混合胺复配溶液对二氧化碳的吸收/解吸

醇胺法是目前捕集二氧化碳的主要化学方法之一.本文主要以混合胺吸收剂为基础,考察了三乙烯四胺(TETA)-活化剂-水体系的吸收和解吸再生能力,确定了以质量分数为12.5%的TETA为基础胺的高吸收速率低解吸能耗的混合胺复配吸收液.分别选取质量分数为2.5%二乙醇胺(DEA)、二乙烯三胺(DETA)、哌嗪(PZ)、2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)为活化剂,即基础胺与活化剂的质量比为5∶1,从CO_2脱除率、吸收速率、吸收量、溶液负荷等指标来考察混合胺复配溶液体系的吸收情况,从中选取具有高吸收效率复配溶液进行解吸再生实验.解吸再生能力以解吸再生能耗、再生程度、再生速率等指标为依据,选取低再生能耗的混合复配溶液.实验表明,4种总质量分数为15%的TETA-活化剂复配溶液中,TETA-PZ的吸收效果最好、吸收量最大,同时解吸再生能耗最低,TETA-AMP复配体系其次.综合实验结果,选取TETA-环胺-水体系和TETA-空间位阻胺-水体系为最佳混合胺复配溶液体系.     

有机紫外吸收剂对海洋生物的毒理效应

有机紫外吸收剂(OUVs)广泛应用于个人护理品及油漆、塑料等工业产品中,并通过海上娱乐活动、陆源径流输入等方式进入海洋环境,对海洋生物产生内分泌干扰、遗传毒性和致畸致死性等危害。本文分别从体内和体外毒性综述了OUVs对海洋生物的毒理效应。在体内毒理实验中,OUVs在个体水平、组织水平和分子水平上均会对海洋生物(鱼类、贝类、甲壳类、棘皮类和珊瑚等)造成毒性效应,包括致死、生长发育毒性、组织病变、酶活性改变、基因变异和代谢异常等。在体外毒理实验中,OUVs影响海洋细菌、海藻及珊瑚细胞的生长,造成贻贝血细胞受损。最后,本文展望了OUVs在海洋生物毒理研究方面仍需努力的方向。     

钙基膨润土和钠基膨润土对Pu的吸附行为

通过静态吸附实验,探讨了在不同条件下,钙基膨润土和钠基膨润土对239Pu的吸附行为.结果表明,钙基膨润土对钚的吸附能力强于钠基膨润土;固液比的增大有助于膨润土对钚的吸附,但达到一定值后对吸附不再产生影响;两种膨润土的吸附能力均随着水相pH的增大而增强,但随着CO2-3和Fe3+离子浓度的增大而减弱;此外,两种膨润土对Pu的吸附行为均可用Freundlich等温式表示.     

黄原酸化膨润土对Cu^2＋的吸附性能

研究黄原酸化膨润土(XB)对铜离子的吸附性能.考察XB对Cu2 吸附的主要影响因素,最佳吸附条件为:[Cu2 ]起始>=80mg·1-1,pH=6,XB用量2g·1-1,吸附作用时间60min,XB对Cu2 的去除率最高达99.9%,残余浓度为0.077mg·1-1,远低于国家综合污水排放一级标准.采用FT-IR,TG,SEM,XRD和粒度分析等表征手段,分析了XB吸附Cu2 前后表观形貌和晶胞结构的变化,结果表明,黄原酸化改性增大了膨润土的粒度,使之极易沉降;推测Cu2 在XB吸附剂上的吸附为络合或螯合作用.     

