熔锡炉加热法分离废弃电路板元器件过程的有害挥发物组成

废弃电路板(PCB)资源化价值大,脱除PCB元器件有利于资源化废弃PCB,其中熔锡炉加热脱焊法是应用最广泛的方法。在工作温度分别为250℃和290℃时,对熔锡炉加热法分离废弃PCB元器件过程中产生的挥发物用Tenax吸附管采样,以气相色谱质谱仪(GC-MS)进行分析。结果表明,挥发物中含多种苯系化合物,290℃时挥发物中检测出的苯、乙苯、对,间二甲苯、苯乙烯、邻二甲苯、萘质量浓度分别是250℃时的3.4倍、3.3倍、3.2倍、2.7倍、3.5倍、1.5倍,且能测出更高相对分子质量的异丙苯和正丙苯;部分化合物质量浓度已超过我国相关环境标准规定的限值,其中苯乙烯最高质量浓度是TJ36—79《工业企业设计卫生标准》规定值的103倍。挥发物进入排气管后部分吸附于管道内壁上,成分包括乙苯、对,间二甲苯、邻二甲苯及萘,其中萘的质量比达1.79 mg/kg。因此,对废弃PCB进行热法处理时,需对产生的挥发物加强监控和处理。

山西煤层自燃区PM_(10)中有机碳、元素碳的特征

采集了山西大同市、宁武县和河曲县煤层自燃区12个点位PM10样品,采用Analysensysteme GmbH Vario E1型元素分析仪分析了PM10中有机碳（OC）和元素碳（EC）组分,探讨了煤层自燃区OC、EC污染特征、总碳气溶胶（TCA）对PM10的贡献、OC/EC比值.结果表明,PM10、OC、EC的质量浓度范围分别为114～401,22.9～68.1,21.9～70.7μg/m3.不同区域PM10、OC和EC污染水平差异较大,河曲县PM10污染最为严重,宁武县碳污染水平最高.露头煤层自燃区PM10低于采空自燃区,而对于OC和EC则相反.TCA对PM10的贡献高达63.82％,且露头煤层自燃区TCA对PM10的贡献比采空自燃区高.不同采样点OC/EC值介于0.7～1.6之间,小于前人结论中相似源OC/EC值.二次有机碳（SOC）污染较小.

臭氧消毒研究进展及对新型冠状病毒的灭活启示

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情给人类社会造成了巨大威胁,新型冠状病毒(SARS-CoV-2)在不同环境介质中稳定性的差异,使如何高效杀灭SARS-CoV-2成为关注的重要问题。在综述臭氧及其协同技术在病原体灭活中应用的基础上,探讨了臭氧氧化技术在SARS-CoV-2灭活中的应用可行性,重点阐述了该类技术对于病毒的灭活行为及机理。该综述可为臭氧氧化技术应用于水中新冠病毒灭活及其在不同媒介中的次生传播阻断提供参考。

钛酸盐/活性炭吸附协同光催化去除水中4-氯酚

通过一步水热法制备了一种钛酸盐/活性炭复合材料(TAC),可高效吸附水中污染物实现预富集,进而在紫外光下光催化降解污染物。研究显示,TAC可在5 min内吸附86.9%的4-氯酚(4-CP),具有比活性炭更快的吸附速率和更大的吸附量,得益于微碳改性钛酸盐后对4-CP的毛细管凝聚作用。TAC可在4 h内光催化降解95.6%预富集的4-CP,实现85.8%的脱氯率。TAC光催化性能显著提升的机理在于其中的活性炭和微碳组分可高效传导光激发生成的光生电子,由此抑制光生载流子复合。猝灭实验与自由基鉴定证实羟基自由基(·OH)是主要活性物种,并通过福井指数理论计算结合中间产物鉴定,确定了4-CP的降解路径主要为·OH取代所导致的C—Cl键断裂及·OH加成。

不同光波长对类石墨相氮化碳催化降解莫西沙星的机理探究

使用一种简单煅烧三聚氰胺的方法制备了类石墨相氮化碳(g-C3N4),研究了不同光波长对g-C3N4催化降解盐酸莫西沙星的影响.通过高分辨透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)对材料的形貌、晶型、元素组成进行表征,证实了g-C3N4的成功合成.此外,通过XPS-价带谱和紫外可见漫反射(UV-DRS)图谱得到所合成g-C3N4的带隙(Eg=2.81 eV)和价带(EVB=2.49 eV).通过不同光波长(包括365、385、420、450、485、520、595、630 nm及可见光)下g-C3N4对莫西沙星的降解速率来评估光催化性能.结果表明,g-C3N4的光催化活性依赖于辐照波长,也即速率常数(k1)随光波长的增大而降低.活性氧(ROS)淬灭实验表明,超氧自由基(·O-2)在莫西沙星的光催化降解中起主导作用.

