土壤-植物体系稀土元素的分异现象

用仪器中子活化分析测定了从同一地点采集的9种不同植物根和叶中8个稀土元素（La,Ce,Nd,Sm,Eu,Tb,Yb和Lu)的含量，研究了稀土元素在植物根、叶及相应母土中的分布特征。结果表明，同一植物的根、叶和母土中稀土分布模式均有较大差异。生长在同一地点不同植物根中稀土分布模式非常相似，而叶中分布规模差别较明显。说明根对单一稀土元素的吸收主要取决于这个元素在土壤中有效态的含量，而在稀土从根到叶的运输和积累过程中出现的分异则由植物自身的结构特征决定。     

稀土元素在作物体内的吸收及分布特征研究

通过盆栽和小区试验, 运用中子活化分析技术, 分析测试了玉米、黄豆、小麦等黄土高原主要农作物对稀土元素(REE)的吸收及在植株不同生长期各部位的分布、富集情况, 探索黄土高原特殊弱碱性土壤氧化环境下施用稀土对作物的有效性, 为稀土农用在黄土高原大面积推广提供基础数据和科学依据.     

河台金矿中稀土元素在韧性剪切过程中迁移行为的研究

通过对两类糜棱岩及其原岩的稀土元素含量的分析研究, 结果表明, 稀土元素在韧性剪切过程中发生有规律的成分变异. 在云母石英片岩及混合岩形成糜棱岩、超糜棱岩过程中, 即随着变形强度的增强, 单个稀土元素、轻稀土、重稀土和稀土总量均出现有规律的增加或减少, 而稀土元素配分模式不变. 通过对构造岩变形前后的等比分析, 认为两类不同的糜棱岩类中稀土元素的成分变异极小, 但存在少量稀土元素的迁入和迁出, 变化的原因是在岩石变形过程中发生了体积的改变和大量的流体作用影响, 并导致轻稀土相对富集、重稀土相对亏损的分异作用.     

QuEChERS法提取水稻土壤中的五氯酚

用超声振荡与一种快速、简易、廉价、高效、可靠、安全的分离方法(简称QuEChERS)法相结合的技术研究水稻土壤中五氯酚的提取。就萃取剂、酸用量、提取方式、吸附剂种类以及吸附剂用量等因素对回收效率的影响作了比较。结果表明,最佳条件为:用10mL乙腈为提取液,2mL浓度为6mol/L的H2SO4酸化,加2mL正己烷,振荡30min,40℃超声1h,离心后上清液再选用20mgODS和200mg无水硫酸镁净化。在高、中、低3个不同浓度的土壤中,都可以稳定在75%～120%的回收率。     

轻稀土元素在大鼠组织器官中的分布特征

研究La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd在大鼠组织器官中的分布规律。以雄性SD大鼠为试验对象,适应性喂养一周后剃去大鼠被毛,随机分为对照组和柠檬酸稀土低、中、高剂量组,每组10只共4组,剂量分别为0,50,500,5000 mg.kg-1(体重)。灌胃4周后,采集大鼠被毛、肝脏、脾脏等脏器。用等离子体质谱(ICP-MS)法测定大鼠被毛、肝脏、脾脏、全血中La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd轻稀土元素含量。轻稀土元素在大鼠全血、毛发及脏器中的分布特征分别为:肝、脾脏中的分布与摄入量完全对应;全血中分布趋于自然分布特征;股骨中对照及低剂量组的分布与摄入量倒置;而毛发中则呈现与受试物一致的特征,在一定程度上反映机体的稀土环境暴露水平。     

华北模拟实验块地大气、降水、地表径流和土壤中的稀土浓度分布及施用农用稀土的影响

通过模拟实验块地，初步研究了在一个土壤生态系统中稀土的浓度分布以及施用稀土微肥的影响。结果表明：降水、地表径流水溶液中的稀土浓度均为μｇ／Ｌ量级（０１～１２μｇ／Ｌ），降水中的稀土主要来源于附近地表土壤。大气中的稀土含量随粒径分布有所不同，粒径越小含量越低，且其来源主要是附近的土壤，水可溶性的硝酸稀土微肥在施用后很快转化为水不溶性形态，施加稀土前后实验组表层土壤中稀土含量基本相同。与对照组相比，施加的稀土微肥对地表径流水溶性和悬浮物稀土浓度未产生明显影响。     

