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三峡水库消落带优势植物不同配置对土壤结构稳定性的影响
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作者 胡宏宇 张靖 +3 位作者 刘莹 冉义国 王小晓 黄平 《生态学报》 北大核心 2025年第6期2710-2722,共13页
土壤结构稳定性是衡量退化生态系统功能恢复和维持的关键指标。探究优势植物配置对土壤结构稳定性的影响,对于三峡水库消落带的植被恢复与岸线稳定具有重要意义。选择三峡水库消落带优势植物狗牙根(G)、香附子(X)和苍耳(C),设置空白(CK... 土壤结构稳定性是衡量退化生态系统功能恢复和维持的关键指标。探究优势植物配置对土壤结构稳定性的影响,对于三峡水库消落带的植被恢复与岸线稳定具有重要意义。选择三峡水库消落带优势植物狗牙根(G)、香附子(X)和苍耳(C),设置空白(CK)、单种(G、X、C)、两两混种(GX、CX、CG)三种不同处理,利用Yoder湿筛法和计算机断层扫描技术(Computed Tomography,CT)对土壤团聚体粒径分布和土壤孔隙特征进行测定,对比分析了不同植物配置对土壤团聚体粒径分布与稳定性及土壤孔隙结构的影响。结果表明:1)相比于CK处理,不同植物配置处理下土壤团聚体(>0.25 mm)的质量百分比均有增加。植物根系的生长促进了土壤团聚体的形成与稳定,但并未达到显著水平。2)香附子单种及其与狗牙根的混种均抑制了土壤大孔隙的形成,可能由于香附子根系不发达,且其膨大的根结在生长过程中压缩了周围的土壤孔隙。然而,对于狗牙根和苍耳,无论是单种还是混种都会促进土壤大孔隙的发育。3)植物根系性状与土壤团聚体稳定性和土壤孔隙结构具有显著相关性,根长(RL)和根表面积(RSA)是影响土壤团聚体稳定性的关键根系性状,根长(RL)、根表面积(RSA)和根体积(RV)是控制土壤孔隙结构的关键性状。因此,为了有效提升土壤结构的稳定性,可以基于植物的根长、根表面积等根系功能性状,筛选出适合脆弱生态系统植被恢复的先锋或优势植物,并进行合理配置。该结果可为三峡水库消落带及相似区域的水土保持和生态恢复中的植物遴选与群落配置提供基础数据和理论支持。 展开更多
关键词 植物配置 根系性状 土壤结构 团聚体 土壤孔隙
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Cu-ZnO/膨润土光催化氧化处理钻井废水实验研究 被引量:4
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作者 宋诚 陈集 王川 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期85-88,共4页
以钠基膨润土为载体、乙酸锌为前驱体,采用溶胶凝胶法制备纳米Cu-ZnO/膨润土复合光催化剂,通过X射线衍射仪(XRD)和红外光谱仪(FT-IR)对其结构表征分析,研究了该催化剂降解钻井废水的光催化性能。结果表明,催化剂中的纳米ZnO为六方纤锌... 以钠基膨润土为载体、乙酸锌为前驱体,采用溶胶凝胶法制备纳米Cu-ZnO/膨润土复合光催化剂,通过X射线衍射仪(XRD)和红外光谱仪(FT-IR)对其结构表征分析,研究了该催化剂降解钻井废水的光催化性能。结果表明,催化剂中的纳米ZnO为六方纤锌矿结构,平均粒径为14.26nm,Cu掺杂后拓展了催化剂光响应范围,增强了光的吸收和利用率,提高了光催化活性。催化剂投加量为4.0g/L、H2O2投加量为3.0mmol/L,光照2 h后钻井废水COD去除率为80.3%,COD降至87.5 mg/L,达到GB 8978-1996一级标准。此外,催化剂具有较强的抗光腐蚀能力,高温活化后可多次使用。 展开更多
关键词 钻井废水 掺杂 氧化锌 膨润土 光催化氧化
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典型醇类物质超临界水氧化反应途径研究 被引量:1
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作者 陈忠 王光伟 +3 位作者 殷逢俊 杨舒 陈鸿珍 徐愿坚 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期343-349,共7页
