合成腐殖酸氧化还原能力与光学性质探究

本文以合成商业腐殖酸Aldrich humic acids(AHA)与国药化学试剂腐殖酸(TJHA)为研究对象,与铁氰化钾反应测定不同浓度AHA与TJHA还原前后氧化还原能力.研究发现,原态和还原态的HA均能向铁氰化钾传递电子,还原后两种HA的氧化还原能力均大于其原态的氧化还原能力.原态和还原态TJHA的单位碳电子转移数(原态1.49 meq·g C-1;还原态20.95 meq·g C-1)均大于AHA(原态0.52 meq·g C-1;还原态1.75 meq·g C-1).同时随着HA浓度的增加,两种HA的原态与还原态单位碳电子转移数均逐渐降低(AHA:0.91—0.52 meq·g C-1;TJHA:13.57—1.49 meq·g C-1),而AHA单位体积电子转移数目逐渐增大(0.002—0.072 meq·L-1),TJHA单位体积电子转移能力无明显变化.这是由于在HA与铁氰化钾电子转移体系中,氧化还原能力的高低与腐殖酸中氧化还原官能团数量和分布有关,与HA粒径大小,分子质量也有关系.进一步通过E465,E4/E6值表明两种HA E465值与浓度呈明显正线性关系,E4/E6值与浓度呈对数增加趋势.三维荧光分析发现,HA还原后,激发/发射(Ex/Em)峰出现蓝移,相对荧光强度降低,说明HA还原的过程中有π—π*的断裂.进一步对HA荧光测定发现TJHA中具有更多数量的氧化还原官能团而AHA中氧化还原官能团种类相对丰富.     

土壤腐殖质氧化还原电位及其相应电子转移能力分布

本实验以土壤提纯腐殖酸及国际标准腐殖酸(Pahokee Peat Humic Acid,PPHA)为研究对象,测定腐殖酸与3种不同氧化还原Eh的铁矿物(水铁矿(Ferrihydrite)Eh0'=0 m V,赤铁矿(Fe2O3)Eh0'=-287 m V,磁铁矿(Fe3O4)Eh0'=-314 m V及溶解性铁铁氰化钾Eh0'(Ferricyanide=+430 m V)的氧化还原反应,结合Eh-p H计的实验体系,分析腐殖质分子氧化还原官能团的分布规律.磁铁矿同时拥有二价和三价铁离子,具有与腐殖质发生氧化或者还原反应的条件.不同土壤腐殖酸与磁铁矿反应表现的还原/氧化能力不同,这是由于腐殖酸的不同Eh引起,在此基础上测量显示原态下腐殖酸Eh值大约为245 m V,H2还原后,Eh值降低至-620 m V,表明腐殖酸的氧化还原Eh是不同种类和数量的氧化还原官能团Eh叠加值.分析标准腐殖酸在不同氧化还原Eh下的氧化/还原能力显示原态下标准腐殖酸的氧化还原Eh分布比较均匀,还原态腐殖酸在Eh0范围存在易于被氢气还原的官能团,具有显著的还原能力.     

腐殖质氧化还原和电子转移特性研究进展

腐殖质在无氧和有氧条件下都具有一定的氧化还原能力,其氧化还原能力与氧化还原电势有关,而腐殖质的氧化还原电势受芳香度、取代基类型、取代位置等因素影响.除氧化还原能力外,腐殖质还能介导电子转移,其电子转移能力受腐殖质结构和所处环境两大因素影响.水体腐殖酸比土壤和沉积物腐殖酸具有相对较小的电子接受能力(EAC)和较大的提供电子能力(EDC);p H、温度、光照、氧气条件和微生物活动等因素均对腐殖质氧化能力和电子转移能力具有重要影响.腐殖质可以介导重金属和有机污染物的还原降解,不同重金属还原反应效率差异较大,其中Fe(Ⅲ)盐还原速率最高;有机污染物降解速率从大到小为六氯乙烷(HCE)>四氯化碳>三溴甲烷.目前在腐殖质氧化还原特性和电子转移能力研究中还存在诸多不足,需要广大学者做进一步探究.     

腐殖质氧化还原官能团测定新方法

腐殖质是一种主要由碳、氢、氧、氮等元素构成的具有氧化还原活性的有机质,存在丰富的官能团,其中以酚基和羧基含量最为丰富.腐殖质的氧化还原能力与氧化还原官能团的数目和种类有关.一直以来醌基被认为是腐殖质最重要的氧化还原官能团,对于醌基的测定是研究氧化还原官能团的重点.对于腐殖质氧化还原官能团的研究以化学、电化学和微生物等基本方法为主.本文尝试将这些方法与光谱法(如三维荧光光谱法、红外光谱法、核磁共振光谱法和电子自旋共振波谱法)相结合,不仅可以量化腐殖质氧化还原能力,还能对腐殖质氧化还原官能团具体组成有完整的解释,以便全面了解腐殖质的氧化还原官能团和氧化还原活性.     

