锁磷剂和增氧剂对沉积物内源污染物钴的吸附

为探究不同吸附材料(锁磷剂和增氧剂)对沉积物内源污染物Co的影响机制,以太湖梅梁湾为研究区域,设计3组室内模拟试验(对照组、增氧剂组及锁磷剂组),基于高分辨率平衡式间隙水采样(HR-Peeper)装置采集4个阶段(加入吸附材料后的第4天、30天、90天、150天)水样,解析原位覆盖条件下沉积物剖面溶解态Co、Fe(Ⅱ)、Mn的垂向分布特征及相互作用机制。结果表明：锁磷剂和增氧剂未造成水体中的pH值和Eh值的剧烈变化;沉积物剖面中溶解态Co质量浓度降低了1.29%～45.87%,且30 d时的吸附效果最好;增氧剂组及锁磷剂组沉积物-水界面Co释放通量较对照组分别降低了1.00μg/(m²·d)和1.19μg/(m²·d);沉积物剖面Co的释放受铁、锰的氧化还原控制,且主要受锰的氧化还原控制;增氧剂对钴的吸附效果优于锁磷剂,且有效吸附时间更久。     

摇蚊幼虫生物扰动对富营养化湖泊内源磷释放的影响

利用高分辨率的薄膜扩散梯度技术(Diffusive Gradients in Thin Films,DGT)和微电极技术,从微界面的角度研究了摇蚊扰动对沉积物中溶解氧(DO)、活性磷(Labile P)、活性铁(Labile Fe)及Labile P扩散通量的影响。研究发现摇蚊幼虫扰动增加了沉积物中溶解氧的渗透深度,降低了Labile P和Labile Fe的浓度,同时抑制了Labile P向上覆水中的释放。由于Labile P与Labile Fe显著相关(对照组R=0.672,P0.001;摇蚊组R=0.810,P0.001),可知Labile P的变化受DO和Labile Fe控制,即Labile Fe被氧化生成三价Fe(OOH),同时吸附Labile P,使得Labile P和Labile Fe同时降低。     

河流潜流带生物扰动对重金属铜(Cu)迁移的影响研究

生物扰动影响潜流带污染物的迁移并对水生生态系统造成威胁。以水丝蚓和摇蚊幼虫为扰动生物,利用21天室内微宇宙模拟实验确定两种生物及其不同密度扰动(0.5,1,1.5条/cm~2)以及组合扰动对上覆水和间隙水中铜(Cu)浓度和沉积物-水界面Cu扩散通量的影响。结果表明,水丝蚓的生物搬运和摇蚊幼虫的生物灌溉作用都促进上覆水和间隙水中Cu浓度显著提高。水丝蚓的生物搬运导致的向上输送促进了Cu由间隙水向上覆水中释放,而摇蚊幼虫的生物灌溉作用促进Cu由上覆水向间隙水迁移。混合组中摇蚊幼虫影响水丝蚓的向上搬运活动,减弱了Cu向上覆水的运动,有利于水体净化。生物密度对重金属Cu浓度和通量影响显著。水丝蚓扰动对重金属Cu的浓度和再分布的影响都与密度相关。间隙水中重金属浓度受水丝蚓和摇蚊幼虫的密度显著影响。研究结果可为潜流带重金属污染的防治提供参考。     

摇蚊幼虫扰动对沉积物-水微界面氧化还原特征的影响

生物扰动是影响沉积物-水微界面反应的重要因素,为了明确生物扰动作用对沉积物-水微界面氧化还原特征的影响机制,从环境微界面角度出发,以摇蚊幼虫为例,借助高分辨率的微电极系统解析沉积物-水微界面O_2、p H、氧化还原电位(Eh)的垂向分布特征。结果表明,摇蚊幼虫的生物扰动作用显著增加了沉积物-水微界面处的溶解氧浓度;降低了上覆水的p H值,提高了沉积物的p H值,且上覆水p H时空变化较大,沉积物p H值变化较小;廊道里O_2增加,使Eh值也相应地提高,而没有生物扰动到的地方Eh值偏低。摇蚊幼虫通过呼吸和摄食作用将富含氧气的上覆水引进廊道,充入的氧气改变了微界面的氧化还原条件。     