钠化改性膨润土对Cd2+的吸附研究

通过等温吸附试验,研究了钙基膨润土及钠化改性膨润土对Cd^2 的吸附,并与土壤对Cd^2 的吸附进行了对比．试验表明,钠化改性膨润土对Cd^2 有很好的吸附作用,可用于重金属污染土壤的治理,pH值是影响吸附效果的一个重要因素。     

大气CO2体积分数升高对植物N素吸收的影响

从影响植物N素吸收的因素来看，大气CO2体积分数升高条件下植物净光合作用增强，碳同化产物增多，利于改善N素吸收的能量和物质基础：植物根系生长增强，生物量增多且空间分布加大，有利于N素吸收；但土壤有效N供应能力的变化存在增强和减弱两种观点。从植物N素吸收的实际情况来看，大气CO2体积分数升高条件下植物N吸收总量并末增加，植物体内N质量分数普遍降低，某些种类植物N吸收形态也发生了改变。因此要阐明大气CO2体积分数升高对植物N素吸收的影响机制，必须探明土壤有效N供应能力的变化：CO2体积分数升高条件下N矿化作用是否增强，微生物和植物间是否存在对有效N的竞争，此外，CO2体积分数升高条件下植物根系形态特征变化和N素吸收(包括主动和被动吸收)的生理机制及其与环境因素的关系也值得进一步研究。     

膨润土对镉胁迫下水稻幼苗生理生化特性的影响

为了探讨膨润土钝化修复镉(Cd)污染土壤对水稻幼苗生理生化特性的响应,通过盆栽试验研究了膨润土对Cd胁迫下水稻幼苗地上部生物量,叶片叶绿素含量,SOD、POD活性以及MDA含量的影响.结果表明,膨润土在不同程度上提高了水稻幼苗叶片叶绿素含量,促进了水稻幼苗的生长和发育,地上部生物量随膨润土投加量的增加而增大.单一Cd污染土壤中,水稻幼苗叶片SOD活性变化不明显,而幼苗根系SOD活性随Cd浓度的增加而显著降低(P＜0.05),投加膨润土后整体上提高了根系SOD活性.单一Cd污染土壤中,水稻幼苗叶片和根系POD活性随Cd浓度的增加而均呈现先应激性升高然后降低的变化趋势,投加膨润土后叶片POD活性有所降低,而5 ～50 g·kg-1膨润土处理显著提高根系POD活性(P＜0.05),比未投加膨润土处理分别增加13.2％ ～22.4％、4.9％ ～9.5％、44.8％～80.6％和6.9％～49.6％.单一Cd污染土壤中,水稻幼苗叶片和根系MDA含量随着Cd浓度的升高而升高,与无Cd胁迫对照相比,分别增加139.0％和158.1％;投加膨润土处理水稻幼苗MDA含量显著降低,膜脂过氧化作用明显减弱.因此,膨润土能有效缓解Cd胁迫对水稻幼苗的毒害作用,可用于Cd污染土壤的钝化修复.     

紫外吸收剂在湖泊中的分布及其对底栖动物的毒性效应

紫外吸收剂大量用于工业材料和个人护理品中,近年来在水体中不断被检出,同时由于其高度亲脂性,易在底泥和水生生物体内富集,产生潜在的毒性效应,已成为一类新型污染物。本文综述了紫外吸收剂在湖泊环境中的分布和生物富集效应,重点分析了二苯甲酮类等典型紫外吸收剂对底栖动物的药物代谢系统、抗氧化系统及其生长发育的影响及其毒性作用机制,并对未来该领域的研究进行了展望。     

膨润土对土壤腐殖质特性的影响

砂质土壤腐殖质含量低,影响了土壤肥力.文章通过田间条件下砂滤管试验,利用膨润土的吸附和粘结功能,研究了膨润土不同用量对土壤腐殖质特性的影响.结果表明:膨润土在促进松结态腐殖质分解、加速紧结态腐殖质合成方面发挥了重要作用,有利于增加土壤系统的内稳性.施用膨润土促进了紧结态和稳结态腐殖质中HA的积累,提高了HA/FA比.胡敏酸红外吸收光谱表明,膨润土能使其脂肪族物质增多、芳化度降低.膨润土具有提高土壤腐殖质含量,改善土壤腐殖质特性,从而提高了土壤肥力.     

