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磷化工高浓度磷废水的化学-絮凝沉淀法预处理研究 被引量:1
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作者 黄福杨 张瀚文 +4 位作者 王彬 朱静平 黄敏 谌书 周明罗 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第4期1553-1563,共11页
为避免磷化工企业高磷废水造成的水体磷污染,进而导致水体富营养化,同时缓解磷资源短缺问题,研究以某磷化工高磷废水为对象[总磷(Total Phosphorus,TP)质量浓度为560 mg/L],探究了钙盐和絮凝剂类型、投加量、废水pH值、振荡速度、时间... 为避免磷化工企业高磷废水造成的水体磷污染,进而导致水体富营养化,同时缓解磷资源短缺问题,研究以某磷化工高磷废水为对象[总磷(Total Phosphorus,TP)质量浓度为560 mg/L],探究了钙盐和絮凝剂类型、投加量、废水pH值、振荡速度、时间等对除磷效果的影响,并结合响应曲面法(Response Surface Method,RSM)对参数进行优化,实现了有效“磷回收”。研究发现:控制钙盐投加量可使处理后废水pH值在6~8,进而使后续絮凝沉淀效果较好;此外,化学-絮凝沉淀的最优条件为氢氧化钙[Ca(OH)_(2)]+氯化钙(CaCl2)投加质量浓度为1.98 g/L+1.00 g/L,振荡速度为170 r/min,反应时间为13.1 min,TP去除率为97.6%;聚合氯化铝(Polyaluminum Chloride,PAC)+聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM)投加质量浓度为0.60 g/L+0.03 g/L,振荡速度为100 r/min,反应时间为15 min时,TP去除率为70.5%,废水TP质量浓度为4.00 mg/L。X射线衍射图谱表明,化学沉淀的主要成分为羟基磷灰石[Ca_(5)(PO_(4))_(3)(OH),Hydroxyapatite,HAP],可被资源化利用,实现了“磷回收”。因此,采用化学-絮凝沉淀法处理磷化工高浓度含磷废水有较好的运用前景。 展开更多
关键词 环境工程学 磷化工 高浓度含磷废水 化学-絮凝沉淀 响应曲面 资源化利用
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水环境中典型抗生素的光降解 被引量:1
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作者 李先国 兰宇宇 +1 位作者 孙雨 张大海 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1-15,共15页
抗生素作为一种预防和治疗人和动物细菌感染的药物被广泛应用于医疗、水产养殖和畜牧业中。未被生物体吸收的抗生素会被排放进入水环境,并赋存于水体和沉积物中,由于其抗菌性,光降解成为抗生素在天然水环境中重要的降解方式,包括直接光... 抗生素作为一种预防和治疗人和动物细菌感染的药物被广泛应用于医疗、水产养殖和畜牧业中。未被生物体吸收的抗生素会被排放进入水环境,并赋存于水体和沉积物中,由于其抗菌性,光降解成为抗生素在天然水环境中重要的降解方式,包括直接光解、自敏化光解和间接光解。天然水环境中抗生素的光解受诸多环境因素的影响,溶解物质(溶解性有机质DOM、卤离子、HCO_(3)^(-)^(-)/CO _(3)^(2-)、NO_(3)^(-)/NO_(2)^(-)以及Fe ^(3+)等)对其间接光解有双重作用:一方面它们可能通过促进活性中间体(包括三重激发态溶解有机质^(3) DOM^(*)、其他活性氧物种等)的生成而促进抗生素的间接光解;另一方面它们又有可能通过光屏蔽、猝灭或清除活性氧(ROS)以及阻碍电子传递等方式抑制间接光解,pH主要通过影响抗生素的质子形态及ROS的稳态浓度影响光降解。不同类型的抗生素其光解途径差异较大,可能发生羟基化、去甲基化、脱水(或脱胺、脱氟、脱羧、脱SO _(2)、脱氢等),也有可能直接裂解断键、重排和开环。最后,本文对抗生素在水环境中光降解的研究提出了建议:应进一步加强沉积物中、环境浓度下和多因素作用下的抗生素光降解过程研究,并开发更加绿色的方法处理环境中的抗生素。 展开更多
关键词 抗生素 水环境 光降解动力学 光降解途径 光降解产物
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聚苯胺增强氧化亚铜催化二氧化碳还原 被引量:1
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作者 孔灿 刘雨函 +2 位作者 盛誉 刘芳 常化振 《化工进展》 北大核心 2025年第6期3144-3153,共10页