采用自主设计的连续流动气封壁超临界水氧化反应装置,研究了典型醇类物质甲醇、乙醇和异丙醇在超临界水中氧化的反应途径,并归纳了醇类物质超临界水氧化反应的规律及特点。研究结果表明,甲醇超临界水氧化反应的主要中间产物为甲醛,同样... 采用自主设计的连续流动气封壁超临界水氧化反应装置,研究了典型醇类物质甲醇、乙醇和异丙醇在超临界水中氧化的反应途径,并归纳了醇类物质超临界水氧化反应的规律及特点。研究结果表明,甲醇超临界水氧化反应的主要中间产物为甲醛,同样条件下转化率较乙醇和异丙醇低;乙醇和异丙醇超临界水氧化反应的主要中间产物为丙酮、乙酸、乙醛和甲醇等。三种醇超临界水氧化过程中均涉及到大量活性自由基的相互作用,表现为脱氢、裂解和聚合等反应形式;产物包括碳链增长、不变、降低三种类型。总体来看,醇类物质超临界水氧化反应的趋势是向碳链降低的方向进行,即通过一系列中间产物最后生成CO2和水。 展开更多
关键词 超临界水 氧化 反应途径 中间产物
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三峡库区蓄水前后农田生态系统服务与环境压力分析 被引量:11
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作者 段颖琳 刘峰 +2 位作者 赵帅 李勇志 赵俊杰 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2750-2763,共14页
农田生态系统是人类赖以生存的基础,重大工程影响下农田生态系统服务的响应与反馈对指导工程影响区的社会经济发展具有重要意义。基于三峡工程蓄水前后(2002,2011)的农业生产数据,评估了库区农田生态系统服务价值,并对其在蓄水前后的变... 农田生态系统是人类赖以生存的基础,重大工程影响下农田生态系统服务的响应与反馈对指导工程影响区的社会经济发展具有重要意义。基于三峡工程蓄水前后(2002,2011)的农业生产数据,评估了库区农田生态系统服务价值,并对其在蓄水前后的变化特征与环境压力进行了分析。结果表明:(1)三峡库区蓄水后,农田生态系统各项服务价值均增加,总价值增加了16.81%,增加部分主要为产品供给、休闲旅游和气体调节,相对于生产功能与生活功能,生态功能价值增加幅度较小;(2)总价值的变化是自然与包括三峡工程在内的人类活动综合影响的结果,其增加原因主要与常用耕地面积增加、种植结构调整、化肥农药施用强度增加,以及休闲旅游发展和科研投入加大有关,部分区县,尤其是常用耕地面积下降的区县,种植结构调整、化肥农药施用强度的增加起主导作用,按1990年不变价计算,库区蓄水淹没耕地损失的农田生态系统服务价值约为4.24亿元/a,其中产品供给价值1.37亿元/a;(3)化肥农药施用强度增加,化肥施用增产效益下降,是维持与提高库区农田生态系统产品供给服务所带来的环境压力,而农田生态系统服务除受到化肥农药施用强度增加对其自身的抑制外,还受到总人口增加与农业人口减少、耕地资源逐年减少和蓄水淹没高质量耕地的制约。 展开更多
关键词 三峡库区 农田 生态系统服务 蓄水 环境压力
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水库温室气体净通量评估模型(G-res Tool)及在长江上游典型水库初步应用 被引量:4
5
作者 张斌 李哲 +2 位作者 李翀 陈永柏 郭劲松 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1479-1488,I0001-I0003,共11页
目前准确量化温室气体排放量已成为气候变化研究和政策制定的关键.在IPCC水库温室气体净通量的概念性框架下,国际水电协会汇总分析了全球223座水库的CO2和CH4研究成果,构建了G-resTool,其可以用于评估已建或待建水库在长时间尺度下的温... 目前准确量化温室气体排放量已成为气候变化研究和政策制定的关键.在IPCC水库温室气体净通量的概念性框架下,国际水电协会汇总分析了全球223座水库的CO2和CH4研究成果,构建了G-resTool,其可以用于评估已建或待建水库在长时间尺度下的温室气体净通量.本文介绍了G-resTool模型的基本原理与模型框架,利用模型内置数据库中所涉及的中国长江上游12座典型水库数据进行初步应用分析,12座水库温室气体净通量平均值为88.17gCO2e/(m^2·a),在全球约7000座水库中所处水平为11.67%,处于低阈值范围.在水库温室气体净通量分析结果中,其他非相关人类活动产生的水库温室气体通量(UAS)在蓄水后总通量(Post)中所占比重远高于蓄水前温室气体通量(Pre).长江上游水库蓄水后的CH4和CO2通量对于温室效应的贡献量相当.通过将G-resTool模型蓄水后的温室气体通量评估结果和所涉及到的12座水库中已发表的数据对比分析发现,G-resTool具有简便、适用面广等特点.但G-resTool毕竟仍为经验性模型,其基本原理和模块设计上的内在缺陷在很大程度上限制了其应用范围并造成了一定的不确定性.对个案水库而言,长期跟踪观测与机理研究仍是未来减少水库温室气体净通量不确定性的关键. 展开更多
关键词 水库 温室气体 净通量 模型 评估 长江上游
