自然光条件下光自芬顿/PMS协同体系处理新污染物的实验设计

为强化学生对新污染物处理理论和实验技能的掌握,设计了光自芬顿/过氧单硫酸盐(PMS)协同体系在自然光条件下对新污染物的强化降解实验。利用水热法和浸渍法制备改性氮化碳空心球MoS_(2)/TCN_(Cl-S)(P),以四环素(TC)作为新污染物代表,构建了光自芬顿/PMS协同体系,基于其耦合效应,提高在自然光条件下污染物的降解效率。结果表明,光自芬顿/PMS体系对TC在120min内的降解率可以达到80%,较不引入PMS的光自芬顿体系提高了30%。其原因在于光自芬顿反应中产生的H_(2)O_(2)与PMS发生协同作用,产生了更多的·O_(2)^(-)、SO_(4)^(-)·和^(1)O_(2)等活性自由基,从而提高了TC的降解效率。该实验设计体系有助于促进学生对高级氧化技术的掌握,为学生科研创新能力培养体系的构建提供参考。

离子色谱法同时检测大气颗粒物PM_(2.5)中低级脂肪胺和常规阳离子

大气中存在大量的有机胺污染,其中低级脂肪胺是促进颗粒形成和生长成为PM_(2.5)的诱因,会对人体肾脏、心肺功能健康造成损害。而PM_(2.5)是大气中常见的颗粒污染物,是雾霾天气产生的主要原因,其成分非常复杂,测定其中的阳离子和低级脂肪胺,能直接监测环境大气质量,保护人体健康。本研究建立了抑制电导离子色谱法同时测定大气细颗粒物PM_(2.5)中4种低级脂肪胺(甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺)和5种常见阳离子(Na^(+)、NH_(4)^(+)、K^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)),通过优化色谱条件,实现了K^(+)和甲胺、二甲胺和乙胺等难分离物质的有效分离,分析结果可用于评估空气中的颗粒物污染情况。本研究采用负载石英滤膜的中流量采样器采集大气中的PM_(2.5)颗粒物,裁剪1/2滤膜并剪碎于10 mL超纯水中超声提取2次共60 min,提取液过0.22μm滤膜后用离子色谱检测。比较了3种阳离子色谱柱IonPac^(TM) CS17、IonPac^(TM) CS16和SH-CC-9后,最终选用SH-CC-9阳离子分析柱(200 mm×4.6 mm)进行分离:柱温30℃,检测器温度35℃,进样量25μL,流动相为甲基磺酸(MSA)水溶液,流速为1.1 mL/min。在此色谱条件下,大气中可能存在的其他胺(N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙胺、二乙胺、三乙胺、三乙醇胺、异丙胺)对目标离子没有影响。待测的4种低级脂肪胺和5种常见阳离子在各自相应的浓度范围内呈现良好的线性关系,线性相关系数(r)均不小于0.997,检出限(LOD)为0.02~1.90μg/L,定量限(LOQ)为0.07~6.32μg/L, 6个平行样品测定的相对标准偏差(RSD)小于2%,样品加标回收率为93.2%~104%。采用建立的方法对189个大气颗粒物PM_(2.5)样品进行检测,9种离子均有检出,其中Na^(+)、NH_(4)^(+)、Ca^(2+)等离子含量较多,4种低级脂肪胺含量少,但部分样品中乙胺含量偏高。结果表明,本研究建立的离子色谱方法前处理简单,灵敏度高,准确性好,可满足大气颗粒物PM_(2.5)中低级脂肪胺和常规阳离子同时定量检测的需求,能够快速处理大量样品,准确评价空气中颗粒物的污染程度,追溯污染来源,保护人类健康。

