重金属离子对致癌性NDMA形成影响的实验与理论研究

重金属污染对环境和人体健康已造成严重威胁,N-亚硝基二甲胺(NDMA)作为具有强致癌性的环境污染物也引起了广泛的关注.本论文探讨了重金属离子Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)在模拟胃液中,对NDMA形成的影响;并运用密度泛函理论(DFT)计算方法研究了重金属离子的可能作用机理.实验研究中发现3种重金属离子均能促进NDMA的形成,而理论计算结果表明重金属离子与二甲胺之间的相互作用强于与亚硝酸之间的相互作用,而且重金属离子与二甲胺形成的中间体通过先失去氢质子,再与亚硝酸作用可以生成NDMA.此反应是一个放热过程,而且反应的能垒较低,由此推测重金属离子很可能是通过与二甲胺作用而促进NDMA的形成.     

新型环金属钌配合物的合成和Cu~(2+)、Hg~(2+)重金属离子对其吸收光谱的影响

合成和表征了基于2-苯基-4[(2-噻吩)乙烯基]吡啶的新型联吡啶钌配合物Ru-1,利用紫外-可见吸收光谱研究了Pb2+,Co2+,Ag+,Mn2+,Ni2+,Cd2+等重金属离子对Ru-1光谱的影响.结果表明:仅Cu2+,Hg2+的加入可引起Ru-1乙腈溶液颜色的变化,分别由红黑色变成无色及黄色,故Ru-1可用于CH3CN溶液中检测并肉眼识别Cu2+,Hg2+.     

南京北郊PM2.5中含碳物质和水溶性离子的污染特性

为了解南京市北郊四季细粒子中含碳组分与水溶性离子的污染特征及影响因素,于2012年8月~2013年6月期间在南京北郊采样点采集PM2.5样品。利用DRI Model 2001A热/光碳分析仪对有机碳(OC)与元素碳(EC)进行了测定。结果显示,PM2.5、OC、EC的质量浓度均是冬季最高、夏季最低,PM2.5的日平均值为122.7±75.2μg/m3,OC和EC的日平均值分别为(15.4±8.0)μg/m3和(3.6±1.8)μg/m3,含碳物质占PM2.5总质量的11%~40%。OC与EC在秋季和冬季有较好的相关性(r2分别为0.86和0.83),表明其来源相似;春季和夏季的相关性较低(r2分别为0.47和0.53),可能原因是有较多二次有机碳(SOC)生成致其来源复杂。利用EC示踪法对SOC的含量进行了估算,夏季SOC占OC的比例最高,达到了44.6%,可见高温与强烈的光照有利于SOC的形成。利用戴安离子色谱对PM2.5中的阴离子SO42-、NO3-、F-、Cl-、HCOO-、CH3COO-和C2O42-,阳离子Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+进行分析,结果表明,水溶性离子占PM2.5总质量的20%~60%,SO42-、NO3-、NH4+二次离子是南京市郊PM2.5中主要的无机离子。     

Cu（Ⅱ）在天然桃核粉上吸附行为的循环伏安法研究

以循环伏安法在优化条件下（pH=2.4,静止时间2s,扫速0.02V/s）研究了铜离子在天然桃核粉上的吸附行为。天然核桃粉对铜离子具有吸附富集的作用,铜离子的吸附动力学遵循Langmuir吸附动力学模型,获得表观一级吸附动力学常数为0.268min-1。等温吸附曲线符合高斯分布曲线,遵循Freudlich等温吸附模型,获得吸附的参数为KF=41.7,n=1.82。在核桃粉吸附后,氧化峰的电流值明显降低,表明天然核桃粉对重金属离子具有很强的吸附富集能力。天然桃核粉是一种优质廉价的生物质吸附剂,其自身含有天然的微孔结构并且含有氨基、羧基和酚羟基、巯基等多种官能团能够与重金属离子形成络合键,适用于铜等重金属离子吸附富集。     

自旋—自旋相互作用对红宝石零场分裂的贡献

本文引入自旋－自旋相互作用，计算了红宝石等３种三角晶体中Ｃｒ＾３＋离子的零场分裂，理论计算与实验值一致，研究表明，自旋－自旋相互作用对三角晶场中ｄ＾３离子零场分裂的不应忽略。     

Tm3+和Ln3+(Ln3+ = Yb3+, Er3+, Pr3+, Ho3+, Eu3+) 共掺氟化物纳米晶体的光谱学性质

应用激光光谱学及发光学的理论和方法研究了Tm³⁺/Ln3+(Ln³⁺=Yb³⁺, Er³⁺, Pr³⁺, Ho³⁺, Eu³⁺)离子在LaF3和LaOF纳米颗粒中的发光特性, 探讨了获得蓝绿光发射的方式, 分析了Tm3+离子的荧光发射对基质构成和共掺杂离子的依赖性质. 研究结果表明, 在氟化物纳米晶体中进行Tm³⁺和Ln³⁺(Ln³⁺ =Ho³⁺, Pr³⁺, Er³⁺, Eu³⁺)的共掺杂, 能有效地获得可见光发射, 显著提高荧光量子产率, 在太阳能光伏电池中具有很大的应用潜力.     

