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基于SCIATRAN的临近空间氧气光谱敏感性分析

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 170-178页

作者：叶松胡双寒熊伟李树王新强王方原汪杰君桂林电子科技大学光电工程学院广西桂林541004 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 广西光电信息处理重点实验室广西桂林541004

临近空间大气温度场的研究具有重要的科学意义,根据全时相大气温度示踪物辐射机制与分布特征研究表明,氧气作为大气的主要成分之一,广泛分布于临近空间且辐射强度明显,所以氧气探测是研究临近空间温度变化的重要基础。临近空间氧气探测... 详细信息

临近空间大气温度场的研究具有重要的科学意义,根据全时相大气温度示踪物辐射机制与分布特征研究表明,氧气作为大气的主要成分之一,广泛分布于临近空间且辐射强度明显,所以氧气探测是研究临近空间温度变化的重要基础。临近空间氧气探测主要是依据太阳辐射的短波红外部分被大气层氧气分子吸收得到的吸收谱线,该谱线携带着氧气含量等重要信息。利用探测器得到的氧气光谱进行高精度反演可以得到温度等信息。探测过程中的太阳天顶角、方位角、临边切高及气溶胶参数等因素对氧气影响不同,基于SCIATRAN模型分析氧气对不同参数的敏感性。通过对探测方式和环境因素引起的辐射亮度变化来分析计算氧气对其敏感性。结果表明:氧气的辐射亮度在天顶角为60°以下是随天顶角增大而增大的,但在超过60°后变化随之相反,一天内的太阳天顶角对于氧气的辐射亮度影响不超过0.01 W/m^(2)/nm/sr,且差值不超过7%;氧气辐亮度随方位角增大而减小;氧气辐射亮度随切线高增加而减小,且减小幅度逐渐下降;气溶胶类型对氧气辐射亮度的影响差值比例在10%以内;气溶胶季节对氧气辐射亮度影响是春夏季节要大于秋冬季节;不同气溶胶类型下的气溶胶光学厚度倍数对氧气辐射亮度影响的差值比例均在30%以内,且农村与海洋型气溶胶下光学厚度倍数与辐射亮度成正比,城市型气溶胶下与之相反。仿真数据的结果与实测数据结果对比分析验证了SCIATRAN模型仿真数据的有效性和可行性。该研究为临近空间的氧气探测提供了科学依据,为临近空间的反演等相关研究领域提供参考。

关键词：临近空间氧气辐射传输敏感性

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半导体/石墨烯复合光催化剂的制备及应用

催化学报 2013年第4期34卷 621-640页

作者：陈建炜石建稳王旭崔浩杰付明来中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室福建厦门361021

首先分析了石墨烯和半导体光催化剂的特点,以及二者复合后可能具有的优越性质,接着介绍了石墨烯和半导体复合光催化剂的制备方法,归纳了石墨烯增强半导体光催化的机理,然后阐述了复合光催化剂在降解有机污染物、光催化分解水产氢、光催... 详细信息

首先分析了石墨烯和半导体光催化剂的特点,以及二者复合后可能具有的优越性质,接着介绍了石墨烯和半导体复合光催化剂的制备方法,归纳了石墨烯增强半导体光催化的机理,然后阐述了复合光催化剂在降解有机污染物、光催化分解水产氢、光催化还原CO2制有机燃料和光催化灭菌四个典型的应用,最后对半导体/石墨烯复合光催化剂未来的发展趋势提出了展望.

