多环芳烃在水体中的光分解

本文研究了在环境中分布较广,有一定致癌性的苯并(a)蕙(BaA)和致癌性很强的苯并(a)芘(BaP)的光化学分解。分别用阳光和紫外光照射存在于模拟天然水中的BaA,得到了反应速率常数为0.142和0.056/h,光解产物为它的氯化物——苯并(a)蕙—7,12-(?)。用同样方法,得天BaP的反应速率常数为0.135和0.098/h,但没有检出反应产物。实验表明,这些光化学反应均属一级反应,因而由反应速率常数得到了不同条件下BaA和BaP的光解半衰期。实验还表明了光强对光解速率影响很大,溶解氧对得到光氧化产物是必要的,但溶液酸度对光解没有影响。另外还测定了两种化合物的溶解度,并用高岭土作了吸附试验,发现溶解度很低,在水中它们以吸附态或颗粒态存在     

紫外光照射水中腐殖酸分解的研究

本文采用不同原料提取的腐殖酸主要级分——富里酸(FA)和胡敏酸(HA),研究在不同的紫外光照射条件(光照时间、距离、面积)下,富里酸浓度与体积、pH值、溶解氧、共存物质等对光解率的影响,并列举了FA和HA紫外光照射前后的红外谱图。     

十二烷基苯磺酸钠的光催化氧化

探讨了阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDS)在光催化氧化过程中,TiO2晶型、空气中氧、催化剂用量、光照时间及pH值等对SDS光催化氧化的影响,在实验所选定的条件下,经1.5h光照,SDS光催化降解率可达81%左右。对光解前后的SDS废水作红外图谱分析发现,光解后产物基本矿化。     

甲醛光催化降解与过氧化氢生成的相关性研究

分别采用两种光催化剂(TiO2与Pd/TiO2)和三种紫外光源(黑光灯、杀菌灯、臭氧灯)分解水溶液中的甲醛,同时以酶法测定光催化降解过程中生成的低浓度过氧化氢.发现波长较短的紫外光源生成过氧化氢的浓度较高.当以臭氧灯为光源时,无论是否有催化剂存在,生成的过氧化氢浓度都在50mmol·m-3以上,因为185nm以下的紫外光可以直接由水与溶解氧生成臭氧,而后生成过氧化氢.不管有无催化剂存在,在臭氧灯作用下,甲醛溶液中生成的过氧化氢浓度高于纯水中生成的过氧化氢浓度.但是,在以黑光灯或臭氧灯为光源时,上述结果正好相反.此外,对于每种光源而言,当采用Pd/TiO2代替TiO2时,甲醛的分解和过氧化氢的生成都得到加强.甲醛光催化分解速率与相同条件下纯水中过氧化氢的生成速率呈正比,表明光催化降解的活性与光催化生成过氧化氢的能力近似呈正相关.     

氧氟沙星和诺氟沙星的水环境光化学转化:pH值及溶解性物质的影响

在模拟日光照射下,考察了氧氟沙星和诺氟沙星在纯水和天然水中的光降解行为,结果表明,氧氟沙星和诺氟沙星的光降解随p H增加(p H=4—10)先增快后减慢,两种抗生素以两性离子形态存在时光解最快.氧氟沙星和诺氟沙星在天然水中的光降解显著慢于其在相似p H条件下(p H=8)纯水中的光降解,天然水中的溶解性物质对两种抗生素的光降解总体表现为抑制作用.以Suwannee河富里酸为例,研究了溶解性有机质(DOM)的影响机制,发现淡水中高浓度的DOM主要通过竞争光吸收抑制氧氟沙星和诺氟沙星的光解,而海水中低浓度的DOM可以通过淬灭活性物种抑制两种抗生素的光解.天然水中的金属阳离子(Ca2+和Fe3+)和NO-3分别通过配位作用和光致生成·OH影响氧氟沙星和诺氟沙星的降解.由此可见,氧氟沙星和诺氟沙星在天然水中的光化学行为依赖于水体p H值和溶解性物质的综合影响.     

