核壳结构β-NaYF_4:Yb~(3+),Tm~(3+)/TiO_2的制备及光催化性能

核壳结构纳米复合材料β-Na YF4∶Yb3+,Tm3+/Ti O2的制备分为2个步骤:首先通过高温热分解法制备由上转换发光材料β-Na YF4∶Yb3+,Tm3+组成的核;再由钛酸四丁酯(TBOT)在表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮K-30(PVP)作用下水解而成的壳。测试表明,β-Na YF4∶Yb3+,Tm3+/Ti O2是由β型六方相结构Na YF4纳米粒子和无定形结构的Ti O2组成。这种核壳结构纳米复合材料可以吸收近红外光(NIR),其中β-Na YF4∶Yb3+,Tm3+可以吸收近红外光,而后通过上行转换发出紫外光,通过激发Ti O2产生活性基团,达到催化降解有机污染物的目的。为了验证其光催化活性,在980 nm激光照射下将其用于罗丹明B(Rh B)的降解,结果证明该复合材料可以达到一定的降解效果。因此,核壳结构纳米复合材料β-Na YF4∶Yb3+,Tm3+/Ti O2是一种新型的近红外光催化剂,其能有效地扩展光催化剂对太阳能光谱的响应区域,提高太阳光的利用率,在未来Ti O2的光催化或者能源利用领域有着广阔的应用前景。     

裂变产物170Tm的体内蓄积特性诱发骨髓细胞突变效应研究

对裂变产物~(170)Tm的体内蓄积特性和诱发细胞突变效应的监测结果表明,当机体摄入~(170)Tm后,在短时间内即能迅速进入并滞留于骨组织中,其滞留量占体内各器官组织中的首位呈现高度选择性亲骨特征,在机体摄入~(170)Tm后的不同阶段,骨组织中的累积吸收剂量随着观察时间的延长而增升,其诱发骨髓细胞的染色体畸变率亦相应增高。由~(170)Tm内污染所诱发的染色体结构异常为染色单体型畸变,其中主要为染色单体断裂。随着骨组织中累积吸收剂量的增升,可观察到在一个细胞中同时有两个畸变发生,也诱发个别的染色体易位。     

激光对铜绿微囊藻的抑制效果及机理研究

为探索激光抑藻的效果及其机理,研究了不同波长激光对铜绿微囊藻的抑制效果,探讨了激光对铜绿微囊藻光合活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性和细胞形态结构的影响。结果表明,650 nm红光激光的抑藻效果最好;功率1 W波长650 nm激光照射铜绿微囊藻10 min抑藻率达到93.88%;激光照射15 min的铜绿微囊藻生长不可恢复;激光照射10 min可破坏铜绿微囊藻光合系统,使最大光化学量子产量(Fv/Fm)降至0;激光照射15 min后铜绿微囊藻SOD活性升到18.25 U/mgprot,高于对照组(5.87 U/mgprot,P0.05);激光照射可破坏铜绿微囊藻细胞类囊体、拟核和细胞壁等结构。     

微波预处理污泥上清液为燃料的微生物燃料电池产电特性研究

采用经微波预处理的剩余污泥上清液作为接种体,成功地启动了空气阴极单室无膜微生物燃料电池(MFC),同时考察了不同微波时间和功率下MFC最大输出功率密度以及外接电阻对MFC的影响.结果表明,MFC整个产电周期长达600h,在同一微波功率(900W)下,MFC最大输出功率密度随辐射时间的延长而增大,在300s时达到210.07mW·m-2;当微波时间(300s)相同时,随着微波功率的增大,MFC最大输出功率在720W处出现一个峰值随后下降.长时间和较高功率(900W)的微波处理能够有效地提高MFC的工作效率;在最佳微波处理条件(300s,720W)下,最大输出功率密度最高可达306.2mW·m-2;不同外接电阻(30、500、2000Ω)下,库仑效率依次为83.3%、79.0%、33.6%;通过扫描电镜观察到,当外接电阻较高(2000Ω)时,阳极表面附着的微生物以球菌为主,外接电阻较低(30Ω)时,形态较为复杂,主要是丝状菌、球菌和杆菌,表明外接电阻会对MFC库仑效率和阳极表面微生物的富集产生影响.     

