Sheepfolds as “hotspots” of nitric oxide (NO) emission in an Inner Mongolian steppe

We investigated nitric oxide (NO) fluxes at a summer and a winter sheepfold in the Baiyinxile livestock farm, near Xilinhot, Inner Mongolia, which are a typical feature of the regional husbandry. Using a manual static opaque chamber/chemiluminescence measuring system, we intermittently observed fluxes in the summer sheepfold between May 28th and September 26th 2005 and in both winter and summer sheepfolds between March 8th and October 18th 2006. During these periods, mean NO emissions (±S.E., in terms of mass of nitrogen) were 124.0 ± 28.7, 134.6 ± 23.3 (summer sheepfold) and 214.4 ± 79.6 μg NO–N m⁻² h⁻¹ (winter sheepfold), respectively, and thus, three magnitudes higher than observed steppe NO emissions in the same region. The NO fluxes were not significantly different between the 2 years, but in summer they were much higher than in spring (p < 0.05). Temperature and moisture of the faeces layer significantly regulated the NO fluxes (p < 0.01). The direct NO emission factor (EF) for faeces and urine excreted in the sheepfolds was 0.7 g NO–N_emitted kg⁻¹ N_excreted, which was almost 37 times lower than a recently reported N₂O EF. We estimated the total NO emission from the sheepfolds of the Baiyinxile livestock farm to be 1.82 ± 0.43 tons NO–N year⁻¹, which accounts to approximately 12.3% of the total NO emission from this steppe region. With the rapid increase of livestock numbers, sheepfold NO emissions may further increase and contribute to high N deposition in confined areas around sheepfolds.     

北黄海溶解氧化亚氮的分布与通量的季节变化

根据2005年3月、 2006年4月和8月、 2007年4月和10月对北黄海进行的大面调查,分析研究了不同季节表层海水中溶解氧化亚氮（N₂O）的水平分布及海-气交换通量.结果表明,北黄海海水中溶解N₂O浓度的季节变化不大（约为12 nmol·L^-1）,但其饱和度呈现明显的季节变化,夏、秋季远高于春季,并且春季3个航次表层海水中溶解的N₂O随水温的升高由不饱和逐渐转变为过饱和,相关性分析显示,温度是影响溶解N₂O饱和度的主要因素.利用Liss和Merlivat公式（LM86）以及Wanninkhof公式（W92）分别估算了北黄海春、夏、秋3个季节N₂O的海-气交换通量,其平均值分别为（0.6±1.7）、（5.8±8.4）、（7.9±8.2） μmol·(m²·d)^-1和（1.1±2.7）、（10.2±13.6）、（13.8±14.3） μmol·(m²·d)^-1,呈现明显的季节性变化,夏、秋两季高于春季.根据北黄海3个季节的平均N₂O海-气交换通量和北黄海的面积,初步估算出北黄海N₂O的年释放量为（5.3×10^-3～9.2×10^-3） Tg·a^-1,表明北黄海海域是大气N₂O的净源.     

六铝酸盐负载CuO催化还原NO性能

采用共沉淀法制备了LaAl12O19六铝酸盐载体,采用等体积浸渍法制备了不同负载量的CuO/LaAl12O19催化剂,并对其进行了XRD、H2-TPR和BET表征,考察了催化剂对CH4选择催化还原NO的性能.结果表明,CuO的负载并未改变六铝酸盐载体的结构,Cu在载体上以Cu2+的形式存在,活性组分CuO与载体LaAl12O19之间存在协同作用;CuO/LaAl12O19催化剂对CH4选择催化还原NO表现出良好活性,所制备的催化剂均能使NO的转化率达到99%;其中负载量为1.0 wt%的CuO/LaAl12O19催化剂的活性最好,完全反应温度T99%为560℃,且在80 h稳定性试验中表现出了良好的高温活性和热稳定性.     