PMS协同Ce改性BiOBr材料光催化降解四环素

采用溶剂热合成法制备Ce(Ⅲ)改性BiOBr催化剂(Ce/Bi摩尔比0.1%~2%),通过XRD、SEM-mapping、XPS、UV-Vis等手段对其结构进行表征分析;以四环素为目标污染物,首次提出构建PMS/Ce(Ⅲ)改性BiOBr光催化体系降解四环素,考察催化剂种类、催化剂投加量、PMS摩尔浓度和p H等因素对反应体系降解四环素效果的影响。结果表明:Ce(Ⅲ)和Bi(Ⅲ)发生同晶置换,使得Ce(Ⅲ)改性BiOBr的最大吸收波长出现蓝移,提高光生电子和空穴的分离效率;PMS协同Ce(Ⅲ)改性BiOBr光催化降解四环素最佳条件:Ce与Bi的摩尔比为1%,投加量为1.0 g/L,PMS浓度为0.3 mmol/L,pH=9;四环素降解过程中,反应体系内主要活性物种为空穴,其贡献远高于硫酸根自由基和单线态氧。经重复利用实验证实,Ce改性BiOBr材料结构具有良好的稳定性。

JNK/CCl2通路诱导巨噬细胞募集并促进PM(2.5)颗粒物暴露诱导的幼年大鼠过敏性气道炎症

目的:基于JNK/CCl2信号通路诱导的巨噬细胞募集探讨PM(2.5)暴露对幼年大鼠气道炎症的作用及其机制。方法:幼年SD大鼠50只,随机分为5组(n=10),其中对照组不进行任何处理,PM(2.5)组幼年大鼠接受PM(2.5)颗粒物暴露,PM(2.5)+茴香霉素组幼年大鼠接受PM(2.5)暴露以及静脉注射JNK的激活剂茴香霉素,PM(2.5)+SP600125组幼年大鼠接受PM(2.5)暴露以及静脉注射JNK拮抗剂SP600125,PM(2.5)+吡非尼酮组幼年大鼠接受PM(2.5)暴露以及静脉注射CCl2拮抗剂吡非尼酮。安乐死幼年大鼠取肺组织,Western blot法检测JNK、磷酸化的JNK(p-JNK)和CCl2的蛋白表达水平变化,用苏木精-伊红(HE)染色检测肺部气道组织的病理变化并进行肺支气管炎症评分。流式细胞术分析肺泡灌洗液中巨噬细胞含量的变化。ELISA检测各组幼年大鼠的肺泡灌洗液中促炎因子IL-6、IL-1β、TNF-α水平。结果:各组间JNK、p-JNK、CCl2的表达水平(F=205.296、950.408、260.019;均P<0.001),巨噬细胞含量(F=48.414;P<0.001),肺支气管炎症评分(F=101.703;P<0.001)以及IL-6(H=44.890;P<0.001)、IL-1β(H=42.071;P<0.001)、TNF-α(F=297.154;P<0.001)的水平差异均有统计学意义。与对照组相比,PM(2.5)组JNK/CCl2通路蛋白JNK、p-JNK、CCl2的表达上调(均P<0.05),同时巨噬细胞含量增加(P<0.05),肺支气管炎症评分升高(P<0.05),IL-6、IL-1β、TNF-α水平上调(均P<0.05)。与PM(2.5)组相比,PM(2.5)+茴香霉素组中巨噬细胞含量均上调(P<0.05),肺支气管炎症评分升高(P<0.05),另外IL-6、IL-1β、TNF-α的水平升高(均P<0.05),且JNK、p-JNK、CCl2的表达水平升高(均P<0.05)。与PM(2.5)组相比,PM(2.5)+SP600125组、PM(2.5)+吡非尼酮组的巨噬细胞含量均下调(P<0.05),且肺支气管炎症评分降低(P<0.05),另外IL-6、IL-1β、TNF-α的水平均下调(均P<0.05)。与PM(2.5)组相比,PM(2.5)+SP600125组的JNK、p-JNK、CCl2的表达水平下调(均P<0.05),PM(2.5)+吡非尼酮组的CCl2的表达水平下调(均P<0.05)。结论:JNK/CCl2通路诱导巨噬细胞募集促进PM(2.5)颗粒物暴露诱导的幼年大鼠过敏性气道炎症。

