土壤中总有机碳环境标准样品研制

土壤环境标准样品是土壤生态环境监测质量控制的重要技术工具。目前,土壤中总有机碳环境标准样品仍为中国环境标准样品体系的空缺,特别是配套燃烧氧化-非分散红外法的土壤标准样品一直未曾问世。本文以有机碳含量较高的农用地土壤为原材料,经干燥、研磨、混匀、装瓶、灭菌等加工步骤,制备获得土壤中总有机碳环境标准样品。分层随机抽取10瓶样品进行均匀性检验,经评价统计量F小于临界值F_(0.05)(9,10),瓶间均匀性相对不确定度(u_(bb))为1.5%,样品均匀性良好。在室温避光保存条件下,对样品进行了18个月的稳定性检验,稳定性相对不确定度(u_(lts))为1.2%,样品具有良好稳定性。由中国11家实验室采用燃烧氧化-非分散红外法和重铬酸钾容量法进行协作定值,通过对检测结果的数理统计分析,样品量值评定结果为(25.2±1.4)mg/g。该标准样品为采用燃烧氧化-非分散红外法参与定值的土壤中总有机碳环境标准样品,可作为土壤中总有机碳测定标准方法配套的实物标准,满足土壤生态环境监测及相关研究需求,且与国外同类样品具有可比性。     

中国北方烧变岩的分布、特征及研究意义*

中国北方烧变岩分布广泛,见于以昆仑山—秦岭—大别山为界的中国北方地区多个沉积盆地边缘,但地质学家对其研究较为薄弱。野外调查显示中国北方烧变岩主要以4种方式分布: (1)大面积连片分布,(2)沿山脉走向的线状分布,(3)沿河流下切河谷分布,(4)为第四系黄土覆盖。烧变岩主要为侏罗系、石炭—二叠系煤层自燃所致。各类型的烧变岩在中国烧变岩区不同程度发育,具瓷化结构、白化结构、烧熔结构、残余构造、气孔构造、微柱状节理、角砾状构造、垮塌构造、裂缝充填等结构和构造。其颜色以砖红色、赭红色、棕色、钢灰色最为典型,岩石中发育鳞石英、方石英、堇青石、铁堇青石、莫来石等典型高温矿物。中新世以来,中国西部、北部地区构造活动强烈,干旱气候加剧,烧变岩也主要形成于这一时期,但煤层自燃与构造运动、环境变化、古野火事件的耦合关系还鲜有提及,其所蕴含的各种地质信息值得在今后的研究中予以关注。     

2015年11月沈阳地区一次PM2.5重污染过程综合分析

利用多源观测资料综合分析了2015年11月沈阳地区一次PM2.5 重污染天气的气象条件、垂直风场演变、大气边界层特征以及污染物的来源。结果表明:本次重污染过程中,沈阳市区PM2.5浓度长达81h超过250μg · m^-3 ,其中峰值浓度达到1287μg · m^-3 ,重污染期间PM2.5 /PM10 的比例最高为90%。受地面倒槽和黄淮气旋影响,近地面层持续存在的逆温层、高相对湿度和弱偏北风为颗粒物吸湿增长和长时间聚集提供有利的天气条件。风廓线雷达风场资料显示在重污染期间,近地面层存在弱风速区、凌乱风场和弱下沉气流。利用风廓线雷达资料计算了边界层通风量(Ventilation Index,VI)和局地环流指数(Recirculation,R),边界层通风量VI和PM2.5 存在明显的负相关,非污染日VI是重污染日的2倍,局地环流指数R在重污染天气前大于0.9,而在污染期间部分空间R小于0.8。通过后向轨迹模式和火点监测资料分析发现,沈阳上空300m高度气团来自于生物质燃烧区域,而且沈阳地区NO2和CO浓度的变化与PM2.5一致,说明本次重污染过程也可能和生物质燃烧有关。     

京津冀周边秸秆燃烧对PM2.5无机组分影响

华北平原是我国主要农作物产区,田间秸秆焚烧现象普遍存在,选取秋收季节（2014年10月）分析了秸秆燃烧的排放特征,利用区域化学传输模型WRF-Chem模拟研究了燃烧排放对气态前体物及其氧化产物的影响,以及最终导致的PM_2.5中硫酸盐、硝酸盐和铵盐的变化。研究表明:2014年秋收季节,河南和山东等省份的秸秆燃烧排放会在东南风的输送作用下影响京津冀地区;秸秆燃烧排放大量挥发性有机物（VOCs）,导致火点源及周边地区大气中主要氧化剂浓度上升,提升了区域大气氧化能力;当携带大量VOCs的秸秆燃烧烟羽与以化石燃料排放为主的城市气团相混合时,大气氧化性增强会加速城市地区人为源排放的NO_x和SO₂等气态前体物的氧化过程,提高硫酸盐和硝酸盐的形成速率、促进二次无机气溶胶的生成。     