电催化还原技术是一种实现二氧化碳(CO_(2))净零排放的有效途径。由于CO_(2)还原反应(CO_(2)RR)涉及多质子电子耦合转移过程,需要开发高效CO_(2)还原催化剂。制备一种聚苯胺(PANI)改性金属有机框架(MOF)衍生电极,PANI沉积在碳纸表面,Cu_... 电催化还原技术是一种实现二氧化碳(CO_(2))净零排放的有效途径。由于CO_(2)还原反应(CO_(2)RR)涉及多质子电子耦合转移过程,需要开发高效CO_(2)还原催化剂。制备一种聚苯胺(PANI)改性金属有机框架(MOF)衍生电极,PANI沉积在碳纸表面,Cu_(2)O纳米颗粒负载在PANI表面。实验结果表明,通过可控热解方法生成的氧化亚铜是电还原CO_(2)为乙烯(C_(2)H_(4))主要反应活性物质。当电压(vs.RHE)为−0.98V时,乙烯的法拉第效率可以达到38%,此时C_(2)H_(4)分电流密度为−8.5mA/cm^(2)。在材料合成过程中,聚乙烯吡咯烷酮可以在催化剂表面构建丰富的孔道结构,有利于CO_(2)扩散过程。在退火阶段,PANI表面的Cu^(2+)转化为Cu^(+)。同时PANI中的强电子基团加速了电子传输过程。DFT计算结果表明,PANI通过调节Cu_(2)O的d带结构,增强CO_(2)在催化剂表面的吸附量,促进C—C偶联过程。 展开更多
关键词 温室气体 电化学 还原 纳米材料 碳氢化合物
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载钴生物质碳复合材料的制备及其催化性能研究 被引量:1
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作者 李语炎 吴连永 贾志刚 《现代化工》 北大核心 2025年第6期155-163,共9页
以小麦粉为原料,采用生物发酵法获得疏松多孔的团状生物质碳前驱体,热解碳化形成三维多孔碳材料。通过简单的浸渍-煅烧法制得三维块体状载钴生物质碳材料。通过XRD、FT-IR、TG-DTA、SEM、TEM等手段对产物进行了表征。结果表明,钴氧化物... 以小麦粉为原料,采用生物发酵法获得疏松多孔的团状生物质碳前驱体,热解碳化形成三维多孔碳材料。通过简单的浸渍-煅烧法制得三维块体状载钴生物质碳材料。通过XRD、FT-IR、TG-DTA、SEM、TEM等手段对产物进行了表征。结果表明,钴氧化物成功分散负载于三维生物质碳表面。制备的三维载钴生物质碳催化PMS产生非自由基和自由基活性基团对废水中甲基橙(MO)染料具有良好的降解活性。其中非自由基^(1)O_(2)对MO的降解过程起主导作用,其次分别是·O_(2)、SO_(4)·^(-)和·OH。载钴三维多孔生物质碳复合催化材料具有优良的循环再利用性。 展开更多
关键词 生物发酵法 小麦粉 浸渍 载钴生物质碳 催化降解
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环境放射化学——国家核能健康可持续发展的卫士
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作者 刘春立 朱奕 +3 位作者 陈宗元 郭治军 吴王锁 都进 《核化学与放射化学》 北大核心 2025年第4期434-443,共10页
环境放射化学是放射化学与环境化学交叉融合而诞生的一门分支学科,是从关注环境放射性而逐渐发展起来的一门应用基础学科。人们对环境放射性的关注始于20世纪50年代,当时,世界上主要核大国因研制核武器的需要而开展了大量的核活动,包括... 环境放射化学是放射化学与环境化学交叉融合而诞生的一门分支学科,是从关注环境放射性而逐渐发展起来的一门应用基础学科。人们对环境放射性的关注始于20世纪50年代,当时,世界上主要核大国因研制核武器的需要而开展了大量的核活动,包括大量的地下和大气核试验,这些核活动向环境中释放了数量可观的放射性物质。放射性物质进入环境后,与环境介质发生相互作用,最终通过呼吸系统以及食物链等途径进入人体,构成对人群健康的直接或潜在风险。本文简要介绍并讨论了环境放射化学及其在中国的发展、环境放射化学的主要研究内容及重要学术交流平台、当前环境放射化学的研究热点和中国环境放射化学的现状、中国的环境放射化学在核能健康可持续发展中的作用、国际环境放射化学研究的重要进展以及中国环境放射化学面临的问题和主要挑战。 展开更多
关键词 环境放射化学 核能安全可持续发展 卫士
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孔隙地下水中汽油BTEX的生物降解和化学氧化:一个7 a砂槽实验回顾
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作者 陈余道 陆仁骞 +4 位作者 邓日添 邓旭 蒋亚萍 程亚平 王欢 《桂林理工大学学报》 北大核心 2025年第3期382-393,共12页
