大气PM_(2.5)在线监测仪对SO_4^(2-)、NO_3^-和NH_4^+的测定评价

通过两套大气细颗粒物(PM2.5)水溶性离子在线监测仪与蜂巢式固气分离器膜采样系统作对比,评估了在线监测仪器对主要水溶性组分SO24-、NO3-和NH4+的测定结果.美国URG公司生产的在线连续监测分析系统(AIM URG-9000B)对NH4+和NO3-的监测结果较好,但对SO24-的测定结果存在明显高估,其原因是AIM的平板溶蚀器系统无法完全去除大气中高浓度SO2,从而对SO24-的测定结果有干扰.为解决这一问题,进行了一系列实验,结果表明采用两个溶蚀器串联并用5 mmol.L-1H2O2+5 mmol.L-1NaOH混合溶液作吸收液时,高浓度的SO2(甚至达到260μg.m-3)可以被完全吸收而对SO24-的测定结果不产生影响.由荷兰能源研究所(ECN)、Metrohm和Applikon共同研制的在线气体组分及气溶胶监测系统(MARGA,ADI2080)对NH4+和SO24-的监测结果较好,可以满足实验要求;但NO3-的测定结果偏高,其准确性需作进一步评估.新型监测仪器在不同大气环境中投入使用前需进行对比测试,以确定其准确性和精确性.

黄瓜种子萌发对NO_3^-胁迫的响应及耐盐性评价

通过培养皿发芽试验,研究了0、14、98、182 mmol/L NO3-对7个黄瓜品种种子萌发的影响,并用隶属函数法对它们的耐盐性进行综合评价.结果表明:与对照相比较,14 mmol/L NO3-处理使7个黄瓜品种种子的相对发芽率、相对发芽指数、耐盐指数9、6 h后的鲜重、干重和超微弱发光(UWL)强度均增加,而98、182 mmol/L NO3-处理下这些指标均逐渐降低;各幼苗的电解质相对渗漏率在14 mmol/L NO3-处理后降低,而在98、182 mmol/LNO3-处理后其值逐渐增加;随着NO3-浓度的增加,各黄瓜品种的胚根总面积、总长度逐渐减少.各黄瓜品种半致死浓度值(LC50)以津园5号的最大(192.3 mmol/L),新秀4号的最小(105.0 mmol/L).不同黄瓜品种耐盐性的综合评价显示,津园5号、新泰密刺为耐盐品种,新秀4号、神农春五为盐敏感品种,其他为中度耐盐品种.

外源精胺对NO_3^-胁迫下黄瓜幼苗抗氧化酶活性及光合作用的影响

采用营养液培养方法,研究了添加不同浓度的精胺(Spm)对NO3-胁迫下黄瓜幼苗生长、叶片抗氧化酶活性及光合作用的影响。结果表明,140 mmol/L NO3-胁迫下,外加1 mmol/L Spm,10 d后,黄瓜幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著增加,电解质渗漏率和丙二醛(MDA)含量显著降低;气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和净光合速率(Pn)显著升高,气孔限制值(Ls)显著降低。说明1 mmol/L Spm处理能增强黄瓜幼苗对活性氧的清除能力,降低膜脂过氧化程度;降低气孔关闭,改善叶片的气体交换,幼苗生长势增加,对高浓度NO3-胁迫的抗性增强。当Spm浓度高达1.5~2 mmol/L时,与1mmol/L Spm相比,SOD、POD、APX、CAT活性均开始降低,电解质渗漏率和MDA含量增加,Gs、Ci和Pn显著降低,黄瓜幼苗生长受到抑制。可见,外加一定浓度的Spm可通过提高抗氧化酶活性、降低膜脂过氧化程度及改善光合作用来缓解NO3-胁迫对黄瓜幼苗的影响。

