Cu_2O/Bi_2MoO_6光催化剂的制备、表征与性质研究

通过溶剂热法成功合成了一系列不同掺杂比的Cu2O/Bi2MoO6复合纳米光催化剂,利用X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)光谱、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外—可见漫反射光谱(DRS)等手段对所得产物进行表征。以染料结晶紫为模拟污染物,研究了所合成产物的光催化性能。结果表明,Cu、Mo摩尔比为0.08的复合纳米光催化剂的光催化效率最高,可见光照射100min对结晶紫溶液的降解率可达95.60%。此外,探讨了Cu2O掺杂量对光催化剂性能的影响,提出了可能的光催化反应机制。     

不同类型天然碳酸盐矿物对风化煤矸石污染物释放的影响

为评价喀斯特背景条件下天然碳酸盐矿物对风化煤矸石典型污染物释放的控制效果,在风化煤矸石中分别添加纯品碳酸钙及3种典型天然碳酸盐矿物(石灰石、白云石、方解石),对混合物浸出液特征污染组分进行分析。结果表明,纯品碳酸钙及3种天然碳酸盐矿物均能有效缓冲风化煤矸石的酸度,并显著抑制Fe2+、Mn2+、Cu2+、SO2-4等多种特征污染物的溶出,但天然碳酸盐矿物对Zn2+释放的控制效果不明显,特别是方解石在一定程度上甚至促进了Zn2+的释放。在污染控制效果上,纯品碳酸钙的控制效果最优,其次是石灰石,而白云石和方解石对污染物的控制效果相对较差,两者处理后风化煤矸石浸出液中溶出组分没有明显差异。     

Differences in the Spatial Variability Among CO2, CH4, and N2O Gas Fluxes from an Urban Forest Soil in Japan

The spatial variability of carbon dioxide (CO₂), methane (CH₄), and nitrous oxide (N₂O) fluxes from forest soil with high nitrogen (N) deposition was investigated at a rolling hill region in Japan. Gas fluxes were measured on July 25th and December 5th, 2008 at 100 points within a 100 × 100 m grid. Slope direction and position influenced soil characteristics and site-specific emissions were found. The CO₂ flux showed no topological difference in July, but was significantly lower in December for north-slope with coniferous trees. Spatial dependency of CH₄ fluxes was stronger than that of CO₂ or N₂O and showed a significantly higher uptake in hill top, and emissions in the valley indicating strong influence of water status. N₂O fluxes showed no spatial dependency and exhibited high hot spots at different topology in July and December. The high N deposition led to high N₂O fluxes and emphasized the spatial variability.     

Involvement of mitochondrial dysfunction in nanosized lead oxide induced cellular damage in human lung alveolar epithelial cells

High levels of industrial lead (Pb) exposure have decreased in the last 10 years as an outcome of removal of the metal from gasoline and paints. However, environmental Pb exposures remain extensive and may be correlated with adverse human health outcomes. The present study was designed to examine molecular mechanisms underlying cytotoxicity of lead oxide nanoparticles (PbONPs) on human lung alveolar epithelial (A549) cells. When A549 cells were incubated with PbONPs, the production of reactive oxygen species was enhanced as observed by 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate. PbONPs significantly reduced proliferation of A549 cells and increased caspase3 activity. In addition, exposure of PbONPs decreased levels of glutathione, and increased lipid peroxide levels and activities of superoxide dismutase and catalase. Exposure of PbONPs enhanced DNA damage as evidenced by tail DNA (%) and olive tail moment. Taken together, these finding indicated that PbONPs diminished cell proliferation and increased apoptotic cell death of A549 cells.     

石灰氮对镉污染土壤中镉生物有效性的影响

以石灰作对比,在大田条件下研究了不同石灰氮用量对镉污染土壤中镉生物有效性的影响。结果表明,一定量石灰或石灰氮处理均能显著提高酸性土壤的pH值,降低污染土壤中有效态镉质量分数及水稻茎叶和糙米中的镉质量分数。与不施改良剂的对照相比,石灰施用量达到1 200 kg.hm-2时土壤pH值显著提高,土壤有效态镉质量分数降低12.6%（P〈0.05）,水稻茎叶和糙米中镉质量分数分别降低25.5%（P〈0.05）和28.3%（P〈0.05）;石灰氮施用量达到600 kg.hm-2时,土壤pH值显著高于对照,土壤有效态镉质量分数较对照降低10.9%（P〈0.05）,水稻茎叶和糙米中镉质量分数分别降低36.8%（P〈0.05）和33.0%（P〈0.05）。等量条件下（600 kg.hm-2）石灰氮对降低土壤镉有效性及水稻累积镉的效果相对优于石灰处理。因此,石灰氮与石灰一样可用于酸性重金属污染土壤的修复与改良,是一种极具潜力的土壤改良剂。     

氧化亚铜和氢氧化铜对苦草抗氧化酶活性和叶绿素含量的影响

研究了不同浓度氧化亚铜和氢氧化铜可湿性粉剂染毒对苦草叶片抗氧化酶〔超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化物酶(POD)〕比活力、丙二醛(MDA)含量和叶绿素含量的影响。结果表明,以0.15～1.5 mg.L-1氧化亚铜可湿性粉剂对苦草染毒7 d,其叶片SOD、APX和POD活性明显升高,1.5 mg.L-1处理组3种抗氧化酶比活力分别比助剂对照组升高49.0%、77.0%和39.0%,MDA含量极显著上升46.9%,总叶绿素含量显著下降42.6%。染毒14 d后3种抗氧化酶比活力均有不同程度回落,MDA含量恢复至正常水平,总叶绿素含量也有所回升。以0.1～1.0 mg.L-1氢氧化铜对苦草染毒7 d,1.0 mg.L-1处理组3种抗氧化酶比活力和MDA含量也呈显著上升趋势,总叶绿素含量显著下降。染毒14 d时3种抗氧化酶比活力和MDA含量恢复到正常水平,总叶绿素含量回升。上述结果显示,在氧化亚铜和氢氧化铜引起的铜胁迫早期,苦草叶片抗氧化酶因过氧化应激响应而上升,膜脂出现一定程度过氧化损伤,叶绿素含量下降,但随着暴露时间的延长,苦草对铜胁迫产生适应性,过氧化损伤得以缓解,叶绿素含量回升。     

