前驱物结晶体升华成膜法制备TiO2薄膜及其光催化性研究

采用“前驱物结晶体升华成膜法”工艺，使含钛前驱物结晶体草酸氧钛酸以升华的方式，均匀地在玻璃表面形成前驱物薄膜；经过热处理，制备出外观平整透明的玻璃基TiO2薄膜，其薄膜厚度为80-100nm，粒度≤50nm。初步研究了制备条件、薄膜性能和本工艺制备的玻璃基TiO2纳米薄膜对甲基对硫磷的光催化降解性能。     

碳基纳米铜复合材料对普通小球藻胁迫作用的研究

随着科技的飞速发展,纳米类材料在电化学、药物运输、生物传感器等领域中得到了广泛的应用,这导致了其通过各种途径进入水、土壤、大气等环境介质中,对生态环境安全造成潜在威胁.以水体中环境浓度的碳基纳米铜复合材料为受试浓度范围,以环境适应性和污染物耐受性均较强的普通小球藻(Chlorella vulgaris)为对象,研究了水...     

Cu2O光催化氧化降解对氯硝基苯

Cu_2O光催化氧化降解对氯硝基苯@黄智$南京大学环境学院,污染控制与资源化国家重点实验室!南京,210093@张爱茜$南京大学环境学院,污染控制与资源化国家重点实验室!南京,210093@韩朔暌$南京大学环境学院,污染控制与资源化国家重点实验室!南京,210093@魏钟波$南京     

Isolation,identification, culture conditions,and laccase production of white rot fungus北大核心CSCD

The white rot fungi are members of Basidiomycota, which can degrade lignin and form white rot. They are high producers of extracellular laccases. In the present study, pure culture strain of high-temperature and high-laccase production types (numbered as BUA-01) was isolated from the fruiting bodies of a white rot fungus collected in the campus of Beijing University of Agriculture. The taxonomic characteristic was determined based on morphological and ITS sequence analysis. Furthermore, the optimal culture conditions for the mycelia were determined, including carbon source, nitrogen source, C/N ratio, growth factors, temperature, and pH. Extracellular laccase production was investigated in liquid fermentation with different concentrations of Cu (CuSO4) as inducer. Decolorizing activity of the fermentation broth was assayed using three azo dyes: Evans blue, methyl orange, and eriochrome black T. The results showed that the strain possessed the highest homology toward Trametes hirsuta, with the homology ratio of 100% and the genetic distance of 0, suggesting that the strain BUA-01 belonged to the genus Trametes. The culture condition investigated revealed that the optimal condition for mycelia growth included the following: carbon source, starch; nitrogen source, soybean powder and yeast extract; C/N ratio, 40/1 and 10/1; temperature, 37 °C; and pH, 6.0-7.0. The assayed growth factors had no significant effect on mycelial growth. It demonstrated high laccase activity in liquid fermentation. The highest extracellular laccase activity of 1 081.33 ± 6.3 U/mL was observed in the broth with a Cu adjunction concentration of 0.25 mmol/L after a 96-h culture period. It was about 26-fold higher than that of the control group. The isolated strain exhibited significant decolorizing activity toward the azo dyes Evans blue, methyl orange, and eriochrome black T, with the decolorization rate at 12 h of 93.31% ± 0.16%, 92.37% ± 0.42%, 79.25% ± 0.64%, respectively. This suggests that the strain possesses potential applications in laccase production and dye degradation. © 2018 Science Press. All rights reserved.     

