凡纳滨对虾池塘沉积物理化因子的变化特征

为研究凡纳滨对虾池塘沉积物理化因子的变化特征,选取3口养殖模式为鱼虾混养主养凡纳滨对虾的池塘,在养殖季节(5—10月)每月进行采样,对池塘沉积物理化性质进行定期监测。结果表明:池塘沉积物中的理化因子含量基本呈上升趋势,Cu平均含量为26.33 mg/kg,Zn平均含量为81.23 mg/kg,总氮平均含量为1.66 mg/g,总磷平均含量为0.49 mg/g,硫化物平均含量为96.08 mg/kg,有机碳平均含量为1.31%,重金属并未富集且未对池塘沉积物造成污染。

饮用水处理中多环芳烃和卤代多环芳烃的变化特征及健康风险

饮用水安全直接关系到千家万户的身体健康。为了解饮用水中多环芳烃(PAHs)和卤代多环芳烃(HPAHs)的污染现状、来源以及健康风险,选择了以长江、太湖和三河(淮安)为水源水的3个自来水厂,采用气相色谱-质谱的测定方法,分别在丰水期和枯水期对其各工艺段出水进行了采样分析。结果表明,PAHs和HPAHs在自来水厂原水和出水中普遍存在,PAHs的质量浓度为9.74~61.00 ng/L,氯代多环芳烃(Cl-PAHs)的质量浓度为0.32~9.17 ng/L,溴代多环芳烃(Br-PAHs)的质量浓度为未检出(ND)~4.15 ng/L,且整体呈现枯水期质量浓度大于丰水期的特征。原水中PAHs主要来源于石油污染以及各种燃烧活动,HPAHs与PAHs的质量浓度呈正相关;出水中HPAHs主要来源于原水以及氯化消毒。现有的自来水处理工艺对原水中PAHs和HPAHs都有一定的去除作用,但是氯化消毒可能产生新的HPAHs污染。人体健康风险评价结果表明,3个水厂出水的终生致癌风险为10^(-9)~10^(-8),处于低致癌风险水平。

数字金融对城市碳排放的非线性影响研究

数字金融在经济社会全面绿色转型中发挥政策集成和导向作用,是降碳减排的重要工具。本文基于金融领域的数字化变革现实,以2011—2021年中国284个地级市面板数据为基础,运用固定效应模型、中介效应模型和调节效应模型探究数字金融对碳排放的非线性影响及潜在机制。研究发现:数字金融对碳排放存在先增后减的倒“U”型影响,这一趋势通过一系列稳健性检验得以证实。异质性分析表明,这种倒“U”型影响主要发生在外围城市和资源型城市,在非资源型城市表现为负向线性关系。中介效应分析凸显了技术创新和创业活动作为数字金融影响碳排放的关键途径。调节效应分析强调了地方政府经济增长目标将削弱数字金融对碳排放的倒“U”型影响,环境治理目标则强化两者的倒“U”型关系。地方政府应从数字金融的发展方向、作用方向和配置方向着手,释放碳减排红利。

大气压气相色谱-串联质谱法同时测定血清中多溴二苯醚和新型溴代阻燃剂

建立了大气压气相色谱-串联质谱(APGC-MS/MS)同时测定人体血清8种多溴二苯醚(PBDEs)和9种新型溴代阻燃剂(NBFRs)的方法。0.3 g血清样品经HLB柱固相萃取和30%酸性硅胶柱净化处理后,用DB-5HT毛细管柱(15 m×0.25 mm×0.10μm)分离,APGC-MS/MS检测分析。PBDEs和NBFRs的检测分别采用同位素稀释法和内标法。采用血清标准参考物质SRM 1958和基质加标进行方法验证,与SRM 1958给出的参考质量分数值范围对比,多溴二苯醚各化合物浓度的测定值均在参考质量分数值的范围内,相对标准偏差(RSD,n=6)为6.1%~18%。NBFRs的基质加标回收率为81.7%~126%,RSD为6.2%~18%。该方法灵敏度和准确度高、方法性能稳定,满足人体血清中溴代阻燃剂检测的要求。

