当期目录

        
    2016年 第52卷 第6期 刊出日期:2016-11-20
    长大编组高速列车横风气动特性研究
    尚克明, 杜健, 孙振旭
    2016, 52(6):  977-984.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2015.137
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    采用定常RANS方法, 对长大编组高速列车的横风气动特性进行分析, 从流场特性和气动力特性两个方面开展研究。结果表明, 横风条件下, 列车表面流动现象非常丰富, 列车首尾流线型存在较多流动分离、再附等现象, 且受横风侧偏角影响较大。在列车背风侧出现两个以上的复杂分离涡系, 从列车头车下部开始, 向列车下游发展并逐渐远离列车车体。分离涡系是列车承受非定常气动力的根源。列车头车是侧向力、滚转力矩最严峻的车厢, 且随着横风侧偏角增大, 侧向力、滚转力矩逐渐增大, 列车行车环境逐渐恶化。

    即时通信文本中地理信息提取——以微信为例
    张瑞洁, 田原, 刘思叶, 王雯夫
    2016, 52(6):  985-989.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2015.136
    摘要 ( )   HTML   PDF (1668KB) ( )  
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    提出一套面向即时通信文本中地理信息提取的技术方案, 综合使用文本分词、空间分析匹配与图文一体服务等技术, 实现即时文本中地理信息的分析获取和同步地图服务, 可以在即时通信交流中提供同步的空间信息分析和主动的网络地图服务。以微信为例, 对上述技术方案进行实例验证。验证结果表明, 所提的技术方案正确、合理、可行。研究成果拓宽了 WebGIS/LBS 的应用领域, 增强了即时通信软件的服务能力, 可为相关研究和实践提供有力支持。

    应用于无人机视频影像密集匹配的特征描述方法
    魏云鹏, 赵红颖, 辛甜甜, 郑鸿云
    2016, 52(6):  990-998.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.063
    摘要 ( )   HTML   PDF (1191KB) ( )  
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    为了降低无人机视频影像密集匹配的消耗时间, 提高处理效率, 提出快速的特征描述和特征匹配方法。该方法首先利用Harris算子检测角点, 然后通过特征描述符simplified-DASIY(S-DASIY)对检测角点进行特征描述, 生成该点的25维特征描述符。根据相应的匹配准则对影像对特征点进行匹配, 得到影像对的匹配点。实验表明, 该方法能够显著减少特征点的生成和匹配时间。

    高时间分辨率加湿浊度计系统设计研究
    刘宏剑, 赵春生
    2016, 52(6):  999-1004.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.053
    摘要 ( )   HTML   PDF (1533KB) ( )  
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    为了研究华北地区气溶胶吸湿性的日变化特征, 独立设计并搭建一套高时间分辨率的加湿浊度计系统。该系统首次采用两台水浴来交替控制样气加湿过程, 将循环周期由先前的2~3小时缩减至约1小时。系统中TSI3563型浊度计的光源功率由75W 调整至25W, 并在光源前方安置一片热镜, 腔体内升温由4.3ºC降至2.3ºC, 提升了系统加湿效率。由于浊度计自带的湿度探头测值不准, 故在浊度计进气口处和出气口处分别安置两枚温湿探头, 用于校正浊度计腔体内的相对湿度测值。该加湿浊度计系统将用于华北地区大气气溶胶的散射吸湿增长特性研究中。

    基于确定性道重排法的非双曲线走时速度及等效各向异性参数分析
    任岩, 刘志鹏, 李世林
    2016, 52(6):  1005-1013.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.046
    摘要 ( )   HTML   PDF (1710KB) ( )  
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    使用标准相似系数算子计算速度谱和等效各向异性参数谱时, 谱上会出现能量团的拖尾现象, 谱横向分辨率低, 给准确拾取参数带来困难。针对这一问题, 引入基于确定性道重排的微分相似系数算子, 将归一化微分相似系数及确定性道重排法相结合, 利用微分算子中的做差运算对地震道间时差的敏感性, 放大相干算子, 提高谱分辨率。将该方法应用于非双曲型走时等效各向异性参数分析, 通过对模型及实际数据的测试, 得到分辨率较高的速度谱和等效各向异性参数谱, 且分辨率明显优于标准相似系数法。