二级出水中环丙沙星耐药菌光辐照灭活研究

针对二级出水中的一株环丙沙星耐药菌,研究了菌株生长特性和光辐照对其灭活、复活及耐药性的影响.结果表明,该菌株对青霉素、氨苄西林、磺胺甲恶唑、四环素和利福平均具有耐受性,在环丙沙星存在的条件下,其最大比生长速率由0.63h~(-1)降低到0.51h~(-1).光辐照对环丙沙星耐药菌的灭活率基本随光照强度和辐照时间的增加而升高,且基本符合零级或一级化学反应动力学.可见光(100/300/500W汞灯和1000W氙灯(400nm))辐照60min,环丙沙星耐药菌灭活率达到0.25~0.39log.100/300W汞灯和1000W氙灯(400nm)辐照下环丙沙星耐药菌的变化符合零级反应动力学,灭活速率为10196.43~11345.24CFU/(m L·min),500W汞灯(400nm)辐照下环丙沙星耐药菌的变化符合一级反应动力学,灭活速率为0.01min~(-1).可见光+UVA(100/300/500W汞灯和1000W氙灯(300nm))辐照60min,环丙沙星耐药菌灭活率达到0.30~5.63log.100W汞灯(300nm)辐照下环丙沙星耐药菌的变化符合一级反应动力学,灭活速率为0.01min~(~(-1)),300W汞灯(300nm)辐照下环丙沙星耐药菌的变化符合零级反应动力学,灭活速率为2572.02CFU/(m L·min).未完全灭活的耐药菌存在复活,其48h光、暗复活率达到-3.9%~123.4%.在光辐照过程中,只有1000W可见光+UVA辐照影响环丙沙星耐药菌的耐药性,辐照60min,其抑菌圈直径由11.0mm下降到8.0mm.     

桉树叶提取液还原石墨烯电极提高微生物燃料电池产电性能的研究

将桉树叶提取液绿色还原氧化石墨烯(G-rGO)电极和微生物还原氧化石墨烯(B-rGO)电极依次作为微生物燃料电池(MFC)阳极,采用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对所制备的电极进行表征,并采用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)对比2种电极的电化学性能.结果发现,G-rGO阳极的内阻为243.87Ω,应用于MFC时最大功率密度和最大输出电压分别为18.77 W·m~(-3)和760 mV,对照组B-rGO电极的内阻为299.11Ω,将其应用于MFC时最大功率密度和最大输出电压分别为13.16 W·m~(-3)和635 mV,对照组未修饰阳极的内阻为375.21Ω,最大功率密度和最大输出电压分别为8.97 W·m~(-3)和480 mV.研究表明,G-rGO电极电阻更小,导电性能更优越.     

秸秆与煤矸石混配基质对水稻生长特性的影响

该文以探究对玉米秸秆不同前处理后与煤矸石不同配比制作可完全替代泥炭为主要原料的水稻育苗基质为目的,采用玉米秸秆和煤矸石为原料,分为1%NaOH处理与未处理玉米秸秆进行堆腐发酵,将堆腐后玉米秸秆与煤矸石按体积比设立6种基质梯度进行混配后开展水稻育苗生长实验,同时以商品化育苗基质为对照,研究6种不同梯度基质对水稻秧苗生长特性及生物量的影响,以期提供最佳的水稻育苗基质。研究结果表明:未经1%NaOH处理堆腐的玉米秸秆与煤矸石混配后,水稻出苗率70%,不宜用作水稻育苗基质;经1%NaOH处理堆腐的玉米秸秆与煤矸石合理混配后水稻秧苗生长状况较佳,且当玉米秸秆∶煤矸石∶珍珠岩=54%∶36%∶10%时,水稻秧苗的地上干重、地下干重和壮苗指数最高,叶片叶绿素含量最大,与CK处理相比,分别提高了50.5%、68.5%、69.4%和8.3%;当玉米秸秆∶煤矸石∶珍珠岩=63%∶27%∶10%时,水稻叶龄进程最短,根茎最粗,说明2种配比均可替代泥炭生产水稻育苗基质。     

