南极冰表面上ClONO2与Cl-的反应机理研究

 采用密度泛函理论计算方法B3LYP和基组6-31G(d,p),对ClONO₂+Cl-(H₂O)_n^→Cl₂+NO₃^-(H₂O)_n(n=0,1,2)的反应机理进行了理论计算研究.研究发现,随着参与反应的水分子数n的增加,反应活化能垒降低.计算结果表明,在冰表面上,水一方面通过氢键的参与形成环形团簇复合物降低活化能;另一方面,水分子作为桥,辅助分子间质子发生迁移,加快反应进程,对反应起到一定的催化作用.这与实验观察到的结果相一致.     

Effect of Cl- on photosynthetic bicarbonate uptake in two cyanobacteria Microcystis aeruginosa and Synechocystis PCC6803

Photosynthetic inorganic carbon utilization was investigated in two cyanobacteria Microcystis aeruginosa and Synechocystis PCC6803 grown in standing culture. Photosynthetic rates for the two algae reached about 10 times the theoretical CO₂ supply rate at low dissolved inorganic carbon (DIC) of 100 μmol/L, and the rates were unaffected by the addition of 20 mmol/L Na⁺, indicating that the two algae possessed Na+-independent HCO^-₃ utilization for photosynthesis under low DIC. Their photo- synthetic rates at low DIC were inhibited by higher Cl^- and the degrees of inhibition were increased with the rise of CI^- concentration, and in the presence of Diphenylamine-2-carboxylate (DPC), a reported Cl^- channel inhibitor, the rates decreased by 74%－82%, implying that putative DPC-sensitive Cl^- channels participate in Na+-independent HCO₃^- uptake for photosynthesis. The experiment of intracellular 14C-DIC accumulation for photosynthesis showed that internal DIC pools decreased by about 80% with 200 μmol/L DPC and by 64%－70% with 100 mmol/L Cl^-. The experiment of chlorophyll a fluorescence quenching showed that initial rates and extents of fluorescence quenching obviously decreased with 200 μmol/L DPC or 100 mmol/L Cl^-. The two experiments gave further evidence that putative DPC-sen- sitive Cl^- channels participate in Na+-independent HCO^-₃ uptake for photosynthesis in the two algae grown in standing culture.     

Pitzer理论在高浓碱性体系电解质溶解度计算中的应用

将Pitzer理论HW公式应用于高浓碱性体系溶解度计算，认为Pitzer多元相互作用系数是离子强度的函数，对HW公式进行了修改，并对Na⁺||OH^-,Cl^-,SO^2-₄—H₂O体系进行了相平衡实验研究.结合溶解平衡常数计算公式和HW公式，文中从实验值拟合出多元相互作用系数θ，ψ与离子强度的函数关系式，并将得到的函数关系式应用于文中研究体系溶解度计算，计算值与文献值平均误差为2.34%，最小误差为0.18%，说明修改的Pitzer方程适用于高浓碱性体系溶解度计算.扩大了Pitzer模型的应用范围.     

氮磷水平对细基江蓠氮、磷吸收及生长的影响

为了解氮（N）、磷（P）水平对细基江蓠（Gracilaria tenuistipitata）植物营养生理生态特征的影响,以亚热带大型海藻细基江蓠为原材料,研究不同N、P浓度条件下细基江蓠的生长,净化吸收N、P及其之间的相互关系。结果表明：细基江蓠的相对生长速率随着N、P浓度的增加而升高,但藻体增重幅度跟营养盐浓度不成正比,在N和P初始浓度分别为160 μmol·L^-1和10 μmol·L^-1时增幅最大,N、P水平和N/P明显影响细基江蓠的生长。在低N、P浓度条件下细基江蓠对N、P的去除率更高,P₄组（N=64 μmol·L^-1、P=4 μmol·L^-1）对PO₄^3--P去除率高达96.8%,对NH₄⁺-N和NO₃^--N的去除率也表现出类似特征。细基江蓠在高N/P组对P的去除率高,在低N/P组对N的去除率高,N、P胁迫对细基江蓠的营养盐去除率有明显影响。各实验组中细基江蓠对PO₄^3--P、NO₃^--N和NH₄⁺-N的吸收速率随着初始营养盐浓度的增加而升高,分别在PO₄^3--P初始浓度为25 μmol·L^-1,无机氮（NO₃^--N：NH₄⁺-N浓度比为1：1）初始浓度为200 μmol·L^-1时吸收速率最大。适应富营养环境的细基江蓠倾向于按Redfield比吸收N、P,偏离Redfield比则对细基江蓠的生长有明显的抑制效应。细基江蓠对N、P高去除率的特性使其成为富营养化水质修复的潜在优良种类。     

