1. 碳氮耦合機(jī)制
檢測(cè)土壤中所有的元素，這得看是做什么用途，一般農(nóng)業(yè)種植檢測(cè)常規(guī)五項(xiàng)即可,，有機(jī)質(zhì),，有效磷等。
但是對(duì)于其他建筑或者工廠用地檢測(cè)的指標(biāo)就會(huì)有所變化,，一般有重金屬八項(xiàng)和常規(guī)45項(xiàng)。
對(duì)于純粹的研究或者好奇想把元素周期表上的所有元素都檢測(cè)出來(lái)，并且定量分析,，那就需要多種分析方法和檢測(cè)儀器一起配合來(lái)使用，通常一些重金屬，貴金屬,，及稀土元素用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀和電感耦合等離子體光譜儀來(lái)檢測(cè),，配合不同的溶樣方法，如王水溶樣,，四酸溶樣,，三酸溶樣，強(qiáng)堿融樣或者激光剝蝕等等,。
一些非金屬元素就要用特定的方法了,，如鹵族元素氟氯溴碘等可以用離子色譜法來(lái)檢測(cè)，氟還可以用氟離子選擇電極法,，碳氮可以用元素分析儀來(lái)檢測(cè),，碳硫可以用碳硫儀檢測(cè)，也有其他的滴定燃燒法等等,。
砷汞可以用原子熒光光譜法,，硅鋁鐵鎂鈣鈉鉀等主量元素和一些重金屬元素可以用x射線熒光光譜儀檢測(cè)，惰性氣體就需要特定的檢測(cè)方法及儀器了,，常規(guī)的50多種元素,，可以去萬(wàn)方或者知網(wǎng)上搜索本人寫(xiě)的五十二元素分析配套方案，僅供參考,，僅代表個(gè)人的意見(jiàn)和建議,，歡迎指教。
2. 碳氮耦合機(jī)制原理
也叫碳中和碳補(bǔ)償（碳補(bǔ)償）,，是現(xiàn)代努力減輕的全球變暖之一,。有了這種環(huán)保方式，人們計(jì)算自己日?；顒?dòng)直接或間接二氧化碳排放量,，并計(jì)算抵消這些經(jīng)濟(jì)成本所需要的二氧化碳和個(gè)人付款給專(zhuān)門(mén)企業(yè)或機(jī)構(gòu)，通過(guò)植樹(shù)或它們的大氣補(bǔ)償其他環(huán)保項(xiàng)目的二氧化碳的量相對(duì)應(yīng),。
3. 碳氮耦合機(jī)制解釋
“一三五”規(guī)劃明確了研究所的科技布局與學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展重點(diǎn),，即“1個(gè)定位，3個(gè)重大突破和5+1個(gè)重點(diǎn)培育方向”,。
定位：
研究和探索地球大氣中和大氣與周邊環(huán)境相互作用中的物理,、化學(xué)、生物,、人文過(guò)程的新規(guī)律,；提供天氣、氣候和環(huán)境監(jiān)測(cè),、預(yù)測(cè)和調(diào)控的先進(jìn)理論,、方法和技術(shù),；持續(xù)增強(qiáng)科技創(chuàng)新能力的建設(shè)，創(chuàng)新跨越,，以建設(shè)國(guó)際一流的大氣科學(xué)研究機(jī)構(gòu)為目標(biāo),，面向世界科技前沿、面向國(guó)家重大需求,、面向國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng),，力爭(zhēng)為國(guó)家做出一批有實(shí)質(zhì)性創(chuàng)新貢獻(xiàn)的重大科研成果。造就本領(lǐng)域的一流人才,；服務(wù)于經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展和國(guó)家安全。
三個(gè)重大突破：
重大突破一：氣候系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與氣候多時(shí)間尺度預(yù)測(cè)
從青藏高原熱源,、海氣相互作用,、平流層與對(duì)流層耦合作用的氣候動(dòng)力學(xué)角度出發(fā)，揭示它們?cè)跉夂蛳到y(tǒng),，特別是東亞氣候多時(shí)間尺度變化中的作用,，豐富東亞季風(fēng)系統(tǒng)的內(nèi)涵；建立季內(nèi),、年際,、年代際尺度東亞氣候預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)次季節(jié)至年際,、年代際尺度氣候預(yù)測(cè)水平的顯著提高,。
重大突破二：區(qū)域高精度大氣環(huán)境動(dòng)力學(xué)預(yù)測(cè)系統(tǒng)研制與應(yīng)用
