HCO_3^-对海生颗石藻细胞表面钙化和CO_2固定作用的研究

颗石藻（ＥｍｉｌｉａｎｉａｈｕｘｌｅｙｉＨａｙｕａｎｄＭｏｈｌｅｒ）是海洋浮游生物中生物量最大的普生性种群。在添加了２０ｍｍｏｌ／ＬＨＣＯ－３的ＥＳＭ培养液中生长的Ｅ．ｈｕｘｌｅｙｉ，细胞表面形成颗石片落所固定的碳酸钙与细胞合成的有机质干重比达２．４７∶１，在不添加ＨＣＯ－３的ＥＳＭ培养液中生长的Ｅ．ｈｕｘｌｅｙｉ，细胞表面的碳酸钙与细胞合成的有机质干重比为０．０５∶１，脂类含量达细胞干重的１８６％。细胞钙化实验和扫描电镜分析证实，培养液中ＨＣＯ－３离子是控制Ｅ．ｈｕｘｌｅｙｉ细胞钙化的主要因素，Ｅ．ｈｕｘｌｅｙｉ细胞除了具有光合作用途径利用和固定ＣＯ２外，在一定ＨＣＯ－３离子的浓度条件下还具有另一条固定ＣＯ２的途径，形成以ＣａＣＯ３为主要成分的钙质片落（颗石片落）。Ｅ．ｈｕｘｌｅｙｉ细胞热转化成烃实验结果显示，富含脂类的Ｅ．ｈｕｘｌｅｙｉ在３００℃热解时产出的“氯仿沥青Ａ”、饱和烃和芳烃的量很高，其饱和烃产量可达细胞干重的２．８％，是一般藻类产烃量的６～１５倍。研究结果初步显示，Ｅ．ｈｕｘｌｅｙｉ是开展碳循环的环境优化研究和可再生生物能源研究良好的实验生物系统。

煤层气产出水中高浓度Cl^-和HCO_3^-对活性氧化铝吸附F^-的热力学影响

通过室内试验模拟煤层气产出水中高浓度Cl-(1000 mg·L-1)和HCO-3(2000mg·L-1)对活性氧化铝吸附F-的热力学影响,并借助扫描电镜(SEM)分析活性氧化铝吸附F-前后表面性质变化,探讨高浓度Cl-和HCO-3对活性氧化铝吸附F-的影响.结果表明,活性氧化铝对F-的吸附反应属于吸热反应(ΔH>0),可自发进行(ΔG<0),熵驱动(ΔS>0)是吸附的主要推动力;当水中高浓度Cl-和HCO-3共存时,并不影响活性氧化铝对F-吸附反应的方向,但使吸附反应进行不彻底,吸附量降低.

近共心腔液体探测拉曼光谱系统的优化及CO_3^(2-)/HCO_3^-探测

海洋中碳循环研究对环境监测和资源探测有着重要意义,其中研究海水中的碳酸盐又是研究碳循环的重要环节,目前对海水中碳酸盐的测量没有直接的现场测量手段,传统海水中碳酸盐的探测主要采用间接探测方法,例如:向海水中加入磷酸,将海水中的碳酸盐转化为二氧化碳,然后再对二氧化碳进行探测。拉曼光谱作为一种可用于海水现场测量的技术,具有对海水中碳酸盐直接检测的潜力,但要在海洋探测中实际应用主要受限于灵敏度。针对海水中碳酸盐的检测需求,搭建了一套近共心腔液体拉曼光谱系统,利用软件分别对反射率为99.66%(@532 nm)、直径为25.4 mm的近共心腔的主要参数(腔镜的焦距、液体样品池两端窗片的厚度及间距)进行了模拟和优化,模拟结果显示:①对直径为25.4 mm的腔镜,焦距为25 mm时,反射次数最多;②对液体样品池光学窗片而言,厚度越小,样品池中心处的光斑越密集,总光通量越大;③液体样品池光学窗片距离越短,样品池中心处的光斑越密集,总光通量越大。基于模拟结果对近共心腔液体拉曼光谱系统优化后,在实验室配置了一系列浓度的碳酸氢根和碳酸根溶液进行测量,并对光谱进行二次微分和高斯滤波预处理,然后提取各浓度下碳酸根和碳酸氢根的峰强信息,建立定标曲线。结果显示:碳酸根、碳酸氢根的拉曼信号强度与其浓度之间线性关系良好,R^2分别为0.994和0.998。按照3倍信噪比计算系统对碳酸根和碳酸氢根检测限,结果分别为0.06和0.38 mmol·L^(-1),检测限低于海水中碳酸根和碳酸氢根浓度(海水中碳酸根浓度约为0.2 mmol·L^(-1),碳酸氢根浓度约为2.0 mmol·L^(-1))。该系统灵敏度比目前报道的海洋现场探测拉曼光谱系统提高了10倍以上,为下一步海水中碳酸根和碳酸氢根的现场探测提供了可能。

