河流锶元素及其同位素地球化学研究现状与问题

文章系统阐述了近30年来河流锶元素及其同位素地球化学研究方面取得的进展、现状及目前存在的问题,这些问题主要包括:河流锶同位素比值对于源岩的解释问题、河流锶元素含量及其同位素组成的全球参比值问题、不同的端元输入对河流锶元素及其同位素组成的影响以及不同制约因素及研究方法对河流锶元素及其同位素组成的影响等问题。根据目前的研究资料,笔者指出在进行河流锶元素及其同位素地球化学研究过程中应当:(1)考虑矿物岩石在风化过程中锶元素的释放特征及其同位素演化规律;(2)结合同位素地球化学及雨水化学方法对大气及人类活动输入对河流锶元素及其同位素组成的贡献进行校正;(3)开展主要流域的研究工作,尤其是不同构造、地质及气候背景条件不同流域间的对比研究,建立河流锶元素及其同位素组成区域参比值;(4)在研究方法上,应该对区域内降雨、岩石、土壤、沉积物及地下水中的锶元素及其同位素地球化学特征进行系统分析,包括不同形态的锶元素及其同位素地球化学特征的研究。     

有机化学实验教学中的污染控制

基础化学实验涉及学科专业门类多,实验排放大量的各种各样的污染物,大多没有进行处理就直接排放,针对目前现状,论述有机化学实验教学中污染控制的重要性,通过采用性质实验压缩化、经典合成小量化、实验资源循环化手段,充分发挥学生的主体作用,培养学生的创新能力,逐步减少有机实验污巢,实现有机实验绿色化的设想。     

Using polarized muons as ultrasensitive spin labels in free radical chemistry

In a chemical sense, the positive muon is a light proton. It is obtained at the ports of accelerators in beams with a spin polarization of 100%, which makes it a highly sensitive probe of matter. The muonium atom is a light hydrogen isotope, nine times lighter than H, with a muon as its nucleus. It reacts the same way as H, and by addition to double bonds it is implemented in free radicals in which the muon serves as a fully polarized spin label. It is reviewed here how the muon can be used to obtain information about muonium and radical reaction rates, radical structure, dynamics, and local environments. It can even tell us what a fragrance molecule does in a shampoo.     

基于量子化学分析表面活性剂对不同煤种润湿机理的影响*

为研究不同类型表面活性剂对煤润湿性的调控机理,首先将所选煤样的润湿性与煤样成分进行关联分析,然后采用透过高度法实验及量子化学计算相结合的方法研究表面活性剂对煤样润湿性的影响效果及机理。结果表明:煤的润湿性与煤中固有水分、灰分呈正相关关系,与煤中固定碳呈负相关关系;所选取的4种表面活性剂的加入会降低褐煤的亲水性,而对长焰煤、焦煤和无烟煤亲水性有提升作用,并且十二烷基硫酸钠对于这3种煤样亲水性的提升作用最为明显;表面活性剂分子、水分子及煤分子的表面静电势分布共同决定了表面活性剂对煤浸润性的影响。     

光化学降解有机磷农药研究进展

光化学降解有机磷农药是一种高效、无二次污染的非生物转化过程,也是有机磷农药在环境中的主要降解途径.本文通过介绍光化学方法降解有机磷农药的基本原理、有机磷农药的主要光化学反应类型、光化学降解过程中光敏(猝灭)剂的作用及影响光化学反应的因素,分析了今后光化学降解有机磷农药研究中需要关注的问题,提出将有机磷农药的光催化氧化技术与其他方法相结合,研发高效、经济的新技术是今后农药残留降解技术研究的重点.     

气候变暖背景下典型冰川储量变化及其特征 ——以天山乌鲁木齐河源1号冰川为例

冰储量变化与冰川水资源变化及其对河川径流的贡献有密切关系。论文以天山乌鲁木齐河源1号冰川为例,基于雷达测厚、冰川测图等多年实测资料,通过GIS技术,计算出该冰川不同时期的储量值,并对其变化特征进行分析。结果表明,乌鲁木齐河源1号冰川1962、1981、1986、2001和2006年的储量分别为10 736.7×10⁴、10 296.2×10⁴、9 989.4×10⁴ m³、8 797.9×10⁴和8 115.0×10⁴ m³。1962-2006年44 a间,在气候变暖背景下,冰储量亏损24.4%,厚度减薄12.1%,面积减小14.0%,最大长度缩短7.6%,且均呈加速趋势。1981年之前,冰川面积和长度的减小是造成冰储量减少的主要原因;1981-2001年,冰川厚度、面积、长度的减小共同造成储量的减少,面积的缩小仍是主导因素;2001年以后,冰川厚度的减薄成为冰储量减少的主要因素。     