不同品种甜瓜种子萌发对NO_3^-胁迫的响应及耐盐性评价

【目的】分析不同品种甜瓜种子在NO_3^-胁迫条件下的发芽性状及耐盐性,为甜瓜耐盐品种资源的筛选、改良和利用提供理论依据。【方法】以IVF117、ZY20、IVF198、RX8、FT7和CL 6个甜瓜品种为试材,通过培养皿发芽试验,分析不同浓度NO_3^-胁迫对其种子萌发、芽苗性状、渗透调节和根系活力等指标的影响,利用隶属函数法综合评价不同品种的耐盐性。【结果】低浓度(67.0 mmol/L)NO_3^-胁迫对各品种甜瓜种子发芽率、发芽指数及芽苗主胚根长、下胚轴长、胚根鲜重、水含量、相对电解质渗漏率、根系活力及耐盐指数等指标的影响较小,高浓度(201.0 mmol/L)NO_3^-胁迫对各指标的抑制作用明显增强;不同浓度NO_3^-胁迫处理的甜瓜种子胚轴粗度及胚根干重差异不显著(P>0.05)。IVF117和ZY20种子的NO_3^-胁迫半致死浓度(LC50)较高,分别为229.36和182.57 mmol/L,CL的LC50最小,为124.34mmol/L。耐盐性综合评价结果表明,IVF117和ZY20对NO_3^-胁迫的耐受性较强,IVF198、RX8和FT7对NO_3^-胁迫的耐受性中等,CL对NO_3^-胁迫较敏感。【结论】IVF117和ZY20为耐盐性甜瓜品种,可在NO_3^-盐渍化区域种植,且可作为优异耐盐甜瓜基因种源利用;IVF198、RX8和FT7耐盐性中等,CL耐盐性较弱,有待在生产中进行耐盐性改良。

甜瓜种质资源芽苗期和幼苗期耐NO_3^-性评价及鉴定指标筛选

为筛选出耐盐性甜瓜材料和提供早期鉴定指标,利用150 mmol/L NO_3^-对23份甜瓜种质芽苗期和幼苗期进行胁迫处理,以多项指标盐害系数隶属函数值和总隶属函数值为依据,比较了2个时期不同种质的耐盐性,并进行了耐盐性鉴定指标的筛选。结果表明,不同甜瓜种质对NO_3^-胁迫处理的响应有明显差异,芽苗期和幼苗期耐盐性材料有4份相同,分别占芽苗期和幼苗期耐盐材料的57.14%和25.00%,耐盐和中等耐盐材料相同率为90.00%;并筛选出胚根干质量、主胚根长可作为芽苗期耐盐性鉴定指标,茎粗、根干质量、壮苗指数、叶绿素a+b/类胡萝卜素、地上部干质量可作为幼苗期耐盐性鉴定指标。

离子色谱法测定腊肠中NO_2^-和NO_3^-含量

研究腊肠中的NO2-和NO3-的离子色谱-电导检测测定方法。样品用超纯水超声波辅助提取,除去脂肪、蛋白质和大量的Cl-干扰后,用离子色谱进行测定。采用IonPac AS9-HC(4mm×250mm)分析柱以及相应的保护柱IonPac AG9-HC(4mm×50mm),以9.0mmol/LNa2CO3溶液为淋洗液。NO2-和NO3-的质量浓度与其峰面积具有很好的线性和重复性,其检出限分别为0.5、1.0mg/kg。

双氰胺与尿素共包被对NH_4^+硝化及NO_3^-淋溶的影响

通过研究硝化抑制剂双氰铵(DCD)和尿素共同包被后(此肥料简称CUD)二者在土壤中的溶出行为及硝化作用和NO3-淋溶的变化情况,探讨此类肥料减缓硝化作用和NO3-淋溶的机理,为此类肥料的开发和农业应用提供一定的理论依据。采用室内摸拟培养的方法开展:(1)CUD中尿素和DCD在土壤中的溶出行为。(2)尿素、DCD涂层尿素、包膜型尿素、CUD中N的硝化速率;采用土柱淋溶模拟方法研究尿素、DCD涂层尿素、包膜型尿素、CUD在土壤中转化后的NO3-的淋溶。CUD中尿素和DCD的溶出高峰期不同步,但包膜可减缓DCD的淋失。CUD中DCD具有良好的硝化抑制效果,培养后期土壤中具有较高的NH4+-N含量,改变培养期间NH4+-N和NO3--N的供应比率。相对于其它处理,施用CUD土壤较晚出现NO3-的大量淋失,且总体淋失量小于其它处理。尿素和DCD共包被后,DCD能更有效发挥作用,使土壤中肥料N的硝化作用减弱,相应减少NO3-淋失,此种肥料施用有利于提高N的利用效率和减缓环境污染。

外源蔗糖对NO_3^-胁迫下黄瓜幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

采用营养液培养试验,通过叶面喷施不同浓度(0、0.5、1、3、5 mmol/L)的蔗糖,研究外源蔗糖对NO3-胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片抗氧化酶活性的影响。结果表明,140 mmol/L NO3-胁迫下,外加1 mmol/L蔗糖处理后7 d,黄瓜幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著升高,丙二醛(MDA)含量显著降低,说明外加1 mmol/L蔗糖增强了黄瓜幼苗对活性氧的清除能力,降低了膜脂过氧化程度,幼苗生长势增加,对高浓度NO3-胁迫的抗性增强;当蔗糖浓度高达5 mmol/L处理后7 d,其叶片SOD、POD、CAT和APX活性均开始降低,MDA含量增加,黄瓜幼苗受害加重。

