基于多表面形态模型的土壤镉在小白菜中的富集效应

基于土壤理化性质和热力学化学平衡的多表面形态模型（multi-surface speciation model,MSM）近年来已成功被应用于描述多种痕量元素在土壤固/液相间的分配,但在土壤-植物系统中的应用尚不多见.本文采用室内盆栽实验,调查了我国6种代表性土壤中Cd（Ⅱ）在小白菜中的生物富集情况,首先比较了5种化学提取方法（总Cd、CaCl₂、HNO₃、Mehlich-3和BCR）测定的有效态Cd与小白菜中Cd富集量之间的相关性,其次基于MSM预测土壤中溶解态Cd（Ⅱ）浓度并与Cd在白菜中富集量进行了相关性分析,同时考察了不同模型架构下模型对相关性的影响.结果表明,MSM预测的土壤中溶解态Cd浓度与小白菜中Cd富集量之间有较好的相关性,大部分模型架构下优于化学提取法,说明MSM一定程度上反映了土壤理化性质对Cd生物有效性的影响.由于MSM在计算过程中基于热力学参数,因此具有很好的外延性,说明其在土壤-植物系统中重金属生物有效性和风险评价方面具有较大的潜力.     

选择性催化还原装置对固体废物焚烧过程挥发性有机物排放的影响

在某一大型医疗废物焚烧系统研究了选择性催化还原（SCR）装置的运行温度（200—350 ℃）对挥发性有机物（VOCs）大气排放的影响。采用固相吸附-热脱附/气相色谱-质谱法对SCR装置进口和出口处烟气中的VOCs进行分析。在焚烧烟气中共鉴定出46种VOCs,包括烷烃、烯烃、卤代烃、芳烃、醇、酮、醚、醛、酚、脂肪酸、脂肪酸酯、酰胺、硅氧烷和腈类化合物。在SCR装置进口烟气中鉴定出VOCs的总浓度均值为313.3 μg·m⁻³。SCR装置的运行导致VOCs的大气排放浓度明显增加。当SCR装置运行温度为200 ℃和250 ℃时,排放烟气中鉴定出VOCs的总浓度均值分别增加了0.8倍和5.0倍。SCR装置的运行也显著改变了焚烧烟气中VOCs的组成分布。当SCR装置运行温度为200 ℃时,出口烟气中含氧VOCs的浓度大幅增加,尤其是酮和脂肪酸。当SCR装置运行温度为250 ℃和350 ℃时,排放烟气中鉴定出烷烃的平均浓度分别增加了15.6倍和3.7倍。导致SCR装置出口烟气中VOCs增加的主要原因可能为：VOCs没有被完全降解,半挥发性有机物经SCR催化剂催化后形成分子量更小的VOCs,较高的运行温度促进了VOCs从颗粒相向气相中迁移。     

饮用水中高分子量消毒副产物的检测识别方法

消毒是饮用水处理过程中的重要步骤,但普遍采用的氯系消毒剂在杀灭细菌病毒的同时,能产生大量具有“三致”效应的卤代消毒副产物（DBPs）,严重威胁了饮用水的化学安全. 研究人员已在饮用水中陆续检测并识别出700多种DBPs,但这些已知DBPs均为分子量小于800 Da的低分子量DBPs,目前对高分子量DBPs的认识还较为有限. 本研究建立了基于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）的高分子量DBPs检测方法,发现在基质为2,5-二羟基苯甲酸,阳离子化试剂为三氟乙酸钠,使用三明治法点靶,反射-正离子模式,90%激光强度时,信噪比和信号重现性达到最优,信噪比之和达到了136.2,变异系数（CV）则为4.77%. 利用上述方法,在模拟饮用水中检测到5种新的高分子量DBPs. 在此基础上,通过同位素模式分析、TOF/TOF串联质谱和数据库验证,建立了针对未知高分子量DBPs的分子式/结构式识别方法,确定新的高分子量DBPs为寡糖羧酸类物质.     

西宁市道路扬尘排放清单及时空分布特征

本研究通过实地采样与调查获取活动水平及相关数据,采用排放因子法建立2018年西宁市道路扬尘排放清单. 利用ArcGIS进行3 km×3 km的空间分配,分析了其时空分布特征,利用蒙特卡洛模拟分析了道路扬尘排放清单的不确定性. 结果表明,2018年西宁市道路扬尘PM_2.5和PM₁₀排放量分别为1904.10 t和8563.09 t,其中国道贡献率最高,分别为41.79%和39.74%. 主要排放地区为大通县,贡献率分别为36.32%和35.47%. 道路扬尘排放在全年各月出现差异,其中在6月出现最高值. 蒙特卡罗模拟结果表明,在95%的概率分布范围内,西宁市2018年道路扬尘PM_2.5和PM₁₀不确定性范围为-26.49%—51.11%和-30.14%—30.06%.     

