5NO_2-BPAIP分光光度法快速测定作物中痕量铜

研究了新显色剂 2 - [3- (5 -硝基苯并异噻唑 )偶氮 ]- 6 -异丙基苯酚 (5NO2 -BPAIP)与铜的显色反应 ,在pH为 7 5的氯化铵一氨水体系中 ,显色反应灵敏 ,配合物的最大吸收波长为 6 40nm ,摩尔吸光系数为 2 83× 10 5。铜含量在 0 μg/ 5 0mL～ 13 0 μg/ 5 0mL范围内符合比尔定律 ,方法简便、快速、选择性好 ,是目前光度法测铜的最灵敏的方法之一 ,用于作物中测定痕量铜 ,结果令人较为满意。

用新显色剂5-NO_2-BPAIP水相测定发中痕量镉

用新显色剂５—ＮＯ２—ＢＰＡＩＰ水相测定发中痕量镉安哲朱玲杨非①哈尔滨医科大学基础医学院化学教研室（黑龙江１５００８６）镉是一种对人体有害的金属元素。测定镉的报道较多；分光光度法测定镉随着测镉新试剂的不断出现，近几年发展较快［１，２］，但多数存在着灵...

基于Sentinel-5P卫星反演京津冀地区近地面NO_(2)浓度研究

为充分利用卫星传感器在探索长时间、大范围区域内近地面二氧化氮(NO2)浓度时空变化规律方面的优势,进一步提高卫星近地面NO_(2)浓度预测的准确性,本研究以Sentinel-5P卫星TROPOMI传感器观测的对流层NO_(2)柱浓度为基础,提出一种融合多源地理要素的“自上而下”近地面NO_(2)浓度遥感估算方法,综合分析随机森林模型(RF)、极致梯度提升树模型(XGBoost)和轻型梯度提升树模型(LightGBM)的性能,基于3种树模型对2019−2020年京津冀地区近地面NO_(2)浓度进行反演,并采用十折交叉验证方法分别对3种模型在近地面NO_(2)浓度预测中的精度差异与稳定性进行了检验比较,利用拟合优度(R2)、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)对模型进行精度评价,最终选取XGBoost以实现京津冀地区卫星近地面NO_(2)浓度的高效分析预测(R2=0.85,RMSE=6.61μg/m^(3),MAE=2.09μg/m^(3)),在此基础上,从季度、年份等时间尺度对近地面NO_(2)浓度进行空间分析。结果表明:①由于2020年新型冠状病毒感染疫情反弹带来的人类生产活动和出行活动的大量减少,2019年近地面NO_(2)浓度(13.96μg/m^(3))比2020年(13.04μg/m^(3))整体偏高。②近地面NO_(2)浓度具有明显的季节性变化特征,春、夏两季由于大气扩散条件较好,近地面NO_(2)浓度相对较低,在冬季达到全年峰值。③基于SHAP值(沙普利加性解释法)方法对模型特征进行空间分析,并定量研究每个特征对模型的正负贡献程度,其中,对流层NO_(2)柱浓度对预测近地面NO_(2)浓度起到主要促进作用,大气边界层高度对预测近地面NO_(2)浓度起到抑制作用,另外太阳直射辐射、人口密度、地表温度及降水量等指标均对预测近地面NO_(2)浓度有明显影响。研究显示,XGBoost能够更加稳定和准确地预测卫星近地面NO_(2)浓度,为准确识别近地面NO_(2)浓度时空分布特征提供新的手段,可在一定程度上突破现阶段NO_(2)地面监测稀疏的空间局限以及卫星对流层NO_(2)柱浓度代表性不足的缺陷。