庆阳市西峰城区环境颗粒物PM_(2.5)及其来源解析

大气颗粒物来源解析工作是改善空气环境质量的重要基础和依据,是制定重污染天气应急预案,科学有效开展颗粒物污染防治工作的基础和前提。通过对西峰城区PM_(2.5)污染来源的解析研究,选取典型季节,在基于PM_(2.5)受体样品采集的基础上,进行地壳元素、金属元素、水溶性离子和无机元素等化学成分的分析工作,建立西峰区典型季节细颗粒物受体成分谱,确定其主要的污染来源构成,为庆阳市污染物的防治和控制提供依据。

基于多元线性回归模型的GF-1 PMS多光谱影像重构方法

目的:多元线性回归模型在保持输入自变量光谱信息和空间特征的同时,通过线性变换获取自变量和因变量的光谱拟合关系,对原输入自变量的光谱信息进行优化,从而获得高空间分辨率和丰富光谱信息的重构数据。方法:利用同期获取的OLI(Operational Land Imager)和PMS(Panchromatic and Multispectral Scanner)多光谱遥感影像,根据最小二乘法构建多元线性回归模型,重构生成具有丰富光谱特征和空间特征的遥感影像,从主客观两个方面评价重构影像的质量。结果:在目视解译(主观)方面,重构影像在一定程度上保留了原OLI影像的光谱特性,提升了原PMS影像的清晰度和分辨性;在量化角度(客观)方面,重构影像的信息量和平均梯度比原OLI对应波段影像的信息量(在部分波段上)和平均梯度要低,但比原PMS影像的信息量和平均梯度要高,可见重构影像的质量介于原PMS影像和OLI影像的质量之间。结论:以青海省门源回族自治县的耕地内不同作物为实例对象,利用最大似然法获取门源县青稞和油菜的空间分布,研究区实测数据验证表明,重构影像对耕地内部青稞与油菜的提取精度高于原PMS和OLI多光谱影像的提取精度。

基于生成对抗网络模型的小样本PM_(2.5)预测

针对目前数据驱动的方法在小样本下PM_(2.5)预测准确率较低的问题,提出一种基于生成对抗性网络(GAN)模型PME-GAN,用于在线预测PM_(2.5)浓度值。在生成器中加入长短期记忆网络(LSTM)并用于提取输入数据的时序特征,在判别器中加入多层感知机网络(MLP),通过生成器对PM_(2.5)浓度值进行预测。与LSTM、GRU、CNN-LSTM和CNN-GRU 4种模型进行对比实验,结果表明,该方法在小样本数据集上具有更高的预测准确率,对保定测试集的后25%数据开始预测,预测效果很好。

碳基材料活化PMS降解新污染物研究进展

自然环境中新兴有机污染物(ECOs)的存在和去除引起广泛关注,如持续性有机污染物、抗生素、内分泌干扰物等对水生生物和人类产生存在潜在生态风险。过硫酸盐型高级氧化工艺因具有较强氧化降解污染物和选择去除特性,同时兼具广泛pH适应范围而受到广泛关注,而构建适宜的材料结构以实现过硫酸盐体系的高效活化是有效降解新污染物的关键。碳基材料因具有较丰富的官能团分布和结构稳定性,是高效活化过硫酸盐(PMS)的重要催化材料选择。本论文系统总结了可用于活化硫酸盐体系碳材料的结构特点及其活化机制,揭示了碳基材料活化PMS过程存在的自由基和非自由基途径,也对其在高活化效能和绿色环保应用方面的研究前景进行了展望。