富营养化湖泊中铜锈环棱螺分解对钨迁移影响

以富营养化的太湖梅梁湾为研究对象,利用平面光极、高分辨率平衡式间隙水采样(HR-Peeper)装置和薄膜扩散梯度(DGT)技术获取沉积物水界面溶解氧(DO)二维平面和溶解态/生物有效态钨(W)一维垂向分布信息,分析铜锈环棱螺分解对太湖底泥中钨迁移的影响效应。试验结果表明:铜锈环棱螺死亡分解后会迅速降低沉积物水界面DO浓度,形成厌氧环境,引起间隙水及上覆水中溶解态钨质量浓度的增加,溶解态钨平均质量浓度增加幅度是对照组的28.92%～11446%,显著提升了沉积物水界面钨的生物有效性(DGT所测结果);与钨质量浓度变化类似,铜锈环棱螺分解前期(第8天)沉积物间隙水中铁、锰质量浓度同步增加且与钨浓度变化呈显著正相关(R2≥0.716,p<0.01)关系,水相中溶解态钨质量浓度增加是由厌氧环境下沉积物中铁锰氧化物还原溶解所致,分解后期(第16天和36天)间隙水中钨质量浓度的增加主要是由于铜锈环棱螺体内累积的钨释放所致。     

苦草对沉积物-水界面不同形态砷的削减

以富营养化底泥为研究对象,从环境微界面的角度出发,采用室内培养试验研究了常见沉水植物苦草对沉积物间隙水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的迁移转化影响及环境微界面行为,并评估了苦草对沉积物-水界面中As的去除效果。试验结果表明：苦草增加了沉积物中溶解氧的渗透深度,降低了pH值、有机质(UV₂₅₄)以及溶解态As、As(Ⅴ)、As(Ⅲ)、溶解态Fe(Ⅱ)和溶解态Mn的质量浓度;3种形态的As(溶解态As、As(Ⅴ)、As(Ⅲ))与溶解态Mn和UV₂₅₄显著相关,与溶解态Fe(Ⅱ)相关性较差;苦草对As(Ⅲ)的去除效果(69.5%)优于其对As(Ⅴ)的去除效果(64.6%)。     

水源水库沉积物磷形态分布及其释放特征

采用淡水沉积物中磷形态的标准测试方法（SMT）,分析测定了西安市汤峪水库表层沉积物中总磷及各形态磷的含量分布特征,并对该分级测定结果与间隙水水质及沉积物其他理化性质进行了相关性分析．结果表明,该水库表层沉积物中总磷（TP）含量为1215．03～1592．83μg／g;铁铝结合态磷（Fe／Al-P）平均值为241．34μg／g,其余形态磷中,钙结合态磷（Ca—P）为7111．98μg／g,有机磷（OP）为301．54μg／g．相关性分析方面,Fe／Al-P含量与间隙水中TOC浓度显著相关．环境变化会导致Fe／Al-P释放进入水体,当氧化还原条件降低时,结合态的磷会由于2价铁的溶出而释放到间隙水和上覆水中,是水库富营养化的潜在威胁．     

从红枫湖中沉积物磷赋存状况看沉积磷矿的赋存规律

本文在沉积磷形态分析、孔隙水化学、核素计年以及吸附解吸实验等的基础上,运用一维"反应;平流;扩散"模型,研究了红枫湖现代沉积过程中磷的沉积改造。结果表明:红枫湖现代沉积过程中,有机态磷的矿化分解和铁结合态磷的络合K溶解,是控制沉积物磷迁移转化动力学的主要机制。沉积物水界面附近有机磷的快速降解,可能克服沉积界面上铁氧化物对溶解磷的吸附缓冲,而形成向水体的磷酸盐迁移通量;自生磷灰石的沉积改造相对不明显,沉积磷向稳定形态含磷矿物(钙氟磷灰石)的转化过程同样不能影响红枫湖现代沉积过程中磷转化的质量平衡。     

湖泊疏浚后沉积物-水界面的环境特征及其微生物作用研究

采集东钱湖疏浚区和未疏浚区沉积物和上覆水模拟构建沉积物-水界面,并对比研究了微生物活性抑制和不抑制情况下模拟界面中的理化环境特征,铁、反应活性磷(SRP)从沉积物向水体的释放.结果显示当微生物活性未抑制时,疏浚实验组好氧能力、浊度均低于未疏浚实验组;实验9天后疏浚组pH出现显著下降;疏浚组和未疏浚组沉积物在厌氧条件下均会向上覆水中释放大量二价铁,未疏浚组释放能力更强;疏浚组上覆水中的SRP含量比未疏浚组低.当微生物活性被抑制后,各实验组好氧能力丧失,因此没有铁的显著释放;模拟系统的pH相对较高,疏浚组9天后pH下降也不如未抑制时明显;疏浚组上覆水浊度上升,而未疏浚组浊度下降;疏浚组水中的SRP含量显著升高,然而在未疏浚组未观察到该现象.这些结果暗示,湖泊疏浚可能具有提高溶解氧水平,降低磷释放的潜在作用;微生物可能改变水体中细小颗粒物的表面电位,进而影响到其沉降性能和水体浊度;疏浚后表层沉积物中的微生物在氧化还原性硫化物并释放氢离子以及降低磷释放的过程中有重要作用.     

