咸海的变迁及其对周围环境的影响

从20世纪60年代开始，随着经济的发展，灌溉，工业及生活用水量的不断增加，流入咸海的两种河流－－阿姆河、斯尔河的水量持续减少，从而导致咸海的面积大幅度萎缩，在已干涸的部分形成新的“咸海荒漠”，并与周边的三大荒漠形成一体，荒漠的持续增加，必将对周围的生态环境带来消极的影响，直接影响着周边的土壤、植被及人类的生存环境。作者于2001年5月对咸海地区进行了实地考察，本文结合考察结果和已有研究资料，将重点分析咸海的变迁及对周围环境的影响。     

基于双光路原理的海水IOPs高光谱测量仪方案

设计了基于双光路原理的海水固有光学参数测量仪。该仪器可同步测量水体光谱吸收系数a、光束衰减系数c和体散射系数b。其中吸收系数a采用反射式吸收管测量,光束衰减系数c采用全吸收式样品池测量,体散射系数b根据c=a+b计算。光信号由光纤收集、光谱仪分光后用CCD探测器测量。光谱分辨率为4nm,灵敏度为0 001m-1。该仪器直接在水下工作,由水泵抽取被测海水,水下最大工作深度为200m。测量数据可以自动记录,同时也可以通过水下电缆实时传输到调查船实验室。     

固相萃取-电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法测定海水中6种金属元素

为了实现海水中金属元素的绿色分离和快速检测,建立了新型螯合树脂为填料,固相萃取-电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）测定海水中6种金属元素含量的方法。海水中Cu,Pb,Co,Ni,Cr,Mo金属离子与亚氨基二乙酸型螯合树脂形成螯合物,经固相萃取、洗脱,实现金属离子从海水中定量分离富集。在最佳实验条件下,测得方法的相对标准偏差（RSD）为1.7 %～3.6 % ,加标回收率为82.6 %～102 %,检出限为0.03 μg /L～0.15 μg /L。本研究采用亚氨基二乙酸型螯合树脂为填料的固相萃取,实现了海水分析的绿色样品前处理方法,与ICP-MS相结合用于海水标准样品和实际样品的分析,获得了满意的结果。     

顶空固相微萃取气相色谱法测定浓海水中的氯酚

建立浓海水中氯酚的顶空固相微萃取气相色谱法检测方法。采用顶空固相微萃取对海水淡化排放的浓海水样品中2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)和五氯酚(PCP)进行分离富集,气相色谱-电子捕获检测器(μECD)测定浓海水样品中2,4,6-TCP和PCP的含量。讨论了萃取时间、萃取温度、水样盐度等实验条件对富集效率的影响,确定了萃取时间为40 min,萃取温度为60℃。2,4,6-TCP,PCP的质量浓度在0.500~20.0μg/L范围内与其色谱峰面积呈良好的线性关系,线性相关系数均大于0.999,2,4,6-TCP和PCP的检出限(2S/N)分别为0.055,0.128μg/L,测定结果的相对标准偏差为3.65%~11.4%(n=6),加标回收率为73.5%~119.0%。该方法快速,灵敏度高,适合于浓海水中氯酚的分析。     

吹扫捕集-气相色谱法同时测定海水中的氟氯烃和六氟化硫

氟氯烃(CFCs)和六氟化硫(SF6)都是人工合成的卤代化合物,在海洋科学考察中是非常重要的基础观测参数,在示踪海/气交换、水团交换等一系列重要海洋学过程研究中均有特殊的应用价值;同时,也可以用于估算表观耗氧速率(Apparent oxygen utilization rate,AOUR)以及人为碳(Anthropogenic C02,Cant)等一些重要的物理及生物地球化学过程参量.CFCs,SF6在海水中的浓度非常低,测量难度大,而CFCs和SF6的联合使用对海洋学过程研究具有重大意义.本研究建立了一套吹扫捕集系统以分析海水中CFC-12和SF6,对吹扫捕集系统测定条件进行了优化,最佳的实验条件为:捕集温度-70℃,吹扫时间8min,吹扫压力310 kPa,脱附时间30 s,脱附温度90℃.本方法测定简单、灵敏度高,CFC-12和SF6的检出限分别为0.02 pmol/kg和0.03 fmol/kg,CFC-12和SF6的测定精密度分别为±1.2％和±0.5％.标准工作曲线的线性相关系数均大于0.9995.本方法成功应用于2014年中国第六次北极科学考察航次中采集的海水样品的测定.     

