电场调控激光诱导石墨烯基重金属电化学检测装置的研制

为了快速、精准分析农田重金属,该文设计了一款基于施加电场与激光诱导石墨烯(laser-inducedgraphene,LIG)电极阵列的功能核酸比率电化学检测装置,用于农田中典型重金属离子Hg^(2+)、Pb^(2+)的分析。该装置主要包括电场施加模块与LIG电极阵列传感器两个部分,前者以AT89S52单片机作为主控芯片、DAC0832作为电压输出端口,设计单片机控制电压输出的电场施加装置,实现了可编程电压的稳定输出;后者则通过结合CO_(2)激光直写和环氧树脂转印技术,提出了LIG电极阵列的快速制备方法,并进一步构建了LIG基功能核酸比率电化学传感器。在检测过程中,通过调控施加电场的性质,该装置实现了Hg^(2+)、Pb^(2+)在传感器表面的快速特异性富集以及响应信号的稳定获取,其对Hg^(2+)、Pb^(2+)检测限分别低至8.5×10^(-12)mol/L(4.25×10^(-11)mg/L)和4.6×10^(-13)mol/L(2.22×10^(-12)mg/L),实现了农田灌溉用水中Hg^(2+)、Pb^(2+)的现场精准检测。该装置利用施加电场与LIG阵列传感器,实现了重金属离子的快速、精准、现场分析需求,对于农田环境重金属污染的监测及治理具有重要意义。

山区土地利用多功能时空分异特征及影响因素分析

研究少数民族山区的土地利用对其实现国土空间格局优化和脱贫致富具有重要的现实意义。该文以云南省南涧彝族自治县80个行政村为评价单元,基于"三生"功能理论构建评价指标体系,运用土地利用多功能测算模型、空间自相关和地理探测器等方法,系统分析2008-2017年该区域土地利用多功能时空分异特征和影响因素及其动态变化。结果表明:1)2008-2017年南涧彝族自治县土地利用多功能水平提升较快,生态功能水平最高,生产功能和生活功能变化幅度最大;2)2008-2017年南涧彝族自治县土地利用多功能空间分异明显,二级功能空间分布呈现不同的空间形态特征,土地利用多功能空间分布呈现"北高南低、一主两副"的格局;3)2008-2017年南涧彝族自治县土地利用多功能空间分异的影响因素变化较大,主导因素从自然资源禀赋转向社会经济和区域政策因素,其变化主要以增强型和稳定型为主,且存在5个增强型因素,4个稳定型因素和3个减弱型因素。

蔬菜废弃物与畜禽粪便联合好氧发酵挥发性有机物排放特征

为研究蔬菜废弃物与畜禽粪便联合好氧发酵过程产生的挥发性有机物(volatile organic compound,VOCs)及主要致臭物质,开展了蔬菜废弃物与畜禽粪便联合好氧发酵试验,采用气相色谱-质谱法和三点比较式臭袋法分析了好氧发酵升温、高温和降温阶段产生的VOCs种类和浓度及臭气浓度。结果表明,蔬菜废弃物与畜禽粪便联合好氧发酵过程共检出34种VOCs,其中芳香烃类化合物11种、烷烃7种、含硫化合物4种、酮类4种、卤烃类化合物3种、醇类2种、酯类2种、醛类1种;发酵升温期臭气浓度最大,达72 443,而在降温期产生的VOCs种类最多为29;在联合好氧发酵过程中主要致臭物质为甲硫醚、二甲二硫醚、二硫化碳、NH3和H2S,羰基硫、乙醛和苯乙烯仅在高温期产生且浓度较高;根据嗅阈值比值大小与最大浓度,需重点监测和控制恶臭物质的顺序是二甲二硫醚>H2S>NH3>甲硫醚。该研究结果为蔬菜废弃物与畜禽粪便联合好氧发酵过程中恶臭物质的监测和控制策略研究提供理论依据。