二氧化氯降解磺胺甲恶唑的反应机理研究 被引量：2

1

作者 蔡永鑫 陈汉棱 +4 位作者 赵思佳 李楠 黄俊杰 韦安磊 马海霞 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3515-3526,共12页

磺胺甲恶唑(SMX)作为新型污染物在水环境中广泛检出,现有水处理工艺难以降解去除,二氧化氯(ClO_(2))作为高效氧化剂和消毒剂能有效降解磺胺类抗生素.为探究ClO_(2)降解SMX的反应路径,本研究采用量子化学计算方法分析模拟ClO_(2)降解SMX... 磺胺甲恶唑(SMX)作为新型污染物在水环境中广泛检出,现有水处理工艺难以降解去除,二氧化氯(ClO_(2))作为高效氧化剂和消毒剂能有效降解磺胺类抗生素.为探究ClO_(2)降解SMX的反应路径,本研究采用量子化学计算方法分析模拟ClO_(2)降解SMX的反应历程,结合反应产物的实验测定结果,确定二者反应的产物结构并提出反应路径.研究结果表明,ClO_(2)通过非离子化水解和单电子转移过程产生·OH并对SMX进行氧化降解,在SMX的异恶唑环和苯环上发生加成反应,其中,C21位点最易发生加成,势垒仅为5.1 kcal·mol^(−1);SMX的C3位点先发生加成反应,得到反应中间体,再进一步发生C(3)-N(11)键的断裂,两步反应的势垒分别为16.3 kcal·mol^(−1)和16.9 kcal·mol^(−1);C16位点发生的加成反应与S(13)-C(16)键的断裂存在协同效应,势垒为9.7 kcal·mol^(−1);SMX磺酰基S13位点与ClO_(2)发生取代反应,反应使N(11)-S(13)键断裂,势垒为18.9 kcal·mol^(−1).ClO_(2)降解SMX的主要产物为对氨基苯酚、对氨基苯磺酸、对氨基苯磺酰胺和5-甲基异恶唑-3-醇等.通过分析比对ClO_(2)降解SMX产物的质谱数据,验证了降解路径的合理性.本研究通过量子化学模拟结合实验结果分析反应机理及降解路径的方法合理可靠,可为ClO_(2)氧化降解复杂结构有机物提供科学依据. 展开更多

关键词 二氧化氯 磺胺甲恶唑 量子化学 反应路径

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榆林市工业二氧化碳与大气污染物排放控制协同效应研究 被引量：1

2

作者 石涵笑 韦安磊 +3 位作者 朱娅绮 徐晓珍 胡浩 马俊杰 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期424-433,共10页

在“双碳”背景下,了解工业二氧化碳与大气污染物排放之间的协同效应对于实现减污降碳具有重要意义。该研究以榆林市2015—2021年二氧化碳与大气污染物排放量为例。首先,利用灰色相关分析对榆林市工业碳排放影响因素的相关度进行计算。... 在“双碳”背景下,了解工业二氧化碳与大气污染物排放之间的协同效应对于实现减污降碳具有重要意义。该研究以榆林市2015—2021年二氧化碳与大气污染物排放量为例。首先,利用灰色相关分析对榆林市工业碳排放影响因素的相关度进行计算。其次,对Kaya恒等式和LMDI模型进行拓展,分析影响二氧化碳及主要大气污染物排放的驱动效应。最后,对榆林市重点行业火力发电行业和镁冶炼行业进行协同性分析并对榆林市减污降碳提出建议。结果表明,协同减排效应是驱动大气污染物排放减少的第一大驱动效应。二氧化碳的排放与氮氧化物的排放相关性最强,且LMDI模型分析表明氮氧化物与二氧化碳协同减排具有显著的协同效应。研究结果可为榆林市减污降碳协同增效以及高质量发展提供科学依据,为政府在制定一系列更为有效且切实可行的环境保护政策提供理论基础。 展开更多

关键词 减污降碳 灰色相关分析 对数平均权重迪氏指数法 碳排放 协同发展

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中国河湖水系连通与区域生态环境影响 被引量：13

3

作者 向莹 韦安磊 +1 位作者 茹彤 杨小刚 《中国人口·资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2015年第S1期139-142,共4页

