化学消毒的中和剂对水中内毒素活性检测的影响

本研究选取化学消毒的常用6种中和剂组氨酸、甘氨酸、抗坏血酸、吐温80、亚硫酸钠和硫代硫酸钠,采用动态浊度鲎试验定量检测样品中内毒素活性,研究中和剂在不同浓度范围内单独使用对内毒素活性检测的影响,旨在优选出适于鲎法检测细菌内毒素的中和剂种类,确定合适的浓度范围.结果表明在0~1.0%浓度范围内,除了甘氨酸和硫代硫酸钠之外,组氨酸、抗坏血酸、吐温80、亚硫酸钠(碱性和中性)均对鲎试验结果有不同程度的干扰,都不能在鲎试验之前作为化学消毒的中和剂.虽然0~1.0%浓度的甘氨酸对鲎试验结果基本无明显影响,但是甘氨酸和戊二醛的中和产物显黄色,所以不适于在光度法鲎试验中用作戊二醛的中和剂.0~1.0%浓度的硫代硫酸钠对鲎试验结果基本无明显干扰,但是当浓度升高至1.0%~5.0%时会对鲎试验结果有一定的抑制作用.与组氨酸、甘氨酸、抗坏血酸、吐温80和亚硫酸钠相比,硫代硫酸钠更适于在内毒素活性检测之前用作消毒剂的中和剂,但是浓度应控制在0.5%范围以内.     

Changes of organic acid exudation and rhizosphere pH in rice plants under chromium stress.

The effect of chromium (Cr) stress on the changes of rhizosphere pH, organic acid exudation, and Cr accumulation in plants was studied using two rice genotypes differing in grain Cr accumulation. The results showed that rhizosphere pH increased with increasing level of Cr in the culture solution and with an extended time of Cr exposure. Among the six organic acids examined in this experiment, oxalic and malic acid contents were relatively higher, and had a significant positive correlation with the rhizosphere pH, indicating that they play an important role in changing rhizosphere pH. The Cr content in roots was significantly higher than that in stems and leaves. Cr accumulation in plants was significantly and positively correlated with rhizosphere pH, and the exudation of oxalic, malic and citric acids, suggesting that an increase in rhizosphere pH, and exudation of oxalic, malic and citric acid enhances Cr accumulation in rice plants.     

基于碳减排目标的省域碳生态补偿研究

基于低碳社会背景和碳减排目标,通过构建生态补偿理论框架,设定补偿模式、衡量准则、标准和补偿系数,建立了省域横向碳生态补偿模型,并对各省份进行了量化实证。结果表明:(1) 2015年,各省(除云南外)碳排放均大于碳吸收量,净碳排放总量达274. 60×103万t;(2)碳排放水平在空间分布上呈从东至西递减的态势,而各省碳汇是造成地均碳排放和建设用地地均碳排放空间分布差异的主要原因;(3)区内14省超出生态补偿阈值2 635. 30万t,以最适补偿水平需支付163. 00亿元,16省未达到生态补偿阈值,可获补偿91. 11亿元;(4)受经济发展水平、生态资源本底、碳排放目标强度等因素影响,生态补偿结果与经济发展水平呈空间同质,整体呈"东付西补"的分布状态。最后从构建以中央为主导的生态补偿模式、建立碳收支账户和完善多样化补偿方式等角度对省域横向碳生态补偿制度的建设提出了建议,以求为政府制定相关政策提供参考。     

1990～2015年长江流域县域粮食生产与粮食安全时空格局演变及影响因素分析

长江流域粮食生产与经济发展在全国均占据重要地位,研究近25年长江流域粮食生产与粮食安全时空格局演变及影响因素,可为我国粮食安全及流域可持续发展提供科学依据。基于1990、1995、2000、2005、2010和2015年长江流域县域粮食产量、户籍人口数据、农业化肥使用量和粮食播种面积（740个区县）,运用粮食变化指数、探索性空间数据分析（ESDA）、重心转移模型和空间误差模型(SEM)研究其时空格局演变特征及影响因素。研究结果表明：（1）1990～2015年长江流域粮食产量总体呈增长趋势,东西差异显著,年均增长率为0.5%,上中下游依次为0.6%、0.8%和 -0.7%;上游为劣势区,中游为优势增长区,下游为减弱区。（2）粮食产量冷点聚类一直分布在上游地区,聚类格局在2000年左右由西南边界的“L”型转变为西北倒“L”型;下游江淮地区与太湖平原的热点集聚在2000年后消失,且长期处于减产状态;人均粮食占有量与粮食产量时空格局演变呈较高的空间相似性,2000年为流域粮食生产与粮食安全格局发生变化的转折点。（3）1990～2015年长江流域一般余粮县和重要余粮县重心呈现出“南下西移”态势,缺粮县和供需紧平衡县重心发生了“从南向北、从西向东”迁移变化。（4）粮食播种面积和农业化肥施用量对粮食生产均具显著性正向效益。     

Effect of alginate on the aggregation kinetics of copper oxide nanoparticles (CuO NPs): bridging interaction and hetero-aggregation induced by Ca<Superscript>2+</Superscript>

