河口红树林湿地CH4通量的日变化研究

甲烷(CH₄)是大气中除CO₂外最为丰富的含碳组分,其浓度以每年0.7%-1.1%的速率递增[1,2].尽管大气CH₄含量仅为CO₂的二百分之一,但却对预计的全球变暖约有20%的贡献率,而CO₂的贡献率约为50%[3,4],由这些数据推算得一个分子的CH₄比一个分子的CO₂(目前最重要的温室气体)的增暖潜值高约80倍.很多研究者对全球大气CH₄的预算结果均表明,湿地是大气CH₄最重要的生物源[5,6],约占全球CH₄源的40%～50%[7].湿地CH₄通量的日变化研究是正确估算大时间尺度下CH₄排放量(如平均年排放量和季节排放量)的基础,因而具有相当的重要性.     

渤海溶解CH4分布和通量的季节变化及其影响因素

甲烷(CH₄)是影响地球辐射平衡的主要温室气体,海洋是大气CH₄的自然源,而陆架等近海是释放CH₄的热点海域。于2021年4月、7月和10月对渤海进行了调查,以认识其分布特征并估算其海-气交换通量。春、夏和秋季表层海水CH₄浓度分别为(4.56±2.60)、(8.31±4.01)和(4.99±1.31) nmol/L,夏季明显高于春秋季。CH₄的垂直分布规律为底层普遍高于表层,不同站位的垂直分布空间差异较大。渤海CH₄分布主要受河流输入、油气泄漏、生物活动以及沉积物-水界面交换等因素的影响,其中黄河向渤海输入CH₄约为每月1.4×104～2.8×105mol,秋冬季沉积物-水界面CH₄交换通量范围为–4.0～0.42μmol/(m²·d),表明秋冬季沉积物既可能是渤海水体CH₄的源,也可能是其汇。春、夏和秋季渤海CH₄海-气交换通量分别为(1.1±...     

夏季长江口及其邻近海域挥发性卤代烃的分布和海-气通量研究

运用吹扫-捕集气相色谱法测定了2017年夏季长江口及其邻近海域海水中4种常见的挥发性卤代烃（VHCs,包括一氟三氯甲烷（CFC-11）、碘甲烷（CH₃I）、三氯甲烷（CH₃CCl₃）和四氯乙烯（C₂Cl₄））以及大气中CFC-11、CH₃I和C₂Cl₄的浓度。结果表明,表层海水中4种VHCs浓度的水平分布受长江径流输入影响强烈,整体上呈现近岸高、远海低的趋势。垂直方向上4种VHCs浓度最高值出现在10 m水层,长江口内断面的浓度整体高于口外断面的浓度。海水中VHCs的浓度分布受水文环境、生物释放和人为因素等的共同影响。相关性分析表明CH₃I与Chl a浓度不存在明显的相关性,而CFC-11与CH₃I、C₂Cl₄浓度存在显著相关性（P<0.01）,表明调查海域人为源对CH₃I和C₂Cl₄的影响大于天然源。大气中CFC-11、CH₃I和C₂Cl₄的浓度分布整体上呈现近岸高、远海低的趋势。CFC-11的浓度低于全球平均值,表明我国CFC-11的排放得到了有效控制。后向轨迹分析表明来自近岸的陆源污染物的扩散和输送是调查海域大气中3种VHCs的重要来源。CFC-11、CH₃I和C₂Cl₄的海-气通量平均值分别为24.99 nmol/（m2·d）、7.80 nmol/（m2·d）、1.55 nmol/（m2·d）,表明夏季长江口及其邻近海域是大气中这3种VHCs的源。     