    SS前驱震相有限频效应研究
    宫健华, 盖增喜
    2016, 52(6):  1014-1024.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.049
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    首先, 根据有限频原理计算SS前驱震相的边界敏感核, 分析SS前驱震相对间断面起伏状况的敏感性。然后, 利用SPECFEM软件正演间断面存在起伏扰动下的SS前驱震相波形, 得到其到时扰动量, 与利用有限频敏感核计算得到的到时扰动量相比较, 说明有限频理论可以较好地解释SS前驱震相的波前愈合效应。最后, 利用边界敏感核反演界面起伏状况, 展示当考虑SS前驱震相的有限频效应时, 可以更好地恢复界面起伏的真实状况。研究结果为正确利用SS前驱震相反演地幔间断面起伏提供了必要的基础。

    低渗透储层原位条件下应力敏感性评价
    盛英帅, 胡清雄, 高辉, 师永民, 党永潮, 邵飞, 杜书恒, 方媛媛
    2016, 52(6):  1025-1033.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.050
    摘要 ( )   HTML   PDF (4882KB) ( )  
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    为探讨围压和孔隙压力对岩石渗透率的影响及岩石渗透率敏感性评价的新方法, 选取松辽盆地3块低渗透储层岩样, 采用岩石伺服三轴实验系统, 分别做常规条件和原位条件下的应力敏感性评价, 得到三方面结果。1) 3块样品的渗透率随围压增大而降低, 随着孔隙压力的增大而增大。2) 原位条件下, 物性越差的样品储层应力敏感性越强。借助扫描电子显微镜和恒速压汞实验, 解释了低渗透储层敏感性差异存在的机理。储层岩石喉道的大小和形态、黏土含量和类型、矿物胶结程度是决定渗透率敏感性差异的原因。3) 塑性矿物含量和类型是决定渗透率敏感性差异的主要因素, 即云母、黏土等塑性矿物含量越高, 致密岩石储层渗透率应力敏感性越强。在实际工作中, 评价岩石渗透率敏感性时一般只考虑围压单因素的影响, 会对评价结果带来较大的人为误差, 而岩样地层所处的孔隙压力等条件对渗透率影响不容忽视。为准确地认识低渗透储层的应力敏感特征, 制定更合理的生产压差, 建议进行岩样渗透率敏感性评价时, 恢复地下原位条件。

    基于应力隔夹层划分的特低渗储层剩余油挖潜——以鄂尔多斯盆地白于山地区延长组储层为例
    靳文奇, 杜书恒, 路向伟, 吴志宇, 师永民
    2016, 52(6):  1034-1040.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.097
    摘要 ( )   HTML   PDF (2215KB) ( )  
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    基于鄂尔多斯盆地白于山地区延长组长4+5特低渗储层压裂缝分布规律性不强、预测难度大的问题, 采用传统工程地质方法与特殊测井、常规测井、沉积微相研究相结合的方法, 通过建立油藏三维空间展布的地层岩石力学模型, 开展随井间储层和应力场变化的全缝长压裂数值模拟, 得到较精确的压裂缝全缝长几何形态参数, 据此认为应力隔夹层将作为一种新的开发地质属性对压裂缝纵向延伸和水驱波及范围起主导控制作用, 并提出开发调整措施。研究结果可为提高低渗储层的开发决策效率、提高剩余油采出程度提供科学依据。

    地球空间参考网格系统建设初探
    程承旗, 吴飞龙, 王嵘, 秦永刚, 童晓冲, 陈波
    2016, 52(6):  1041-1049.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.051
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    为了弥补用经纬度作为地理位置标识存在的描述复杂、无区域特征、计算复杂度高等不足, 以北京大学提出的GeoSOT网格为基础, 构建一套全球空间参考网格系统。该系统以等度、等分、等秒的完美四叉树剖分网格为基础, 建立适合协调空地联合行动的网格体系, 设计了简单实用、可距离计算的定位编码方法, 可实现多部门、多源异构地理空间数据的统一检索, 并发展出高效编码代数运算、地理空间管理与计算框架、三维地球空间剖分框架等新方法, 将在未来的地理空间大数据应用中发挥重要作用。

    含铀有机废液中微量铀的回收
    郭倚天, 陈庆德, 沈兴海, 邹乐西, 李英秋
    2016, 52(6):  1050-1056.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.117
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    针对含微量铀的有机废液中铀难以回收的难题, 选择Na2CO3水溶液对有机相中的铀进行反萃, 得到碱性含铀水溶液, 并应用偕胺肟基吸附材料进行富集。考察了碳酸盐对有机相中铀的反萃过程中反萃动力学、碳酸钠浓度以及相比的影响, 探究吸附过程中振荡速率、吸附材料使用量、溶液中CO32-浓度等参数的影响, 研究了偕胺肟基吸附材料的重复利用性。在此基础上, 提出了从有机废液中高效富集与回收微量铀的流程。

