基于水面光谱数据的官厅水库有色可溶性有机物反演

有色可溶解性有机物(简称CDOM,又称为黄色物质),存在于所有自然水体中,可以用于指示水体有机物污染的状况。相比于常规采样监测方法,基于遥感数据反演CDOM具有重要优势。但是遥感数据反演CDOM的方法通常具有区域局限性,因此需要对不同区域水体进行反演方法的检验和完善。我国北方水体CDOM遥感反演的相关研究较少,选择位于河北省张家口市和北京市延庆区交界的官厅水库为研究区,利用2013年10月26日获取的水面遥感反射率光谱(R_rs(λ))和实验室测得的CDOM吸收系数(a_CDOM(λ))数据,首次进行了CDOM浓度(以440 nm处CDOM的吸收系数(a_CDOM(440))表示)反演。对半解析方法即QAA-CDOM方法进行了检验和改进,并建立了CDOM反演的经验模型。QAA-CDOM方法反演结果的均方根误差RMSE为0.10,平均相对误差σ为10.8%。通过实测数据计算了每个波段的水面以下上行辐照度与辐亮度的比值Q,代替了QAA-CDOM方法中的固定Q值,对QAA-CDOM方法进行改进,反演结果精度仅略有提升,RMSE=0.09, σ=10.2%。同时,用四个遥感反射率的比值与a_CDOM(440)进行回归分析,建立了CDOM反演的经验模型。结果显示R_rs(531)/R_rs(551)与CDOM浓度的相关性最大,决定系数为0.63;基于该波段比值建立的CDOM反演经验模型的反演结果的均方根误差RMSE为0.08,平均相对误差σ为8.8%。经验方法反演结果的精度更高,但需要同步实测数据进行所选波长和模型系数的标定;半解析方法不需要标定,更易于推广。     

HR-ICP-MS研究丰水期黄河甘宁蒙段过滤水和悬浮物中重金属的含量特征和污染评价

为研究黄河甘宁蒙段丰水期过滤水和悬浮物中重金属的含量特征及污染状况,采用高分辨电感耦合等离子体质谱仪(HR-ICP-MS)对黄河甘宁蒙段昭君浮桥 (S1)、包头浮桥(S2)等10个采样点过滤水中六种重金属(Cd, Pb, Cr, As, Cu和Zn)及悬浮物中九种重金属(Cd, Pb, Cr, Ni, Cu, V, Co, Zn和Mn)的含量特征、污染评价和源分析进行研究。结果表明：(1)过滤水中只有Cr元素含量在所有采样点超出《地表水环境质量标准》(GB3838—2002) 的标准限值,且在10个采样点中均为最高(74.8～94.7 μg·L-1);单因子指数(I_i)评价结果表明除包头浮桥(S2)未受总氮(TN)污染外,其余采样点水质均受Cr元素和TN污染;内梅罗综合指数法(I)得出所有采样点的I值均在1～2之间(轻污染程度),表明黄河甘宁蒙段水质,尤其是下游段(S1～S6)已不是生活饮用水、水产养殖等的理想水源。(2)悬浮物中Ni含量(34.7 μg·L-1) 只在玛曲点(S10)低于中国土壤元素背景值(35.2 μg·L-1),在其余点均高于背景值,而其余八种元素在10个采样点的含量均高于背景值;地累积指数法(I_geo)结果表明九种元素中Cd元素的I_geo值(0.452～2.89)在10个采样点中均为最高值,且在昭君浮桥(S1)、包头浮桥(S2)、乌海(S5)和东大沟入黄河口(S8)这四个采样点处达到中污染-重污染程度,其余八种元素在各采样点的I_geo值均小于1,为无污染或无污染-中污染程度。研究结果为全面研究该流域重金属分布、迁移及有效保护提供可信的实验数据。     

黄河甘宁蒙段表层沉积物中重金属元素含量及其形态分析

到目前为止,关于水环境中重金属浓度和形态分布的研究有许多报道。但是关于黄河上游,特别是对黄河甘宁蒙段区域重金属的研究报道仍需进一步深入。在相关研究工作的基础上,使用HR-ICP-MS和BCR连续提取法主要对2011年丰水期黄河甘宁蒙段12个采样点表层沉积物Cd,Pb,Cr,V,Co,Ni,Cu和Zn重金属元素的含量,形态和潜在风险进行测定与分析。结果表明：所有采样点各重金属元素含量顺序相同：Cr>V>Zn>Cu>Ni>Pb>Co>Cd,与各采样点所在区域土壤中背景值相比,S5采样点Cd元素的含量水平最高(1.30 μg·g-1) 约为背景值(0.103 μg·g-1)的13倍。通过I_geo对重金属进行污染评价,结果显示S5采样点Cd元素为强污染水平(I_geo=3.08),内蒙古段四个采样点(S1—S4)Cd表现为中强度污染水平,I_geo位于2.02~2.90之间;此外,富集因子(EF)评价结果发现,研究区域表层沉积物中八种重金属均受到人为活动的污染。根据潜在生态风险指数(RI)结果,S5和S3采样点为高生态风险,其他采样点为中等生态风险。BCR连续提取法结果显示Cd的有效性最高,其次为Co和Ni,V和Cr有效性最低。根据形态分析风险评估准则 (RAC),Cd在S1—S4采样点有高风险,在S5采样点有很高风险;而对于Ni和Co来说,12个采样点中均表现为中等风险。研究结果和结论可为相关政府部门提供重要的研究信息。     

吖啶橙敏化的光致聚合物及其数字全息存储研究

制备了一种吖啶橙敏化的光致聚合物材料,并研究了材料的全息特性.用Ar+激光器三种波长的光对材料进行记录.结果表明,该材料具有较高的衍射效率、较高的曝光灵敏度和较大的折射率调制度,最大衍射效率均大于40%.将计算机二进制文件经过编码生成的二值图像存入样品,其再现图像较为清晰,译码后能够准确地还原出原文,表明该光致聚合物适合数字全息存储.     

