缺陷Zr基金属有机框架材料的制备、表征及其对四环素的吸附性能研究

吸附具有成本低、能耗小、操作方便和环境友好等优点,在污水净化领域具有广泛应用潜力。通过简单的溶剂热法制备了缺陷Zr基金属有机框架(UiO-66-NH₂)吸附剂,并将其用于去除废水中四环素。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、氮气吸附-脱附和X射线光电子能谱等手段对吸附剂进行表征。为获得吸附剂去除废水中四环素最佳条件,以四环素的吸附量为响应值,在单因素实验基础上,采用Box-Behnken设计(BBD)响应曲面法(RSM)考察吸附剂投加量、溶液pH值、四环素初始浓度以及吸附时间等因素相互作用和影响。结果表明,经实验修正后的最佳吸附条件：吸附剂投加量为10 mg, pH=3.80,四环素初始浓度为27 mg/L,吸附时间为3 h;此条件下,吸附剂对四环素的吸附量可达71.85 mg/g。此外,再生实验表明,经过5次循环吸附后,吸附剂仍具有较强的吸附能力(68.33 mg/g),是一种相对稳定的吸附材料。     

黄河流域秦岭主要林分凋落物的水文生态功能

用水量平衡场和收获法研究了秦岭松栎林带主要林型凋落物在生态系统水分循环和营养循环中的功能。26龄锐齿栎林、24龄油松林和24龄华山松林凋落物现存量平均值为17.475t/hm₂,排序为华山松林>油松林>锐齿栎林。3种林分年凋落物平均值为4.179t/hm₂,前者是后二者的1.4倍,但凋落物现存量不及后二者一半。生长季节,3种林分凋落物层蓄留量平均值为44.81mm,占同期大气降水量的4.47%,阔叶林较针叶林高。地面蒸发量及其蒸发率为:无林裸地>阔叶林地>针叶林地,无凋落物覆盖>凋落物覆盖;针叶林地表蒸发季节变化相对稳定,阔叶树的变化较大。3种林分凋落物N、P、K、Ca和Mg含量平均值分别为1.08%、0.07%、0.37%、1.37%和0.21%,锐齿栎林较大,油松林和华山松林则差异不大。凋落物主要营养元素积累量平均值为502.5kg/hm₂,排序为:油松林>华山松林>锐齿栎林。锐齿栎林、油松林和华山松林5种营养元素年吸收量、归还量分别为334.4kg/hm₂和147.2kg/hm₂,195.5kg/hm₂和66.9kg/hm₂及138.8kg/hm₂和80.4kg/hm₂,不同林分营养元素的年吸收量和归还量也存在一定差异。锐齿栎林不仅对林地营养元素要求较高,而且循环较快。     

疫情期间人为源减排对城市大气氧化性的影响

近年来,中国经济发达地区以细颗粒物（PM_2.5）和臭氧（O₃）共同引发的区域性复合型大气污染事件频发,大气氧化性（AOC）在其中发挥着重要作用.基于WRF-CMAQ模型,以2020年疫情管控期为案例探究人为源减排对AOC的影响,选取中国东部3个典型城市（石家庄、南京和广州）进行深入分析,量化排放变化及气象变化对氧化剂和AOC变化的贡献,探讨AOC变化对二次污染物生成的影响.结果表明,与2019年同期相比,2020年石家庄、南京和广州的城市平均AOC分别增加了60%、48.7%和12.6%;氧化剂臭氧、羟基自由基和硝酸根自由基的浓度均有不同程度的增加（1.6%~26.4%、14.8%~73.3%和37.9%~180%）.排放变化使3个城市AOC分别增加了0.06×10^-4、0.12×10^-4和0.33×10^-4 min^-1,气象变化导致石家庄和南京AOC增加（分别为20%和17.9%）,但在广州却相反（-9.3%）.增强的AOC导致氮氧化速率和挥发性有机物氧化速率升高,即促进了一次污染物向二次污染物的转化,并抵消了部分一次减排的影响,造成了管控期间二次污染物相对排放的非线性变化.     

玉米秸秆基改性生物质活性炭对Cd的吸附特性

以玉米秸秆为原料,制备了生物质活性炭(以下简称生物炭),用HNO_3、NaOH、沸水、四氢呋喃(THF)对其进行改性,并比较了不同生物炭对Cd的吸附特性,对沸水和THF滤液进行了光谱分析,结果显示:随着Cd初始浓度的增加,玉米秸秆基生物炭及改性产物对Cd的吸附量大体增强;Cd初始质量浓度超过25.0 mg/L时,吸附量表现为碱改性生物炭未改性生物炭THF改性生物炭沸水改性生物炭酸改性生物炭。NaOH通过改变玉米秸秆基生物炭表面官能团和元素构成,增强了其吸附能力。HNO_3使玉米秸秆基生物炭孔隙带正电荷,从而抑制了对Cd的吸附。沸水和THF从玉米秸秆基生物炭孔隙中溶出了有利于吸附反应的部分表面官能团,从而降低了其对Cd的吸附能力。随着Cd初始浓度增加,玉米秸秆基生物炭对Cd的吸附量大体增加,滤液pH大体降低。用玉米秸秆基生物炭处理污水中的Cd时,建议用碱改性法来提高其吸附能力。     