应用高分辨率MARGA监测分析南京北郊PM2.5中水溶性离子特征

利用MARGA仪器在线观测资料,分析了南京北郊春季大气水溶性离子浓度时间变化特征、水溶性离子之间相关性及其影响因子,为外绝缘设备污秽放电现象和放电机理研究、防污闪措施的制定提供有效参考。结果表明：(1)水溶性离子浓度顺序为NO_3->SO_42->NH₄₊>K₊>Cl_->Mg₂₊>Na₊>Ca₂₊,NO_3-、SO_42-、NH₄₊是水溶性离子的主要成分;白天水溶性离子浓度大于夜间离子浓度,且白天离子浓度变幅大于夜间离子浓度变幅;(2)主要水溶性离子之间具有较好的同源性,水溶性离子中阴离子主要与NH₊结合;水溶性离子主要为细粒子,且NO_3-、SO_42-、NH₄₊、Cl_-对空气污染影响较大;(3)风速和风频越大,风对水溶性离子的稀释作用越强,离子浓度下降越快;降水对水溶性离子具有清除作用,沉降率随降水量、持续时间的增大而增大;二次离子的主要生成方式是液相氧化反应;湿润空气有利于Cl_-、Na₊、K₊、Mg₂₊溶解,增大离子浓度,但使Ca₂₊浓度减小;温度升高有利于离子扩散。     

非金属离子对S31603不锈钢表面锈蚀的影响

S31603不锈钢具有优异的耐腐蚀性能,广泛应用于化工、沿海设施等领域。在使用过程中,长期经历内部应力、苛刻环境的腐蚀作用。其中,水溶液中的离子对S31603不锈钢的耐腐蚀性能有着重要影响。通过分析锈蚀S31603不锈钢的微观形貌、元素组成及化学状态等,研究非金属离子对其表面锈蚀的影响。结果表明,NO³⁻、NO²⁻、SO₄²⁻对S31603不锈钢锈蚀起关键作用,Cl^-起辅助作用,且锈蚀主要发生在S31603不锈钢与水溶液长期接触的界面。通过对锈蚀表面进行物质鉴定,发现锈蚀表面含有Fe₂(SO₄)₃、FeSO₄、CrO₂等多种化合物。     

生物法同时脱除高温烟气中SO2和NOx的实验研究

 对采用生物膜填料塔处理高温烟气中的SO₂和NO_x进行了实验研究,结果表明,生物膜填料塔能够有效地同时去除高温烟气中的SO₂和NO_x.在65 ℃,循环液流量4.0~7.0 L/h,pH=1.5,停留时间150 s,SO₂进气质量浓度2 000~3 000 mg/m³,NO_x进气质量浓度500~1 000 mg/m³的操作条件下,生物膜填料塔对SO₂的去除率可达99.9%以上,对NO_x的去除率为60.2%.     

Iron fractions in the apoplast of intact root tips of Zea mays L. seedlings affected by nitrogen form

The effects of ammonium (NH₄⁺-N ) and nitrate ( NO₃^--N ) were examined on Fe fractions and FeCN (ferricyanide) reductase activity in intact root tips (0—3 cm) of young maize (Zea mays L. cv. Lenz) in solution culture by using short-term experiment under controlled Fe deficiency conditions (containing high HCO₃^- concentration in preculture solution). The results showed that Fe(Ⅱ) concentrations in root tip apoplast of maize were only 20—40 nmol/g FW which accounted for 7%—13% of total Fe. Most of Fe in root tips existed as Fe(Ⅲ) compounds. Imposition of the roots to NH₄⁺-N or NO₃^--N for 60 min led to an increase of Fe(Ⅱ) in root tip apoplast. NH₄⁺-N led to an increased concentration of Fe(Ⅱ) and exchangeable Fe (Fe(Ⅱ) and Fe (Ⅲ)) in root tips, while NO₃^--N increased FeCN reductase activity. The relationship between pH and Fe fractions, FeCN reductase activity was also discussed.     