麦秸还田与土壤耕作对稻季CH_4和N_2O排放的影响

2008年在大田试验条件下,设置麦秸还田旋耕、麦秸不还田旋耕、麦秸还田翻耕、麦秸不还田翻耕4个处理,采用静态暗箱-气相色谱法田间原位观测稻麦两熟制农田水稻生长季CH_4和N_2O排放通量,研究小麦秸秆全量还田与土壤耕作两项技术措施对稻季CH_4和N_2O排放的影响及其温室效应,以期为稻麦两熟制农田温室气体减排提供对策.结果表明:麦秸还田对稻季CH_4排放总量的影响达极显著水平,麦秸还田与耕作方式的互作效应对CH_4排放总量有显著影响,麦秸还田和耕作方式对N_2O排放总量的影响均达极显著水平;不同麦秸还田与土壤耕作处理稻季OH4排放总量为:麦秸还田旋耕>麦秸还田翻耕>麦秸不还田翻耕>麦秸不还田旋耕,N_2O的排放总量为:麦秸不还田翻耕>麦秸不还田旋耕>麦秸还田翻耕>麦秸还田旋耕;与麦秸不还田相比,相同耕作措施下麦秸还用排放CH_44和N_2O所产生的全球增温潜势(GWP)明显提高.麦秸还田条件下旋耕处理的GWP高于翻耕处理,而"单位产量的GWP"无明显差异,麦秸不还田条件下采用旋耕措施较翻耕可减轻温室效应.     

2-氯联苯与4-氯联苯的超声降解研究

以2-氯联苯(2CB)与4-氯联苯(4CB)为对象,研究了污染物结构对超声降解的影响.在20kHz,30.8W·cm-2的超声波作用下,2CB与4CB的准一级降解速率常数分别达到0.128min-1和0.098min-1.其反应速率的差异来自不同取代基位置导致的挥发性之差.在95%的母体去除后,～80%的有机氯转化成无机氯离子.1h后2CB与4CB溶液的TOC去除率分别达到40%和35%.     

氯苯类还原性气氛下高温降解反应机理

氯苯类化合物（CBz）是生活垃圾热处置过程中存在的重要污染物,热解、气化技术能够有效降低热处置过程的CBz排放。为了探究其在热解、气化环境下的降解机理,以1,2,4-三氯苯（1,2,4-TrCBz）为研究对象,进行了1,2,4-TrCBz在中高温段（550—850 ℃）还原性气氛（H₂,CO等）下的降解特性实验,同时通过量子化学计算,利用Gaussian 09W软件模拟了降解过程中可能存在的多条反应路径,并比较了各路径的竞争关系。结果表明温度越高,1,2,4-TrCBz的降解效率越高。降解效率在750 ℃和850 ℃时,分别为14.07%和60.27%,1,2,4-TrCBz分子的C—Cl键解离能在370 kJ·mol⁻¹左右,温度在650 ℃以下时,环境提供的热量不足以使C—Cl键断裂,H₂降低了40 kJ·mol⁻¹左右的C—Cl键断裂所需的能量,提高了降解反应速率。单独的CO不参与1,2,4-TrCBz的降解反应,实验降解特性与N₂气氛相似。CO与H₂共存时,在相同温度下,降解表现呈现H₂>H₂+CO>CO的规律,CO的存在提高了H₂近20 kJ·mol⁻¹的降解反应活化能,从而降低了反应速率。1,2,4-TrCBz的降解过程存在3条有效降解路径,反应更趋向于通过生成1,3-二氯苯（1,3-DCBz）的路径进行。     

Fe（0）/H_2O_2协同降解亚甲基蓝的研究

进行了Fe（0）和H2O2协同催化降解亚甲基蓝的研究,分析了Fe（0）投加量、H2O2投加量、溶液初始pH值和染料初始质量浓度等因素的影响。研究表明：Fe（0）和H2O2协同可有效催化降解亚甲基蓝;在pH为4.5,Fe（0）用量为2.0 g.L-1,H2O2用量为3.0 mmol.L-1时对10 mg.L-1亚甲基蓝的去除率在60 min内达到90%以上。MB的降解去除率随着Fe（0）投加量与H2O2用量的增加而增加,但随着其初始质量浓度的增大而降低。研究结果还表明,Fe（0）和H2O2可在接近中性条件下有效协同催化降解亚甲基蓝。UV-Vis光谱在反应过程的变化说明亚甲基蓝降解生成了一些小分子物质。     

Fe2+/H2O2催化氧化2, 4-二氯苯氧乙酸的机理研究

利用Fe2+/H2O2对2,4-二氯苯氧乙酸(24D)进行催化氧化,通过GC-MS和HPLC检测到反应过程的中间产物为2,4-二氯苯酚、邻氯苯酚和对氯苯酚,氯离子则是从这些中间产物上释放.通过离子色谱检测到小分子酸,如乙醇酸、乙醛酸、顺丁烯二酸.提出了2,4-D的Fe2+/H2O2降解的可能历程.     

