大气气溶胶硝酸盐氧同位素异常值测定方法

改造了稳定同位素比质谱仪的外设设备,优化了细菌反硝化方法,并对金管高温热分解温度进行了讨论,建立了一种高灵敏度、高精度的适用于大气气溶胶硝酸盐氧同位素异常值(△17O-NO-3)快速测定的方法.本方法前处理步骤耗时约4 h,测定时间仅需15 min,所需样品含氮量检出限0.4μg N(△17O测定精确度达到0.6‰),...     

大气臭氧及其分析方法的研究进展

本文综述了臭氧的性质，高空和的地面臭氧的存在及意义，多种分析方法及存在的问题，引用文献42篇。     

大气持久性有机污染物(POPs)被动采样

大气是进行全球和区域持久性有机污染物(persistent organic pollutants,POPs)观测的良好介质.对<斯德哥尔摩公约>履约效力评估的需求,加速了大气POPs采样技术的研发与应用.大气POPs被动采样技术(passive atmospheric sampling,PAS)在近年来得到了飞速发展,日益成为大流量大气采样的重要补充手段,并显示出其在广大区域范围内实现大气POPs同步观测的优势.本文综述了大气PAS技术的基本原理,介绍、评价了几种主要大气PAS装置,重点分析了PUF-PAS的应用技术原理,介绍了大气PAS在全球各区域和不同研究领域的应用研究进展,分析了大气PAS研究领域的动态,提出了今后大气PAS研究中值得关注的研究内容和趋向.     

被动采样基础上的一氧化碳便携式检气管的研制

基于被动采样中气体分子扩散定律和化学吸收原理研究出一种一氧化碳便携式检气管.在检气管内的惰性载体上涂渍对一氧化碳有特效的显色剂.一氧化碳通过检气管端口扩散进入管内,在经过惰性载体时,与惰性载体上的显色剂发生反应,从而产生颜色变化.检气管显色长度的平方与一氧化碳浓度及采样时间的乘积在0.5～5μg/mL范围内(采样1 h)成线性关系,从而求出环境中一氧化碳的时间加权平均浓度.该检气管检测快速方便、准确,在实际样品的应用中,效果较为满意.     

臭氧加热对大气环流影响的数值试验

本文在一个全球9层大气环流模式中,加入一个臭氧方程来模拟臭氧吸收太阳紫外辐射对高层大气的加热作用以及由此而引起的温、压、风场的变化。试验表明平流层臭氧加热率远大于其它要素,如水汽等引起的加热率。在考虑臭氧加热作用的情况下,计算出的对流层顶以上的温度分布和纬向风强度与不考虑臭氧作用的计算结果有明显差异。臭氧加热作用不仅影响纬向风,同时也影响经向风,因而使Walker环流和Hadley环流都发生相应的变化。试验还表明,臭氧层的存在对各气象要素场的影响在对流层中部已相当小,然而在近地面却还有明显的反应。特别是对陆地上影响比海洋上要强得多。     

中国东部地区大气臭氧及前体物本底变化规律的初步研究

根据临安地区观测分析及数值模拟结果,我国中纬度东部地区O_3及其前体物NO_x等成分偏高,可以对农作物和地表生态系统产生影响。根据NO_x与SO_2浓度的相关性表明,局地植物体燃烧也是NO_x的重要排放源。观测和模拟结果都表明近地层大气O_3浓度主要决定于地面总辐射量控制下的光化学反应过程,O_3的生成受到前体物NO_x的控制,但O_3与NO_x存在着明显的非线性关系。中国东部发达地区的CO,CO_2,CH_4和碳黑与青海高原干净地区同期平均值相比要高得多,这说明我国社会发展和人类活动对大气本底的影响。     

大气颗粒物中六价铬的采样分析

对近几年国内外大气颗粒物中Cr(VI)的采样、样品贮存、Cr(III)与Cr(VI)的分离技术及Cr(VI)的检测手段进行了系统介绍,并对大气中Cr(VI)的在线监测技术进行了初步探讨,为环保、卫生等部门进行大气颗粒物中Cr(VI)的监测及质量控制提供了参考。     

被动采样技术在测定沉积物中有机污染物的生物可利用性和毒性中的研究进展

综述了被动采样技术作为仿生萃取方法在测定沉积物中有机污染物的生物可利用性和毒性中的应用。对比了半渗透膜装置、聚乙烯膜装置、聚甲醛树脂萃取和固相微萃取这些常见被动采样技术在使用过程中的优缺点,并针对被动采样技术应用中的问题,提出可能的解决手段和研究需求。     

大气采样辉光放电质谱仪的设计与应用

针对某些弱极性类物质难以通过大气压离子源直接电离的问题,提出基于大气采样辉光放电电离方式实现弱极性物质在大气压下直接进样、电离和质谱分析的方法.通过在大气压接口-四极质谱仪的第一级真空中的离子透镜上施加交流高压产生放电,简化了辉光放电离子源的设计,能直接离子化大气压接口吸人的物质,离子在离子透镜的传输下进入四极杆质量分析器实现质谱分析.实验表明,本方法能电离电喷雾电离离子源和大气压化学电离离子源未能电离的弱极性物质——艾试剂,并且负离子工作模式比正离子工作模式的信号至少强40倍.     