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淡水蓝藻胶被生物学功能及其分子调控研究进展 被引量:2
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作者 程豫然 肖艳 +1 位作者 吴兴华 李哲 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1018-1030,共13页
胶被是蓝藻细胞外部的功能性结构,在蓝藻形态适应性策略中发挥重要作用,影响蓝藻水华发生及其优势维持.近年来,对蓝藻胶被的特性、结构组分、影响因子、及其工业应用等方面已有较为丰富且清晰的科学认识.但对胶被生物学功能及相关分子... 胶被是蓝藻细胞外部的功能性结构,在蓝藻形态适应性策略中发挥重要作用,影响蓝藻水华发生及其优势维持.近年来,对蓝藻胶被的特性、结构组分、影响因子、及其工业应用等方面已有较为丰富且清晰的科学认识.但对胶被生物学功能及相关分子调控机制的研究却相对较少.本文对淡水蓝藻胶被的产生、生物学功能及其分子调控机制进行了综述,总结了胶被4个方面生物学功能:(1)保护屏障抵御外界胁迫;(2)参与营养物质的传递、吸收和储存:(3)参与运动迁移过程;(4)促进蓝藻聚集和水华形成;结合近年来分子生物学前沿技术的应用,本文分析蓝藻胶被合成的分子生物学研究现状;探讨蓝藻响应外界不同环境的胶被分子调控机制,并对蓝藻胶被的未来研究热点进行了展望. 展开更多
关键词 胶被 生物学功能 分子调控 蓝藻水华
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三峡消落带生态系统研究文献计量分析 被引量:67
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作者 吕明权 吴胜军 +6 位作者 陈春娣 姜毅 温兆飞 陈吉龙 王雨 王小晓 黄平 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3504-3518,共15页
三峡消落带生态系统是一条特殊的生态脆弱带,其生态环境的特殊性及其对整个三峡库区的影响使得这一生态过渡区逐渐成为地学、环境科学、生态学等学科的研究热点。以CNKI和Web of science数据库为数据源,检索1989—2013年国内外发表的有... 三峡消落带生态系统是一条特殊的生态脆弱带,其生态环境的特殊性及其对整个三峡库区的影响使得这一生态过渡区逐渐成为地学、环境科学、生态学等学科的研究热点。以CNKI和Web of science数据库为数据源,检索1989—2013年国内外发表的有关三峡消落带研究的论文,通过文献计量学方法,从多个角度分析了三峡消落带研究现状、进展及发展趋势,内容包括论文数量及发表年代分布、研究机构、发表期刊和重要主题等。1989—2013年间,国内外总共发表三峡消落带研究的论文478篇,其中中文论文436篇,英文论文42篇;文章数量逐年递增,特别是2009年以后,增长速率明显加快;消落带的研究机构主要分布在重庆、湖北和北京,重庆大学、西南大学和中国科学院武汉植物园发表论文数量在研究机构中名列前三;《生态学报》、《长江流域资源与环境》和《环境科学》3种期刊的载文数量最多,《生态学报》主要报道消落带植物研究成果,《长江流域资源与环境》关注的领域较为宽泛,《环境科学》主要报道土壤和环境问题的研究;研究地点主要分布在长江支流上,其中澎溪河流域的消落带面积比例最大,以该区域为研究对象的论文相对更多;生态是消落带研究最大的主题,土壤和植被是消落带研究的主要生态要素,磷、氮和重金属在土壤的循环过程是目前研究的主要生物地球化学过程;如何生态重建消落带生态系统是目前遇到最大的挑战之一。以后,需要加强三峡消落带的长时间序列的监测,及加强特殊水位脉动下物质在消落带内部、水生与陆生生态系统迁移过程的研究。 展开更多
关键词 三峡库区 消落带 文献计量学
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夏季金沙江下游水-气界面CO2、CH4通量特征初探 被引量:16
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作者 秦宇 杨博逍 +2 位作者 李哲 赫斌 杜海龙 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期991-999,共9页