CoFe2O4-Al2O3复合材料的制备及其在含日落黄废水处理中的应用

制备了铁酸钴-氧化铝（CoFe₂O₄-Al₂O₃）复合材料,并采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、比表面积和孔径分析仪对多孔CoFe₂O₄-Al₂O₃复合材料的物相和形貌进行了分析. 利用制备的CoFe₂O₄-Al₂O₃复合材料活化过硫酸氢钾（PMS）来降解废水溶液中的日落黄（SY）,通过研究CoFe₂O₄-Al₂O₃材料制备过程中Co²⁺,Fe³⁺和Al³⁺的物质的量之比、煅烧温度和时长对材料催化性能的影响,发现Co²⁺,Fe³⁺和Al³⁺的最佳物质的量之比为1:2:12,最佳煅烧温度为400 ℃和最佳煅烧时长为3 h. 对采用在最优条件下制得的CoFe₂O₄-Al₂O₃复合材料作为催化剂,PMS氧化降解含日落黄废水进行研究,考察了pH值、温度、不同体系、PMS用量、CoFe₂O₄-Al₂O₃材料用量和一些阴离子对日落黄降解的影响. 结果表明：在pH=7,温度为55 ℃条件下,用0.1 g催化剂和0.125 g PMS能使100 mL质量浓度为0.6 g·L^-1的日落黄溶液在30 min内降解率达到99.5%. 同时,碳酸氢根负离子（HCO₃^-）和硝酸根负离子（NO₃^-）的加入抑制了日落黄的降解,而Cl^-则能促进日落黄的降解. 此外,在进行4次循环使用后,CoFe₂O₄-Al₂O₃仍表现出很好的催化性能,日落黄去除效果仍能达到90%以上.     

滇池水-沉积物界面氮分布特点及其对控制蓝藻水华的意义

 造成水体富营养化的污染源可以分为外源和内源,当湖泊的外源得到控制以后,内源营养盐的释放仍然可以发生富营养化,甚至爆发藻类水华.研究营养物质在水-沉积物界面的地球化学行为,对于控制水体富营养化和水华爆发具有重要意义.以滇池为研究对象,测定了间隙水和上覆水中总氮(TN)、氨态氮(NH₄⁺-N)、硝态氮(NO₃^--N)和有机氮(ON)的质量浓度.结果表明:①无论在草海还是外海,间隙水中TN,NH₄⁺-N及ON质量浓度均高于上覆水,说明底泥中的氮元素有向水体中扩散的趋势;②草海上覆水及间隙水中TN,NH₄⁺-N和NO₃^--N质量浓度均高于外海,其受污染的程度比外海高.研究揭示了滇池底泥中氮分布区域和垂直变化特征,阐明了内源氮负荷在湖泊富营养化中所起的作用.     

流动注射分析法测定水样中的NO2--N和NO3--N

采用流动注射技术测定水样中的NO-/2-N和NO-/3-N.以N-(1-萘基)乙烯二胺盐酸盐和对氨基苯磺酸为显色剂,在540nm下比色测定NO-/2-N的含量.水样中的NO-/3-N,在稀醋酸条件下用锌粉将其预还原成NO-/2-N后,也在上述相同的条件下测定其含量.NO-/2-N的检出限为0.005×10-/6,NO-/3-N的检出限为0.05×10-/6,分析速度为65次/小时.     

