黑麦草对铀胁迫的生理响应及其积累特征研究

针对铀矿冶地域周边低放土壤的植物修复问题,采用盆栽试验,研究了黑麦草在不同质量比(0、1 mg/kg、5 mg/kg、20 mg/kg)铀胁迫下的生长响应、抗氧化体系酶活性的变化及对铀的积累特征。结果表明,低质量比(土壤铀质量比为1 mg/kg)铀胁迫下,黑麦草叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素质量比增加,但随土壤中铀质量比增加,植物光合色素质量比逐渐下降。当土壤铀质量比为1 mg/kg时,黑麦草茎叶和根部的可溶性蛋白质质量比均较对照组略有增加,随土壤铀质量比增加,当土壤铀质量比为5 mg/kg和20 mg/kg时,黑麦草茎叶和根部的可溶性蛋白质质量比均呈降低趋势,且均低于对照组。铀胁迫诱导植物体内丙二醛(MDA)质量比呈明显升高的趋势。当土壤铀质量比低于5 mg/kg时,铀胁迫茎叶和根部的抗氧化体系酶(过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT))活性提高,当土壤铀质量比为20 mg/kg时,黑麦草茎叶和根部的POD、SOD、CAT活性大幅降低。黑麦草对铀的富集量随铀质量比增加而增加,土壤铀质量比为20 mg/kg时,黑麦草对铀的生物富集量达到最大值,其中,地上部铀质量比为70.94 mg/kg,根部铀质量比为338.37 mg/kg。铀质量比在黑麦草体内分布为地上部小于根部。     

腐殖酸吸附水中铀的特性与机理

通过序批式试验研究了腐殖酸(Humic Acid,HA)对铀的吸附行为及时间、吸附剂用量、铀的初始质量浓度、pH值、温度和共存离子等试验条件对吸附的影响,分析了其热力学和动力学过程,用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)手段分析了相关吸附机理.结果表明,吸附过程在60 min后达到动态平衡,吸附率最高达99％以上.当pH值在5左右时,HA投加量越大,吸附效率越高.体系中HCO3-、H2PO4-;的存在对HA吸附U(Ⅵ)有促进作用,而柠檬酸根离子、EDTA2-及Cr6+、Mn2+使HA对U(Ⅵ)的吸附率降低,影响程度与其离子浓度正相关.准二级吸附动力学方程可以较好地描述HA吸附U(Ⅵ)的动力学规律,R2=0.9951.当温度为25℃时,U(Ⅵ)质量浓度与吸附量之间的关系符合Langmuir经验公式,饱和吸附容量为170.94 mg/g.HA吸附U(Ⅵ)前后的IR光谱分析表明,HA主要含有—OH、—COOH、—NH2、—C—N、苯环等结构,推断与U(Ⅵ)相互作用的主要基团为—OH、—C=O、—C—N—、—NH2.     

不同温度条件下生态减污袋去除模拟污水中氨氮及磷的效果研究

研究在低温和常温条件下不同比例砂土与黏土混合制成的生态减污袋对模拟污水中氨氮及磷的去除效果。试验模拟污水中氨氮及磷的质量浓度分别为10 mg/L和1 mg/L,生态减污袋中砂土和黏土的质量比分别为1∶1、5∶1和10∶1,温度控制在22℃和4℃。结果表明,低温条件下砂土与黏土比例为1∶1的减污袋对模拟污水中氨氮和磷的去除率分别达到67%和38%;而砂土与黏土比例为10∶1的减污袋对低温条件下模拟污水中氨氮和磷的去除率均最低,分别为32%和28%,其对常温条件下污水中氨氮和磷的去除率也分别只有48%和52%。对比常温条件下的试验,低温条件下生态减污袋的去除效果明显偏低。由于黏土颗粒具有较大的比表面积和较好的离子交换能力,因此应选择黏土含量较高的生态减污袋,以在低温条件下保持良好的去氮除磷效果。     