河流是连接大陆和海洋两大碳库的桥梁,在全球碳循环中的作用举足轻重.金沙江作为长江的上游段,对区域碳循环及区域化学风化的影响非常重要.于2015年8月8-18日对金沙江下游水-气界面CO_2与CH_4通量特征进行监测与分析.采用顶空平衡法结... 河流是连接大陆和海洋两大碳库的桥梁,在全球碳循环中的作用举足轻重.金沙江作为长江的上游段,对区域碳循环及区域化学风化的影响非常重要.于2015年8月8-18日对金沙江下游水-气界面CO_2与CH_4通量特征进行监测与分析.采用顶空平衡法结合薄边界层模型估算法计算表层水体CO_2与CH_4的分压以及水-气界面的交换通量,并分析环境变量与其之间的相关性.研究发现,金沙江下游表层水体p(CO_2)平均值为2724.84±477.18μatm,表层水体p(CH_4)平均值为59.96±6.74μatm;水-气界面CO_2通量平均值为2.24±0.50 mmol/(m2·h),CH_4通量平均值为0.000163±0.00009 mmol/(m2·h),通量与分压趋势基本保持一致.表层水体p(CO_2)与溶解性无机碳浓度、碱度均呈显著正相关,而p(CH_4)与水温、叶绿素a浓度均呈显著正相关,CO_2通量与p(CO_2)、溶解性无机碳浓度、碱度均呈正相关,CH_4通量与p(CH_4)、风速均呈正相关,其他环境因素对通量的影响不明显,仍需进一步研究.金沙江下游水-气界面CH_4扩散通量较低,而CO_2扩散通量在世界主要河流中属于中等水平. 展开更多
关键词 金沙江 CO2 CH4 水-气界面通量 顶空平衡法 薄边界层模型估算法 影响因素
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污泥在水热反应中的颗粒相转变规律及预热堵塞成因分析 被引量:4
9
作者 殷逢俊 陈忠 +2 位作者 陈鸿珍 王光伟 徐愿坚 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1255-1261,共7页
本实验研究了不同温度条件下,污泥固体在水热反应中的颗粒相形态变化过程,以及有机质在固、液相间的转化规律,并根据实验结果对污泥预热堵塞过程及成因进行分析.结果表明,蛋白质和糖是水溶液中的主要大分子中间产物,当温度大于260℃时,... 本实验研究了不同温度条件下,污泥固体在水热反应中的颗粒相形态变化过程,以及有机质在固、液相间的转化规律,并根据实验结果对污泥预热堵塞过程及成因进行分析.结果表明,蛋白质和糖是水溶液中的主要大分子中间产物,当温度大于260℃时,污泥固体极不稳定,有机质快速溶出,同时固相沉降比(SV)迅速降低.在反应初期,固体颗粒脱水速度大于有机质降解速度,造成颗粒出现团聚、固结现象,这可能是污泥预热堵塞的主要原因.当温度低于220℃时,固相有机物分解缓慢并持续溶出到液相中,蛋白质和糖在溶液中持续累积.该条件下,颗粒相形态不会快速变化,从而较长时间内保持其絮体特征. 展开更多
关键词 水热反应 城市污泥 颗粒相 堵塞
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西充县河流水质空间分布特征及影响因素 被引量:3
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作者 刘英 刘峰 李勇志 《安徽农业科学》 CAS 2015年第28期231-233,265,共4页
[目的]研究西充县河流水质空间特征及影响因素.[方法]通过对西充县河流断面的水质调查与评价,采用聚类分析法和判别分析法,分析了河流水质的空间分布特征,进而结合河流周围用地类型和人为活动探讨了其影响因素.[结果]受农村面源污染与... [目的]研究西充县河流水质空间特征及影响因素.[方法]通过对西充县河流断面的水质调查与评价,采用聚类分析法和判别分析法,分析了河流水质的空间分布特征,进而结合河流周围用地类型和人为活动探讨了其影响因素.[结果]受农村面源污染与城镇污染的综合影响,河流TN普遍偏高,平均值达Ⅴ类水质标准;内梅罗指数为0.94~1.91,河流水质污染情况不容乐观.聚类分析可将各断面划分为两组,相对第Ⅰ组而言,第Ⅱ组具有较高的CODCr(P<0.01)和较低的TN(P<0.05),其他指标无显著性差异.第Ⅱ组各断面因距离县城、场镇或村庄较近,受到较强的城镇污染,CODCr明显高于第Ⅰ组.同时,第Ⅱ组各断面相对处于对应河流上游,农村面源污染负荷较低,而第Ⅰ组除位于对应河流相对下游外,且多紧邻稻田,农村面源污染负荷较高,因而第Ⅰ组TN明显高于第Ⅱ组.[结论]表征西充县河流水质空间差异显著性水质指标为CODCr与TN,这种差异与断面所处不同位置时受到农村面源污染与城镇污染程度的不同有关. 展开更多
关键词 河流水质 聚类分析 空间分布特征 影响因素
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不同空间尺度土地利用结构与景观格局对龙川江流域水质的影响 被引量:38
