Variation pattern of water-soluble ions in atmospheric at Lin＇an regional background station

为研究我国长江三角洲地区气溶胶污染的区域特征,2008年4月、7月、10月和2009年1月,在临安区域本底站利用安德森（Andersen）分级采样器进行了大气气溶胶采样,样品用离子色谱（IC）进行了分析.结果表明,临安区域本底站SO2/4-、NH4＋、K＋的浓度在粒径0.43—1.1μm出现峰值;Ca2＋、Mg2＋的浓度在粒径3.3—5.8μm出现峰值;NO3-、Cl-、Na＋的浓度在粒径0.43—1.1μm和3.3—5.8μm出现峰值.气溶胶各个粒径段上的阳、阴离子电荷比均小于2.在降水过程个例分析中,降水之后临安区域本底站的总离子浓度增加了10.9μg·m-3;粒径分布除SO2/4-和K＋有明显变化以外,其它离子没有明显变化.通过霾日和非霾日的浓度变化分析发现,细粒子中SO2/4-、NH4＋的浓度的增加是造成霾天气的主要原因.     

热力学平衡模拟研究Am(Ⅲ)的人体毒性

模拟研究了Am3 在胃液、汗液、组织液、细胞液和尿液中的形态分布及pH值和[Am]对形态分布的影响.结果表明,在胃液中,当[Am]=1×10-7mol·1-1,pH＜2.9时,Am(Ⅲ)主要以水溶性Am3 ,[AmCl]2 和[AmH2PO4]2 形态存在,随pH值的增高,固相AmPO4含量逐渐占据主导地位,而且随[Am]的增加而升高.汗液中,当[Am]=1×10-7mol.1-1时,在pH 4.2-7.5范围内,Am(Ⅲ)主要以各种可溶的形态存在,在pH 6.5,[Am]＜3×10-10mol.1-1或[Am]＞5×10-3mol·1-1时,Am(Ⅲ)主要以Am3 和[AmOH]2 形态存在.组织液中,当[Am]＞1×10-12mol·1-1时,Am(Ⅲ)主要以AmPO4存在,但在组织液中加入EDTA后,Am(Ⅲ)便以可排出体外的[AmEDTA]-形态存在.细胞液中,当pH为7.0时,即使[Am]为4×10-12mol·1-1,Am(Ⅲ)仍主要以固相AmPO4存在,提示Am(Ⅲ)有高的细胞毒性,另外,随pH值降低,固相含量降低,说明肺巨噬细胞摄取的Am(Ⅲ)气溶胶可逐渐释放到人体组织液中.当[Am]=1×10-10mol·1-1,pH＜4.5时,尿液中的Am(Ⅲ)以可溶于水的形态存在,但当pH＞4.5时,则主要以固相AmPO4形式存在,说明可通过降低尿液pH促进肾脏.Am(Ⅲ)排泄.     

含氧水溶液中δ-MnO2对非晶态Cr（OH）3的化学氧化：影响因素和作用机理

对六价铬污染水体和土壤修复常采用化学还原方法,但是当前研究对还原产物非晶态Cr（OH）₃的再氧化过程以及环境酸碱性、有机质等因素对该过程的影响仍有较多分歧.本研究通过批试验,观测了含氧水溶液体系中非晶态Cr（OH）₃的长期稳定性及pH和溶解性有机质（Dissolved organic matter,DOM）对δ-MnO₂氧化非晶态Cr（OH）₃的影响.研究结果表明,在含氧水溶液中,Cr（OH）₃具有较好的长期稳定性;δ-MnO₂会显著增大Cr（OH）₃的氧化量,Cr（Ⅵ）生成量从0.03mg·L^-1增大为0.83 mg·L^-1.环境酸碱性可显著影响δ-MnO₂对Cr（OH）₃的氧化行为,碱性条件下Cr（Ⅵ）生成量更大.当pH=8,反应365 d时,总Cr（Ⅵ）浓度可达0.83 mg·L^-1; pH=6时,反应365 d时,总C...     