新时期针对我国人均水资源少且时空分布不均等问题,提出了河湖水系连通重大治水方略。本文具体分析连通性带来的环境影响与生态影响。环境影响主要从水系连通性与水文因子、水质及河流形态的关系出发,通过不同角度的分析,确定连通性带... 新时期针对我国人均水资源少且时空分布不均等问题,提出了河湖水系连通重大治水方略。本文具体分析连通性带来的环境影响与生态影响。环境影响主要从水系连通性与水文因子、水质及河流形态的关系出发,通过不同角度的分析,确定连通性带来的环境影响。生态影响主要分析了水系连通性与水系生境、生态群落及生态景观的变化关系,根据它们间的相互作用,研究分析水系连通性对生态的影响。根据连通性与生态环境的影响关系,最终确定健康河湖水系连通理论评价的构建指标。 展开更多

关键词 河湖连通 环境影响 生态影响 河流健康 评价指标

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基于GIS的复杂河网区域洪水灾害风险评价 被引量：9

4

作者 石林 曾光明 +3 位作者 张硕辅 梁婕 李晓东 韦安磊 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期68-72,共5页

在长江中下游的一些冲积平原区域,由于其气候和地形的特点、历史原因以及人为的活动影响造成其演变成复杂河网区域.实验证明,这种破碎度较高区域经常受到洪水威胁,而其抗灾能力又较弱,该区域自身的特殊性使得对其进行的区域风险评价重... 在长江中下游的一些冲积平原区域,由于其气候和地形的特点、历史原因以及人为的活动影响造成其演变成复杂河网区域.实验证明,这种破碎度较高区域经常受到洪水威胁,而其抗灾能力又较弱,该区域自身的特殊性使得对其进行的区域风险评价重要但是困难.在降雨、地形等常规指标不能很好地反映该区域风险等级的基础上,首次引入河网密度、土壤结构以及河网特性等指标对湖南省境内常德冲柳地区进行二级区域风险评价,取得了比传统分析方法更精确更全面的实验评价结果. 展开更多

关键词 洪水灾害 复杂河网 GIS 区域风险评价

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改进支持向量机对污水处理厂运行状况的故障诊断 被引量：6

5

作者 李晓东 曾光明 +5 位作者 蒋茹 李峰 石林 梁婕 韦安磊 黄国和 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期68-71,共4页

针对污水处理厂运行时故障数据不平衡性和代价敏感等特点,构造风险泛函RWLOO(α)来改进支持向量机(Support vector machine,SVM);并用遗传算法(GA)对风险泛函求全局最优.在GA对RWLOO(α)寻优过程中,SVM的几个参数以及核函数同时进行最优... 针对污水处理厂运行时故障数据不平衡性和代价敏感等特点,构造风险泛函RWLOO(α)来改进支持向量机(Support vector machine,SVM);并用遗传算法(GA)对风险泛函求全局最优.在GA对RWLOO(α)寻优过程中,SVM的几个参数以及核函数同时进行最优化.结果表明:用改进的SVM对污水处理厂的故障数据进行分类时,比未经改进的SVM错分类率低16.5%. 展开更多

关键词 故障诊断 支持向量机 遗传算法 改进支持向量机

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纳米氧化铜对水中三价砷的吸附特性及机理研究 被引量：5

6

作者 李琦 高欢 +1 位作者 韦安磊 宋进喜 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期108-115,共8页

研究纳米氧化铜对三价砷(As(Ⅲ))的吸附性能。采用水热法合成制备纳米氧化铜(CuO-NPs),并将其应用于水中砷离子的吸附脱除,通过透射电子显微镜、X-射线衍射(XRD)对CuO-NPs进行表征。制备的CuO-NPs形态稳定,平均直径在20～50nm,且其零电... 研究纳米氧化铜对三价砷(As(Ⅲ))的吸附性能。采用水热法合成制备纳米氧化铜(CuO-NPs),并将其应用于水中砷离子的吸附脱除,通过透射电子显微镜、X-射线衍射(XRD)对CuO-NPs进行表征。制备的CuO-NPs形态稳定,平均直径在20～50nm,且其零电荷点为7. 8。同时,通过批处理吸附试验探究了吸附时间、溶液p H、初始浓度等因素对水中As(Ⅲ)去除率的影响。结果表明:弱碱性条件有利于CuO-NPs对As(Ⅲ)的去除,且p H为8时,CuO-NPs对As(Ⅲ)去除率最高,为97. 05%; As(OH)3和As(OH)2O-与氧化铜水合物之间的配位交换,是As(Ⅲ)被吸附去除的主要途径; As(Ⅲ)对CuO-NPs的等温吸附符合Langmuir方程,最大吸附容量可达1 085. 040 3μg/g,且该过程是自发吸热反应、符合准二级动力学方程。 展开更多