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作者 胡琳 李思悦 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2021年第7期1470-1481,共12页
为了探究龙川江流域不同尺度土地利用结构与景观格局对水质的影响,于2017年5和9月对龙川江流域的21个样点进行取样,测定水温、pH、溶解氧饱和度、氮、磷等水质指标。结合2017年10 m分辨率的土地利用数据,提取3种空间尺度(河段、河岸带... 为了探究龙川江流域不同尺度土地利用结构与景观格局对水质的影响,于2017年5和9月对龙川江流域的21个样点进行取样,测定水温、pH、溶解氧饱和度、氮、磷等水质指标。结合2017年10 m分辨率的土地利用数据,提取3种空间尺度(河段、河岸带、子流域)的土地利用结构与景观格局指数,运用相关分析、冗余分析(RDA)、“bioenv”分析和逐步回归模型揭示不同尺度土地利用结构与景观格局对水质的影响。结果表明,龙川江水体主要污染物为TN和TP,水质基本指标有月际性差异,N、P浓度在5月高于9月,但差异不显著。不同空间尺度土地利用结构与水质指标的相关关系不同,子流域尺度土地利用组合与总体水质之间的相关性最强,且林地对水质有正面影响,耕地、建设用地对水质有负面影响。不同尺度的景观格局指数组合与水质的相关性存在差异,河岸带景观格局组合与总体水质的相关性最高,RDA分析表明景观格局指数对总体水质的总解释率为河岸带>子流域>河段。整体上,9月土地利用结构与景观格局对水质的影响要大于5月。多元回归模型发现建设用地和耕地对养分的预测能力及预测指标依赖于空间尺度和取样月份。研究以龙川江为例,证实了土地利用结构与景观格局对水质的影响具有尺度效应,水质响应的空间尺度效应应纳入土地利用规划与水资源管理的过程中,提出长江上游更多的个案研究尤为必要,对长江上游河源区水资源保护及土地利用管理具有重要的意义。 展开更多
关键词 土地利用 景观格局 水质 尺度效应 富营养化
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微波消解ICP-OES法测定PM2.5中金属元素 被引量:28
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作者 张六一 付川 +4 位作者 杨复沫 杨季冬 黄怡民 张强 吴炳煜 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3109-3112,共4页
重金属具有不可降解性,细颗粒物(PM2.5)中重金属可随呼吸进入体内,对人体构成潜在的威胁。因此,有必要针对颗粒物中重金属元素的测定方法进行研究。用玻璃纤维滤膜采样、密闭微波消解进行前处理,建立了电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-O... 重金属具有不可降解性,细颗粒物(PM2.5)中重金属可随呼吸进入体内,对人体构成潜在的威胁。因此,有必要针对颗粒物中重金属元素的测定方法进行研究。用玻璃纤维滤膜采样、密闭微波消解进行前处理,建立了电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定PM2.5中铅、锌、铜、镉、铬的分析方法。考察了微波消解体系,通过信噪比选取了铅、锌、铜、镉、铬的最佳分析谱线和最优仪器测试条件,其结果为:(1)HNO3-H2O2消解体系比HNO3-HCl和HNO3-H2SO4消解体系更稳定、更彻底;(2)铅、锌、铜、镉、铬的最佳分析线分别为220.353,213.857,327.393,228.802,267.716nm;(3)仪器最优测试条件为射频功率1 300W,蠕动泵流速1.5mL·min-1,冷却气流量15L·min-1,载气流速0.8L·min-1。本方法元素的检出限为2.02×10-3~8.20×10-3μg·mL-1,滤膜样品测定的相对标准偏差(RSD,n=6)为1.86%~2.82%,加标回收率为91.6%~103.7%。对重庆市中科院万州监测点细颗粒物中铅、锌、铜、镉、铬的含量进行了分析,结果表明:万州城区细颗粒物没有受到镉和铬的污染,细颗粒物中铅处于潜在污染水平,锌和铜处于轻度污染水平。 展开更多
关键词 微波消解 ICP-OES 细颗粒物 检出限 回收
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干湿交替下三峡支流消落带沉积物粒径组成及氮分布特征 被引量:15
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作者 林俊杰 杨振宇 +4 位作者 刘丹 张帅 赵金 杨易 于志国 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期602-611,共10页