铜对硒(Ⅳ)在高庙子膨润土中吸附行为的影响

硒-79是高放废物(HLW)地质处置库安全评价中重点关注的放射性核素之一.在多重屏障体系中,高放废物外包装起到隔离放射性废物和地下水的作用.已有国家把铜作为废物包装容器的备选材料,如瑞典、芬兰等,而我国还未确定废物包装容器材料.因此,研究不同价态的铜与硒(Ⅳ)的相互作用可为我国废物包装容器材料选取提供支持.本文使用批式吸附实验法探究了不同价态的铜对硒(Ⅳ)在高庙子膨润土上吸附的影响,结果表明,在碱性条件下硒(Ⅳ)在膨润土上的吸附百分比小于20%,而引入CuCl_2后,硒的吸附百分比可达100%.进一步研究发现,硒在铜(Ⅱ)的水解产物氯铜矿上有很强的吸附.膨润土可与氯铜矿发生相互作用,减弱硒(Ⅳ)在氯铜矿上的吸附,在c(Se)=10~(-4) mol·L~(-1),pH=6时,引入膨润土后硒的吸附百分比从97%降至70%.在酸性条件下低价态铜,如CuCl、Cu和Cu_2O等可将硒(Ⅳ)还原到低价态(0,-I,-II),使得硒的吸附百分比从8%提高到90%以上,促进了硒的吸附.在含CuCl、Cu和Cu_2O的3种体系中,硒在含CuCl的体系有最快的吸附速率.     

大气CO_2增加对生态系统的影响

根据Ｃ＿３植物和Ｃ＿４植物对高浓度ＣＯ＿２的不同反应，评述了富ＣＯ＿２大气对生态系统的影响。结论是大气ＣＯ＿２浓度增加将导致生态系统发生一系列变化，包括生物多样世的减少、营养循环受阻、虫灾发生和温室效应加剧等。     

包膜尿素对水田土壤排放NH3、NOx、CO2影响的研究

为了研究包膜尿素对水田土壤排放NH3、Nox和CO2的影响,采用水稻盆栽的方法,探讨了在水稻不同生育期内不同种类包膜尿素对水田土壤排放NH3、Nq和CO2的影响。结果表明,包膜尿素处理对水田土壤排放NH3、Nq和CO2均具有抑制作用,与普通尿素相比,包膜尿素LP40、LPSS、BB、SC60NH3的挥发总量降低了5．4％-19．3％,Nox的挥发总量降低了8．1％-23．4％,CO2的挥发总量降低了1．6％-13．O％;施用包膜尿素能够抑制水田土壤NH3、NOx和CO2的排放。     

免耕对华北平原潮土N_2O和CO_2排放的影响

采用静态箱-气相色谱法研究了免耕和常规耕作下玉米生长季华北平原潮土N2O和CO2的排放特征。结果表明,免耕土壤N2O累积排放量（以N2O-N计,下同）为0.31 kg.hm-2,略高于常规耕作土壤的0.27 kg.hm-2,两者没有显著差异。灌水、强烈降水或连续阴天会诱发土壤大量排放N2O,免耕处理N2O排放峰值（28.1～38.4μg.m-2.h-1）高于常规耕作处理（18.6～25.7μg.m-2.h-1）。免耕处理CO2累积排放量（以CO2-C计,下同）为1 880 kg.hm-2,显著高于常规耕作土壤的1 333 kg.hm-2。土壤N2O和CO2排放通量与土壤温度呈显著指数相关,常规耕作处理下的相关程度更高。     