纳米Fe3O4覆盖对沉积物-水界面钴和镍的吸附试验研究

为揭示纳米材料原位覆盖对表层沉积物重金属的影响规律,开展室内培养原位沉积物柱试验,利用微界面分析技术、高分辨率平衡式间隙水采集技术（HR-Peeper）和薄膜扩散梯度技术（DGT）,探究纳米Fe₃O₄原位覆盖对表层沉积物中Co、Ni释放的影响机制。试验结果表明:在纳米Fe₃O₄覆盖下沉积物pH值较对照组逐渐增大,Eh值先减小后增大;纳米Fe₃O₄覆盖可有效吸附间隙水中的溶解态Co和Ni,间隙水中的溶解态Co和Ni最大有效吸附率分别为27.07%及26.42%,有效影响深度分别为30 mm和10 mm;纳米Fe₃O₄覆盖有效抑制了沉积物中有效态Co和Ni向间隙水和上覆水扩散,沉积物中有效态Co和Ni含量分别降低了50.26%和15.31%。     

人机一体化系统的高级接口——大脑计算机接口

介绍了人机一体化系统的概念,提出大脑计算机接口是“人机耦合”型人机一体化系统关键技术。阐述了大脑计算机接口原理、大脑计算机接口系统硬件构成、大脑计算机接口技术的研究方法,大脑计算机接口技术的应用和展望,对BCI的研究和人机一体化系统和技术的发展具有重要意义。     

人机一体化系统的高级接口——大脑计算机接口

介绍了人机一体化系统的概念,提出大脑计算机接口是"人机耦合"型人机一体化系统关键技术.阐述了大脑计算机接口原理、大脑计算机接口系统硬件构成、大脑计算机接口技术的研究方法,大脑计算机接口技术的应用和展望,对BCI的研究和人机一体化系统和技术的发展具有重要意义.     

Structure of the actin-myosin interface

The topography of the rigor complex between F-actin and myosin heads (S1) has been investigated by carbodiimide zero-length cross-linking. The results demonstrate for the first time that the 95,000-molecular weight (95K) heavy chain of the myosin head enters into van der Waals contact with two neighbouring actin monomers; one is bound to the 50K domain and the other to the 20K domain of the myosin chain. The covalent F-actin-S1 complex can be isolated; it shows a vastly elevated Mg2+-ATPase. Each pair of actin subunits in the thin filament seems to act as a functional unit for specific binding of a myosin head and stimulation of its Mg2+-ATPase activity.     

具有串行口的段码液晶显示器模块与PIC单片机接口设计

本文以EDM091B与PIC16C72单片机接口为例,介绍了具有串行接口的段码液晶显示的实现方法,给出了硬件接口方案和软件流程图。     

三维可压两相流扩散界面模型的界面极限分析

主要讨论了三维可压两相流扩散界面模型-Navier-Stokes-Cahn-Hilliard（NSCH）方程组中接触界面厚度趋于零时的极限问题，通过渐近匹配展开的方法，从方程组解的渐近极限中推导出相应两相流的自由界面模型及界面条件。     

The microenvironment of the tumour-host interface

Throughout the entire process of cancer aetiology, progression and metastasis, the microenvironment of the local host tissue can be an active participant. Invasion occurs within a tumour-host microecology, where stroma and tumour cells exchange enzymes and cytokines that modify the local extracellular matrix, stimulate migration, and promote proliferation and survival. A new class of cancer therapies that targets this pathological communication interface between tumour cells and host cells is currently under development.     

Regulating the steric effect at the zero-dimensional interface

The regulation mechanism of a zero-dimensional interface towards a catalytic reaction in the setting of a single-atom catalyst has been elusive to researchers. In a recent article published in Journal of the American Chemical Society, Zeng and Zhou et al. differentiated the electronic and steric effects on the oxygen evolution reaction at two distinct zero-dimensional interfaces. The steric interaction resulted in the desired adsorption behavior of intermediates at the interface, which lowered the energy barrier to the rate-determining step (RDS) and thus facilitated the oxygen evolution reaction. For the first time, this work validated the impacts of electronic and steric effects on the atomic interface of catalysts by delicately designing the anchoring site of single atoms on the support. The elegant design concept presented in this work pushes the research field of interface engineering to the atomic level and blazes a trail for the rational development of high-performing catalysts.     

Colloidal nanocrystal synthesis and the organic-inorganic interface

Colloidal nanocrystals are solution-grown, nanometre-sized, inorganic particles that are stabilized by a layer of surfactants attached to their surface. The inorganic cores possess useful properties that are controlled by their composition, size and shape, and the surfactant coating ensures that these structures are easy to fabricate and process further into more complex structures. This combination of features makes colloidal nanocrystals attractive and promising building blocks for advanced materials and devices. Chemists are achieving ever more exquisite control over the composition, size, shape, crystal structure and surface properties of nanocrystals, thus setting the stage for fully exploiting the potential of these remarkable materials.