解決兩個(gè)基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題：區(qū)域大氣環(huán)境的動(dòng)力學(xué)過(guò)程與關(guān)鍵因子；掌握區(qū)域和城市群大氣污染成因及其健康影響（疾病暴露-反應(yīng)關(guān)系）,。突破三個(gè)核心技術(shù)：突破大氣邊界層理化結(jié)構(gòu)垂直精細(xì)化監(jiān)測(cè)技術(shù),、區(qū)域大氣環(huán)境動(dòng)力學(xué)模式建模和高精度預(yù)測(cè)技術(shù)、多污染物區(qū)域協(xié)同優(yōu)化控制和監(jiān)控技術(shù),，形成天地一體化監(jiān)測(cè)能力和120小時(shí)以上精細(xì)預(yù)報(bào)能力和優(yōu)化控制方案,。建成一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)：建成區(qū)域高精度大氣環(huán)境動(dòng)力學(xué)預(yù)測(cè)系統(tǒng)和優(yōu)化控制示范平臺(tái)，形成聯(lián)防聯(lián)控監(jiān)控與決策支持能力,，支撐建立完善的空氣質(zhì)量管理體系,。
重大突破三：地球系統(tǒng)模式發(fā)展與全球氣候變化
實(shí)現(xiàn)對(duì)CAS-ESM初步版本的改進(jìn)和完善，建成CAS-ESM的改進(jìn)版本,；探索地球系統(tǒng)各圈層之間的相互作用,，認(rèn)識(shí)生態(tài)和環(huán)境系統(tǒng)與氣候系統(tǒng)的相互作用及其反饋機(jī)理，為全球氣候與環(huán)境系統(tǒng)變化模擬預(yù)測(cè)提供基礎(chǔ)研究工具,；利用CAS-ESM參加CMIP6,，完成DECK試驗(yàn)以及相關(guān)MIPs試驗(yàn)，模式模擬和預(yù)估結(jié)果參加國(guó)際IPCC第六次科學(xué)評(píng)估報(bào)告,。
六個(gè)重點(diǎn)培育方向：
重點(diǎn)培育方向一：極端氣候的變化特征及機(jī)理
研究揭示東亞極端氣候（主要是強(qiáng)降水,、高溫和干旱）新的變化特征和影響因子,；深入認(rèn)識(shí)人類(lèi)活動(dòng)（主要指溫室氣體排放）和自然強(qiáng)迫對(duì)東亞極端氣候的影響；確定有較高模擬性能的區(qū)域模式參數(shù)化方案組合,，嘗試發(fā)展適合于東亞地區(qū)極端氣候預(yù)測(cè)的動(dòng)力降尺度方法,；開(kāi)展東亞地區(qū)極端氣候的高分辨率模擬，預(yù)估給出極端氣候未來(lái)10~30年可能變化及不確定性,。
重點(diǎn)培育方向二：中層大氣基本過(guò)程及其天氣氣候效應(yīng)研究
通過(guò)開(kāi)展具有國(guó)際影響的亞洲季風(fēng)區(qū)典型天氣系統(tǒng)平流層-對(duì)流層物質(zhì)交換過(guò)程的野外綜合實(shí)驗(yàn),，科學(xué)評(píng)估在人類(lèi)活動(dòng)背景下亞洲季風(fēng)區(qū)平流層-對(duì)流層物質(zhì)交換對(duì)全球氣候環(huán)境的影響；系統(tǒng)揭示平流層化學(xué)-氣候耦合,、平流層-對(duì)流層動(dòng)力耦合過(guò)程和機(jī)理,，改進(jìn)平流層重要大氣過(guò)程模塊，提出平流層環(huán)流異常在對(duì)流層天氣過(guò)程預(yù)報(bào)中的指示性因子,，建立平流層大氣環(huán)境參數(shù)（弱風(fēng)層,、大氣輻射、大氣臭氧）預(yù)報(bào)模型,。
重點(diǎn)培育方向三：強(qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)的形成和組織化機(jī)理以及預(yù)報(bào)
擬從動(dòng)力和云物理相結(jié)合的角度,，精細(xì)化觀測(cè)分析（包括現(xiàn)有精細(xì)化業(yè)務(wù)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)以及外場(chǎng)加強(qiáng)觀測(cè)數(shù)據(jù)）、高分辨率數(shù)值模擬和理論分析相結(jié)合,，研究揭示我國(guó)颮線系統(tǒng)發(fā)生發(fā)展機(jī)理,，局地雷暴（暴雨）形成過(guò)程及機(jī)理，云物理相態(tài)和轉(zhuǎn)化過(guò)程與動(dòng)力過(guò)程相互作用及其對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)維持和發(fā)展的影響等,；改進(jìn)影響強(qiáng)對(duì)流系統(tǒng)發(fā)生發(fā)展和組織結(jié)構(gòu)特征的云微物理參數(shù)化方案,；發(fā)展強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)相關(guān)新方法，研發(fā)可用于實(shí)際天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的相應(yīng)技術(shù)或系統(tǒng),。