钒钛磁铁矿尾矿土壤解钾细菌的多样性及镉对其解钾能力的影响

解钾菌能分解钾长石、磷灰石等不溶硅铝酸盐无机矿物,使土壤难溶性钾转化为可溶性养分,促进作物生长发育,而钒钛磁铁矿尾矿土壤中解钾细菌的多样性及重金属镉对细菌解钾能力是否有影响尚不清楚.从攀枝花钒钛磁铁尾矿土壤中分离纯化细菌资源,通过对细菌解钾能力的定性筛选和定量测定获得高效解钾细菌,利用16S rRNA基因相似性与系统发育分析明确解钾细菌的进化地位,研究不同浓度镉胁迫下高效解钾细菌解钾效率的变化规律,揭示镉对细菌解钾能力的影响.结果显示,通过钾长石粉筛选培养基点接细菌,从136株钒钛磁铁尾矿土壤细菌中筛选出7株解钾细菌,包括根瘤菌(Rhizobium)3株、芽孢杆菌(Bacillus)2株、苍白杆菌(Ochrobactrum)1株、产碱杆菌(Advenella)1株,其在钾长石粉液体培养基中的解钾量为18.63-31.32 mg/L.其中,产碱杆菌KT106解钾能力最强,在培养第6天时解钾量最大;KT106对镉表现出一定的耐受性,其在不同浓度的镉胁迫下解钾效率降低.本研究表明,攀枝花钒钛磁铁尾矿土中仅有5%细菌具有解钾能力,较高浓度的重金属镉对细菌解钾能力有抑制作用,结果可为解钾促生细菌强化植物修复重金属污染土壤提供科学支撑.     

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.     

螺旋霉素在水溶液中的光降解

螺旋霉素(Spiramycin,SPI)是一种广泛存在于水体中的新兴有机污染物.在表层水体,光降解是其主要的降解方式.本实验研究了高压汞灯(250W)、氙灯(1000W)和太阳光照射下SPI在超纯水和天然湖水中的光降解过程,探讨了SPI在水溶液中的光降解动力学及环境因素对其光降解的影响.结果表明,SPI在高压汞灯照射下降解最快,其次是氙灯,太阳光照射下降解最慢,均符合准一级反应动力学.高压汞灯照射下,SPI在纯水中的光降解速率小于天然湖水中,在纯水中SPI发生了直接光降解和自敏化光降解,并以直接光降解为主.SPI的光降解速率常数(k)与其初始浓度(C0)呈负相关;随水体pH增大k增大;NO_3~-对SPI光降解具有促进作用,NO_3~-浓度升高降解速率增大;而HA、NO_2~-对其光降解具有抑制作用,HA、NO_2~-浓度升高抑制率增加.     

降水变化对天山云杉细根分解及养分释放的影响

采用野外模拟试验,通过设计3种降水变化处理[ZP(去除降水)、CK(自然降水,对照)、DP(双倍降水)],研究了降水变化对天山云杉细根分解的影响。研究结果表明,分解24个月CK处理的细根干质量残留率分别是ZP和DP处理的80%和128%倍。除在分解进行到第8个月时,3种处理细根质量残留率差异不显著外(P0.05),其余分解时期差异均显著(P0.05)。3种处理下细根分解系数为DP(0.30)CK(0.22)ZP(0.08)。与CK处理下细根分解50%和95%的时间相比,ZP处理分别增加了5.47年和23.75年,DP处理分别减少了0.44年和1.91年,说明增加降水促进了天山云杉细根分解,而去除降水抑制了分解。CK和DP处理下细根月分解率表现为双峰型曲线,ZP处理则变化相对平稳的曲线。降水处理改变了细根分解过程中纤维素和木质素分解模式及N元素的释放模式,但对C元素的释放模式没有影响。     