Adsorption of Cu（Ⅱ） on rice straw char from acidic aqueous solutions

研究了稻草炭对Cu（Ⅱ）的吸附特征,探讨了Cu（Ⅱ）的吸附机制.结果表明,稻草炭对Cu（Ⅱ）有很高的吸附容量,Langmuir方程能很好地拟合Cu（Ⅱ）吸附等温线,因此可以描述稻草炭对Cu（Ⅱ）的吸附,其预测的Cu（Ⅱ）在pH 4.5和pH 5.0时的最大吸附量分别为0.628 mol.kg-1和0.763 mol.kg-1.稻草炭对Cu（Ⅱ）的吸附量随体系pH升高而增加,但吸附Cu（Ⅱ）的解吸率呈相反的变化趋势.当吸附体系pH≤4.5时,Cu（Ⅱ）解吸率大于55%,说明此时以静电吸附为主;在较高pH条件下Cu（Ⅱ）以非静电吸附机制为主.红外光谱的分析结果表明,稻草炭表面有丰富的—COOH和—OH等含氧官能团,Cu2＋与含氧官能团形成有机络合物导致—COOH吸附峰位移.Cu（Ⅱ）吸附使稻草炭颗粒的Zeta电位向正值方向位移.结果说明Cu（Ⅱ）在稻草炭表面发生了专性吸附.     

大气高CO2浓度对油菜氮素同化累积与植株生长的影响

为了指导高CO2浓度条件下甘蓝型油菜Brassica napus L.合理施氮、创建油菜高产高效以及进一步探明油菜氮代谢的调节机制提供理论依据,本研究采用微区试验,研究2个油菜品种（沪油15-33号和742-2）在2个CO2浓度水平（自然CO2摩尔分数400μmol·mol-1和高CO2摩尔分数（800±20）μmol·mol-1）和2个氮素水平（施氮与不施氮）条件下,氮素同化酶（NR和GS）活性和可溶性蛋白含量的变化,以及油菜地上部干物质量和氮素累积量的响应。试验结果表明,高CO2浓度会提高NR和GS活性;在氮素处理的影响方面,NR活性的变化与油菜的品种和生育时期不同有关：在高CO2浓度条件下,品种A在各时期的施氮处理的酶活性高于不施氮处理;品种B只在抽薹期的施氮处理低于不施氮处理,其他时期则升高;对于GS酶活性,在自然CO2浓度条件下施氮会提高GS酶活性,高CO2浓度条件下施氮则降低其活性（苗期除外）。CO2浓度升高会降低叶片中可溶性蛋白含量（盛花期除外）;在正常CO2浓度下,增施氮肥会提高叶片中可溶性蛋白含量,而在高CO2浓度下,增施氮肥会降低叶片中可溶性蛋白含量。CO2浓度升高和增施氮肥都会提高油菜地上部干物质量与氮素累积量,油菜干物质量与氮素累积量总体上与上述测定指标呈极显著相关。     

Pu在地下水溶液中的形态及吸附行为

以GMZ膨润土为吸附介质,纯水和阿拉善某地下水为溶液,研究了Pu在GMZ膨润土中的吸附平衡时间关系、Pu初始浓度与吸附量的关系、不同浓度pH值对Pu的吸附影响.用PHREEQC软件模拟计算了水溶液中Pu的形态.研究表明,实验条件下GMZ膨润土对Pu的吸附平衡时间为20 h,中性环境中吸附效果大于酸性环境中的吸附效果,纯水溶液中的吸附效果大于阿拉善某地下水溶液中的吸附效果,通过模拟形态分析,溶液中的形态对吸附效果产生一定影响,在酸性溶液中主要是Pu~(3+),中性溶液中主要是Pu(OH)~(+3),碱性溶液中主要是Pu(OH)_4.     

研究高寒区植物生长过程对气候变化响应的封顶式生长室系统

为了研究高寒区植物生长过程对主要全球气候变化因子[如环境CO2浓度加倍（EC）、环境温度升高（ET）]及其二者组合（ECT）条件下的响应和适应，在青藏高原东缘岷江上游中部的中国科学院成都生物研究所茂县生态站[A（E）103^o53’，φ（N）31^o41’，海拔1820m]建立了一组全封闭的生长室系统．系统由6个独立、自控、封闭的生长室和2个对照组成．本文首先描述了生长室系统的结构和控制原理，然后基于2004年的运行结果，分析了系统的各项指标特征．结果表明：（1）EC和ECT生长室内的CO2浓度在650～800μmol mol^-1之间的时间分别占91．32％和91．67％（目标CO2浓度=环境CO2浓度加倍）；（2）ET和ECT生长室内空气温度升高1．0～3．5℃的时间分别占95．06％和88．73％（目标温度=现行环境温度＋2℃）；（3）生长室内太阳辐射和光合有效辐射强度减少20％～40％的时间分别占90．42％和89．43％．生长室系统能够提供多种与自然环境变量较一致的环境条件，也能提供长期的、稳定的目标环境变量．是研究高寒区植物生长过程对全球气候变化响应和适廊的有效模拟实验系统．     

Electrochemical oxidation of humic acid at the antimony- and nickel-doped tin oxide electrode