利用实验室较大尺度的砂槽开展了长达7 a的传统汽油和乙醇汽油污染修复实验,通过向砂槽投注硫酸盐、硝酸盐和过硫酸盐(persulfate,PS)研究其对汽油主要组分苯、甲苯、乙苯和二甲苯(benzene,toluene,ethylbenzene,xylene,简称BTEX)的增... 利用实验室较大尺度的砂槽开展了长达7 a的传统汽油和乙醇汽油污染修复实验,通过向砂槽投注硫酸盐、硝酸盐和过硫酸盐(persulfate,PS)研究其对汽油主要组分苯、甲苯、乙苯和二甲苯(benzene,toluene,ethylbenzene,xylene,简称BTEX)的增强生物降解和化学氧化机制和效果。结果表明:BTEX溶解具有初期浓度高、易波动、多峰并逐渐衰减的特征,长期污染会降低含水层的渗透性能,该影响在乙醇汽油污染场地更突出;乙醇汽油BTEX的自然衰减速率比传统汽油慢,补充硝酸盐和硫酸盐有利于提高BTEX衰减速率;投注PS能够更快地处理高浓度BTEX,而乙醇对PS氧化BTEX的影响不明显;多次或连续投注PS对提高BTEX衰减速率贡献不明显;地球化学证据和微生物证据表明,PS化学氧化作用能够与硝酸盐或硫酸盐还原作用在孔隙地下水燃油污染修复中共存,具有协同修复的可行性。 展开更多
关键词 燃油污染 地下水 自然衰减 增强生物修复 原位化学氧化
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典型土壤活性组分对烟嘧磺隆微生物降解过程的影响与调节机制
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作者 高钲媛 谷成刚 +5 位作者 范秀丽 沈乐祖 卞永荣 杨兴伦 王芳 蒋新 《土壤》 北大核心 2025年第2期342-352,共11页
本研究选择高效降解真菌Talaromyces flavus LZM1,联合扫描电子显微镜–X射线能谱仪(SEM-EDS)和液相质谱–飞行时间质谱联用仪(LC-QTOF)技术,系统解析了土壤活性组分(蒙脱土(MMT)、胡敏酸(HA)及其混合组分(MMT-HA))对烟嘧磺隆微生物降... 本研究选择高效降解真菌Talaromyces flavus LZM1,联合扫描电子显微镜–X射线能谱仪(SEM-EDS)和液相质谱–飞行时间质谱联用仪(LC-QTOF)技术,系统解析了土壤活性组分(蒙脱土(MMT)、胡敏酸(HA)及其混合组分(MMT-HA))对烟嘧磺隆微生物降解过程的影响与调节机制。研究发现,土壤单一MMT、HA或混合活性组分MMT-HA能够通过提供微生物栖生表面环境或能源代谢物质,改变微生物菌丝体结构形态,改善微生物细胞及污染物代谢降解活性,并显著改变了烟嘧磺隆微生物降解反应动力学从一级转变为零级。这不仅有助于提升微生物高污染胁迫适应性,也利于降低关键降解产物如2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶(ADMP)的土壤相间迁移性和次生毒性。土壤活性组分与微生物交互作用导致烟嘧磺隆微生物降解反应通路和产物组成变化。研究表明,土壤活性组分可促生微生物苔色酸等抗氧化物质以抵御氧化胁迫,且因苔色酸结合产物形成而降低了ADMP累积水平;相较而言,MMT显著抑制了羟基化产物生成,而HA则显著促生了醇解产物。这不仅有助于深化烟嘧磺隆微生物降解机制认识,也为农田土壤烟嘧磺隆微生物降解性能调控与降解技术发展应用提供了科学依据。 展开更多
关键词 烟嘧磺隆 微生物降解 土壤活性组分 降解产物组成 调节机制
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丹江口水库不同土地利用类型消落带土壤微塑料赋存特征
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作者 杨子薇 潘雄 +3 位作者 林莉 陈和春 王继保 吴伟杰 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第2期54-61,共8页
目前水库不同土地利用类型消落带土壤中的微塑料赋存特征尚不清楚。通过考察丹江口水库消落带3种不同土地利用类型(裸地、林地和耕地),对土壤中微塑料污染现状进行了调查。结果显示:丹江口水库消落带裸地、林地和耕地土壤中微塑料的平... 目前水库不同土地利用类型消落带土壤中的微塑料赋存特征尚不清楚。通过考察丹江口水库消落带3种不同土地利用类型(裸地、林地和耕地),对土壤中微塑料污染现状进行了调查。结果显示:丹江口水库消落带裸地、林地和耕地土壤中微塑料的平均丰度分别为985±333、798±143、625±175 n/kg,主要聚合物类型为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS),分别占比44.0%、27.2%和11.1%;其中超过75%的微塑料为纤维状,且大约39.5%的微塑料粒径范围分布在50~500μm之间,为主要的粒径范围;丹江口水库消落带土壤中微塑料颜色以蓝色为主,消落带不同土地利用类型土壤中微塑料丰度存在显著差异性,呈现裸地>林地>耕地的趋势。研究成果对开展水库消落带微塑料污染控制、保障水库水质安全具有重要的科学意义。 展开更多