云杉与阔叶树种新鲜凋落叶混合分解特征

明确混合分解过程中凋落物的相互影响对于深入分析混合分解非加和效应的真实结果和产生机制,据此评价混合分解对生态系统物质循环的影响、指导混交造林和纯林混交改造具有重要意义。以云杉(Picea asperata)及拟与其混交的红桦(Betula albo-sinensis)、灰楸(Catalpa fargesii)、太白杨(Populus purdomii)、杜仲(Eucommia ulmoides)和秦岭槭(Acer tsinglingens)等6种树种为研究对象,采集其当年凋落物,采用分解袋法在室温(20-25℃)恒湿条件下进行为期180 d的室内模拟针阔混合分解试验。测定混合分解过程中针阔凋落物分解残留量的动态变化,以及与分解密切相关的土壤蔗糖酶、羧甲基纤维素酶和多酚氧化酶的活性动态,分析凋落物在混合分解过程中彼此影响的机理,并据此选择适宜的阔叶树种对云杉纯林进行混交改造。结果表明,(1)混合分解非加性效应及凋落物间的相互影响均随分解的进行趋于明显。至分解试验结束时,杉×桦混合促进彼此分解(分解率分别提高8.67%和8.11%);杉×楸混合显著促进云杉分解(分解率提高7.83%),同时显著抑制灰楸分解(分解率降低11.50%),但整体呈加性效应;杉×杨和杉×槭混合促进太白杨和秦岭槭分解(分解率分别提高3.11%和15.89%);杉×杜混合则抑制杜仲分解(分解率降低13.33%);上述结果与Olson模型拟合计算结果有所差异。(2)混合分解对土壤蔗糖酶、羧甲基纤维素酶和多酚氧化酶的非加和性影响与其对凋落物分解的影响一致。总之,某些情况下混合分解的总体非加和效应因凋落物间相互促进或抑制而无法被检测,但鉴于不同凋落物分解特征的差异,混合后其对彼此分解的影响仍可能干扰林地物质循环。仅从引入阔叶树种后应不妨碍林地凋落物分解的角度考虑,除杜仲外,其他4种阔叶树种均适宜于云杉纯林改造。     

超声辅助碱解消除沉积物样品多氯联苯检测中有机氯农药的干扰

将超声辅助碱液分解杂质与溶剂萃取相结合,建立了一种快速高效净化、萃取沉积物中多氯联苯(PCBs)的气相色谱分析方法.超声辅助条件下,在2.0 mol.L-1的NaOH甲醇溶液中超声10 min,利用NaOH甲醇溶液的碱解作用即可使有机氯农药(OCPs)完全分解,在利用有机溶剂萃取沉积物中PCBs的同时消除OCPs等干扰.在优化的实验条件下,PCBs各单体的回收率在72.1%—113.7%,相对标准偏差在0.4%—6.3%(n=6)之间.气相色谱图显示,碱解净化后杂质含量显著减少,基线得以明显改善,能满足定性定量检测的要求.利用建立的方法测定了长江口以南海域表层沉积物中PCBs的含量及其分布,24种PCBs的总含量在39.7—493.4 pg.g-1之间,总体上表现为近岸含量较高,同时自长江口沿闽浙沿岸自北向南呈现增高趋势.     

青藏高原东部高寒沙化草地中高山柳凋落叶分解特征的空间异质性

凋落物分解是生态系统碳氮循环的重要环节,为探究青藏高原东部沙化草地中高山柳(Salix cupularis)凋落叶的分解及其对灌木"肥岛"形成的影响,采用分解袋法研究不同大小高山柳灌丛冠幅下不同微位置(茎基周围、冠幅最小半径处、灌丛间裸地)高山柳凋落叶的分解特征.结果表明:(1)分解时间显著影响高山柳凋落叶分解及养分释放过程,随着分解时间延长凋落叶木质素含量无显著变化,凋落叶质量损失率、C和N含量均显著增加(P 0.05),且凋落叶C/N和木质素/N均显著降低(P 0.05).(2)高山柳灌丛冠幅越小,其凋落叶质量损失率越高;且不同微位置下,高山柳凋落叶质量损失率外圈中圈内圈(P 0.05).(3)大冠幅的高山柳下,凋落叶N含量显著高于小冠幅的高山柳(P 0.05),但不同微位置未引起C(总有机碳、纤维素和木质素)和N养分含量变化的显著差异.总之,在高山柳凋落叶分解初期(第一年),高山柳灌丛冠幅大小仅影响其质量和N含量;无论高山柳灌丛冠幅大小如何,不同微位置下高山柳凋落叶养分含量无显著差异,这表明短期内高山柳凋落叶的分解对其"肥岛"的形成可能没有显著贡献.(图4表1参59)     

