土壤闭蓄态磷的形成、转化与利用途径

闭蓄态磷是(氢)氧化铁形成的不溶性胶状薄膜包被的铁磷或铝磷等含磷物质的总称,主要存在于热带及亚热带风化程度较高的酸性富铁土壤中,其数量和形态受土壤类型和土地利用方式影响。闭蓄态磷作为一种植物难以直接利用的磷形态,在土壤磷库中比例较高,影响土壤磷有效性与当季利用率。闭蓄态磷的形成与转化主要受土壤pH、氮磷、水分、有机质(有机酸、生物炭等)、铁、铝、钙、土壤质地、植物以及微生物等影响。人为施肥能够直接导致农田土壤表层的闭蓄态磷含量升高,而随着铁铝氧化物向下迁移土壤深层闭蓄态磷增加更为明显,闭蓄态磷含量与氧化铁含量显著相关。在pH较低条件下,水分以及有机质的增加也可能促进闭蓄态磷的形成。在长期土壤自然发育过程中,闭蓄态磷比例逐渐增加但增长较缓慢。在农田土壤中,闭蓄态磷受高强度集约化种植影响而呈现波动变化且变化速度快,这可能是由于耕地复种指数高、作物较强养分获取能力、土壤团聚体结构的变化或有机无机肥料添加的激发作用。小分子有机酸、植物根系和微生物是活化闭蓄态磷的重要因素,在维持土壤内部磷循环平衡的同时,通过调节土壤水分,有机替代和增强微生物功能等不同农田管理措施,能够实现对闭蓄态磷的活化利用和精准调控。目前闭蓄态磷表征方法主要局限于化学提取,且存在提取不完全和不精确等问题。Chang&Jackson磷分级方法定量闭蓄态磷更符合于目前广泛接受的闭蓄态磷定义。土壤闭蓄态磷的定量方法与形成转化模拟,多元素耦合促进闭蓄态磷形成以及闭蓄态磷活化调控等是潜在的研究方向。

含氧空位TiO_(2)-CNT负载Pt单原子电催化剂的电化学性能

为降低Pt负载型催化剂的Pt负载量和原子利用率,以羧基化多壁碳纳米管(MWCNT)和钛酸四丁酯为原料,通过溶胶-凝胶法制备了TiO_(2)-CNT复合载体,采用高温热处理在其表面引入大量氧空位(O_(V))缺陷,最后通过沉积沉淀法使Pt单原子(Pt SA)负载在TiO_(2)(O_(V))-CNT上,制备了一种含氧空位缺陷的复合载体锚定Pt SA的电催化剂Pt SA/TiO_(2)(O_(V))-CNT。采用XRD、电子顺磁共振波谱仪(EPR)、HAADF-STEM、XPS对Pt SA/TiO_(2)(O_(V))-CNT进行了表征,采用标准的三口电解池对其电化学性能进行了评价。结果表明,TiO_(2)-CNT上成功引入了氧空位缺陷,并将Pt SA锚定在TiO_(2)(O_(V))-CNT晶格中,Pt SA和TiO_(2)(O_(V))-CNT之间存在电荷转移,形成了共价配位键,具有金属载体强相互作用。Pt SA/TiO_(2)(O_(V))-CNT的半波电位为0.804 V,0.90 V时的质量活性(MA)451.24 A/g(Pt),Tafel斜率63.75 m V/dec,在10000 s的氧还原(ORR)运行过程中,归一化电流下降17%,展现了较优的ORR动力学。Pt SA/TiO_(2)(O_(V))-CNT以较低的Pt负载量(质量分数1.13%)表现出较高的催化活性,得益于氧空位对Pt SA的强锚定作用和TiO_(2)薄膜对CNT的保护作用。