吖啶红-SLS体系共振瑞利散射法测定蛋白质

研究了吖啶红染料与蛋白质的结合反应。在十二烷基磺酸钠存在下及pH2.90的柠檬酸NaOH介质中,蛋白质与吖啶红形成复合物,使最大波长392nm的共振光散射光谱得到加强,根据其共振光散射的增强程度,可用于蛋白质的定量测定。十二烷基磺酸钠的加入,使灵敏度提高11倍,牛血清白蛋白、γ球蛋白的线性范围分别为0.03～0.7mg/L、0.05～1.3mg/L,检出限分别为6.4μg/L、10.8μg/L。用于人血清、牛奶、豆浆、尿液中总蛋白质的测定,结果与经典的考马斯亮蓝G 250法一致。     

阻抑动力学光度法测定痕量铌(Ⅴ)

研究发现,在硫酸介质中,痕量铌(Ⅴ)能灵敏地阻抑溴酸钾氧化二甲基黄褪色。研究了该阻抑褪色反应的最佳条件及动力学参数,建立了一种测定痕量铌(Ⅴ)的新方法。该法测定线性范围为0~30 ng/10mL,检出限为4.21×10-11 g/ mL。方法用于矿石中铌的测定,结果满意。     

动力学分光光度法测定食品中微量碘

在硫代硫酸钠存在下的硫酸介质中 ,碘对溴酸钾氧化间胺黄褪色具有抑制作用 ,建立了测定微量碘的新方法。测定线性范围为 0 .0 2— 0 .4 mg/ L ,检出限为 1 .5× 1 0 -8g/ m L。用于食品中微量碘的测定 ,结果令人满意     

新型吖啶-9-磺酰胺衍生物的合成及光谱学性质

在吖啶磺酰胺分子中引入杂环安替比林吸电性基团,合成了N-对甲基苯磺酰基-N-(4-安替比林)-10-甲基吖啶-9-磺酰胺三氟甲基磺酸鎓盐.最终产物与未甲基化的前体分别与模型化合物N-对甲基苯磺酰基-N-苯基-10-甲基吖啶-9-酰胺三氟甲基磺酸鎓盐及其前体的紫外-可见吸收光谱(UV)、荧光光谱(FL)进行比较.结果表明,引入杂环安替比林使吖啶磺酰胺的UV和FL谱发生了变化,尤其是FL谱的最大激发与发射峰的位置比相应的模型化合物大幅蓝移.最终产物及其前体的最大λex分别为268和274 nm; λem分别为321和327 nm.而模型化合物及前体最大λex分别为365和359 nm; λem分别为504和440 nm.H2O2引发的目标产物的化学发光(CL)在1.1 s完成;化学发光量子产率与模型化合物相当,是Luminol的化学发光效率的5.6倍.     

Study on the morphology, crystalline structure and thermal properties of yellow ginger starch acetates with different degrees of substitution

Yellow ginger starch acetates with different degrees of substitution (DS) were prepared by reacting native starch with glacial acetic acid/acetic anhydride using sulfuric acid as catalyst. X-ray diffraction (XRD) of acetylated starch revealed that the crystal structure of native starch was disappeared and new crystalline regions were formed. Their formation was confirmed by the presence of the carbonyl signal around 1750 cm⁻¹, as well as the reduced hydroxyl groups, in the Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). The scanning electron microscopy (SEM) suggested most of the starch granules disintegrated with many visible fragments along with the increasing DS. The thermal behavior of the native starch and starch acetate were investigated using thermogravimetric analysis (TGA) and differential thermal analysis (DTA), it was observed that the thermal stability of acetylated starch depends on the degree of substitution. Thermal stability of high DS acetylated starch is much better than that of the original starch when DS reached to 2.67.     

Chemical Oxidative Degradation of Acridine Orange Dye in Aqueous Solution by Fenton's Reagent

Degradation of acridine orange (AO) in aqueous solution by Fenton's reagent (Fe²⁺ and H₂O₂) was investigated. The effects of different reaction parameters such as initial AO concentration, pH value of solution, ferrous concentration, hydrogen peroxide concentration, and the presence of chloride ion on the oxidative degradation of AO were investigated. Under optimum conditions, 2 mM H₂O₂, 0.4 mM Fe²⁺ and pH 3.0, the initial 0.2 mM AO solution was reduced by 95.8% within 10 min. The primary intermediates of the degradation reaction of AO were identified. The analytical results indicated that the N‐de‐methylation degradation of AO dye took place in a stepwise manner to yield mono‐, di‐, tri‐, and tetra‐N‐de‐methylated AO species generated during the Fenton process. The probable degradation pathways were proposed and discussed.