关键词 纳米氧化铜 三价砷 吸附动力学 等温吸附

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微生物降解动力学参数估计新算法的比较 被引量：3

7

作者 孙伟 曾光明 +2 位作者 魏万之 黄国和 韦安磊 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期114-119,共6页

为了有效地估计较大范围变化的微生物降解动力学参数,发展了基于瞬时精英保护策略的遗传算法(IEPGA)和简单改进遗传算法(IGA),并和多次在参数区间内获取随机初值联用Matlab的lsqnonlin搜寻的算法进行了比较.这些算法利用模拟数据和文献... 为了有效地估计较大范围变化的微生物降解动力学参数,发展了基于瞬时精英保护策略的遗传算法(IEPGA)和简单改进遗传算法(IGA),并和多次在参数区间内获取随机初值联用Matlab的lsqnonlin搜寻的算法进行了比较.这些算法利用模拟数据和文献数据,估计了积分形式的Monod模型参数.结果表明,虽然三者均能较好解决这一问题,但考虑到实际运行规模、时间以及最终结果精度,对于较大范围变化的微生物降解参数估计问题,多次(>20次)随机初值联用lsqnonlin的方法相对两种遗传算法更为可行. 展开更多

关键词 遗传算法 瞬时精英保护策略 生物降解 动力学 参数估计

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红碱淖湿地生境因子与遗鸥种群变化的耦合关系 被引量：4

8

作者 向莹 韦安磊 +4 位作者 宋进喜 黄安 高欢 张一璇 郑晓青 《山东农业大学学报（自然科学版）》 CSCD 2016年第2期186-193,共8页

本文利用遥感数字图像与GIS空间分析和灰色关联度的分析方法,对全球最大的遗鸥迁徙栖息地红碱淖湿地2001～2011年间遗鸥种群繁殖数量与其生境敏感因子之间的耦合关系进行了分析。结果表明：2001～2011年间,保护区内遗鸥栖息的主要场所... 本文利用遥感数字图像与GIS空间分析和灰色关联度的分析方法,对全球最大的遗鸥迁徙栖息地红碱淖湿地2001～2011年间遗鸥种群繁殖数量与其生境敏感因子之间的耦合关系进行了分析。结果表明：2001～2011年间,保护区内遗鸥栖息的主要场所湿地面积与湖心岛面积逐年减小,这与遗鸥种群繁殖数量持续稳定增长呈负相关。对生态敏感因子进行分析可知,林地面积的增加以及沙地破碎度和草地破碎度的增加,改善了保护区内的生态景观和遗鸥的栖息环境,这些因子与遗鸥种群繁殖数量存在强关联度,是影响红碱淖遗鸥种群繁殖数量持续稳定增长的关键因子。遗鸥卵孵化率与水体面积、湖心岛面积、居民地破碎度、耕地面积存在高关联度,与保护区内人口增多,违法捕猎行为以及造成的周围环境变化密切相关。 展开更多

关键词 遗鸥 红碱淖湿地 生境因子 耦合

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基于河流连通性的河流健康评价 被引量：3

9

作者 茹彤 韦安磊 +1 位作者 杨小刚 陈荣荣 《中国人口·资源与环境》 CSSCI 北大核心 2014年第S2期298-300,共3页

河流生态系统是生物圈物质循环的重要通道,河流健康则是全面审视河流生态系统的崭新概念。本文从河流健康概念出发通过对国内外河流健康评价进展的综合分析研究提出了包括水文特性、水质特性、河流地貌特性、生物以及河流连通性这5个具... 河流生态系统是生物圈物质循环的重要通道,河流健康则是全面审视河流生态系统的崭新概念。本文从河流健康概念出发通过对国内外河流健康评价进展的综合分析研究提出了包括水文特性、水质特性、河流地貌特性、生物以及河流连通性这5个具有一定代表性的指标来进行河流健康评价,探索性把河流连通性作为评价指标加入了这一评价标准。 展开更多

关键词 河流健康 河流连通性 评价指标

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基于HydraN和GIS网络技术的复杂河网洪灾分析 被引量：2