微顺序注射-镉柱还原分光光度法测定海水中总氮

基于微顺序注射-阀上实验室,采用镉柱还原-偶氮染料染色分光光度法测定海水中总氮,对实验参数进行了优化,并进行了干扰因素实验。结果表明,海水中主要离子和盐度对本实验方法测定会产生干扰,采用一定盐度的国家标准海水作为溶剂制备系列标准溶液,可消除干扰。海水中总氮浓度在0.03~1.00 mg/L范围内与吸光度呈良好线性,线性相关系数r=0.9993;测定含氮浓度为0.2 mg/L的国家标准海水,相对标准偏差(RSD)为4.9％;方法的检出限为0.010 mg/L;样品加标回收率在99.5％~101.1％之间。经t检验分析,本方法与国标方法测定数据无显著性差异,可用于海水样品中总氮的测定。     

海水中硝酸盐的无阀连续流动分析

建立了一种无阀连续流动分析方法和装置,仅用一台多通道蠕动泵传送试剂和样品,无需依靠注入阀、电磁阀和定量环进行试剂或样品的选择和定量输入.样品通过铜-镉还原柱,将硝酸盐还原为亚硝酸盐,然后用重氮-偶氮光度法进行测定.研究结果表明,硝酸盐的线性范围为5 ～ 180 μmol/L,方法检出限为0.27.μmol/L,对10和80 μmol/L硝酸盐溶液连续测定11次,相对标准偏差分别为1.4％和1.3％,不同盐度的实际水样加标回收率在99.4％ ～ 106.1％之间.测定结果与流动注射分析法相比,无显著性差异.与流动注射分析相比,无阀设计装置大大降低了成本,操作更加简便,有利于在普通实验室或现场连续监测中推广使用.本方法成功应用于厦门西港海水样品中硝酸盐的测定以及九龙江河口区的硝酸盐走航式监测.     

一种富集海水中有机氯和菊酯类农药的船载式正压固相萃取装置

研制了一种正压驱动的新型固相萃取(SPE)装置以替代真空泵负压驱动SPE装置用于富集海水中的有机氯和菊酯类农药。与水样接触的采样瓶和管路均采用不含氯的塑料材质。整个装置的连接部分用螺母螺栓紧固,以保证密封性和牢固性。水样瓶内部的压力(0.1~0.3 MPa)由单片机和压力传感器控制的隔膜充气泵(12 V电池供电)提供,水样过柱的流速在4.0~6.0 mL/min之间。SPE柱预淋洗后储存4周内有效,采样后储存6周内回收率大于80%。方法的线性关系良好,相关系数均大于0.9,方法的定量限为0.8~6.0 ng/L,3个不同添加水平(n=3)的平均回收率为86.1%~95.5%,相对标准偏差小于10%。海水实际样品中均检出六六六(BHC)和滴滴涕(DDT)。该装置在富集海水中有机氯和菊酯类农药方面有较好的应用。     

共价有机框架膜的制备及其在海水淡化和水处理领域的研究进展

日益严重的水资源短缺和水资源污染问题是全球面临的挑战,大力发展海水淡化和水处理技术是缓解该问题的有效途径.近年来,能耗低、环境友好的膜分离技术被广泛用于海水淡化和水处理领域.共价有机框架（Covalent organic framework,COF）膜因其具有大小可控、化学性质可调的孔道,成为潜在的高性能膜分离材料.本综述详细介绍了COF膜合成方法学的研究进展,概述了COF膜在海水淡化和水处理领域的研究,并展望了其在海水淡化和水处理领域的前景和面临的挑战.     

海水环境中环氧值对环氧树脂涂层摩擦学性能的影响研究

环氧树脂是一类具有优异的粘接、耐腐蚀和电气绝缘等性能的高强度热固性高分子材料,在黏结剂、防腐涂料和复合材料方面展现出广阔的应用前景,其摩擦学行为与环氧值密切相关.本研究中采用线棒涂布器在铸铁表面分别制备了3种具有不同环氧值的环氧树脂涂层.借助傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电镜(SEM)、纳米压痕仪、热重/差热综合热分析仪(TG/DTA)、UMT-3摩擦磨损试验机和表面轮廓仪研究了涂层的结构、硬度、耐热性及摩擦学性能.研究结果表明:涂层在干燥条件和海水环境中的摩擦系数和磨损率均随环氧值的增大而升高;海水环境中涂层的摩擦系数和磨损率均较干燥条件下低.涂层的磨损机理在干燥条件下包括了疲劳磨损、黏着磨损和磨粒磨损,而在海水中仅为疲劳磨损.本研究成果为高性能防腐耐磨涂层的设计与应用提供理论指导.