不同菠菜基因型硝酸盐积累与氮吸收、利用效率的比较

采用不同硝态氮(NO_3~--N)浓度水培试验,比较4个菠菜基因型(菠10号、菠13号、菠18号及菠57号)硝酸盐积累和氮素利用效率的差异.结果表明,0.5和15 mmol·L-1NO_3~--N浓度水平下,菠13号硝酸盐含量均最高,菠10号硝酸盐含量最低,菠18号硝酸盐含量在低硝态氮处理下与菠13号差异不显著,高硝态氮处理下与菠57号差异不显著,介于菠13号与菠10号之间.菠13号15NO_3~--N吸收速率在高、低硝态氮浓度水平下均显著高于其他基因型,而其氮素生理利用效率(Nut E)、氮素利用效率指数(NUR)显著低于菠18和菠57号;菠18和菠57号地上部分干重(SDW)、硝酸还原酶活性、Nut E、NUR显著高于菠13号和菠10号,而15NO_3~--N吸收速率低于菠13号;菠10号地上部分干重、硝酸还原酶活性、Nut E、NUR显著低于菠18和菠57号,15NO_3~--N吸收速率及氮素吸收效率(Nup E)显著低于菠13号.综上,不同菠菜基因型的硝酸盐积累和氮素利用效率存在差异,供试材料中菠57号在高、低硝态氮浓度下均具有较高的Nut E和较低的硝酸盐含量,可用于菠菜高产优质品种选育.     

有效微生物(EM)在中华绒螯蟹养殖中的应用

为探讨有效微生物( EM)对蟹塘水质和螃蟹成活率的改善作用,在南京市高淳区螃蟹文化园开展了EM应用试验研究。试验结果表明：在中华绒螯蟹养殖过程中投加EM,能有效降低水体中污染物的质量浓度,提高螃蟹成活率,但EM投加质量浓度不宜过大。当籽( EM)=1.5 mg/L时,蟹塘水体中NH+4-N、NO-2-N、COD和TP的质量浓度比不投加EM的对照塘降低12.7%~29.2%,螃蟹成活率提高2.4%;籽( EM)=6.0 mg/L时,NH+4-N、COD和TP的质量浓度分别降低1.1%、14.4%、0.03%,而NO-2-N 升高15.6%,螃蟹成活率升高1.0%。由此可见,当 EM 投加质量浓度过高(6.0 mg/L)时,水质指标及成活率改善效果不如EM投加质量浓度较低时(1.5 mg/L),且会引起NO-2-N的累积。     

生物滞留系统去除氮的影响因素研究

传统雨水生物滞留系统对氮的去除很不稳定,为了提高硝氮和总氮的去除效果,尝试在生物滞留系统底部增加内部淹没区,提供所需的缺氧环境并延长系统内雨水的停留时间,改善系统的除氮能力。对有淹没区运行条件下进水有机物浓度和滞留时间除氮的影响进行了试验。结果表明系统在有淹没区和无淹没区运行条件下,对NH₄₊-N的平均去除率均在90%以上。无淹没区时系统对NO_3--N的去除率为21%。有淹没区时(滞留时间2 h)系统对NO_3--N和TN的去除作用显著提高到74%和78%。淹没运行时进水中COD浓度可以显著影响NO_3--N的去除效果,当COD浓度为0-100 mg/L,NO_3--N(7-9 mg/L)去除率随COD浓度的增加而显著升高。滞留时间对NO_3--N去除效果的影响较为明显,滞留时间从1 h增加到8 h,系统的NO_3--N平均去除率从21%增加到93%。     

UV/H2O2作用下冰中苯酚的光转化及其与羟基自由基的关系

在UV和H₂O₂作用下考察pH值、 光强、 H₂O₂初始浓度和无机离子等对冰中苯酚光解的影响, 并利用二甲基亚砜（DMSO）捕获体系中生成的
羟基自由基（·OH）研究·OH对冰中苯酚光解的影响. 实验结果表明: H₂O₂可显著促进冰中产生·OH及苯酚光解; 改变光强、 pH值和H₂O₂的初始浓度, 苯酚的光解率随体系中·OH浓度的增加而增大; 加入NO^-₂和NO^-₃可抑制体系中产生·OH及苯酚光解; 加入SO^2-₄不影响体系中·OH的产生及苯酚光解; 加入CO^2-₃和HCO^-₃可抑制体系中产生·OH, 但对苯酚光解影响较小, 这是由于体系中产生了其他自由基所致.     