10

作者 石林 谢更新 +4 位作者 曾光明 张硕辅 韦安磊 梁婕 李晓东 《人民长江》 北大核心 2009年第14期55-56,67,共3页

复杂河网地区的洪水灾害分析研究一直缺乏准确性与时效性,尤其在洪水高发的雨季。如何直观准确地反映洪水涨落趋势,科学地指导抗洪救灾更是决策者最为关心的问题。引入英国禾乐公司开发的HydraN洪水模拟和调度软件,结合G IS的网络分析技... 复杂河网地区的洪水灾害分析研究一直缺乏准确性与时效性,尤其在洪水高发的雨季。如何直观准确地反映洪水涨落趋势,科学地指导抗洪救灾更是决策者最为关心的问题。引入英国禾乐公司开发的HydraN洪水模拟和调度软件,结合G IS的网络分析技术,进行洪水分析。该方法可即时呈现复杂河网地区的地形地貌,并通过权重过滤、河流追踪等分析,有效地帮助决策者进行应急处置。以西洞庭湖区的常德冲柳区复杂河网为例,进行了综合分析,获得到了较好的分析结果,并提出了相应的治理建议。 展开更多

关键词 HydraN 网络分析技术 复杂河网 洪水灾害

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酸沉降下韶山森林DOC时空分布及环境影响因子研究 被引量：1

11

作者 杜春艳 曾光明 +4 位作者 黄璐 张龚 梁婕 韦安磊 蔡青 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期62-66,共5页

于2003年1月-2003年12月对酸沉降影响下韶山4个典型样地进行了林内降雨DOC的监测，并以此分析研究了韶山森林在酸沉降作用下DOC浓度、通量变化特征及环境影响因子，结果表明：韶山森林冠层穿透水、亚冠层穿透水以及枯枝落叶层淋滤液中DO... 于2003年1月-2003年12月对酸沉降影响下韶山4个典型样地进行了林内降雨DOC的监测，并以此分析研究了韶山森林在酸沉降作用下DOC浓度、通量变化特征及环境影响因子，结果表明：韶山森林冠层穿透水、亚冠层穿透水以及枯枝落叶层淋滤液中DOC月均浓度分别为8．52mg C／L，10．43mg C／L和23．38mgC／L，最大值均出现在8月；冠层穿透水和枯枝落叶层淋滤液中DOC浓度随着海拔高度的增加而增加，而亚冠层穿透水DOC浓度受海拔高度的影响较小；环境因子对DOC浓度分布有一定的影响，但降雨酸度对其影响不明显；冠层、亚冠层和枯枝落叶层中DOC通量月变化范围分别为81．37～808．18mg／m^2，97．04～398．73mg／m^2和329．31～2789．1mg／m^2．从全年来看，枯枝落叶层淋滤液中DOC通量均为最大，表明韶山森林DOC的积累主要出现在枯枝落叶层． 展开更多

关键词 浓度 通量 DOC 酸沉降 韶山森林

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基于GIS和HydraN的复杂河网地区泵闸电排联合配水优化调度模型研究

12

作者 石林 曾光明 +4 位作者 刘卡波 李晓东 蔡青 梁婕 韦安磊 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2010年第7期83-87,共5页

基于HydraN软件对常德冲柳地区复杂河网进行稳态和非稳态两种模式下的河网概化及河流动态进行了模拟，并在此基础上建立了该区域的泵站、电排及闸门等水工构筑物的联合配水优化调度及防洪决策支持系统。结合当地防洪经验和条件提出了该... 基于HydraN软件对常德冲柳地区复杂河网进行稳态和非稳态两种模式下的河网概化及河流动态进行了模拟，并在此基础上建立了该区域的泵站、电排及闸门等水工构筑物的联合配水优化调度及防洪决策支持系统。结合当地防洪经验和条件提出了该区域不同雨水情条件下的优化调度方案。研究表明，该防洪决策支持系统可对各水工构筑物进行准确直接调控，因而对长江中下游复杂河网地区的防洪减灾及水资源和能源的优化利用具有较明显的实际应用效果和社会经济效益。 展开更多

关键词 GIS HydraN 复杂河网地区 优化调度 防洪决策 长江

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基于环境基尼系数的洞庭湖区水污染总量分配 被引量：32

13

作者 秦迪岚 韦安磊 +4 位作者 卢少勇 罗岳平 廖岳华 易敏 宋冰冰 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期8-15,共8页