不同培养介质中纳米氧化铜对小麦毒性的影响

采用琼脂培养和水培方法比较了纳米氧化铜(CuONPs)在不同暴露介质中的环境化学行为及其对小麦根生长的影响,并探讨了不同培养介质对CuONPs植物毒性的影响机制.结果表明,琼脂介质相对水相(营养液)环境可以减少CuONPs的团聚,增强其分散性.在琼脂和水相中Cu离子溶出随CuONPs浓度变化规律存在明显差异,在50～1000mg CuONPs·L-(1以Cu计)范围内,CuONPs在琼脂中无论是Cu2+的溶出浓度还是溶出比率均低于其在水相中的值.CuONPs在不同介质中表现出显著的小麦毒性差异.琼脂培养下小麦根生长半抑制效应浓度EC50(以CuONPs浓度表示)为108mg·L-1,而在水培方式下为9.0mg·L-1,说明琼脂介质极大缓解了CuONPs引起的植物毒性.分析表明,Cu2+溶出浓度较CuONPs投放量与小麦根生长抑制效应之间存在更好的指数相关关系,这说明该研究体系下CuONPs小麦毒性主要是由纳米颗粒释放Cu2+引起的.此结论较好地解释了当培养介质从水相变成琼脂时,Cu2+溶出减少,纳米毒性降低的现象.该研究结果认为,当前国内外使用水培法获得的纳米材料植物毒性研究结果在外推至实际土壤状况时将高估其环境安全性风险,推荐使用琼脂作为纳米材料土壤环境风险评价的模拟介质.     

超低排放背景下煤电机组氨管控存在的问题及对策探析

近年来,我国大气污染防治成效显著,煤电机组超低排放政策实施对此做出了突出贡献。氮氧化物是煤电机组超低排放中的重要控制指标之一。然而,受现有氮氧化物排放监测和喷氨控制技术的精度、反馈时效等因素的限制,为提高脱硝效率保证性,电厂在实际运行中存在过量喷氨现象,未完全反应的氨进入大气后可能造成二次颗粒物增加。针对这一现象,本文回顾了我国火电行业氮氧化物排放标准和治理措施的演化及实施效果,对煤电机组氨排放现状和存在的问题进行了深入分析,提出在推进氮氧化物超低排放过程中应开展脱硝过量喷氨现状调研,鼓励企业开展脱硝系统优化,加强复杂烟气环境下氨监测技术研发,完善脱硝氨逃逸日常环境监管,推动氨排放全生命周期转化规律基础研究和大气环境效应评估,进一步提升煤电机组超低排放政策实施的综合环境效益,也对其他行业超低排放政策推进起到示范作用。     

中国农业源甲烷和氧化亚氮排放的影响因素

基于清单方法对中国的甲烷（CH₄）及氧化亚氮（N₂O）等农业源非二氧化碳（CO₂）温室气体（GHG）排放情况进行核算研究,通过引入Tapio弹性脱钩理论和对数平均迪氏指数（LMDI）方法研究了中国农业源CH₄和N₂O排放的影响因素.结果表明：①1980—2018年中国农业源CH₄和N₂O排放量由0.56×10⁹ t CO₂-eq上升至0.73×10⁹ t CO₂-eq;②1980—2018年中国农业源CH₄和N₂O排放随着农业总产值增长而缓慢增加,整体呈弱脱钩状态,但其脱钩状态稳定性较差;③从LMDI因素分解角度看,经济因素和人口规模因素对中国农业源CH₄和N₂O排放呈正效应,经济因素影响最大;效率因素和结构因素均对中国农业源CH₄和N₂O排放有减缓作用,其中,效率因素为主要抑制因素;④结构因素、效率因素和人口规模因素对脱钩努力的影响程度为效率因素>结构因素>人口规模因素.     