硝酰氯的大气化学

硝酰氯(nitryl chloride,ClNO₂)是大气中一种重要的气态污染物,对大气氧化性、一次污染物的降解和二次污染物的生成具有重要影响,并在全球氮循环和氯循环中扮演着不可忽视的角色。本文归纳了ClNO₂的基本物理化学性质及其在大气中的生成和去除机制,并介绍了实验室研究和外场观测中ClNO₂的主要测量方法。在此基础上,本文总结了过去十几年报道的ClNO₂在实际大气中的时空分布特征,通过分析实验室模拟和外场观测的研究结果系统讨论了ClNO₂非均相生成的机制、产率及其影响因素,探讨了ClNO₂对氯自由基、大气氧化性以及臭氧和硝酸盐形成的影响。我们指出,ClNO₂既耦合了气相化学和非均相化学,又耦合了夜间大气化学和日间光化学,在我国大气复合污染中可能起着非常重要的作用。最后,本文提出了ClNO₂大气化学研究中尚待解决的关键科学问题,并简要讨论了该领域的未来发展方向。     

空气中含 17O、18O的氧分子在CdO表面的富集

利用热脱附-离子捕获检测器（TPD-ITD）、四极质谱（QMS）、 X光电子能谱（XPS）、 X光衍射（XRD）等方法, 研究了在CdO表面层中 17O、 18O的富集现象。所获结果显示, CdO表面 Cd(OH)2-CdCO3层在形成过程中对含 17O、 18O的氧分子有选择包结能力。     

大气氧谱带的实验研究

利用流动余辉装置,首次报道了金属镍表面催化基态氧原子O(3P)复合从而获得大气氧谱带O2 （b1Σg+→X3Σg-）的(0,0)电子跃迁光谱。并且对反应管壁去激活O2 (b1Σg+)的动力学过程进行了分析,间接证实了O2 (b1Σg+)的浓度在反应管中是非稳态的变化过程。最后对O2 (b1Σg+)的形成机理进行了简单的讨论。     

在空气中杀菌灯产生臭氧及其催化分解的研究

用流动型反应装置,对8W杀菌灯(主波长λ=253.7nm)辐照空气时产生的臭氧进行了研究.发现在一定条件下当空气与杀菌灯接触大约7s时,就有超出0.33μg/L的臭氧产生.随着空气流速的减小,产生的臭氧的量随之变大.采用臭氧分解催化剂对臭氧的消除进行了研究,当体积空速小于1.1×10⁵h^-1时,臭氧可以降解到安全范围.     

锰氧八面体分子筛室温同时去除甲醛和臭氧的性能研究

通过回流法、无溶剂法及水热法合成了3种锰氧八面体分子筛催化剂（OMS-2）,并对其室温同时去除甲醛和臭氧的反应活性进行了研究.结果表明无溶剂法制备的锰氧八面体分子筛（OMS-2-S）具有最高的甲醛转化率,且水气的加入对3种OMS-2催化剂的二氧化碳产率均具有明显的促进作用.并通过XRD、SEM和XPS等技术对催化剂进行表征,考察了催化剂物理化学性质对其催化活性的影响.从表征结果可得,较强的吸附能力、丰富的氧空位及较强的氧物种移动性是OMS-2-S催化剂活性较高的原因.     

水中硝酸盐氮稳定同位素比值测定前处理方法的优化

水体中过量的硝酸盐导致会严重的水生生态恶化和环境污染问题。氮稳定同位素技术为水体污染来源的判断及水生系统氮素转化机理研究提供了强有力的工具。在前人基础上,通过开发Cu2+-Cd复合催化结合超声波辅助加速反应,优化硝酸盐氮同位素比值测定前处理方法。考察了Cu2+添加量,超声功率以及反应时间变化对NO3--N转化生成N2O气体及其氮同位素比值的影响,在单因素实验基础上采用正交实验优化得到了最佳反应条件,并采用不同15N同位素比值的KNO3标准溶液结合气体预浓缩装置与稳定同位素质谱仪联用系统对新方法进行了验证。新方法单次反应体系中氮最低量为1.0 μg,其中自然丰度和高丰度样品δ15N分析精度小于1‰,富集样品的15N分析精度可达0.1 atom%以内(CV<1%);且所有标准样品的15N测定值与参考值基本一致。将优化后的方法应用于不同来源水样中硝酸盐氮稳定同位素比值测定,均可获得较好的精度,较原方法提高了前处理效率,且精度更优。综上,建立的方法准确可靠,操作简单,耗时短,适用于水中硝酸盐氮稳定同位素比值测定的批量、快速前处理。     