春季长江口及其邻近海域海水和大气中CH3I、CH2Br2和CHBr3的浓度分布与海-气通量

测定了2018年春季长江口及其邻近海域海水和大气中碘甲烷(Iodomethane,CH₃I)、二溴甲烷(Dibromomethane,CH₂Br₂)和溴仿(Tribromomethane,CHBr₃)的浓度,研究其在海水和大气中的浓度分布特征,探讨了环境因素对其源汇和浓度分布的影响。调查海域海水中CH₃I、CH₂Br₂和CHBr₃的浓度分别为(5.76±2.50)、(5.38±3.31)和(4.65±3.50)pmol·L^-1,总体呈现出近岸高,远岸低的趋势。调查海域CH₃I的浓度分布受浮游植物的影响显著;CH₂Br₂的分布是多种因素共同作用的结果,其中人为输入是影响CH₂Br₂浓度分布的重要因素之一;CHBr₃的浓度分布受人为输入和浮游植物产生释放的共同影响。垂直方向上,海水上下混合比较均匀,受长江冲淡水和沉积物释放的影响,CH₃I、CH₂Br₂和CHBr₃在表层和底层都观测到浓度高值。大气中CH₃I、CH₂Br₂和CHBr₃浓度分别是(1.06±0.77)、(1.72±1.22)和(1.97±2.12)pptv,总体上呈现近岸高于远岸的趋势,人为排放、海-气交换和气团活动共同影响了大气中挥发性卤代烃(Volatile halocarbons,VHCs)的浓度分布,大气中的CH₂Br₂和CHBr₃存在多种来源,不同来源之间CH₂Br₂和CHBr₃排放比率存在较大差异。CH₃I、CH₂Br₂和CHBr₃的海-气通量分别为(50.21±45.47)、(-1.76±77.43)和(-37.65±87.07)nmol·(m²·d)^-1,表明调查期间长江口及其邻近海域是CH₃I的源,同时也是CHBr₃和CH₂Br₂的汇。     

海洋中生源活性气体的来源与迁移转化

海洋生源活性气体主要包括二甲基硫（DMS）、甲烷（CH₄）、氧化亚氮（N₂O）、一氧化碳（CO）、挥发性卤代烃（VHCs）和非甲烷烃（NMHCs）等。它们通过海-气交换进入大气,不仅在全球碳、氮和硫循环中发挥关键作用,而且会直接或间接地对环境和气候变化产生重要影响。海洋释放的活性气体一类属于温室效应气体（CH₄、N₂O、VHCs和CO等）,另一类会在大气中发生化学反应,控制着大气氧化平衡和臭氧浓度（VHCs和NMHCs）。而DMS属于负温室效应气体,其在大气中被快速氧化形成硫酸盐气溶胶,进而对云的形成和辐射强迫产生重要影响。本文综述了国内外海洋生源活性气体的研究现状,着重介绍了DMS、CH₄和N₂O的来源、迁移转化、海-气通量及其影响机制,并指明了该领域存在的科学问题及今后的研究方向。     

南海东北部及吕宋海峡邻近海域海水和大气中挥发性卤代烃的浓度分布与海-气通量

挥发性卤代烃(VHCs)是大气中一类重要的挥发性有机污染物。本文于2020年9月对南海东北部及吕宋海峡邻近海域海水及大气中的二氯二氟甲烷(CFC-12)、三氯氟甲烷(CFC-11)、溴甲烷(CH₃Br)和碘甲烷(CH₃I)的浓度进行了同步测量,探讨了4种VHCs浓度的水平分布及其影响因素,并估算了CH₃Br和CH₃I的海-气通量。结果表明,调查海域海水中CFC-12、CFC-11、CH₃Br和CH₃I的浓度平均值分别为(1.96±0.84)、(5.35±4.86)、(1.26±0.57)和(2.58±0.88)pmol·L^-1。海水中CH₃Br和CH₃I的分布是生物生产释放、陆源输入和光化学等多种因素共同作用的结果。大气中CFC-12、CFC-11、CH₃Br和CH₃I的浓度平均值分别为(480.65±68.55)、(184.07±31.22)、(...     

西太平洋海域现场培养实验中挥发性卤代烃浓度的变化及其影响因素

CH₃I、CHCl₃、C₂HCl₃和CH₂Br₂是挥发性卤代烃4种重要成分,对大气化学产生重要影响。于2018年10月在西太平洋进行船基现场培养实验,研究微量元素Fe (50 nmol/L)、酸化(pH=7.9)、酸化(pH=7.9)和微量元素Fe (50 nmol/L)耦合作用、微量元素Fe (50 nmol/L)和N/P (16∶1)耦合作用及沙尘(4 mg/L)对浮游植物释放CH₃I、CHCl₃、C₂HCl₃和CH₂Br₂含量的影响。结果表明,与对照组相比,实验组CH₃I、C₂HCl₃和CH₂Br₂的释放均被不同程度抑制;CHCl₃的释放除添加沙尘时表现抑制作用外,其他条件下均为促进作用;实...     

