降凝剂对原油蜡晶的影响

通过X射线衍射技术对原油加剂改性过程进行了定量研究,结果表明,加剂原油与未加剂原油形成的蜡晶类型一致,均为斜方晶体,但加剂原油的蜡晶比未加剂原油的蜡晶大;加剂原油蜡晶的晶面距离在不同方向上均比未加剂原油的蜡晶晶面距离小,表明加剂原油的蜡晶比未加剂原油的蜡晶更加致密,有利于改善原油的流动性;蜡晶在垂直于碳链方向上的晶面距离随着温度的升高而加大,而蜡晶在平行于碳链方向上的晶面距离与温度无关.     

水铁矿对土壤溶解性有机质的吸附固持作用

基于水解法将氯化铁和氢氧化钠合成了一种水铁矿,通过不同浓度水铁矿与土壤溶解性有机质（DOM）的混合避光培养实验,研究了水铁矿对土壤DOM的吸附固持作用。结果表明：在水铁矿浓度为10~30 g·L^-1范围内,水铁矿对土壤DOM的吸附能力与其浓度呈正相关。随着培养时间的延长,DOM的光谱斜率（S_275-295）显著降低,表明水铁矿优先吸附土壤DOM中的大分子芳香族化合物。三维荧光光谱耦合平行因子模型（EEM-PARAFAC）分析表明,土壤DOM包含类腐殖质组分（C1）（Ex/Em=240/410）、类色氨酸组分（C2）[Ex/Em=290（240）/350]及类酪氨酸组分（C3）（Ex/Em=270/300）3种荧光组分。3种组分荧光强度均随着培养时间延长呈现明显降低趋势,且类腐殖质组分的下降最为明显。被水铁矿吸附后,土壤DOM的腐殖化指数（HIX）显著降低且生物源指数（BIX）明显升高,表明随着吸附作用的进行,土壤DOM的腐殖质组分相对占比下降,而自生源组分相对占比上升。研究表明,水铁矿对土壤DOM有显著的吸附固持作用,且对大分子腐殖质物质吸附作用强于对小分子类蛋白组分,水铁矿对土壤DOM分子的固持作用能够提高土壤有机质的生物可利用度,改善土壤环境。     

铅对铁铝复合氧化物吸附铜的影响

复合氧化物对环境中的金属离子具有较高的吸附容量。但2种或多种金属离子共存条件下,复合氧化物的吸附行为仍缺乏全面的了解。本文通过批吸附试验方法,研究溶液中有无Pb~(2+)共存时,铁铝复合氧化物对Cu~(2+)吸附容量的影响。结果表明,当溶液中不存在Pb~(2+)时,Cu~(2+)在铁铝复合氧化物表面的Qmax为149.08 mg·g~(-1)。当溶液中Pb~(2+)和Cu~(2+)共存时,Cu~(2+)的Qmax降低到28.81 mg·g~(-1)。在pH值3～7的范围内,随着溶液pH值的升高,Cu~(2+)在铁铝复合氧化物表面的吸附量呈现逐渐增加的趋势。此外在相同的pH值条件下,Pb~(2+)的存在减少了吸附在氧化物表面的Cu~(2+)量。存在或不存在Pb~(2+)的情况下,Cu~(2+)在氧化物表面上的吸附动力学均遵循Elovich方程,并且在约120 min时达到吸附平衡。     

南方主要土壤中铁铝氧化物对土壤吸附Bt蛋白的影响

[目的]研究Bt蛋白与南方主要土壤(砖红壤、赤红壤、红壤和黄壤)的相互作用,探讨不同形态铁铝氧化物对吸附的影响.[方法]采用平衡吸附法研究Bt蛋白在不同土壤上的吸附特征,并用Langmuir方程进行拟合.[结果]Bt蛋白在去游离态铁铝砖红壤和红壤表面吸附曲线为H型,而在其它供试土壤表面的吸附曲线均为L型,可用Langmuir方程拟合;去除络合态铁铝土壤对Bt蛋白吸附量增加,而去除其它形态铁铝氧化物土壤上的吸附量均有不同程度的降低,且游离态铁铝对Bt蛋白吸附的影响最大;Bt蛋白在去除络合态铁铝土壤表面吸附亲和力最大,在去除游离态铁铝的供试土壤表面亲和力最小.[结论]除络合态铁铝外,游离态、非晶形态等铁铝氧化物能促进土壤对Bt蛋白的吸附,这将为Bt蛋白在土壤中环境风险评价提供参考.     

有机肥替代化肥对旱地小麦水氮利用及经济效益的影响

针对黄土高原旱地小麦化肥过量投入且经济效益低的问题,探究等养分原则下投入有机肥替代部分化肥对旱地小麦水、氮利用及经济效益的影响。通过2013—2016年的田间试验,研究农户施肥(PF)、监控施肥(MF)、有机无机肥配施(MCF)、生物有机肥无机肥配施(BCF)4种施肥措施对旱地冬小麦水分利用率、氮素利用率、产量形成及经济效益的影响。结果表明,无机肥配施有机肥和生物有机肥提高了土壤贮水能力,同时显著提高水分生产效率,较PF处理平均增长13.8%;化肥配施有机肥或生物有机肥显著提高了氮素利用效率,其中,BCF处理的氮素表观回收率、氮肥偏生产力和氮农学效率较PF处理分别提高了135.4%,143.4%和156.2%;由于氮、磷、钾肥的合理配施,MF处理的氮素利用率也有显著提高;有机无机肥配施提高了旱地冬小麦的籽粒产量和生物产量,其中,BCF处理显著提高了旱地冬小麦的公顷穗数和千粒质量,较PF处理分别提高22.4%和3.8%,进而增产22.1%;连续3 a有机肥替代部分化肥降低了冬小麦生产成本,同时提高了产量收入,年均纯收入达6 341元/hm~2,较农户模式平均增收52.2%。总体上,在监控定量施肥基础上,生物有机肥替代部分化肥可更好地提高旱地麦田水分生产效率和氮素利用率,同时可合理地构建小麦群体,促进产量形成,提高经济效益,其是适宜黄土旱塬麦区高产高效的施肥措施。     