三江源地区土壤和牧草中的有机氯污染物:分布、来源和生态风险

三江源地区是“亚洲水塔”的重要组成部分。该地区复杂的大气环流可能为持久性有机污染物(POPs)的输入提供动力。在采集三江源地区土壤和牧草的基础上,获得该地区有机氯类污染物(OCPs,POPs的一类)的污染水平并进行来源解析,以期对POPs的潜在生态风险进行评估。结果表明,1)三江源地区土壤和牧草中滴滴涕(DDTs)的含量分别为低于检出限(BDL)-2.32×10^(4)pg·g^(-1)(平均3003 pg·g^(-1))和BDL-2.44×10^(4)pg·g^(-1)(平均3539 pg·g^(-1)),高于全球其他高海拔草地地区;而土壤和牧草中六氯苯(HCB)、六六六(HCHs)和多氯联苯(PCBs)的含量则与全球背景水平相当。2)三江源地区的OCPs整体呈现东高西低的空间分布特征。反向气团轨迹显示高含量的OCPs主要来自于三江源以东的地区。此外,人口密集的城镇地区具有相对高的OCPs含量,表明当地的零星地区可能存在OCPs使用/排放史。3)三江源地区土壤和牧草中的OCPs含量与年降水量显著正相关(P值分别小于0.05和0.1),而土壤DDTs与热力学温度的倒数(1/T)线性关系的斜率可达-9×10^(7)。降水冲刷和地气交换很可能是大气中OCPs向三江源地区地表介质输入的关键过程。4)三江源地区有机氯污染物在土壤-牧草间的平均生物浓缩系数为11,表明有机氯污染物在牧草中发生了富集。基于定性评价的效应区间低/中值法和危害商法的生态风险评估显示,三江源地区OCPs对生态系统的总体风险较小,但后续研究中仍需关注该地区东部城镇的DDTs生态风险。研究结果可为青藏高原生态环境保护和三江源国家公园建设提供数据支撑。

聚酰胺/银纺丝SERS基底的制备与应用研究

表面增强拉曼散射(SERS)是通过吸附在粗糙金属表面或金属纳米结构上的分子与金属表面发生的等离子共振相互作用而引起的拉曼散射增强。为提高基底的比表面积,选择具有良好化学稳定性的聚酰胺(PA),将其通过静电纺丝的方式制备出纳米纤维膜。该试验采用静电纺丝方式制备了PA纳米纤维膜,探究13%~20%之间4种不同浓度的PA溶液的纺丝效果,获得稳定性较好且纤维直径约为100 nm的PA纺丝膜。再利用化学结合的方法,在PA纤维上负载不同粒径的银纳米粒子(Ag NPs),进而得到PA/Ag纺丝膜。将30 nm和58 nm的PA/Ag纺丝膜分别用于拉曼分析,以罗丹明6G(R6G)为探针分子衡量PA/Ag纺丝膜材料的SERS性能,检测限约为10-10 M。58 nm PA/Ag纺丝膜基底拥有更出色的重现性,进一步将其用于叶酸的拉曼检测,基底能够检测到低浓度10-8 M的叶酸,具有良好的SERS效果。

全小分子有机太阳能电池研究进展

近年来,非富勒烯小分子受体材料(SMAs)由于具有高吸收系数、能级和带隙可调、优异的电学性质和光伏性能等优点受到广泛关注,设计和合成高性能SMAs已成为有机太阳能电池(OSCs)的研究热点。得益于SMAs的快速发展,OSCs的能量转换效率在几年内从3%~4%提高到19%。在成功合成小分子受体材料ITIC和Y6基础上,研究人员对分子结构设计进行了深入研究,开发出许多性能优异的SMAs。这些SMAs在提高器件效率和太阳能电池性能方面发挥了至关重要的作用。综述了全小分子OSCs的研究进展,并展望了未来OSCs的发展方向。