    基于系统要素特征耦合的农村居民点类型划分与整治模式
    曲衍波, 姜广辉, 商冉, 高宇
    2016, 52(6):  1057-1067.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.038
    摘要 ( )   HTML   PDF (1789KB) ( )  
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    利用人地关系地域系统理论, 按照“要素表达特征、特征组合类型、类型引导模式、模式改进要素”的研究思路, 在界定农村居民点社会经济要素与自然环境要素的基础上, 使用协调系数模型和多因素综合评价法, 对农村产劳结构均衡性、人居环境适宜度和土地利用集约化3个维度的系统特征进行量化分析, 将要素特征通过矩阵组合划分出8种农村居民点类型。针对不同类型农村居民点的特征表现及其限制要素, 从资源配置、结构优化和空间重构3 方面设计出11种差别化农村居民点整治模式。研究表明, 北京市平谷区农村居民点构成要素与地域特征差异显著, 全区55.64%的村庄处于产劳失衡状态, 52%的村庄处于相对不宜居状态, 44.36%的村庄处于相对不集约状态, 整体上以产劳失衡–不宜居–相对集约化农村居民点类型为主, 农村居民点持续发展的改进要素较多; 产业优化升级与劳动力转移、人居环境要素更新与重组以及城乡体系重构与空间集聚的单要素专项整治和多要素综合整治, 是平谷区农村土地管理与富丽乡村建设的核心内容。

    基于灾后重建的国土空间生态优化——以芦山地震灾区灾后重建为例
    柴慧霞, 饶胜, 牟雪洁, 黄琦, 王睿博
    2016, 52(6):  1068-1076.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.027
    摘要 ( )   HTML   PDF (1551KB) ( )  
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    在GIS支持下, 基于芦山地震灾区生态环境敏感性以及生态系统服务功能重要性评估, 研究灾区恢复生态系统功能和优化国土空间开发格局的方法, 提出灾后重建国土空间优化开发格局的方案, 指出各个区域的保护措施和发展方向。按照主要功能定位, 优化后的国土空间分为生态保护区、生态农业发展区和生态城镇复合发展区3个区域: 1) 芦山地震灾区生态保护区, 占区域总面积的80.6%, 以维护生态安全为目标, 保护和恢复区域重要的生态功能, 实施生态修复; 2) 生态农业发展区, 约占区域总面积的 13.4%, 作为重要的农业生产功能区, 其主导生态功能为农产品供给保障, 同时兼具土壤保持功能; 3) 生态城镇复合发展区, 仅占区域总面积的 6.0%, 是区域城镇化和产业发展的核心区域, 应依据当地发展需求, 进行生态城镇化建设, 同时注重生态保护。

    纳米银颗粒对生菜吸收重金属镉的影响
    李昊洋, 王棋, 谈广才, 许楠
    2016, 52(6):  1077-1084.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.114
    摘要 ( )   HTML   PDF (919KB) ( )  
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    采用水培试验方法, 对比研究纳米银颗粒及其溶出的银离子对生菜(Lactuca sativa)镉的吸收以及生理生化特性的影响。将生菜分别置于含或不含50 μg/L镉离子的0, 10, 100 和1000 μg/L纳米银悬浊液或0.1, 1和10 μg/L银离子溶液中暴露35天, 测定生菜叶子和根部的镉浓度、干重和鲜重、叶绿素含量及丙二醛(MDA)含量。结果表明, 纳米银只在1000 μg/L的最高浓度组引起生菜根部镉含量的显著上升(约 200%, p<0.001), 其他浓度下, 无论是生菜叶子或根部镉含量变化都不显著。纳米银和镉对生菜生物量和含水率没有显著影响, 生菜中的叶绿素和丙二醛含量也没有统计学上的显著变化, 纳米银的影响不能完全由溶出的银离子解释。由此可见, 在农业生产实际应用的浓度水平下, 纳米银没有引起镉在生菜中积累的显著增加, 在可食用部分镉含量有所减少, 纳米银的存在未带来额外的食品安全风险。