山柰酚改善细颗粒物PM2.5诱导的老龄大鼠肺损伤的作用和机制研究

目的细颗粒物(PM2.5)被认为与多种呼吸系统问题有关,在老年人群中尤为显著。本研究旨在探索山柰酚是否可以治疗PM2.5诱导的老龄大鼠肺损伤,并探讨其潜在的作用机制。方法30只雄性Wistar大鼠(16个月龄)被随机分为5组:对照组、PM2.5暴露组和PM2.5暴露+山柰酚低剂量、中剂量和高剂量组。PM2.5暴露持续时间2周后,检测各组大鼠的肺功能、肺形态、炎症程度以及Toll样受体4(TLR4)/核因子-κB(NF-κB)信号通路相关蛋白的表达水平。结果与对照组相比,PM2.5暴露导致老龄大鼠发生显著的肺损伤,表现为明显的肺功能受损和组织病理学改变,支气管肺泡灌洗液(BALF)中的炎性因子TNF-α和IL-6浓度增加,血液中炎性细胞比例改变,肺组织中TLR4的表达和核转录因子-κB(NF-κB)磷酸化水平增加。山柰酚的治疗则呈剂量依赖性地改善了PM2.5所致肺功能损伤和组织病理学改变,抑制炎性因子分泌和炎症细胞比例失衡,抑制了TLR4/NF-κB信号通路的激活。结论山柰酚能够对PM2.5暴露引起的老龄大鼠肺损伤产生保护作用,抑制炎症反应和结构损伤,其作用机制可能与抑制TLR4/NF-κB信号通路的激活相关。

Menger PM空间中约束不等式条件下的最优化问题

本文通过研究一类最佳逼近点的问题,讨论了T-完备Menger PM空间上关于两个偏序的不等式约束的一类最优化问题解的存在性,所得结果推广了许多文献中的相关结果.此外,给出一个例子来阐明主要结果的有效性.

长春市地铁轻轨站内实测PM 2.5,PM 10分析

本文以长春市轨道交通地铁1号线繁荣路站和轻轨(LRT)3号线亚泰大街站内环境为测试站,对站内PM 2.5与PM 10进行了连续11天的数据采样.由Aerocet-831手持式室内颗粒物监测仪测得地铁站内PM 2.5和PM 10浓度区间分别为122.08μg/m^(3)~167.98μg/m^(3)和276.25μg/m^(3)~415.58μg/m^(3),轻轨站内PM 2.5和PM 10浓度区间分别为13.63μg/m^(3)~80.17μg/m^(3)和31.28μg/m^(3)~197.08μg/m^(3),室外环境PM 2.5和PM 10浓度分别为11μg/m^(3)~62μg/m^(3)和23μg/m^(3)~72μg/m^(3).利用Spss统计学软件对数据进行多变量相关性分析,并得知室外PM 2.5浓度与轻轨站内PM 2.5浓度之间的皮尔逊相关性值为0.827,室外PM 10浓度与轻轨站内PM 10浓度之间的皮尔逊相关性值为0.656.

“OperaPMS”在酒店管理与数字化运营专业教学应用的途径与方法

为提升客人入住体验,酒店专业人才不仅需要熟练操作智能化系统,还需要基于客人实际需求灵活应用智能化功能与服务,体现个性化服务与细微服务。基于“Opera PMS”在酒店管理与数字化运营专业教学应用中的重要性,以浙江旅游职业学院、唐山工业职业技术学院、湖南工程职业技术学院3所高职院校的“Opera PMS”课程为研究对象,实际调研并对比分析教学实施情况,剖析教学过程中存在的问题及原因,就如何将“Opera PMS”技术与专业课程教学有机融合的问题,分别从重构专业核心能力课程体系,推进线上线下相结合的理实一体项目化教学,完善与落实机房管理制度以及持续性优化教师专业综合能力等方面提出“Opera PMS”教学应用的途径与方法。

Sr取代硬性PMS-PZT压电陶瓷研究

采用常规固相反应法合成了Pb_(1-x)Sr_(x)(Mn_(1/3)Sb_(2/3))_(0.05)Zr_(0.48)Ti_(0.47)O_(3+)0.25%CeO_(2)+0.50%Yb_(2)O_(3)+0.15%Fe_(2)O_(3)(PMS-PZT,x=0,0.02,0.04,0.06)的三元系硬性压电陶瓷。采用X线衍射仪、准静态压电常数测试仪和铁电测试仪系统地研究了Sr取代对PMS-PZT陶瓷的相结构及电学性能的影响。实验结果表明,无Sr取代和有Sr取代的PMS-PZT压电陶瓷均具有单一的四方相晶体结构。当x=0.02时,PMS-PZT的性能最佳:d_(33)=415 pC/N,Q_(m)=522,T_(C)=291℃,k_(p)=0.64,ε_(r)=1304,P_(r)=11.32μC/cm^(2),E c=9.05 kV/cm.