GO通过氧化损伤激活秀丽线虫未折叠蛋白反应

以秀丽线虫为受试生物,探讨氧化石墨烯(GO)对秀丽线虫未折叠蛋白应答的激活及其与氧化应激的关系。将L4幼虫暴露于GO中24 h,通过检测活性氧(ROS)水平、乳酸脱氢酶(LDH)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等指标评估GO对秀丽线虫所致氧化损伤;以hsp-4和hsp-6分别作为秀丽线虫内质网和线粒体未折叠蛋白反应(UPR)的报告基因评价GO对秀丽线虫UPR应答的激活;同时以谷胱甘肽(GSH)作为抗氧化剂探讨GO所致UPR应答与氧化应激的关系。研究结果显示,GO暴露后秀丽线虫体内ROS、LDH和MDA水平升高,抗氧化酶活性上升;内质网和线粒体UPR反应增强,GSH预处理可以降低内质网和线粒体UPR应答。研究表明,GO短期暴露可以诱导秀丽线虫机体氧化应激进而激活UPR应答,抗氧化保护可以降低UPR应答反应。     

催化臭氧化降解含微囊藻毒素污水

应用金属氧化物构建催化臭氧化工艺处理含微囊藻毒素污水,比较了不同催化剂的性能差异,分析了催化剂投加量、温度、pH、原水浓度对该工艺的影响.结果表明,选用CuO作催化剂能较好地处理含微囊藻毒素污水.温度与原水浓度对该工艺影响较小;催化剂投加量与pH是该工艺的主要影响因素.实验温度40℃、混合气体流量1.8 L.L-.1min-1、pH=9、催化剂投加量5 g.L-1、处理时间60 min,原水MC-LR去除率达到90%以上、COD去除率达到64%以上.处理20 min,该工艺催化作用去除MC-LR贡献率达到28%、去除COD贡献率达到52%.     

ZnO纳米丛的制备及其光催化性能研究

以沉淀法制备了高活性ZnO纳米丛(nanobushes,ZNB),以水热反应制备得到普通ZnO纳米颗粒(nanoparticles,ZNP).利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、比表面积测定仪(BET)和光致发光光谱(PL)等手段对ZNB和ZNP进行了表征,并比较了其光催化活性的差异.在紫外光(λ≤387 nm)照射40 min后ZNB使有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)完全褪色,而相同条件下ZNP仅能使RhB褪色53%.通过总有机碳(TOC)的测定,研究了ZnO对RhB深度氧化矿化程度,光照6 h后ZNB对RhB矿化率高达92%,而ZNP对RhB的矿化率只有77%.跟踪测定了光催化降解过程中活性氧化物种相对含量的变化,表明紫外光激发条件下,ZnO光催化反应机理主要涉及羟基自由基(.OH)历程,且ZNB产生活性氧化物种的量高于ZNP.     

Comparing the adsorption behaviors of Cd,Cu and Pb from water onto Fe-Mn binary oxide,MnO2 and FeOOH

The adsorption potential of FMBO, FeOOH, MnO₂ for the removal of Cd²⁺, Cu²⁺ and Pb²⁺ in aqueous systems was investigated in this study. Comparing to FMBO and FeOOH, MnO₂ offered a much higher removal capacity towards the three metal ions. The maximal adsorption capacity of MnO₂ for Cd²⁺, Cu²⁺ and Pb²⁺ were 1.23, 2.25 and 2.60 mmol·g^-1, respectively. And that for FMBO were 0.37, 1.13, and 1.18 mmol·g^-1 and for FeOOH were 0.11, 0.86 and 0.48 mmol·g^-1, respectively. The adsorption behaviors of the three metal ions on the three adsorbents were all significantly affected by pH values and heavy metal removal efficiency increased with pH increased. The Langmuir and Freundlich adsorption models were used to describe the adsorption equilibrium of the three metal ions onto the three adsorbents. Results showed that the adsorption equilibrium data fitted well to Langmuir isotherm and this indicated that adsorption of metal ions occurred on the three metal oxides adsorbents limited to the formation of a monolayer. More negative charged of MnO₂ surface than that of FMBO and FeOOH could be ascribed by lower pH_iep of MnO₂ than that of FMBO and FeOOH and this could contribute to more binding sites on MnO₂ surface than that of FMBO and FeOOH. The higher metal ions uptake by MnO₂ than FMBO and FeOOH could be well explained by the surface charge mechanism.