    基于偏离–份额分析法的北京生态涵养发展区主导产业选择
    孙超, 刘玉, 唐秀美, 任艳敏
    2016, 52(6):  1085-1092.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.065
    摘要 ( )   HTML   PDF (480KB) ( )  
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    以2005—2012年间的三次产业及第三产业内部产业为分析对象, 运用偏离–份额分析法, 综合分析北京市生态涵养发展区产业发展的份额偏离分量、结构偏离分量和竞争力偏离分量, 以期为生态涵养发展区主导产业选择和产业结构调整提供依据, 得到结果如下。1) 生态涵养发展区第一产业具有一定的竞争力, 但总量偏小, 不能有效地带动全区的经济发展; 生态涵养发展区第二产业增长慢于北京市平均水平, 不具备竞争优势; 第三产业总偏离量明显上升, 且有加速发展趋势, 是未来该区域经济发展的主要拉动力量。2) 在各区县潜在主导产业选择方面, 门头沟区以文化、体育和娱乐业及金融业为主导产业, 怀柔区以信息传输、计算机服务和软件业为主导产业, 平谷区以文化、体育和娱乐业为主导产业, 现阶段密云县第三产业中的主导产业尚不明晰, 延庆县的房地产业具有一定优势; 综合性旅游业符合产业发展现状和未来发展方向, 比较适宜作为生态涵养发展区的主导产业。

    海南省热带台地生态化土地整治分区与工程设计
    唐秀美, 潘瑜春, 郝星耀, 刘玉, 任艳敏
    2016, 52(6):  1093-1101.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.103
    摘要 ( )   HTML   PDF (2031KB) ( )  
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    在分析海南省热带台地耕地整治数量、质量潜力的基础上, 综合考虑气候、土壤、地貌等条件与区域农业发展方向, 将海南省热带台地土地整治划分为4个区域: 琼东现代农业整治区、琼南农旅一体化整治区、琼西生态调节整治区和琼北高产高效整治区, 并分析各个区域的特点、整治潜力及整治重点方向和关键技术。结合海南建设国际旅游岛的背景, 确定台地不同区域的生态化整治措施, 包括对田块、道路、沟渠、防护林的生态化设计方法。研究结果可以为因地制宜地进行台地区域耕地整治, 探索热带台地地区生态化整治措施, 提高海南省热带台地地区的土地整治水平提供科学依据。

    中国当前城市空气综合质量的主要影响因素分析
    杨阳, 沈泽昊, 郑天立, 丁雨賝, 李本纲
    2016, 52(6):  1102-1108.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.115
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    基于2010年我国78个主要城市的5个空气质量指标数据, 利用主成分分析方法, 计算城市空气质量综合得分; 采用多元线性回归方法, 从气候、地形、城市发展和城市环境状况四方面的48个变量中筛选出与城市空气质量显著相关的10个, 并定量评价不同因子对城市空气质量的贡献。依据空气质量综合得分, 从78个城市中分层随机选取30个城市作为训练样本, 构建基于径向基函数(RBF)的人工神经网络模型。利用城市自然、社会、经济特征及环境管理现状模拟城市空气质量, 并应用于我国173个主要城市空气质量状况的模拟。结果表明, 年平均饱和水气压、城市建成区面积、城区海拔落差和第二产业占GDP的百分比是影响中国当前城市空气综合质量的主要因素, 分别可以解释城市空气质量变异性的14.7%, 12.8%, 8.8%和7.2%。研究结果突破了以往大部分空气质量评价模型仅以大气污染物和气象因子作为模型输入因子的局限, RBF人工神经网络模型的模拟结果准确性较高(R2=0.658, p<2.2×10-14)。

    望都夏季大气细粒子中水溶性无机盐及相关气态前体物的观测研究
    叶妮妮, 陆克定, 董华斌, 吴宇声, 曾立民, 张远航
    2016, 52(6):  1109-1117.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.116
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    采用气态污染物与气溶胶在线测量装置(GAC), 于2014年夏季对保定市望都县大气PM2.5中水溶性无机盐及其相关气态污染物进行为期30余天的在线测量。结果表明: 观测期间站点为富氨环境, PM2.5平均质量浓度为68.2 μg/m3, GAC测得的SO42-, NO3-, Cl-, NH4+ 和K+分别是12.6, 8.5, 1.4, 11.7 和0.7 μg/m3, 占PM2.5总组分的51%。上述观测参数均呈现明显的日变化: SO2, SO42-, NO3-, NH4+ 和Cl-均在早晨出现峰值, HCl 和HNO3的峰值出现在下午, 而NH3主要呈现昼夜变化。硫氧化速率(SOR)和氮氧化速率(NOR)的分析结果表明站点大气存在较强烈的二次转化过程, SOR和NOR的平均值分别为0.43 和0.22。SOR与NOR的变化特征显示, 气相氧化和液相反应均对颗粒物无机盐二次转化速率有显著贡献。