This work investigated the degradation of humic acid （HA） in aqueous solution by electrochemical oxidation with Antimony- and Nickel-doped Tin oxide electrode （Ni-Sb-SnO2/Ti electrode） as the anode. Initial concentrations of HA ranged from 3 to 9 mg-L 1. Under such a concentration scope, the degradation of HA was a mass transfer controlled process. Degradation rate increased with the increase of HA initial concentration. Test on the effect of tert-butanol revealed that · OH played an important role in the oxidation of HA. The absence of cation Ca2＋ was beneficial to HA degradation, which suggested that both indirect and direct electrolyze happened during the whole electrochemical oxidation process. Alkaly （pH = 12） and neutral （pH = 7） conditions were benefical to HA degradation.     

光照下高岭土悬浮液中产生羟基自由基的测定

对高岭土悬浮水溶液在光照过程中产生的羟基自由基(·OH)进行了测定.在pH2.0,苯浓度为7.0mmol·l-1的条件下,经过250W金属卤素灯(λ≥365nm)光照5h,高岭土浓度为20.0g·l-1的悬浮液中,·OH的产生量为21.6μmol·l-1.在pH 2.0-10.0范围内,·OH产生量随pH值的降低而增加.高岭土浓度在0-20.0g·l-1的范围内,·OH产生量随高岭土浓度的升高而增加,高岭土浓度增加到25.0g·l-1时,·OH产生量反而减少.高岭土中的铁是·OH产生的重要因素.     

槲皮黄素-3-α-阿拉伯糖苷胁迫下内生真菌对木麻黄幼苗根系形态和生理特性的影响北大核心CSCD

采用水培方式研究不同浓度化感物质槲皮黄素-3-α-阿拉伯糖苷（Q3A）胁迫对感染（EI）和未感染（EF）内生真菌的木麻黄幼苗根系形态和生理特性的影响.结果显示：不同浓度Q3A胁迫下,感染内生真菌能够有限缓解化感物质的胁迫,在中轻度胁迫（50、25、12.5 mg/L）下有明显的效果,表现在与木麻黄EF相比,木麻黄EI根系生物量、根系总长、根表面积显著增加;根系活力显著提升,根系渗透调节物质除可溶性蛋白含量显著增加外,可溶性糖、游离脯氨酸含量显著降低;根系抗氧化系统除谷胱甘肽还原酶（GR）活性显著降低,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、愈创木酚过氧化物酶（GPX）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、还原型抗坏血酸（AsA）和还原型谷胱甘肽（GSH）含量均能显著增强;过氧化氢（H2O2）、羟自由基（OH·）含量、超氧阴离子（O2^-）产生速率和膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）含量也显著降低;内生真菌缓解化感物质胁迫的有效浓度与木麻黄根系能够耐受的化感物质胁迫浓度存在一定相似性.上述研究表明内生真菌能在一定条件下缓解不同浓度化感物质槲皮黄素-3-α-阿拉伯糖苷胁迫对木麻黄幼苗根系生长的抑制和氧化损伤,提升木麻黄根系的抗逆性,在木麻黄根系适应化感胁迫的调节中起关键作用.     

铜的形态分布与Daphnia magna急性毒性关系

本文利用化学平衡模式ＭＩＮＴＥＡＱ２研究不同酸度,碱度和有机配体存在下铜的形态分布特点,通过Ｄａｐｈｎｉａ ｍａｇｎａ毒性试验获得形态变化时的毒性变化规律。结果显示：无论是总量,还是游离态浓度,都不能反映出铜的毒性大小。     

水中四环素的超声辐照降解

以四环素(TC)为研究对象,探讨了超声功率、初始浓度、pH值以及超声协同H2O2、TiO2、Na2CO3等组合工艺对超声降解TC效率的影响.实验结果表明,超声可有效降解水中低浓度的TC,尤其在碱性条件下,超声降解更为显著.加入H2O2、TiO2和Na2CO3在一定程度上都可以促进水中TC的降解.依据量化计算以及LC-MS测定结果,探讨了TC的超声降解机理,揭示超声降解水中TC主要是基于.OH自由基的氧化过程.     

