Construction of carbon nanotube-based microcapsules by self-assembly

Carbon nanotubes possess unique structures and outstanding properties. However, dispersion and manipulation of carbon nanotubes in solvents severely limit their application. A solution is building carbon nanotube-based microcapsules that combine both the properties of carbon nanotubes and capsules. Carbon nanotube-based microcapsules have indeed great potential applications including catalysts, adsorbents, and controlled-release materials. Here, we built carbon nanotube-based microcapsules by electrostatic self-assembly to develop novel composite materials. The construction and morphology of microcapsules were characterized by Raman spectroscopy, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. Pre-films composed of poly(sodium 4-styrenesulfonate) and poly(diallyldimethylammoinum chloride) were assembled onto calcium carbonate (CaCO₃) microparticles to construct positive solid templates. The carboxylated carbon nanotubes were then successfully assembled on the CaCO₃ template using a self-assembly technique. Ethylene diamine tetraacetic acid (EDTA) was used as a powerful chelating agent to remove the CaCO₃ cores by chelation between EDTA and calcium, thus completing the construction of carbon nanotube-based hollow microcapsules. The spherical shapes of the microcapsules were well retained, and the carbon nanotubes were anchored evenly in the polyelectrolyte layers.     

钒胁迫对水稻幼苗生理生化和富集特性的影响

水稻（Oryza.sativa L.）是我国最重要的粮食作物之一,水稻产量占粮食总产量的一半以上,一旦水稻受到重金属污染,将会影响水稻植株的正常生长和生理特性。目前关于钒胁迫对水稻植株生理特性指标的影响方面报道较少。通过水培实验,研究了不同钒（V）质量浓度（0、4、8、12、16、20 mg·L-1）对水稻幼苗（Oryza.sativa L）生理生化和富集特性的影响。结果表明：随着V胁迫浓度的增加,叶绿素含量、可溶性蛋白含量、过氧化氢酶（CAT）活性、过氧化物酶（POD）活性、超氧化物歧化酶（SOD）等均呈现先上升、后下降的变化趋势。当ρ（V）≤12 mg·L-1,与对照相比较,叶绿素含量、可溶性蛋白含量和酶活性增大了135.3%、104.2%、77.8%（CAT）、84.5%（POD）和273.2%（SOD）;当ρ（V）〉12 mg·L-1,则分别降低37.2%、39.4%、41.1%、24.1%和24.5%。随着 V 胁迫浓度的增加,丙二醛（MDA）含量和细胞膜透性逐渐增大,与对照相比,分别增加了38.5%~289.3%、21.2%~303.2%,根系活力下降了10.9%~82.2%。可见,低ρ（V）（≤12 mg·L-1）对水稻幼苗的生长有一定的刺激作用,水稻幼苗自身保护酶表现出较强的自我调节能力;高ρ（V）（〉12 mg·L-1）明显抑制叶绿素和蛋白合成、抗氧化酶活性和根系活力,伤害了细胞质膜系统,影响水稻幼苗的生长发育。不同V浓度胁迫下,水稻幼苗累积的V含量为：根〉茎叶。随着V胁迫浓度增加,水稻幼苗各器官V含量增大,其中根部增幅远大于茎叶,当ρ（V）从5 mg·L-1增加到40 mg·L-1,与对照相比较,根部增加了0.98~25.3倍,茎叶部增加了0.26~4.74倍。生物富集系数（BF）先增加后降低,最大值为2.8408;迁移系数（TF）下降,最低值为0.1170,说明水稻对V有较强的富集能力,但迁移能力较低,积累的V主要富集在根部,可减轻V对地上部植物的危害。     

双齿许水蚤(Pseudodiaptomus dubia)对亚热带虾池Cu和Zn富集的研究

重金属污染是对虾养殖环境主要污染现象之一,查明重金属在环境中的迁移规律对养殖水质调控和对虾健康养殖具有重要意义。本文采用火焰原子吸收分光光度计测定在不同暴露时间下双齿许水蚤(Pseudodiaptomus dubia) 对Cu和Zn的富集量,研究了双齿许水蚤对Cu和Zn富集动力学,并探讨了温度和盐度对其富集的影响。结果表明：双齿许水蚤对Cu和Zn的富集过程均经历了快速、慢速和平衡3个阶段,实验24 h达到富集平衡;双齿许水蚤对Cu和Zn的富集动力学参数k_1(Cu)=0.077 < k_1(Zn)=0.272,BCF_(Cu)=0.344 < BCF_(Zn)=2.252,双齿许水蚤对Zn的富集速率和富集能力均大于Cu。温度对双齿许水蚤Cu和Zn富集的影响显著(p <0.05),最适温度范围为15~30 ℃;盐度对双齿许水蚤Zn富集的影响极显著(p <0.01),而对Cu富集的影响不显著(p >0.05),对Cu和Zn适宜的富集盐度范围为5~35。这些研究结果表明,双齿许水蚤对Cu和Zn均具有较强的富集能力。基于以上研究结果,在对虾养殖期间,应通过循环过滤设施去除受到重金属污染池塘中的浮游动物,从而减少幼虾对其摄食和量度体重金属的积累,降低食品安全隐患。     

