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防护林建设过程中土壤微生物养分限制与有机碳组分之间的关系

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环境科学 2024年第4期45卷 2342-2352页

作者：徐凤璟黄懿梅黄倩申继凯西北农林科技大学资源环境学院农业农村部西北植物营养与农业环境重点实验室农业农村部西北旱地农业绿色低碳重点实验室杨凌712100

微生物主要通过“体外修饰”和“体内周转”途径影响土壤颗粒态有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MAOC)的累积,而不同的植物输入引起的微生物养分限制对两种土壤有机碳(SOC)组分累积的影响机制尚不清楚.因此,以陕西省米脂县的撂荒地为对照... 详细信息

微生物主要通过“体外修饰”和“体内周转”途径影响土壤颗粒态有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MAOC)的累积,而不同的植物输入引起的微生物养分限制对两种土壤有机碳(SOC)组分累积的影响机制尚不清楚.因此,以陕西省米脂县的撂荒地为对照(CK),测定人工林建设的第3、13、20和37 a的0~5、5~10和10~20 cm土层中SOC、POC和MAOC含量及用于计算养分限制的土壤胞外酶活性,探讨防护林建设过程中SOC积累的微生物养分限制机制.结果表明:(1)ω(SOC)、ω(POC)和ω(MAOC)分别3.14~8.35、0.44~1.87和1.99~6.72 g·kg^(-1);各组分有机碳含量在林地建设第3 a时均显著低于CK(P化学计量比的向量角度(VA)和长度(VL)显著高于CK(P<0.05),即防护林建设加剧了微生物C、N限制;在防护林建设过程中,N限制减弱,而C限制仅在第37 a时有所缓解.(4)结构方程模型显示,第3 a微生物C限制的增强,导致POC含量降低和MAOC含量增加,微生物将主要以“体内周转”积累有机碳;随着微生物N限制的缓解,通过“体内周转”形成的MAOC含量将会增加.因此,长期的防护林建设利于植物源有机碳累积,且以固氮植物造林将有助于促进稳定的SOC组分增加,提升植被固碳效率.

关键词：防护林建设土壤有机碳(SOC) 颗粒态有机碳(POC) 矿物结合态有机碳(MAOC) 土壤胞外酶活性养分限制

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非靶标技术在新污染物识别中的应用

环境化学 2024年第2期43卷 363-376页

作者：钱慧敏刘艳娜姚林林曲广波史建波江桂斌中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室北京100085 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

受人类活动的影响,来自工农业生产和生活活动等方面的化学品不断进入环境,加之各类生物和非生物转化时有发生,导致环境中存在多种污染物及复杂的转化产物.全面认识样品中的污染物是进行环境健康风险评价的前提.然而,大量的未知结构、复... 详细信息

受人类活动的影响,来自工农业生产和生活活动等方面的化学品不断进入环境,加之各类生物和非生物转化时有发生,导致环境中存在多种污染物及复杂的转化产物.全面认识样品中的污染物是进行环境健康风险评价的前提.然而,大量的未知结构、复杂的环境基质以及低环境赋存浓度都为厘清污染物暴露带来了挑战,亟需发展高灵敏度的未知污染物识别技术.非靶标分析(nontarget analysis,NTA)作为一种新的分析手段,可以在化合物信息未知的情况下对复杂基质中的有机物进行识别,有助于最大限度揭示环境样品中存在的污染物,为风险评价奠定基础.本文回顾了非靶标技术在新污染物识别中的应用,从样品前处理、数据采集和数据处理三方面对目前使用的不同方法及策略进行讨论,讨论了各方法的优劣及适用范围,并提出了当前存在的问题及未来发展方向.

关键词：非靶标分析高分辨质谱环境分析新污染物

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核受体活性筛选在内分泌干扰物检测中的应用

分析测试学报 2024年第8期43卷 1117-1125页

作者：王宇晨杨晓溪苏佳惠刘倩江桂斌中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室北京100085 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

内分泌干扰物是备受国内外关注的一类污染物,其种类繁多、分布范围广,在各类介质如水体、土壤、大气、生物体乃至人体中均有检出,对生态环境和人类健康具有潜在威胁。核受体途径是内分泌干扰物发挥作用的重要机制之一,一些内分泌干扰物... 详细信息

