Absorption and Photocatalytic Degradation of Machine Oil by Exfoliated Graphite-Supported Nanometer TiO2 Material

By loading nanometer anatase onto exfoliated graphite with the sol-gel method, exfoliated graphite-TiO2 composite （EG-TiO2） can be prepared, which can adsorb oil and can also degrade oil. In a technologic condition for preparing EG-TiO2, the impregnated number of times is the most important factor to influence oil-adsorbing capability, that is, when the impregnated number of times increases, the amount of saturation-adsorbed oil decreases. The study of EG-TiO2 photocatalytic degradation of machine oil based on the weight-loss method and infrared spectrum method indicates that EG-TiO2 has obvious effect of photocatalytic degradation for machine oil. Its performance is superior to pure nanometer TiO2 powder because nanometer TiO2 in EG-TiO2 has three-dimension laminar structure and comparatively high adsorption capability.     

构造煤与原生结构煤的热解成烃特征研究

通过对平顶山、郑州和南票3大矿区石炭二叠纪含煤岩系中高煤级烟煤和无烟煤的热解成烃潜力分析,探讨了构造煤热解产烃潜力与原生结构煤的不同演化特征及其影响因素。结果表明,构造应力,尤其是剪切应力对煤大分子聚合物的侧链及官能团,具有一定的降解能力,促进了成烃的演化速率。      

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)降解萘的动力学研究

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HBS-4是从油田中分离出来的一株能高效降解有机物萘的菌株。当萘的初始浓度为100mg时,该菌株在pH为8.0,温度为40℃下具有较好的降解效果,作用69h能降解50%以上的萘。通过HBS-4菌株降解萘的动力学研究,在Williams结构模型的基础上建立了HBS-4作用萘的四组分动力学模型,并用此模型解释菌株HBS-4在降解萘的过程中,葡萄糖含量、菌液浓度、pH、Eh随时间的变化特征。     

天然金红石光催化降解藏红T实验研究

以低压汞灯为光源研究了天然金红石悬浆体系中藏红T的脱色条件及其光催化反应动力学，讨论了溶液初始pH值、催化剂投入量、光强、气流量、催化剂粒径、反应气氛等实验条件对藏红T脱色速率的影响，阐述了实验过程中无机离子的生成情况。结果表明，该反应基本上符合一级反应动力学；在酸性条件下尤其是当溶液初始pH值为2．5时，藏红T的脱色速率要比在碱性和中性条件下快得多；增加光强度能较大地提高反应的降解速率；催化剂最佳投入量为1．3g／L；在氧化气氛下该反应比在非氧化气氛快得多；通入气体的流量在40L／h最合适；反应溶液中有氯离子溶出说明有机物中的含氯部分被降解。本研究为光催化作用降解有机污染物提供了新的途径。     

若尔盖45年来的气候变化特征及其对当地生态环境的影响

草地退化、土地沙化等问题已成为若尔盖地区突出的环境问题之一。本文分析了若尔盖地区1957年以来的气候变化特征以及对当地生态环境的影响。结果表明,若尔盖地区多年平均气温呈明显升高的变化趋势,以每10年约0．23℃的倾向率增高,各季节气温也呈上升趋势,其中秋季（9～11月）和冬季（12～莅年2月）气温上升更加明显;多年平均降水量呈略有减少之势,降水倾向率为每10年减少1．75mm。其中,春季（3～5月）和秋季降水量呈现出逐年下降的趋势,秋季降水减少的趋势更明显一些,而夏季（6～8月）和冬季降水量却表现出逐年增多的趋势。受气候变暖趋干的影响,该区冻土环境和植被发生变化,土地沙化、草地严重退化等生态环境问题对当地的社会经济与环境发展产生了重要影响。     

若尔盖沼泽湿地的萎缩机制

1960年以来,若尔盖沼泽湿地的快速萎缩严重影响黄河上游水量补给和当地湿地生态系统,但其机制尚不清晰。基于2010—2013年野外调查、气象水文资料和遥感影像,分析若尔盖沼泽退化的主要原因与机制。尽管气温的缓慢升高,但降水量并未减少,考虑到沼泽的季节性特征,气候变暖对沼泽萎缩影响相当有限,但不是主要原因。经遥感判读和统计,共识别现有920 km的人工渠道,其疏干的沼泽面积约648.3 km2,占总萎缩面积的27%。人工开渠作为强烈的人类活动干扰,是若尔盖沼泽快速萎缩的重要原因。自然水系的溯源侵蚀长期疏干沼泽、降低地下水水位和放射状地向沼泽内部切穿是沼泽萎缩的重要机制。人工开渠连通自然水系强化沼泽内河床下切和排水作用。     