重點(diǎn)培育方向四：碳氮循環(huán)與陸氣碳氮交換規(guī)律及其機(jī)理
創(chuàng)建先進(jìn)測(cè)定系統(tǒng)與方法,，并用于支撐本方向及本領(lǐng)域相關(guān)研究；獲取聯(lián)網(wǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)和重點(diǎn)區(qū)域或關(guān)鍵過(guò)程的加強(qiáng)試驗(yàn)/觀測(cè)數(shù)據(jù),，用于支撐本方向的研究,，并實(shí)現(xiàn)共享；對(duì)碳氮循環(huán)與陸氣碳氮交換規(guī)律與機(jī)理的認(rèn)知取得重要進(jìn)展,；建成PEEK網(wǎng)絡(luò)的中國(guó)多年凍土帶地學(xué)綜合觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站雛形,，并取得初步觀測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
重點(diǎn)培育方向五：大氣探測(cè)技術(shù)和平臺(tái)
發(fā)展基于地基,、天基和空基平臺(tái)的大氣探測(cè)新原理和新方法,，研制包括全大氣層氣象要素、物理參量和大氣成分的探測(cè)新技術(shù)和新方法,，建立綜合立體的大氣探測(cè)高技術(shù)研究和應(yīng)用體系,，為獲取全大氣層基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，揭示大氣動(dòng)力,、物理,、化學(xué)過(guò)程演變規(guī)律及其對(duì)氣候變化的影響提供重要觀測(cè)手段,，支撐天氣、氣候及環(huán)境變化研究,，為臨近空間的開(kāi)發(fā)利用,、國(guó)家安全、環(huán)境外交和國(guó)家可持續(xù)發(fā)展提供關(guān)鍵技術(shù),。
重點(diǎn)培育方向六：區(qū)域氣候環(huán)境變化與有序適應(yīng)
發(fā)展和完善地球系統(tǒng)區(qū)域模式,；完成一套定量評(píng)估人類(lèi)活動(dòng)對(duì)區(qū)域氣候環(huán)境變化的方法體系；建立基于多全球預(yù)報(bào)模式和多陸面水文模型,、考慮人類(lèi)用水活動(dòng)影響的干旱集合預(yù)報(bào)系統(tǒng),；建立基于有序適應(yīng)氣候變化思想的綜合模型和有序適應(yīng)氣候變化的方法體系；揭示東亞區(qū)域氣候環(huán)境,、人類(lèi)活動(dòng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)耦合機(jī)制的新認(rèn)識(shí),；理清東亞地區(qū)自然過(guò)程（火山、沙塵,、森林火災(zāi)等）和人類(lèi)活動(dòng)（改變土地利用、源排放等）對(duì)氣溶膠理化性質(zhì)和相關(guān)過(guò)程的影響機(jī)制,；定量歸因人類(lèi)活動(dòng)和大洋濤動(dòng)等自然系統(tǒng)變率對(duì)我國(guó)氣候變化特別是一些敏感區(qū)域極端天氣氣候演變的影響,。
4. 碳氮結(jié)合
可以
小樹(shù)春梢抽發(fā)時(shí),，噴殺菌,、殺蟲(chóng)時(shí)結(jié)合魚(yú)蛋白施用，或每30斤水加入尿素3—4兩葉片噴霧,，提高枝梢氮素含量,，促進(jìn)落花
秋梢老熟時(shí)注意控制磷鉀肥的施用量，施用氮素水肥,，保持土壤濕潤(rùn),，提高根系對(duì)水分、氮素的吸收,，降低枝梢碳氮含量,，枝梢老熟后噴赤霉酸，抑制花芽分化,；春季雨后噴施魚(yú)蛋白水溶肥,，增加樹(shù)體對(duì)氮素的吸收，促進(jìn)春梢生長(zhǎng),，減弱花果對(duì)營(yíng)養(yǎng)的競(jìng)爭(zhēng),，促進(jìn)落花、落果,。
5. 碳氮耦合過(guò)程圖
紅外光譜 [1] （infrared spectra）,，以波長(zhǎng)或波數(shù)為橫坐標(biāo) 以強(qiáng)度或其他隨波長(zhǎng)變化的性質(zhì)為縱坐標(biāo)所得到的反映紅外射線與物質(zhì)相互作用的譜圖,。
按紅外射線的波長(zhǎng)范圍，可粗略地分為近紅外光譜（波段為0.8～2.5微米）,、中紅外光譜（2.5～25微米）和遠(yuǎn)紅外光譜（25～1000微米）,。
對(duì)物質(zhì)自發(fā)發(fā)射或受激發(fā)射的紅外射線進(jìn)行分光，可得到紅外發(fā)射光譜,，物質(zhì)的紅外發(fā)射光譜主要決定于物質(zhì)的溫度和化學(xué)組成,；對(duì)被物質(zhì)所吸收的紅外射線進(jìn)行分光，可得到紅外吸收光譜,。