关键词 消落带 微塑料赋存特征 土地利用类型 微塑料污染控制 水质安全 丹江口水库
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溶液pH对纳米生物炭与针铁矿的异质团聚及左氧氟沙星吸附的影响机制
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作者 马锋锋 李庆 +2 位作者 赵保卫 焦雅仙 康宏兵 《环境科学研究》 北大核心 2025年第4期852-861,共10页
纳米生物炭(BNPs)常与铁氧化物针铁矿(GT)共存于水环境中,其异质团聚行为显著影响左氧氟沙星(LEV)在BNPs上的吸附。溶液pH作为典型水化学条件,对BNPs与GT的异质团聚及LEV的迁移、转化和归趋起着关键调控作用。为探究溶液pH对BNPs与GT在... 纳米生物炭(BNPs)常与铁氧化物针铁矿(GT)共存于水环境中,其异质团聚行为显著影响左氧氟沙星(LEV)在BNPs上的吸附。溶液pH作为典型水化学条件,对BNPs与GT的异质团聚及LEV的迁移、转化和归趋起着关键调控作用。为探究溶液pH对BNPs与GT在水体中的异质团聚行为及LEV吸附性能的影响,利用XRD、FTIR、氮气吸附脱附等温线等技术表征样品的晶体结构、比表面积和表面形貌等特征,通过设计不同溶液pH条件下的团聚实验、沉降实验及吸附实验,探究溶液pH对BNPs与GT间的团聚行为及其对LEV吸附的影响。结果表明:①在酸性(pH=5~6)条件下,由于BNPs与GT表面携带相反电荷,静电引力驱动2种颗粒发生异质团聚。②在碱性(pH=8~9)条件下,BNPs+GT异质团聚体的水力学直径(D_(h))增长更快,氢键及路易斯酸碱作用成为促进异质团聚的主要作用机制,表明分子间作用力在异质团聚中占主导地位。③在吸附过程中,溶液pH通过调控BNPs+GT的表面电荷和团聚行为,显著影响着团聚体对LEV的吸附性能,氢键(普通氢键和电荷辅助氢键)、静电以及孔隙填充共同作用,BNPs与GT间的异质团聚掩蔽或占据了BNPs部分吸附位点和有效官能团,使得BNPs对LEV的吸附受到抑制。研究显示,溶液pH通过调控BNPs与GT的表面电荷和分子间作用力主导其异质团聚机制,而异质团聚行为通过掩蔽/占据吸附位点和官能团显著抑制了BNPs对LEV的吸附效能。研究结果可为解析BNPs在水环境中的迁移转化及其对抗生素归趋的影响提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 纳米生物炭 针铁矿 异质团聚 左氧氟沙星 吸附
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颗粒状白酒污泥对土壤养分及重金属含量的影响
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作者 张鹏 吴永贵 +4 位作者 鲁鸿霈 李夏琳 袁佳艺 梁婉 马幸 《水土保持通报》 北大核心 2025年第5期35-44,共10页
[目的]分析白酒废水污泥施用于辣椒栽培后对土壤肥力、作物产量及重金属含量的影响,为白酒废水污泥高效资源化利用提供理论参考。[方法]基于白酒废水污泥富含氮磷钾,重金属含量低的特性,通过造粒工艺优化其性状。以辣椒为试验植物,根据... [目的]分析白酒废水污泥施用于辣椒栽培后对土壤肥力、作物产量及重金属含量的影响,为白酒废水污泥高效资源化利用提供理论参考。[方法]基于白酒废水污泥富含氮磷钾,重金属含量低的特性,通过造粒工艺优化其性状。以辣椒为试验植物,根据辣椒产量计算当地辣椒需肥量分别按1500~6000 kg/hm^(2)的量将颗粒状白酒污泥施于盆栽辣椒土壤,并以未施用白酒污泥(CK)和施用普通复合肥(F)为对照。[结果]①6000 kg/hm^(2)的处理(W4)综合效果最佳,土壤pH值、电导率(EC)分别比对照(CK)提高了7.37%,59.21%;土壤有机质(OM)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、碱解氮(AN)、铵态氮(NH4+-N)以及硝态氮(NO3--N)含量分别提高72.73%,93.28%,62.24%,24.08%,63.40%和14.91%;②不同处理土壤重金属含量均远低于标准限值并达到Ⅰ类标准,且处理后土壤中铁(Fe)含量、铝(Al)含量较低不易导致土壤酸化板结;③施用颗粒状白酒污泥明显促进辣椒生长,其中W4处理的辣椒株高和叶绿素含量分别比CK增加68.84%,65.48%,辣椒产量也最高(达33180 kg/hm^(2))。[结论]施用颗粒状白酒污泥可显著改善土壤理化性质,明显提升土壤肥力并有效促进辣椒的生长。 展开更多