城市污水厂剩余污泥中腐殖酸化学组成与结构特征

采用元素分析、傅里叶红外光谱、固体~(13)C核磁共振以及三维荧光光谱技术,对不同污水处理厂剩余污泥中腐殖酸的化学组成和结构特征进行对比分析.结果表明,不同腐殖酸的化学组成极其相似,但在结构特征上存在明显差异.元素分析计算结果发现,不同腐殖酸的H/C、O/C和C/N的比值存在差异,说明其结构存在差异.荧光光谱显示各个腐殖酸均存在两个明显的特征峰.荧光指数表明各个腐殖酸均为生物源腐殖酸,与元素分析测得的H/C结论一致.傅里叶红外分析显示A厂腐殖酸的各个官能团吸收峰最大、即各个官能团含量最多,C厂含有最少的含氧官能团.13C-NMR结果表明,A厂腐殖酸含有最多的脂肪碳和芳香碳结构,而D厂腐殖酸与之相反.     

三维荧光分析评价腐殖酸高级氧化前处理效果的研究

地表水中腐殖酸类物质在常规水处理过程中很难被降解去除,大部分残留组分会在后期加氯消毒过程中产生消毒副产物等对人体有害的物质。选取紫外(UV)辐照、过硫酸根(peroxydisulfate,PDS)和双氧水(H_2O_2)高级氧化过程,对腐殖酸进行部分氧化降解,考察了不同的高级氧化作用对腐殖酸的处理效果。三维荧光光谱(fluorescence excitation emission matrix,FEEM)分析结果表明, UV/PDS共同作用可在10 min内极大程度地去除腐殖质类难降解组分,可减轻腐殖质带来的嗅味与色度问题,并可减少后续消毒处理过程中产生消毒副产物的问题。     

腐殖酸对铊污染土壤中铊形态和分布的影响

选用云浮含铊硫铁矿周围冲积土壤为供试样品,在土样中投加不同比例腐殖酸,采用连续浸提法对比研究了外源腐殖酸对受铊污染土中的铊不同形态及活性的影响.结果表明:随腐殖酸投入比的加大,酸可交换态含量明显下降,Fe/Mn氧化物结合态反之,有机质结合态与Fe/Mn氧化物结合态雷同,残余态几乎无变化;腐殖酸对酸可交换态铊分配比率最高为13.6%～30.5%,分别是有机态铊和Fe/Mn氧化态铊的2.8～15.1倍和2.8～3.7倍.结果说明腐殖酸有降低冲积土壤上有害活动态铊的功能,其作用机制在于腐殖酸具备的络合(螯合)能力和胶体特性.研究确认,腐殖酸可作为土壤重金属污染修复的优质材料.     

热带滨海区不同土地利用背景下土壤溶解性有机氮的组成与粒径分布特征

溶解态有机氮(DON)是土壤中活跃的氮库,其生态环境行为与它的化学组成和粒径分布密切相关。为评估热带滨海区不同土地利用方式对不同粒径中土壤溶解性有机氮组成特征的影响,从水稻田、橡胶园、菜园和果园采集土壤样品,通过一系列微滤和超滤(0.7,0.45,0.2,0.1μm,100,10,1 kDa)对土壤溶解性有机氮分级,并使用连续流动分析仪、三维荧光光谱和红外光谱研究了滤液中溶解态有机氮、无机氮的含量及荧光组分和有机官能团特征。结果表明,4种土地利用背景下土壤DON值的范围为5.25-10.88 mg·kg^-1,其大小顺序为水稻>菜园>果树>橡胶,且DON与溶解性总氮(DTN)的比值范围为26.08%-67.11%,其中橡胶土最高,水稻土最低;不同粒径下4种土地利用类型土壤DON主要集中在<100 kDa的粒径中,其值范围为4.85-9.48 mg·kg^-1,占全量的85.89%-92.41%。三维荧光光谱(3D-EEMs)及平行因子分析表明,4种土地利用背景下土壤DON含有两种类腐殖质组分及一种类蛋白质组分,且以类腐殖质组分为主,占比54.00%-77.67%;类蛋白组分对土地利用变化敏感,且随着粒径的减小,类蛋白组分占比增加,在<1 kDa组分中比例最高。红外光谱结果表明,4种土地利用背景下土壤DON主要在6个位置有相似的吸收峰,包含3410 cm^-1、1636 cm^-1、1402 cm^-1、1138-1035 cm^-1、673 cm^-1、602 cm^-1,不同土地利用背景下各吸收峰的透光度不同,强度最大的吸收来自游离的胺类N-H伸缩振动;水稻、菜园土壤DON芳香物质含量较高,结构较复杂。了解DON的组成与粒径分布对土地利用的响应,对进一步研究其生态环境行为具有重要意义。     