陆地碳平衡对大气CO_2升高的响应及其机制

研究陆地碳平衡对大气CO2浓度升高的响应,能为揭示碳失汇之迷提供有力证据,为制定缓解全球变化的合理政策措施提供理论依据.综述了陆地碳平衡对全球大气CO2升高的响应及其町能的机制,由于陆地生态系统的复杂性,以及不同的研究在具体的对象、时间、地点、方法和角度的差异,目前有关陆地碳平衡对全球大气CO2升高的响应还存在很大的分歧.陆地碳库主要可分为植被碳库和土壤碳库,大气CO2浓度升高主要是通过影响光合作用、土壤养分、水分供应、光照条件、群落组成、光合产物分配等方式影响植被碳库;而土壤碳库的响应机理主要包括光合产物向土壤的输入量、脱落物质量、养分循环、光合产物分配、根系周转期、微生物活性等的响应.关于陆地碳平衡对全球大气CO2升高的响应今后应该主要集中在:(1)不同生态系统影响全球植被碳库变化的主导因子;(2)大气CO2浓度升高与其他环境因子的互作效应;(3)大气CO2浓度升高对植物光合作用的促进效应与光合作用适应性间的关系;(4)地上碳库与地下碳库间的相关性,及其对大气CO2浓度升高的分别响应;(5)克服目前实验方法存在的局限性.     

Optimization of process parameters of extraction of lotaustralin from the roots of Rhodiola rosea L using supercritical CO2 plus modifier

Lotaustralin from the root of Rhodiola rosea L was extracted using supercritical carbon dioxide with methanol as modifier. Response surface methodology using Box–Behnken experimental design was utilized to explore parameters for supercritical carbon dioxide extraction. The effects of various values of temperatures (50–70 °C), pressures (200--400 bar), and percentages of methanol modifier (80%–100%) on the extraction yields of lotaustralin were evaluated. Extract identification was performed using high-performance liquid chromatography. The experimental data obtained were fitted to second-order polynomial equations and assessed using analysis of variance. The highest yields predicted from the experiments were 2.05 g kg^?1 lotaustralin at the optimal values, i.e. temperature 65 °C, pressure 316 bar, 88% methanol modifier at a flow rate of 0.4 mL min^?1, and dynamic extraction time 90 min.     

Analysis of household energy consumption and related CO2 emissions in the disregarded villages of Lijiang City,China

Energy is one of the most important elements required for poverty alleviation and socioeconomic development, and it has a particularly strong impact on households in rural areas. An extensive survey on household energy consumption patterns that interrelates socioeconomic and demographic factors was conducted in the disregarded villages of Lijiang City by using the stratified random sampling technique for 120 households. This study focuses on household energy consumption and the related carbon dioxide (CO₂) emissions in the study area. Firewood, biogas, and electricity were identified as the main energy sources of the rural households. This study demonstrates that 100% of the households use firewood, 52% use biogas, and 95% use electricity as fuel types. On average, each household consumed 1752 kg of firewood, 280 m³ of biogas, and 392 kWh of electricity annually. All households generated an annual average amount of CO₂ emissions of 3851 kg, of which 85.08% come from firewood, 7.66% from biogas, and 7.26% from electricity. Family size, income, and educational level were found to be the major factors that influence CO₂ emissions. The results of this study may be useful in explaining the energy consumption characteristics in the rural areas of Lijiang City and are expected to be useful in policy formulation for energy consumption and environmental protection.     

Effect of TiO2 nanoparticles and multiwall carbon nanotubes on the freshwater diatom Nitzschia frustulum: evaluation of growth,cellular components and morphology

Great attention should be paid to the possible impacts of various nanoparticles on aquatic organism. Freshwater diatoms are essential components of phytoplankton and play a critical role in bioassessment of nanoparticle exposure in the environment. In this study, cell growth was inhibited by TiO₂-NPs and MWCNTs, the 24?h EC₅₀ values of TiO₂-NPs and MWCNTs to Nitzschia frustulum were 20.75 and 24.64?mg?L^?1, respectively. Significant decreases of Chl a content after TiO₂-NPs exposures were detected and the Chl a content of N. frustulum was obviously increased by MWCNTs treatment at lower concentration. The ROS was detected in N. frustulum after TiO₂-NPs and MWCNTs exposures. The MDA content was significantly induced by TiO₂-NPs at lower concentrations of 24 and 48?h exposure; meanwhile, it increased at all tested concentrations at 24?h MWCNTs exposure. The SOD enzyme was induced by 72 and 96?h TiO₂-NPs exposure, and increased by MWCNTs treatment at 96?h in N. frustulum. Scanning electron microscopy results revealed that N. frustulum had obvious cell deformation after TiO₂-NPs treatment. The result showed that the physiological and biochemical response mechanisms after NPs exposure of diatom were species-specific, and in relation to the exposure concentration and time.     