有机物的结构——活性/性质定量关系及其在环境化学和环境毒理学中的应用

有机物结构-活性定量关系研究(QSAR,Quantitative Structure-Activity Relationship)用于环境化学和环境毒理学领域取得了引人注目的成功。有机污染物在环境中的行为,尤其在生物体内的富集和致毒是环境化学和环境毒理学的主要研究方向之一。QSAR法可以从已有的大量情报中最大量地提取有关环境污染物结构—活性关系进行深入的研究。     

近50 a气候变化背景下青藏高原冰川和湖泊变化

论文综述了近年来青藏高原冰川和湖泊变化研究取得的成果,并特别着重于冰川和湖泊变化的相互关系论述。在全球变暖背景下,近几十年青藏高原冰川以退缩为主,湖泊水量以增加为主。论文一方面对青藏高原冰川末端退缩、冰川面积和冰川储量变化方面的研究成果进行了综合分析,探讨了冰川变化的时空特征;另一方面从湖泊面积和水位与水量变化探讨了湖泊变化的时空规律。结果表明青藏高原冰川退缩的幅度总体上呈从青藏高原外缘向内陆呈减小的变化态势,受冰川融水补给比较大的湖泊近期面积扩张、水位上升明显。最后指出了青藏高原冰川、湖泊变化研究中存在的问题及今后的发展趋势。     

Formation of secondary inorganic aerosol in a frigid urban atmosphere

•Harbin showed relatively high threshold RH (80%) for apparent increase of SOR. •The observed SOR were at the lower end of the ratios from Beijing’s winter. •Temperature-dependent increase of NOR was sharper than that of SOR. • NOR increased with stronger biomass burning impact but SOR was largely unchanged. Formation of secondary inorganic aerosol (SIA) was investigated during a six-month long heating season in Harbin, China. Enhanced sulfate formation was observed at high relative humidity (RH), with the same threshold RH (80%) for both colder and warmer measurement periods. Compared to wintertime results from Beijing, the threshold RH was considerably higher in Harbin, whereas the RH-dependent enhancement of sulfur oxidation ratio (SOR) was less significant. In addition, the high RH events were rarely encountered, and for other periods, the SOR were typically as low as ~0.1. Therefore, the sulfate formation was considered inefficient in this study. After excluding the several cases with high RH, both SOR and the nitrogen oxidation ratio (NOR) exhibited increasing trends as the temperature increased, with the increase of NOR being sharper. The nitrate to sulfate ratio tended to increase with increasing temperature as well. Based on a semi-quantitative approach, this trend was attributed primarily to the temperature-dependent variations of precursors including SO₂ and NO₂. The influence of biomass burning emissions on SIA formation was also evident. With stronger impact of biomass burning, an enhancement in NOR was observed whereas SOR was largely unchanged. The different patterns were identified as the dominant driver of the larger nitrate to sulfate ratios measured at higher concentrations of fine particulate matter.     

水体中羟基自由基介导的三氯卡班氧化机制的量子化学研究

因羟基自由基引发的初始反应对于研究高级氧化过程中有机污染物的转化至关重要.本研究采用量子化学计算探究羟基自由基与三氯卡班加成与抽氢反应的机理,并利用ECOSAR软件预测并评价产物的生态毒性.结果表明,除C₁₄位点加成反应外,其它反应过程均为放热 反应;反应活化自由能为6.55~23.5 kcal·mol^-1,其中,最小值和最大值分别为C₂₀和C₁₄位点的加成反应;同时,C₁、C₃、C₂₅和C₁₄位点的加成反应与三氯卡班的脱氯或C—N的断裂存在协同.进一步动力学研究结果显示,加成与抽氢反应的总速率为2.27×10⁸ L·mol^-1·s^-1,其中,速率最大和最小的反应分别为C₂₀（1.11×10⁸ L·mol^-1·s^-1）和C₁₄（1.30×10^-5 L·mol^-1·s^-1）位点的加成,并且加成反应占主要通道（74.8%）,尤以C₂₀位点的加成产物最为突出（49.0%）,以上研究与平均局部离子化能计算结果相一致.生态毒性评价结果虽然表明加成反应可有效脱毒,但大部分产物对 水生生物仍具有一定威胁.