关键词：石墨烯半导体光催化复合制备应用

CLM5.0对青藏高原冻融过程土壤温湿度的模拟及评估

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高原气象 2025年第1期44卷 32-45页

作者：张哲浩赖欣张戈姚思源张粟瑜成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室/气候与环境变化联合实验室/成都平原城市气象与环境四川省野外科学观测研究站四川成都610225

利用1979-2018年中国区域地面气象要素驱动数据集(0.1°×0.1°)作为大气强迫资料,驱动CLM5.0(Community Land Model version 5.0)模拟了青藏高原地区1979-2018年的土壤温湿度变化。将土壤冻融过程划分为冻结期和非冻结期,通过两个阶段... 详细信息

利用1979-2018年中国区域地面气象要素驱动数据集(0.1°×0.1°)作为大气强迫资料,驱动CLM5.0(Community Land Model version 5.0)模拟了青藏高原地区1979-2018年的土壤温湿度变化。将土壤冻融过程划分为冻结期和非冻结期,通过两个阶段的CLM5.0模拟与站点观测资料、同化资料(GLDAS-Noah)、卫星遥感资料(MODIS土壤温度资料和ESA CCI-COMBINED土壤湿度资料)的对比验证,探讨CLM5.0模拟土壤温湿度在青藏高原的适用性。结果表明:(1)CLM5.0可较准确地描述站点土壤温湿度的动态变化,CLM5.0模拟的土壤温湿度与观测资料具有一致的变化特征且数值上较为接近。CLM5.0模拟的准确性高于GLDAS-Noah。CLM5.0对站点土壤温度的描述更为准确。(2)CLM5.0能够较准确地描述高原冻融过程中的土壤温湿度特征,CLM5.0模拟土壤温湿度与MODIS和ESA CCICOMBINED遥感资料在高原总体呈显著正相关,相关系数大多在0.9以上。CLM5.0对土壤温度的模拟能力相对较好,对非冻结期土壤湿度的模拟能力优于冻结期。CLM5.0整体高估了土壤温度,平均偏差大多在0~4℃之间。土壤湿度的平均偏差大多在-0.1~0.1 m^(3)·m^(-3)之间,非冻结期的平均偏差相对较小。(3)CLM5.0模拟、GLDAS-Noah、MODIS和ESA CCI-COMBINED遥感资料的土壤温湿度均具有相似的空间分布,其中土壤温度空间分布特征相似度更高。CLM5.0具有较高的空间分辨率和更为精细的土壤分层,对土壤温湿度细节的刻画更为完善。(4)CLM5.0模拟资料在高原整体呈增温变干趋势,MODIS和ESA CCI-COMBINED遥感资料整体呈增温增湿趋势。CLM5.0模拟的土壤温度变化趋势相对准确,土壤湿度的变化趋势则存在较大偏差。

关键词：青藏高原 CLM5.0模拟冻融过程土壤温湿度

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农田氧化亚氮减排技术及其与绿肥协同应用分析

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草业学报 2025年第2期 196-210页

作者：刘蕊常单娜周国朋高嵩涓柴强曹卫东甘肃农业大学农学院干旱生境作物学国家重点实验室中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室安徽农业大学资源与环境学院农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室南京农业大学资源与环境科学学院

氧化亚氮（N2O）是导致全球气候变暖的主要温室气体之一，农业活动是N2O的重要排放源。土壤N2O排放主要源于硝化和反硝化过程，受土壤p H值、氧气浓度、二氧化碳浓度、水分、质地、温度和外源碳氮投入等因素的影响。近年来，中国在利用... 详细信息

氧化亚氮（N2O）是导致全球气候变暖的主要温室气体之一，农业活动是N2O的重要排放源。土壤N2O排放主要源于硝化和反硝化过程，受土壤p H值、氧气浓度、二氧化碳浓度、水分、质地、温度和外源碳氮投入等因素的影响。近年来，中国在利用绿肥实现化肥减施、驱动土壤健康方面取得了明显成效。但关于绿肥参与N2O排放的研究尚处在起步阶段。种植利用绿肥对N2O排放的影响受绿肥种类、土壤理化性状等多方面因素共同作用，绿肥主要通过调控土壤无机氮含量影响N2O排放，绿肥生长期间能够吸收土壤盈余的无机氮，翻压后能够替代部分氮肥，通过减少硝化和反硝化底物减少农田土壤N2O排放，但同时存在由于绿肥腐解引发的有机氮矿化导致的N2O排放风险。可根据绿肥种植制度、作物种类、气候条件和土壤类型等，采用适宜的N2O减排技术。南方水稻与绿肥轮作区，可减施氮肥40%，添加生物炭等碱性调理剂；华北地区主作物与绿肥轮作区，可减施氮肥15%～20%，添加化学抑制剂、结合氮肥机械化深施；东北和西北地区的主作物复种、间作绿肥制度中，可减施氮肥13%～48%，结合添加硝化抑制剂、结合水肥一体化和免耕；西南地区主作物与绿肥轮作制度中，可减施氮肥15%～20%，配合缓控释肥一次性施肥和添加化学抑制剂等。重点探讨了N2O减排技术在绿肥制度中应用的可行性，以期为更好发挥绿肥作用，进一步减缓N2O排放提供参考。