湖南湘江流域重金属污染的现状与分析

湘江是湖南的母亲河,是湘江流域居民的重要饮用水的水源地,也是不同污水的汇聚地。资料表明,随着工业化和城市化的发展,湘江流域内的水体、土壤和农作物受到不同程度的重金属严重污染,其中镉和砷的污染较为突出。与湘江流域内其他江段相比,衡阳水口山段和株洲清水塘段受到严重的重金属污染。湘江流域重金属污染不仅严重影响了流域内居民的正常生活供水,而且还造成了流域内居民重金属中毒、鱼类资源大幅度减少、大量的农田被荒弃等,甚至造成相当地域的鱼类、粮食和蔬菜不能食用。     

金荞麦种质资源及其生态调查研究

金荞麦(Fagopyrum dibotrys(D.Don.) Hara.)是我国民间的一种传统中草药,野生种质资源丰富,目前尚未进行大规模栽培生产.随着近年来金荞麦资源量的迅速减少,有必要对金荞麦的种质资源、地理分布、生态环境等重新进行实地调查研究,为其保护利用提供理论基础和科学依据.     

长期施肥对小麦—玉米轮作红壤抗蚀性的影响

为探讨不同施肥处理对红壤旱地土壤理化性状和抗蚀性影响,以长期定位施肥试验小区为研究对象,研究了CK（荒草地）、T1（不施肥）、T2（施有机肥）、T3（施氮磷钾肥）和T4（氮磷钾肥与秸秆配施）5种处理的土壤理化性状及土壤抗蚀性。结果表明：（1）荒草地开垦后,土壤容重降低,土壤孔隙度和含水量升高;相较于不施肥,施肥提高土壤有机质含量、改善土壤物理性质作用更为明显;（2）衡量不同施肥处理土壤抗蚀性的2个最佳指标为>0.25 mm水稳性团聚体含量和结构破坏率;（3）使用主成分分析综合指数表示不同处理土壤抗蚀性依次为：T2>CK>T3>T4>T1,荒草地开垦后,耕种会降低土壤抗蚀性,但施肥能略微提升土壤抗蚀性,而施有机肥提升最为明显。研究结果可为区域内农业生态系统持续发展及农田水土保持工作提供依据。     

南水北调西线工程水源区水资源的立体监测

随着全球变化和人类活动影响的加剧,以及水资源演变的"自然—人工"二元驱动特性凸现,传统的水资源监测难以满足现代水资源开发、管理与保护的需求,针对西线工程水源区现有水资源观测站网存在的地基站点稀疏、布局不尽合理、监测手段落后和信息共享不畅等问题,提出了客观性、整体性、共享性、信息化、经济性五大监测站网优化原则。以气象与水文监测发展规划,行业规划与标准,水文、气象及生态监测研究新成果为优化依据,以GPS水汽观测、AWS自动气象站观测网、风廓线仪、边界层铁塔、探空观测以及多普勒雷达系统等现代化观测手段对区域空中水资源进行监测,同时,新增地表水水质站31处、降水站54处、生态水文监测站14处、水位站7处、水文站25处和土壤墒情站14处,对四川省境内的陆面水资源进行监测,新增自动气象站观测站点18处、水文站7处和土壤墒情观测站7处,对坝址以上集水区的陆面水资源进行立体监测,形成空基—地基一体化的水资源监测网络系统,为工程建设与运行调度、区域生态保护、经济社会发展提供支撑。     

草地生态系统人工干预对经济福利的影响——以黄河源区为例

为探讨草地生态系统人工干预对区域经济福利的影响,揭示其间的内在规律,选取草地围栏、畜棚建设、草地灭鼠和人工草地建设作为草地生态系统人工干预的重要指标,以人均GDP、农牧民人均收入、人均肉产品产量作为反映区域经济福利指标,并以黄河源区为研究案例,利用回归分析法和SPSS软件建立人工干预和经济福利指标之间的相互关系。结果表明：以畜牧经济为主导的黄河源区,草地围栏、人工草地、畜棚建设与人均GDP、农牧民人均收入、居民人均肉产量均具有较高相关性,草地生态系统人工必要干预对经济福利具有重要的影响;且人工草地、畜棚、围栏单位面积变化对人均GDP、人均收入、人均肉产量具有较高的敏感性,其敏感性依此递减;灭鼠面积除对人均牛羊肉产量具有弱相关外,对人均GDP、农牧民人均收入也具有较高的相关性和敏感性。〖     

传统水文化元素与“海绵城市”建设

城镇化打破了人水之间的传统格局,在一定程度上阻断了雨水循环的天然通道。雨水的流失徒增了市政管网的压力,甚至造成城市涝灾,同时也加剧了地下水位的沉降,进而降低了城市生态系统服务功能。我国古代城市罕有水患,其因在于多采取尊重自然、顺应自然的生态化设计。继承和弘扬传统水文化所体现的朴素生态文明理念,对于"海绵城市"建设极具应用价值,是建设"美丽中国"、提高城市生态服务功能、传承城市文脉的重要举措。