矿物演化行为对垃圾焚烧飞灰熔融特性的影响

以焚烧飞灰为主要原料,采用灰熔点测试、差示扫描量热法、X射线衍射、扫描电子显微镜等方法,研究了掺加SiO2(以w计)对焚烧飞灰熔融特性的影响,并利用CASTEP模块模拟计算生成矿物的反应活性.结果表明,当w(SiO2)为29.14%时,焚烧飞灰流动温度为1 355℃,比原灰降低了近200℃,熔融特征温度随w(SiO2)增加而上升.将焚烧飞灰熔融并热处理后得到微晶玻璃,其矿物质组成为硅灰石、假硅灰石、钙铝黄长石、钙铁榴石、硬石膏和三型钾霞石等.分子模拟计算结果表明,假硅灰石、钙铝黄长石和钙铁榴石形成能高,属耐熔矿物,而硅灰石、硬石膏和三型钾霞石等助熔矿物的低共熔会导致灰熔融温度降低.SiO2/CaO(质量比,下同)<1时,过量的Ca2+易与活性氧发生集聚反应,形成热稳定性好的假硅灰石;SiO2/CaO接近于1时,生成以硅灰石为主晶相的助熔矿物,硅灰石形成能为-41.67 eV,低于其他矿物,并且晶体氧原子中活性氧比例达到77.78%;当SiO2/CaO>1时,大量无定形SiO2及方石英(非活性氧)的存在致使灰熔融温度升高.硅酸盐矿物熔体中非活性氧(Si—O—Si)和活性氧(Si—O,自由氧)占氧原子比例的变化是焚烧飞灰熔融特性改变的内因.

查干凹陷早白垩世热流体活动的证据及其对巴音戈壁组碎屑岩储层的影响

基于沉积、储层和构造特征,应用流体包裹体和碳、氧同位素等技术手段,结合岩心、薄片及扫描电镜观察,发现查干凹陷早白垩世苏红图组沉积时期为走滑-拉分断陷期,伴随多期中-基性安山岩和玄武岩为主的火山活动及其对应的热流体活动。苏红图期火山喷发及热流体活动,影响了巴音戈壁组埋深2 800 m以下地层,主要体现在古大地热流异常高值、包裹体均一温度异常增高、碳同位素显示无机成因特征、镜质体反射率突变及粘土矿物转化异常这5个方面。深部的热流体携带CO2等气体,主要沿毛西断裂上侵,进入乌力吉构造带,通过微裂缝和不整合面等通道发生横向运移,主要溶蚀巴音戈壁组储层碳酸盐等矿物,其次为长石颗粒。溶蚀作用发育的优先部位,主要在靠近控制岩浆侵入体的深大断裂,其次受不整合面及次级断裂和裂缝等控制;向凹陷内部,溶蚀作用减弱。深部热流体活动对区内有机质热演化和储层物性的影响,是研究区内溶蚀孔洞发育及分布的主控因素,也是勘探大规模油气藏的关键。

食用菌肽的制备、功能特性及综合利用

我国是食用菌生产大国,食用菌总产量居世界第一。肽是食用菌中重要的生物活性成分和典型呈味物质,但目前食用菌肽功能活性与呈味机制不明确,标准化和产业化生产加工技术缺乏,严重制约食用菌肽产业的快速和健康发展。阐述了从食用菌子实体、菌丝体、生产加工副产物等不同原料来源制备食用菌肽的形式;揭示了利用生物发酵的方法制备食用菌肽具有周期短、成本低、易调控等多种优点,将成为食用菌肽类产品开发的重要途径。但是,食用菌肽单一纯品的凝胶色谱与反相高效液相色谱分离纯化等制备工艺复杂,尚难以产业化。目前,食用菌肽的健康功能研究主要集中在肽通过抑制血管紧张素转化酶(ACE)活性起到降血压的作用,食用菌肽在抗氧化、抗炎症、免疫调节、神经保护等方面的作用研究虽有涉及,但并不系统和深入,食用菌肽的健康功能作用有待进一步挖掘。食用菌肽因鲜味不足,主要与传统味精、核苷酸和氨基酸等鲜味剂协同使用,充分挖掘食用菌中典型风味肽,实现高效率、低成本、高鲜度的食用菌风味肽制备是提升食用菌肽利用水平的重要突破口。同时,食用菌肽具有保鲜作用、抑菌和抗病毒作用、毒性等多种功能特性。建立不同食用菌原料来源的肽特性信息库,构建食用菌生物制造肽的高效生物转化工程菌,建立具有特定功能肽的食用菌细胞工厂,实现食用菌肽的绿色生物制造关键技术的产业化升级,将成为食用菌肽最有发展前景的研究方向。

大气污染对悬铃木叶绿素及抗氧化酶系的影响

大气污染会影响悬铃木叶片内叶绿素含量以及活性氧清除系统，致使植物体内叶绿素含量降低，抗氧化酶系统活性上升。并使植物体内丙二醛积累增加。交通污染对植物的影响程度与工业污染相当，应引起重视。绿化可减少空气污染，提高环境质量。