铁锰氧化物对苯酚氧化降解的实验研究

为了考察铁锰氧化物对酚类污染物的氧化降解能力,采用天然以及合成的铁锰氧化物对苯酚的氧化降解进行对比实验研究。土壤中铁锰氧化物样品分别为天然针铁矿及氧化锰,合成铁锰氧化物样品分别为合成针铁矿及软锰矿。结果表明：苯酚与铁锰氧化物发生氧化还原作用时,还可能与土壤中杂质发生吸附等作用;铁锰氧化物还原反应强度随着反应介质pH值的升高而迅速下降;可用零级反应动力学方程拟合铁氧化物还原溶解反应,针铁矿溶解反应的强度与介质的pH值呈负相关关系;天然针铁矿对酚类污染物的氧化降解能力明显高于合成针铁矿,pH值对天然针铁矿溶解反应影响较大;可用一级指数衰减方程拟合锰氧化物还原溶解反应,锰氧化物溶解反应的强度与介质的pH值呈指数衰减关系;pH值对软锰矿还原溶解反应的影响大于对土壤中氧化锰的影响,pH值越小,影响越显著;对比pH值对铁和锰还原作用的影响发现,在pH=6.5时,锰氧化物仍有较强的氧化性能。     

实验室条件下微生物降解原油的地球化学特征研究

通过对胜利油田四个正常原油样品微生物作用前后的族组分及饱和烃色谱质谱分析,发现实验室条件下微生物对原油有明显的降解作用。微生物作用以后的原油族组分其饱和烃相对含量降低,饱/芳比也明显降低,而芳烃、非烃和沥青质的相对含量都不同程度的升高。通过饱和烃色谱-质谱分析,发现微生物作用以后原油正构烷烃被严重降解,姥/植(Pr/Ph)比值和∑C_21-/∑C₂₂₊比值都明显降低。微生物作用原油后能产生表面活性剂,造成了培养基表面张力的降低。     

天然闪锌矿矿物学特征与光催化性能

本文采集了我国19个产地的天然闪锌矿进行矿物学和光催化性能研究。样品皆为立方Zn S结构,化学成分变化较大,其中Fe对闪锌矿中Zn的替代范围为0.235%~14.826%(质量分数,下同),Cd对闪锌矿中Zn的替代范围为0.133%~1.576%。闪锌矿中Fe含量由低到高,导致颜色由浅变深直至呈黑色,半导体禁带宽度由大变小,估算获得天然闪锌矿的禁带宽度范围为3.18~2.28 e V,明显低于纯Zn S禁带宽度3.68 e V,光催化响应均在可见光范围。验证光催化实验结果表明含Fe较低、含Cd较高的天然闪锌矿可见光催化还原降解甲基橙的效果较佳,如可见光下1 g/L闪锌矿样品(含铁4.262%,含镉1.576%)对30 mg/L甲基橙催化反应4 h后的脱色降解率达到82.11%。天然闪锌矿中Fe含量影响着禁带宽度和光响应范围,Cd含量影响着光催化性能,为高附加值开发利用贱金属资源天然闪锌矿提供了科学依据。     

黄河源区生态环境退化研究

生态环境退化是黄河源区所面临的重要的生态问题和社会经济问题。源区生态环境退化不但影响本区经济的可持续发展,而且对中下游地区的生态环境和水文条件构成很大威胁。在收集区内现有研究成果的基础上,通过对2000年TM影像的解译,对黄河源区生态环境退化现状和特征作了全面系统的研究。源区生态环境退化主要表现在冰川退缩、冻土面积的减小和冻融侵蚀面积的扩大,植被退化和土地退化的加剧等过程。最后,在分析未来气候变化和人类活动的基础上,对生态环境变化趋势作了预测。