小麦根际土壤汞的分布和形态变化

采用根际箱试验和连续化学萃取法,结合氢化物原子吸收光谱法,研究了非根际和根际土壤汞形态分布特征及小麦(Triticum aestivum)生长期土壤汞形态变化.结果表明.非根际汞形态分布顺序为:残渣态>强有机质结合态>碳酸盐铁锰氧化物结合态>腐殖酸络合态>水溶态>交换态,根际汞形态分布为:残渣态>碳酸盐铁锰氧化态>强有机质结合态>交换态>腐殖酸络合态>水溶态.当外源汞进入土壤后,在小麦生长60 d内,植物吸收使残渣态汞和水溶态汞含量明显降低,交换态汞和碳酸盐铁锰氧化态汞含量增加.土壤汞污染程度越大,在小麦中积累的汞就越多.其生物毒性增强,环境危害加大.     

腐殖酸对二甲基胂酸在磁铁矿上吸附过程的影响

二甲基胂酸作为一种有毒物质,对水环境造成了严重的危害．水中的溶解有机质可以抑制或促进二甲基胂酸在水中的迁移,本研究探究了腐殖酸对二甲基胂酸在磁铁矿上吸附过程的影响．结果表明,二甲基胂酸在磁铁矿表面的吸附动力学符合准二级吸附动力学模型,吸附等温线符合Freundlich等温吸附模型,从而证实了二甲基胂酸在磁铁矿上的吸附是多层化学吸附过程．在pH为7、9、11时,腐殖酸对二甲基胂酸在磁铁矿上的吸附均有抑制作用．Zeta电位分析说明腐殖酸通过静电斥力作用抑制磁铁矿吸附二甲基胂酸．红外光谱分析表明形成了磁铁矿-腐殖酸-二甲基胂酸三元络合物．X射线光电子能谱表明吸附后含氧官能团含量的增多也进一步验证了磁铁矿-腐殖酸-二甲基胂酸络合物的形成．不同pH时,腐殖酸-磁铁矿的三维荧光光谱证实发生了荧光猝灭．     

1株微小杆菌对4种蓝藻的生长影响

利用过滤的天然珍珠养殖水参照BG11配制加富培养液,将1株能促进鱼害微囊藻生长的微小杆菌属菌株(Exiguobacterium sp.013,简写为E.sp.013)进行纯化扩大培养后与铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、水华微囊藻(Microcystis flosaquae)、平裂藻(Merismopedia sp.)和惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii)按一定菌、藻密度比例同时接种后进行为期24 d的培养试验,利用特定生长率和细胞密度等指标观察并检验E.sp.013菌株对4种蓝藻生长的影响,同时检测培养液中优势菌群的数量变化趋势.结果表明:E.sp.013菌对铜绿微囊藻、水华微囊藻和惠氏微囊藻具有显著促生长和延长稳定生长期作用,对平裂藻不具有显著促生长作用,但对延长其稳定生长期具有显著效果;试验培养过程中E.sp.013菌落数量占所有菌落总数的比例始终高于46％,处于绝对优势地位,表明E.sp.013菌具有调控其他菌群的能力.     

南京城市西部遗产廊道规划

南京城市西部历史时期是城市的重要边界,现在逐渐演变成老城与新区之间的核心地带,成为公共活动的重要地区,保护其自然、文化遗产和生态环境具有非常重要的意义。在对其现状调查分析的基础上,梳理遗产点的历史概况、现状及其分布情况,提出规划遗产廊道的意义,探讨规划的具体思路,为南京遗产保护提供了新的视角。     

利用回归分析确定降水入渗补给量

目前常用降水量乘以降水入渗补给系数的方法计算降水入渗补给量,此法不能表现降水特征、蒸发等因素对降水入渗补给的影响．为解决不同时间尺度、不同降水特征和蒸发情况下的降水入渗补给量,在分析郑州地下水均衡试验场地中渗透仪实测入渗量、降水和蒸发资料的基础上,利用均匀设计法选取最优的与降水入渗补给量关系密切的前期降水量和蒸发量的期次,然后利用回归分析建立各岩性和埋深的年、月和日尺度上的降水入渗函数,可以比较准确的计算降水入渗补给量．表3,参9．     

洞庭湖生态环境承载力分析

洞庭湖湖内冬枯水季节，有芦苇面积530km^2，草地面积800余km^2，泥滩地面积367km^2，天然水域面积约993km^2。湖洲之间隔水相望，河沟水系纵横交错，具“水浸皆湖，水落为洲”的地貌特征，呈现出支离破碎的形态面貌和典型的自然湿地景观。文章在大量调查的基础上，从自然和人文两个方面对洞庭湖的生态环境承载力或环境压力进行分析。     