不同强度间伐对杉木人工林凋落物分解速率的影响

为了明晰凋落物分解对间伐强度的响应,本文以南京市溧水区林场间伐7年后的25年生杉木Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.人工林为研究对象,研究了不同间伐强度下凋落物的分解速率和化学组成的变化,并分析其与部分环境因子之间的关系,以期为不同间伐强度对凋落物分解特征影响机制的初步探究奠定基础,为人工针叶林的可持续发展提供科学依据。结果显示,(1)间伐显著改变了杉木人工林凋落物的分解速率;与对照地相比,中度间伐下分解最快,失重率为31.98%;弱度间伐次之,为30.94%;强度间伐则会减缓杉木凋落物的分解,失重率仅达到27.03%。(2)经1年分解,对照地和3种间伐强度下凋落物均表现出N的净积累,中度间伐强度对凋落物中N的影响显著,w(C)/w(N)和w(木质素)/w(N)的年动态变化趋势相似,其中w(C)/w(N)是反映分解速率的理想指标。(3)间伐主要通过影响凋落物层温度、蔗糖酶和纤维素酶的活性来改变凋落物的分解速率。本研究结果表明,适度间伐能够改变凋落物层温度和酶活性,加速杉木人工林凋落物的分解,减缓过分积累,促进土壤养分的输入;过度间伐会抑制凋落物分解,阻滞养分的回归与利用。该研究对进一步揭示间伐对森林系统中物质及养分循环的影响机制有一定意义,可为制定合理有效的营林措施,促进针叶人工林养分循环提供一定的科学依据。     

6种硝基苯化合物对海洋生物的急性毒性研究（Study on the Acute Toxicity of Six Nitrobenzenes to Marine Organisms）

为研究硝基苯化合物对海洋生物的毒性,选择了6种代表性硝基苯化合物对小球藻(Chlorella vulgaris)、黑鲷(Sparus macrocep)幼鱼和螠蛏(Siliqua minima)幼体进行了急性毒性实验,获得了这些化合物对这些生物体的急性毒性数据及环境安全浓度.实验结果表明:2,4-二硝基甲苯、2,4-二硝基氯苯、2,4-二氯硝基苯和邻二硝基苯对小球藻48h半数抑制浓度(EC50)分别为0.50、0.21、2.44和0.10mg·L-1,毒性顺序为邻二硝基苯(剧毒)>2,4-二硝基氯苯(剧毒)>2,4-二硝基甲苯(剧毒)>2,4-二氯硝基苯(高毒).2,4-二硝基氯苯、邻二硝基苯、2,4-二硝基甲苯、2,4-二氯硝基苯、对硝基苯胺和硝基苯对黑鲷幼鱼的96h半数致死浓度(LC50)分别为0.14、0.15、4.45、1.37、11.52和5.71mg·L-1,其安全浓度分别为:0.001、0.002、0.04、0.01、0.12、0.06mg·L-1,毒性顺序为2,4-二硝基氯苯(剧毒)>邻二硝基苯(剧毒)>2,4-二氯硝基苯(高毒)>2,4-二硝基甲苯(高毒)>硝基苯(高毒)>对硝基苯胺(中毒).2,4-二硝基氯苯、2,4-二硝基甲苯、2,4-二氯硝基苯、邻二硝基苯、硝基苯和对硝基苯胺对幼蛏的96h LC50分别为0.39、13.20、3.45、15.56、86.90和148.87mg·L-1,安全浓度分别为:0.004、0.13、0.03、0.16、0.87、1.49mg·L-1,毒性顺序为2,4-二硝基氯苯(剧毒)>2,4-二氯硝基苯(高毒)>2,4-二硝基甲苯(中毒)>邻二硝基苯(中毒)>硝基苯(中毒)>对硝基苯胺(低毒).     