响应面法研究水体中溶解性组分对双酚A光解的复合影响

在紫外光照射条件下,以双酚A(bisphenol A,BPA)为模型化合物,采用响应面法(response surface methodology,RSM)研究水环境中代表性可溶组分腐殖酸(humic acid,HA)、Fe^(3+)、NO_(3)^(-)和Cl^(-)对BPA光解的复合影响。结果表明,HA、Fe^(3+)是影响BPA光降解的显著因素,其次是NO_(3)^(-)和Cl^(-)。HA、NO_(3)^(-)和Cl^(-)对BPA的光解起抑制作用,而Fe^(3+)为促进作用(P<0.05)。这些代表性可溶性组分共存于水体中时表现出交互作用。作为显著性因素,Fe^(3+)分别与Cl^(-)或HA复合时抑制BPA的光解,HA-Cl^(-)以及HA-NO_(3)^(-)共存时则表现为促进作用。作为非显著性因素,NO_(3)^(-)和Fe^(3+)以及NO_(3)^(-)和Cl^(-)之间显示出拮抗作用。自由基猝灭实验证明,作为最重要的影响因素,HA对BPA光解的影响主要是通过其激发三重态进行的。利用天然水样得到的模型预测值和实验值之间显示较好的一致性,表明该模型可用于估算BPA在所用天然水样中的光解,但也有一定的局限性。

交通源大气和土壤中多环芳烃赋存及生态风险

为探讨交通源对道路沿线大气及土壤中多环芳烃(PAHs)的影响,作者采集了道路沿线0、20、50、100、200 m不同距离梯度大气颗粒物(TSP)和土壤样品,分析两者PAHs的含量、组成和空间分布特征,通过构建PAHs的RQ-TEQ模型和土壤环境归趋模型估算多环芳烃累积生态风险影响。结果表明,200m范围内TSP中∑16PAHs的浓度范围为2.66~16.31ng/m^(3),平均值(8.17±3.51)ng/m^(3),随着与道路的距离增加,PAHs浓度呈现秋季先降低后升高再降低、春季先升高后降低的趋势,0~50 m范围内变化较大。土壤中∑16PAHs的含量为0.05~2.43 mg/kg,平均值(0.70±0.57)mg/kg,空间变化趋势与秋季TSP中PAHs基本一致,20 m处土壤中PAHs含量最低,这与行道树的遮蔽效应有关。苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、茚苯[1,2,3-cd]芘和苯并[ghi]苝等高环PAHs含量在TSP中占比较高,土壤中则以荧蒽、芘、苯并[b]荧蒽、苯并[k]芘等中高环PAHs为主,均呈现出交通源指示特征。道路沿线200 m范围内土壤中PAHs生态风险可以忽略。不同距离处土壤中PAHs的增量随时间累积由大到小依次为50m>0m≈20m>100m>200m,10年后土壤中PAHs增加0.11~0.15mg/kg,RQ值增加10%,土壤中PAHs的累积作用使土壤生态风险增加,应引起关注。

土壤和植物中微塑料研究现状分析及检测方法研究进展

微塑料(MPs)是指尺寸上限为5 mm的聚合物。作为一种新兴污染物,MPs广泛存在于海洋、陆地等不同环境中。研究发现,陆生环境是MPs一个重要的“汇”,其MPs的含量是海洋环境的4~23倍,MPs不仅影响土壤环境,还能够进入植物组织,并通过食物链等途径进入人体内,引发健康风险,成为迫切需要解决的环境污染问题。检测技术是研究环境污染物不可或缺的一个手段,关于陆生生态系统的研究刚起步,MPs检测技术还未发展成熟。目前,关于微塑料的检测主要分为前处理和分析检测:密度浮选、筛分过滤、萃取和消解等方法是前处理中常用的方法;定性定量检测以目检法、光谱法和质谱法为主,其中场发射扫描电镜(SEM)、激光共聚焦显微镜(CLSM)、拉曼光谱(Raman)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热裂解气相色谱/质谱法(Py-GC/MS)是最常用的仪器方法。而当面对复杂的环境样品时,往往需要结合多种方法进行分析。因此,本文通过文献整理,综述土壤及植物中MPs检测方法进展、不同检测技术的适用条件及优缺点,旨在为未来陆生生态系统MPs定性定量、MPs在植物中转移积累规律的研究提供科学参考。