基于Sentinel-5P的长三角大气NO_(2)污染特征及影响因子分析

基于哨兵-5P(Sentinel-5 Precursor,Sentinel-5P)卫星反演的NO_(2)柱浓度数据,利用Google Earth Engine云平台,结合自然因子和人为社会因子数据,分析长三角地区大气NO_(2)柱浓度的污染特征及影响因素。结果显示:(1)Sentinel-5P卫星反演的NO_(2)柱浓度数据与地面观测站NO_(2)质量浓度具有较好的相关性(r≥0.59,p<0.01),可较为准确地反映长三角地区大气NO_(2)污染状况;(2)长三角的大气NO_(2)柱浓度呈现季节性的周期波动,呈“冬高夏低”变化趋势;(3)大气NO_(2)柱浓度具有显著的空间异质性,整体上东北高,西南低,呈现出一条六安至台州,即“西北—东南”方向的NO_(2)柱浓度分界线,以及一个以环太湖城市群为中心的西南向“U形口”;(4)植被指数、高程、全社会用电量、第二产业产值、第三产业产值是长三角大气NO_(2)柱浓度空间分布的重要影响因子,区域大气NO_(2)柱浓度受因子交互作用显著,高程及植被指数与其他因子的交互作用q均在0.6以上。

SO_(2)和NO_(2)在白云母表面的非均相反应研究

白云母是大气中矿物气溶胶的重要组分之一,研究大气中常见气体在其表面的非均相反应,在一定程度上可揭示大气环境中化学反应过程。文章采用自制石英玻璃微型反应器研究了SO_(2)和NO_(2)在白云母颗粒物表面的非均相反应,并探讨了相对湿度(RH)及光照对该反应的影响。结果表明,白云母对SO_(2)和NO_(2)均有一定的吸附活性,有紫外光和无紫外光条件下,SO_(2)的反应产物分别以SO_(4)^(2-)和SO_(3)^(2-)为主,NO_(2)的产物均以NO_(3)^(-)为主;RH或者紫外光照对反应均具有促进作用,两者对硫酸盐和硝酸盐的生成有协同效应;当SO_(2)和NO_(2)在白云母表面共存时,既有协同作用又存在竞争反应,SO_(4)^(2-)和NO_(3)^(-)的生成量分别是SO_(2)、NO_(2)单独存在的2.09倍和77%。因此,NO_(2)能促进硫酸盐的生成,但SO_(2)对硝酸盐的生成有明显抑制作用。

长三角地区2004-2022年NO_(2)柱浓度演变特征及其主要影响因素分析

为研究长三角地区NO_(2)柱浓度长期的时间演变特征及其影响因素,利用OMI卫星观测的NO_(2)柱浓度数据、GPM降雨数据、MERRA-2再分析数据和社会经济数据,结合地面NO_(2)浓度数据,分析了卫星数据与地面观测数据的一致性以及NO_(2)柱浓度的年际、月际和季节性变化特征及其主要影响因素.结果表明:①OMI卫星观测的NO_(2)柱浓度与地面观测的NO_(2)浓度一致性较好,能够较好地反映地面NO_(2)浓度分布及其时间变化特征.②长三角地区2004-2022年NO_(2)柱浓度高值主要集中在南京、常州、无锡、苏州、上海和杭州等核心城市地区;NO_(2)柱浓度年际变化呈波动变化趋势,可分为2个阶段,2004-2011年为增加阶段,年均变化率为0.68%,2011-2022年为降低阶段,年均变化率为-4.51%.2011年NO_(2)柱浓度达最大值〔(12.63×10^(15)±9.16×10^(15))molec/cm^(2)〕,2022年达到最小值,仅为(7.16×10^(15)±4.80×10^(15))molec/cm^(2).③受气象条件和排放源的影响,导致NO_(2)柱浓度存在明显的月际和季节性变化,呈冬季>春季≈秋季>夏季的特征,其中12月〔(20.20×10^(15)±8.89×10^(15))molec/cm^(2)〕最高,7月〔(4.81×10^(15)±1.72×10^(15))molec/cm^(2)〕最低.④长三角地区NO_(2)柱浓度的长期演变特征受社会经济因素的影响.第二产业中的燃煤源和第三产业中交通运输对NO_(2)柱浓度的影响较大,机动车排放是长三角地区核心城市群对流层NO_(2)的重要来源.研究显示,2004-2022年随着一系列大气污染防治措施的执行,长三角地区在经济快速发展的同时NO_(2)柱浓度持续降低,充分证明了经济发展与环境保护可以实现良性互动.