关键词：绿肥氧化亚氮影响因素减排技术

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二维氧化钛纳米页

化学进展 2012年第2期24卷 294-303页

作者：石建稳陈少华崔浩杰付明来中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室厦门361021

单层氧化钛纳米页(titania nanosheets)是一种厚度仅为0.7 nm的新型二维纳米材料,具有许多不同于块体氧化钛的优异性质,如:高各向异性、单晶性质、胶体和聚电解质特性、大比表面积、高表面能和量子尺寸效应等。在光电转换、磁光效应、... 详细信息

单层氧化钛纳米页(titania nanosheets)是一种厚度仅为0.7 nm的新型二维纳米材料,具有许多不同于块体氧化钛的优异性质,如:高各向异性、单晶性质、胶体和聚电解质特性、大比表面积、高表面能和量子尺寸效应等。在光电转换、磁光效应、高介电常数器件、电化学能量储存、湿敏传感器、自清洁和光催化等领域极具应用前景。本文首先总结了氧化钛纳米页的基本性能,如:光吸收性能、光致发光性能、光电化学性能、光诱导亲水性能和晶相转变温度差异等,概述了氧化钛纳米页的制备及组装方法,接着分别以薄膜片、纳米管、中空微球、超薄多层复合薄膜为代表,介绍了氧化钛纳米页组装得到的新型材料及其特点,然后介绍了氧化钛纳米页的掺杂改性,从拓宽光吸收带边、提高电子迁移速率和提高磁光效应三个角度,归纳总结了离子掺杂与氧化钛纳米页性能之间的关系,最后对氧化钛纳米页未来的研究发展趋势提出了展望。

关键词：氧化钛纳米页层层组装

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福建省敖江下游抗生素抗性基因分布特征

环境科学 2018年第6期39卷 2600-2606页

作者：张丹丹郭亚平任红云周昕原黄福义张娴中国科学院城市环境研究所中国科学院城市环境与健康重点实验室厦门361021

河流流域的下游往往是各种大小城镇聚集之处,快速城市化等人类活动导致了城市河流环境剧烈改变.抗生素抗性基因是一种新型污染物,城市河流中抗生素抗性基因的传播和富集可能对城市人口健康和城市生态安全造成潜在的危害.本研究采用高通... 详细信息

河流流域的下游往往是各种大小城镇聚集之处,快速城市化等人类活动导致了城市河流环境剧烈改变.抗生素抗性基因是一种新型污染物,城市河流中抗生素抗性基因的传播和富集可能对城市人口健康和城市生态安全造成潜在的危害.本研究采用高通量定量PCR技术,研究福建省连江县城区上游、城区下游和河流入海口这3个采样点的抗生素抗性基因污染情况和分布特征.结果表明:(1)敖江流域连江县城区下游河流抗生素抗性基因丰度达到了3.9×10^(10)copies·L^(-1),显著高于城区上游和河流入海口的丰度(P环境中抗生素抗性基因一旦出现,就很难自然消减;(3)城市河流环境是抗生素抗性基因的一个重要存储库.