几种合成铁锰铝氧化物对铜离子的吸附作用及其影响因素研究

应用平衡吸附法,研究了在不同的pH、离子强度、温度、Cu2 浓度及接触时间条件下,针铁矿、赤铁矿、δ-MnO2和三羟铝石对Cu2 的吸附作用.结果表明,随pH升高,几种氧化物对Cu2 的吸附率增大;针铁矿、赤铁矿和三羟铝石对Cu2 的吸附边界pH分别为4、5和4,而δ-MnO2的吸附边界pH不明显;随离子强度增大,针铁矿和赤铁矿对Cu2 的吸附量增加,而δ-MnO2和三羟铝石则降低;随Cu2 浓度增加,几种氧化物对Cu2 的吸附量增加,Langmuir方程的拟合效果最好.表观热力学参数指出.几种氧化物对Cu2 的吸附是自发、吸热和混乱度增加的过程;几种氧化物对Cu2 的吸附动力学过程可划分为快速和慢速反应阶段.Elovich方程更适于描述针铁矿和δ-MnO2对Cu2 的吸附动力学过程,双常数和抛物线扩散方程更适于赤铁矿,而一级动力学方程更适于三羟铝石.活化能和活化热力学参数指出,δ-MnO2对Cu2 吸附所需能量少、容易达到有序态,吸附速率大;而赤铁矿对Cu2 吸附所需能量多、不易达到有序态,吸附速率小.几种氧化物对Cu2 吸附的强弱顺序通常为δ-MnO2＞三羟铝石＞针铁矿＞赤铁矿.     

pH对溶液中Cu2+微观结构及Cu2+吸附对针铁矿微观结构的影响

应用延展X射线吸收精细结构（EXAFS）方法,初步研究了不同pH硝酸铜溶液中Cu^2＋的微观局域结构以及Cu^2＋吸附对针铁矿中Fe^3＋微观局域结构的影响,为阐明其环境行为提供理论依据。结果表明,不同pH（pH2和8）条件下,硝酸铜溶液中Cu^2＋离子的微观局域结构相同,Cu—O的配位数、键长和热无序度分别为4．3～4．4、1．95—1．96A和0．0056A^2,这种结构与Cu^2＋离子的Jahn—Teller效应有关;pH2条件下未发现Cu—Cu配位峰的存在,而pH8时则在2．40A附近出现了Cu—Cu的配位峰,说明这时已形成了相应的Cu的沉淀物。吸附Cu^2＋离子之前,针铁矿第一配位层Fe—O的配位数、键长和热无序度分别为6．2、1．98A和0．0083A^2;吸附Cu^2＋离子之后．针铁矿中Fe—O的配位数和键长未发生改变,但其热无序度增加。     

两种典型炭材料对微生物还原含砷水铁矿的影响及其机制研究

研究了活性炭和生物炭对Shewanella oneidensis MR-1还原含砷水铁矿过程的影响,并探究了这一过程中砷的释放、转化及其在次生矿物中的分布。研究结果表明:在培养初期活性炭和生物炭抑制了含砷水铁矿中铁的微生物还原过程,可能的原因是活性炭和生物炭抑制了菌的生长,荧光染色结果证实了这一过程;在培养中期,微生物逐渐适应培养环境,并使铁还原持续进行,培养结束时活性炭和生物炭显著增加了含砷水铁矿中铁还原的比例。培养基中的磷酸根通过置换作用使水铁矿中的部分砷释放至溶液,而微生物还原含砷水铁矿过程中,活性炭和生物炭抑制了溶液中砷的去除。此外,微生物还原含砷铁矿过程中,依次生成了蓝铁矿和菱铁矿两种次生矿物。SEM-EDX结果表明,在两种次生矿物中,砷主要被蓝铁矿固定。该结果有助于我们从氧化还原的角度评估活性炭和生物炭在农业环境应用过程中的环境效应。     

化肥减施下粪水替代对设施白菜氮利用与土壤氮盈余的影响

为促进丹江口水源涵养区绿色发展,提升氮素利用率,控制农业面源污染,利用田间小区试验,研究化肥减施及减施下粪水替代对设施白菜产量、土壤无机氮累积量及氮素盈余的影响。结果表明,化肥减施20%对设施白菜产量影响不显著,相同施氮量下粪水替代白菜产量显著高于化肥减施处理,可以提高白菜对氮的利用能力。土壤硝态氮累积量随种植茬数的增加呈增加趋势,且显著高于土壤铵态氮累积量。化肥减施处理氮素盈余量较常规施肥处理降低了23.38%,化肥减施粪水替代处理氮素盈余量比常规施肥处理降低了29.24%~30.65%,氮素盈余量与土壤有机质含量和土壤硝态氮累积量呈显著正相关。研究表明,化肥减施下粪水替代在保证设施白菜产量的同时,提高了氮素利用率,是降低氮素盈余的有效措施。