BaPbO_3作为铅酸蓄电池添加剂可行性的试验

介绍了一种制备导电性能无机材料BaPbO3的方法 ,运用XRD和SEM分析了BaPbO3 的物质组成和微观结构 ,通过它在铅酸蓄电池正负极活性物质中的添加 ,研究了它对极板化成效率和活性物质利用率的影响 ,结果表明 :它能有效地提高极板的化成效率和活性物质利用率。

不同途径云芝多糖处理对受活性氧攻击的巨噬细胞的保护作用

以叔丁基氢过氧化物攻击小鼠腹腔巨噬细胞为损伤模型，观察了不同途径云芝多糖处理对小鼠巨噬细胞泡沫样变性和坏死的保护作用。云芝多糖准胃处理的小鼠腹腔巨噬细胞能抑制活性氧导致的泡沫样变，并延长生存时间。正常腹腔巨噬细胞经与云芝多糖处理小鼠的血清预孵后，亦表现同样的保护作用。提示云芝多糖的抗活性氧损伤作用并非腹腔注射时直接刺激巨噬细胞的结果，云芝多糖口服具有保护作用。

对生物体内活性氧的研究

本文对活性氧的本质、形成及化学活性进行了研究,指出提高生活质量需清除控制体内多余的活性氧。

高速微涡活性污泥法提高氧利用效率的研究

概述了高速微涡活性污泥法的工艺特点,并对该法提高氧的转移及利用效率进行了研究和机理分析.

川南宁西地区五峰组-龙马溪组多期流体活动

富有机质页岩中方解石脉体普遍发育,其形成过程和机制对成烃储层和成藏具有重要指示意义,为了弄清川南宁西地区五峰组—龙马溪组的多期流体活动特征与区域构造运动过程以及油气成藏的相关性,基于含油气系统成藏动力学过程的基本原理,通过岩心-薄片观察、碳氧同位素分析、流体包裹体测温等方法,并结合四川盆地及周缘沉积、构造演化特征,分析宁西地区多期次的流体活动特征、恢复埋藏史及热演化史。结果表明:研究区碳氧同位素在深度上具有差异,并受流体来源、沉积环境、温度等因素控制,依据同位素特征,可将目的层系分为2期流体:第一期主要活动于龙一1亚段,为液态烃类流体,深度为3870~3950 m,脉体δ^(13) C为-6.56‰~-1.58‰,平均值为-3.45‰,δ^(18)O为-13.72‰~-11.06‰,平均值为-13.32‰,碳同位素负偏,脉体中流体包裹体均一温度为120~140℃,对应早三叠世的生油阶段;第二期流体主要活动于龙一2亚段,为高温富含甲烷的有机流体,深度为3830~3890 m,δ^(13 )C为-13.27‰~-12.16‰,平均值为-12.72‰,δ^(18)O为-9.06‰~-6.61‰,平均值为-7.84‰,碳同位素严重负偏,脉体中流体包裹体均一温度为160~180℃和200~220℃,对应晚侏罗世油高温裂解生气阶段。2期流体活动时页岩气藏处于高压—超压状态,且沉积环境可影响保存条件。该研究结果可为川南地区页岩气富集成藏及保存条件的研究提供一定理论支持。

亚氧化钛作为正极添加剂对极板及电池性能的影响

亚氧化钛是由Ti_nO_(2n-1)(1≤n≤20)组成的多种低价氧化钛混合多晶材料,具有良好的导电性和化学稳定性,是理想的电化学应用材料。本文通过在正极铅膏中加入质量分数不同的亚氧化钛,尝试改善铅蓄电池活性物质利用率、低温性能和高倍率放电容量。电化学测试结果显示,正极活性物质中加入亚氧化钛后,极板内阻降低,充放电性能有所提高,但在相同电位下,析氧量增加。电池测试结果显示,当正极活性物质中加入亚氧化钛的质量分数达到2%时,对电池性能改善作用不明显;当添加的亚氧化钛的质量分数为8%时,可以提高铅蓄电池正极活性物质利用率和高倍率放电性能,但100%DOD循环80次以后,亚氧化钛基本全部被氧化成不导电的二氧化钛。