以三峡支流澎溪河消落带为研究区域,采集澎溪河消落带上、中、下游3个水文断面,2个水位高程,5个深度的沉积物样品,结合沉积物颗粒分形理论探讨沉积物粒径组成与总氮(TN)、总可转化态氮(TF-N)、铵态氮(NH_4^+-N)、硝态氮(NO_3^--N)含量... 以三峡支流澎溪河消落带为研究区域,采集澎溪河消落带上、中、下游3个水文断面,2个水位高程,5个深度的沉积物样品,结合沉积物颗粒分形理论探讨沉积物粒径组成与总氮(TN)、总可转化态氮(TF-N)、铵态氮(NH_4^+-N)、硝态氮(NO_3^--N)含量和分布特征的关系。结果表明:澎溪河消落带沉积物粒径组成为砂粒(49.75%)>粉粒(36.16%)>黏粒(14.09%),粒径分布具有分形特征,分形维数(Dm)在2.612~2.781之间,均值为2.727。随消落带水位高程下降、流域断面自上至下、深度由表至底,黏粒、粉粒比例、Dm降低,砂粒比例升高。TN、TF-N、NO_3^--N含量分布与黏粒、粉粒、Dm正相关,与砂粒呈极显著负相关。Dm可作为判断沉积物粒径组成与氮含量关系的潜在指标。沉积物总体质地结构良好,但频繁的干湿交替使澎溪河下游和低水位高程沉积物保水保肥能力下降和砂质化,并通过改变粒径组成影响氮分布。落干期上游和高水位高程沉积物TF-N增加,提高了淹水期氮素进入水体并导致水体富营养化的风险。 展开更多
关键词 三峡支流 消落带 沉积物 粒径组成 分形特征
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LiCl/DMAc溶解再生甘蔗渣的表征分析与酶解特性 被引量:6
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作者 尹文洁 齐高相 +2 位作者 王建辉 申渝 龚明波 《可再生能源》 CAS 北大核心 2019年第8期1119-1126,共8页
为了提高甘蔗渣的酶解率,采用氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺对甘蔗渣和稀硫酸预处理后的甘蔗渣进行溶解后再生,并对原生样品、再生样品和溶解残渣进行组分分析、结构表征和酶解实验。研究结果表明:稀硫酸预处理能够促进甘蔗渣在LiCl/DMAc中... 为了提高甘蔗渣的酶解率,采用氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺对甘蔗渣和稀硫酸预处理后的甘蔗渣进行溶解后再生,并对原生样品、再生样品和溶解残渣进行组分分析、结构表征和酶解实验。研究结果表明:稀硫酸预处理能够促进甘蔗渣在LiCl/DMAc中的溶解;再生样品不仅组成发生改变,而且结构更加疏松,纤维素构型从Ⅰ型变为Ⅱ型;LiCl/DMAc对纤维素、木聚糖、阿拉伯聚糖和木质素的溶出作用导致溶解残渣的组成改变,结构更加疏松,结晶指数降低;与原生样品相比,再生样品的酶解率显著提高,甘蔗渣再生样品中纤维素和木聚糖的酶解率分别为82.18%和51.71%,而经稀硫酸预处理后的甘蔗渣再生样品中纤维素的酶解率高达89.04%;溶解残渣中纤维素和木聚糖的酶解率也较溶解前显著提高。采用Li Cl/DMAc对甘蔗渣进行溶解再生可作为一种有效的木质纤维素处理手段。 展开更多
关键词 甘蔗渣 生物质 预处理 氯化锂/N N-二甲基乙酰胺 酶解
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悬浮泥沙对蓝藻光合及细胞化学计量的影响 被引量:3
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作者 刘泠昕 张雷 +1 位作者 肖艳 李哲 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期778-784,共7页
选取水华微囊藻Microcystisflos-aquae为实验材料,在含不同浓度的悬浮泥沙中培养,测定其光合特性和胞内营养元素含量.结果显示,除低浓度悬浮泥沙组外,水华微囊藻比生长速率和chla浓度均低于对照组,且随着时间的延长,含泥沙组水华微囊藻... 选取水华微囊藻Microcystisflos-aquae为实验材料,在含不同浓度的悬浮泥沙中培养,测定其光合特性和胞内营养元素含量.结果显示,除低浓度悬浮泥沙组外,水华微囊藻比生长速率和chla浓度均低于对照组,且随着时间的延长,含泥沙组水华微囊藻的光合活性F_v/F_m显著下降.水华微囊藻的最大放氧速率P_m和光饱和点I_k随着泥沙浓度的增加而减小,而暗呼吸速率R_d和光抑制作用β显著升高.此外,随着泥沙浓度的升高,水华微囊藻单位细胞C和P含量显著降低,而单位细胞N含量略微升高;由于胞内P含量变化较大,导致N/P比和C/P比显著升高,而C/chla比值随泥沙浓度的增加呈下降的趋势.由此可见,悬浮泥沙虽然因光衰减效应减少了水华微囊藻胞内C含量以及能量供给,但微囊藻通过调节自身生理机能和代谢策略,优先补给C和提高N的合成,节约P合成的能量,通过调节胞内C:N:P储存的优化分配,以适应含悬浮泥沙的外界环境维持生长. 展开更多