每種分子都有由其組成和結(jié)構(gòu)決定的獨(dú)有的紅外吸收光譜,，它是一種分子光譜。分子的紅外吸收光譜屬于帶狀光譜,。原子也有紅外發(fā)射和吸收光譜,，但都是線狀光譜。 量子場(chǎng)論或量子電動(dòng)力學(xué)可以正確地描述和解釋紅外射線（一種電磁輻射）與物質(zhì)的相互作用,。
若采用半經(jīng)典的理論處理方法,，即對(duì)組成物質(zhì)的分子和原子作為量子力學(xué)體系來(lái)處理，輻射場(chǎng)作為一種經(jīng)典物理中的電磁波并忽略其光子的特征,，則分子紅外光譜是由分子不停地作振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的,。
分子振動(dòng)是指分子中各原子在平衡位置附近作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，多原子分子可組成多種振動(dòng)模式,。
當(dāng)孤立分子中各原子以同一頻率,、同一相位在平衡位置附近作簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，這種振動(dòng)方式稱(chēng)簡(jiǎn)正振動(dòng),。含N個(gè)原子的分子應(yīng)有3N－6個(gè)簡(jiǎn)正振動(dòng)方式,；如果是線性分子，只有3N－5個(gè)簡(jiǎn)正振動(dòng)方式,。圖中示出非線性3原子分子僅有的3種簡(jiǎn)正振動(dòng)模式,。
分子的轉(zhuǎn)動(dòng)指的是分子繞質(zhì)心進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)。分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的能量不是連續(xù)的,，而是量子化的,。
當(dāng)分子由一種振動(dòng)（或轉(zhuǎn)動(dòng)）狀態(tài)躍遷至另一種振動(dòng)（或轉(zhuǎn)動(dòng)）狀態(tài)時(shí)，就要吸收或發(fā)射與其能級(jí)差相應(yīng)的光,。 研究紅外光譜的方法主要是吸收光譜法,。使用的光譜有兩種類(lèi)型。一種是單通道或多通道測(cè)量的棱鏡或光柵色散型光譜儀,，另一種是利用雙光束干涉原理并進(jìn)行干涉圖的傅里葉變換數(shù)學(xué)處理的非色散型的傅里葉變換紅外光譜儀,。 紅外光譜具有高度的特征性，不但可以用來(lái)研究分子的結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵,，如力常數(shù)的測(cè)定等,，而且廣泛地用于表征和鑒別各種化學(xué)物種,。 紅外識(shí)譜歌 紅外可分遠(yuǎn)中近，中紅特征指紋區(qū),， 1300來(lái)分界,，注意橫軸劃分異。 看圖要知紅外儀,，弄清物態(tài)液固氣,。 樣品來(lái)源制樣法，物化性能多聯(lián)系,。 識(shí)圖先學(xué)飽和烴,，三千以下看峰形。 2960,、2870是甲基,，2930、2850亞甲峰,。 1470碳?xì)鋸潱?380甲基顯,。
二個(gè)甲基同一碳，1380分二半,。 面內(nèi)搖擺720,，長(zhǎng)鏈亞甲亦可辨。
烯氫伸展過(guò)三千,，排除倍頻和鹵烷。
末端烯烴此峰強(qiáng),，只有一氫不明顯,。 化合物，又鍵偏,，～1650會(huì)出現(xiàn),。
烯氫面外易變形，1000以下有強(qiáng)峰,。 910端基氫,，再有一氫990。 順式二氫690,，反式移至970,； 單氫出峰820，干擾順式難確定,。
炔氫伸展三千三,，峰強(qiáng)很大峰形尖。
三鍵伸展二千二,，炔氫搖擺六百八,。
芳烴呼吸很特征,，1600～1430。 1650～2000,，取代方式區(qū)分明,。 900～650，面外彎曲定芳?xì)洹?/p>
五氫吸收有兩峰,，700和750,； 四氫只有750，二氫相鄰830,； 間二取代出三峰,，700、780,，880處孤立氫 醇酚羥基易締合,，三千三處有強(qiáng)峰。 C－O伸展吸收大,，伯仲叔醇位不同,。 1050伯醇顯，1100乃是仲,， 1150叔醇在,，1230才是酚。 1110醚鏈伸,，注意排除酯酸醇,。
若與π鍵緊相連，二個(gè)吸收要看準(zhǔn),， 1050對(duì)稱(chēng)峰,，1250反對(duì)稱(chēng)。 苯環(huán)若有甲氧基,，碳?xì)渖煺?820,。 次甲基二氧連苯環(huán)，930處有強(qiáng)峰,， 環(huán)氧乙烷有三峰,，1260環(huán)振動(dòng)， 九百上下反對(duì)稱(chēng),，八百左右最特征,。 縮醛酮，特殊醚,，1110非縮酮,。 酸酐也有C－O鍵，開(kāi)鏈環(huán)酐有區(qū)別， 開(kāi)鏈強(qiáng)寬一千一,，環(huán)酐移至1250,。 羰基伸展一千七，2720定醛基,。 吸電效應(yīng)波數(shù)高,，共軛則向低頻移。 