土壤中植物有效锰的形态分级

用4种方法测定土壤有效态锰含量，并加以比较和评价，从而确定出最优的土壤有效锰测定方法。研究结果表明，采用一种顺序浸提的方法能比较准确地反映土壤的供锰状况，锰组分及其相应浸提剂为易溶态锰(O.05mol／LCa(NO     

Enhanced reductive degradation of carbon tetrachloride by carbon dioxide radical anion-based sodium percarbonate/Fe(II)/formic acid system in aqueous solution

Complete CT degradation was achieved by SPC/Fe(II)/FA system.Formic acid established the reductive circumstance by producing CO₂·^–.CO₂·^– was the dominant active species responsible for CT degradation.CT degradation was favorable in the pH range from 3.0 to 9.0.SPC/Fe(II)/FA system may be suitable for CT remediation in contaminated groundwater.The performance of sodium percarbonate (SPC) activated with ferrous ion (Fe(II)) with the addition of formic acid (FA) to stimulate the degradation of carbon tetrachloride (CT) was investigated. Results showed that CT could be entirely reduced within 15 min in the system at a variety of SPC/Fe(II)/FA/CT molar ratios in experimental level. Scavenging tests indicated that carbon dioxide radical anion (CO2·^–) was the dominant reactive oxygen species responsible for CT degradation. CT degradation rate, to a large extent, increased with increasing dosages of chemical agents and the optimal molar ratio of SPC/Fe(II)/FA/CT was set as 60/60/60/1. The initial concentration of CT can hardly affect the CT removal, while CT degradation was favorable in the pH range of 3.0–9.0, but apparently inhibited at pH 12. Cl^– and HCO₃^– of high concentration showed negative impact on CT removal. Cl^– released from CT was detected and the results confirmed nearly complete mineralization of CT. CT degradation was proposed by reductive C-Cl bond splitting. This study demonstrated that SPC activated with Fe(II) with the addition of FA may be promising technique for CT remediation in contaminated groundwater.     

Experimental determination of Cd2+ adsorption mechanism on low-cost biological waste

Carbonate shells have an astonishing ability in the removal of Cd²⁺ in a short time period with emphasis on being a low cost adsorbent. In the present study, the sorption capacity of carbonate shells was studied for Cd²⁺ in batch experiments. The influence of different carbonate shell sizes and physico-chemical factors were evaluated and the results were analyzed for its correlation matrices by using Predictive Analytics Software (PASW). The mineralogy state of aqueous solution regarding the saturation index was simulated using PHREEQC to identify the Cd²⁺ uptake mechanism. The Cd uptake rates were calculated as well as Ca²⁺, HCO ₃ ^? concentration, pH, ambient humidity and temperature were measured. Cd²⁺ removal of 91.52% was achieved after 5 h adsorption. The adsorption efficiencies were significantly influenced by pH as they increased with the increase of pH from acidic solution (5.50±0.02) to slightly alkaline (7.60±0.05). In addition, the mineralogy state of aqueous solution calculated from PHREEQC confirmed that the increment of Ca²⁺ and HCO ₃ ^? concentrations in solution was attributed to the dissolution of carbonate shells. Moreover, the ion exchange adsorption mechanism of Cd²⁺ toward Ca²⁺ was identified as the process involved in Cd²⁺ uptake.     

不同部位梧桐生物质炭对水溶液中镉吸附的机理

为了探究梧桐不同部位废弃物所制备的生物质炭(皮、枝、叶)对Cd²⁺的吸附效率和稳定修复的机理,以此为园林废弃物炭化利用在重金属污染修复方面的应用提供科学依据.利用实验室模拟法,通过高温煅烧法制备梧桐不同部位生物质炭,采用元素分析仪、比表面积及孔隙分析(BET)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜/能谱(SEM/EDS)及衰减全反射红外光谱(ATR-IR)等技术研究不同反应时间、重金属浓度和溶液初始pH条件下生物质炭对Cd²⁺吸附效果的影响,并运用四步萃取法和脱附实验分析生物质炭上Cd²⁺的吸附形态和稳定性.3种生物质炭都在8 h左右达到吸附平衡,最终吸附量依次为树皮炭>枝条炭>叶片炭;溶液初始浓度为0.5—2 g·L^-1时Cd²⁺的吸附量呈增长趋势,在2.5—3g·L^-1时逐渐平缓;生物质炭Cd²⁺吸附量均随着pH的升高而升高,但在pH值为5—8时,吸附的趋势逐渐平稳;树皮炭的酸溶态和非生物利用态的稳定Cd形态要高于枝条炭和叶片炭;比表面积不是影响梧桐生物质炭吸附Cd²⁺的主要影响因素,吸附动力学,ATR,XRD和重金属形态萃取均证实Cd碳酸盐类矿物生成是主导吸附机理;3种生物质炭的脱附量在4 h后逐渐趋于平衡,其中脱附量最大为叶片炭,最小为树皮炭.梧桐不同部位的初始性质对生物质炭吸附Cd²⁺具有明显的影响,其中梧桐皮具备更高的吸附量和重金属稳定形态,并且相比其他种类生物质炭有明显优势.因此,从吸附效果和生产成本的角度,本研究建议以梧桐皮为主,枝条和叶片为辅的生物质炭对重金属Cd进行修复治理.     