生物炭负载纳米零价铁对沉积物中十溴二苯乙烷去除效果及机制

新型溴代阻燃剂十溴二苯乙烷(DBDPE)已经成为目前最常用的溴代阻燃剂。随着DBDPE在各种环境介质中被普遍检测到,其环境污染和治理正引起广泛的关注。迄今为止,生物炭负载零价铁材料(nZVI/BC)去除沉积物中DBDPE的应用尚未见报道。利用甘蔗渣通过液相还原法制备nZVI/BC,研究nZVI/BC去除沉积物体系里DBDPE的动力学过程,并探究其作用机制,为利用碳基零价铁去除沉积物中DBDPE提供了科学依据和技术支持。研究发现增加材料投加量、含水量、反应温度和降低底物初始质量分数,均能提高DBDPE的去除效率。高剂量的nZVI/BC能提供更多的吸附位点,并增大与DBDPE的接触面积,从而吸附更多的DBDPE分子。DBDPE质量分数的增加,将进一步增加DBDPE分子间的竞争反应,导致DBDPE分子与nZVI/BC颗粒的接触率降低。大量的水可以提供更多的活性H,从而提高与DBDPE反应的机会。温度升高,分子运动增强,提高了nZVI/BC与DBDPE的接触频率,也提高了n ZVI的反应活性。SEM表征结果显示,生物炭(BC)的加入使纳米零价铁(n ZVI)均匀分散在生物炭的表面,改善了n ZVI的分散程度,提高了n ZVI的反应活性。红外吸收光谱FTIR检测结果表明反应后nZVI/BC表面的-OH的伸缩振动和-CH_(2)-的弯曲强度均减弱,Fe-CO特征峰消失,并且出现了C=C的伸缩振动峰。nZVI/BC的微孔及介孔结构和表面的Fe-O、-OH、-CH_(2)-、C-O、C-H、C=O和-COOH等基团均能为DBDPE提供吸附位点,且DBDPE苯环结构上的π电子可能与nZVI/BC表面上的阳离子形成π-电荷相互作用。GC-ECNI-MS检测结果表明DBDPE被nZVI/BC降解过程中可能脱溴生成八溴二苯乙烷,ECOSAR (Ecological Structure Activity Relationships)软件预测nZVI/BC对DBDPE的降解降低了母体的生物毒性。

表面活性剂增强黑磷纳米片复合溶液体系分散稳定性研究

黑磷纳米片(black phosphorus nanosheets,BPNSs)因其特有的尺寸厚度和二维结构特点,在光电、化学、生物传感以及农业领域已有广泛的应用.由于其具有较大的比表面积和比表面能,所以黑磷纳米片悬浮在液体中易团聚下沉.基于此,本研究以去离子水为分散介质,选取4种表面活性剂为分散剂,包括一种阳离子型表面活性剂-十六烷基三甲基溴化铵(hexadecyl trimethyl ammonium bromide,CTAB),一种非离子型表面活性剂-喜威77(silwetL-77),两种阴离子型表面活性剂-十二烷基苯磺酸钠(sodium dodecyl benzene sulfonate,SDBS)和鼠李糖脂(rhamnolipid,RL),分别复配出四类表面活性剂-BPNSs溶液体系,通过测定动态光散射(dynamic light scattering,DLS)和UV-Vis光谱考察该体系在不同浓度下对BPNSs分散稳定性的影响.结果表明:①4种表面活性剂在其临界胶束浓度(CMC)附近的范围内均能提高BPNSs悬浮液的分散稳定性,但在高于临界胶束浓度情况下阳离子型和非离子型表面活性剂对BPNSs有附聚效果,这一现象在阴离子型表面活性剂中并未发现.②沉淀3 h和72 h后,阴离子表面活性剂-BPNSs体系具有较高的吸收强度,且SDBS具有更好的保持性.③在NaCl电解质存在的情况下,两种阴离子型表面活性剂可以影响BPNSs的临界聚结浓度(CCC),从而使BPNSs脱聚.研究显示,两种阴离子表面活性剂对BPNSs的分散效果优于阳离子型和非离子型表面活性剂,可为构筑性能稳定的阴离子型表面活性剂-BPNSs分散体系在现实生活中的应用提供参考.