煅烧改性净水厂污泥的除磷特性

本文通过扫描电子显微镜及能谱分析(SEM-EDS)技术对净水厂污泥(WTPS)和煅烧改性净水厂污泥(C-WTPS)进行表征,运用吸附动力学和吸附等温模型研究了WTPS和C-WTPS的磷吸附特征,比较了WTPS和C-WTPS的氨氮和总有机碳释放量,分析了C-WTPS对磷的固定形态,结果表明,与WTPS相比,C-WTPS表面出现大量的裂层,碳和氮元素的质量百分含量分别减少5.52%、1.36%,铁和铝元素的质量百分含量分别增加2.3%、0.54%.C-WTPS对磷的吸附符合拟二级动力学模型,说明其对磷的吸附主要受化学作用控制.Langmuir和Freundlich等温吸附模型都能较好描述C-WTPS的磷吸附过程,Langmuir拟合参数表明C-WTPS的理论饱和磷吸附量为3.34 mg·g~(-1),是WTPS的1.6倍.WTPS中无机磷(IP)多于有机磷(OP),煅烧改性使得WTPS中的OP存在向IP转化的趋势. C-WTPS吸附的磷主要以非磷灰石无机磷(NAIP)的形态存在,说明C-WTPS中的铁、铝元素在磷吸附过程中发挥了重要的作用.与WTPS比较,C-WTPS的氨氮和有机物释放风险显著减少.因此,C-WTPS是一种更优良的除磷材料.     

山西省五台山区土壤氟元素的环境背景值及分布规律

对山西省五台山区垂直土壤主要土类的氟元素背景值进行了调查与分析，揭示了五台山区土壤氟元素区域背景的分布特征和变化趋势。结果表明：五台山区土壤氟背景值略高于我国平均水平，多数土壤Ｂ层含氟量最高。     

CuO-ZnO催化剂的XRD和EXAFS研究

用XRD和EXAFS方法研究了CuO-ZnO(50:50)CO_2加氢合成甲醇催化剂的结构.XRD研究发现,在催化剂还原前后,分别存在CuO,ZnO和Cu-ZnO晶相.EXAFS研究发现,在CuO-ZnO中,Cu—O,Cu—Cu键长及Cu的氧配位数、Cu的Cu配位数与纯CuO的十分接近,在Cu-ZnO中,Cu—Wu键长、Cu的Cu配位数与纯Cu的十分接近,说明催化剂在还原前后,CU的近邻结构分别与CuO与Cu的十分接近.纯Cu的活性、选择性很低,而Cu-ZnO的活性、选择性较纯Cu的有很大提高,说明催化剂的性能与催化剂中Cu的近邻结构无关.     

煤矸石复垦中的氮素积累途径

进行了煤矸石上种植接菌种草及加覆盖物种植牧草的盆栽和小区试验。结果表明，接菌种植可以显著提高植物的固氮酶活性和结瘤率，改善煤矸石的氮素贫瘠状况，促进牧草根系和地上部分的生长和煤矸石的进一步风化；这些结果在施氮量中等区w(N)=15g/100kg更为明显。同时在煤矸石上加薄层覆盖物种植豆科植物，对其氮素的积累提高和生物性状的同样具有明显的促进作用，并以黄土覆盖效果更佳。这些结果为解决煤矸石复垦中氮素缺乏的问题提供了有效途径。表3参4     

农杆菌介导将高赖氨酸蛋白基因导入谷秆两用水稻

采用农杆菌介导法将高赖氨酸蛋白基因导入到谷秆两用水稻中，GUS组织化学染色、PCR扩增、Southem blot分析表明，该基因已经整合到水稻基因组中，测定9株转基因水稻叶片赖氨酸含量，大部分植株有明显的提高，最高幅度达到了22．71％，图6参15     

阴山北麓草原生态功能区防风固沙服务受益范围识别

风蚀是北方干旱与半干旱农牧交错带面临的严峻问题。论文以阴山北麓草原生态功能区为例,利用HYSPLIT模型模拟了当地生态系统提供的防风固沙服务流动路径,通过空间插值获得了功能区防风固沙服务的受益范围及其获得效益的相对大小,确定了受益范围内的土地覆被、受益人口及GDP。研究结果显示：1）2010年阴山北麓草原生态功能区的防风固沙服务大部分发生在春季,其流动路径主要往功能区东部和东南部区域延伸;2）防风固沙受益土地面积占全国土地面积的46%,主要位于功能区东部和南部地区;3）功能区受益的人口占当年全国总人口的75%,受益GDP占当年全国GDP总量的67%。未来可以根据受益区获得防风固沙效益的相对大小确定受益区不同区域横向生态付费金额,以补偿当地采取防风固沙措施导致的经济损失和投入,实现地区间公平,促进区域可持续发展。