Ce3+复合聚合硫酸铁絮凝剂的光谱分析及处理油田废水性能研究

以FeSO.47H2O为原料,NaClO3氧化法制备出聚合硫酸铁,并用Ce3+与其进行复合得到复合絮凝剂.运用紫外光谱及傅里叶红外光谱对絮凝剂样品进行了表征,并通过CODCr去除率和浊度去除率考察了絮凝剂处理油田废水的性能.结果表明,Ce3+与聚合硫酸铁复合以后,Ce3+与聚合硫酸铁中的羟基作用形成了新的化学键Ce—OH—Fe,实现了Ce3+与聚合硫酸铁的成功复合.该复合絮凝剂对油田废水的处理效果均优于聚合硫酸铁,当复合比为1.5%时处理效果最好,CODC r去除率和浊度去除率均接近或高于90%,表现出良好的应用前景.     

排水对三江平原沼泽湿地土壤中化学元素的影响

以三江平原沼泽湿地生态试验站为研究基地 ,选择典型采样点 ,对排水沟土壤、沼泽土壤、沼泽化草甸土壤 (共有 6个采样点 ,2 8个样品 )进行测试 ,分析土样中主要离子 (HCO3- 、Cl- 、NO3- 、SO4 2 - 、Ca2 +、Mg2 +、K+、Na+)含量、重金属 (铁、锰、锌、铜 )含量、营养元素含量、有机质含量以及土壤pH值 ,研究沼泽排水对沼泽土壤中的化学元素含量的影响。研究结果表明 ,排水使沼泽土壤丧失大量的化学元素     

川南四座城市PM2.5化学组分污染特征及其源解析

为探究川南地区大气气溶胶中化学组分与来源特征,于2015年9月—2016年8月在四川盆地南部4个典型代表城市(泸州、内江、宜宾、自贡)采集了226个PM_2.5样品,对PM_2.5的质量浓度和主要化学组分(水溶性离子和碳质组分)进行测定,并利用颗粒物源解析受体模型对PM_2.5来源进行解析.结果表明:川南地区PM_2.5日均浓度为46.4—68.0μg·m^-3,均高于国家环境空气质量标准年均PM_2.5限值(35.0μg·m^-3).OC、EC和水溶性二次离子(SO₄^2-、NO₃-和NH₄+)分别占PM_2.5质量的15.7%—22.8%、4.2%—6.4%和28.6%—55.8%.PM_2.5及其主要化学组分浓度有显著的季节变化,即冬季浓度显著高于其他季节,夏季浓度最低.泸州除夏季外,其他季节SO₄2-、NO₃-同源性较好;其他城市在冬季,SO₄2-、NO₃-同源性较好.NH₄+主要存在形式为NH₄NO₃、(NH₄)2SO₄、NH₄HSO₄.OC、EC来源复杂,主要为机动车源、煤燃烧源和生物质燃烧源.川南地区PM_2.5的来源主要受8种因子影响,按总体贡献排序依次为:二次硫酸盐、生物质燃烧、工业源、二次硝酸盐、机动车源、煤燃烧、道路尘埃和建筑尘埃.此外,相比较而言,机动车源贡献在泸州市较凸显,煤燃烧源贡献在宜宾市较凸显.     

Removal of chromium (VI) from water streams: a thermodynamic study

The chemical speciation of water solutions containing chromium oxyanions in various ratios is calculated (with the aid of available computer code Mineql Plus, Geochemist Workbench and Visual Minteq) and discussed. The effect of solution pH, total concentration of each species studied, and the presence of other species in solution are calculated and presented in the form of thermodynamic speciation diagrams. Electrochemical diagram (correlating pH to Eh) has been calculated as well. The conditions of Cr(VI) reduction to Cr(III) and the subsequent solid phase precipitation are given as a function of redox potential and pH. Surface reactions that might occur between the chromate ions in the solution and redox couples as Fe²⁺/Fe³⁺ on the surface of sorbents are also discussed. Moreover, experimental sorption data of hexavalent chromium onto synthetic magnetite are presented and discussed with the aid of the calculated diagrams. A mechanism is elucidated for the efficient removal of Cr(VI) from water streams at low pH values, and zeta potential data of synthetic magnetite with and without Cr(VI) are presented, which agree well with the mechanism proposed.