張力促使振動(dòng)快,，環(huán)外雙鍵可類(lèi)比,。 二千五到三千三，羧酸氫鍵峰形寬,， 920,，鈍峰顯，羧基可定二聚酸,、 酸酐千八來(lái)偶合,，雙峰60嚴(yán)相隔， 鏈狀酸酐高頻強(qiáng),，環(huán)狀酸酐高頻弱,。 羧酸鹽，偶合生,，羰基伸縮出雙峰,， 1600反對(duì)稱(chēng)，1400對(duì)稱(chēng)峰,。 1740酯羰基,，何酸可看碳氧展。 1180甲酸酯,，1190是丙酸,， 1220乙酸酯，1250芳香酸,。 1600兔耳峰，常為鄰苯二甲酸,。 氮?dú)渖煺谷?，每氫一峰很分明?羰基伸展酰胺I，1660有強(qiáng)峰,； N－H變形酰胺II,，1600分伯仲。 伯胺頻高易重疊,，仲酰固態(tài)1550,； 碳氮伸展酰胺III，1400強(qiáng)峰顯。 胺尖常有干擾見(jiàn),，N－H伸展三千三,， 叔胺無(wú)峰仲胺單，伯胺雙峰小而尖,。 1600碳?xì)鋸?，芳香仲胺千五偏?八百左右面內(nèi)搖，確定最好變成鹽,。 伸展彎曲互靠近,，伯胺鹽三千強(qiáng)峰寬， 仲胺鹽,、叔胺鹽,，2700上下可分辨， 亞胺鹽,，更可憐,，2000左右才可見(jiàn)。 硝基伸縮吸收大,，相連基團(tuán)可弄清,。 1350、1500,，分為對(duì)稱(chēng)反對(duì)稱(chēng),。 氨基酸，成內(nèi)鹽,，3100～2100峰形寬,。 1600、1400酸根展,，1630,、1510碳?xì)鋸潯?鹽酸鹽，羧基顯,，鈉鹽蛋白三千三,。 礦物組成雜而亂，振動(dòng)光譜遠(yuǎn)紅端,。 鈍鹽類(lèi),，較簡(jiǎn)單，吸收峰,，少而寬,。 注意羥基水和銨，先記幾種普通鹽,。 1100是硫酸根,，1380硝酸鹽， 1450碳酸根，一千左右看磷酸,。 硅酸鹽,，一峰寬，1000真壯觀,。 勤學(xué)苦練多實(shí)踐,，紅外識(shí)譜不算難。 紅外光譜發(fā)展史 雨后天空出現(xiàn)的彩虹,，是人類(lèi)經(jīng)常觀測(cè)到的自然光譜,。而真正意義上對(duì)光譜的研究是從英國(guó)科學(xué)家牛頓(Newton) 開(kāi)始的。1666 年牛頓證明一束白光可分為一系列不同顏色的可見(jiàn)光,，而這一系列的光投影到一個(gè)屏幕上出現(xiàn)了一條從紫色到紅色的光帶,。牛頓導(dǎo)入“光譜”（spectrum）一詞來(lái)描述這一現(xiàn)象。牛頓的研究是光譜科學(xué)開(kāi)端的標(biāo)志,。 從牛頓之后人類(lèi)對(duì)光的認(rèn)識(shí)逐漸從可見(jiàn)光區(qū)擴(kuò)展到紅外和紫外區(qū),。1800 年英國(guó)科學(xué)家W. Herschel 將來(lái)自太陽(yáng)的輻射構(gòu)成一副與牛頓大致相同的光譜，然后將一支溫度計(jì)通過(guò)不同顏色的光,，并且用另外一支不在光譜中的溫度計(jì)作為參考,。他發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度計(jì)從光譜的紫色末端向紅色末端移動(dòng)時(shí)，溫度計(jì)的讀數(shù)逐漸上升,。特別令人吃驚的是當(dāng)溫度計(jì)移動(dòng)到紅色末端之外的區(qū)域時(shí),，溫度計(jì)上的讀數(shù)達(dá)到最高。這個(gè)試驗(yàn)的結(jié)果有兩重含義,，首先是可見(jiàn)光區(qū)域紅色末端之外還有看不見(jiàn)的其他輻射區(qū)域存在,，其次是這種輻射能夠產(chǎn)生熱。由于這種射線存在的區(qū)域在可見(jiàn)光區(qū)末端以外而被稱(chēng)為紅外線,。（1801 年德國(guó)科學(xué)家J.W. Ritter 考察太陽(yáng)光譜的另外一端,，即紫色端時(shí)發(fā)現(xiàn)超出紫色端的區(qū)域內(nèi)有某種能量存在并且能使AgCl 產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，該試驗(yàn)導(dǎo)致了紫外線的發(fā)現(xiàn),。 1881年Abney 和Festing 第一次將紅外線用于分子結(jié)構(gòu)的研究,。他們Hilger光譜儀拍下了46個(gè)有機(jī)液體的從0.7到1.2微米區(qū)域的紅外吸收光譜。由于這種儀器檢測(cè)器的限制,，所能夠記錄下的光譜波長(zhǎng)范圍十分有限,。隨后的重大突破是測(cè)輻射熱儀的發(fā)明。1880年天文學(xué)家Langley在研究太陽(yáng)和其他星球發(fā)出的熱輻射時(shí)發(fā)明一種檢測(cè)裝置,。該裝置由一根細(xì)導(dǎo)線和一個(gè)線圈相連,，當(dāng)熱輻射抵達(dá)導(dǎo)線時(shí)能夠引起導(dǎo)線電阻非常微小的變化,。而這種變化的大小與抵達(dá)輻射的大小成正比,。