东太平洋海隆热液活动区原位观测数据的小波分析和热液指标的周期性变化

洋中脊热液流体供养了特殊的生物群落.热液扩散流中的生物群从流体中汲取基本代谢组分(如H₂S,CH₄,CO₂,O₂等),将它们供给共生菌,通过共生菌将它们转化成机体能够利用的有机质[1-2].热液中的硫化氢一方面提供营养给化学自养菌,另一方面对许多海底生物又具有毒性[3-4],因此热液中溶解硫化氢的浓度是制约生物群空间分布和组合特征的重要因素[5-8].     

基于浮标观测的春季青岛近岸海水pCO2变化及海-气CO2通量研究

利用海-气界面浮标观测得到的高频数据,分析了春季青岛近岸海域海表二氧化碳分压(pCO₂)的变化规律及驱动因素,并对海-气CO₂通量进行了估算。观测期间该海域由大气的碳汇转变为碳源,主要是由海表pCO₂的不断增长所致。对海表pCO₂控制因素进行分析,发现温度升高是pCO₂增长的主要驱动因素,生物过程起到一定的抑制作用。海表pCO₂呈现出日变化特征,温度和生物因素对海表pCO₂日变化的作用均与太阳辐射相关,但两者的作用相反。此外,分析发现浮标的不同采样频率会对海-气CO₂通量估算产生影响,缩短采样间隔能有效降低海-气CO₂通量估算的偏差,提高估算的准确性。     

海?气界面气体交换速率与二氧化碳气体通量的估算

海?气界面CO₂通量的估算采用块体公式,其等于气体交换速率、CO₂溶解度以及海水与大气的CO₂分压差的乘积,其中的气体交换速率通常与风速相联系,不同作者提出了气体交换速率为风速不同幂次多项式的参数化方案。本文对比了气体交换速率为风速函数的主要研究结果,发现与风速多项式的依赖关系相比,观测数据所基于的观测方法对于气体交换速率的影响更大。在此基础上,本文用多种不同的气体交换速率参数化公式计算了1982?2018年全球的CO₂通量,海洋整体上是大气CO₂的汇,赤道海区是源,南北半球40°附近的海域构成沿纬向的强吸收带。37 a间,海洋CO₂通量的年平均值(以碳计)为(?1.53±0.15) Pg/a, 1999年前,海洋吸收量逐年减小,1999年达到最小值,之后海洋吸收量开始增大,海洋吸收量的增大主要发生在南大洋。     

相变存储材料Ge1Sb2Te4和Ge2Sb2Te5薄膜的结构和电学特性研究

采用射频磁控溅射方法制备了两种用于相变存储器的Ge₁Sb₂Te₄和Ge₂Sb₂Te₅相变薄膜材料,对其结构、电学输运性质和恒温下电阻随时间的变化关系进行了比较和分析.X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)的结果表明:随着退火温度的升高,Ge₁Sb₂Te₄薄膜逐步晶化,由非晶态转变为多晶态,表面出现均匀的、     

The density functional calculations on the structural and electronic properties of the endohedral fullerene dimer (N2@C60)2

The generalised gradient approximation based on density functional theory is used to study the structural and electronic properties of the endohedral fullerene dimer (N₂@C₆₀)₂. Four N atoms sit at the cage centres in the form of two N_2 molecules. The density of states and Mulliken charge analysis explore that the energy levels from -6 to -10 eV are mainly influenced by the N₂ molecules.     

Sr掺杂Eu1-xSrxMnO3体系的磁相变以及输运特性研究

对Eu_1-xSr_xMnO₃ (ESMO, x=0—1)体系的结构和磁性进行了系统的研究,结果表明Sr的掺入使EuMnO₃反铁磁母体的磁结构发生巨大的变化.通过磁化和电输运测量,深入探讨了高掺杂浓度Eu_0.4Sr_0.6MnO₃和Eu_0.3Sr_0.7MnO_{3相似文献}   

BaFe0.4 Sn0.6 O3 /BaBiO3负温度系数复合热敏陶瓷阻抗分析

以BaBiO₃为导电相,BaFe_0.4Sn_0.6O₃为高阻相,采用固态反应法制备了不同BaBiO₃含量的BaFe_0.4Sn_0.6O₃/BaBiO₃负温度系数(NTC)热敏复合陶瓷.为获得在渗流阈值(即BaBiO₃含量为12 mol%)前后复合陶瓷的内部导电机理,对复合陶瓷进行了阻抗分析.分     

