二氧化锰基纳米材料对重金属离子的去除及机理研究进展

重金属离子对人类健康和环境安全产生了严重威胁,因此重金属废水高效处理成为了环境领域最具挑战性的热点问题之一.二氧化锰(MnO_2)是一种环境友好型金属氧化物,具有来源广泛、成本低廉、形貌多样、晶型丰富、结构稳定、粒径可控等优异的性质,在重金属离子的去除应用上展现出巨大的潜力.近年来,人们利用MnO_2基纳米材料在重金属离子的有效治理方面开展了大量的研究.本文综述了MnO_2基纳米材料在重金属离子环境修复方面取得的研究进展,包括MnO_2的制备和改性方法,MnO_2基纳米材料在水溶液重金属离子去除中的应用及吸附作用机制,并对研究方向进行了总结和展望,旨在为进一步设计合成对重金属离子的吸附去除具有实际应用价值的MnO_2基纳米材料提供参考.     

高效液相色谱-三重四级杆/复合线性离子阱质谱法测定饮用水中22种邻苯二甲酸酯

建立了一种同时测定饮用水中22种邻苯二甲酸酯(PAEs)的高效液相色谱-三重四级杆/复合线性离子阱质谱方法:饮用水样品经针头过滤器过滤,选用Biphenyl液相色谱柱进行分离,以含0.1%甲酸的水溶液和含0.1%甲酸的甲醇溶液为流动相,电离模式为电喷雾正离子,选用多反应监测触发增强子离子扫描模式进行检测。结果表明,22种PAEs的灵敏度良好,定量限为0.001～0.1 μg/L。配制浓度为0.1～100.0 μg/L的混标溶液进行进样分析,分析结果显示,22种PAEs在该范围内的线性关系良好,相关系数均大于0.995,方法的平均回收率为82.9%～108.9%,相对标准偏差为0.9%～11.2%。同时,使用增强子离子扫描谱图进行搜库匹配,定性准确性高。该方法适用于饮用水中PAEs的检测。     

中国能源开采业碳排放脱钩效应情景模拟北大核心CSCDCSSCI

厘清能源开采中的碳脱钩问题,对于推动能源绿色开采和能源富集区高质量发展具有重要意义。本文基于广义迪氏指数分解模型和系统动力学模型,分析了能源开采业碳排放的主要驱动因素及脱钩效应,并通过情景模拟,评估了中国能源开采业碳脱钩的潜力,提出了能源绿色开采的政策建议。研究结果表明:①2009—2017年中国能源开采业碳排放呈现出先增后降趋势,2012年达到拐点5.26亿t后开始下降,2017年达3.65亿t。整体来看,产业规模效应对碳排放增长的贡献最大,能源强度效应也有部分贡献;投资效应、能耗效应、碳强度效应、技术效应与碳排放之间呈正相关关系,是主要的碳减排驱动因素。②基于能源-环境-经济的系统动力模型,能有效解释能源开采与碳脱钩效应之间的传导机理;碳强度效应、技术效应和碳排放因子是影响碳脱钩潜力的主要因素。2006—2017年间,中国能源开采业碳排放与GDP增长之间,除2008、2014—2016年表现为强脱钩,2009、2011年表现为扩张性负脱钩外,其余年份均表现为弱脱钩关系。③预计2020—2030年,中国煤炭、石油和天然气开采业碳排放与GDP增长之间,在基准情景下呈现出弱脱钩效应,在规划情景下自2014—2030年间均呈现出强脱钩效应;然而,碳排放与其能源产出之间,2021—2030年在基准情景下呈现扩张连接效应,在规划情景和对比情景下表现出程度不一的衰退脱钩效应。据此,未来中国能源开采业碳脱钩的政策重点,一方面应注重环境政策、税收政策、技术政策等政策变量间的协同作用,着力调整煤炭和石油天然气开采业的投资强度和产出规模,优化能源进口结构,进一步减少能源生产碳排放强度,提升能源绿色生产水平;另一方面,还应着力能源开采业能源消耗结构和能耗强度的调整,革新采掘技术和设备,以进一步降低碳强度,走高质量发展之路。     

CaO2及H2O2类Fenton降解土壤石油烃污染

采用H_2O_2/Fe(Ⅲ)/柠檬酸类Fenton体系和CaO_2/Fe(Ⅲ)/柠檬酸类Fenton体系修复土壤石油污染,考察了氧化剂种类、氧化剂投加量、 Fe(Ⅲ)浓度和柠檬酸浓度对柴油降解效果的影响,并进一步研究比较了CaO_2/Fe(Ⅲ)/柠檬酸和H_2O_2/Fe(Ⅲ)/柠檬酸2种修复方式对土壤原著微生物群落变化及豌豆植株生长所带来的生态毒性效应。单因素实验结果表明:在其他条件相同的情况下,CaO_2类Fenton降解柴油效果优于H_2O_2类Fenton降解效果;柴油降解率随着氧化剂投加量、Fe(Ⅲ)和柠檬酸浓度的增大呈现先增后降的趋势。当CaO_2浓度为166.67 mmol·L~(-1)、Fe(Ⅲ)浓度为27.78 mmol·L~(-1)、柠檬酸浓度为27.78 mmol·L~(-1)时,反应24 h后,土壤中柴油降解率达到44.14%。生态毒性实验表明:CaO_2类Fenton处理后土壤微生物群落的丰富度和多样性指数均有所提高,H_2O_2类Fenton处理后均有所降低,2种处理方式均在不同程度上改变了土壤微生物群落的优势菌门构成;CaO_2及H_2O_2类Fenton处理均抑制了豌豆植株的生长,发芽率、植株干重、株高、叶绿素含量等测试指标均下降,其中H_2O_2类Fenton处理的抑制效果更为明显。进一步分析可知,CaO_2类Fenton处理技术比H_2O_2类Fenton处理技术更适用于石油污染土壤修复。     