关键词 白酒污泥 颗粒状肥 土壤养分 土壤理化性质 土壤重金属
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面向CO_(2)捕集的吸附剂研究:从传统设计到机器学习
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作者 延卫 高岁寒 +3 位作者 宋舒婷 胡雅迪 兰申玉 张倩 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第11期1-18,共18页
随着全球气候问题日益严峻,碳捕集技术对于实现“双碳”目标的重要性愈加凸显。在众多碳捕集材料中,吸附剂因其优异的选择性、高吸附容量及长期稳定性等优势,已成为实现高效CO_(2)捕集的核心材料体系。其中,面向碳捕集应用场景的CO_(2)... 随着全球气候问题日益严峻,碳捕集技术对于实现“双碳”目标的重要性愈加凸显。在众多碳捕集材料中,吸附剂因其优异的选择性、高吸附容量及长期稳定性等优势,已成为实现高效CO_(2)捕集的核心材料体系。其中,面向碳捕集应用场景的CO_(2)吸附剂主要涵盖碳基吸附剂、胺基复合吸附剂、沸石分子筛、介孔二氧化硅、金属有机框架材料、共价有机框架材料和磁性纳米颗粒等类型。首先,系统梳理了上述各类CO_(2)吸附材料的研究进展,着重对比分析其吸附动力学、吸附机理及循环稳定性等关键性能指标;其次,深入剖析机器学习技术在CO_(2)吸附剂开发中的研究进展,包括基于主动学习的新材料筛选系统开发、基于神经网络和高通量计算的吸附容量等性能评估以及通过特征工程建立吸附参数与孔隙结构等参数的机理分析;最后,指出该领域当前面临的一些瓶颈问题,包括构建标准化多指标数据库、跨尺度数据融合困难及实验验证滞后等。未来应聚焦材料基因工程与机器学习的深度融合,开发兼具解释性和预测性的新一代算法框架,建立机器学习-实验闭环验证系统。 展开更多
关键词 CO_(2)捕集 吸附剂 机器学习
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钙改性对生物炭中溶解性有机质与Cd(Ⅱ)结合的影响
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作者 贺环 周丹丹 +3 位作者 马芷萱 李芳芳 秦珊珊 豆思娴 《生态环境学报》 北大核心 2025年第7期1121-1132,共12页
钙改性生物炭(CaBC)具有比表面积大、官能团种类丰富、矿质元素含量高等特性,对镉污染修复效果好。然而,生物炭施用过程中释放具有显著流动性的溶解性有机质(BDOM)会影响Cd(Ⅱ)的环境行为。目前,关于钙改性生物炭中BDOM的释放特性及与其... 钙改性生物炭(CaBC)具有比表面积大、官能团种类丰富、矿质元素含量高等特性,对镉污染修复效果好。然而,生物炭施用过程中释放具有显著流动性的溶解性有机质(BDOM)会影响Cd(Ⅱ)的环境行为。目前,关于钙改性生物炭中BDOM的释放特性及与其Cd(Ⅱ)的结合特征尚不清晰。采用平行因子和二维相关光谱分析研究钙改性对生物炭BDOM特性的影响,其结果表明:1)钙改性使生物炭BDOM释放量显著增加,尤其是芳香性、疏水性及较大分子量组分;2)钙改性增加了类腐殖酸的相对分布并使其最先释放,但其抑制了类蛋白质的释放速度且类蛋白质含量和相对分布减少。BDOM与Cd(Ⅱ)的络合实验结果表明:1)钙改性生物炭BDOM中类富里酸与Cd(Ⅱ)结合速度最快,这与类富里酸相对分布最高有关;2)钙改性提高类蛋白质与Cd(Ⅱ)的络合能力,但与Cd(Ⅱ)的结合比例降低,这与改性后类蛋白质含量和相对分布较少有关;3)分子量和芳香性的增加促使BDOM与Cd(Ⅱ)络合能力及形成的络合物稳定性增加。该研究有助于了解钙改性对BDOM与Cd(Ⅱ)的结合特征的影响,并为钙改性生物炭在镉污染修复方面的应用提供参考依据。 展开更多
关键词 钙改性生物炭 溶解性有机质 光谱分析 络合
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贵州省典型垃圾填埋场渗滤液水质特征分析
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作者 王乐乐 李彦澄 +1 位作者 李江 刘滨 《化学与生物工程》 北大核心 2025年第1期35-41,共7页
城市垃圾在填埋过程中会产生大量的渗滤液。为了解贵州省垃圾填埋场渗滤液水质特征和污染状况,选取7个典型生活垃圾填埋场渗滤液开展水质指标分析,采用单因子评价法对其污染水平进行评价,并利用傅立叶变换红外光谱和三维荧光光谱对渗滤... 城市垃圾在填埋过程中会产生大量的渗滤液。为了解贵州省垃圾填埋场渗滤液水质特征和污染状况,选取7个典型生活垃圾填埋场渗滤液开展水质指标分析,采用单因子评价法对其污染水平进行评价,并利用傅立叶变换红外光谱和三维荧光光谱对渗滤液中有机官能团和有机物组分进行分析。结果表明,贵州省垃圾填埋场渗滤液具有一定的可生化性,7个生活垃圾填埋场的重金属污染水平均为重度,综合污染指数顺序为平塘<黔西<天柱<盘州<绥阳<仁怀<荔波;傅立叶变换红外光谱分析表明渗滤液中的有机官能团种类丰富;三维荧光光谱分析进一步证明渗滤液中的溶解性有机物主要是类腐殖酸物质。为垃圾渗滤液的处理提供了数据支撑。 展开更多