增温对冬小麦根系残体及秸秆分解特性的影响

研究增温条件下冬小麦根系残体和秸秆在土壤中的分解系数的变异规律及影响因素,可为探讨农田土壤-作物系统碳循环对气候变暖的长期响应规律提供理论依据和数据支撑。为研究一个生长季的昼夜连续增温对冬小麦根系残体及秸秆分解系数以及分解后土壤酶活性等理化性质的影响,采集田间经过一个生长季昼夜增温处理的根系残体(W-根)和秸秆(W-秸秆)以及不增温处理(对照)的根系残体(CK-根)和秸秆(CK-秸秆),设置W-根、W-秸秆、CK-根、CK-秸秆的4个添加处理,每个处理设置4个添加水平(0.3、0.6、0.9、1.2g),将这些根系残体和秸秆添加到土壤中进行培养瓶培养,测定了不同处理下的土壤CO_2排放量及培养后的pH、水溶性有机碳(DOC)含量、脲酶活性、转化酶活性、过氧化氢酶活性。结果表明,土壤CO_2排放量与残体添加量之间存在极显著的一元线性回归关系,线性方程的斜率即代表了不同残体的分解系数。W-根的分解系数为(0.269 9±0.008 0) mg?g~(-1)?g~(-1),显著高于CK-根的分解系数(0.240 7±0.009 0) mg?g~(-1)?g~(-1);而W-秸秆的分解系数为(0.257 3±0.003 0) mg?g~(-1)?g~(-1),CK-秸秆的分解系数为(0.258 7±0.015 0) mg?g~(-1)?g~(-1),差异不显著(P0.05)。不同处理下土壤CO_2排放量随土壤pH的增大而极显著(P0.001)减小,随土壤DOC含量的增大而极显著(P0.001)增大。不同处理下土壤CO_2排放量与土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶活性均存在极显著(P0.001)的自然对数回归关系,土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶活性分别可解释75.7%(R~2=0.757)、80.3%(R~2=0.803)、92.7%(R~2=0.927)的土壤CO_2排放量的变异。研究表明,增温显著提高了冬小麦根系残体的分解系数,但对冬小麦秸秆的分解系数无显著影响。根系残体和秸秆在土壤中分解所释放的CO_2量与酶活性存在自然对数回归关系。     

微乳液中2,4—二硝基氯苯水解反应的研究

研究了２,４－硝基氯苯在十二烷基磺酸钠／油／醇／水组成的Ｏ／Ｗ型微乳液中的水解反应。考察了烃,醇与表面活性剂的种类及用量,ＯＨ＾－浓度和温度等对Ｏ／Ｗ型微乳液中２,４－二硝基氯苯水解反应的影响。     

亚热带森林凋落物层土壤酶活性的季节动态

凋落物分解是森林生态系统养分循环中至关重要的过程。凋落物的分解与凋落物中的分解酶的活性直接相关。本研究调查了亚热带常绿阔叶林与针叶林中与土壤碳氮元素循环有关的β-糖苷酶(β-glucosidase)、内切纤维素酶(endocellulase)和几丁质酶(chitobiase)活性的季节变化规律。结果表明:在两个群落中,3种土壤酶活性与温度之间都有一定相关性,最高值均出现在温度较高的七月份;阔叶林中三种酶的活性在各个季节中大小顺序都为未分解凋落物层(L)>半分解层(F)>腐殖质层(H),而针叶林中则是半分解层(F)>未分解凋落物层(L)>腐殖质层(H);在每个取样时间点β-糖苷酶和几丁质酶的活性最高值都在阔叶林L层,显著高于针叶林L层,而内切纤维素酶的活性最高值是在针叶林H层。两林型下酶活性动态的差异,可能是导致两林型下凋落物层残存量差别的一个重要原因。     

粗枝云杉不同径级根系分解过程中4种养分元素的释放特征

植物根系分解是养分元素进入土壤的重要途径之一.为了解径级对根系分解过程中养分元素释放的潜在影响,以川西亚高山针叶林中的粗枝云杉(Picea asperata)为对象,采用原位分解试验,研究云杉3个径级(0-2 mm,2-5 mm和5-10 mm)根系分解过程中钾(K)、钠(Na)、钙(Ca)和镁(Mg)元素的浓度、残留...     

