10¹~10² mg·m^-2·s^-1之间, 表明中国北方沙漠(沙地)和片状流沙覆盖的农田是粉尘释放的主要源地.     

西安冬季不同空气质量级别对应的PM_(2.5)化学组分变化特征

通过实验采样分析,研究了西安市冬季不同空气质量级别(HJ 633—2012)下PM2.5质量浓度及化学组分的变化特征和污染规律。结果表明,西安市2008—2009年冬季所有采样天均为轻度污染到严重污染状况,PM2.5质量浓度100%未达标(GB3095—2012);PM2.5质量浓度及其化学组分基本随空气质量级别恶化而增加,除个别元素外,其他化学组分的质量浓度在严重污染时均出现突增,有机碳(4.5倍)和水溶性无机离子(2.7倍)的增加倍数较大;随大气污染程度的增加,人为源的重金属富集因子增加剧烈(1.6~2.0倍),而主要来自自然源的元素富集因子变化无规律;重污染时期PM2.5中的多环芳烃(PAHs)、正构烷烃(nalkanes)均主要来自人为源排放贡献,其中生物质燃烧、低温燃煤排放是PAHs剧增的主要因素。     

西安市大气PM_(10)中水溶性有机碳的季节变化及来源分析

为了探讨西安市大气可吸入颗粒物(PM10,空气动力学当量直径≤10μm的悬浮颗粒物)中水溶性有机碳(WSOC)的浓度水平与季节变化,从2006年12月至2007年11月,分季节(每个季节选取1个月)采集了西安市大气PM10样品,并采用燃烧氧化-非分散红外吸收法测定了PM10中的水溶性有机碳,采用热-光碳分析仪测定了样品中的有机碳(OC)和元素碳(EC).结果显示,WSOC在春、夏、秋、冬季节的平均质量浓度分别为17.2、14.9、28.3、32.5μg/m3,具有明显的季节变化特征.WSOC占OC的质量比在夏季最高(83.7%)、冬季最低(53.3%).WSOC与OC和EC的相关性分析结果显示:WSOC与EC的相关性微弱,相关系数为0.22;WSOC与OC的相关性很强,相关系数高达0.86.进一步分析显示出WSOC与二次有机碳的相关性达到了0.87,表明西安市大气颗粒物中的WSOC主要是在大气中气-固二次转化形成的.     

西安冬季大气亚微米颗粒物的化学特征及来源解析

为了探讨西安市冬季大气亚微米颗粒物的污染水平及化学组成,2006年12月每天收集西安大气亚微米颗粒物（PM1.0）样品,并对PM1.0的质量浓度及其其中的11种水溶性离子、元素碳（EC）和有机碳（OC）及8个碳组分进行了分析．结果显示：西安市冬季大气PM1.0的平均质量浓度为149．7μg·m^-3分析的11种阴、阳离子（Na^＋、NH4^＋、K^＋、Mg^2＋、Ca^2＋、F^-、Cl^-、Br^-、NO2^-、NO3^-和SO4^2-）的质量浓度占到PM1.0的46％,表明水溶性组分是大气亚微米颗粒物的主要组成之一;OC的质量浓度（ρ（OC）=（23．7±10．27）μg·m^-3）明显高于EC的（（ρ（EC）=（4．6±1．8）μg·m^-3）,碳气溶胶的平均质量浓度为42．5μg·m^-3,占到PM1.0质量浓度的28．4％;对8个碳组分的因子分析结果显示,燃煤及汽油车排放、柴油车排放和生物质燃烧对碳颗粒的贡献分别为45．3％、24．2％和23．5%．     

西安冬季可吸入颗粒物中多环芳烃的组成及风险评价

对2006-12-19～至2007-01-15采集的西安冬季昼夜大气可吸入颗粒物(PM_(10))样品,利用气相色谱-质谱联用仪(GS-MS)分析检测出美国EPA优先控制的12种多环芳烃(PAHs),结果显示,西安冬季大气PM_(10)中白天与夜晚总的PAHS平均质量浓度分别为312.0 ng·m~(-3)和346.0 ng·m~(-3),且PM_(10)中主要以4～5环的多环芳烃为主.采用苯并(a)芘(BaP)等效质量浓度(BaPE)评价PAHS的污染状况,结果表明,苯并(a)芘(BaP)白天及晚上的平均质量浓度分别为30.0 ng·m~(-3)和34.8 ng/m~3,计算得出西安冬季白天与晚上的BaPE平均值分别为45.3 ng·m~(-3)、51.0 ng·m~(-3),含量超过国家标准4.5倍以上.     