改性FeCo_(2)O_(4)活化PMS降解水中2,4-二氯苯氧乙酸

以离子液体为氮源、磷源和氟源,采用一步水热法将N、P、F的3种元素掺杂到FeCo_(2)O_(4)中合成了NPF-FeCo_(2)O_(4)催化剂,用于活化过一硫酸氢钾(PMS)降解水中2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D).分别采用透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)对催化剂进行表征.实验结果表明,当催化剂投加量为0.1 g·L^(-1)、PMS浓度为1 mmol·L^(-1)时,反应30 min后2,4-D的去除率可达100%;初始pH值在3到9的范围内,体系对2,4-D的去除效果不受影响,水中低浓度的Cl^(−)、HCO_(3)^(-)和腐殖酸对反应有轻微的抑制.通过电子自旋共振波谱(EPR)测试结果显示,相较于FeCo_(2)O_(4)和NP-FeCo2O4催化剂,NPF-FeCo_(2)O_(4)/PMS体系能产生更多的∙OH、SO_(4)^(·-)和^(1)O_(2).淬灭试验结果显示SO_(4)^(·-)为2,4-D降解过程中的主要活性氧物种.

生物沥滤法制备Fe3O4@BC协同PMS对活性红3BS染料的降解

磁性生物炭的制备方法包括物理法和化学法,制备要求较高.本文通过生物沥滤将离子态铁负载到生物炭上,对铁负载生物炭二次热解改性,运用SEM、XRD、XPS、FTIR等手段对材料进行表征,制备出具有磁性的铁基生物炭(Fe_(3)O_(4)@BC).研究材料改性前后及协同PMS对活性红3BS染料的降解过程及机理,探讨了环境因素对染料降解效果的影响,在最佳反应条件下,协同作用对200mg·L^(-1)的活性红3BS染料废水脱色效果达到93.8%.自由基猝灭实验证实反应机理是Fe_(3)O_(4)@BC/PMS体系中自由基和非自由基途径生成的SO_(4)·^(-)和^(1)O_(2)参与了对染料的协同降解.五次循环利用后催化体系对染料的降解效率仍能达到31.2%.本研究为磁性生物炭在高浓度染料废水处理方向提供了新的方法和路径.

天津工业区冬春季大气PM_(2.5)的组成特征及来源分析

选择2020年12月(冬季)和2021年3月(春季),对天津工业区大气细颗粒物(PM_(2.5))中的半挥发性有机物(SVOCs)、水溶性无机离子(WSIIs)进行检测,分析其组成特征、季节变化及来源。结果表明,天津工业区冬春两季PM_(2.5)中SVOCs的质量浓度均值分别为(276.23±197.56)、(180.30±94.46)ng/m^(3),主要成分是酯、含杂原子化合物,且冬季SVOCs的浓度大于春季。WSIIs均以SO_(4)^(2-)、NO^(-)_(3)和Na^(+)为主,冬春季二次无机气溶胶SO_(4)^(2-)、NO^(-)_(3)、NH^(+)_(4)(SNA)的平均质量浓度分别为(34.60±21.61)、(30.88±16.46)μg/m^(3),且春季SNA在总水溶性无机离子(TWSIIs)中的占比大于冬季。冬春两季大气PM_(2.5)均偏酸性,春季的硫氧化率(SOR)与氮氧化率(NOR)均高于冬季,二次转化程度加强。PM_(2.5)中各类物质之间的相关性结果表明,天津工业区冬春季PM_(2.5)中WSIIs的主要结合方式有(NH_(4))_(2)SO_(4)、NH_(4)HSO_(4)、NH_(4)NO_(3),还有部分以NaCl、Na_(2)SO_(4)、NaHSO_(4)、NaNO_(3)的形式存在;冬季的多环芳烃(PAHs)可能来源于交通移动排放,而春季则主要来自燃烧排放;工业源对冬春两季污染贡献均较大。根据正交矩阵因子分解模型(PMF)分析,工业源是天津工业区冬春季PM_(2.5)的主要来源。