不同价态Ce-MOF衍生材料的吸附除磷性能及机理比较

通过在N_2气氛中的热处理,从Ce-MOF中衍生出一系列多级的微/纳米铈基复合材料.Ce-MOF在空气中完全分解形成二氧化铈,价态由三价转变为四价.而在N_2中较低温度(400℃或500℃)下煅烧会形成稳定的部分热解的Ce-MOF(N),具有较高的Ce(Ⅲ)含量.与完全分解的产物相比,虽然完全分解的产物具有较高的比表面积,但是部分分解的样品对磷酸盐的吸附效果是完全分解产物的2—4倍.这种差异证明铈基材料的不同价态对除磷性能有显著影响,相比于四价铈离子,三价铈在与磷酸盐结合中起主要作用.与Ce-MOF(A)相比,Ce-MOF(N)是一种高Ce(Ⅲ)含量的铈基纳米材料,其饱和吸附容量为187.2 mg·g~(-1),吸附速度快,pH适用范围极广,为pH 2—12,并且在竞争阴离子存在下也对磷酸盐具有很高的选择性.与此同时,相比于常用的金属盐吸附剂,Ce-MOF(N)在碱性条件下具有明显增强的磷酸盐吸附能力.这是因为表面Ce(Ⅲ)的部分水解带来了更多的羟基,增加了磷酸根离子交换的活性位点.此外,通过分析FTIR、XPS、XRD和Zeta电位,Ce(Ⅲ)样品对磷酸根的吸附机理主要为静电吸引,离子交换和表面沉积,而对于完全分解的铈基材料Ce-MOF(A)静电吸引是主要机理.     

模拟氮沉降对鄂西南亚高山湿地泥炭藓(Sphagnum)凋落物分解的影响

当前氮沉降对湿地泥炭藓凋落物分解的影响还存在很大争议,并且亚热带湿地泥炭藓分解对氮沉降的响应研究鲜见报道.采用分解袋法,在鄂西南地区开展模拟氮沉降对泥炭藓凋落物分解影响的实验.模拟氮浓度设置4个水平,分别为N0(0 g m~(-2) a~(-1))、N3(3 g m~(-2) a~(-1))、N6(6 g m~(-2) a~(-1))、N12(12 g m~(-2) a~(-1)),其中N0为对照(CK).野外分解3、6、9和12个月后,室内测定泥炭藓凋落物干重、灰分、总碳(C)、总氮(N)、C/N以及总酚含量,计算凋落物的质量残留率、总碳(C)残留率及总酚残留率.结果显示:(1)氮沉降对凋落物分解的影响取决于分解时间,且泥炭藓凋落物的分解主要发生在前6个月.分解12个月后,N3浓度的质量残留率较CK下降了11.91%,而N6、N12较CK分别增加了12.98%、10.43%.(2)氮沉降对凋落物灰分含量有一定影响,但是随分解时间的延长影响程度不同.凋落物的相对灰分含量和绝对灰分含量均随分解时间的增加呈显著增加趋势.(3)氮沉降对泥炭藓凋落物总碳(C)含量有显著的影响(P 0.05),分解时间对泥炭藓凋落物总碳(C)、总氮(N)及总酚含量存在显著影响(P0.05),且氮沉降对泥炭藓凋落物总碳(C)含量的影响程度取决于分解时间.分解12个月后,凋落物中总碳(C)含量和C/N均较初始值有所下降,总氮(N)含量和总酚含量则有所增加.(4)凋落物质量残留率、总碳(C)残留率与总酚残留率呈现出较强的线性正相关.可见,氮沉降对泥炭藓分解在短期内有一定影响,但并不是简单地促进或抑制作用.(图4表2参53)