基于DNDC模型评估水位变化对滨海湿地净生态系统CO2交换的影响

水位是影响滨海湿地生态系统蓝碳功能的重要因素。气候变化引起的海平面上升以及极端气候事件的频发,可能加快水位的变化,从而改变生态系统碳交换的过程。然而,滨海湿地碳汇功能响应水位变化的机制尚不清楚。为了评估水位对滨海湿地净生态系统CO₂交换(NEE)特征的影响,以及验证DNDC(denitrification-decomposition)模型对模拟预测滨海湿地生态系统碳交换的适用性,该研究设计了野外水位控制试验(自然水位,地下20 cm水位、地表10 cm水位),并利用DNDC模型模拟和预测水位变化对滨海湿地NEE的影响。结果表明:(1)不同水位处理之间NEE差异显著,地表10 cm水位处理促进CO₂吸收,地下20 cm水位则抑制CO₂吸收;(2)经过校准和验证的DNDC模型可以准确模拟水位变化对黄河三角洲湿地NEE的影响,NEE模拟值的日动态与田间观测结果显著相关(R²>0.6);(3)通过改变气候、土壤和田间管理等输入参数对DNDC模型进行灵敏度检验,生态系统碳交换过程对日均温、降雨和水位改变的响应最为显著,其中,水位对NEE的影响主要作用于土壤呼吸(Rs)。未来气候情境下,不同水位变化下的生态系统碳交换过程随年份增长呈现不同的规律,因此未来的模拟研究应关注DNDC中水文模块和植被演替过程的完善。该研究可为预测水文变化情境下滨海湿地碳汇功能的未来发展以及政策制定提供参考。     

Effect of two TiO2 nanoparticles on the growth of unicellular green algae using the OECD 201 test guideline: influence of the exposure system

This work aimed at assessing the influence of different exposure systems to perform the commonly used OECD 201 freshwater algal growth inhibition test in the context of nanoparticles hazard assessment. Two distinct TiO₂ nanoparticles were considered and three different exposure systems were investigated: Erlenmeyers flasks and 24-well microplates (both using an orbital shake system), and an alternative system using cylindrical vials and magnetic stirring. All three systems are in accordance with the OECD 201 test guideline recommendations. We concluded that the exposure systems applied to achieve the test can substantially affect the ecotoxicological results and the subsequent calculated ECx. The selected systems influenced both the interaction between algal cells and TiO₂ nanoparticles as well as the growth inhibition recorded. Disparities in ecotoxicity relative to the TiO₂ nanoparticles tested were also observed and are finally discussed.     

泥炭沼泽土壤酶活性对水热条件变化的响应及其与CO_2释放通量的关系——以小兴安岭地区为例

采用实验室培养的方法,研究了小兴安岭地区两类典型的泥炭沼泽:苔草型泥炭沼泽和泥炭藓型泥炭沼泽中几种水解酶活性(β-葡萄糖苷酶、酚氧化酶)对不同温度和水位变化的响应,以及与CO_2释放通量的相瓦关系.结果表明:β-葡萄糖苷酶活性在两类泥炭沼泽中受多种因素制约,在一定湿度范围内受水位控制较明显,当土壤湿度降低到一定程度时,温度对土壤酶活性影响增强.酚氧化酶活性与温度密切相关,但对温度变化的响应存在明显的季节性差异.相对而言,苔草型泥炭沼泽中β-葡萄糖苷酶和酚氧化酶活性显著高于相同培养条件下泥炭藓型泥炭沼泽.总体上,苔草型泥炭沼泽中水解酶活性较泥炭藓型泥炭沼泽中高,但是其CO_2释放通量却低于泥炭鲜型泥炭沼泽,表明与有机碳分解有关的水解酶的活性高低不能作为解释泥炭沼泽CO_2释放通量大小的唯一指标.