自来水中微塑料的分布、危害及去除研究现状

对自来水中微塑料的来源、分布、危害进行了介绍,对过滤、臭氧-活性炭、混凝沉淀以及电絮凝4种去除微塑料的工艺优点与不足进行了探讨,并对未来研究的方向提出了展望。

基于Apt@Au传感器的微囊藻毒素-LR传感检测

微囊藻毒素(MC-LR)是国际公共卫生组织已确认的一种神经毒素和致癌物质,其高效检测备受关注。该文通过金硫键作用将适配体直接结合到丝网印刷金电极表面,形成适配体@金(Apt@Au)敏感膜,当样本中存在MC-LR时,敏感膜上的适配体与MC-LR相互作用,引起[Fe(CN)_(6)]^(3-)/[Fe(CN)_(6)]^(4-)探针电对的电子传导发生变化,差分脉冲伏安(DPV)响应电流增加,由此构建了一种用于MC-LR检测的Apt@Au传感器。在优化的实验条件下,采用该传感器检测MC-LR的线性范围为0.001~50.00μg/L,检出限可达0.001μg/L,对微囊藻毒素-LA、微囊藻毒素-YR、节球藻毒素以及水体中常见的金属离子无明显响应,表现出良好的选择性。将其用于合成水样检测也显示出良好的回收率。Apt@Au传感器用于MC-LR检测具有流程简单、检测灵敏度高等优势,拥有良好的应用前景。

微纳米气泡与普通气泡曝气性能对比

基于超声微纳米气泡(MNBs)制备技术产生的微纳米气泡,研究微纳米气泡与普通曝气产生的传统大气泡曝气性能。经实验测试,结果表明MNBs气泡稳定性、持续性较普通曝气明显较好,MNBs氧体积传质系数为普通曝气气泡的4.11倍,充氧动力效率高于为普通曝气的3.30倍。对比分析,微纳米曝气氧传质效率、氧利用率均远高于普通曝气;在相同的曝气强度下,MNBs迅速提高水体中的DO浓度,MNBs有良好的溶氧保持能力,停止曝气后DO浓度回到初始状态,普通气泡曝气水箱中DO浓度在1 h降低至5.82 mg·L^(-1),微纳米气泡水中DO浓度24h降至5.77 mg·L^(-1);普通曝气广泛应用于水环境治理,了解微纳米曝气性能差异研究成果为提升水环境治理效能提供理论和技术参考。

腐殖酸和富里酸对水相中双酚A光解的影响

为研究腐殖酸(HA)和富里酸(FA)对水相中双酚A(BPA)光解的影响,在紫外光照下,以BPA为研究对象,通过控制变量法分析了pH=8时,不同HA、FA浓度(2、10、25、50 mg/L)和不同环境pH值(5、8、10、11)对BPA光解的影响,光照后测定BPA光解速率的变化。结果表明,BPA在HA和FA溶液中的光解反应均符合准一级反应动力学特征。与BPA单独存在时的光解相比,不同浓度HA(2、10、25、50 mg/L)主要通过光屏蔽作用抑制BPA的光解;FA浓度小于等于10 mg/L时,主要通过光敏化作用产生·OH和^(1)O_( 2)促进光解,而当FA浓度大于25 mg/L时,由于光屏蔽作用的增强和光敏化作用的减弱,表现为抑制作用。HA和FA对BPA光解的作用还受到pH值的影响。在添加水平为2 mg/L时,HA在pH值5、8、10、11时均抑制BPA的光解,而FA则均表现为促进作用。最后利用GC-MS法鉴定了BPA的光解产物,发现HA或FA与BPA共存时检测出的光解产物与BPA单独存在时的光解产物相比,并未检测到新的光解产物种类。综合比较不同浓度、pH值的HA和FA对BPA光解速率的影响得出,本试验中pH=11时,2 mg/L FA促进BPA光解速率的效果最大。

MP钨钼矿通风系统优化设计研究

通风安全是矿井安全生产的重点工作,合理的通风系统对于保证矿井安全生产、改善作业环境及提高生产效率极为重要。以江西耀升MP钨钼矿为研究对象,综合运用热球式风速仪、激光测距仪、空盒气压计等仪器对矿井进行实地考察测量,分析测量数据识别该矿井存在问题:①矿井通风系统漏风严重,或存在还未发现的大量进风处;②风质合格率较低,为60.92%;③主要风机的风门破损、漏风严重等。针对识别出的问题,提出了安装风机、增设风门、加强各巷道风门及风窗的管理和及时封闭采空区等措施。

