基于2015年春季(4月)和秋季(10月)在黄河流域湟水、汾河、渭河和洛河等入干支流采集的底栖动物样品, 开展支流入干区底栖动物群落结构特征比较研究。监测结果表明, 春秋两季在各支流入干区采集到的底栖动物种属数量排序为洛河(28种)>湟水(26种)>汾河(23种)>渭河(17种); 支流入干区春秋两季优势功能摄食类群皆为牧食收集者(除洛河在秋季以刮食者为主外)。底栖动物群落的除趋势对应分析表明, 底质对底栖动物群落分布起重要作用, 水草等水生植物的存在利于底栖动物生存。进一步地, 底栖动物群落与环境因子的冗余分析表明, pH和电导率是影响底栖动物群落的关键因子。从物种组成、密度、生物量、功能摄食类群和群落与生境因子关系等方面研究了底栖动物的群落结构, 较为系统地揭示了黄河主要支流入干区的底栖动物分布特征, 研究结果可为黄河水生生物群落结构的系统性研究提供支撑。
为研究汉江中下游水体和沉积物硅藻的时空分布特征及其影响因素, 于2014年春、秋两季对汉江中下游5个监测断面的硅藻群落进行监测。基于18S rRNA Illumina Miseq高通量测序技术的鉴定结果, 共得到硅藻3纲28目49科111属160种, 其中沉积物硅藻占98.6%。物种丰度显著多于已有研究的结果, 体现了高通量测序技术在硅藻物种鉴定上的优势。水体和沉积物硅藻群落组成和优势种有显著差异, 水体中硅藻优势种为Pinnularia, Cyclotella和Nitzschia, 沉积物中硅藻优势种为Pinnularia, Nitzschia和Navicula。汉江中下游硅藻群落多样性的时空差异明显, 硅藻多样性存在空间异质性, 且沉积物硅藻比水体硅藻多样性丰富; 在季节影响方面, 表现为秋季硅藻物种多样性比春季丰富。总氮、氨氮、硝态氮和总磷等环境因素对硅藻群落组成影响较大, 因此氮磷控制对避免汉江中下游硅藻水华发生具有重要意义。
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。
通过阳极电化学氧化法, 制备不同氧化程度的掺硼金刚石膜(BDD)电极, 并对其进行表征。分别采用循环伏安法和 Mott-Schottky 曲线, 研究不同氧化程度的 BDD 电极的电化学性质和电荷转移速率。扫描电子显微镜和拉曼光谱分析表明, 氧化后的 BDD 电极形貌和晶型结构几乎未发生变化, 但 EDX 能谱分析发现BDD 表面氧含量明显增加。循环伏安法和 Mott-Schottky 曲线阳极电流法研究发现, 电荷转移速率随氧化程度的增大而逐渐增大。接触角实验进一步证实, 随着 BDD 电极氧化程度的增加, 接触角减小, 电极表面亲水性逐渐增大, 因此以阳极电流方式表示的电荷转移速率增大。然而, Mott-Schottky 曲线以氧化还原电位差方式表示的电荷转移速率随氧化程度的增大, 先增大, 后减小, 这是由于在不同的氧化时间下, 表面基团的种类及其各成分在总含氧量中所占比例不同, 因此产生的电荷转移速率也不相同。