受控的消耗臭氧层物质的种类及其消耗臭氧潜能值——为纪念《保护臭氧层维也纳公约》签订十周年而作

简述大气臭氧层遭到破坏的严重事态，各种消耗臭氧层物质（ＯＤＳ）的组成，代码及用途；近年来国际公约，议定书对受控ＯＤＳ种类及停用时限的规定；含氯和含溴的简单卤代烷类是罪魁祸首，介绍一种比较ＯＤＳ对臭氧层危害相对大小的指标－消耗臭氧潜能值（ＯＤＰ）的定义及推荐值。     

含氧催化剂的17O固体核磁共振谱学研究

含氧催化剂在工业催化等多个领域有重要应用.氧离子半径很大,而且往往出现在材料的关键位点,所以一般认为氧与吸附和催化过程密切相关.17O是氧的唯一有核磁共振响应的稳定同位素,其化学范围极宽(>1000 ppm),能灵敏反映结构信息;由于是四极核(I>1/2),其四极耦合作用也能用于结构研究.因此,17O固体核磁共振谱学应是一种能提供丰富催化剂结构信息的理想表征手段.然而,目前17O固体核磁共振研究催化剂并非常规手段,这主要是因为17O的天然丰度很低,同位素标记较为昂贵和困难,其较低的旋磁比和较大的四极耦合作用导致谱线加宽,难以获得高质量的谱图并加以解析.随着高磁场和高速魔角旋转等技术的发展,17O固体核磁共振谱学可以用于一系列简单氧化物和沸石等催化剂的结构研究.近年来,随着双旋转(DOR)、动态角旋转(DAS)、多量子魔角旋转(MQMAS)以及卫星跃迁魔角旋转(STMAS)等新技术的发展,能够消除二阶四极耦合作用带来的谱线展宽,显著提升谱图分辨率.而诸如交叉极化(CP)和旋转回波双共振(REDOR)技术,已经能用于探索氧与其它原子核空间相关方面的信息,成为研究催化剂相关作用的基础.本文综述了氧化物及相关催化剂17O固体核磁共振谱学研究的新进展.17O核磁共振谱学用于简单氧化物催化剂的结构研究,已经能够区分催化剂结构中不同晶相以及不同结晶学位点的氧物种,而1H→17O双共振实验也能用于选择表面羟基物种.对纳米氧化物结构的近期研究表明,17O核磁共振能将纳米氧化铈材料表面第1、2、3层、表面羟基、与氧空位靠近的氧物种与“体相”氧物种区分开来;此外借助17O-水和纳米氧化物作用,实现表面选择标记,为进一步探索催化剂结构和催化机理提供了新的可能.对于复合氧化物和负载催化剂,17O核磁共振谱学能够有效研究与催化性能最为相关的界面结构.在重要的氧化物催化材料沸石的研究中,17O核磁共振也发挥了巨大作用.借助高分辨率17O核磁共振方法,能够区分沸石中Si-O-Si和Si-O-Al物种,在一部分沸石中还能将不同结晶学位置的T-O-T’物种区分开来,并观测到天然沸石中违反Lowenstein规则,出现Al-O-Al物种的情况.借助双共振实验能够对与催化活性最为相关的B酸位Si-O(H)-Al结构和酸性进行研究,这一方法与探针分子相结合,已经能够对沸石和小分子的相互作用进行研究,提供吸附过程的重要信息.包括杂多酸和层状双氢氧化物在内的重要含氧催化材料也能够借助17O固体核磁共振进行局域结构和相互作用的研究.随着表面选择标记和动态核极化等选择表面研究的17O核磁共振技术的发展,我们能实现更为高效的表面结构的17O核磁共振观测,这一谱学方法将提供更多有关含氧催化剂和外来物种相互作用的信息,为研究氧化物催化剂及其催化应用提供新的策略.     

SnO2的表面酸性及其催化臭氧氧化活性的研究

以SnO2催化臭氧化降解高浓度糖蜜酒精废水为探针反应,研究SnO2催化臭氧氧化降解糖蜜酒精废水的活性,并采用吸附吡啶的红外光谱研究SnO2及金属氧化物改性的SnO2催化剂表面的酸性.催化剂吸附吡啶的红外光谱表明:吡啶分子在SnO2表面吸附时,形成六元环振动峰1 449 cm-1,说明SnO2表面存在Lewis酸中心.掺入第二组分对SnO2进行酸性调变后,酸类型和酸中心发生了变化.CuO-SnO2催化剂表面仅存在L酸,NiO-SnO2,Fe2O3-SnO2及CoO-SnO2等的表面不仅存在L酸,还存在不同强度的B酸,且Fe2O3-SnO2与CoO-SnO2存在与SnO2不同的第二类L酸.水的存在使得NiO-SnO2,Fe2O3-SnO2及CoO-SnO2催化剂表面的L酸减弱,B酸强度增强;而CuO-SnO2表面出现了弱的B酸.将催化剂的酸类型与催化臭氧氧化活性进行关联,发现B酸的存在是造成催化剂活性降低的一个原因.