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依赖地下水生态系统中植物群落特征与地下水埋深生态阈值关系研究
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作者 张晓宇 习佳兴 +5 位作者 叶志豪 魏馨语 周欣 何连生 郑明霞 张洪伟 《环境科学研究》 北大核心 2025年第6期1312-1323,共12页
地下水维持了干旱区依赖地下水生态系统(groundwater dependent ecosystems,GDEs)的可持续发展,研究地下水埋深与其地表植物群落之间的相互作用至关重要。本研究于2023年7−10月在乌鲁木齐河流域实地调查了120个植物样方(其中乔木样方27... 地下水维持了干旱区依赖地下水生态系统(groundwater dependent ecosystems,GDEs)的可持续发展,研究地下水埋深与其地表植物群落之间的相互作用至关重要。本研究于2023年7−10月在乌鲁木齐河流域实地调查了120个植物样方(其中乔木样方27个、灌木样方43个、草本样方50个),基于样方调查结果、土壤理化性质和地下水埋深,统计分析地下水埋深变化对植物群落特征和物种多样性的影响,并探究地下水埋深生态阈值。结果表明:①研究区域内,在地下水埋深10 m内,草本和灌木植物盖度均与地下水埋深呈显著相关(P<0.05),而草本与乔木植物的平均高度对地下水埋深响应不显著。草本植物盖度随地下水埋深的增加而下降,其个体数量在地下水埋深4 m处达到峰值。灌木植物的总盖度、平均高度和个体数量随地下水埋深增加呈先增加后降低的趋势,峰值分别出现在地下水埋深3 m、4 m和5 m处。乔木植物的总盖度和个体数量呈波动下降趋势,峰值分别出现在地下水埋深7 m和3 m处。②在物种多样性方面,草本植物在地下水埋深1.6 m处达到最大值;灌木植物在2~3 m处达到最大值,在6.8 m处出现峰值;乔木植物在3 m处出现峰值,在7 m处达到最大值。③使用标准分数(Z-score)和四分数法计算地下水埋深阈值,根据总盖度和物种多样性与地下水埋深结果进行修正,得到由草本、灌木和乔木构成的植物群落地下水埋深生态阈值为2.0~4.8 m,其中草本植物为1.8~5.7 m,灌木植物为2.9~6.7 m,乔木植物为1.3~4.5 m。研究显示,适宜的地下水埋深可以促进干旱区植物群落生长发育,在该区间内,地下水埋深越浅,植物群落生长发育越好。 展开更多
关键词 地下水埋深生态阈值 依赖地下水生态系统 Z-score标准化 植物群落特征
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铁基材料修复地下水失活机理及再生技术研究进展
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作者 白宇洋 贠智超 +4 位作者 夏甫 刘奇缘 康佳玉 杨昱 姜永海 《应用化工》 北大核心 2025年第2期428-433,共6页
基于铁基材料修复地下水过程中易失活的问题,综述了铁基材料失活机理和再生技术两个层面的研究进展。归纳了溶解氧、共存离子、共存有机质和析氢反应4个因素对铁基材料失活的影响,概述铁基材料失活机理,总结了铁基材料失活缓解和再生方... 基于铁基材料修复地下水过程中易失活的问题,综述了铁基材料失活机理和再生技术两个层面的研究进展。归纳了溶解氧、共存离子、共存有机质和析氢反应4个因素对铁基材料失活的影响,概述铁基材料失活机理,总结了铁基材料失活缓解和再生方案。最后结合研究现状,对解决铁基材料失活问题的研究方向进行展望。 展开更多
关键词 铁基材料 地下水 失活 影响因素 再生
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含铁矿物对场地有机污染物自然衰减影响研究进展 被引量:1
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作者 刘瑶 杨延梅 +2 位作者 尤迪 尚长健 贾永锋 《环境科学研究》 北大核心 2025年第5期1098-1108,共11页
随着工业化和城市化进程加速,石油化工和其他工业活动导致的有机污染(如多环芳烃、卤代烃等)对生态环境和公众健康构成潜在威胁。因此,高效防控石化污染场地中的有机污染物受到广泛关注。含铁矿物因其在土壤和含水层沉积物中广泛的分布... 随着工业化和城市化进程加速,石油化工和其他工业活动导致的有机污染(如多环芳烃、卤代烃等)对生态环境和公众健康构成潜在威胁。因此,高效防控石化污染场地中的有机污染物受到广泛关注。含铁矿物因其在土壤和含水层沉积物中广泛的分布、独特的晶体结构和活跃的表面化学性质等特点,是影响有机污染物迁移和转化的重要因素。为全面理解含铁矿物对有机污染物自然衰减的关键作用,本文基于含铁矿物的不同类型及性质,系统地从吸附、化学还原降解、生物降解三个方面介绍了含铁矿物去除有机污染物的研究进展,阐述了其对有机污染物自然衰减过程的影响及其作用机制。结果表明:①在吸附过程中,拥有高比表面积和表面羟基活性的含铁矿物更易作为有机污染物的吸附剂。②在化学还原降解中,实际起还原脱卤作用的是含Fe(Ⅱ)的活性含铁矿物,其中马基诺矿和黄铁矿对污染物降解活性表现最佳。③在生物降解过程中,主要以Fe(Ⅲ)矿物作为电子受体参与微生物的代谢过程。其中,以水铁矿为代表的弱结晶性Fe(Ⅲ)矿物释放的Fe(Ⅲ)通常优先被铁还原菌利用从而促进铁异化还原,导电含铁矿物还能促进产甲烷过程中互养群落之间的直接种间电子转移从而提高降解效率。由于场地固有性质及污染物的多样性,未来建议系统研究铁氧化物、铁硫化物和含铁黏土矿物在多污染物共存下的作用机制,明确含铁矿物的赋存形态及性质对有机污染物自然衰减的主要作用过程及其长期有效性,科学支撑场地自然衰减能力评估。 展开更多
关键词 含铁矿物 自然衰减 生物降解 化学还原降解 吸附