    含氮杂环化合物冲击负荷对厌氧滤池-曝气生物滤池工艺处理焦化废水的影响
    黄毅, 刘思彤
    2016, 52(6):  1118-1124.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.118
    摘要 ( )   HTML   PDF (552KB) ( )  
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    采用生物强化及未生物强化厌氧滤池(AF)–曝气生物滤池(BAF)两套反应器处理焦化废水, 并研究外加杂环化合物咔唑、喹啉和吡啶对工艺处理效果的影响。结果表明: 未添加杂环化合物, 两套AF-BAF反应器系统厌氧段COD的去除率均为35%, 厌氧出水可生化性从进水的0.33上升为0.59; 添加100 mg/L咔唑后, 生物强化反应器厌氧段COD去除率仍维持在35%, 出水可生化性变为 0.53, 未生物强化反应器厌氧段COD去除率降为23%, 出水可生化性降为 0.45; 同时添加100 mg/L喹啉和50 mg/L吡啶, 生物强化反应器厌氧段COD的去除率降为27%, 出水可生化性降为0.48, 未生物强化反应器厌氧段COD去除率降为12%, 出水可生化性降为0.38。生物强化有效地提高了反应器对高浓度杂环化合物的耐冲击能力。高效液相色谱结果显示, 外加的咔唑、喹啉和吡啶在生物强化反应器厌氧段的去除率可达83%, 91%和88%, 而在未生物强化反应器厌氧段的去除率仅为57%, 66%和55%。气相色谱–质谱分析表明, 外加杂环化合物导致生物强化反应器厌氧出水烷烃与含苯环酯类物质种类的增加。研究结果揭示了高浓度杂环化合物咔唑、喹啉和吡啶负荷对A/O工艺处理焦化废水效果的影响。

    基于GWR模型的中国NDVI与气候因子的相关分析
    韩雅, 朱文博, 李双成
    2016, 52(6):  1125-1133.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2015.130
    摘要 ( )   HTML   PDF (1569KB) ( )  
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    在ArcGIS支撑下, 基于1982—2010年8 km分辨率的AVHRR NDVI及气温和降水数据, 应用最小二乘法和地理加权回归方法, 构建中国NDVI与气候因子的地理加权回归模型, 定量分析中国NDVI与气温和降水的相互关系, 获取各个回归参数的空间格局, 并将模拟结果与全局性回归结果进行对比。结果表明, 与线性回归模型相比, 地理加权回归模型的拟合效果显著提高, 拟合优度从0.3提高到0.6。气候因子对NDVI的影响具有空间异质性: 从北到南, 气候因子对NDVI的影响逐渐减小; 西北内陆等干旱荒漠地带, 气候因子对NDVI的影响较大。对中国大部分地区而言, 气温对NDVI的影响超过降水。各区NDVI与主导气候因子发生作用的特征尺度不同。

    基于MODIS地表温度的京津冀地区城市热岛时空差异研究
    陈彬辉, 冯瑶, 袁建国, 周一敏, 赵昕奕
    2016, 52(6):  1134-1140.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.104
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    利用2000, 2005 和2010年土地利用数据识别城市和郊区, 基于2000—2010年 1, 4, 7, 10月MODIS地温产品探究京津冀地区城市热岛效应的时空差异, 讨论城区土地利用对城市热岛效应的影响。结果表明,京津冀地区城市热岛效应的昼夜、季节特征突出。白天热岛与夜间热岛差异较大, 夜间92.8%以上的城镇表现为热岛, 且季节差异小。夏季白天热岛最强, 冬季白天85%的城市呈现冷岛效应。白天水体减弱城市热岛强度, 夜间相反。春、夏季草地增加白天城市热岛强度, 冬季白天为减弱作用, 夜间四季均为增强作用。农田和林地在春、夏、秋季白天减弱城市热岛强度, 冬季白天为增强作用, 夜间四季均为减弱作用。