广西北仑河口红树植物叶片和土壤的碳氮磷生态化学计量特征

红树林湿地生态系统是兼具陆地和海洋生态特征的海岸生态关键区。本研究以广西北仑河口的天然红树林为研究对象,对4种红树植物(木榄、桐花树、秋茄和白骨壤)叶片和2个剖面土壤(0～10 cm和30～40 cm)的C、N、P含量及其计量特征进行了分析。结果表明:(1) 4种红树植物叶片C、N、P平均含量分别为492. 49 mg/g、13. 39 mg/g和1. 35 mg/g,其中C含量表现为桐花树秋茄木榄白骨壤,而N、P含量为白骨壤秋茄桐花树木榄,叶片C∶N、C∶P、N∶P值分别为39. 04、414. 63、10. 47,该结果表明北仑河口红树植物具有较高的碳汇能力,其生长更易受N限制;(2)土壤C、N、P平均含量分别为28. 65 mg/g、1. 04 mg/g和0. 22 mg/g,其中N、P含量表现为0～10 cm30～40 cm,而C含量表现为30～40 cm0～10 cm。N、P含量和C∶N、C∶P值在两个土壤剖面间存在极显著差异;(3)叶片N、P含量与土壤N、P含量的相关性不显著,而土壤P含量与叶片C含量、C∶P及N∶P值有显著或极显著的负相关关系,土壤N含量与叶片C∶P和N∶P值分别呈现显著正相关和极显著负相关关系,该结果可能与红树植物的生理生态特征以及河口海岸环境(潮汐、微地形等)有密切关系。     

凹凸棒石组配硫酸锌对土壤Cd的钝化效果及生态风险评价

为明确凹凸棒石组配硫酸锌作为修复材料在钝化土壤Cd以及促进玉米生长方面的应用潜力,以凹凸棒石为原料,通过液相浸渍制备凹凸棒石组配硫酸锌作为钝化剂开展钝化试验与盆栽试验,研究了凹凸棒石与硫酸锌配比分别为3∶1、5∶1、7∶1、9∶1、11∶1时对土壤Cd有效性、玉米生长状况及其对Cd富集能力的影响,并采用扫描电镜初步探讨钝化剂的表面特征. 结果表明:与对照相比,添加凹凸棒石组配硫酸锌钝化处理使Cd的DTPA(二乙基三胺五乙酸)有效态含量降低了5.22%~32.77%,TCLP(毒性浸出方法)有效态含量降低了12.43%~35.65%,Cd的钝化效率随硫酸锌添加量的增加而显著提高(P<0.05). 钝化处理可显著降低玉米植株中Cd的含量,其茎部Cd含量的最大降幅为60.06%,根部Cd含量的最大降幅为32.69%,Cd主要集中分布在根部;同时,钝化剂的加入缓解了Cd对玉米生长的胁迫,随硫酸锌用量的增加,玉米生物量显著提升. 研究显示,凹凸棒石组配硫酸锌可作为对Cd污染农田修复的钝化剂,在钝化剂同等剂量水平下,凹凸棒石与硫酸锌配比为3:1时,对土壤中Cd的钝化效果最佳.      