免耕和秸秆覆盖对农田土壤温室气体排放的影响

农业土壤是重要的温室气体排放源,各种农业措施对温室气体排放产生重要的影响。免耕和秸秆覆盖作为两种重要的保护性耕作措施正在被越来越广泛的应用,但是其对土壤温室气体排放的影响还不明确,结果存在分歧。通过对免耕和秸秆覆盖措施下农田三种主要的温室气体（CO2、CH4和N2O）排放的相关研究进行对比分析,探讨两种保护性农业措施对温室气体排放的影响。研究表明,免耕减少土壤干扰,增加团聚体的稳定性,有利于难分解碳的形成,减少土壤CO2排放;与常规耕作相比,免耕有利于CH4氧化,增强甲烷氧化菌活性,降低CH4排放;免耕对N2O排放的影响与气候类型和土壤性质有密切的相关关系,在干燥的气候条件下,免耕增加通气条件差的土壤的N2O排放,对通气好的土壤影响不大。而在湿润的气候条件下,不同的土壤性质结论不一致。秸秆覆盖增加土壤CO2排放,并随着秸秆覆盖量的增加而增大;秸秆覆盖对CH4排放的影响有很大的不确定性,与覆盖方式和覆盖秸秆性质有密切联系;大部分研究认为秸秆覆盖增加N2O排放,但也有研究认为秸秆覆盖对N2O排放无影响或降低N2O排放量,秸秆覆盖对N2O排放机理复杂,需要进一步研究。通过综述发现随着保护性农业措施的推广,大量的研究集中在其对作物产量、土壤水分利用率、土壤性质等方面的研究;而保护性农业措施对温室气体排放的研究相对较少,特别是对三种温室气体的综合影响研究并不多见。因此,需结合不同土地类型,开展不同气候类型下免耕和秸秆覆盖对三种主要温室气体排放影响的综合研究,预测增温潜势,为不同气候带保护性农业措施下温室气体排放提供基础数据,并为制定合理的耕作和秸秆覆盖措施提供理论支持。运用同位素示踪等新技术明确秸秆覆盖对温室气体排放的直接和间接贡献率,结合不同研究区?     

华南丘陵区农林复合生态系统早稻田CH4和N2O排放通量的时间变异

采用静态箱-气相色谱法对典型华南农林复合生态系统早稻田CH4和N2O排放进行田间原位测定,探讨早稻田两种温室气体的排放规律。结果表明,有植株参与稻田在水稻生长季节中CH4排放昼夜变化表现为双峰模态,收割后为三峰模态,CH4排放昼夜变化幅度比无植株参与稻田大。在测定期内有植株参与稻田CH4昼夜平均排放通量大小依次为:成熟期(1.96±0.33)>孕穗期(0.13±0.01)>收割后(-0.01±0.02)(mg.m-2.h-1)。有植株参与稻田在孕穗期CH4昼夜平均排放通量显著高于无植株参与稻田(P<0.01)。在测定期内有、无植株参与稻田CH4平均排放通量分别为0.85±0.28、0.14±0.09 mg.m-2.h-1。有、无植株参与稻田N2O昼夜平均排放通量没有显著差异。在测定期内有、无植株参与稻田N2O平均排放通量分别为118.07±50.97、15.65±21.56μg.m-2.h-1。CH4和N2O的排放无论是昼夜变化还是季节变化都与温度没有明显相关关系,其排放受稻田水分和养分状况的影响。水稻作物对CH4排放影响较大,对N2O排放影响不明显。     

UV/Fe3+/H2O2体系降解活性艳橙X-GN废水的研究

采用UV/Fe3+/H2O2体系光解活性艳橙X-GN模拟废水,考察了X-GN,Fe3+和H2O2的初始浓度、初始pH值及温度对光解的影响,探讨了X-GN的降解途径和机理.结果表明,在8W低压汞灯(λ＝254nm)照射下,UV/Fe3+/H2O2能够有效地降解X-GN,在pH=3.0,T=50 ℃,时间为120 min,Fe3+和H2O2的初始浓度分别为2.5×10-5 mol·l-1和1.5×10-4 mol·l-1时,对含200 mg·l-1 X-GN模拟废水的色度去除率和矿化率分别达到100%和90.15%.用IC和GC/MS对X-GN降解的中间产物和最终产物进行分析,推导出UV/Fe3+/H2O2体系中X-GN降解的途径和机理.     