关键词 光衰减 水华微囊藻 P-I曲线 资源分配 悬浮泥沙
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内分泌干扰物三苯基锡的激光拉曼光谱分析 被引量:1
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作者 江娟 高俊敏 +3 位作者 郭劲松 刘小红 周秋红 欧阳文娟 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2499-2504,共6页
三苯基锡(TPhT)是目前已知的内分泌干扰物中唯一的两种金属化合物之一,被广泛应用于工业、农业和交通领域,其大量使用会对土壤、海洋和内陆淡水环境造成不同程度的影响。本实验采用激光共聚焦拉曼光谱采集固体TPhT的拉曼光谱信号,尝试... 三苯基锡(TPhT)是目前已知的内分泌干扰物中唯一的两种金属化合物之一,被广泛应用于工业、农业和交通领域,其大量使用会对土壤、海洋和内陆淡水环境造成不同程度的影响。本实验采用激光共聚焦拉曼光谱采集固体TPhT的拉曼光谱信号,尝试将该方法用于TPh T检测,探索该方法的可行性,并进行检测参数的优化选择。将拉曼光谱分析检测方法与TPhR的物性研究相结合,根据TPhT分子中不同官能团振动模式的不同,将拉曼谱图分为高、中、低3个波数区(1 500~3 200,900~1 500和100~900 cm^(-1))进行拉曼谱峰的归属与分析,得到了TPhT的特征振动模式和拉曼特征峰,并建立一套TPhT的标准拉曼图谱库,光谱范围在100~3 200 cm^(-1)之间。结果表明,当激光功率选择为衰减到原激光功率(500 mW)的0.5%、曝光10 s、累积2次时,得到的拉曼谱图信噪比高且检测时间短。在212,332,657,997和1 577 cm^(-1)处出现的信号强度较高的拉曼峰,可作为固体TPhT拉曼检测的特征峰,657和997 cm^(-1)处拉曼特征峰的同时出现即可认为复杂的环境样品中存在TPhT。实验结果给出了辨别TPhT存在的标志,这些结果将为拉曼光谱用于实际环境样品中TPhT的残留检测提供理论依据和数据基础。 展开更多
关键词 三苯基锡 内分泌干扰物 激光共聚焦拉曼光谱 拉曼特征峰
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基于非线性时序分析的三峡支流浮游植物因果响应 被引量:3
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作者 何孟奇 闪锟 +3 位作者 王兰 杨柳 李哲 尚明生 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期507-518,共12页
水华的频发已成为当前三峡水库最为突出的生态环境问题之一。尽管水动力调控叠加上温度变暖和营养负荷增加会诱导水华暴发强度和频率增加,但仍缺乏有效的方法框架去利用野外观测数据评估环境因子与浮游植物间的因果关联。本研究以三峡... 水华的频发已成为当前三峡水库最为突出的生态环境问题之一。尽管水动力调控叠加上温度变暖和营养负荷增加会诱导水华暴发强度和频率增加,但仍缺乏有效的方法框架去利用野外观测数据评估环境因子与浮游植物间的因果关联。本研究以三峡水库澎溪河监测数据为例,采用非线性时序分析的建模框架来量化浮游植物的因果响应规律。数据来自于2007年6月至2018年9月澎溪河流域的高阳平湖和汉丰湖两个观测点,其中包含了水文、气象和水质及叶绿素a等11种变量。首先,利用奇异谱分析(SSA)分离了叶绿素a和环境因子的低维确定性动力学信号;其次,采用收敛交叉映射(CCM)方法检验了叶绿素a与环境因子间的因果关联。结果显示:(1)气象因子、支流流量、水温、三峡大坝水位和上游调节坝水位是影响高阳平湖叶绿素a时序变化的重要因素;(2)总氮、总磷为代表的营养盐只在汉丰湖观测点中表现出与叶绿素a的因果关系,且总氮较之于总磷对叶绿素a变化影响更为显著;(3)CCM结果与传统的皮尔森相关性分析及格兰杰因果检验比较,证实非线性时序分析方法在分析浮游植物的因果响应上更具优势。本研究为水生态系统的因果建模提供了研究范例,也为推动利用长期观测数据评估三峡水库水华驱动因子提供了新的研究角度。 展开更多
关键词 三峡水库 澎溪河 有害水华 环境因子 水位调控 因果分析 非线性时序分析
