活性炭对天然水体中甲基对硫磷和三氯乙烯的吸附特性研究

采用序批式试验研究了3种粉末活性炭(PAC)对天然水体中甲基对硫磷(MP)和三氯乙烯(TCE)的吸附平衡特性,利用均相表面扩散模型(HSDM)对不同投炭量下的吸附动力学进行拟合与预测,并探讨了天然有机物(NOM)对MP、TCE在PAC上的竞争吸附效应.研究结果表明,天然水体条件下,3种PAC对MP和TCE的吸附符合Langmuir模型和Freundlich模型;MP比TCE更易于被PAC吸附;3种PAC对MP、TCE的吸附能力由大到小依次为YK炭、SL炭和JC炭;HSDM模型可以很好地对吸附动力学进行拟合,并能够有效地预测不同投炭量时的吸附动力学;天然水体中的NOM会与MP和TCE在PAC上发生竞争吸附,NOM对MP的竞争吸附作用相对TCE更为显著.     

森林生态系统在碳循环中的作用

描述了森林生态系统的碳循环及其在全球碳循环中的作用，说明了森林生态系统在碳循环中的作用主要取决于森林生态系统的生物量、林产品、植物枯枝落叶和根系碎屑以及森林土壤。最后，阐明了中国森林生态系统碳循环的研究现状和趋势。     

群体感应在Pseudomonas aeruginosa生物强化反硝化中的应用研究

采用模拟废水研究了群体感应对反硝化菌株定植（即生物强化作用）及反硝化作用的影响.反硝化功能基因napA表达结果表明,菌株Pseudomonas aeruginosa能够在反应器中成功定植.通过对不同反应器中信号分子的测定发现,群体感应有利于菌株的定植,硝酸盐的去除效率由55%±3.0%提升至81%±3.8%.在菌株定植成功的反应器中加入群体感应淬灭酶后,信号分子失活,促使反应器中硝酸盐的去除率进一步提升至95%以上.     

Performance and mechanism of carbamazepine removal by FeS-S2O82– process: experimental investigation and DFT calculations

● Synergistic removal of carbamazepine (CBZ) was obtained in the FeS-S₂O₈^2– process. ● SO₄^•− and •OH were identified as the main radicals in the FeS-S₂O₈^2– process. ● Heterogeneous oxidation would be dominant first, followed by homogeneous reaction. ● Degradation pathway of CBZ was well elucidated by experiments and DFT calculations. As persulfate (S₂O₈^2–) is being increasingly used as an alternative oxidizing agent, developing low-cost and eco-friendly catalysts for efficient S₂O₈^2– activation is potentially useful for the treatment of wastewater containing refractory organic pollutant. In this study, the degradative features and mechanisms of carbamazepine (CBZ) were systematically investigated in a novel FeS- S₂O₈^2– process under near-neutral conditions. The results exhibited that CBZ can be effectively eliminated by the FeS-S₂O₈^2– process and the optimal conditions were: 250 mg/L FeS, 0.5 mmol/L S₂O₈^2–, and pH = 6.0. The existence of Cl⁻ (1 and 50 mmol/L) has little influence on the CBZ elimination, while both HCO₃⁻ and HPO₄²⁻ (1 and 50 mmol/L) significantly suppressed the CBZ removal in the FeS-S₂O₈^2– process. CBZ could be degraded via a radical mechanism in the FeS-S₂O₈^2– process, the working radical species (i.e., SO₄^•− and •OH) were efficiently formed via the promoted decomposition of S₂O₈^2– by the surface Fe²⁺ on the FeS and the dissolved ferrous ions in solution. Based on the identified oxidized products and Fukui index calculations, a possible degradation pathway of CBZ was speculated. More importantly, a two-stage oxidation mechanism of CBZ elimination was speculated in the FeS-S₂O₈^2– process, the activation of S₂O₈^2– by the surface-active Fe^(II) of FeS dominated in the initial 5 min, while homogeneous oxidation reactions played more essential parts than others in the following reaction stage (5–60 min). Overall, this study demonstrated that the FeS-S₂O₈^2– process is capable of removing CBZ from water efficiently.     

UV/H2O2/Fe-FeOxH2x-3和UV/H2O2工艺降解水中富里酸的研究

采用硼氢化钠还原法制备核-壳结构的Fe-FeO_xH_2x-3复合材料，研究了富里酸在UV/H₂O₂和UV/H₂O₂/Fe-FeO_xH_2x-3两种不同反应体系下的降解情况。结果表明，核-壳结构Fe-FeO_xH_2x-3的存在，提高了UV/H₂O₂降解富里酸的反应速率，TOC去除达到84%。采用XAD树脂吸附法对反应前后的富里酸进行化学分级表征，结果表明，富里酸经反应后憎水酸（HoA）、弱憎水酸（WHoA）和憎水中性物质（HoN）都有所减少，进而转化为亲水性物质（HiM）；用超滤膜法对富里酸进行物理分级表征，考察了富里酸在反应前后分子量分布的变化情况。同时，富里酸经过反应后生成的中间产物降低了三氯甲烷生成趋势。     