茶园土壤NO_3^--N含量与净硝化速率的研究

调查采集了我国130个茶园的土壤,用0.5 mol/L的K2SO4提取法和实验室恒温培养法分别测定了土壤NO3--N含量和净硝化速率。结果表明,茶园土壤NO3--N含量在0～286.8 mg/kg之间,平均为41.7 mg/kg,40.8%的土样低于20 mg/kg;土壤NO3--N浓度的高低主要取决于施氮量,与土壤净硝化速率相关性不显著,与pH呈二次方程关系:Y=738.0-289.9X+28.8X2(r2=0.2033,P<0.001)。土壤净硝化速率在-6.08～6.54 mg/kg.d之间,平均为1.62 mg/kg.d,变异系数高达119%;其中,10%的土壤净硝化速率低于零,表明这些土壤处于氮固定化状态中;土壤净硝化速率与施氮量呈显著正相关,与pH呈反函数方程关系:Y=10.14-33.96/X(r2=0.253,P<0.001)。文章对茶园土壤中NO3-积累、硝化作用与pH的关系等进行了讨论。

纯化腐植酸对NO_3^-胁迫下黄瓜种子萌发及生理生化特性的影响

以‘新泰密刺’和‘津优1号’黄瓜种子为试材,采用培养皿发芽方式,研究了添加纯化腐植酸PHA(添加浓度0、25、50、100、150mg·L^(-1))对NO_3^-胁迫下(75mmol·L^(-1))黄瓜种子萌发及幼芽抗氧化物酶活性的影响。结果表明:NO_3^-胁迫使黄瓜种子发芽率、主根长、侧根长、侧根数、下胚轴长度和粗度以及幼芽鲜质量明显减少;添加PHA处理使2个黄瓜品种的上述项目值都明显增加,表明部分缓解了NO_3^-胁迫。黄瓜种子发芽过程中,由于NO_3^-胁迫,幼芽的电解质渗漏率显著增加、子叶中α-淀粉酶活力下降、胚根脱氢酶活力增加;胚根和胚轴中丙二醛(MDA)及可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均增加。添加PHA后,幼芽的电解质渗漏率显著减小,随PHA浓度的增加,减小的差值变小;子叶中α-淀粉酶活性和胚根脱氢酶活性增加,添加PHA浓度高时呈下降趋势;胚根和胚轴中MDA含量减少,添加PHA浓度高时又有增加趋势;可溶性蛋白质含量增加,添加PHA浓度高时显示下降趋势;SOD、POD、CAT活性均呈下降趋势。黄瓜种子发芽受到NO_3^-胁迫时,都因PHA的添加而表现出不同程度对NO_3^-胁迫的正向缓解,使幼芽趋于正常。黄瓜种子发芽在NO_3^-胁迫添加PHA后的生理生化指标的变化也表现出品种和器官不同的感受性差异。该试验表明,以PHA添加100mg·L^(-1)处理对胁迫NO_3^-下黄瓜种子效果较佳。

不同浓度NO_3^-处理对小白菜生长、品质及抗氧化酶活性的影响

以小白菜为试验材料,利用水培方法,研究不同浓度NO3-处理对小白菜生长、品质及抗氧化酶活性的影响,为小白菜生产及施肥提供参考。结果表明:随NO3-浓度的增加,小白菜叶片数、根体积和地上部鲜、干重均呈先增加后降低的趋势;叶片和叶柄中硝酸盐、可溶性糖和可溶性蛋白含量均先上升后下降,可溶性总酚和类黄酮含量均呈下降趋势,过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性均显著提高,过氧化氢酶(CAT)活性显著降低;各物质含量在不同器官中也有所不同,硝酸盐和可溶性糖含量表现为叶柄>叶片,可溶性蛋白、可溶性总酚和类黄酮表现为叶片>叶柄,POD、SOD、CAT活性表现为叶片>叶柄。

喜马拉雅山达索普冰芯近400a来NO_3^-浓度的变化

NOx作为化石燃料燃烧的重要产物,在大气和生物地球化学循环中扮演着重要的角色,是重要的酸雨物质,它的最终产物是NO3-.为研究亚洲地区大气中NOx的变化历史,从喜马拉雅山中部达索普冰芯中恢复了1600-1997年期间降水中NO3-的浓度变化.结果表明:工业革命以前,大气降水中NO3-浓度变化较为平缓,在1600-1870年期间年平均NO3-浓度保持在约50μL.m-3;工业革命后,NO3-浓度开始增加,特别是1930年以后,伴随着人类活动排放的NOx持续增加,NO3-平均浓度开始迅速增加,1970年以后NO3-平均浓度达到了115μL.m-3,是工业革命前降水中NO3-浓度的两倍多.表明人类活动排放的NOx已影响到喜马拉雅山高山地带.