    钛酸纳米管形成过程中不同水热反应阶段产物表征及其对Cd(Ⅱ)吸附的特性研究
    蔡斌, 王婷
    2016, 52(6):  1141-1147.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.108
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    在以 P25 二氧化钛为钛源, 水热反应时间为1, 2, 3, 4天条件下, 合成钛酸纳米管(TNTs)形成过程中的4种产物, 采用XRD, SAXS和N2吸附/脱附等温线等手段进行表征。以Cd(Ⅱ)为代表污染物, 研究4种产物对Cd(Ⅱ)的吸附, 并着重分析4种产物的结构对其吸附能力的影响。粉末XRD结果表明, TNTs的4种产物均为单斜晶胞结构。SAXS和N2吸附/脱附表征证实, 水热法制备TNTs经历二氧化钛源结构解体→钛酸纳米管形成→管状结构解体的过程, TNTs-3d具有最为规整的管状形貌。吸附等温线结果表明, Langmuir-Freundlich模型能够更好地拟合吸附等温结果, 且Cd(Ⅱ)的吸附量大小顺序为TNTs-3d ≈ TNTs-1d > TNTs-4d > TNTs-2d。进一步的分析表明, 样品的回转半径、孔体积对吸附量影响较小, 而比表面积和平均孔径可能会显著影响吸附容量。

    磁性修饰的工程酵母吸附水中银离子研究
    陶虎春, 崔晓冰, 李金波, 石刚
    2016, 52(6):  1148-1154.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.105
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    采用水基磁性Fe3O4 纳米颗粒修饰表面展示CueR蛋白的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae), 获得磁响应性能良好的磁修饰工程酵母细胞。傅里叶变换红外光谱分析表明, 磁修饰细胞较好地保留了工程酵母细胞和磁性材料的官能团。研究吸附动力学、等温吸附模型以及不同因素(如时间、温度和pH值)对磁修饰细胞吸附Ag+的影响, 结果表明, 磁修饰酵母对Ag+的吸附速率很快, 18分钟基本上达到吸附平衡; 最适宜吸附温度为20~30℃; 最佳吸附pH值等于7。磁修饰酵母对Ag+的吸附符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。多金属等摩尔浓度竞争条件下的吸附结果表明, 磁修饰后的工程酵母对Ag+仍具有选择吸附性, Ag+的吸附量为Ni2+的10.6 倍, Zn2+的9.0 倍, Co2+的7.5 倍, Cu2+的3.0 倍。

    聚苯胺/气相生长的碳纤维复合材料的制备及其在微生物燃料电池中的应用研究
    陶虎春, 孙立红, 李金波, 李金龙
    2016, 52(6):  1155-1160.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.106
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    用原位化学氧化聚合的方法合成聚苯胺/气相生长的碳纤维的复合材料, 采用SEM, FTIR和TGA对聚苯胺/气相生长的碳纤维复合材料的微观形貌、结构和热稳定性进行测定。SEM结果显示, 聚苯胺/气相生长的碳纤维复合材料属于纳米级别, 形貌与气相生长的碳纤维类似, 推测苯胺的聚合作用发生在碳纤维的表面。FTIR结果显示聚苯胺与复合材料具有相似的图谱, 进一步证实聚合作用发生在碳材料的表面, 聚合过程中未产生新的键合作用。将复合材料作为阴极催化剂修饰到碳布的基底电极上, 修饰量为5 mg/cm2, 结果表明复合材料修饰的微生物燃料电池的功率密度最大值为299 mW/m2, 比未修饰的燃料电池提高6.5倍。电化学阻抗谱图较好地符合Nyquist模型, 并给出等效电路图。聚苯胺/气相生长的碳纤维复合材料可以作为一种廉价且性能优良的阴极氧气还原反应催化剂。

    青藏高原高寒草甸土发生季节性潜育化及其生态学意义
    林笠, 王其兵, 贺金生
    2016, 52(6):  1161-1166.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.107
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    为了探究青藏高原高寒草甸非水成化土壤是否发生潜育化, 在2013年12月至2014年3月非生长季的野外观测过程中, 发现青藏高原东北部高寒草甸非水成化土壤存在季节性潜育化, 主要由较高的有机质含量以及土壤季节性冻融产生的厌氧环境造成。在土壤腐殖质层观察到铁锰结核和胶膜层, 呈蓝灰色, 潜育类型属于轻潜型和假潜育型。通过分析得出, 土壤潜育化主要发生在土壤季节性冻融期间, 潜育层厚度与冻融层厚度之间显著正相关。2014年1月的取样分析结果显示, 潜育化显著降低微生物生物量碳, 提高了活性态铁锰含量、阳离子交换量和有效磷含量。季节性潜育化可能对冻融过程中微生物群落结构、根系动态、温室气体排放以及养分循环等方面产生重要影响。由于潜育化只发生在非生长季, 这一现象容易被忽略, 但其对土壤生态过程产生的影响值得关注。