中国水稻土有机和无机碳的空间分布特征

农业土壤碳库对陆地生态系统碳循环的研究具有重要意义。水稻土是中国主要的耕作土壤,在土壤碳固定研究中具有现实意义。文章根据最近建成的中国1∶100万数字化土壤图和全国1490个水稻土剖面数据,估算我国水稻土碳密度和储量,并进一步分亚类和区域研究了水稻土碳库的分布特征。结果表明,中国水稻土面积为45.69×104km2,占我国土壤总面积的4.92%。中国水稻土无机碳的分布面积为5.93×104km2,仅占水稻土总面积的13%。水稻土碳密度具有高度的空间变异性,水稻土剖面0~100cm有机碳密度介于0.53kg·m-2~446.2kg·m-2之间,无机碳密度介于0.05kg·m-2~90.03kg·m-2。水稻土表层0~20cm有机碳密度介于0.17kg·m-2~55.38kg·m-2之间,无机碳密度介于0.01kg·m-2~21.85kg·m-2。中国水稻土剖面0~100cm和表层0~20cm碳总储量分别为5.39Pg和1.79Pg。水稻土碳储量以有机碳为主,约占水稻土碳总储量的95%,水稻土剖面0~100cm和表层0~20cm有机碳储量分别为5.09Pg和1.72Pg。水稻土无机碳储量较低,仅占水稻土碳总储量的5%左右,水稻土剖面0~100cm和表层0~20cm无机碳储量分别为0.30Pg和0.07Pg。     

公路重金属污染的形态特征及其解吸、吸持能力探讨

以宁-杭公路南京段为例,对公路环境土壤介质中重金属污染叠加的研究表明,研究区已形成污染的元素为Pb,Co和Cr,污染晕带沿公路延伸方向展布,自公路起向其两侧强度逐渐减弱,扩散范围为140—150m,污染重金属元素有效态占其总含量的3.4—60.6％,主要以交换态和Fe-Mn氧化物态存在。土壤对研究区重金属元素的吸持能力:Pb>Co>Cu>Mn>V>Ni,Cr;重金属在土壤中的解吸能力:V>Co>Pb,污染叠加重金属来源主要为公路机动车辆燃料和轮胎中和所含微量重金属成份。     

羟丙基壳聚糖纳米微粒的制备及其对Ni2+的吸附研究

通过在碱性条件下将羟丙基引入到壳聚糖分子上,再利用离子凝胶法制备羟丙基壳聚糖(HCS)纳米微粒.结果表明,HCS溶液的质量浓度为0.8～2.0 mg/mL、多聚磷酸钠(TPP)的质量浓度为0.4～1.5 mg/mL时,均可以生成HCS纳米微粒.粒径分布表明,HCS纳米微粒主要粒径约为200～300 nm,粒径分布较窄....     

利用TM影像反演广州市气溶胶光学厚度空间分布

利用2005年7月18日摄录的广州市TM影像,在相关研究基础上建立了适合于复杂大气状况城市尺度的气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth,AOD)反演模型,研究了广州市30m空间分辨率的AOD空同分布,并与同期的广州市地面9个空气质量监测站的PM10浓度进行比较.结果表明,利用TM影像较好地反演了广州市AOD空间分布.地形、植被、建成区分布是影响广州市AOD空间分布的主要因素,AOD按照高山植被区、靠近建成区的山地植被区、建成区与平原植被区的顺序逐渐增加.地面监测的PM10浓度与AOD的相关系数为0.717,基于TM影像反演的AOD可较好地反映当日地面污染物PM10的空间分布.     

北京与伦敦空气中气态污染物的比对研究

城市空气质量问题已经引起广泛关注.通过对中英2个大城市北京与伦敦 2004 年 8 月～2005 年12 月空气中气态污染物 O3、NOx、SO2 和 CO 浓度变化的分析与对比发现:参照世界卫生组织空气质最准则、欧盟空气质量标准、美国国家空气质量标准或国家空气质量二级标准,北京O3、NO2、SO2和 CO 浓度的超标天数或时数明显高于伦敦.观测期内,北京 O3、NOx、SO2 和 CO 浓度明显高于伦敦,平均值分别是 17.9±22.1×10-9、72.4±76.1×10-9、19.5±21.8×10-9、2 004.6±1 509.8×10-9与10.8±9.9×10-9、54,6±38.9×10-9、1.8±2.2×10-9、372.3±235.0×10-9.两城市 O3 统计日变化形式均表现为白天高、夜晚低,峰值出现在午后 14:00 左右,日较差分别为 31.5±30.9×10-9与 11.1±7.7×10-9;NO、NO2、SO2 和 CO 呈双峰态日变化,峰值出现在交通的早高峰与晚高峰附近.北京 O3 最高值出现在夏季,而伦敦出现在春季;但两城市NOx、SO2 和 CO 最高值均出现在冬季.北京与伦敦的NO2与 NO 呈显著线性相关,且斜率与截距十分相似,分别是 1.25 和 1.28 与 28.1 和 23.2;同时两城市 CO/NOx 比率明显高于 SO2/NO 分别为 14.0、4.5 与 0.13、0.03.由此可以判断:对于两城市空气污染问题,交通源的贡献要远大于点源;但点源也对两城市空气质量造成影响.此外,连续逆温的天气是造成重污染事件的原因.