利用AutoPrep技术抑制型电导离子色谱法检测土壤中碘

利用AutoPrep自动样品前处理技术，对土壤燃烧吸收液进行在线预浓缩，抑制型电导进行检测，建立了一种全新思路的检测土壤样品中碘的方法。选择亲水性非常强的氢氧化物选择性IonPac AS16阴离子交换色谱柱，淋洗液发生装置在线产生KOH进行等梯度淋洗，抑制型电导检测。结果表明，对于土壤燃烧吸收液中碘离子的测定，方法检出限（S／N=3）可达1．2μg/L，线性相关系数为0．9998，方法精密度（RSD，n=7）为1．161％～4．566％，回收率在90．6％～100．8％。采用AutoPrep电导检测和脉冲安培检测离子色谱法测定不同土壤样品中的碘，两种方法的检测结果基本一致。方法在提供了稳定的系统空白的同时，还具备自动化程度高、操作简单、重现性好、灵敏度高、系统稳定、节约时间、成本低廉和对环境友好等多方面特点，适合于大批量土壤普查中碘的分析。     

前景广阔的生物能源

生物能源（又称绿色能源）是指从生物质取得的能源，它是人类最早利用的能源。古人钻木取火、伐薪烧炭，实际上就是在使用生物能源。但是通过生物质直接燃烧获得能量是低效的。随着工业革命的进程，化石能源大规模使用，生物能源逐步被以煤炭和石油天然气为代表的化石能源所替代。     

去除废水中重金属的低成本吸附剂:生物质和地质材料的环境利用

经济、有效、易获得的生物质和地质材料 (及二者的废弃物 )可用来取代传统的活性炭或离子交换树脂用于去除废水中的重金属。已经公开发表的低成本吸附剂主要可分为两类 :(1)生物质 (包括林业和农业的废弃物 ) :树皮 /富含丹宁酸的物质 ,木质素 ,几丁质 /甲壳质 ,死的生物体 ,苔藓 ,海草 /海藻 /褐藻酸 ,废弃的茶叶 ,稻壳 ,羊毛 ,棉花等 ;(2 )地质材料 (包括矿物利用后的工业废弃物 ) :沸石 ,粘土 ,泥炭 ,有铁氧化物包壳的砂 ,粉煤灰等。其中 ,对于重金属具有强吸附能力的吸附剂有甲壳质、沸石和木质素 ,例如 ,它们对一些重金属的最大吸附能力分别为 :甲壳质对Cd ,Hg ,Pb分别为 5 5 8,112 3 ,796mg/g ,沸石对Pb为 15 5 4mg/g ,木质素对Pb为 15 87mg/g。地质材料的环境利用值得引起地学界和环境工程界更广泛的重视。基于地质材料和水岩相互作用机理的环境污染控制技术有望成为 2 1世纪重要的环保替代技术。由于缺少连续的可比性强的成本信息 ,要比较不同的生物质和地质材料的成本和吸附性能仍较困难。尽管已对低成本吸附剂领域进行了很多研究 ,但要更好地了解低成本吸附剂的作用机理及其实用性 ,仍需要做大量的室内和现场工作。     

煤及其燃烧产物飞灰和底灰中稀土元素地球化学特征及集散规律

采用ICP—MS法测试了褐煤、肥煤和无烟煤以及在不同燃烧条件下获取的飞灰、底灰等29个样品的稀土元素含量;分析了稀土元素地球化学特征。结果表明,不同煤种的稀土元素含量不同,相同煤种在不同燃烧条件下获取的飞灰、底灰中的稀土元素含量也不同;褐煤、肥煤、无烟煤及其燃煤产物飞灰、底灰的稀土元素分布模式呈左高右低的宽缓的“V”型曲线;Eu存在明显负异常。研究了燃煤过程中稀土元素的分布及集散规律,稀土元素在飞灰、底灰中的含量比原煤有明显提高,其增加幅度为几倍至20多倍不等,表明煤炭燃烧后稀土元素在飞灰、底灰中进一步聚集;飞灰和底灰中稀土元素含量、飞灰和底灰对煤的稀土元素含量比和富集因子以及飞灰对底灰的稀土元素含量比和富集因子等,不仅与原煤中稀土元素有直接关系,而且还受锅炉燃烧方式、燃烧温度(炉温)等人为因素的影响。     

生物质燃烧颗粒物有机示踪化合物的测定和应用

使用气相色谱-质谱法对2002年7月-2003年7月的北京市大气粗、细颗粒物样品中的左旋葡聚糖等糖类化合物进行了测定。结果表明，左旋葡聚糖主要存在于细颗粒中，可以作为示踪化合物来研究生物质燃烧现象。生物质燃烧对北京市大气颗粒物有较重要的贡献。对应于12％-40％的PM2.5有机碳和10％-33％的PM10有机碳。北京市在2002年10月和11月受到明显的生物质燃烧的影响，可能由于农田秸杆焚烧和秋季落叶焚烧。2003年5月7日颗粒物样品受到直线距离约为1000km以外的内蒙古自治区呼伦贝尔市大兴安岭林区森林大火烟雾的影响。生物质燃烧事件具有突发性，可以长距离传输；生物质作为农村生物燃料的使用其燃烧排放具有经常性和持久性的特征。