铁氨氧化在环境系统中的研究进展及其应用性探究

近年来,厌氧氨氧化耦合Fe(III)还原过程(Feammox)作为一种新型的脱氮技术,在环境系统中被广泛发现和研究。Feammox从热力学角度分析在不同环境中(高地土壤、水稻土、河岸沉积物、湿地沉积物)的代谢产物不同(N₂、NO_2^-、NO_3^-)。环境因素影响着Feammox脱氮效果,本文从铁电极、pH、溶解氧(DO)、温度、Fe(III)浓度等方面探讨Feammox的过程控制。对于Feammox过程中的作用微生物还缺乏统一定论,其中尤以铁还原菌、Acidimicrobiaceae bacterium A6、厌氧氨氧化菌属为主要代表。本文就Feammox反应机理、影响因素、微生物多样性及工程适用性分析角度来归纳总结近年来的研究进展及应用型探究,并对未来发展和应用进行展望。     

"十二五"期间广西酸雨污染变化特征分析

为了解"十二五"期间广西酸雨污染特征及变化趋势情况,利用"十二五"期间广西全区14个市的大气降水监测数据,通过pH值、酸雨频率、降水离子组分3方面数据统计并分析其变化趋势。"十二五"期间广西酸雨污染主要为弱酸性酸雨,其次为酸性酸雨,重酸性酸雨污染占比不足20%,较少有严重酸性酸雨;降水酸度总体呈减弱趋势,酸雨频率呈波动下降趋势,5年期间城市酸雨污染整体呈减轻趋势;酸雨区域主要集中在桂北、桂西部地区,东南部由酸雨区域变为非酸雨区域,酸雨区域面积有所减少;降水中SO24-离子当量浓度逐年下降,NO3-离子当量浓度呈上升趋势,SO24-/NO3-的比值呈现显著下降趋势,广西酸雨污染特征由硫酸型向硫酸与硝酸混合型酸雨过渡。广西的酸雨污染略有减轻趋势,这与广西近年来的环境治理取得的成效有关。     

有机海水围塘养殖生态系统氮磷的变化规律及相关性研究

为了解海水围塘养殖区氮磷的变化规律以及围塘养殖对水环境的影响,以沿海滩涂地区的海水围塘养殖池为研究案例,定点监测了虾-鱼-贝混合养殖池和对虾单养池的无机氮(氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐)、总氮、磷酸盐、总磷和高锰酸盐指数等指标,并分析了该养殖区各种水化学要素在养殖期间的变化特征以及它们之间的相关性。研究结果表明:两种养殖方式下水环境中无机氮之间的转化是完全的,在高溶解氧时硝酸盐氮含量始终较高,而在混合养殖中,硝酸盐氮是该养殖区水体无机氮的主要存在形态;混养池中总磷和总氮、磷酸盐均正相关,与无机氮之间无相关;而单养区总磷也与总氮显著正相关,但与磷酸盐和无机氮无相关;在混养区对总氮主要作用的是物理过程,单养区则是物理过程和化学过程同时起作用;对NH3+-N的影响虽然同是物理过程起作用,但混养区是盐度,而单养区是pH值和溶解氧;影响磷的各种形态变化的主要是化学过程起作用,但在单养区对PO43--P的影响还有pH值;通过采用有机养殖技术,围塘养殖的水质基本符合养殖要求标准,说明有机养殖、混合养殖等可以减少环境污染,应加强对这方面养殖技术的推广和应用。     

滹沱河地下水超采区人工回灌的水岩相互作用模拟

人工回灌条件下回灌水与地下水混合带的水岩相互作用是决定地下水水质演化和含水层发生化学堵塞的关键过程。为研究人工回灌对滹沱河地下水超采区水质演化的影响,以石家庄市人工回灌场地为例,利用石津灌渠水作为回灌水源,通过室内实验结合反向水文地球化学模拟揭示回灌层位地表水与地下水混合带的水-岩相互作用机理。结果显示：混合带水的TDS（total dissolved solids）变化特征表现为先增大后缓慢降低,且地表水占比越大、含水介质粒径越细,则其变幅越大;混合带水中主要离子质量浓度变化特征受混合、碳酸平衡、溶解-沉淀、阳离子交换及硝化作用控制,其中K⁺、Ca²⁺、SO₄^2-质量浓度主要受溶解-沉淀作用控制,Na⁺、Cl^-、HCO₃^-、NO₃^-质量浓度主要受混合NO₃^-作用控制,Mg²⁺质量浓度主要受阳离子交换作用...