PS微塑料对盐酸环丙沙星的吸附特性研究

微塑料在水环境中会吸附共存条件下同为新兴污染物的抗生素,并作为抗生素载体与其一同迁移,而微塑料自身的老化和周围环境条件是影响吸附能力的重要原因。该文以聚苯乙烯(PS)颗粒为代表,在不同环境介质下用紫外照射模拟微塑料在环境中的光老化,研究了老化前后微塑料对盐酸环丙沙星(CIP)的吸附行为,并探究了离子强度、pH值和溶解性有机质(DOM)对PS吸附性能的影响以及相关机制。结果表明:紫外线老化使PS微塑料粒径减小,表面出现沟壑、褶皱以及剥落现象,羰基指数增高。原始和老化PS吸附CIP的过程均符合准二级动力学模型,Langmuir和Freundlich等温吸附模型均能较好地拟合原始和在空气中老化PS对CIP的吸附过程,而在水中老化的PS对CIP的吸附更符合以非均质多分子层吸附反应为主的Freundlich等温吸附模型。老化PS对CIP的吸附量明显高于原始PS,且水老化PS吸附效果优于空气老化,同时,离子强度、pH、溶解性有机质对微塑料的吸附能力影响也很大。

银纳米线SERS快速高灵敏检测水中痕量Hg2+研究

水中痕量重金属汞离子(Hg^(2+))对人类健康会构成严重威胁,因此快速高灵敏检测水中痕量Hg^(2+)具有重要科学意义和实际应用价值。为实现这一目标,研究运用银纳米线(silver nanowires, AgNWs)作为表面增强拉曼散射(Surface-Enhanced Raman Scattering, SERS)基底来快速高灵敏检测水中痕量Hg^(2+)。用旋涂法制备了均匀分布的AgNWs基SERS基底,并用罗丹明6G(Rhodamine 6G,R6G)作为拉曼信标分子,以间接检测水中痕量Hg^(2+)。通过研究SERS活性、稳定性、重现性、选择性、AgNWs直径及pH值对其SERS活性的影响,用时域有限差分法(Finite Difference Time Domain, FDTD)模拟了AgNWs表面电场分布情况。结果显示,AgNWs基SERS基底具有良好的活性、优异的信号再现性、稳定性和选择性,SERS活性随着直径的增大而增强,对Hg^(2+)的检测限(Detection Of Limit, LOD)达10-11mol/L,远低于美国环境保护署(The U.S. Environmental Protection Agency, EPA)的饮用水Hg^(2+)浓度标准(10-8mol/L)。在低浓度范围内,SERS特征峰强度(R^(2)=0.9919)有良好的线性关系。FDTD模拟结果为试验结果提供了有力的理论支撑,可为水中检测痕量Hg^(2+)提供新策略,在环境监测中具有广阔的应用前景。

同时测定水中乙醛、丙烯醛、丙烯腈的方法研究

分别建立了直接进样-气相色谱法与吹扫捕集-气相色谱/质谱法同时测定水中乙醛、丙烯醛、丙烯腈的方法。比较了两种方法测定水中3种化合物的方法性能和适用性,考察了4种不同保存条件对3种化合物测定的影响。结果表明,直接进样-气相色谱法测定3种化合物的校准曲线相关系数均大于0.997,检出限为0.02~0.05 mg/L,加标回收率为96.7%~112%,相对标准偏差为1.8%~6.1%;吹扫捕集-气相色谱/质谱法测定3种化合物的校准曲线相关系数均大于0.999,检出限均为0.5μg/L,加标回收率为95.6%~107%,相对标准偏差为1.2%~3.3%。不同保存条件实验结果显示,用盐酸调节水样pH≤2时的保存条件为最优,乙醛、丙烯醛、丙烯腈保存7 d浓度变化率分别为8.1%、7.3%、7.2%。在此保存条件下,两种方法测定地表水样品加标回收率为88.7%~110%,相对标准偏差为0.41%~5.85%;地下水样品加标回收率为86.3%~110%,相对标准偏差为0.70%~5.65%。直接进样-气相色谱法对仪器配置要求低,测定所需的样品量较少,但该方法的检出限比吹扫捕集-气相色谱/质谱法高出两个数量级。吹扫捕集-气相色谱/质谱法灵敏度更高,检出限更低,定性定量准确可靠,可满足地表水及地下水中痕量乙醛、丙烯醛、丙烯腈的监测需求。