太原市空气颗粒物中正构烷烃分布特征及来源解析

为明确城市空气颗粒物中正构烷烃分布特征及污染来源,采集采暖和非采暖季环境空气PM10样品和典型排放源（高等植物、燃煤和机动车）样品,利用GC-MS测定正构烷烃,选取诊断参数并结合污染源排放特征讨论PM10中正构烷烃分布和来源,采用主成分分析法定量解析源贡献率.结果表明,环境空气PM10中正构烷烃含量呈较强时空变化,采暖和非采暖季浓度分别为213.74~573.32 ng·m-3和22.69~150.82 ng·m-3,前者总浓度最高是后者的18倍;采暖季郊区点位（JY、JCP、XD和SL）浓度均高于市区,以JY最高（577.32 ng·m-3）,非采暖季工业区（JS）总烷烃量（150.82 ng·m-3）明显高于其它点位,是SL总量的7倍.采暖季化石燃料来源烷烃（C n≤C24）与总烷烃量相关性优于植物来源烷烃（C n≥C25）,非采暖季相反,表明前者化石燃料输入较后者高.CPI和%WNA指示非采暖季植物贡献率较采暖季高,且植物蜡烷烃随环境压力的增大总产率增加;C max和OEP表明非采暖季PM10中有机质成熟度低于采暖季;两季样品TIC图均存在UCM鼓包,机动车尾气是该城市的重要污染源.PCA解析结果表明太原市环境空气PM10中正构烷烃首要排放源为机动车尾气和高等植物,约占51.28%;其次为煤烟尘,贡献率为43.14%.煤烟尘污染控制协同机动车尾气净化措施的完善将成为降低城市空气颗粒物中正构烷烃浓度的有效途径.

山西北部煤层自燃区大气颗粒物污染特征研究

为研究山西北部煤层自燃区大气颗粒物污染特征,对山西北部煤层自燃区三区县共12个点位的TSP和PM10进行了采集分析。结果表明:山西北部煤层自燃区颗粒物污染较为严重,TSP、PM10平均浓度分别为(327.75±115.5)μg/m3、(205±74.1)μg/m3。TSP和PM10污染特征均表现为:河曲县>大同南郊区>宁武县,采空自燃区>露头煤层自燃区。PM10/TSP比值均大于0.6,采空自燃区与露头煤层自燃区PM10/TSP比值相等,井工矿的不同对其排放的颗粒物在TSP和PM10这一分级上没有较明显影响。无论是地理行政三区还是井工矿两区分类,PM10与TSP均表现出R2为0.98的高度线性相关,相互表征效果明显。

纳米技术在水中病毒灭活中的应用:对新型冠状病毒SARS-CoV-2传播阻断的启示

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情给人类社会发展和生命健康造成了巨大威胁,由于新型冠状病毒(SARS-CoV-2)在水中的稳定性,城市污水成为该病毒最集中的污染源之一,因此如何杀灭主要水媒介中的病毒也成为了科学领域关注的重要问题。新冠病毒在结构上由具有遗传效应的RNA链和蛋白衣壳组成,可受活性氧物种(ROS)攻击解体而被灭活。生化代谢的阻断和结构的破坏也是新冠病毒灭活的有效方法。纳米材料因其表面和界面效应、独特的微观结构及优异的物化性质,在新冠病毒杀灭中有很好的应用前景。本文在探讨新型冠状病毒结构组成以及其在水环境中的存活及传播特征的基础上,全面综述了纳米材料在光催化、非均相催化高级氧化、离子毒性灭活和结构效应等方面于灭活病毒中的应用,深入探究了病毒灭活行为及机理。基于此,结合新冠病毒的结构组成及传播特征,深入探讨了不同纳米技术的新冠病毒灭活中的潜在应用。该综述可为环境纳米技术应用于水中新冠病毒灭活及其在水媒介中的次生传播阻断提供理论依据和实践参考。

银纳米材料的可控合成及其环境应用

银纳米材料因催化活性高、生物相容性好、物化性能独特而备受关注,已被广泛应用于催化、药物、环境等领域。本文首先介绍了银纳米材料的种类、性质及合成策略,重点对可控合成方法进行了归纳总结,并讨论了机器学习在银纳米材料合成中的新成果。然后综述了近年来银纳米材料在环境中的应用,如污染物去除、杀菌和病毒灭活、传感器等。基于此,本文主要就银纳米材料的种类、可控合成及其环境应用进行综述和展望。

表层水体中典型小分子有机氮的光铵化反应

地表水体中溶解性有机氮(DON)向无机氮的光化学转化是氮循环的重要过程之一。本文以自然水体中典型小分子DON(如氨基酸、核苷酸、尿素等)为对象,通过检测不同条件下的光铵化速率,探究小分子DON的结构、光源及水质条件对其光铵化过程的影响。结果表明:模拟自然光下,含有芳香环结构的氨基酸可以发生不同程度光铵化反应,酪氨酸和色氨酸的光铵化速率最大,6 h转化率可达约50%,而尿素和核苷酸则无明显光铵化反应发生;自然光下,酪氨酸和色氨酸在缓冲液中发生明显光铵化反应,而自然水样中组氨酸和苯丙氨酸也可生成NH4+;可见光波段对DON的光铵化几乎没有贡献,说明DON的光铵化速率受光源与水质组分影响。分子结构也影响DON的光铵化反应,如组氨酸分子中的氮可以完全转化为NH4+,而一个色氨酸分子中则仅有一个氮原子可以发生转化。基于密度泛函理论计算发现,氨基酸光铵化速率与其分子轨道能隙值有较好的负相关性。系列实验表明了水体中DON光化学转化的复杂性,应当在氮循环、水质变化和生态环境的评估中得到重视。