电感耦合等离子体质谱法研究烟花爆竹PM_(2.5)中重金属的污染特征及生态健康风险

燃放烟花爆竹造成大气中PM_(2.5)浓度急剧上升,从而引起空气严重污染。全球大多数国家在重要时刻均有燃放烟花爆竹的习惯。但是,迄今为止烟花爆竹产生的PM_(2.5)中重金属的污染特征及生态健康风险研究仍不多见。利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)结合地累积指数、潜在生态危害指数和健康风险模型等方法评价了北京烟花爆竹PM_(2.5)中重金属的污染程度、潜在生态危害和健康风险。样品首先使用纯化硝酸溶液在120℃下消解2 h;然后用超纯水稀释定容;最后使用ICP-MS进行测试。ICP-MS测试的元素包括As,Ba,Cd,Co,Cr,Cu,Fe,Mn,Ni,Pb,V和Zn。测试时样品中加入Rh作为内标元素,控制仪器信号漂移和信号衰减。研究结果表明:烟花燃放期烟花爆竹产生的PM_(2.5)浓度为(93±117)μg·m^(-3),超过国家标准二级浓度限值;燃放烟花爆竹对Cu,Cr,Ba,Pb,Zn和As等6种重金属的浓度影响更为显著,它们的浓度分别是研究背景值的17.8,16.6,8.1,5.8,1.8和1.3倍。烟花爆竹PM_(2.5)中重金属的地累积指数大小顺序为:Cu>Pb>Cd>Zn>As>Ba>Cr,Mn,Ni,Co,V,Fe;烟花燃放期重金属的污染主要来自于Cu,Pb和Cd,同时As,Zn和Ba也会造成中等强度的污染。除夕20:00至春节8:00烟花爆竹造成的污染较为严重,该时间段内污染程度在中等级别以上;除夕22:00—春节5:00污染严重,污染程度甚至可达强-极强级别。烟花爆竹PM_(2.5)中重金属的生态危害系数大小顺序为:Cd>Cu>Pb>As>Zn,Cr,Co,Ni,Mn,V,烟花燃放期重金属的潜在生态危害主要来自于Cd,Cu和Pb。除夕20:00—春节8:00燃放烟花爆竹产生的潜在生态危害程度在中等以上;春节00:00—4:00潜在生态风险严重,潜在生态危害程度可达极强。烟花爆竹PM_(2.5)中重金属对人体产生的HI值和ILCR值分别小于1和1×10-6,这表明现行的禁限放政策下燃放烟花爆竹不会对人体产生健康风险。

固相萃取-电感耦合等离子体质谱测定自然水体痕量钍和铀

自然水体中Th和U的浓度极低,尤其Th的浓度单位仅为ng/L,定量测试非常困难。该研究建立了一种NOBIAS PA1螯合树脂萃取结合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)同时测定自然水体中痕量Th和U的分析方法。该方法首先使用UV/H_(2)O_(2)法消解水样30 min,去除水体中的有机物,然后在pH=3.00±0.05条件下,将水样以2 mL/min流速通过树脂对Th和U进行富集,使用NH 4AC-HAC溶液去除树脂上吸附的盐类,最后用1 mol/L超纯硝酸对样品进行洗脱,用ICP-MS测试。分析结果显示:Th和U的流程空白值分别为0.47、0.22 ng/L,检出限分别为2.9、2.3 ng/L,测定下限分别为11.46、9.11 ng/L。将该方法应用于不同有机物浓度的咸水和淡水中,结果显示:Th和U的回收率分别为97%~104%和98%~103%,相对标准偏差分别为3%~6%和1%~3%。说明该方法具有较高的回收率、精密度和准确度,适用于自然界各种不同水体中Th和U的定量分析。

固相萃取-电感耦合等离子体质谱法测定地表高盐水体中的痕量稀土元素

基于电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)建立测定地表高盐水体中痕量稀土元素的分析方法,提出UV/H_(2)O_(2)去除地表水体中有机物的新策略。地表水体中的溶解态稀土浓度极低,质量浓度在ng·L^(-1)数量级,分析测试非常困难。当水体中总溶解性固体超过1 g·L^(-1)时,样品直接测试会造成严重的质谱干扰,同时可能会导致雾化器、截取锥和样品锥阻塞。因此,测试高盐水体中的稀土元素需要先去除水体中的盐类。为提高测试的准确度,样品测试前通常需要对水体进行预富集以增加待测物质量浓度。但是,内陆地表水体中有机物浓度较高,在进行预富集的过程中有机物和稀土元素发生络合作用,使得溶解态稀土在富集时发生分异,对预富集工作也是一项挑战。首先在样品中加入H_(2)O_(2),将样品放入紫外消解系统中氧化去除水体中的有机物,消解后水体中有机碳的浓度可降低至0.5 mg·L^(-1)。然后采用NobiasPA1固相树脂对样品进行预富集,步骤如下:首先使用流速为2.2 mL·min^(-1)的硝酸,超纯水和醋酸铵缓冲液依次分别清洗预富集系统,去除预富集系统中可能残留的稀土元素;然后用流速为2.0 mL·min^(-1)的醋酸铵缓冲液、样品和醋酸铵缓冲液依次分别通过固相萃取柱,富集样品中的稀土元素并去除吸附在树脂柱上的盐类;最后使用流速为0.7 mL·min^(-1)的HNO_(3)溶液淋洗树脂柱并收集样品。ICP-MS测试样品时,选择^(115)In为内标校正基体效应。研究结果表明在pH 4.6±0.1的情况下,各稀土元素的检出限和空白值分别在0.34~22.0和0.34~12.9 ng·L^(-1)之间;稀土元素检出的相对标准偏差(n=5)<5%;稀土标准溶液的加标回收率在97%~101%之间。将该方法用于渤海海水、海河河口水体和西藏雅根错水体,加入Tm作为内标,样品的加标回收率在98%~101%,相对标准偏差(n=3)<5%。这说明该方法适用于地表高盐水体中溶解态稀土元素的定量分析。