NO_(2)传感材料合成及其气敏特性分析

局部放电是空气开关柜一种较为常见的电气现象,会引起绝缘介质劣化,甚至导致绝缘破坏。气体组分分析法通过检测空气开关柜中放电产生NO_(2)的含量可以确定局部放电程度。该文采用水热法合成PdO修饰的多孔纳米ZnO材料,制作可用于检测局部放电特征气体NO_(2)的气体传感器。研究表明:传感器在250℃的最优工作温度下,对体积分数为100×10^(-6)NO_(2)气体响应为44.06,响应时间为24 s,恢复时间为29 s,检测下限为0.1×10^(-6),且灵敏度与NO_(2)浓度呈现良好的线性关系,可为气体组分分析法检测局部放电提供参考。

基于SnS_(2)/In_(2)O_(3)的气体传感器及其室温下高性能NO_(2)检测

NO_(2)是一种有毒气体,能与空气中的其他有机化合物发生反应,造成空气污染并对人体有很大的危害.因此,需要一种气体传感器来检测NO_(2).然而,传统的NO_(2)传感器很难在室温(25℃)下工作.本研究报告了SnS_(2)/In_(2)O_(3)的室温(25℃) NO_(2)气体传感,采用热注入法和水热法制备了In_(2)O_(3)量子点和SnS_(2)纳米片.凭借SnS_(2)独特的二维结构,在其上装饰In_(2)O_(3),复合增强了其传感性能,产品采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)进行表征.结果表明,SnS_(2)/In_(2)O_(3)传感器对体积分数为1×10^(-6) NO_(2)的响应为26.6,响应和恢复时间分别为146 s和243 s.由于异质结结构增加了活性位点的数量,加速了气体的传输,促进了电荷转移和气体解吸,提高了NO_(2)气体传感性能.这种优异的传感性能在NO_(2)检测中具有广阔的应用前景.

检测空气绝缘分解气体NO_(2)的Pd-MoSe_(2)传感器研究

针对目前NO_(2)传感器响应低、恢复速度慢、功耗高等问题,提出一种用于空气绝缘分解气体NO_(2)检测的金属钯Pd掺杂MoSe_(2)基气体传感方法。制备了本征MoSe_(2)气敏传感器与Pd-MoSe_(2)气敏传感器,并基于所搭建气敏响应测试平台研究其对NO_(2)的气敏响应特性,利用第一性原理计算NO_(2)在MoSe_(2)晶面上的吸附参数和吸附行为。经过气敏特性测试发现:室温工作时,Pd-MoSe_(2)气敏传感器对20μL/L NO_(2)的响应值为3.95,响应时间和恢复时间分别为38 s和46 s,可实现2μL/L NO_(2)的有效检测。理论计算结果表明:本征MoSe_(2)对NO_(2)的吸附为弱物理吸附,而Pd-MoSe_(2)表现为强化学吸附。研究结果可为高性能MoSe_(2)气体传感器的制备及其在NO_(2)在线监测中的应用提供借鉴。

基于光腔衰荡光谱技术NO_(3)和N_(2)O_(5)在线测量系统的表征与应用

报道自主研发的基于光腔衰荡光谱技术的大气NO_(3)/N_(2)O_(5)在线测量系统及其参数表征结果。在时间分辨率为1min的情况下,NO_(3)和N_(2)O_(5)最低检测限分别为1.7×10^(-12)和2.9×10^(-12)。在采样流量6L/min和使用1天滤膜的情况下,利用标准源实验确定NO_(3)和N_(2)O_(5)的采样损耗分别为17.0%和18.0%。Allan方差分析结果表明,在60~100s积分条件下可获得较好的系统稳定性。在北京城区开展大气NO_(3)和N_(2)O_(5)观测,结果表明测量系统可以满足大气环境中NO_(3)及N_(2)O_(5)的高灵敏度测量。