生物强化技术处理某合成制药厂废水工程实例

针对性地对制药废水中重要污染物的高效降解微生物进行筛选、分离、驯化,把W1、W5、W7、W10和实验室混合菌株CQS进行复配并确定其投配比为1∶1∶1∶1∶1时降解效果最好,COD、NH3-N的降解率为83%,67%。并对组成高效菌剂的菌种进行了16S rRNA鉴定,菌株W1为阪崎肠杆菌Cronobacter sp.,菌株W5为多红球菌Rhodococcus sp.,菌株W7为假单胞菌Pseudomonas sp.,菌株W10为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis.。将高效复合菌剂运用于重庆某合成制药厂的污水处理厂,结合工艺运行参数的调整,对其处理效果进行强化。结果表明:出水COD100 mg/L;出水氨氮浓度1 mg/L;出水色度50;SS50 mg/L。     

New insights into eutrophication management: Importance of temperature and water residence time

Eutrophication and harmful cyanobacterial blooms threaten water resources all over the world. There is a great controversy about controlling only phosphorus or controlling both nitrogen and phosphorus in the management of lake eutrophication. The primary argument against the dual nutrients control of eutrophication is that nitrogen fixation can compensate the nitrogen deficits. Thus, it is of great necessary to study the factors that can significantly affect the nitrogen fixation. Due to the dif...     

Levels, distributions, and sources of legacy and novel per- and perfluoroalkyl substances (PFAS) in the topsoil of Tianjin, China

Soil is a major sink for per- and perfluoroalkyl substances (PFAS), wherein PFAS may be transferred through the food chain to predators at upper trophic levels, which poses a threat to human health. Herein, the concentrations and distributions of legacy and novel PFAS in topsoil samples from different functional areas in Tianjin were comprehensively investigated. Seventeen PFAS congeners were identified, with concentrations ranging from 0.21 ng/g to 5.35 ng/g, with a mean concentration of 1.25 ng/g. The main PFAS in the topsoil was perfluorooctanoic acid (PFOA). 6:2 chlorinated polyfluorinated ether sulfonate (6:2 Cl-PFESA; <MDL–1.95 ng/g, mean 0.11 ng/g), as an emerging substitute for perfluorooctane sulfonate (PFOS), was also detected in the topsoil. It showed slightly higher concentrations than PFOS (<MDL–1.62 ng/g, mean 0.10 ng/g), indicating it has gradually replaced legacy PFOS in this area. Based on the positive-definite matrix factor (PMF) receptor model, the major PFAS sources was dominated by textile treatment, metal electroplating plants, and some potential precursors of PFAS with longer chains (>C8) were the major sources (43.4%), followed by food packaging as well as coating materials (25.5%). In addition, Spearman correlation analysis and the structural equation model showed that population density significantly impacted the PFAS distribution in the topsoil of Tianjin.     

潮白河周丛生物群落元素组成与水质变化的生态计量学关系研究

研究了潮白河流域中污染水体对周丛生物群落的碳(C)、氮(N)、磷(P)元素含量以及生态计量组成的影响.结果表明,下游潮白河NH4+-N、NOx--N分别占TN的52%和28%;上游白河则分别占1.6%和38%.潮白河TP含量(0.104 mg.L-1)为白河TP含量(0.005 mg.L-1)的21倍.白河和潮白河周丛生物C、N、P元素的变异系数分别为0.55、0.41、0.62和0.24、0.13、0.18,表明生长于白河周丛生物的元素结构变化更大.无周丛生物的水体NH4+-N和TP的浓度分别为有周丛生物的21倍和11倍.通过对TOC、TN、NOx--N、NH4+-N、TP、pH、氧化还原电位(ORP)和电导率(conductivity)等水质指标进行二元Logistic回归分析得知,水体TP为影响潮白河周丛生物生存的主要因素,其预测正确率为87.3%.周丛生物C、N、P元素间有强相关性,其中N起了"桥梁"作用.生态计量学分析进一步显示周丛生物的N∶P的比值追随水体TN∶TP的变化;并且该比值主要受水体TP浓度影响.周丛生物N∶P可用于水体TN∶TP变化的生态计量学的指示因子.本研究为进一步探究周丛生物群落结构变化,以及对高一级营养级生物群落结构和元素循环的影响奠定了基础.     