引滦河道中水质偏碱的起因研究

通过分析揭示引滦河道ｐＨ值偏高的主要区域在于桥水库内，并分别从引滦河道流域内的岩石、土壤对地面水中溶质的影响、地下水运移及地面水中浮游植物的光合作用对水体ｐＨ值的影响等几方面寻找原因。经研究确定水体中藻类的光合作用是ｐＨ升高的主要原因。水中较高的氮、磷使藻类大量繁殖，而藻类在光合作用过程中，吸收二氧化碳，放出氧气，从而影响水中ＨＣＯ－３，ＣＯ２和ＯＨ－的平衡。

无机碳与雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)细胞调节物质

以单细胞雨生红球藻为材料 ,采用酸碱滴定和CO2 加富通气培养微藻的方法 ,对旧液中HCO-3 和CO2 -3 浓度变化以及对红球藻细胞生长的影响进行了研究。结果表明 ,旧液具有限制红球藻细胞生长和诱导细胞转化的作用。同时 ,旧液中无机碳离子浓度明显高于新液。培养液中富含CO2 -3 时 ,各细胞数量与CO2 -3 浓度呈正相关 ,相关系数为 0 .88。溶液中仅有HCO-3 时 ,各细胞数与HCO-3 浓度也呈正相关性。因此 ,排除了CO2 -3 和HCO-3 作为旧液中的调节物质 ,限制红球藻细胞生长和诱导细胞转化的可能性。旧液乙酸乙酯提取物生物检测实验表明 ,在粗提取物中有降低细胞增长和诱导细胞转化的活性 ,表明调节物质能溶于有机相 ,也反过来证实无机碳离子不是旧液中的调节物质。DNA含量和倍性分析结果表明 ,红球藻游动细胞DNA复制可以加倍后不经过原生质分裂就可以再次进行 ,因此推测旧液中的调节物质对原生质分裂过程产生抑制作用 ,而不对DNA复制过程产生抑制作用。

Co_2(CO)_8红外光谱及羰基钴氢催化活性的理论研究

在B3LYP 6 31G 水平上对Co2 (CO) 8红外光谱及烯烃氢甲酰化催化反应的催化活性中间体HCo(CO) 4和HCo(CO) 3 的结构进行了优化及相关计算 ,结果表明 :( 1)Co2 (CO) 8的两种稳定构象态分别具有C2v和D3d对称性 ,计算所得的结构数据与实验值具有极好的一致性。C2v对称性的Co2 (CO) 8比D3d对称性的Co2 (CO) 8的能量低 2 8 80kJ mol;( 2 )C2v对称性的Co2 (CO) 8的红外吸收峰的计算结果与实验值极为接近 ;( 3)催化反应的活性中间体HCo(CO) 4和HCo(CO) 3 的稳定构象态分别具有C3v和C2v对称性 ,其中HCo(CO) 3 比HCo(CO) 4具有更高的催化活性 ;( 4 )催化反应中乙烯与HCo(CO) 3 形成了相对稳定的π配合物 ,该配合物中π配键的键能约为 10 0 80kJ mol。

碳酸氢铵和食盐制纯碱工业中间产物的分析

研究了由碳酸氢铵和食盐为原料生产纯碱的中控分析方法。生产过程中 ,中间产物母液中共存的离子有Na+ 、HCO- 3 、CO2 - 3 、NH+ 4 、Cl- ,其中Na+ 采用钠离子选择性电极测定 ,此文主要研究了其余四种离子的滴定分析法。

青海盐湖碳源/汇功能初探

应用静态箱-气相色谱法和化学分析法对青海东台吉乃尔盐湖(硫酸盐型)及茶卡盐湖(氯化物型)新生盐壳、盐壳、河岸淤泥的碳通量和相应区域的盐份及水份CO3-2、HCO3-含量进行了测定,以探索青海盐湖在地球碳循环中的作用。结果表明:东台吉乃尔盐湖为碳的弱汇,其碳的吸收能力为40.2g.m-2.a-1～94.5g.m-2.a-1;茶卡盐湖为碳的弱源,其碳的释放能力为16.2g.m-2.a-1～110.1g.m-2.a-1。东台吉乃尔盐湖CO3-2、HCO3-含量新生盐壳分层特征差异不显著;而盐壳CO3-2、HCO3-含量为0～10cm显著高于30～40cm,其余各层差异不显著(p<0.05)。茶卡盐湖CO 3-2含量东台吉乃尔盐湖新生盐壳,但与东台吉乃尔盐湖盐壳之间未达到显著性差异(p<0.05)。茶卡盐湖河流入口处水份中HCO3-含量显著低于该盐湖新生盐壳,而CO3-2未检测出。研究仅是一次对青海盐湖碳平衡问题的初步探索,其碳源/汇效应受到盐湖类型、碳的吸收释放能力、盐层的发展阶段以及盐产品生产加工和去向等诸多环节的影响。