蚯蚓活动对重金属在土柱中淋溶行为的影响

采用土柱淋溶方法,以溴离子为示踪离子,研究了蚯蚓活动形成的土壤大孔隙对铜和锌离子在土柱中迁移行为的影响.运用平衡和非平衡对流-弥散模型对溴离子和铜、锌离子在不同土柱中的穿透曲线进行拟合.结果表明,蚯蚓活动形成的蚯蚓孔能够产生明显的优势流现象,这种优势流极大地加快了重金属离子在土柱中垂直向下迁移的速度.非平衡对流-弥散模型能很好地预测溴离子和铜、锌离子在蚯蚓孔土柱中的流出趋势,而平衡对流-弥散模型适合于预测溶质在对照（匀质）土柱中的流出趋势.     

微藻在生物减排CO2中的应用

微藻是一类单细胞或简单多细胞的微生物,其生长快速,并能够高效地固定各种来源的CO2,包括大气和工厂排放废气中所含的CO2及溶解性的碳酸盐.CO2的固定、生物能源的制备及污水的处理相结合为目前CO2的减排提供了一种前景非常好的技术选择.论述了热化学转化法(湿式碳化、热解及直接液化)等微藻生物质制备生物能源方法的研究状况,并分析了利用微藻生物减排CO2与污水处理相结合的可能性及目前的研究进展.     

关于建立低碳标志认证制度的初步设想

低碳标志认证制度是实现温室气体减排和促进国际贸易发展的有效手段,大力发展低碳标志认证制度是顺应国际趋势、符合中国国情的必然选择.在分析中国开展低碳标志工作必要性的基础上,结合国内先进经验,初步设计中国低碳标志认证制度框架,并根据中国的自身特点提出推进低碳标志认证制度的若干建议,为推进中国经济向低碳经济模式转型、进一步提升中国在国际贸易中的竞争力奠定基础.     

基于磁性多壁碳纳米管的涡旋辅助分散基质固相萃取-高效液相色谱检测水中双酚A

针对分散基质固相萃取中吸附剂与液相难以彻底分离等问题,合成磁性多壁碳纳米管作为吸附剂,结合液相色谱检测,建立了基于涡旋辅助磁性分散基质固相萃取检测水中双酚A的分析方法。磁性多壁碳纳米管与液相可以实现简便、彻底的分离,省略分散基质固相萃取中的过滤或离心步骤。在优化条件下,方法检出限为0.02μg/L,线性范围为0.05~10μg/L(r=0.999 2)。将该方法用于实际水样的分析,相对回收率为89.6%。     

新农药氯虫酰胺在醇液中的光解

分别以氙灯和紫外灯为光源,对氯虫酰胺在甲醇和乙醇中的光解动力学及降解机理进行了研究。结果表明,在氙灯和紫外照射下,氯虫酰胺在甲醇和乙醇中的光解符合一级反应动力学规律。在模拟太阳光氙灯辐射下,氯虫酰胺在甲醇和乙醇中的光解半衰期分别为1．58h和2．57h,而紫外光辐射下分别为1．49min和1．60min。采用LC-MS对氯虫酰胺光解产物进行分离和鉴定,推断氯虫酰胺在醇中的光解途径主要涉及到分子环合和重排生成光解产物A[2-（2-溴-4H-吡唑并[1,5．d]吡啶并[3,2-b]B,4]恶嗪-4-基亚氨基）-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺]和B[2-（3-溴-1-（3-羟基吡啶-2-基）-1H-吡唑-5-基）-6-氯-3,8-二甲基喹啉-4（3H）-酮1。     

施肥及秸秆还田处理下玉米季温室气体的排放

以华北地区冬小麦-夏玉米轮作农田为研究对象,在玉米整个生长季,运用静态箱法针对正常施肥及正常施肥结合秸秆还田处理进行了为期3年N2O排放通量的连续观测,并开展了1季CO2和CH4交换通量的研究.在玉米整个生长过程中施肥阶段N2O的排放量占到了总排放量的83%—96%,表明现有化肥的使用明显导致了农田N2O排放增加.与控制地相比,施肥和耕种可导致玉米田CO2排放明显增加,且正常施肥及秸秆还田样地CO2排放主要集中在苗期至吐丝期.控制地、正常施肥样地及施肥结合秸秆还田样地CH4的累积排放量均为负值,说明旱地土壤是CH4的一个汇.秸秆还田在一定程度上增加了玉米季N2O和CO2的排放量,但对CH4的吸收有所抑制.正常施肥样地和秸秆还田样地全球净增温潜势分别为-1392.8 kg C.hm-2和-179.2 kg C.hm-2,表明华北农田在现有耕作方式下是大气温室气体的一种重要汇.     