TiO_2光催化失活复活特性与表面NO_3^-浓度的关系

以乙醛作为活性标的,通过人为控制表面附着NO3-浓度,检测TiO2对乙醛的吸附能力和光催化降解能力,得出了TiO2光催化失活复活特性和表面附着NO3-浓度的定量关系。结果表明,表面附着NO3-浓度达到4.24wt%时,光催化降解能力降低50%;表面附着NO3-浓度达到10.50wt%时,TiO2的吸附能力降低50%;通过溢流状态下水洗2h,可除去98%的表面附着NO3-,使TiO2光催化活性复活。

不同NH_4^+/NO_3^-配比作用下红松幼苗的氮吸收和同化特征

采用营养液培养法,研究不同NH4+/NO3-配比供氮模式下红松幼苗的氮素吸收水平、主要氮同化酶活性及苗木生长水平。结果表明:红松幼苗在NH4+占优势的营养条件下吸收氮素能力较强、总生物量较大。苗木根系中硝酸还原酶(NR)活性较强,营养液中的NO3-对NR活性有明显的促进作用,且随其中供NO3-比例的增加而增强。谷氨酰胺合成酶(GS)活性和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性则可能因外源NH4+的诱导作用而增加;与根系相比,针叶中GS活性较强,且NH4+优势处理苗木的酶活性较强。GDH活性在苗木根系和针叶中均较强,且在供NH4+优势时酶活性较强。

NO_3^-光催化脱色染料废水的研究

染料工业废水在排放前必须加以处理。光催化在染料废水处理方面显示了巨大的应用优势。研究试验在NO3-存在下用紫外灯照射对甲基橙溶液进行光催化脱色。结果表明:随着NO3-含量的逐渐增加,甲基橙脱色率逐渐增加,在实验范围内没有出现NO3-加入量的最佳值;甲基橙在酸性条件下的脱色率高于碱性条件下的脱色率;当甲基橙质量浓度≤25mg/L时,光催化脱色反应为准一级反应;利用含NO3-废水在日光下对实际染料废水的脱色效果好,可以达到以废治废的目的。

营养液NO_3^-浓度对草莓幼苗生长及光合特性的影响

为了解决草莓营养液最适NO3-浓度问题,以‘幸香’草莓为试验材料,采用DFT水培的方法对营养液NO3-浓度与草莓幼苗生长及光合特性的关系进行了研究。试验设置5个NO3-水平,分别为0、5、10、15和20mmol/L。结果表明:在营养液NO3-浓度在0~15mmol/L范围内,草莓株高、叶面积、茎叶干质量、根系干质量、叶绿素含量及净光合速率均随NO3-浓度升高而增加,至NO3-15mmol/L时达最大,与无NO3-相比,分别增加150.73%、285.68%、145.67%、272.03%、131.54%与153.46%,差异显著;当NO3-浓度达到20mmol/L时上述指标呈下降趋势。

硅对NO_3^-胁迫下黄瓜幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

采用营养液培养试验,通过添加不同浓度(0、0.5、1、1.5、2 mmol.L-1)的Na2SiO3作为硅供体,研究外源硅对NO3-胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片抗氧化酶活性的影响。结果表明,140 mmol.L-1 NO3-胁迫下,外加1mmol.L-1 Na2SiO3处理7d后,黄瓜幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、愈创木酚过氧化物酶(POD)过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著升高;丙二醛(MDA)含量显著降低,说明外加1mmol.L-1Na2SiO3增强了黄瓜幼苗对活性氧的清除能力,降低了膜脂过氧化程度,幼苗生长势增加,对高浓度NO 3-胁迫的抗性增强;当Na2SiO3浓度高达2 mmol.L-1时,其叶片SOD、POD、CAT和APX活性均开始降低,MDA含量增加,黄瓜幼苗受害加重。可见,外加一定浓度的Na2SiO3(0.5～1 mmol.L-1)可通过提高抗氧化酶活性和降低膜脂过氧化来缓解NO3-胁迫对黄瓜幼苗的伤害。