内分泌干扰物是备受国内外关注的一类污染物,其种类繁多、分布范围广,在各类介质如水体、土壤、大气、生物体乃至人体中均有检出,对生态环境和人类健康具有潜在威胁。核受体途径是内分泌干扰物发挥作用的重要机制之一,一些内分泌干扰物可通过核受体介导途径调节靶基因的转录,从而产生内分泌干扰活性。常见的核受体响应的生物筛选方法采用离体细胞或无细胞测试,具有操作简便、速度快的特点。这些方法可用于化学纯品的内分泌干扰活性筛查,也可应用于实际复杂介质中内分泌干扰物的识别。该文综述了国内外内分泌干扰物筛选的标准方法及现状、基于核受体响应的内分泌干扰活性筛选方法以及核受体活性筛选在不同复杂介质内分泌干扰物检测中的应用,并对基于核受体活性筛选的内分泌干扰物检测的未来研究重点以及我国内分泌干扰物筛选方法的建立进行了展望,以期为我国新污染物筛查提供数据和技术参考。

关键词：内分泌干扰物新污染物核受体活性筛选复杂介质

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杂多酸基复合材料的制备及其催化应用研究进展

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精细化工 2024年

作者：张秋云程劲松赵永婷张玉涛安顺学院化学化工学院贵州省高等学校农业资源与环境研究重点实验室

在清洁生物燃料的研究开发中，生物质的催化转化及生物柴油的合成是关键过程，而催化剂的选择对清洁生物燃料的高效制备至关重要。与传统均相催化剂相比，杂多酸具有稳定的结构、兼具强的Br?nsted酸性和氧化还原性，且能在较低的催化剂... 详细信息

在清洁生物燃料的研究开发中，生物质的催化转化及生物柴油的合成是关键过程，而催化剂的选择对清洁生物燃料的高效制备至关重要。与传统均相催化剂相比，杂多酸具有稳定的结构、兼具强的Br?nsted酸性和氧化还原性，且能在较低的催化剂浓度和温度下高效催化反应，近年来在催化、材料化学、光化学等领域备受关注。该文总结了杂多酸基催化剂在催化酯化、酯交换合成生物燃料方面的应用，综述了其最新研究进展，分析了纯杂多酸、掺杂型杂多酸（使用反荷阳离子或离子液体功能化杂多酸）及负载型杂多酸（以硅基材料、金属氧化物、活性炭、金属有机框架等为载体）三类杂多酸基催化剂的制备、物化特性及催化应用；此外，介绍了杂多酸基催化剂在光催化、催化脱硫等方面的新型应用；最后，对杂多酸基催化剂在催化领域的发展趋势进行了展望，并提出两条发展建议，一是大力发展绿色合成工艺，通过跨学科技术对杂多酸基催化剂结构进行设计；二是借助量子化学的方法阐释其催化机理与路径，明确制备、结构与催化性能间的关联。

关键词：杂多酸复合材料催化剂重复使用性生物燃料

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土壤厚度演化模型理论方法研究进展

土壤学报 2024年第2期61卷 319-330页

作者：刘金涛赵薇刘彧河海大学水灾害防御全国重点实验室南京210098 河海大学水文水资源学院南京210098 中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室贵阳550081

全球平均土壤厚度仅约为1 m,但土壤厚度的空间分布信息在地貌、生态及水文科学等领域的研究和实践中具有重要价值。由于其具有显著的空间异质性,基于现有土壤制图产品、地球物理勘测及经验统计模型难以获取流域尺度土壤厚度分布信息,亟... 详细信息

全球平均土壤厚度仅约为1 m,但土壤厚度的空间分布信息在地貌、生态及水文科学等领域的研究和实践中具有重要价值。由于其具有显著的空间异质性,基于现有土壤制图产品、地球物理勘测及经验统计模型难以获取流域尺度土壤厚度分布信息,亟待发展土壤厚度预测的过程机理模型。本文回顾了土壤厚度演化模型理论方法的研究进展,评价了不同土壤生成及输移模型的适用性。研究指出土壤化学风化成土等机理仍不清晰是制约模型发展的理论瓶颈。此外,模型的方法体系仍需完善,亟待进一步发展描述土壤生成和输移的函数形式及其参数的估计方法等,指出物理与随机结合的模拟方法以及基于数学物理途径的参数确定方法等有望解决模型应用中遇到的难题。最后,在土壤厚度演化模型基础上,提出发展基于流域协同演化理论的土壤发生学模型是定量预测土壤理化全要素发生所亟需突破的难点之一。

关键词：土壤厚度土壤厚度演化模型土壤生成土壤输移流域协同演化

氮掺杂空心碳纳米球嵌入氮掺杂石墨烯负载钯纳米粒子作为甲酸氧化的高效电催化剂

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新型炭材料（中英文） 2024年第2期39卷 321-333页