一株丛毛单胞菌对2-吡啶甲酸的好氧生物降解

在好氧条件下分离筛选到一株以2-吡啶甲酸为唯一碳、氮、能源的菌株,经16SrRNA基因序列分析鉴定为丛毛单胞菌(Comamonas sp.),并命名为ZD3。分别考察了培养液pH值和2-吡啶甲酸初始质量浓度对ZD3降解性能的影响,发现该菌株可在pH值为5.0~9.0的范围内降解2-吡啶甲酸,其中7.0为其最适pH值;当2-吡啶甲酸初始质量浓度分别为100、200、400、600和800mg·L~(-1)时,ZD3对其完全降解的时间相应为12、17、20、78和114h。零级动力学模型可比一级动力学模型更好地描述ZD3对2-吡啶甲酸的降解特性,当2-吡啶甲酸的初始质量浓度为100~400mg·L~(-1)时,降解速率常数k_0随着浓度的增加而增大,并在400mg·L~(-1)时达到最大值;当初始质量浓度为600~800mg·L~(-1)时,k_0开始下降,呈现抑制作用。紫外光谱和高效液相色谱-离子阱-飞行时间质谱表明,在2-吡啶甲酸的好氧生物降解过程中,第一步反应为α羟基化反应,产物为6-羟基吡啶甲酸。     

中国北方表土微团粒粒度分布及其对粉尘释放通量的影响

利用干筛筛析法测定了中国北方沙漠、戈壁、绿洲、干草原农垦区和草原牧区等代表性表土(沙质土、砾质沙土、砾质壤土、壤土和粉壤土等)的微团粒粒度分布.组成表土微团粒粒度分布的对数正态群体分别为粉细沙、细沙、中沙、粗沙和极粗沙群体,其平均的质量中值粒径分别为90,210,390,600和980tm,平均的标准偏差分别为1.25,1.40,1.25,1.35和1.25.粉细沙、细沙、中沙、粗沙、砾质沙、砾质壤土、壤土等表土类型的微团粒粒度分布为这几个对数正态分布群体中的组合.粉尘释放模型(DPM模型)模拟的结果显示:表土微团粒粒度分布对粉尘释放通量存在显著影响,细沙和粉细沙的粉尘释放通量最大,中沙、砾质沙、砾质壤土、壤土、粉壤土次之,粗沙的粉尘通量最小,差值范围在101～103μg·m-2·s-1左右;中国北方沙漠(沙地)和片状流沙覆盖的农田的粉尘释放通量在101～104μg·m-2·s-1之间,而沙砾质戈壁、沙砾质化的农田和草原的粉尘释放通量在101～102μg·m-2·s-1之间,表明中国北方沙漠(沙地)和片状流沙覆盖的农田是粉尘释放的主要源地.     

中国北方粉尘气溶胶中铁氧化物矿物的光谱分析

利用漫反射光谱技术(DRS)对中国北方粉尘气溶胶中铁氧化物矿物进行了较系统的研究.结果表明,在可见光范围,粉尘气溶胶反射光谱的一阶导数曲线在435和560nm的峰对样品中的针铁矿和赤铁矿有识别指示意义,且样品中铁含量与赤铁矿和针铁矿的一阶导数特征峰值大小紧密相关.同时发现不同颜色的反射率与样品中铁的含量及铁氧化物一阶导数值有较强的相关性,其中铁氧化物的含量变化对红光和紫光的反射率影响较为显著,表明铁氧化物在粉尘气溶胶的光学性质中扮演着重要的角色.亚洲粉尘与北大西洋粉尘的光谱分析结果可以进行对比.研究发现,不同区域粉尘气溶胶中赤铁矿与针铁矿一阶导数特征值的比值Hm/Gt存在明显差异,暗示着Hm/Gt值有源区指示的意义.     

西安市春、夏季大气降水的化学组成和来源分析

为了探索西安市大气降水的水溶性化学组分浓度水平及来源,在春季和夏季采集了西安市降水样品,测定了样品中的水溶性无机离子和溶解性有机碳(DOC)的浓度,并对其来源进行了初步探讨.结果显示:春、夏季降水样品的平均pH值分别为5.85和5.83,表明西安市春、夏季降水酸度偏高,但尚未达到酸雨范畴;SO24-、Ca2+、NH+4和NO-3是降水中最主要的无机离子,在春季它们分别占总离子数的35.8%、28.2%、18%、9.1%,在夏季占总离子数的34%、25%、19%、8%.利用相关分析和富集因子法对降水中水溶性化学组分的来源进行了解析,结果表明,西安市春、夏季降水中水溶性化学组分主要来自燃煤、机动车尾气、建筑活动和生物质燃烧等人为因素.SO24-、NO-3当量比值变化揭示了机动车的快速增长、能源结构和燃烧方式的改变使得NO-3对降水酸度的贡献有相对增大的趋势.