祁连山青海云杉群落物种组成及α多样性垂直分布

通过对祁连山自然保护区青海云杉群落物种组成及α多样性垂直分布格局的研究,结果表明：祁连山自然保护区青海云杉群落内有维管植物25科51属96种,其中乔木4种,灌木29种,草本62种;植物种相对集中分布于海拔2 680～2 890 m的阴坡;随海拔梯度升高,群落内植物种数减少,且相邻样地的共有种数呈不明显的先减少而后增加的趋势,Margalef指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数呈降低趋势;不同林型的植物种的丰富度依次为：青海云杉混交林〉草类-青海云杉林〉苔藓-青海云杉林〉灌木-青海云杉林〉马先蒿-青海云杉林。     

高级氧化工艺中催化剂纳米限域效应研究进展

在高级氧化反应中,纳米限域催化剂具有尺寸小、污染物降解速率快、降解产物形态可变等优势在环境科学、材料科学和催化化学等领域引起广泛关注.基于对零维、一维、二维、三维纳米限域催化剂性质及应用的探讨,归纳总结了其结构性质及催化去除水中污染物的降解机理.深入探讨了纳米限域催化剂在光催化、过硫酸盐活化、臭氧氧化反应中的活化机制,为催化剂纳米限域效应在高级氧化工艺中的深入研究和广泛应用提供依据.最后,对纳米限域催化剂结构、高级氧化反应中的催化机理和其环境毒理进行展望,以期为高效纳米限域催化剂的设计和应用提供理论依据.     

蒽与DNA碱基胸腺嘧啶相互作用的分析

利用紫外、红外和荧光光谱法研究DNA碱基胸腺嘧啶与蒽的相互作用以及由此引起的胸腺嘧啶结构变化.荧光猝灭实验测得二者的结合常数为9.6×103L·mol-1;紫外差谱结果显示,蒽与胸腺嘧啶的作用对共轭系统的π-π*跃迁产生了影响;蒽与胸腺嘧啶混合物的红外光谱显示胸腺嘧啶的N—H和C=O振动峰以及环的面外变形振动峰均发生位移,表明二者之间可能以面对面相平行的方式发生了π-π电子给体受体作用,作用结果导致胸腺嘧啶环上电子云密度增大.     

植物对沼泽湿地生态系统N2O排放的影响

利用静态暗箱/气相色谱法连续3个生长季(2003-2005年)对三江平原小叶章草甸和毛果苔草沼泽N2O排放通量进行野外对比观测试验.结果表明,植物不同生长阶段对湿地生态系统N2O排放通量的影响不尽相同.植物的参与促进了湿地生态系统N2O的排放,2003-2005年生长季小叶章草甸土壤-植物系统N2O排放通量分别是土壤表观N2O排放通量的1.58倍、2.09倍和2.34倍,同期毛果苔草沼泽土壤-植物系统N2O排放通量分别是土壤表观N2O排放通量的1.86倍、1.50倍和1.33倍.3个生长季小叶章草甸N2O排放通量均大于毛果苔草沼泽,这主要是由土壤理化性质的空间变异性以及水文情况的差异造成的.     

2,3,7,8-四氯二苯并二噁英与Aroclor 1254单独与联合作用对大鼠外周血淋巴细胞DNA的损伤效应(Damage Effects of Individual and Combined Exposure to 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-Dioxin and Aroclor 1254 on DNA in Peripheral Blood Lymphocyte of Rats)

为探讨2,3,7,8-四氯二苯并二噁英(TCDD)和多氯联苯(Aroclor 1254)联合染毒对大鼠外周血淋巴细胞DNA的损伤效应,将20只雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠随机均分为4组,即对照组(橄榄油)、Aroclor 1254单独染毒组(10mg·kg-1)、TCDD单独染毒组(10μg·kg-1)和联合染毒组(TCDD 10μg·kg-1+Aroclor 1254 10 mg·kg-1).大鼠每天灌胃染毒1次,连续染毒6d.染毒过程中记录大鼠的体征和体重.末次染毒后24h取外周血,分离淋巴细胞,采用碱性单细胞凝胶电泳技术(彗星试验)检测外周血淋巴细胞DNA损伤,并采用CASP软件分析各组彗星的尾部DNA百分含量(Tail DNA%)、尾长(Tail Length)和尾矩(Tail Moment).结果表明,染毒结束时TCDD单独染毒和联合染毒组大鼠体重显著低于对照组,且联合染毒组表现更为明显.TCDD单独染毒组和联合染毒组大鼠外周血淋巴细胞DNA可见明显损伤,TailDNA%、Tail Length和Tail Moment均显著高于对照组(p<0.05),且联合染毒组大鼠细胞DNA损伤更为严重,但Arolor 1254单独染毒组大鼠未见明显DNA损伤.析因分析提示TCDD与Aroclor 1254对大鼠外周血淋巴细胞DNA损伤的联合毒性效应为协同作用.本研究结果表明TCDD与Aroclor 1254联合染毒可加重大鼠外周血淋巴细胞DNA损伤,在对PCBs与二噁英的混合暴露进行危险性评估时要注意这种联合毒性作用.     

枯草芽孢杆菌胞外蛋白酶突变株的筛选及其拮抗作用

从小麦根际土壤中分离到一株对多种植物病原真菌有拮抗作用且产蛋白酶的枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis T2.经紫外线(UV)和硫酸二乙酯(DES)诱变处理,获得具有良好遗传稳定性的蛋白酶正负突变株.与出发菌株相比,培养48 h的正突变株胞外蛋白酶活力提高108.5%,负突变株蛋白酶活力降低81.1%,而二者的几丁质酶和β-1.3-葡聚糖酶活力均无显著变化.正突变株对棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. Sp. Vasinfectum)的平板拮抗作用增强,其粗酶液可使该菌菌丝变形膨大成珠状、原生质浓缩,萌发的孢子芽管短且畸形膨大;负突变株对该菌的平板拮抗作用显著降低,粗酶液对该菌菌丝和孢子的形态无明显作用.表明提高生防芽孢杆菌胞外蛋白酶的活力可增强其拮抗病原真菌的能力.