海洋碳汇渔业绿色发展空间外溢效应评价研究

海洋碳汇渔业绿色发展空间关联性及其外溢效应对于海水养殖业的有效协调和区域海洋环境的有效保护具有重要意义,科学估算沿海各省(自治区)海水养殖渔业碳汇量并探讨其空间相关性特征是制定差异化渔业碳汇发展政策的重要基础。根据2006—2016年中国大陆沿海9个省(自治区)的碳汇渔业资源清查数据,在检验和比较省域空间渔业碳汇总量相关性特征的基础上,运用空间计量模型分析了渔业碳汇的外溢效应及其影响因素。结果表明:①中国海水养殖渔业碳汇量整体上呈现上升趋势,但各省渔业碳汇量也存在明显差异。②研究期内的Moran's I指数整体呈现为"V"型的波动变化特征,渔业碳汇在省域空间分布上的差异性并不是随机的,而是具备显著的空间相关性。③海水养殖渔业碳汇存在明显的空间外溢效应,通过随机效应的杜宾模型分解后得出渔业产值、劳动力投入的直接效应为正,而渔业受灾面积和科研项目经费投入的直接效应为负;从间接效应来看,渔业产值在各省域间存在竞争与依存关系,海水养殖业劳动力投入和渔业技术推广的项目经费投入在各省域间存在互补关系。因此,中国沿海各省份在发挥海洋水产养殖业生态功能时,应当考虑省域区位因素,合理制定兼具差异化和协调性的海洋碳汇渔业发展政策。     

固相萃取-超高效液相色谱/三重四极杆质谱法同时测定地表水中8种亚硝胺类化合物

建立了固相萃取（SPE）-超高效液相色谱/三重四极杆串联质谱（UPLC-MS/MS）同时测定地表水中8种亚硝胺类化合物的方法。水样中目标物经椰壳活性炭固相萃取小柱吸附富集,小柱经氮气吹干后采用二氯甲烷洗脱。待测样品采用Atlantis T₃柱,以水-甲醇作为流动相进行梯度洗脱,大气压力化学电离源（APCI）正离子模式多反应监测方式（MRM）进行检测,内标法定量分析。8种目标物在相关线性范围内线性良好(r≥0.9950),地表水加标回收率为55.4%~90.4%,相对标准偏差为3.1%~14.3%,方法检出限为1.1 ~1.8 ng/L。本方法准确度和灵敏度高,适用于快速测定地表水中8种亚硝胺类化合物含量。     

苦味酸测定中关键问题的研究

目前测定苦味酸的国标方法为《生活饮用水标准检验方法有机物指标》(GB/T 5750.8—2006)中的衍生物-液液萃取-气相色谱法,在实际测试过程中,发现水样pH值和基质效应会影响苦味酸测定。当pH值为8~12时,生成的氯化苦响应强度变化不大;在pH约为13时,响应强度最大。水质中除腐殖酸、硝基甲烷及2,4,6-三硝基甲苯会影响苦味酸测定外,硝基酚类和甲基酚类同样起到正干扰作用,因此,国标方法不能全面和准确地测定水中的苦味酸含量。     

辽西北地区防风固沙服务空间流动与辐射效应

生态系统服务空间流动及其辐射区的研究,有助于明确生态系统服务供给区与辐射区之间的空间联系。基于修正风蚀方程模型(RWEQ)评估辽西北地区防风固沙空间分布格局,利用混合单颗粒拉格朗日整合轨迹(HYSPLIT)模型模拟辽西北地区防风固沙服务空间流动路径,识别与计算防风固沙服务的辐射区和辐射效应。结果表明,2020年辽西北地区防风固沙总量为1 220万t,防风固沙能力整体表现为西南部偏高、中部和东北部相对较低,防风固沙服务空间流动路径为195条,大部分向东北和东南方向扩散,两个方向分别为83和70条,占总数的78.46%,辐射范围主要涉及东北、华北及黄渤海海域。中国境内陆地部分辐射区面积为184.82万km²,防风固沙服务减少下风向沙尘量为597.78万t,受益地区包括内蒙古、黑龙江、吉林、山东、北京、河北和辽宁等11个省(区、市)。该研究对辽西北防护林工程防风固沙服务辐射效应实现了量化评估,可为筑牢该地区生态屏障提供决策依据。