作者：房越杨富开曲微丽邓超王振波哈尔滨师范大学化学化工学院黑龙江哈尔滨150025 哈尔滨师范大学黑龙江省光化学生物材料与储能材料重点实验室黑龙江哈尔滨150025 哈尔滨工业大学化学化工学院新能源转化与存储关键材料技术工信部重点实验室国家哈尔滨工业大学重点实验室城市水资源与环境实验室黑龙江哈尔滨150001 深圳大学材料科学与工程学院深圳市特种功能材料重点实验室深圳市陶瓷先进技术工程实验室广东省功能材料界面工程研究中心广东深圳518060

低成本、高活性、耐久性好的高效电催化剂对直接甲酸燃料电池的应用起着至关重要的作用。本文采用简单经济的方法,研究了以三维层状多孔结构嵌入氮掺杂石墨烯(NG)的氮掺杂空心碳纳米球(NHCN)负载Pd纳米粒子作为直接甲酸燃料电池催化剂... 详细信息

低成本、高活性、耐久性好的高效电催化剂对直接甲酸燃料电池的应用起着至关重要的作用。本文采用简单经济的方法,研究了以三维层状多孔结构嵌入氮掺杂石墨烯(NG)的氮掺杂空心碳纳米球(NHCN)负载Pd纳米粒子作为直接甲酸燃料电池催化剂。由于具有独特的氮原子掺杂三维互联层状多孔结构,Pd纳米颗粒尺寸较小的Pd/NHCN@NG催化剂具有较大的催化活性表面积、优越的电催化活性、较高的稳态电流密度和较强的抗CO中毒能力,明显超过传统的Pd/C、Pd/NG和Pd/NHCN催化剂对甲酸电氧化的催化性能。通过优化HCN/GO比,当HCN/GO质量比为1∶1时,Pd/NHCN@NG催化剂对甲酸的催化氧化性能最佳,其活性是Pd/C的4.21倍。本工作开发了一种优越的碳基电催化剂载体材料,为燃料电池的发展带来了广阔的应用前景。

关键词：甲酸电氧化氮掺杂中空碳纳米球氮掺杂石墨烯载体材料三维互连层状多孔结构

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功能化多孔氮化碳材料对铀的吸附性能研究

化工学报 2024年第4期75卷 1616-1629页

作者：孟园倪善刘亚锋王文杰赵越朱育丹杨良嵘南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室江苏南京211816 中国科学院过程工程研究所盐湖资源绿色高值利用重点实验室石油化工分子转化与反应工程全国重点实验室中国科学院绿色过程与工程重点实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

从海水和废水中分离和富集铀对能源的可持续发展和保护环境具有重要意义。通过一步碱化和热缩聚三聚氰胺制备了一种富含氰基和羟基的多孔氮化碳吸附剂(d-g-CN),研究其对铀的吸附性能。吸附实验结果表明,在pH=6.0和298 K的条件下,d-g-CN... 详细信息

从海水和废水中分离和富集铀对能源的可持续发展和保护环境具有重要意义。通过一步碱化和热缩聚三聚氰胺制备了一种富含氰基和羟基的多孔氮化碳吸附剂(d-g-CN),研究其对铀的吸附性能。吸附实验结果表明,在pH=6.0和298 K的条件下,d-g-CN对铀的吸附在3 h达到吸附平衡,饱和吸附容量为2476.23 mg∙g^(-1)。吸附过程符合拟二级动力学模型和Freundlich等温模型。此外,d-g-CN具有优异的选择性和循环性,在溶液中存在多种竞争离子时,d-g-CN对铀的吸附分配系数达到1.48×10^(4)ml∙g^(-1),并且6次循环后吸附效率仍保持在89.5%。由于d-g-CN较大的比表面积提供了更多的吸附位点,同时氰基和羟基等功能基团与铀存在配位作用,因此d-g-CN表现出优异的吸附性能,在低浓度铀的提取方面具有一定的应用潜力。

关键词：氮化碳铀海水废水吸附选择性

原油中C_(19-49)长链三环萜烷系列及其地球化学意义——以柴达木盆地西部英西地区原油为例

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沉积学报 2024年第5期42卷 1765-1783页

作者：包建平朱翠山杨茜陈琰周飞张静长江大学油气地球化学与环境湖北省重点实验室地球化学系武汉434100 中石油青海油田分公司勘探开发研究院甘肃敦煌736202

【目的】为了确定柴达木盆地西部英西地区古近系深部储层(E)原油的热演化程度和成因类型,【方法】利用色谱—质谱(GC-MS)和色谱—质谱—质谱(GC-MS-MS)技术,对其中的各类生物标志物、烷基菲和金刚烷类化合物的分布与组成特征进行了系统... 详细信息