這就是測(cè)輻射熱儀的核心部分。用該儀器突破了照相的限制，能夠在更寬的波長(zhǎng)范圍檢測(cè)分子的紅外光譜,。采用NaCl作棱鏡和測(cè)輻射熱儀作檢測(cè)器,，瑞典科學(xué)家Angstrem第一次記錄了分子的基本振動(dòng)（從基態(tài)到第一激發(fā)態(tài)）頻率。1889年Angstrem首次證實(shí)盡管CO和CO2都是由碳原子和氧原子組成,，但因?yàn)槭遣煌臍怏w分子而具有不同的紅外光譜圖,。這個(gè)試驗(yàn)最根本的意義在于它表明了紅外吸收產(chǎn)生的根源是分子而不是原子。而整個(gè)分子光譜學(xué)科就是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上的,。不久Julius發(fā)表了20個(gè)有機(jī)液體的紅外光譜圖,，并且將在3000cm-1的吸收帶指認(rèn)為甲基的特征吸收峰。這是科學(xué)家們第一次將分子的結(jié)構(gòu)特征和光譜吸收峰的位置直接聯(lián)系起來(lái),。圖1是液體水和重水部分紅外光譜圖,，主要為近紅外部分。圖中可觀察到水分子在739和970nm處有吸收峰存在,，這些峰都處在可見(jiàn)光區(qū)紅色一端之外,。由于氫鍵作用，液體水的紅外光譜圖比氣態(tài)水的譜圖要復(fù)雜得多,。 紅外光譜儀的研制可追溯的20 世紀(jì)初期,。1908 年Coblentz 制備和應(yīng)用了用氯化鈉晶體為棱鏡的紅外光譜議；1910 年Wood 和Trowbridge6 研制了小階梯光柵紅外光譜議,；1918 年Sleator 和Randall 研制出高分辨儀器,。20 世紀(jì)40 年代開(kāi)始研究雙光束紅外光譜議。1950 年由美國(guó)PE 公司開(kāi)始商業(yè)化生產(chǎn)名為Perkin-Elmer 21 的雙光束紅外光譜議,。與單光束光譜儀相比,，雙光束紅外光譜議不需要由經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練的光譜學(xué)家進(jìn)行操作，能夠很快的得到光譜圖,。因此Perkin-Elmer 21 很快在美國(guó)暢銷(xiāo),。Perkin-Elmer 21 的問(wèn)世大大的促進(jìn)了紅外光譜儀的普及。 現(xiàn)代紅外光譜議是以傅立葉變換為基礎(chǔ)的儀器,。該類(lèi)儀器不用棱鏡或者光柵分光,，而是用干涉儀得到干涉圖，采用傅立葉變換將以時(shí)間為變量的干涉圖變換為以頻率為變量的光譜圖,。傅立葉紅外光譜儀的產(chǎn)生是一次革命性的飛躍,。與傳統(tǒng)的儀器相比，傅立葉紅外光譜儀具有快速,、高信噪比和高分辨率等特點(diǎn),。更重要的是傅立葉變換催生了許多新技術(shù)，例如步進(jìn)掃描,、時(shí)間分辨和紅外成像等,。這些新技術(shù)大大的拓寬了紅外的應(yīng)用領(lǐng)域,，使得紅外技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。如果采用分光的辦法,，這些技術(shù)是不可能實(shí)現(xiàn)的,。這些技術(shù)的產(chǎn)生，大大的拓寬了紅外技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,。 是用紅外成像技術(shù)得到的地球表面溫度分布和地球大氣層中水蒸氣含量圖,。沒(méi)有傅立葉變換技術(shù)，不可能得到這樣的圖像,。圖1.2 Perkin-Elmer 21 雙光束紅外光譜議,。該儀器是由美國(guó)Perkin-Elmer 公司1950 開(kāi)始制造，是最早期商業(yè)化生產(chǎn)的雙光束紅外光譜議,。 紅外光譜的理論解釋是建立在量子力學(xué)和群論的基礎(chǔ)上的,。1900 年普朗克在研究黑體輻射問(wèn)題時(shí)，給出了著名的Plank 常數(shù)h, 表示能量的不連續(xù)性,。量子力學(xué)從此走上歷史舞臺(tái),。1911 年W Nernst 指出分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形態(tài)的不連續(xù)性是量子理論的必然結(jié)果。1912 年丹麥物理化學(xué)家Niels Bjerrum 提出HCl 分子的振動(dòng)是帶負(fù)電的Cl 原子核帶正電的H 原子之間的相對(duì)位移,。分子的能量由平動(dòng),、轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)組成，并且轉(zhuǎn)動(dòng)能量量子化的理論,，該理論被稱(chēng)為舊量子理論或者半經(jīng)典量子理論,。后來(lái)矩陣、群論等數(shù)學(xué)和物理方法被應(yīng)用于分子光譜理論,。隨著現(xiàn)代科學(xué)的不斷發(fā)展,，分子光譜的理論也在不斷的發(fā)展和完善。分子光譜理論和應(yīng)用的研究還在發(fā)展之中,。多維分子光譜的理論和應(yīng)用就是研究方向之一,。