渤海油田某水平生产井出水层位测试技术

渤海油田某水平生产井,生产初期下入Y型生产管柱投产后,含水快速上升,产油量迅速下降,需要准确找到出水层位并采取相应措施堵水。对Y型生产管柱进行优化,将泵送仪器入井通道和生产通道分开,带孔管之下连接圆堵,减少管柱缩径。根据确定的施工方案,下入新的生产管柱,在不借助爬行器和连续油管的情况下利用氧活化测试确定了高含水产出井中的出水层位,且氧活化水流测井资料质量满足计算要求。优化后的施工管柱实现了海上电潜泵的生产,满足泵送仪器串进入水平段测试。该技术可为水平生产井调整措施提供依据,为水平井找水测试作业提供参考。

电弧炉高效多位SGOB用氧技术改造

介绍了石钢电弧炉高效多位SGOB用氧技术改造,利用炉壁氧枪实现二次燃烧,极大地提高了二次燃烧率,吨钢电耗降低50kW.h,生产效率提高约15%。

壳聚糖对活性污泥动力学参数的影响

壳聚糖具有良好的吸附性以及生物降解性,作为一种天然高分子絮凝剂,具有絮凝效果好、无毒无害,不会造成二次污染等优点,在水质净化工艺中具有广阔的应用前景。以活性污泥为研究对象,在壳聚糖(分子量为50k Da、脱乙酰度85%)添加质量浓度分别为0,15,25,35 mg·L^(-1)时,采用耗氧速率表征方法,测定计算了活性污泥的动力学参数:COD_(Cr)最大比去除速率(vm S)、CODCr去除半饱和常数(KS)、氨氮最大比去除速率(v_(mN))、氨氮去除半饱和常数(K_N)。结果表明,一定质量浓度的壳聚糖能导致活性污泥的v_(mS)及v_(mN)降低,K_S及K_N增大,对活性污泥降解COD_(Cr)和氨氮有抑制作用。壳聚糖的抑制作用受壳聚糖浓度的影响,但并不随之增大而增强,即存在最大抑制作用。当壳聚糖质量浓度为25 mg·L^(-1)时,抑制作用最强,而壳聚糖的絮凝作用则不受此影响。

MBR污水处理工艺中活性污泥动力学参数测定

缺乏可靠的污泥动力学设计参数是膜-生物反应器(membrane bioreactor,MBR)工艺在实际应用中遇到的主要问题之一.以某座处理城市污水的实际规模MBR工程的好氧活性污泥为对象,采用耗氧速率表征方法,测定计算得到以下动力学参数值:异养菌产率系数YH=0.693、自养菌产率系数YA=0.263、异养菌衰减系数KdH=0.108 d-1、自养菌衰减系数KdA=0.089d-1、COD最大比去除速率vmS=1.94 mg.(mg.d)-1、COD去除半饱和常数KS=34.6 mg.L-1、氨氮最大比去除速率vmN=0.18mg.(mg.d)-1、氨氮去除半饱和常数KN=1.06 mg.L-1.以上结果与传统活性污泥法工艺(CAS)中污泥的文献报道值相比,YH和KdH较高,而vmS和vmN较低.MBR的高污泥浓度条件可能是导致上述差异出现的主要原因.

先天性心脏病新生儿围手术期脑氧供需平衡与皮层脑功能研究

目的探索先天性心脏病(CHD)新生儿手术前后脑氧供需平衡与脑功能的影响因素。方法选取我院NICU收治的CHD新生儿,分别在手术前、后采用近红外线光谱技术(NIRS)监测脑组织血氧饱和度(TOI)和氧摄取分数(FTOE),结合临床特征和振幅整合脑电图(aEEG)的结果,分析手术前、后TOI、FTOE的水平和影响因素。结果共纳入90例CHD新生儿,术前监测TOI 0.56±0.05,术后0.59±0.03,均低于正常新生儿平均水平(P<0.05)。术前FTOE 0.36±0.07,术后FTOE 0.39±0.04。术后TOI、FTOE均较术前明显改善。TOI术后较术前改善程度与术前发绀程度呈负相关(β:-0.202),术后FTOE则无明显差异。术前需要呼吸支持的患婴,术前TOI水平较低(β:-0.879));术前导管前SpO2较高,则术前TOI也较高(β:0.214)。术前aEEG背景模式轻度异常的患婴术后FTOE较背景模式正常的患婴显著减低(P<0.05),术后aEEG监测显示睡眠觉醒周期(SWC)不成熟的患婴术后TOI较SWC成熟的患婴显著减低(P<0.05)。延迟关胸是术后死亡的风险因素。结论CHD患婴术后TOI较术前明显改善,尤其是紫绀型CHD改善显著。术前TOI与呼吸支持级别负相关,与导管前SpO2正相关。术前脑电活动波幅较低的患婴术后脑氧摄取分数亦较低。术后监测脑功能异常则脑氧饱和度亦较低。NIRS监测TOI与aEEG检测皮层脑功能,具有较好的一致性,可以用于指导CHD新生儿围手术期脑保护策略的目标管理。