6种苯系物对虾夷扇贝的生殖毒性作用

采用半静水式毒性试验,研究了6种苯系物(苯、甲苯、乙基苯、邻–二甲苯、间–二甲苯、对–二甲苯)对虾夷扇贝的生殖毒性作用。在水温(16±0.5)℃、盐度30.0、p H 8.0条件下,用0.5、2.5、12.5 mg·L-1的苯、甲苯、乙基苯、邻–二甲苯、间–二甲苯、对–二甲苯处理虾夷扇贝的精子、胚胎和幼体,观察6种苯系物对虾夷扇贝的精子活力、卵子受精率、胚胎延滞率、胚胎畸形率、孵化率、幼体畸形率的影响。同时通过透射电镜观察6种苯系物(2.5 mg·L-1)对虾夷扇贝精子超微结构的损伤作用。结果发现:不同浓度苯系物处理组与对照组(0.0 mg·L-1)相比,虾夷扇贝精子的运动时间、卵子受精率及胚胎孵化率显著降低;胚胎发育延滞率、胚胎畸形率和幼体畸形率显著增加为并与处理浓度之间存在显著的剂量—效应关系。以上结果表明实验浓度下,6种苯系物对虾夷扇贝具有较强的胚胎毒性和生殖毒性作用。通过电镜切片发现,2.5 mg·L-1的苯、甲苯、乙基苯、邻–二甲苯、间–二甲苯、对–二甲苯导致虾夷扇贝精子超微结构损伤,表现为:精子质膜断裂、部分溶解,线粒体质膜和内嵴断裂、部分溶解。苯系物对虾夷扇贝精子超微结构的损伤可能是影响其精子活力和降低卵子受精率的主要原因之一。上述结果为苯系物对海洋贝类的生殖毒性评价提供基础数据。     

生态环境的脆弱性对垃圾不适当处置的响应

垃圾的不适当处置,对生态环境的负面影响是多方面的。在上海、北京和石家庄等地研究表明,垃圾的随意处置,已经造成了许多环境污染问题:垃圾的污染成分包括“三氮”、COD、BOD、重金属离子、有机污染物等,这些污染物在包气带砂性土的侧向迁移距离约15 m,而在地下水中则可达到120 m/a,在地表水中影响距离可达200 多m,在粘性土中的垂向迁移一般在3 m以浅;Cd、Hg、As、F、Pb等有毒离子在垃圾处置场附近高梁粒的综合污染指数可达192-238,超过国家食品卫生标准高达650倍,在西瓜和甜瓜中,这些离子超标少的几倍,高的达100多或1300多倍;垃圾中COD、Cl-、NH4+、NO3-、NO2-等对地表水的单项污染指数高的达100多倍,并在静止的地表水呈现指数函数衰减;对地下水的单项污染指数高的可达340多倍,高出地下水三类标准100多倍,综合污染指数少的60,高的达170。     

国家重点实验室信息网络化的安全管理

探讨了国家重点实验室利用计算机网络通讯技术的飞速发展在创新性研究、国家安全等方面发挥越来越大作用之时所面临日益突出的网络安全管理问题.根据国家重点实验室网络的基本安全要求,分析了平台安全的体系结构,提出了安全技术产品或工具的具体部署图,来保证国家重点实验室在内部管理、学术交流和保密工作等方面能达到科学、高效和严密的预期效果.     

Ecological selection of bacterial taxa with larger genome sizes in response to polycyclic aromatic hydrocarbons stress

Polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) are ubiquitous priority pollutants that cause great damage to the natural environment and health. Average genome size in a community is critical for shedding light on microbiome’s functional response to pollution stress within an environment. Here, microcosms under different concentrations were performed to evaluate the selection of PAHs stress on the average genome size in a community. We found the distinct communities of significantly larger genome size w...     

调理剂在鸡粪锯末堆肥中的保氮效果

在自动高温堆肥装置中,进行了4种调理剂对鸡粪锯末高温堆肥中的保氮效果实验,分析了堆肥化不同时期各处理中的堆温、pH值、水溶性氨氮、水溶性有机氮、全氮和有机碳的变化.结果表明,几种调理剂的加人对高温堆肥的堆温、pH值、水溶性氨氮、水溶性有机氮、TN和OC指标都有影响.都可降低堆肥过程氮素的损失;对OC的分解都有一定的促进作用.特别是同时添加草炭和过磷酸钙使堆肥高温期延长了5d,使堆制初期和高温期的pH值分别降低了0.89pH单位和0.44pH单位,使OC的降解率增加了60.7%,且使堆制过程中氮素的损失率下降了65.1%,有明显的保氮效果;而单加草炭或过磷酸钙效果次之;加沸石效果不明显.     

基于机组受扰轨迹同调分群的实际电网解列配置

针对大型电网中区域性电网失稳的失步振荡问题,以华北2020年规划电网和东北电网2013年500 kV线路相间短路故障为研究对象,根据同调分群解列原理,提出了基于机组受扰轨迹同调分群的解列配置流程。结果表明:基于机组受扰轨迹同调分群的解列配置方法与常规解列配置方法相比,解列断面的设置思路更加清晰,并且,可以有效地解决多群振荡问题。     

二三道防线中切机措施对失步振荡中心的影响

电网多重故障下,二三道防线切机措施可能对失步振荡中心产生影响,并严重影响电力系统安全稳定运行。本文先从理论上分析得到二三道防线切机措施影响失步振荡中心迁移的规律,再以实际电网为研究对象,基于BPA仿真计算,研究多重故障下不同切机措施机组类型、位置、数量等差异对失步振荡中心的影响,并提出安控切机建议措施和高频切机优化方案。分析结果表明:在失步振荡过程中,二三道防线切机措施会影响失步振荡中心朝切机侧迁移。因此,在安控切机措施中应尽量避免切除振荡中心附近大容量火电机组,在高频切机方案中应先切除稳定性能较差的机组。