关键词：城市河流抗生素抗性基因快速城市化入海口

多孔纳米氧化钛的制备及其光催化降解罗丹明B

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人工晶体学报 2010年第1期39卷 158-162页

作者：石建稳陈少华王淑梅中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室厦门361021

以聚乙二醇(PEG)为造孔剂,采用溶胶-凝胶法制备了多孔纳米TiO2粉末,并对样品进行了氮吸附测试和X射线衍射分析。结果表明:煅烧过程中,聚乙二醇的受热分解在TiO2颗粒中形成了4～6nm的中孔结构;600℃煅烧的TiO2样品均呈单一的锐钛矿相结构... 详细信息

以聚乙二醇(PEG)为造孔剂,采用溶胶-凝胶法制备了多孔纳米TiO2粉末,并对样品进行了氮吸附测试和X射线衍射分析。结果表明:煅烧过程中,聚乙二醇的受热分解在TiO2颗粒中形成了4～6nm的中孔结构;600℃煅烧的TiO2样品均呈单一的锐钛矿相结构,且适量聚乙二醇的加入可抑制TiO2粒径的长大。光催化降解罗丹明B表明:催化剂具有很强的氧化能力,适量聚乙二醇的加入可提高TiO2的光催化性能,在本实验进行的条件下,PEG最佳加入量为0.50g。

关键词：多孔氧化钛光催化罗丹明B

贫营养和痕量抗生素对质粒抗生素抗性适应度代价的影响

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环境科学 2016年第8期37卷 3224-3228页

作者：林文芳陈胜万堃王春明林惠荣于鑫中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室厦门361021

本文针对饮用水系统中营养和抗生素水平对质粒抗生素抗性的适应度代价进行了研究.选取了p ACYC184、RP4和PBR322这3种不同的抗性质粒,发现在不同的营养水平下,抗性质粒的适应度代价具有普遍性.而且,营养水平越低,其适应度代价表现得越明... 详细信息

本文针对饮用水系统中营养和抗生素水平对质粒抗生素抗性的适应度代价进行了研究.选取了p ACYC184、RP4和PBR322这3种不同的抗性质粒,发现在不同的营养水平下,抗性质粒的适应度代价具有普遍性.而且,营养水平越低,其适应度代价表现得越明显.另外,痕量浓度的抗生素也会影响抗性质粒的适应度代价.本研究中,小于50%MIC的抗生素浓度对野生菌的损伤或抑制作用不足以抗衡抗性质粒的适应度代价,质粒难以维持.因而,推断在饮用水系统(贫营养和ng·L-1水平的抗生素)中,质粒抗生素抗性的适应度代价较大,质粒不易维持,在饮用水系统中传播和扩散的风险较小.

关键词：质粒抗生素抗性营养条件痕量抗生素适应度代价抗性稳定

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氮掺杂TiO_2优势晶面及晶型的调控研究

人工晶体学报 2013年第8期42卷 1580-1583页

作者：艾慧颖石建稳陈建炜付明来中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室厦门361021

以氮化钛为前驱体,氢氟酸、盐酸为晶面和晶型调控剂,采用一步水热法成功法制备了氮掺杂TiO2单晶,对样品进行了SEM、XRD和TEM分析,结果表明:在氟离子单独调控下,TiN优先生成具有(001)优势晶面的锐钛矿型片状TiO2单晶;在氯离子单独调控下,... 详细信息

以氮化钛为前驱体,氢氟酸、盐酸为晶面和晶型调控剂,采用一步水热法成功法制备了氮掺杂TiO2单晶,对样品进行了SEM、XRD和TEM分析,结果表明:在氟离子单独调控下,TiN优先生成具有(001)优势晶面的锐钛矿型片状TiO2单晶;在氯离子单独调控下,TiN优先生成具有(110)优势晶面的金红石型棒状TiO2单晶;在氟离子和氯离子协同调控下,TiN优先生成具有(001)优势晶面的锐钛矿型片状TiO2单晶,且在(001)晶面正方形的四个直角处均生成两个较小的新晶面。

关键词： TiO2 水热法优势晶面