供磷水平对平邑甜茶幼苗NO_3^-吸收、利用特性的影响

运用^(15)N示踪及非损伤微测技术,研究了不同供磷水平(0 mmol×L^(-1)、1.0 mmol×L^(-1)、2.0 mmol×L^(-1)、3.0 mmol×L^(-1)、4.0 mmol×L^(-1)、6.0 mmol×L^(-1)、8.0 mmol×L^(-1)、12.0 mmol×L^(-1)和16.0 mmol×L^(-1) H_2PO_4^-)对平邑甜茶幼苗NO_3^--N吸收及利用特性的影响,为提高果园氮肥利用效率提供理论依据。结果表明,在低磷水平(0~1.0 mmol×L^(-1))时,平邑甜茶根系长度、根系总表面积较小,且根尖数较少。随着供磷水平的增加,在2.0~4.0 mmol×L^(-1)磷浓度处理时,平邑甜茶幼苗生物量、根系长度、根系总表面积及根尖数显著高于其他处理。而在6.0~16.0 mmol×L^(-1)时,过量供磷抑制了根系的生长,使平邑甜茶幼苗根系长度、表面积均大幅降低,根尖数量骤降。非损伤扫描离子选择电极测试表明,当生长介质磷浓度在3.0~6.0 mmol×L^(-1)时,平邑甜茶对NO_3^-有吸收作用,并在3.0 mmol×L^(-1)磷浓度时其吸收速率最高。而在0~2 mmol×L^(-1)及8.0~16.0 mmol×L^(-1)磷浓度处理下,平邑甜茶对NO_3^-有外排作用。随供磷水平的增加,各器官从肥料中吸收分配到的^(15)N量对该器官全氮量的贡献率(Ndff)及植株氮素利用率呈现先升高后降低的趋势,4.0 mmol×L^(-1)磷浓度时植株氮素利用率最大,为42.24%,超过4.0 mmol×L^(-1)植株氮素利用率显著降低。适当充足的供磷刺激了幼苗根系生长,从而促进平邑甜茶对氮素的获取,过量的NO_3^-抑制了平邑甜茶根系的生长,同时叶片硝酸还原酶的活性受到抑制,因此其氮素吸收和利用效率较低。因此,磷浓度在3.0~4.0 mmol×L^(-1)时最有利于平邑甜茶幼苗的生长及氮素的吸收利用。

水杨酸分光光度法测定水中的NO_3^-

以水杨酸为显色剂,建立分光光度法测定水中NO3-含量的方法。结果表明,NO3-含量的最佳测定条件为:吸收波长410nm,1.0ml浓硫酸,1.0ml20% NaOH溶液,显色时间20min。此条件下,NO3-含量在0.5～8.0mg/L范围内遵循比尔定律。NO3-的最低检出限为0.1mg/L,加标回收率为98.0%～102.0%。

S^(2-)/NO_3^--N对硫自养反硝化与厌氧氨氧化耦合脱氮除硫启动的影响

为寻求经济、有效的同步脱氮除硫工艺,采用HABR(复合式厌氧折流板反应器),接种厌氧氨氧化活性污泥,以人工模拟废水为研究对象,在进水p H为8.0、温度为(32±1)℃、HRT为6.5 h的条件下,调整进水S2-/NO3--N〔n(S2-)∶n(NO3--N)〕分别为2.0∶5、3.5∶5、5.0∶5、6.5∶5,研究其对硫自养反硝化和厌氧氨氧化耦合工艺启动的影响,试验连续进行了54 d.结果表明:当S2-/NO3--N<1时,S2-的供应量相对不足,导致硫自养反硝化生成的NO2--N量不足,进而影响后续厌氧氨氧化效果,NH4+-N去除率较低,平均值为53.5%,同时剩余NO3--N继续氧化硫自养反硝化生成的S0,致使出水中ρ(SO42-)增大;当S2-/NO3--N=1时,S2-供应量充足,硫自养反硝化生成NO2--N量最大,厌氧氨氧化效果最好,NH4+-N去除率最高,平均值为65.1%;当S2-/NO3--N>1时,S2-过量,S2-去除率下降.试验通过控制S2-/NO3--N,在HABR内成功实现了硫自养反硝化和厌氧氨氧化耦合工艺启动,NH4+-N、S2-、NO3--N最大去除率分别为74.3%、99.0%、99.5%,S2-/NO3--N=1为最佳比例.