添加稀土对镉污染土壤上青椒生长与镉吸收分布的影响

分别以青椒为供试蔬菜、以Cd为供试重金属,采用盆栽试验探索相同规格根际调控基质块中添加不同剂量的碳酸轻稀土对青椒生长、Cd吸收和在器官分配的影响,为今后复合根际修复技术的开展提供理论和实践依据。结果表明:当稀土剂量为40 mg·kg-1时,与不添加稀土的对照相比,极大地促进了青椒苗株高和干重的增加,它们分别提高了21.52%和11.11%。在土壤中含量为5.19 mg·kg-1的Cd胁迫下,保留基质块处理比冲掉块(裸栽)处理的植株地上部干重、生物量、果干重均显著增加,而对根系却没有明显的促进作用。不管基质块中添加不添加稀土,此浓度的Cd胁迫显著抑制了植株根系生长。但适当的稀土添加能够在基质块缓解Cd对青椒毒害的基础上使青椒的生理状况得到进一步改善,而对植株产果没有显著的促进作用。结果还表明:任何剂量的稀土添加对根系Cd含量没有显著降低作用。而当稀土剂量为10 mg·kg-1时,虽然显著促进了茎、叶中Cd的含量,但也显著降低了果实中Cd的含量。由于果实是食用器官,这些结果支撑了稀土添加到基质块作为根际调控方法具有应用价值的重要依据。本试验为以后系统开展复合根际重金属调控研究奠定了基础。     

外施稀土在农田生态系中的生物地球化学循环与残留

选择已广泛使用稀土微肥的大兴县庞各庄小麦种植区内, 进行稀土喷施常规量、土施常规量及3倍常规量和对照4种处理的田间实验. 以各地块的耕层土壤为主体, 观测、收集和测定了与之相关各项源汇物质及它们所载带稀土的通量. 结果表明, 未施稀土的地块中, 由降雨、降雪、灌水、复合肥、尿素和降尘等主要源物质载带的稀土输入量极少, 每年共计仅有19.3 g·hm-2 左右; 而外施稀土的地块中, 稀土输入量显著增高. 喷施或土施常规量所输入的稀土分别为对照地块总输入量的9.7和106倍. 但在对照和施用不同量稀土的4个地块中, 由小麦植株的收获和雨水下渗所引起的稀土总输出量都很相近, 而且均以收获期的小麦植株为主要输出物质, 各部位的稀土输出量排序均为根>叶>茎>颍壳>籽粒. 由计算结果得知, 在对照地块的耕层土壤中稀土输出量与输入量基本平衡, 不会发生稀土累积; 而在外施稀土的地块中, 随着外施稀土量的增加, 耕层土壤中的稀土累积量有相应增高, 如果多年连续土施常规量稀土, 仅需159年就会使耕层土壤中稀土含量增加1倍, 发生环境污染有较大的潜在危险; 而采用喷施(常规量)的方法累积速度低得多, 需要2008年才能使耕层土壤中稀土含量增加1倍.     

CO2在非质子溶剂与铁基离子液体复合体系中的吸收

选用非质子型有机溶剂聚乙二醇二甲醚(NHD)与N, N-二甲基乙酰胺(DMAC), 分别与BmimFeCl₄复配, 构建了BmimFeCl₄/NHD和BmimFeCl₄/DMAC复合铁基离子液体体系. 考察了温度、 BmimFeCl₄/溶剂的质量 比以及压力对CO₂在复合铁基离子液体体系中溶解行为的影响. 结果表明, 高压低温的吸收条件更利于CO₂ 的溶解, 当BmimFeCl₄/DMAC质量比为7∶3时, CO₂在BmimFeCl₄/DMAC复合体系中的亨利系数为0.9181 MPa·L·mol^-1, 低于同等条件下BmimFeCl₄/NHD体系的亨利系数. 在常压、 363.2 K条件下进行再生, 经5次循环后, CO₂在BmimFeCl₄/NHD和BmimFeCl₄/DMAC中的溶解度分别为初次吸收量的92.53%和99.04%. 傅里叶变换红外光谱(FTIR)结果表明, 铁基离子液体复配体系吸收CO₂为物理吸收过程. 密度泛函理论(DFT)计算与IRI分析的结果表明, 在复配DMAC的体系中, CO₂更倾向与阳离子和溶剂分子作用, 而在复配NHD的体系中, CO₂则更容易与阴离子和溶剂分子作用.     