6. 碳氮循環(huán)耦合
一、池塘內(nèi)循環(huán)
池塘內(nèi)循環(huán)生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)將池塘養(yǎng)殖傳統(tǒng)的散養(yǎng)模式變?nèi)︷B(yǎng)模式,。池塘內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)主要由養(yǎng)殖水槽,、推水裝置、投料裝置,、增氧裝置,、集污及排污裝置、擋水墻,、養(yǎng)水區(qū),、推水設(shè)備等組成，該系統(tǒng)的最大特別就是能有效控制養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)排泄糞便的范圍,，并能有效地收集這些魚(yú)類(lèi)的排泄物和剩余飼料,，通過(guò)沉淀脫水處理后,，再變?yōu)殛懮参锏母咝в袡C(jī)肥，既有效減少了水體污染,，同時(shí)也提高了廢棄物的利用率。
二,、內(nèi)封閉循環(huán)養(yǎng)殖模式
泰國(guó)蝦農(nóng)Arunsopha的內(nèi)封閉循環(huán)養(yǎng)殖模式,，其系統(tǒng)由四種不同類(lèi)型池塘配合在一起工作。第一種類(lèi)型池塘用于養(yǎng)蝦,，池塘配有增氧機(jī)和集污系統(tǒng),，養(yǎng)殖污水流經(jīng)第二種類(lèi)型池塘，該池塘飼養(yǎng)有羅非魚(yú),，羅非魚(yú)用于處理蝦池的殘餌等有機(jī)物,，并凈化水質(zhì)。然后,，羅非魚(yú)會(huì)進(jìn)入第三種類(lèi)型的池塘,，該類(lèi)池塘中飼養(yǎng)有尖吻鱸或鱸魚(yú)，用以控制羅非魚(yú)的種群數(shù)量,。該池塘的水會(huì)通過(guò)落差進(jìn)入第四類(lèi)池塘,，在添加了礦物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并進(jìn)一步凈化后返回到養(yǎng)蝦池。
三,、水產(chǎn)養(yǎng)殖仿生學(xué)系統(tǒng)
水產(chǎn)養(yǎng)殖仿生學(xué)的重點(diǎn)在于讓池塘水體模擬自然的河口條件,，利用浮游動(dòng)物大量增殖作為養(yǎng)殖蝦類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充并且有益菌可以調(diào)節(jié)水質(zhì)。一般的操作是前期用發(fā)酵好的米糠等潑水培養(yǎng)橈足類(lèi),，同時(shí)投喂發(fā)酵豆粕,、花生麩等，全程不使用商業(yè)飼料,。定期在池底緩慢拉動(dòng)鏈條或繩索防止生物膜的形成,，同時(shí)可以釋放底泥營(yíng)養(yǎng)，起到改底,、調(diào)水,、培養(yǎng)浮游動(dòng)物的作用。
四,、生物絮團(tuán)技術(shù)
生物絮團(tuán)技術(shù)（BioflocTechnology,BFT）是借鑒城市污水處理中的活性污泥技術(shù),，通過(guò)人為向養(yǎng)殖水體中添加有機(jī)碳物質(zhì)(如糖蜜、葡萄糖等),，調(diào)節(jié)水體中的碳氮比(C/N),，提高水體中異養(yǎng)細(xì)菌的數(shù)量，利用微生物同化無(wú)機(jī)氮,，將水體中的氨氮等含氮化合物轉(zhuǎn)化成菌體蛋白,，形成可被濾食性養(yǎng)殖對(duì)象直接攝食的生物絮凝體,，能夠解決養(yǎng)殖水體中腐屑和飼料滯留問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)餌料的再利用,，起到凈化水質(zhì),、減少換水量、節(jié)省飼料,、提高養(yǎng)殖對(duì)象存活率及增加產(chǎn)量等作用的一項(xiàng)技術(shù),。
五、離岸深海網(wǎng)箱養(yǎng)殖
由于近岸養(yǎng)殖易受人類(lèi)活動(dòng),，特別是陸源污染的影響,，海水養(yǎng)殖與生態(tài)環(huán)境問(wèn)題、食物安全問(wèn)題的關(guān)系日益密切,。因此,，除了研究推廣多營(yíng)養(yǎng)層次綜合養(yǎng)殖模式與技術(shù)外，發(fā)展離岸深海養(yǎng)殖技術(shù)已成為國(guó)際公認(rèn)的海水養(yǎng)殖新方向與趨勢(shì),。目前國(guó)際上深水養(yǎng)殖技術(shù)的研發(fā)主要聚焦于魚(yú)類(lèi)網(wǎng)箱和養(yǎng)魚(yú)平臺(tái)方面,，關(guān)于深水抗風(fēng)浪筏式生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)研究則很少。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),，就是把大海當(dāng)成一個(gè)很大的水凈化池了,。