关键词 垃圾填埋场 渗滤液 傅立叶变换红外光谱 三维荧光光谱 水质特征
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施氮改变了三江平原湿地小叶章对CO_(2)升高的生理响应
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作者 王建波 付晓玲 +1 位作者 刘赢男 钟海秀 《林业科技》 2025年第4期40-45,共6页
利用开顶式气室设置不同CO_(2)浓度梯度(400、550和700μmol/mol)和氮肥梯度(对照0 g N/m^(2)·y,CK和高氮8 g N/m^(2)·y,HN),研究三江平原湿地小叶章在不同可利用氮条件下的潜在响应。结果表明,施氮显著增加了不同CO_(2)浓度... 利用开顶式气室设置不同CO_(2)浓度梯度(400、550和700μmol/mol)和氮肥梯度(对照0 g N/m^(2)·y,CK和高氮8 g N/m^(2)·y,HN),研究三江平原湿地小叶章在不同可利用氮条件下的潜在响应。结果表明,施氮显著增加了不同CO_(2)浓度下的叶片可溶性蛋白含量,增加了CO_(2)升高背景下的叶片氮含量,降低了叶片淀粉含量和CO_(2)升高背景下C/N比。两个氮肥梯度下,CO_(2)浓度升高均显著降低了叶片氮含量,但HN处理不仅延缓叶片氮含量的降低,而且调节了CO_(2)升高背景下叶片C/N的增加。CK和HN两个处理条件下,6月份净光合速率(Pn)均随着CO_(2)浓度的升高而升高,高氮处理条件下,小叶章叶片净光合速率增加的幅度显著高于CK处理;而7,8月份净光合速率均随着CO_(2)浓度升高而降低,这可能是由于长期CO_(2)熏蒸导致小叶章发生了“光合适应”。施氮不仅显著降低了这种趋势,而且施氮显著增加了叶片净光合速率。生长季末,施氮显著增加了不同CO_(2)下生长的植物生物量,尤其在700μmol/mol。这些结果均表明施氮将会改变小叶章对CO_(2)浓度升高的响应。 展开更多
关键词 CO_(2)浓度升高 施氮 叶片氮 小叶章 光合作用
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天然有机物与钙镁离子对水环境中氧化石墨烯稳定性的复合影响
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作者 方华 王燕 +3 位作者 李璇 章婷婷 赵怡 徐林 《生态环境学报》 北大核心 2025年第5期754-762,共9页
氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)是应用最广泛的碳纳米材料,可造成潜在的水生态环境风险。进入水体后,GO将受各类环境因子的影响诱发凝聚和沉降而改变其稳定性和生态毒性。其中,最重要的影响因素为天然有机物(natural organic matters,NO... 氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)是应用最广泛的碳纳米材料,可造成潜在的水生态环境风险。进入水体后,GO将受各类环境因子的影响诱发凝聚和沉降而改变其稳定性和生态毒性。其中,最重要的影响因素为天然有机物(natural organic matters,NOMs)和电解质。目前NOMs特性及其与金属离子间复合作用对水中GO稳定性的影响机制尚不清晰。通过对水中GO凝聚、沉降和再分散过程的动力学分析,研究了典型NOMs和电解质对水中GO稳定性的复合影响。结果表明,电解质可压缩GO表面双电层引发其在水中凝聚。凝聚后GO可进一步沉降并从水中分离,沉降速度与凝聚速度呈正相关。相较于Mg^(2+),Ca^(2+)与GO的亲和力更强,可使GO更快地凝聚和沉降。NOMs不会直接诱发GO凝聚,但可通过空间位阻作用抑制凝聚。相较于海藻酸钠,腐殖酸(humic acid,HA)更易被GO吸附,抑制凝聚作用更强。HA可与Ca^(2+)发生络合凝聚;GO、Ca^(2+)和HA共存时,引发了多种凝聚过程的协同,使凝聚速度加快。有机物分子量越大,对GO凝聚和沉降的抑制作用越强。再分散过程使GO凝聚体分解,再分散后的GO可再次自发凝聚和沉降,但速度变慢。有机物存在进一步增强了再分散后GO在水中的稳定性。该研究可为全面评估GO在水中的稳定性和生态风险提供理论依据。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 天然有机物 钙镁离子 凝聚动力学 沉降动力学 再分散