问题-研究型教学模式在综合化学实验课程中的探索与实践

在综合化学实验课程中实施问题-研究型教学模式,其特点是教师组织和引导学生积极思考,勤于发现,对实验准备、实验步骤、实验现象和论文撰写中出现的各种疑难问题进行主动研究,从而培养学生综合分析与解决问题的能力。     

稀土元素在植物中的分异机制 (I) 小麦不同器官中的稀土元素分异模式及形成机制

以小麦为植物材料，利用外源稀土添加、营养液培养等人工控制手段，研究了稀土元素在植物体内的分异效应，并探讨了分异效应产生的机制。结果表明，稀土元素在小麦不同器官中出现显著分异。根系出现中稀土(MREE)富集特征和“M”型四重效应，分析是由稀土元素与PO4^3-的选择性沉淀造成。小麦地上部分稀土元素分布出现“W”型四重效应，分析也是由根部磷沉淀造成。与此同时，小麦茎部相对富集轻稀土(LREE)，叶中相对富集重稀土(HREE)。运用VMINTEQ程序计算了木质部溶液中稀土元素的结合形态主要有LnEDTA^-和Ln^3 (Ln指稀土元素)，但仅有LnEDTA^-表现出HREE相对富集特征，其他形态则表现出LREE相对富集特征。分析叶部LREE／HREE分异是吸收LnEDTA^-造成，而茎部LREE／HREE分异则是吸收Ln^3 和其他形态稀土的结果。细胞壁对Ln^3 的吸附也是导致以上分异特征的重要因素。     

酸雨胁迫及稀土农用条件下菠菜及其土壤中稀土元素的赋存

利用盆栽实验研究了酸雨胁迫、稀土农用条件下 ,菠菜及其土壤中稀土元素的含量及分布特征。结果表明 :菠菜地上部分的REE含量为 0 .5 2 7～ 0 .696μg·g- 1 之间 ,地下部 2 .668～ 3 .0 0 3 μg·g- 1 。土壤 2 2 9.0 9～ 2 5 0 .3 μg·g- 1 。酸雨明显地影响作物对REE的吸收和利用 ,酸度越大 ,影响越明显。随着酸雨酸度的增大、植株体内、土壤中的REE受淋洗的作用加强而表现出REE的总量随着pH的减小而逐渐减少。施用稀土后 ,植株的地上或地下部分及其土壤中的REE含量均与对照的土壤中的REE分配模式基本相同 ,遵循稀土元素分布丰度的奇偶 (Oddo Harkins)规则、轻稀土富集 ,Eu弱负异常 ,富铈配分型 ,表明稀土元素仍然主要来自土壤并受其影响。     

土壤发育过程中稀土元素的地球化学指示意义

研究了海南岛北部不同时期喷发的玄武岩上发育土壤中稀土元素的地球化学特征和行为,探讨成土元素的分异及其对土壤发育程序的指示作用。ＲＥＥ总量与成土年龄呈显著正相关,是指示土壤发育程序的良好指标。同时,随土壤发育程度的加深,ＲＥＥ出现分异,土壤中轻稀土逐渐富集,重稀土亏损,伴随的进一步发育,Ｃｅ逐渐向正异常而Ｅｕ向负异常方向演化。     