双层反铁磁体K3 Cu2 F7 中轨道序驱动的自旋二聚化

基于自旋-轨道-晶格Hamilton量,应用团簇自洽场方法,研究了双层钙钛矿结构材料K₃Cu₂F₇基态的晶格、磁及轨道结构,发现近孤立的双层的对称破缺和Jahn-Teller晶格畸变使得Cu²⁺离子在每层内交替占据 z²-x²〉/ z²-y²〉轨道,进而导致双层的层间表现为强的反铁磁耦合,层内为弱的铁磁耦合.强反铁磁耦合导致层间     

Distributions and air-sea fluxes of CO2 in the summer Bering Sea

The 3rd Chinese National Arctic Research Expedition(CHINARE–Arctic III) was carried out from July to September in 2008. The partial pressure of CO2(pCO2) in the atmosphere and in surface seawater were determined in the Bering Sea during July 11–27, 2008, and a large number of seawater samples were taken for total alkalinity(TA) and total dissolved inorganic carbon(DIC) analysis. The distributions of CO2 parameters in the Bering Sea and their controlling factors were discussed. The pCO2 values in surface seawater presented a drastic variation from 148 to 563 μatm(1 μatm = 1.013 25×10-1 Pa). The lowest pCO2 values were observed near the Bering Sea shelf break while the highest pCO2 existed at the western Bering Strait. The Bering Sea generally acts as a net sink for atmospheric CO2 in summer. The air-sea CO2 fluxes in the Bering Sea shelf, slope, and basin were estimated at-9.4,-16.3, and-5.1 mmol/(m2·d), respectively. The annual uptake of CO2 was about 34 Tg C in the Bering Sea.     

Improvement in the calculation of anti-Stokes energy transfer and experimental justification based on Er0.01YbxY1 - 0.01 - xVO4 crystal

The improvement on the calculation of anti-Stokes energy transfer rate is studied in the present work. The additional proportion coefficient between Stokes and anti-Stokes light intensities of quantum Raman scattering theory as compared with the classical Raman theory is introduced to successfully describe the anti-Stokes energy transfer. The theoretical formula for the improvement on the calculation of anti-Stokes energy transfer rate is derived for the first time in this study. The correctness of introducing coefficient exp{ΔE / kT} from well-known Raman scatter theory is demonstrated also. Moreover, the experimental lifetime measurement in Er_0.01Yb_xY_{1 - 0.01 - x}VO₄ crystal is performed to justify the validity of our important improvement in the original phonon-assisted energy transfer theory for the first time.     

纳米 Fe2O3-SnO2 光催化降解海水养殖废水中的氨氮

通过共沉淀法制备纳米Fe_2O_3-SnO_2光催化剂,采用XRD、SEM等测试手段对其进行形貌、物象、粒径一系列的表征,研究结果显示制得的催化剂仍保持纯SnO_2四方金红石型结构.研究了Fe_2O_3-SnO_2光催化剂投加量、Fe_2O_3与SnO_2物质的量比、煅烧温度、煅烧时间、氨氮初始浓度、p H值、H2O2浓度以及光照反应时间等因素对海水养殖废水中氨氮降解效率的影响.在紫外光照射下进行正交实验,确定最优化反应条件:催化剂投加量为0.4 g/dm3,煅烧时间为3 h,物质的量比为1∶2,氨氮初始含量为50 mg/dm3,光照反应时间为2 h.这5个因素对Fe_2O_3-SnO_2光催化氧化速率影响的大小程度依次为:Fe_2O_3与SnO_2物质的量比煅烧时间Fe_2O_3-SnO_2光催化剂投加量氨氮初始浓度光照时间.氨氮去除率可以达到85.1%,相同条件可见光下也可达到82.3%.     

Effects of high-pressure heat treatment on the solid-state phase transformation and microstructures of Cu61.13Zn33.94Al4.93 alloys

The phase transformation activation energy of the Cu_61.13Zn_33.94Al_4.93 alloys, which were treated at 4 GPa and 700 °C for 15 minutes, was calculated by means of differential scanning calorimetry curves obtained at various heating and cooling rates. Then, the effects of high-pressure heat treatments on the solid-state phase transformation and the microstructures of Cu_61.13Zn_33.94Al_4.93 alloys were investigated. The results show that high-pressure heat treatments can refine the grains and can change the preferred orientation from (111) to (200) of α phase. Compared with the as-cast alloy, the sample with high-pressure heat treatment has finer grains, lower β' → β and β → β ' transformation temperature and activation energy. Furthermore, we found that high cooling rate favours the formation of fine needle-like α phase in the range of 5--20 °C/min.