哈尔滨市大气中PM_(10)、PM_(2.5)质量浓度及金属离子分析

对哈尔滨市大气环境中的PM10、PM2.5进行了采集,并对质量浓度及离子成分进行了分析.实验结果表明,两种颗粒物均呈现了先减小后增大的特征,最高值出现在1月,质量浓度分别是178.85、130.10μg/m3,PM10在1、2、3、4、11、12月均超标,而PM2.5质量浓度则高出欧盟标准(15μg/m3)的2~8倍,另外,离子总质量浓度在8月达到了最低值,分别是42.73μg/m3和25.3μg/m3.PM10和PM2.5中离子成分占颗粒物总质量的比例均表现为中间高两边低的特点,最高含量出现在7月份,分别为67.7%和68.4%.根据相关系数的判别原则,PM10中表现为高度负相关的离子是Ca2+和F-、Ca2+和SO42+、Ca2+和NO3-;表现为高度正相关的离子是K+和Mg2+、K+和Cl-、M2+和Cl-、F-和SO42+、F-和NO3-、SO42+和NO3-,说明上述离子间有相似的污染来源.PM2.5中表现为高度正相关的离子是K+和Cl-、K+和SO42+、K+和NO3-、Mg2+和SO42+、F-和NO3-、SO42+和NO3-,与PM10中离子相关性规律不同.     

废水中总氰化物含量测定条件的研究

对异烟酸-吡唑啉酮(isonicotinic acid-pyrazolone)显色体系测定水溶液中微量氰化物(CN-)条件进行了实验考察。结果表明,在有多种共存金属离子如Fe3 、Fe2 、Pb2 、Cu2 、Hg2 、Ag 、S2-下,该显色体系可测定的下限为0.001 mg/L,在0.001~0.2 mg/L范围内符合比尔定律。实验重点考察了溶液中共存金属离子对测定干扰的影响,表明软酸离子(Cu2 、Hg 和Ag-)对测定有影响,证实了该体系测定CN-的应用条件和范围。     

代森铵对重金属铅镉在三峡库区消落带土壤中吸附-解吸的影响

为掌握农药代森铵存在时,三峡库区消落带土壤吸附-解吸铅镉离子的行为,采用振荡平衡法,研究了代森类农药种类、代森铵浓度、重金属离子浓度、电解质离子强度的影响.结果表明:常见代森类农药能提高土壤铅离子的吸附量,增强吸附顺序是代森锰锌>代森铵>代森锌; 农药种类能减少土壤对镉离子的吸附量,抑制吸附顺序是代森锌>代森铵>代森锰锌; 代森类农药能促进土壤解吸铅镉离子.土壤对铅离子的吸附量随代森铵浓度增加呈现先增加后减少,土壤对镉离子的吸附量随代森铵浓度增加而有所增加; 土壤对铅离子的解吸量随着代森铵浓度增加而降低,镉离子的解吸量反而增加.代森铵存在时,土壤对铅镉离子的吸附量和解吸量随铅镉离子浓度的增加而增加; 土壤对铅离子的吸附量随着电解质离子强度增加而降低,土壤对镉离子的吸附量正好相反,增加电解质离子强度,土壤对铅镉离子的解吸量逐渐增加.     

模拟大气氮沉降及短期氮沉降恢复对森林土壤酸化及养分的影响

通过野外模拟试验,研究氮沉降增加以及短期氮沉降恢复对杉木人工林土壤物理性质、pH值、NH4+-N、NO3--N、交换性钙、镁的影响。试验设计为5种处理,分别为N0(0kg·hm-2·a-1)、N1(60kg·hm-2·a-1)、N2(120kg·hm-2·a-1)、N3(240kg·hm-2·a-1)、Nr(氮沉降恢复),每个处理重复3次。以尿素[CO(NH2)2]作为氮源,每月以溶液方式对林地进行喷施。通过3年的处理后发现,氮沉降使土壤容重降低;0-20cm土层pH值出现短期的突增,而20-60cm则随氮沉降量的增大其酸化程度也越大;0-40cm土层中土壤NH4+-N含量从高到低的顺序比较为:N3>N2>N0>N1;40-60cm土层为:N3>N2>N1>N0,;土层中NO3--N含量从高到低的顺序为:N3>N2>N0>N1。氮沉降促进了土壤交换性钙和镁的增加。短期的氮沉降恢复过程中,土壤NH4+-N和NO3—N出现了显著的恢复特征;而土壤容重、pH值、交换性钙、镁也出现了一些恢复现象,但其特征并不显著。