油田采出系统中空化防垢技术室内研究

以大庆油田采出污水为母液,配置不同硅离子浓度的采出液,考察了起始硅离子浓度不同时油田采出液中的结垢因子经过空化防垢装置处理后的变化规律。结果表明:在经过空化防垢装置处理后,Ca2+、Mg2+浓度的下降得到一定的抑制;该装置对硅垢有一定的防垢作用,特别是对中、高浓度硅体系的防垢效果明显。     

锰氧化物负载施氏矿物去除酸性矿山废水中As(III)的性能及机理

施氏矿物是天然的砷吸附剂,但其存在酸性条件下对As(III)吸附性能较弱且无法对As(III)氧化降毒的缺陷. 采用液相沉淀法成功制备出锰氧化物负载施氏矿物(MnO_x@Sch),研究锰负载量、初始pH值和共存离子对MnO_x@Sch去除As(III)的影响,并采用吸附动力学结合XPS、FTIR及TEM等表征探究该过程的机理. 结果表明:在初始pH=3、投加量为0.5 g·L^-1、As(III)初始浓度为1 mg·L^-1的条件下,As(III)与MnO_x@Sch反应后的剩余浓度仅为2.42~3.38 μg·L^-1.MnO_x@Sch去除As(III)受初始pH影响较小,H₂PO₄^-共存时As(III)去除存在明显的抑制作用. MnO_x@Sch 去除As(III)的过程符合准二级动力学方程和颗粒内扩散方程. 液相化学组分和固相产物表征分析显示MnO_x@Sch对As(III)的去除机理可概括为As(III)氧化、静电吸附和络合配位及配体交换. 研究结果可为施氏矿物及其改性材料应用于酸性矿山废水砷污染治理提供理论依据.     

不同硅铝比Fe-ZSM-5催化剂对氧化亚氮催化分解性能的研究

以不同硅铝比的H-ZSM-5分子筛为载体,采用离子交换法和化学气相沉积法制备Fe-ZSM-5催化剂,并用XRD、BET、TEM、UV-vis和NH3-TPD等表征手段对催化剂进行分析,研究催化剂中铁的存在状态.结果表明,分子筛的硅铝比影响铁在分子筛中的分布形态,化学气相沉积法和热离子交换法制得硅铝比为25的Fe-ZSM-5-25分子筛催化剂上均匀地分布着粒径为8 nm左右的纳米氧化铁颗粒,并且Fe-ZSM-5-25分子筛催化剂比Fe-ZSM-5-300更容易形成Fe3+x O y团簇.制得的Fe-ZSM-5分子筛催化剂催化分解氧化亚氮(N2O),结果表明,相同的制备方法,硅铝比小的Fe-ZSM-5-25催化剂对N2O分解活性更好;相同硅铝比的Fe-ZSM-5催化剂,采用化学气相沉积法制得的对N2O分解活性最好.另外,O2的存在对Fe-ZSM-5上N2O催化分解活性有抑制作用,而NO对N2O催化分解活性展示了一定的正效应.最后,经过100 h的连续反应,Fe-ZSM-5催化剂依然能够保持催化活性.     

硫素对水稻吸收砷的生物有效性及其在土壤中形态影响

采用外源砷污染水稻土进行水稻盆栽实验,研究不同形态硫肥(单质硫和石膏)对水稻吸收砷的有效性及其在土壤中赋存形态的影响.结果表明,在水稻不同生育期内,土壤溶液pH平均值范围为7.38~7.45,且AsS0和AsS1处理的高于AsS2处理;土壤溶液氧化还原电位Eh值变化在200 mV左右,且AsS0处理高于AsS1和AsS2处理;从不同生育期水稻根系、地上部茎叶及籽粒干物重来看,施用S肥(单质硫及石膏)能提高水稻的干物质质量,单质硫和石膏处理的差异不显著;水稻根表胶膜以Fe膜为主,含量达到10~30 g·kg-1,Mn膜相对较少,含量仅为0.1~1.3 g·kg-1,根系吸附的铁锰胶膜含量的差异主要表现在分蘖期,单质硫处理能比石膏硫处理的能促进水稻根系表面铁锰胶膜的形成;水稻根表胶膜吸附As量分蘖期为583~719 mg·kg-1,孕穗期为466~621 mg·kg-1,扬花期和成熟期为310~384 mg·kg-1,这与铁锰胶膜形成厚度一致;施用S肥能明显降低水稻根系、地上部茎叶以及籽粒中As的含量,且施用石膏硫效果更好,这可能与孕穗期铁锰胶膜吸附As有关.根据土壤砷的赋存形态,非专性吸附态和专性吸附态As是最有活性的,在分蘖期AsS1处理它们之和显著低于AsS2处理的As含量2.85 mg·kg-1,而在扬花期AsS1处理Asnea+Asea之和高于AsS2处理的As含量0.77 mg·kg-1,或许有更多的As溶解于土壤溶液中,造成处理AsS1的生物有效性高于处理AsS2.