基于离子液体MOF复合材料的碘吸附性能在化学实验教学中的设计与探索

针对当下本科化学实验课教学存在的问题进行教学改革的探索,将科学研究的模式和本科化学实验教学相结合,设计了“基于离子液体MOF复合材料的碘吸附性能”实验,不仅可以巩固学生在本科化学实验中学习的实验操作内容,而且又将MOF材料、吸附分离等前沿热点内容融入其中,可提高化工专业本科生的理论水平、实验能力和创新能力。本实验覆盖了化工、材料和环境等多个领域的学科内容,具有显著的多学科交叉特性。

不同根系分泌有机酸组分分析及其对土壤养分、酶活性的影响

以高寒草甸3种典型优势植物莎草科嵩草(Kobresia myosuroides(Villars)Foiri)、豆科异叶米口袋(Gueldenstaedtia diversifolia)和杂类草草玉梅(Anemone rivularis Buch.-Ham.)为研究对象,采用高效液相色谱分析其中的有机酸分布特征,并将检测到的有机酸组分添加到新鲜原位土壤中培养21 d后,研究有机酸对土壤中主要养分及酶活性的影响,以期了解根系分泌物有机酸调控土壤生产力的作用机制。结果表明:3种植物根系分泌物中共检出4种有机酸种类分别为乳酸、乙酸、柠檬酸和富马酸,乳酸在3种植物根系均有检出,浓度分别为7.02、13.25、4.84 mg·L^(-1);乙酸在嵩草和草玉梅中检出,浓度分别为19.32、7.61 mg·L^(-1);富马酸在嵩草和异叶米口袋中检出,浓度分别为0.32、0.39 mg·L^(-1);柠檬酸仅在嵩草中检出,浓度为5.24 mg·L^(-1)。不同组分的有机酸均显著提高了土壤速效氮和速效磷含量,而且表现出不同的浓度效应(P<0.05)。土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性随乳酸和富马酸浓度的升高而升高,随乙酸浓度的升高而下降,除了高浓度(20 mg·L^(-1))乙酸对土壤过氧化氢酶活性有抑制作用,其他有机酸对土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶的活性均表现出促进作用。研究表明,根系分泌物有机酸有利于提高土壤中主要养分的含量,对土壤酶活性有积极的促进作用,有利于提高土壤生产力。

跨区域线上线下混合式大气污染控制工程教学共同体初探

针对“大气污染控制工程”课程学习过程中学生单维度、浅表化学习等问题,充分利用“互联网+”等技术,采用翻转课堂等教学方式引导学生“学习愿景-知识建构-能力养成-价值塑造”,激发学生自主学习兴趣,明确学习任务和目标。通过组建跨区域协同“大气污染控制工程”教学共同体,发挥同行专家在本课程中的优势。积极引入生活案例,着重学生实践能力和创新能力的培养。注重将知识讲解与社会主义核心价值观、生态文明建设、大国自信等思想培育相融合,充分发挥课堂育人主渠道作用。

植物根系分泌的有机酸对土壤碳氮矿化的影响

针对高寒草甸土壤退化及植被氮限制的问题,为明确高寒草甸植物根系分泌物有机酸对土壤碳氮矿化特征的影响,以藏东南典型的优势植物嵩草、米口袋和草玉梅共有有机酸为研究目标,采取室内培养法分析不同有机酸添加对土壤碳、氮矿化过程的影响。结果显示:乙酸、乳酸和富马酸等3种有机酸均可显著提高土壤速效氮和速效磷的含量,而对土壤总氮和总磷含量没影响。不同有机酸作用下,土壤碳矿化速率随培养时间的增加,均表现为逐渐下降而最后趋于平缓的变化趋势,乳酸和10 mg·L^(-1)的乙酸对土壤碳矿化速率的影响随培养时间增加呈现由促进转为抑制,富马酸总体上抑制土壤碳矿化速率,另外,除了15 mg·L^(-1)的乳酸明显抑制了土壤累积碳矿化量,其余浓度的有机酸对土壤累积碳矿化量影响不显著,但相关性分析显示乙酸与土壤累积碳矿化量显著负相关(r=-0.796*)。不同有机酸添加对土壤净氨化速率无显著影响,中高浓度乙酸对土壤净硝化速率和净氮矿化速率有抑制作用,乳酸和富马酸添加对土壤净硝化速率和净氮矿化速率均无显著影响,相关性分析显示乙酸与土壤净氮矿化速率显著负相关(r=-0.785*)。不同有机酸作用下,土壤碳矿化过程与土壤环境因子pH呈正相关,而土壤氮矿化过程与土壤环境因子相关性差异显著。综上,乙酸是影响土壤碳氮矿化的主要有机酸,根系分泌物有机酸与土壤环境因子共同作用调控土壤碳氮矿化过程。研究结果对于生态脆弱区土壤的增碳固氮效应及科学管理具有重要指导意义。

乌梁素海沉积物中营养盐的垂直分布特征及污染评价

为探究乌梁素海沉积物中营养盐的垂直分布特征和污染状况,对其营养盐进行测定分析,并以哈素海为对照。结果显示:除总钾(TK)和速效钾,乌梁素海湖中心(W1)表层沉积物(0~20 cm)中各营养盐含量明显高于哈素海,且表层总有机碳(TOC)、总氮(TN)和总磷(TP)含量从湖中心向湖岸呈波动下降趋势。TP、碱解氮和速效磷在W1表层富集,TOC、铵态氮和硝态氮在湖中趋向湖滨的位置(W3)表层富集。营养盐污染指数表明乌梁素海沉积物中TN和TP分别处于严重和中度污染状态,相比哈素海存在较高的富营养化风险。氮为该区域的限制性营养盐,且所有营养盐均与TOC极显著正相关(P<0.01),控制氮素和TOC的输入,对避免湖区富营养化的加剧至关重要。