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炭基菌剂促进Cr(Ⅵ)还原和Cr(Ⅲ)固定的协同效能及机制研究
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作者 陈友媛 李浩 +2 位作者 刘乐成 寇晗 王磊 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期128-137,共10页
微生物还原法在Cr(Ⅵ)污染的修复中发挥着重要的作用,但是存在修复效率低以及微生物流失的问题。本研究以水稻壳为原料制备了胺基改性生物炭(PBC),在其表面负载铬还原菌制成炭基菌剂(MPBC),并研究了PBC和铬还原菌对Cr(Ⅵ)还原和Cr(Ⅲ)... 微生物还原法在Cr(Ⅵ)污染的修复中发挥着重要的作用,但是存在修复效率低以及微生物流失的问题。本研究以水稻壳为原料制备了胺基改性生物炭(PBC),在其表面负载铬还原菌制成炭基菌剂(MPBC),并研究了PBC和铬还原菌对Cr(Ⅵ)还原和Cr(Ⅲ)固定的协同效果及机制。结果显示,PBC表面吸附的微生物数量是原始生物炭的4.3倍,有效减少了微生物的流失。Cr(Ⅵ)去除实验结果表明,铬还原菌、PBC和MPBC在实验的前6 h对Cr(Ⅵ)去除速率分别为1.6、5.9和11.7 mg·L^(-1)·h^(-1),PBC和铬还原菌对铬的去除表现出较强的协同效应,协同系数为49.6%。产物分析表明,75.9%的铬(Cr)被固定到MPBC表面,MPBC的XPS分析显示MPBC表面主要固定了Cr(Ⅲ)。炭基菌剂去除Cr的路径为MPBC的胺基官能团将Cr(Ⅵ)捕获,有利于菌剂还原Cr(Ⅵ),并促进胞外铬还原酶的释放和Cr(Ⅵ)的还原,然后通过胺基络合作用和胞外聚合物将Cr(Ⅲ)固定,从而增强了胺基改性生物炭和铬还原菌对铬污染的协同修复能力。本研究为在铬污染环境中同时实现Cr(Ⅵ)还原和Cr(Ⅲ)固定提供了新的思路。 展开更多
关键词 生物炭 胺基改性 铬还原菌 还原 协同效应
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基于可解释性机器学习的芬顿工艺降解有机污染物速率的研究
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作者 于林堂 陈咚咚 +1 位作者 陶翠翠 朱腾义 《中国环境科学》 北大核心 2025年第8期4294-4302,共9页
采用机器学习模型,包括多元线性回归(MLR)和轻量级梯度提升机(LGB)算法,预测芬顿工艺中57种有机污染物的降解效率.通过SHAP方法对模型进行机理解释,识别了影响降解效率的关键因素.研究结果表明,LGB模型在预测精度上(R_(adj)^(2)=0.969, ... 采用机器学习模型,包括多元线性回归(MLR)和轻量级梯度提升机(LGB)算法,预测芬顿工艺中57种有机污染物的降解效率.通过SHAP方法对模型进行机理解释,识别了影响降解效率的关键因素.研究结果表明,LGB模型在预测精度上(R_(adj)^(2)=0.969, Q^(LOO)^(2)=0.925, R_(ext)^(2)=0.844)优于MLR模型(R_(adj)^(2)=0.831, Q_(LOO)^(2)=0.802, R_(ext)^(2)=0.861).SHAP分析揭示了温度、分子三维结构和原子电离能力是影响降解效率的主要因素.本研究为优化芬顿工艺的操作条件和提升降解效率提供了科学依据,对水处理领域的研究和实践具有重要的指导意义. 展开更多
关键词 芬顿氧化工艺 污染物降解速率常数log K 有机污染物 机器学习模型 SHAP分析
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土壤中典型橡胶防老剂及其衍生物的环境行为及陆生生态风险综述
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作者 姜锦林 吴慧毅 +2 位作者 王蕾 董姝楠 曹少华 《土壤学报》 北大核心 2025年第1期29-39,共11页
土壤是人类赖以生存和发展的主要自然资源,近年来,轮胎橡胶防老剂N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺(6PPD)及其臭氧化产物N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯醌(6PPD-Q)的水生生物风险引发全球关注,但对其土壤环境行为和土壤生物区系... 土壤是人类赖以生存和发展的主要自然资源,近年来,轮胎橡胶防老剂N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺(6PPD)及其臭氧化产物N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯醌(6PPD-Q)的水生生物风险引发全球关注,但对其土壤环境行为和土壤生物区系影响还知之甚少。