The stability of CuO nanoparticles (NPs) is expected to play a key role in the environmental risk assessment of nanotoxicity in aquatic systems. In this study, the effect of alginate (model polysaccharides) on the stability of CuO NPs in various environmentally relevant ionic strength conditions was investigated by using time-resolved dynamic light scattering. Significant aggregation of CuO NPs was observed in the presence of both monovalent and divalent cations. The critical coagulation concentrations (CCC) were 54.5 and 2.9 mM for NaNO₃ and Ca(NO₃)₂, respectively. The presence of alginate slowed nano-CuO aggregation rates over the entire NaNO₃ concentration range due to the combined electrostatic and steric effect. High concentrations of Ca²⁺ (>6 mM) resulted in stronger adsorption of alginate onto CuO NPs; however, enhanced aggregation of CuO NPs occurred simultaneously under the same conditions. Spectroscopic analysis revealed that the bridging interaction of alginate with Ca²⁺ might be an important mechanism for the enhanced aggregation. Furthermore, significant coagulation of the alginate molecules was observed in solutions of high Ca²⁺ concentrations, indicating a hetero-aggregation mechanism between the alginate-covered CuO NPs and the unabsorbed alginate. These results suggested a different aggregation mechanism of NPs might co-exist in aqueous systems enriched with natural organic matter, which should be taken into consideration in future studies.

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Graphical abstract Hetero-aggregation mechanism of CuO nanoparticles and alginate under high concentration of Ca²⁺

     

生态福利绩效视角下的上海市可持续发展评价研究

资源与环境约束加剧的大背景下,在"生态门槛"内实现社会福利最大化的可持续发展模式是未来城市发展的必然选择。从生态福利绩效视角出发,选取人均生态足迹和人类发展指数构建城市可持续发展评价指标体系,并采用DEA方法计算二者的投入产出效率,对上海市1999~2012年可持续发展水平进行多维度、动态化的实证分析。研究发现:1上海市人类发展指数、人均生态足迹与经济发展同步增长,但人均生态足迹水平大于生态承载能力,处于严重"生态赤字"状态,并不断恶化;2上海市多数年份的生态福利绩效处于DEA无效状态,且2005年以来进入规模收益递减通道。最后提出政策建议。     

2000~2014年武汉市城市扩展时空特征分析

基于不同时相的高分辨率遥感影像,采用面向对象的解译方法提取了武汉市2000、2005、2010和2014年的土地覆被信息,从城市扩展强度指数,城市中心坐标迁移和分形维数等方面分析了武汉市2000～2014年城市扩展时空特征。结果表明：2000～2014年间,武汉市城市扩展强度指数为1.41,各主城区城市扩展强度不一,洪山区建设用地的增加对主城区城市扩展的贡献最大;在扩展过程中,武汉市城市分形维数增加,城市空间形态变复杂;其扩展呈现核心-放射扩展模式,并逐渐转向圈层式;自然条件、经济、人口、交通、政策和城市规划是武汉市城市扩展的主要驱动力,但随着交通的发展,自然条件和经济对武汉市城市扩展的驱动作用正逐渐减弱。     

以聚己内酯作为生物反硝化固体碳源的研究

为解决水体因低碳氮比而导致脱氮效率差的问题,将颗粒聚己内酯(PCL)重新塑形为阶梯环状,研究其作为反硝化过程的生物膜载体与固相碳源的反硝化性能。结果表明,在静态实验中,平均反硝化速率为8.57 mg NO3-N/(L·h);反硝化过程为零级反应。连续填充床实验中,超过90%的硝酸盐可被去除,出水NO2-N质量浓度低于0.20 mg/L;出水NH3-N质量浓度略有上升;出水溶解性有机碳(DOC)先上升后降低至1 mg/L左右。电子扫描显微镜扫描显示,PCL阶梯环反应表面空隙率较高,表面生物膜以杆菌为主,反应后被明显腐蚀;液相色谱检测显示PCL阶梯环分子量反应前后略有下降,其结构未受到破坏;表明该材料适合作为反硝化反应的碳源的同时,又可以作为载体供微生物附着生长。     

负压蒸发技术处理废弃钻井液

采用负压蒸发技术处理3种不同组分的废弃钻井液。实验结果表明:最佳蒸发温度为79℃;当蒸发温度低于95℃时,相15~#原液的出水氨氮质量浓度、悬浮物质量浓度、色度分别低于3.40 mg/L、0.093 mg/L、11倍,达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的一级排放标准;当蒸发温度低于79℃时,钻井液1和钻井液2的出水氨氮质量浓度均低于37.00 mg/L,悬浮物质量浓度均低于0.080 mg/L,色度低于13倍,COD低于114.0 mg/L,达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的二级排放标准。通过后续过滤除油工艺可降低钻井液中的石油类质量浓度,使最终出水达标排放。     

盐效萃取法从电子产品清洗废液中回收异丙醇

用盐效萃取法从电子产品清洗废液中回收片丙醇,考察了碳酸钾水溶液与该清洗废液的质量比对脱水率的影响,测定了异丙醇-水-碳酸钾体系存40℃时的液液相平衡数据,用Pitzer理论和NRTL方程对液液相平衡数据进行了理论计算。结果表明：当质量分数为60．00％的碳酸钾水溶液与该废液的质晕比为2．00时,脱水率高达90．00％;将有机相进行精馏可得到质量分数为99．50％的异丙醇;计算值与实测值接近,水相和有机相的绝对平均偏差分别为0．62％和0．46％。