外源稀土对土壤微生物特征的影响及时间效应

采用微生物生物量、Cmic/Corg、呼吸速率、代谢熵qCo2及BIOLOG等方法分析稀土对土壤微生物活性及群落结构的影响和时间效应。结果表明，低浓度稀土进入土壤的早期阶段对土壤微生物具有刺激作用，但随时间的推移逐渐不显著。高浓度稀土对土壤微生物具有抑制作用，随时间的延长有减少的趋势。BIOLOG分析显示，稀土施用之后，土壤微生物对碳源的消耗量增加，速度加快，群落结构发生了改变且具有长期性。     

大豆中稀土元素分配规律研究

研究了大豆中稀土元素（La、Ce、Nd、Y、Gd）的含量分布规律。结果表明：大豆各部位稀土含量分布一般规律为：根＞茎＞夹壳＞夹果;大豆在生长不同期吸收稀土的能力大小为：幼苗期＞分枝期＞成熟期。总之,稀土元素在大豆中不易迁移,主要集中在根部,果实中含量甚微,因而施用稀土微肥,不会影响食用粮食的安全问题。     

稀土元素在钢中的热力学参数及应用

综合报道了通过采用几种不同的高温金属溶液实验方法，研究所得到的稀土元素在金属溶液冶炼温度范围内分别与硫、氧、氧 硫、碳、氮、低熔点铜、磷、钛、铌、钒等重要元素相互作用规律及有关的一系列热力学参数和温度函数式，并简要地讨论了这些热力学参数在含稀土钢中的应用。     

稀土对茶叶中稀土结合糖蛋白的组成及活性的影响

应用电感偶合等离子体质谱（ＩＣＰ－ＭＳ）、气相色谱（ＧＣ）、氨基酸分析仪及动力物模型,研究了喷施稀土对茶叶中稀土结合糖蛋白（ＲＥＥ－ＴＧＰ）组成及活性的影响,成品茶中有稀土结合糖蛋白;稀土对单糖种类及组成没有明显影响,但ＲＥＥ－ＴＧＰ中羟脯氨酸（Ｈｙｐｒｏ）及丝氨酸（Ｓｅｒ）含量增加明显,而谷氨酸（Ｇｌｕ）含量则比对照区的低,稀土处理区茶叶制得的ＲＥＥ－ＴＧＰ中Ｌａ含量增加了１９３％;ＲＥＥ－ＴＧＰ具有明显的降血糖效果和增强免疫作用等活性。     

稀土锗钨钒酸根多元杂多配合物的合成和性质

合成了通式为Ｋ１３Ｈ２「Ｌｎ（ＧｅＷ１０ＶＯ３９）２」．ｎＨ２Ｏ（Ｌｎ＝Ｌａ,Ｃｅ,Ｐｒ,Ｎｄ,Ｓｍ,Ｅｕ,Ｇｄ,Ｔｂ,Ｄｙ,Ｙｂ）的１０种杂多配合物。利用ＩＲ,ＵＶ,ＥＳＲ,ＸＰＳ,Ｘ射线粉末衍射和磁化率对其结构进行了表征：循环伏安和极谱法研究了配合物的氧化还原性质,得出配合物经历了３步还原,第一步为钒的双电子可逆还原,第二步和第三步均为钨的不可逆还原;借助认温ＩＲ、变温ＸＲＤ和ＴＧ－ＤＴＡ研究     

天津沿海潮间带沉积物中稀土元素的地球化学特征

研究了天津沿海潮间带沉积物中稀土元素(REE)的地球化学特性以及污染条件下稀土元素的环境行为特征,通过稀土分布模式特征探讨了潮间带沉积物的物质来源.结果表明(1)潮间带沉积物中14种稀土含量总和的均值为164.5mg@kg-1,但各岸段又有不同.大致以海河口为界,北部明显高于南部,均值分别为182和150mg@kg-1,均明显高于海洋沉积物稀土含量;(2)海岸带沉积物稀土形态分布特征是自北向南残渣态比例逐渐下降,铁锰氧化物态和有机结合态比例逐渐增高,与黄河、长江等大河相比,残渣态和碳酸盐态比例都显著偏低;(3)稀土元素分布模式均为轻稀土富集、铕中度亏损型,与沿海排污河及内陆大河沉积物稀土分布模式相似,而与海洋大陆架沉积物稀土分布模式有显著差别.