Effect of metal ion-doping on characteristics and photocatalytic activity of TiO2 nanotubes for removal of humic acid from water

The effect of ion-doping on TiO₂ nanotubes were investigated to obtain the optimal TiO₂ nanotubes for the effective decomposition of humic acids (HA) through O₃/UV/ion-doped TiO₂ process. The experimental results show that changing the calcination temperature, which changed the weight fractions of the anatase phase, the average crystallite sizes, the Brunauer-Emmett-Teller surface area, and the energy band gap of the catalyst, affected the photocatalytic activity of the catalyst. The ionic radius, valence state, and configuration of the dopant also affected the photocatalytic activity. The photocatalytic activities of the catalysts on HA removal increased when Ag⁺, Al³⁺, Cu²⁺, Fe³⁺, V⁵⁺, and Zn²⁺ were doped into the TiO₂ nanotubes, whereas such activities decreased as a result of Mn²⁺- and Ni²⁺-doping. In the presence of 1.0 at.% Fe³⁺-doped TiO₂ nanotubes calcined at 550°C, the removal efficiency of HA was 80% with a pseudo-first-order rate constant of 0.158 min⁻¹. Fe³⁺ in TiO₂ could increase the generation of ·OH, which could remove HA. However, Fe³⁺ in water cannot function as a shallow trapping site for electrons or holes.     

不同土地利用方式下Cd、Pb复合污染对土壤酶活性的影响

为探寻合理的土地利用方式,减轻重金属污染,以上海市崇明岛为研究对象,结合室内盆栽模拟试验,研究了不同土地利用方式下Cd、Pb复合污染对土壤酶活性的影响,以期为合理规划土地功能和提高土壤健康程度提供科学依据。试验结果表明,农田、生活用地等受人类活动影响较明显的地区,其土壤酶活性低于湿地、林地、河道旁等人为扰动较少且水分充足的地区;土壤脲酶、磷酸酶和脱氢酶活性两两之间呈显著正相关(P<0.01),且土壤脲酶对Cd、Pb较敏感;土壤有机质与土壤酶活性呈显著正相关(P<0.05);Cd、Pb复合污染在低含量(Cd:0～1mg.kg-1;Pb:0～60mg.kg-1)时对土壤酶活性表现为促进作用,而高含量(Cd:0～20mg.kg-1;Pb:0～100mg.kg-1)时则表现为抑制作用。     

城市化对绿地植物组成特征的影响——以深圳为例

随着对保护生物多样性与消除城市化过程不利影响的日益重视,城市森林结构功能和发展变化已经引起广泛关注。本文基于对深圳特区城市森林详细大量的样方调查,对城市森林植物科属种的成分和地理分布进行了研究。结果表明特区共有植物106科289属445种;其中大戟科、棕榈科、桑科、樟科、桃金娘科、蝶形花科、茜草科、山茶科、禾本科、含羞草科和木兰科11科的属种数占多数,共占101属182种,占总属数的34．95％和总种数的40．9％;在289属中,种数最多的是榕属（18种）,其次是冬青属（9种）,木槿属（6种）,蒲桃属（6种）和润楠属（6种）,共占总属数的1．73％,总种数的10．11％。特区种子植物可戈Ⅱ分为13个分布区类型和14个变型。深圳特区城市森林中的热带成分共有220属,357种,分别占特区植物区系地理成分的80％和83．2％,可以看出,特区较发达的经济水平和快速城市化过程并没有改变其强烈的热带性质。城市森林作为城市生态系统中具有自净功能的重要组分受到了城市化的强烈干扰,不仅表现在景观水平上的生境破碎化,更重要的是在小尺度的物种组成结构中有明显反映,为生物多样性保护和城市森林后期更新与维护带来问题。     

浏阳河水、底泥和土壤中高氯酸盐的污染

对浏阳市境内浏阳河水、底泥及附近土壤中高氯酸盐的污染水平进行了研究,结果发现所采集的浏阳河水中均含有较高浓度(65.8-170.0μg·1-1)的高氯酸盐,并且其含量与距离浏阳市的远近有很大相关性;但底泥样品中基本不含高氯酸盐,土壤样品中高氯酸盐含量也相对较低(0.68-14.1μg·kg-1),这从一定程度上说明了高氯酸盐在固体介质中具有较弱的吸附,并且一旦进入水环境介质中即会随着地下水或地表水快速扩散.     

土壤、底泥和活性污泥中全氟化合物的高效液相色谱-串联质谱分析方法

建立了利用高效液相色谱三重四级杆串联质谱分析土壤、底泥和活性污泥中全氟化合物的分析方法.研究采用100%甲醇超声提取的方法对样品进行前处理,样品经提取后再进一步用固相萃取柱净化.结合内标法定量,可以实现对土壤、底泥和活性污泥样品中的12种常见全氟化合物的准确定量分析,且操作简单,对样品检出限可达0.01ng·g-1--0.1ng ·g-1(土壤和底泥,干重,S/N=3).方法对实际样品中全氟己烷磺酸(PFHxS)、全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟辛烷磺酞胺(FOSA),7种全氟羧酸(C7-C12,C14)和两种调聚酸(8:2饱和与不饱和调聚酸)都有较好的回收结果,大部分待测物的回收率在75%-127%之间,分析结果表明三类样品中均能检测出一定量的全氟化合物.     