煤粉富氧燃烧CO_(2)富集特性与NO_(x)生成量模拟预测研究

分析了富氧下的煤粉燃烧特性、CO_(2)富集特性和NO_(x)生成特性,并模拟了CO_(2)富集和NO_(x)生成量的协同控制趋势。结果表明:与空气燃烧相比,富氧燃烧条件下CO_(2)富集分布与NO_(x)体积分数分布是负协同效应;不同O_(2)/CO_(2)体积分数比的富氧下,随着O_(2)体积分数的增加,炉膛出口的CO_(2)体积分数和NO_(x)体积分数都先上升到最大值后稍微下降,呈正协同效应,但出现拐点的O_(2)体积分数不同;CO_(2)富集到一定程度时,能有效抑制NO_(x)的生成量;在富氧条件下,可实现炉膛出口的高CO_(2)富集与低NO_(x)生成量的协同控制技术。

用于火电厂NO_(x)检测的Pt-In_(2)O_(3)传感器吸附及传感机理研究

火力发电产生的NO_(x)会对生态环境和公众健康造成严重危害。目前,我国对火电厂NO_(x)检测主要采用非分散红外技术和化学发光技术,需要对烟道的样气进行人工采样,步骤繁琐且无法实现对NO_(x)准确检测,半导气体传感器具有体积小、响应快速和成本低等优点,而广泛应用于气体污染物的检测。本文采用水热法制备了本征In_(2)O_(3)和Pt-In_(2)O_(3)气敏材料。基于搭建的微量气体气敏测试平台,测试了In_(2)O_(3)基传感器对NO和NO_(2)的浓度响应和响应恢复时间。研究表明,Pt-In_(2)O_(3)传感器对30ppm NO_(2)和NO的响应值分别为7.7和10.3,响应恢复时间分别为23 s/41 s和18 s/46 s,能够满足对火电厂NO_(x)检测的要求。另外,基于密度泛函理论计算了各吸附模型的吸附能和态密度以揭示其气敏机理。分析结果表明,Pt-In_(2)O_(3)对NO(-1.55 eV)和NO_(2)(-0.92 eV)表现出强烈的化学吸附,与宏观实验测试结果一致。因此,Pt-In_(2)O_(3)传感器可实现火电厂NO_(x)气体检测。

乌鲁木齐市大气污染物NO_(2)输送路径及潜在源分析

为深化对乌鲁木齐市大气污染物NO_(2)的传输路径和潜在来源的研究,文章利用2017—2022年OMI遥感监测对流层NO_(2)垂直柱浓度(VCD)数据分析了乌鲁木齐市NO_(2)浓度的大气污染特征,运用后向轨迹模型、潜在源区贡献分析法和浓度权重轨迹分析法,揭示了不同季节NO_(2)潜在源区及其对研究区NO_(2)VCD的贡献变化趋势。结果表明:五年来,乌鲁木齐市NO_(2)VCD波动下降,各区NO_(2)VCD在2020年春夏季变幅最大,降幅介于18.45%~35.25%之间;空间上高污染区范围持续缩小至人口基数较大的中心城区;乌鲁木齐市大气NO_(2)污染的气团轨迹受山盆体系的地形影响较大,春、秋、冬三季来自哈萨克斯坦境内的长距离气流频率持续提高(2022年占比分别为25.74%、21.11%、41.83%);影响NO_(2)污染的潜在源区呈现显著季节变化特征,秋冬季源区分布广、贡献度高,而春夏季源区分布狭窄、贡献度低。潜在源区主要为本地源和西部源区,本地源区作为重度污染源区出现在秋冬季,对NO_(2)污染的贡献逐渐增强,源区范围逐渐收缩至乌鲁木齐市沙依巴克区和达坂城区;西部源区主要为中度污染区,近年来向西扩展至伊犁哈萨克自治州西南部、阿克苏地区以及巴音郭楞蒙古自治州等区域。