苯氧羧酸类除草剂土壤降解特性研究

在室内模拟条件下研究了2,4-D异辛酯和2甲4氯异辛酯在土壤中的降解动态,并探索了影响其在土壤中降解的主要影响因素.结果表明,2,4-D异辛酯和2甲4氯异辛酯在土壤中的降解形式主要为化学水解;在陕西潮土、太湖水稻土、东北黑土、南京黄棕壤、湖南红壤和江西红壤中的降解半衰期均小于1周,降解产物为2,4-D和2甲4氯.2,4-D异辛酯和2甲4氯异辛酯在土壤中降解的主要影响因素为土壤pH值,同时与其在土壤中的吸附-脱附能力密切相关:土壤pH值越高,农药降解速率越快;土壤粘粒含量和有机质含量越高,对农药的吸附性越强,从而导致降解减慢.     

NiO/SrBi2O4可见光催化杀菌的研究

采用共沉淀法制备SrBi2O4,利用浸渍法将NiO负载到SrBi2O4表面上,制得可见光催化杀菌剂.紫外可见漫反射光谱的测定显示催化剂在400-650nm波长有吸收.表明NiO/SrBi2O4在可见光(λ>420nm)照射下对革蓝氏阴性菌大肠杆菌(E.coli)有很高的杀菌活性.通过TEM观察和ICP测定反应过程中钾离子的浓度变化,证实细菌细胞壁和细胞膜均遭到破坏.     

红壤丘陵区冬闲稻田CH4和N2O排放通量的研究

CH4和N2O是与全球气候变化密切相关的2种主要温室气体,其排放规律以及减排措施已成为当前研究的热点。休闲期抛荒稻田普遍存在于我国西南和南方地区,而对于其CH4和N2O排放规律的研究还比较少。本实验选取江西红壤丘陵区进行观测,于稻田休闲期采用静态箱-气相色谱法进行原位观测,旨在探讨休闲期CH4和N2O的排放规律,可为制定减排措施提供一定的依据。研究结果表明:红壤丘陵区冬闲稻田CH4和N2O平均排放通量(以CH4和N2O-N计)分别为0.03mg.m-2.h-1和3.27μg.m-2.h-1。冬闲期CH4和N2O平均排放通量与土温、降雨量无明显线性关系(P>0.05)。冬闲稻田排放CH4和N2O的综合温室效应(以CO2-eq计)为7.58 g.m-2,其中,CH4和N2O产生的温室效应(以CO2-eq计)分别为2.33和5.25 g.m-2。N2O排放量是冬闲稻田温室气体观测中不可忽视的部分。     

零价铁协同超声波降解2,3,4,6-四氯酚的特性

研究了2,3,4,6-四氯酚(TeCP)在超声波/零价铁协同体系中的降解,结果表明,拟一级动力学能很好的拟合降解过程,协同体系中TeCP一级降解速率常数为0.0141min~(-1),为同等条件下零价铁体系降解速率常数的10.07倍,且大于两者之和,说明两者之间存在明显协同效应;零价铁(Fe~0)投加量、初始pH值、初始TeCP浓度(C_0)、超声功率和溶液离子强度等控制参数对TeCP降解速率的影响表明,其拟一级速率常数在Fe~0量为2g·l~(-1),初始pH值为6.0,离子强度0.8mol·l~(-1)Na_2SO_4以及超声功率350W时达最大值,并随着C_0的升高而降低.     

TiO2对水溶液中4-氯酚电子束辐照降解和矿化的影响

以电子加速器为辐照手段,在4-氯酚水溶液中添加TiO2纳米粒子,通过对溶液辐照前后4-氯酚浓度、GC/MS、总有机碳(TOC)、氯离子浓度、辐照前后的紫外-可见光谱过程和溶液pH值的测定分析,研究4-氯酚水溶液在TiO2纳米粒子存在下的辐照降解和矿化特性.结果表明,TiO2纳米粒子的加入对4-氯酚的辐照降解效果没有明显影响,但改变了4-氯酚的降解途径并可以较大地提高4-氯酚的矿化.