活性炭负载钴铁氧化物活化PMS去除水中有机物

文章以颗粒活性炭(GAC)作为载体,通过浸渍-煅烧的方法将钴铁氧化物负载到GAC上,优化制备得到Co-Fe@GAC催化剂。使用扫描电子显微镜及X射线衍射对Co-Fe@GAC进行微观形貌及结构分析,探究了不同条件下催化剂活化过一硫酸盐(PMS)降解以罗丹明B(RhB)为代表的有机污染物的效果,并考察了共存离子及腐殖酸对其降解效果的影响。实验结果表明,增加Co-Fe@GAC和PMS投加量可以明显提升RhB的去除效率,且该体系在较宽的p H范围内表现出良好的降解效果及抗干扰能力。自由基捕获实验表明,在Co-Fe@GAC/PMS体系中同时存在羟基自由基和硫酸根自由基(SO_(4)^(·-)),且SO_(4)^(·-)发挥主导作用。此外,Co-Fe@GAC的催化性能较为稳定,能够多次重复使用。

基于MCD19-A2数据和GWR模型的2011-2020年中国大气PM_(2.5)质量浓度反演

为探究MODIS高时空分辨率气溶胶产品数据在长时间序列下对于反演中国陆地PM_(2.5)质量浓度的适用性和准确性。该研究基于MCD19-A2数据研究2011-2020年中国陆地气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)的时空分布特征,以降水、风速等8个气象要素为辅助变量建立反演PM_(2.5)的地理加权回归模型(geographically weighted regression,GWR)并分析中国陆地PM_(2.5)的空间分布。结果表明:1)2011-2020年中国陆地气溶胶时空分布基本符合“西低东高、逐年下降”的规律且10 a间AOD值存在较大季节差异,春季(0.294)>夏季(0.262)>冬季(0.223)>秋季(0.194)。2)利用方差膨胀系数(variance expansion coefficient,VIF)对变量进行多重共线性检验,建立并分析2011-2020年GWR模型,发现建模集决定系数均大于0.760,验证集决定系数均大于0.740,且均方根误差均小于7.070μg/m3,模型拟合效果良好。3)将GWR模型预测的PM_(2.5)浓度值分别通过样条函数插值法、反距离加权插值法、克里金插值法和自然邻近插值法进行空间插值,发现4种插值方法决定系数均大于0.910,均方根误差均小于7.030μg/m3,插值结果十分可靠,并与国家地球系统科学数据中心所提供的“1km高质量中国PM_(2.5)分布”数据一致。该研究表明结合MCD19-A2数据与GWR模型反演PM_(2.5)浓度具有较好的适用性。

FAO-PM法估算季节性冰冻地区路基土潜在蒸发蒸腾量

为准确估算东北东部山地润湿冻区(Ⅱ_(1)区)路基土平衡湿度,引入联合国粮农组织Penman-Monteith法(FAO-PM)估算气候因素控制型路基土潜在蒸发蒸腾量,以解决Thornthwaite法在负温时潜在蒸发蒸腾量计算值为0的问题。详细阐述了FAO-PM模型中5个气候因素的具体含义,并给出算例说明计算流程;根据Ⅱ_(1)区内6个气象台站月均气象数据计算得到各地路基土潜在蒸发蒸腾量;分析主要气候因素对路基土潜在蒸发蒸腾量的影响规律与程度。研究表明:Ⅱ_(1)区各地路基土全年潜在蒸发蒸腾总量为71.14~87.37 cm,负温时该值为8.27~12.39 cm,占全年总量的9.8%~15.7%;潜在蒸发蒸腾量与各地平均气温的显著正相关关系可在一定程度上削弱与其他气候因素的负相关关系;负温条件下,路基的潜在蒸发蒸腾量与平均气温、平均风速和平均日照时数呈正比,与平均相对湿度呈反比;FAO-PM法估算的逐月潜在蒸发蒸腾量与气象站实测数据的误差范围为0.47~13.22 cm,负温时误差范围为0.47~4.31 cm。因此,FAO-PM法适用于估算公路自然区划Ⅱ_(1)区路基土潜在蒸发蒸腾量,且具有可接受的估算误差。