2015—2020年春节期间燃放烟花爆竹对京津冀空气质量的影响

为研究燃放烟花爆竹对空气质量所产生的影响,基于2015—2020年春节期间京津冀地区PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO和O3等大气污染物的浓度数据,利用自然邻域法、相对比值法和线性模拟法分别对大气污染物的时空分布特征以及烟花爆竹对大气颗粒物的贡献进行分析.结果表明:除2019年外,2015—2020年春节期间京津冀地区整体空气质量呈现轻度污染或中度污染,首要污染物为PM2.5,超标污染物为PM2.5和PM10.SO2、NO2、CO和O3这4种污染物受烟花爆竹燃放影响较小,其日平均质量浓度均未超过国家标准的二级限值.京津冀地区PM2.5和PM10的质量浓度分布呈现由北向南逐渐增高的趋势.在实施烟花爆竹禁、限放政策后,位于平原地区的城市空气质量显著提升,位于太行山—燕山地区的城市空气质量未见明显好转.PM2.5和PM10质量浓度在除夕18:00至21:00和初一0:00至1:00呈阶梯式上升趋势.此外,烟花爆竹对初一6:00至9:00颗粒物质量浓度的上升也具有一定贡献.燃放烟花爆竹对大气中PM2.5和PM10的影响从除夕18:00开始,持续长达30~40 h;对初一2:00的影响最大,贡献率分别高达57%和52%.2015—2020年,京津冀地区燃放烟花爆竹引起的PM2.5和PM10在除夕和初一的平均排放总量分别为3.64×106 kg和3.96×106 kg.禁放后,2020年燃放烟花爆竹引起的PM2.5和PM10的排放量显著降低,分别比高峰期时下降72%(2017年)和73%(2016年).

骑行让生活更美好

凉爽的清风拂上我的脸颊,我和妈妈各骑一辆自行车,在江边游览。从去年的春天起,我就和骑行结缘了记得那是晴朗的一天,我和妈妈从江边出发,骑往下洋洲。沿着江边的小道往前骑,沿途的美景尽收眼底:天上的白云在悠悠地散步,一江春水好似柔情的少女,含情脉脉地望着两岸。我尽情享受这片纯情山水,心中其乐融融,仿佛整个身心都轻盈了起来。

薄膜扩散梯度(DGT)技术及其在原位测量中的应用

薄膜扩散梯度(DGT)技术作为一种新的原位被动采样技术,能够在原位状态下测量环境中不稳定的营养物质、金属(类)和有机物的浓度。近年来,该技术被应用于不同的研究领域,包括水质监测、原位测量、动力学和热力学、高空间分辨率测量、2D图像浓度、沉积物和土壤中的通量和生物利用度等方面。文章介绍了DGT技术的理论基础、装置的构造和组成,对DGT技术在不同结合相下对土壤、水体和沉积物中的痕量金属离子、阳离子、含氧阴离子的原位测量进行详细论述。

迷人的春天

春天是温暖的。每到春来,山上的积雪便慢慢融化,融化的雪水形成一股清泉,叮叮咚咚地往山脚流。冬眠的小动物也从梦乡中醒来了,世界显得生机勃勃。我们也脱掉了羽绒服,穿上了漂亮的小裙子,整天沐浴着春光奔跑。春天的太阳十分柔和,不像夏天的那般狠毒,也不像冬天的那样无力,春天的温度恰到好处!

电力调度监控运行的可靠性与改进方案

电力系统与人们的日常生活密切联系,而且影响着我国国民经济的发展,因此必须提高电力系统输送电力的稳定性。从电力系统运行情况来看,供电系统越来越复杂,而且设备科技含量较高,为了保证供电系统的运行,就必须做好电网调度。

喊一声，可真难

妈妈说我最近不主动喊人了,不礼貌。可她不知道喊一声有多难啊!有一次,我在街上发宣传单,看见前面有两位大概二十来岁的阿姨朝我走来,便迎了上去。"阿姨您好,我们是……"我才开口,发现气氛不对了。阿姨打量了我一番,脸一阵红一阵白,好久都吐不出一个字来。