养殖水体NO_(2)^(-)-N降解复合菌剂制备及特性研究

随着我国水产养殖规模也逐年上升,养殖水体中氮化合物累积问题日益严重。为实现我国水产行业的安全生产,本文筛选出一种NO_(2)^(-)-N降解菌,并与光合菌、乳酸菌进行复配以此制备复合菌剂。通过单因素试验分析温度、pH值、亚硝酸盐初始浓度、菌种接种量等对NO_(2)^(-)-N降解的影响,确定不同影响因素下复合菌剂的最佳降解效果和生长状态。研究结果表明,从活性淤泥中筛选带1株具有高效NO_(2)^(-)-N氧化性质的菌株A3,并与光合细菌(Rhodopseudomonas palustris)、乳酸菌(Lactobacillus acidophilus)按照32∶2∶1混合,该比例降解效率最高。复合菌剂在40℃,pH值为9.0、pH值为6.0的条件下,OD600值稳定在0.2~0.4,对NO_(2)^(-)-N的降解率保持在50%左右。复合菌剂在25℃,pH值为7.5的条件下长势最好,降解率最高;复合菌剂的降解率随初始NO_(2)^(-)-N浓度的升高而降低,OD600值变化不明显,表明复合菌剂与A3菌株对NO_(2)^(-)-N有很强的耐受性,能够在0.1~8.0 g/L的条件下维持降解活性,保持一定的降解速率。

基于TROPOMI的淮河流域大气NO_(2)干沉降估算

基于Sentinel-5P卫星TROPOMI数据,利用随机森林方法反演2018~2020年淮河流域地面NO_(2)浓度,采用推算法获得淮河流域2018~2020年NO_(2)干沉降通量,并通过划分不同集水区(水域、农田、城区和植被覆盖区)估算大气NO_(2)干沉降对淮河流域水体氮素的贡献.结果显示,卫星反演地面NO_(2)浓度与地面站点实测资料一致性较高,相关系数(R)为0.94,平均绝对误差(MAE)为2.7,均方根误差(RSME)为4.1.淮河流域地面NO_(2)浓度和NO_(2)干沉降通量均有明显的季节变化,春夏秋冬4个季节地面NO_(2)平均浓度分别为13.7,12.2,17.6,23.1μg/m^(3);NO_(2)平均干沉降通量分别为1.25,1.13,1.61,2.13kg N/(hm^(2)·a).淮河流域地面NO_(2)浓度和干沉降通量均表现为南北部高,东西部低.农田区域NO_(2)干沉降对流域水体氮素的贡献最大,占比83.47%.2019年淮河流域大气NO_(2)干沉降总量为1.34×10^(5)t,对水体氮素的贡献为1.36×10^(4)t N;2020年大气NO_(2)干沉降总量为1.25×10^(5)t,对水体氮素的贡献为1.18×10^(4)t N.

基于机器学习的大气NO_(2)浓度预测模型

传统的NO_(2)监测存在响应时间滞后等问题,准确预测大气NO_(2)浓度对于环保政策制定和空气质量改善至关重要。大气NO_(2)水平与地区的气象条件、工业污染排放、社会经济发展情况等多个因素相关联,因此NO_(2)污染具有显著的区域差异。近年,机器学习被广泛应用于环境质量要素预测,其中极端梯度提升树(XGBoost)算法在分析、挖掘数据关系上具有优势。本研究搜集了2011—2022年大连市11个区县的大气NO_(2)浓度与气象、工业排放、社会经济因素的年度数据,通过时间滑动策略,结合XGBoost算法构建了空间异质的未来时间NO_(2)预测模型。模型对大连市各区域2021年与2022年NO_(2)浓度预测结果的决定系数(R^(2))达到0.611,具有良好的预测性能与泛化能力。使用沙普利加和解释(SHAP)对关注的多个因素进行分析,结果表明,污染排放氨氮、社会消费品零售额、污染排放氮氧化物与NO_(2)浓度呈现正相关。