黄土丘陵区小流域土壤碳氮比的变化及其影响因素

研究土壤C:N的变化有助于深入理解土壤有机碳氮的积累过程及其土壤质量的变化趋势。以黄土高原丘陵沟壑区砖窑沟小流域为单元,基于地貌类型和土地利用方式两大因素,采集737个土壤样品,研究流域内土壤C:N的变化差异及其影响因素。梁峁坡上,林地和草地0~20 cm土层的土壤C:N分别是农田土壤C:N的1.13和1.03倍;沟坡上,林地、草地和农田土壤的C:N分别为13.88、12.58、9.02。农田条件下,梁峁坡、沟坡和沟谷的土壤C:N分别为10.34、9.02和10.77;林地条件下,沟坡和梁峁坡的土壤C:N分别为13.88、11.67;草地条件下,沟坡土壤C:N是梁峁坡土壤C:N的1.19倍。同一地貌类型或土地利用方式条件下,土壤C:N均呈现表层大于深层的趋势,0~20 cm和20~40 cm土层的土壤C:N分别是40~100 cm土层土壤C:N的1.05~1.17和1.16~1.42倍。     

激光雷达相干成像原理及其研究的若干问题

总结了激光雷达相干成像技术研究现状和进展,根据激光相干成像一般原理,针对2种最新激光雷达即距离高分辨多普勒和合成孔径相干成像技术,给出其系统技术框架和成像效果。分析了激光雷达相干成像特点及系统设计所必须解决的技术难点,指出解决问题的方案和注意问题,为我国进一步开展空间、空中和地基平台激光雷达相干成像试验研究和理论仿真奠定预先技术支持。     

无人机用航空铝合金材料激光毁伤特性缩比实验研究

目的 通过开展激光对无人机用航空铝合金材料的缩比毁伤实验,为研究激光对无人机的毁伤特性及规律奠定基础,为激光武器的战技指标论证提供科学可靠的参考数据。方法 采用缩比模型法,利用激光对航空铝靶板进行毁伤实验,记录烧穿时间、光斑直径、激光功率等参数,并通过等效性修正实验对毁伤规律进行分析。结果 毁伤缩比实验中,随着尺度律cP的增加,航空铝板的平均击穿时间逐渐延长,击穿所需的激光能量密度基本符合线性增加规律。修正实验中,随着航空铝板厚度的增加,击穿时间逐渐延长,实验拟合曲线与理论曲线具有较好的一致性。结论 通过缩比实验与修正实验,可建立激光对航空铝合金材料的毁伤模型公式,根据激光参数推算毁伤阈值及击穿时间。     

金属板料的激光冲击成形技术

介绍了金属板料激光冲击成形技术的系统组成、成形原理、技术特点 ,以及影响板料激光冲击成形的主要因素。指出了激光冲击成形技术在工业中应用所必须研究的一些主要内容。     

板材激光弯曲成形数值模拟的研究现状及展望

板材的激光弯曲成形是一种利用高能激光束扫描金属板材表面产生非均匀分布的热应力 ,从而使板材发生塑性变形的金属板材柔性成形新工艺。数值模拟已逐渐成为板材激光弯曲成形研究中的热点内容。综述了近年来国内外对激光弯曲成形过程的温度场及变形场进行数值模拟的研究现状 ,并对其应用范围和发展前景作了展望     

2005年春季亚洲尘的激光雷达观测

呼和浩特的激光雷达自2003年设置以来不间断地进行着测定。观测结果表明2005年春季沙尘发生次数较少。从1月到5月只观测到5次，其中3次发生在4月份。2004年的沙尘季节出现较早，在3月份就发生过多次。与其相比今年沙尘发生的季节较晚。在所有发生的沙尘现象中最大规模的沙尘现象发生在2005年4月28—29日。激光雷达观测到的消光系数超过2km^-1。（相当于重量浓度为3．5mg／m^3）该沙尘层的高度达到2km，沙尘浓度最高的区域分布在自地面至1km高处。（北京的观测结果表明，在高度2km附近有漂浮的沙尘层。另外，利用CFORS模型模拟的后向轨迹线的解析结果推断其发生源在蒙古南部地区。2005年的特征是在中国境内产生的次数较少，在蒙古发生的次数较多。因此，推断这主要是由于蒙古国境内积雪较少的原因所致。）