‘香玲’核桃试管苗生长条件的优化

为优化核桃试管苗生长条件,向核桃优良品种规模化栽培提供大量优良的种植材料,以‘香玲’核桃实生苗为材料,对基本培养基的类型(MS,DKW,WPM)和凝固剂种类(琼脂,Phytagel,二者结合)进行了筛选,并采用完全随机试验设计研究了细胞分裂素种类和浓度对其试管苗生长的影响.试验结果表明:基本培养基与凝固剂的种类,以及细胞分裂素的种类与浓度对芽苗生长的影响很大.以DKW为基本培养基,2.2 g/L Phytagel为凝固剂,激素配比为0.8 mg/L BA+0.01 mg/L IBA,有利于芽苗增殖,增殖可达4.70;后在0.8 mg/L KT+0.01 mg/L IBA进行壮苗,即可进行生根培养.不同基因型对基本培养基中无机盐成分的需求不同,含有较丰富矿物质的Phytagel有利于芽苗生长.BA促进腋芽的萌动和增殖,而KT则有利于壮苗.图4表3参22     

城市污泥超声波处理技术

较全面的介绍了超声波处理污泥的效果，以及目前取得的研究进展，并简要讨论了今后的发展趋势。在适当的操作条件下，超声波可以迅速改变污泥结构，释放菌胶团包含水，从而促进污泥减量化和稳定化。高强度的处理也可以加快污泥水解、提高污泥可生化性、提高沼气产量。同时可消毒有害病菌。     

Potential environmental impact of dissolution of raw phosphate in sea water of the Gulf of Aqaba

Dissolution of raw phosphate (apatite) in sea water of the Gulf of Aqaba was investigated through lab incubation experiments. Three types from three different sources (Al-Hasa, Al-Abyad and Esh-Shydiya) have been used for these experiments. Impact of quantity, grain size, and source (type) of raw phosphate on dissolution rate were studied. Statistical analysis shows significant differences between the results obtained from comparing each two weights; as weight of apatite increased, dissolved inorganic phosphate-phosphorus (DIP) and fluoride in sea water solution increased. The differences between the dissolution rates of raw phosphate from the three sites were not significant while the differences between the different grain size fractions were significant. Dissolution rates were inversely related to particle size. Using a worst-case scenario, a conservative estimate of the maximum increase in DIP in seawater of the Gulf of Aqaba due to the apatite particles lost to the sea during ship loading resulted in DIP concentrations of 0.03 μM per year. As the residence time of the water in the Gulf of Aqaba is about one year, the DIP concentration will not increase by more than 0.03 μM under the estimated annual quantity of exported phosphate. Fluoride will not increase by more than 0.03 mg/l under the same conditions.     

不同饲粮对生猪产污情况的影响

研究了精饲料和精青配合饲料饲养下育肥猪排污量和主要污染物含量的差异.结果表明,与饲喂精饲料相比,饲喂精青配合饲料的生猪产粪量降低18.97%,产尿量降低38.56%.精饲料饲养50d后,生猪体质量仅比精青配合饲料饲养平均增加1.5kg,采用精青配合饲料饲养的生猪体质量每增加lkg饲料成本投入比精饲料饲养减少21.68%.精青配合饲料喂养生猪不仅可减少污染物的排放量,还可节约饲料投入成本,提高养猪效益.     

大气甲醛卫生检验方法的分析条件

对《居住区大气中甲醛卫生检验标准方法分光光度法》(GB／T16129-1995)中实验条件进行了实验研究，研究表明进口和天津显色剂的灵敏度有差别，但对测定结果无影响；最佳显色时间为2-8min；样品在0℃～4℃条件下保存4d对测定无影响。     

基于RS和GIS的嫩江下游土地沙漠化景观格局变化特征分析

以2004、2008年的MODIS数据为主要数据源,在ArcGIS 9.0、ERDAS IMAGE 9.0等软件支持下,利用FRAGSTATS软件分析土地沙漠化的景观格局变化.结果表明,研究区域沙漠化土地以轻度和中度沙漠化土地为主;各景观要素的边缘密度和斑块密度呈现一致性的减少,表明斑块形状趋向简单,景观整体破碎化程度降低,边缘效应影响减小;除水域景观外,其他景观要素的形状指数和分维数都呈现一致性的下降,表明整体景观的形状都向着简单化和稳定性方向发展,各景观要素的散布与并列指数和聚集度指数都呈现一致性的增加,反映出各要素斑块趋向大型化发展,景观整体连接度增强,破碎化程度降低,景观相互作用和空间关系增强.