【目的】为了确定柴达木盆地西部英西地区古近系深部储层(E)原油的热演化程度和成因类型,【方法】利用色谱—质谱(GC-MS)和色谱—质谱—质谱(GC-MS-MS)技术,对其中的各类生物标志物、烷基菲和金刚烷类化合物的分布与组成特征进行了系统分析。【结果与讨论】分析结果表明该地区原油中正构烷烃系列均具有明显的偶碳优势,Pr/Ph比值低(1.30),伽马蜡烷含量高,伽马蜡烷指数介于0.90~1.36,属于典型咸水湖相原油,这与研究区古近纪的沉积特征一致。但依据不同原油中长链三环萜烷系列的分布与组成特征,可将他们分成两类:一类原油中C_(19-49)长链三环萜烷系列异常丰富,C_(19-30)TT/C_(27-35)H比值大于1.60,C_(23)TT/C_(30)H>1.40,并伴随有高甾藿比(>4.50)和高β-胡萝烷/nC_(37)比值(>3.20),表明藻类是其主要原始生烃母质;另一类原油中C_(19-30)长链三环萜烷系列含量中等,C_(19-30)TT/C_(27-35)H比值小于0.50,C_(23)TT/C_(30)H重点关注。

关键词：藿烷系列 C_(19-49)长链三环萜烷系列伽马蜡烷 β-胡萝卜烷甾藿比原油英西地区柴达木盆地西部

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腾冲重楼根茎的化学成分及抗菌活性研究

中草药 2024年第5期55卷 1466-1476页

作者：杨莹莉白雪杨珺罗吉凤段晓燕王跃虎中国科学院昆明植物研究所资源植物与生物技术重点实验室和植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室云南昆明650201 中国科学院大学北京100049

目的研究藜芦科植物腾冲重楼Paris tengchongensis根茎的化学成分及抗菌活性。方法采用HPD100大孔吸附树脂、正相硅胶、RPC_(18)硅胶和Sephadex LH-20凝胶色谱,以及半制备高效液相色谱等方法进行分离和纯化,利用NMR和MS等波谱数据对化... 详细信息

目的研究藜芦科植物腾冲重楼Paris tengchongensis根茎的化学成分及抗菌活性。方法采用HPD100大孔吸附树脂、正相硅胶、RPC_(18)硅胶和Sephadex LH-20凝胶色谱,以及半制备高效液相色谱等方法进行分离和纯化,利用NMR和MS等波谱数据对化合物的化学结构进行鉴定。对分离到的化合物用微量稀释法进行抗细菌和真菌活性评价。结果从腾冲重楼根茎70%乙醇提取物中分离并鉴定了16个化合物,分别为parisvanioside A(1)、kingianoside K(2)、7-氧薯蓣皂苷(3)、pariposide A(4)、parisvanioside B(5)、parisrugoside H(6)、(25R)-17α-羟基螺甾-5-烯-3β-基O-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→4)-O-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡萄糖苷(7)、麦冬皂苷Cʹ(8)、纤细薯蓣皂苷(9)、重楼皂苷Ⅰ(10)、重楼皂苷Ⅱ(11)、重楼皂苷Ⅵ(12)、pennogenin 3-O-β-chacotrioside(13)、重楼皂苷H(14)、重楼皂苷Ⅶ(15)和β-蜕皮激素(16)。化合物3、5~15对絮状表皮癣菌有较强抑制作用,50%最低抑菌浓度(50%minimun inhibitory concentration,MIC50)为0.07~93.60μmol/L;化合物5~15对红色毛癣菌有较强抑制作用,MIC50为0.06~73.08μmol/L;化合物3、5~8、10~15对石膏样小孢子菌有很强的抑制作用,MIC50为0.04~69.92μmol/L。结论化合物1~7为首次从腾冲重楼中分离得到;化合物7、12~15对白色念珠菌氟康唑耐药株抑制率可达100%。化合物11对絮状表皮癣菌抑菌效果最好,MIC50为(0.07±0.004)μmol/L;化合物11对红色毛癣菌抑菌效果最好,MIC50为(0.06±0.003)μmol/L;化合物11对石膏样小孢子菌抑菌效果最好,MIC50为(0.04±0.001)μmol/L。腾冲重楼中含有的甾体皂苷有治疗皮肤及深部真菌感染的潜力。

关键词：藜芦科腾冲重楼甾体皂苷抗菌活性 7-氧薯蓣皂苷重楼皂苷Ⅱ