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石油污染土壤生物修复技术研发与应用进展
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作者 肖瀚 余红 臧永歌 《现代化工》 北大核心 2025年第8期36-39,共4页
概述了国内外关于微生物修复技术、植物修复技术以及植物—微生物联合修复技术的研究和应用概况与进展,总结了存在的问题并展望了未来研究和应用方向,旨在为石油污染土壤植物—微生物联合修复技术的高质量发展及绿色低碳应用提供重要参考。
关键词 石油污染物 土壤 微生物修复 植物修复 联合修复
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生物强化和进料频率对厨余垃圾高负荷厌氧消化的影响
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作者 邓明涛 杨津津 +6 位作者 李翔 李绍康 高博儒 侯军华 周继红 常根旺 钟根茂 《环境科学研究》 北大核心 2025年第9期2051-2061,共11页
高负荷式厌氧消化处理厨余垃圾产气量高,经济回报较快,但不当操作或进料成分的波动极易干扰厌氧消化系统的稳定运行。本研究通过设置不同进料频率(P0和P1,每天一次,其中P0为对照组;P2,每2 d一次;P3,每4 d一次。其中,P0不额外添加菌剂,... 高负荷式厌氧消化处理厨余垃圾产气量高,经济回报较快,但不当操作或进料成分的波动极易干扰厌氧消化系统的稳定运行。本研究通过设置不同进料频率(P0和P1,每天一次,其中P0为对照组;P2,每2 d一次;P3,每4 d一次。其中,P0不额外添加菌剂,为非强化组;P1~P3每日补充1.5 g/L产甲烷生物强化菌剂,为生物强化组)来构建进料量波动的消化条件,并且逐步缩短水力停留时间(依次为14、10和7 d)来提高有机负荷,在此基础上向反应器投加产甲烷强化菌剂以期缓解由进料频率引发的不利影响,并探索进料频率与生物强化技术相结合的最优策略。结果表明:①生物强化组(P1~P3)甲烷产量比非强化组(P0)高13%~46%,间隔进料(P2和P3)下产气量呈现周期性波动。②生物强化组各阶段总挥发酸的平均浓度是非强化组的60%~78%,每2 d进料的生物强化组(P2)产甲烷性能最优。③比较各组Logistic动力学特性,在参数研究范围内,P2实现了最高产甲烷速率(2.12 L/d)和产甲烷量(112.87 L)。④微生物群落分析表明,生物强化增加了氢养型产甲烷菌Methanoculleus的数量;此外,在每2 d进料频率反应器内微生物群落中以Methanoculleus(93.12%)占优势,Syntrophaceticus促进了Methanoculleus与细菌的连通性,从而确保了更高的沼气产量。研究显示,生物强化可有效提升不同摄食策略下厌氧消化系统性能,扩展了生物强化技术在厨余垃圾厌氧消化的应用场景。 展开更多
关键词 厨余垃圾 厌氧消化 生物强化 进料频率 高负荷
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电场对复合污泥堆肥中胡敏酸结构特征的影响 被引量:1
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作者 常昊宇 席北斗 +4 位作者 孙晓杰 陈姝昕 王妍 谭知涵 张军 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2590-2598,共9页
为深入理解电场如何调控堆肥中胡敏酸(humic acid,HA)的形成及其电子转移能力(electron transfer capacity,ETC),本研究采用施加5 V直流电场(电场组)和未施加电场(对照组)两种方式对污泥和玉米秸秆进行了为期30 d的堆肥处理,采用紫外可... 为深入理解电场如何调控堆肥中胡敏酸(humic acid,HA)的形成及其电子转移能力(electron transfer capacity,ETC),本研究采用施加5 V直流电场(电场组)和未施加电场(对照组)两种方式对污泥和玉米秸秆进行了为期30 d的堆肥处理,采用紫外可见光谱、红外光谱、三维荧光光谱分析以及电化学技术,分析堆肥过程中HA结构组成及其电子转移能力的变化规律。结果表明:在堆肥过程中,特定紫外吸收率(specific ultraviolet absorbance,SUVA436)和226~400 mn区间的吸光度(absorbance,A226~400)基本呈增加趋势,光谱比率(spectral ratio,SR)呈下降趋势。在堆肥结束时,电场组的SUVA436和A226~400显著高于对照组;电场组的SR显著低于对照组。相比于对照组,电场组在1650和1070 cm^(-1)处表现出更强的吸收峰变化。电场组的腐殖化指数(humification index,HIX)和荧光指数(fluorescence index,FI)基本上高于对照组。随着堆肥的进行,HA的ETC不断增加,对照组和电场组HA的ETC分别从开始的491和502μmol/g增至826和913μmol/g,分别提高了0.68倍和0.81倍。对照组和电场组电子接受能力(electron accepting capacity,EAC)的变化范围分别为203~381和257~508μmol/g,施加电场增强了HA的EAC。研究显示,电场促进了HA的腐殖化,增强了其电子接受能力,并且提高了HA中醌类等芳香族化合物含量和电子转移能力;电场导致HA分子量增大,反映了结构复杂度和功能性的提升;电场增强了堆肥中微生物活性,加速了有机物转化和堆肥成熟过程,促进了含氧活性基团的增加及多糖物质的分解。 展开更多
关键词 电场 堆肥 电子转移能力 胡敏酸 结构组成 平行因子分析
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