金纳米团簇检测食品中NO_(2)^(–)的综合实验设计

以金纳米团簇的合成、表征和应用为例,将纳米团簇科学前沿引入化学专业本科生综合实验教学。与国标(GB5009.33—2016)检测NO_(2)^(-)方法相比,该方法不需要对肉制品样品进行脱脂、脱蛋白等处理,检测效率显著提高,此外还对剩菜剩饭和多次煮沸水中的NO_(2)^(-)含量进行了检测,为健康的饮食习惯提供依据。实验涉及蛋白质变性、氧化还原反应、软硬酸碱规则、荧光传感等相关理论知识,有助于学生了解交叉学科前沿,还可以通过多模块教学,从多维度、多视角培养学生的学习兴趣以及知识迁移和综合应用能力。

基于ZnO/CuO敏感电极的NO_(2)传感器性能

二氧化氮(NO_(2))是最常见的空气污染物之一,主要来源于化石燃料的燃烧,需要研制性能优良的NO_(2)气体传感器来对其体积分数进行实时监测。采用氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)为固体电解质、ZnO/CuO为敏感电极,制备了阻抗型NO_(2)传感器。采用分步浸渍法将敏感材料原位引入到YSZ多孔骨架中,通过调整敏感材料ZnO/CuO摩尔比来优化传感器的敏感性能。用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的组成和微观结构进行了表征。结果表明,ZnO/CuO颗粒均匀分散在YSZ多孔层中。以相角(Θ)作为响应信号来评价传感器敏感性能。实验结果表明,与单一氧化物ZnO相比,ZnO和CuO摩尔比为8∶2制备的传感器对NO_(2)气体具有更好的敏感性能。在400~500℃,Θ响应值与5×10^(-5)~5×10^(-4)NO_(2)体积分数呈良好的线性关系。450℃时,传感器有最低检测下限5×10^(-5)。此外,该传感器表现出最大响应值(5×10^(-4)NO_(2)的Θ响应值为18°)、最佳灵敏度(0.039°/10^(-6))、良好的稳定性以及对其他气体的抗干扰能力。

汞在Ti_(2)NO_(2) MXene表面吸附氧化的第一性原理计算

汞是一种有毒的重金属,在生产生活中以各种形式排放的汞对生态及人类健康都存在一定程度的威胁.因此,寻找高效的汞吸附剂具有十分重要的意义.本文基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了汞在Ti_(2)NO_(2)(MXene)和具有一个氧空位缺陷的Ti_(2)NO_(2)(Ov-Ti_(2)NO_(2))上的吸附和氧化机理.计算结果表明Hg0在Ti_(2)NO_(2)表面的吸附为物理吸附,在Ov-Ti_(2)NO_(2)表面为化学吸附. Ti_(2)NO_(2)表面氧空位的存在可以改善HgO与Ov-Ti_(2)NO_(2)之间的相互作用,从而使吸附能提高116 kJ/mol. Hg0在Ov-Ti_(2)NO_(2)表面氧化为HgO的反应能垒为92.55 kJ/mol,小于其在Ti_(2)NO_(2)表面氧化反应的能垒(101.42 kJ/mol),更有利于Hg0的氧化.此外,产物HgO在Ov-Ti_(2)NO_(2)表面脱附需要226.18 kJ/mol能量,远高于在Ti_(2)NO_(2)表面脱附所的110.49 kJ/mol,说明Ov-Ti_(2)NO_(2)对产物HgO的集中控制能力优于Ti_(2)NO_(2),从而更能抑制HgO脱附造成二次污染.

上海地区分户式供暖排放NO_(2)对室内外环境空气质量影响数值模拟研究

以上海市区6层居住建筑为例,采用CFD数值模拟方法研究了室外风速、室外风向、燃气壁挂炉排放等级等因素影响下分户式供暖排放的NO_(2)的扩散特性,并将模拟结果与现有标准中NO_(2)浓度限值作了比较。结果表明:自然通风会使壁挂炉排放的NO_(2)由室外向室内传输,导致室内NO_(2)浓度超标,壁挂炉排放等级越低,室内外传输导致的超标问题越严重;风向越接近正北,室内和区域微环境内NO_(2)浓度总体水平越高;建筑顶层污染物浓度最高,底层最低;区域微环境中NO_(2)浓度分布受壁挂炉排放等级、室外风速和风向等因素影响显著,排放等级越高、风速越大,越有利于污染物在环境中的扩散稀释。