不同恢复方式对硝化颗粒污泥活性的影响

利用SBR反应器培养的成熟好氧硝化颗粒污泥,进行了硝化颗粒污泥临界活性以及不同氨氮浓度及曝气时间对储存的好氧硝化颗粒污泥活性恢复的影响研究.结果表明,储存不同时间的硝化菌活性(SOUR,O2/VSS)差别较大,储存前硝化颗粒污泥硝化菌SOUR为13.15 mg·(g·h)-1,储存20 d的硝化菌SOUR下降了1.26 mg·(g·h)-1,恢复运行了5个周期,氨氮去除率已经达到95%以上,恢复后活性为13.87 mg·(g·h)-1.但储存30 d的硝化菌SOUR降了11.63 mg·(g·h)-1,恢复运行51个周期后,氨氮去除率才达到92.64%,恢复后活性为14.92 mg·(g·h)-1,同时这种储存方法恢复时间较长,因此提出硝化颗粒污泥的临界活性为当硝化菌SOUR开始下降时,进行活性恢复.在临界活性的基础上,采用当硝化菌SOUR下降到临界活性时实施恢复,之后进入下一个储存周期,这种储存方式即为动态储存.当进水氨氮浓度分别为20、30、40 mg·L-1时,进行颗粒污泥活性恢复,进水氨氮浓度为40 mg·L-1恢复后硝化菌活性最高,经过3次动态储存后,其活性保持良好.当曝气时间分别为1、2、3 h时,进行颗粒污泥活性恢复,曝气时间为1 h时恢复后硝化菌活性最高,在动态储存过程中其活性一直保持较高水平.

高负荷活性污泥法中污水有机组分表征

污水有机组分表征是高负荷活性污泥法(HRAS)模型建立的基础。针对经典活性污泥1号模型不适用于HRAS这一问题,提出了相应的双水解模型,即将污水有机组分中水解型有机物分为快速水解型与慢速水解型2种,发现两者水解动力学参数具有明显差异。对原水氧利用速率进行参数拟合,通过灵敏度和共线性分析,估计了快速生物降解型有机物、快速水解型有机物、慢速水解型有机物以及异养菌等4种污水有机组分,探讨了污水有机组分与增加HRAS碳源捕获率的关系。结果表明:以上4种有机组分均可被准确识别,共线性指数γK低于经验限值,各组分比例分别为13.9%、11.6%、12.6%和12.8%;从污水组分角度来说,提高HRAS碳源捕获率的3个方向分别为:反应器中的异养菌尽可能将快速生物降解型有机物和快速水解型有机物同化生成细胞物质;避免絮体污泥中的慢速水解型有机物过量水解;抑制异养菌衰减,减少内源呼吸产物的产生。双水解模型对污水有机组分成功表征有助于HRAS的设计、运行及优化。

CeO_(2)基材料用于汽油车碳烟燃烧:反应机理与催化剂设计

发展CeO_(2)基材料用于汽油车碳烟燃烧脱除可满足中国最新尾气排放法规的需要,也是实现中国轻稀土资源均衡利用的有效途径。结合该领域内他人研究成果和本团队进展,将吸附态富电子氧物种(O_(x)^(-))明确为汽油车颗粒物过滤器(GPF)气氛下CeO_(2)催化碳烟燃烧的主活性相。以此为基础建立的O_(x)^(-)“生成→溢流→湮灭/捕获→失活”模型可有效解释元素掺杂改性反而削弱CeO_(2)碳烟氧化能力这一“反常”现象。从该机理模型出发,归纳出“构建多级氧传递通道实现活性氧充分利用”和“设计催化剂(超)大孔结构匹配碳烟形貌”两种提高CeO_(2)基催化剂氧化碳烟能力的技术策略。依循这两种策略,充分优化CeO_(2)基催化剂的成分、结构与形貌,可实现模拟GPF工况下低温碳烟燃烧脱除,满足GPF被动再生的实用需求。