研究表明,土壤是轮胎磨损颗粒(TWPs)的一个重要的“汇”。对苯二胺类(PPDs)橡胶防老剂性能优良,应用非常广泛,能够随着TWPs进入环境介质中然后被释放出来,并产生PPD-Qs等衍生物。因此研究PPDs类化合物及其衍生物PPD-Qs在土壤中的归趋和生态环境风险具有重要的意义。本文聚焦于土壤环境安全和生态健康,陈述了6PPD及6PPD-Q在土壤环境中赋存、迁移、转化等行为特征,介绍了6PPD及6PPD-Q在陆生生物中的累积、转运和代谢机制,并阐述其生物毒性效应特征和致毒机制,为6PPD及6PPD-Q污染的生态风险评估和防控提供理论基础。 展开更多
关键词 土壤环境 6PPD 6PPD-Q 环境行为 毒性效应 致毒机制
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溶解态腹泻性贝毒在悬浮颗粒物和沉积物介质上的吸附和分配行为研究
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作者 殷超 邱江兵 +2 位作者 李爱峰 李东岳 杨永猛 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期112-120,共9页
腹泻性贝毒(Diarrhetic shellfish toxins,DSTs)是一类由海洋鳍藻和原甲藻产生的脂溶性毒素,广泛分布于海洋环境中,潜在威胁海洋渔业经济的可持续发展和海洋生态系统健康。当前对于溶解态DSTs在海洋环境中迁移分配过程的认识还非常有限... 腹泻性贝毒(Diarrhetic shellfish toxins,DSTs)是一类由海洋鳍藻和原甲藻产生的脂溶性毒素,广泛分布于海洋环境中,潜在威胁海洋渔业经济的可持续发展和海洋生态系统健康。当前对于溶解态DSTs在海洋环境中迁移分配过程的认识还非常有限。本研究选取DSTs毒素的两个典型组分大田软海绵酸(Okadaic acid,OA)和鳍藻毒素-1(Dinophysistoxin-1,DTX1)为研究对象,通过室内模拟实验和野外沉积物样品的调查,探讨了胶州湾悬浮颗粒物(Suspended particulate matter,SPM)和表层沉积物对毒素的吸附行为以及黄渤海沉积环境中毒素的分配行为。结果表明,SPM与表层沉积物对OA(5.70%和17.80%)和DTX1(17.12%和20.64%)的吸附能力较弱,吸附等温线分别符合Langmuir模型与Freundlich模型。黄渤海沉积物间隙水中OA和DTX1的浓度显著高于表层海水中的浓度,沉积环境中DSTs的水相分配分数(φ_(P))平均值为84.64%。该研究结果为深入认识DSTs毒素的海洋环境归趋提供了科学依据,对保护海洋生态系统健康具有重要意义。 展开更多
关键词 腹泻性贝毒 悬浮颗粒物 表层沉积物 吸附 分配
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温度、盐度和光照强度对腹孔环胺藻生长与产毒的影响
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作者 赵丽叶 邱江兵 +3 位作者 王桂祥 张婧芮 李爱峰 王雪 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期38-47,共10页
藻毒素在全球海域广泛分布,严重危害生态系统与人体健康。氮杂螺环酸(Azaspiracids, AZAs)是一种含氮且具独特螺环结构的聚醚类藻毒素,可引起人体腹泻、呕吐等症状。AZAs的来源主要是Azadinium属和Amphidoma属,是制备AZAs标准物质的主... 藻毒素在全球海域广泛分布,严重危害生态系统与人体健康。氮杂螺环酸(Azaspiracids, AZAs)是一种含氮且具独特螺环结构的聚醚类藻毒素,可引起人体腹泻、呕吐等症状。AZAs的来源主要是Azadinium属和Amphidoma属,是制备AZAs标准物质的主要来源。本文采用批次培养和单因素分析的方法分别探讨不同温度、盐度和光照强度条件下腹孔环胺藻(Azadinium poporum)AZDY06生长和产毒的状况,探究腹孔环胺藻生长和产毒的最佳培养条件。结果表明,温度为22℃,盐度为26,光照强度为80μmol·m^(-2)·s^(-1)时腹孔环胺藻生长良好,AZA-2产量最高。在指数生长期胞内毒素占比高,稳定生长期毒素逐渐释放到胞外,且稳定生长期单位细胞毒素产量大于对数生长期,温度是影响毒素产量的最重要变量,其次是光照强度。本研究可为腹孔环胺藻的培养提供技术参数,以获得更多的AZA-2毒素,为毒素的分离纯化提供来源。 展开更多
关键词 氮杂螺环酸 腹孔环胺藻 温度 盐度 光照强度
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