应用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS )的八级杆碰撞/反应池(ORS)技术测定地质样品中的铂、铭、钯

建立了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)的八级杆碰撞/反应池(ORS)技术测定地质样品中Pt,Pd,Rh的方法.结果显示,王水溶样、微波消解,可以有效地提高Pt、Pd、Rh的溶出率.ORS技术的使用,有效地消除了多原子离子对待测元素的干扰,特别是对Pd的干扰,使Pt、Pd、Rh的测定结果准确.Pt,Pd、Rh的检出限分别为0.47ng·g-1,0.44ng·g-1,0.065n·g-1,精密度为1.11%-2.57%.此方法为复杂基体样品中贵金属元素的快速、准确分析提供了一种新的途径.     

恶唑酰草胺及其代谢物残留的加速溶剂萃取-凝胶渗透色谱净化-液相色谱测定

建立了环境样品中恶唑酰草胺及其代谢物的快速分析方法.以二氯甲烷作为提取溶剂,对试样采用加速溶剂萃取,自动凝胶渗透色谱仪净化预处理,液相色谱分离,PDA检测器测定,外标法定量.恶唑酰草胺及其代谢物的最低检测浓度,土壤和水稻植株为0.001-0.005 mg.kg-1,田水为0.001-0.002mg·l-1.其在田水、土壤、水稻植株中的平均回收率在80.0%-97.4%之间;相对标准偏差(变异系数)为2.0%-10.7%,线性相关系数均大于0.997.该方法的最低检测限和加标回收率均符合农药残留分析要求.     

稻草还田方式对双季稻田耕层土壤有机碳积累的影响

选择南方典型双季稻田,研究不同的稻草还田方式对土壤不同层次有机碳的积累、表土碳密度、C/N比值及水稻产量的影响。结果表明,不同的稻草还田和耕作处理对水稻产量无显著影响;不同稻草还田处理的土壤有机碳和C/N均随土层加深而减小;3个稻草还田处理0-5 cm土层土壤有机碳质量分数显著高于不还田对照,其中,以高桩免耕处理最高,比无草翻耕处理提高13.8%（P〈0.01）;5-10 cm土层表现为高桩翻耕处理显著高于其他处理,增加幅度为1.39-1.66 g kg-1;10-15 cm为翻耕处理（包括稻草不还田和还田）显著高于各免耕处理;稻草翻耕处理（0-15 cm）的耕层有机碳密度显著高于其他处理。因此,南方双季稻田采取稻草翻耕还田方式有利于增加土壤有机碳汇。     

一种新型拓扑分子表征方法的应用研究

采用本实验室新近提出的新型广义相关指数表征41个烃基酚类环境毒物结构并与其活性建立定量构效相关模型.采用逐步回归对变量进行筛选后,运用多元线性回归建模的复相关系数(Rcum)、交互校验的复相关系数(Qcum)和外部样本检验复相关系数(Qext)分别为Rcum=0.967、Qcum=0.931与Qext=0.944,优于文献中的报道值.模型具有良好的稳定性和预测能力,表明此类新型广义相关指数能较好地表征该类分子结构信息,值得进一步推广应用。     

8种常见农药对海胆胚胎各发育期的急性毒性

为初步探讨农药对海胆胚胎的急性毒性效应,以虾夷马粪海胆(Strongylocentyotus internedius)为实验材料,研究了8种常见农药--草甘膦(Glyphosate)、百草枯(Paraquat)、异菌脲(Iprodione)、代森锰锌(Mancozeb)、三唑醇(Triadimenol)、霜霉威(Propamocarb)、百菌清(Chlorothalonil)和速克灵(Procymidone)对海胆胚胎各发育期(二细胞期、四细胞期、上浮囊胚期、原肠期、棱柱幼体期、四腕幼虫期)的半数效应浓度(EC50),并分析了正辛醇/水分配系数(LogP)与EC50的关系.结果显示:1)8种农药对海胆胚胎各发育期均具有一定的急性毒性,以四腕幼虫期为例,8种农药的EC50值分别为草甘膦(3.99mg·L-1)>百草枯(10.38mg·L-1)>代森锰锌(20.77mg·L-1)>速克灵(55.42mg·L-1)>霜霉威(56.09mg·L-1)>异菌脲(86.29mg·L-1)>三唑醇(273.20mg·L-1)>百菌清(647.38mg·L-1).2)LogP与EC50呈现一定的正相关性,即随着LogP的增加,各农药对海胆胚胎的抑制率逐渐降低.