从社会、经济和自然资源系统的整体效益出发,构建了基于基尼系数的水污染负荷公平分配评价指标体系,并且以贡献系数作为判断不公平因子的依据,结合GIS技术分析洞庭湖区不公平因子分布的空间差异性;利用基尼系数最小化模型,制订了洞庭湖... 从社会、经济和自然资源系统的整体效益出发,构建了基于基尼系数的水污染负荷公平分配评价指标体系,并且以贡献系数作为判断不公平因子的依据,结合GIS技术分析洞庭湖区不公平因子分布的空间差异性;利用基尼系数最小化模型,制订了洞庭湖区基于公平性的水污染物总量分配方案.研究表明:2008年湖区基于GDP和土地面积的总氮、总磷污染负荷基尼系数均大于0.2,超过了基尼系数合理限值,湖区氮磷排放在经济和自然资源方面存在不公平现象;在湖区3个大型污染控制区中,Ⅰ区(中心城市污染控制区)和Ⅲ区(山地丘陵生态保育区)分别具有最小的氮磷土地面积贡献系数和经济贡献系数,是湖区不公平性特征最为显著的2个区域;在优化分配所得的2020年湖区各单位相对于2008年的总氮排放削减方案中,Ⅰ区削减率最高,达8.18%,岳阳市区削减量最大,为865.0 t/a;在相应的总磷排放削减方案中,Ⅱ区(平原农业综合整治区)削减率最高,达9.45%,华容县削减量最大,为78.45 t/a. 展开更多

关键词 基尼系数 贡献系数 污染负荷分配 不公平因子

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尿素改性生物质炭吸附水中氨氮研究 被引量：3

14

作者 史良于 韦安磊 +2 位作者 薛科社 郑晓青 高欢 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1077-1081,1087,共6页

利用尿素对小麦秸秆生物质炭进行改性,用于吸附水中氨氮。研究了尿素添加量、pH、改性生物质炭投加量、共存阳离子等因素对改性生物质炭吸附氨氮的影响,并研究了吸附的热力学和动力学机制。结果表明,1.00g未改性生物质炭中添加2.4g尿素... 利用尿素对小麦秸秆生物质炭进行改性,用于吸附水中氨氮。研究了尿素添加量、pH、改性生物质炭投加量、共存阳离子等因素对改性生物质炭吸附氨氮的影响,并研究了吸附的热力学和动力学机制。结果表明,1.00g未改性生物质炭中添加2.4g尿素时制备得到的改性生物质炭UBC-4对氨氮吸附能力最好,零电荷点相比改性前明显降低。处理20mL 60mg/L的氯化铵溶液,UBC-4最佳投加量为0.20g,最适pH为8。实际废水处理中应考虑Na+、Mg2+等共存阳离子对UBC-4吸附氨氮的竞争吸附作用。Langmuir方程能较好地拟合UBC-4对氨氮的吸附等温过程,准二级动力学模型能较好地描述其动力学过程。吸附为自发的吸热过程,主要机制是物理吸附。 展开更多

关键词 生物质炭 尿素 改性 氨氮 吸附

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华北平原玉米种植中施入氮肥的去向研究 被引量：4

15

作者 张妍 李发东 +1 位作者 时鹏 韦安磊 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期210-215,共6页

为了定量研究玉米氮肥利用特性以及肥料氮的去向,设计了^(15) N标记微区控制试验,设置3个施氮水平:不施氮肥(对照)、低氮处理(120kg N/hm^2)和高氮处理(240kg N/hm^2)。结果表明:土壤中残留^(15) N量随施氮量增加而显著增加(P<0.05)... 为了定量研究玉米氮肥利用特性以及肥料氮的去向,设计了^(15) N标记微区控制试验,设置3个施氮水平:不施氮肥(对照)、低氮处理(120kg N/hm^2)和高氮处理(240kg N/hm^2)。结果表明:土壤中残留^(15) N量随施氮量增加而显著增加(P<0.05)。在空间分布上,总体呈现出随土壤深度先下降后上升的趋势,高氮处理和低氮处理^(15) N累积量均以40—60cm和60—80cm土层最多,这两层残留^(15) N总量分别占总投入量的37.55%和18.99%。与对照相比,施氮处理均显著提高了玉米地上、地下生物量和籽粒产量以及各部分吸氮量。虽然高氮处理较低氮处理施氮量增加了1倍,但籽粒产量仅增加0.14倍。氮肥农学效率与氮肥表观利用率随着施氮量增加而显著降低。高氮处理和低氮处理中玉米对^(15) N标记氮肥的利用率分别为28.86%和31.15%,土壤氮残留率分别为50.42%和36.52%,当季进入地下水的比率分别为4.27%和0.68%,其他损失率分别为16.45%和32.33%。研究结果表明,施氮量为120kg/hm^2可有效增加玉米产量,同时提高氮肥利用率,减少土壤氮累积,减小氮肥施用产生的环境污染风险。 展开更多

关键词 玉米 15N标记技术 氮肥利用 残留 损失率

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