碳酸盐岩山地土壤施用有机肥的溶蚀作用探讨

选择碳酸盐岩山地常见耕植、未耕植土层,通过概化制作为系列模拟柱试验土层,按当地正常施肥方法,向土层定量施入有机肥并浇灌及控制其它相关条件变化,再定期观测预埋土层不同深度碳酸岩石片的溶蚀量和土层其它指标的变化,作了施用有机肥的土中碳酸岩石溶蚀变化研究。结果揭示,在未耕植红黏土表层施用有机肥,大大减弱了土中碳酸岩石的溶蚀作用,且减弱程度随土深加大而降低。但对其下伏碱性岩粉层而言,施肥又引起了溶蚀量的微小增加变化;另在耕植土表层施用有机肥,对其土中碳酸岩石的溶蚀作用改变不大,且无论施肥与否溶蚀作用随土深加大又略显增大变化。而其下部红黏土中碳酸岩石的溶蚀量要远大于耕植土中的溶蚀量,并受施肥的影响较小。表明,农业施肥对未耕植土土中包被、包裹的碳酸岩石溶蚀影响较大,对下伏碱性岩粉层的层中、层下碳酸岩石的溶蚀影响较小。同时,施肥对耕植土土中、土下碳酸岩石的溶蚀影响不大。人类可采取禁令开垦较薄土层措施,来有效规避耕作施肥对土中碳酸岩石溶蚀作用的抑制,减少反石漠化的不利因素。此将为丰富碳酸盐岩山地成土演化理论和石漠化灾害的防治提供依据。     

石斛气生的兰科菌根组织结构及其对御旱研究

基于过去对铁皮石斛（Dendrobium candidum Wall．Ex Lindl．）气生的兰科菌根适应干旱环境胁迫机理的研究鲜为涉及,现开展了培养基质的不同水分质量分数（W（水）1=43．6％、16．8％、5．5％）对兰科菌根的外部形态以及内部组织结构影响的研究。研究结果表明：基质水分质量分数降低使石斛菌根外部形态发生多样变化;随着基质水分质量分数的不断降低,石斛的生长受到显著的抑制。当基质水分质量分数为5．5％时,石斛的多数生长指标均小于其它处理,但是根冠比（R／S）增加显著,高达2．22;通过不同切片多重镜检测定和图像分析,发现菌根的形态结构产生了天然的适应突变,独特的根被组织细胞层数多达5层以上,细胞壁相对加厚,细胞腔内网、羽状结构比其它两处理明显增多,石斛菌根通过形态结构的改变来适应水分胁迫并维持其生长发育,石斛菌根组织结构的这些改变大大提高了石斛御旱的能力;水分质量分数高低与菌根感染率呈负相关,越是干旱条件菌根真菌繁衍越活跃,菌丝团结构相持时间越长,菌根的这些适应性响应都提高了石斛的抗旱能力。     

扩展细胞色素P4502A6对大位阻底物的适应性

细胞色素P450酶(P450)的分子改造及其催化的生物转化是当前的两个研究热点.本研究以扩展P450 2A6的底物适应性为目标,通过尝试对P450 2A6酶进行N-端修饰提高表达量、筛选随机突变库以及点突变改变活性位点重要氨基酸残基等手段,在两个随机突变体中未筛选到功能突变体,但通过点突变重要氨基酸残基获得了新的突变体P450 2A6 (N297Q/I300A).该突变体具有比野生型和已报道的其它突变体更广泛的底物适应性,能够催化氧化大位阻底物6-苄氧基吲哚(6-OBzl-indole)生成蓝绿色物质.该物质经质谱测定为靛蓝类二聚体化合物.实验表明,其中两个氨基酸残基的变化都是关键突变,此结果与最新的P450 2A6突变体晶体结构研究相符.计算机模拟显示,I300A突变导致活性口袋在铁卟啉环的垂直和水平方向都增大,使其能接纳在两个方向都有位阻的底物;而297位的天冬酰胺是一个功能保守的残基,N297Q的变化可能与氢键等弱作用有关.图4表1参29     

植酸改性提高污泥基水热炭的镉吸附固定性能

在污泥水热炭化过程中添加植酸,采用一步共水热法制备得到植酸改性水热炭（PHC）,在对其表面形貌、孔隙结构、元素组成、官能团和热稳定性进行表征的基础上,系统比较了镉（Cd）在未改性水热炭（HC）和PHC上的吸附行为,并考察了腐植酸、温度和pH对吸附过程的影响,最后通过土壤钝化试验评估了PHC对土壤中Cd的固定能力.结果表明,PHC表面富含磷酸基团,电负性和热稳定性增强,具有较低的重金属浸出风险,对Cd的吸附速率和最大吸附容量分别是HC的1.88倍和1.22倍,这归因于磷酸基团的引入增强了对Cd的络合作用和静电作用;升温、 pH值增加和腐植酸共存都有利于Cd在PHC上的吸附;在其他重金属共存（Cu、 Zn和Pb）时,PHC表现出较强的选择性,对Cd的吸附容量高于其他金属0.77 ~ 6.88倍.PHC还具有良好的土壤Cd固定效率（56.1% ~ 81.1%）,且缓解了土壤速效养分的流失,显著增加了土壤有效磷含量.总之,植酸改性的污泥基水热炭可以有效去除水体Cd,同时也可作为土壤改良剂,有效稳定土壤Cd含量,是一种具有应用前景的污泥资源化途径.