六、紅樹(shù)林-水產(chǎn)養(yǎng)殖藕合模式
通過(guò)在海邊種植海桑,、秋茄和桐花樹(shù)等3種紅樹(shù)植物,，能有效降低養(yǎng)殖水體中的N、P含量,，減輕廢水排放造成的環(huán)境污染,。紅樹(shù)林恢復(fù)后在其水域生態(tài)放養(yǎng)斑節(jié)對(duì)蝦或南美白對(duì)蝦，養(yǎng)成后以有機(jī)蝦的名號(hào)出售,，獲得不錯(cuò)的收益,。
七、生態(tài)濕地
生態(tài)濕地的技術(shù)就是使用人工濕地生態(tài)環(huán)境凈化池通過(guò)水循環(huán)來(lái)凈化部分養(yǎng)殖排水水質(zhì),，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖廢水對(duì)環(huán)境零排放,。通過(guò)在水體中種植水生植物，從而吸收水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),，為水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)提供了輸出的渠道,。同時(shí)還能提高水體溶解氧，為其它物種提供或改善生存條件,。水生植物除了直接吸收,、固定、分解污染物外,，還通過(guò)對(duì)土壤中細(xì)菌,、真菌等微生物的調(diào)控來(lái)進(jìn)行環(huán)境的修復(fù),。
八、魚(yú)菜共生
在魚(yú)菜共生系統(tǒng)中,，水產(chǎn)養(yǎng)殖的水被輸送到水耕栽培系統(tǒng),，由微生物細(xì)菌將水中的氨氮分解成亞硝酸鹽和硝酸堿，進(jìn)而被植物作為營(yíng)養(yǎng)吸收利用,。由于水耕和水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)是魚(yú)菜共生技術(shù)的基石,，魚(yú)菜共生可以通過(guò)組合不同模式的水耕和水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)而產(chǎn)生多種類(lèi)型的系統(tǒng)。
九,、高位池封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖
高位池封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖就是通過(guò)四周增設(shè)的增氧機(jī)不斷運(yùn)轉(zhuǎn)，使塘水產(chǎn)生水平環(huán)流,，殘?jiān)a(chǎn)生“水力聚污”現(xiàn)象,，并向中央底部聚集，再由中央排污管和水泵將池塘底部污水抽到池邊寬十多米的水槽里,，利用淺層沉淀原理分離水中懸浮有機(jī)物,，停留20——40分鐘后，固液自然分離,。溢出水槽的水,，水層厚度小于0.3毫米，經(jīng)過(guò)30——60度坡度的池壁斜面,，利用薄水層自然光化學(xué)催化氧化原理脫氮解毒,，最后返回池里。
十,、浮動(dòng)濕地和浮島
浮動(dòng)濕地和浮島很容易理解,，通過(guò)在浮床上種植植物，以減少水體的污染,，增加水的透明度,，去除營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、懸浮固體和重金屬,。此方法適用于水產(chǎn)養(yǎng)殖,、湖泊、水道,、池塘,、水壩和其他淡水體，當(dāng)然海水同樣也是適用的,，不過(guò)要找到適合海水環(huán)境下生長(zhǎng)的植物,。
7. 碳氮耦合機(jī)制的優(yōu)缺點(diǎn)
機(jī)制通常來(lái)表示有機(jī)體發(fā)生生理或病理變化時(shí)，各器官之間相互聯(lián)系,、作用和調(diào)節(jié)的方式,。應(yīng)用到社會(huì),、經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)等學(xué)領(lǐng)域中，機(jī)制常常重在說(shuō)明在一定的社會(huì)組織或經(jīng)濟(jì)體中,，各構(gòu)成要素之間相互聯(lián)系和相互作用的關(guān)系及其功能,。
總體而言，機(jī)制刻畫(huà)了事物運(yùn)動(dòng)發(fā)展與變遷的內(nèi)部性規(guī)律,，是一種本質(zhì)性的解釋,。根據(jù)耦合的概念，耦合機(jī)制即應(yīng)該是導(dǎo)致事物或系統(tǒng)發(fā)生方向性變化的,，存在于關(guān)聯(lián)事物或關(guān)聯(lián)系統(tǒng)之間的非線性,、復(fù)雜作用關(guān)系。