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活性污泥中抗性细菌筛选及拉曼光谱检测 被引量:2
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作者 禹强 陈猷鹏 郭劲松 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2788-2793,共6页
抗生素制药废水是污水处理中比较难处理的废水。抗生素与微生物作用的机理研究对于解决抗生素废水处理问题具有重要意义。拉曼光谱作为一种对样品无损,非侵入型,并且对水不敏感的检测手段,已越来越多地用于生物、医学的研究。从普通污... 抗生素制药废水是污水处理中比较难处理的废水。抗生素与微生物作用的机理研究对于解决抗生素废水处理问题具有重要意义。拉曼光谱作为一种对样品无损,非侵入型,并且对水不敏感的检测手段,已越来越多地用于生物、医学的研究。从普通污水处理反应器的活性污泥里通过涂布法和平板划线法分离得到了4株对头孢他啶具有抗性的菌株,研究了其对头孢他啶的降解效果,降解率最高达45.44%。采用16S rRNA基因测序进行菌种鉴定,得到这些菌种分别属于气单胞菌属,芽孢杆菌属和红球菌属。对筛选出的细菌进行不同条件下拉曼光谱测定,探讨了细菌拉曼光谱的测试条件,结果显示CaF_2是测定生物样品拉曼光谱时效果最好的基底。通过拉曼光谱技术和主成分分析法对菌种进行了差异分析,提取了三个主成分,累积荷载达到83.9%。其中,第一主成分主要包括748,1 003和1 126cm^(-1)等比较明显的峰位,第二主成分包括1 661和1 448cm^(-1),第三主成分只有855cm^(-1)。本研究利用拉曼光谱对活性污泥筛选的抗性菌株进行生物大分子的差异表征,通过拉曼光谱对抗性菌种进行了较好的区分,与基因测序的结果相吻合,证明了拉曼光谱用于抗生素废水生物处理作用机理研究的可行性及优越性。 展开更多
关键词 抗生素废水 抗性细菌 拉曼光谱 主成分分析
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NaYF_(4):Yb,Tm@TiO_(2)复合催化剂光催化降解盐酸四环素 被引量:6
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作者 饶涵 马永梅 李思悦 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期3011-3019,共9页
抗生素的广泛应用以及难降解特性对生态环境造成极大危害,如何高效经济地去除抗生素残留成为当前研究的热点和挑战。利用水热法制备了多波段光响应的复合催化剂NaYF_(4):Yb,Tm@TiO_(2)用于高效光催化降解抗生素。复合催化剂中的上转换... 抗生素的广泛应用以及难降解特性对生态环境造成极大危害,如何高效经济地去除抗生素残留成为当前研究的热点和挑战。利用水热法制备了多波段光响应的复合催化剂NaYF_(4):Yb,Tm@TiO_(2)用于高效光催化降解抗生素。复合催化剂中的上转换材料可将近红外光转换为紫外光,协同用于对盐酸四环素(TC)的高效降解。为了进一步提升复合催化剂对盐酸四环素的降解效率,研究了催化剂浓度、盐酸四环素溶液浓度及溶液pH对光催化降解效率的影响。结果显示,盐酸四环素的降解过程符合拟一级动力学方程,在复合催化剂浓度为0.67 g/L、盐酸四环素溶液浓度为10^(-5)mol/L、pH值=6时,光催化降解效率最佳,降解速率常数最大,为0.105。研究揭示了上转换材料改性的复合光催化剂可以有效地利用不同波段的太阳光实现对抗生素等环境污染物的高效降解,有利于水环境的保护。 展开更多
关键词 光催化 盐酸四环素 上转换材料 降解 复合物
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蓝藻不同类型胶被提取方法
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作者 刘泠昕 肖艳 +2 位作者 李哲 吴兴华 张宇 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期887-898,I0001-I0012,共24页
胶被作为蓝藻细胞外的一层功能性结构,其提取方法仍不清晰完善.本研究选取具有不同胶被形态的鱼腥藻Anabaena sp.和念珠藻Nostoc sp.为实验材料,通过归纳近10年有关藻类胶被的提取方法,总结影响胶被提取效果的主要因素(温度、提取剂浓... 胶被作为蓝藻细胞外的一层功能性结构,其提取方法仍不清晰完善.本研究选取具有不同胶被形态的鱼腥藻Anabaena sp.和念珠藻Nostoc sp.为实验材料,通过归纳近10年有关藻类胶被的提取方法,总结影响胶被提取效果的主要因素(温度、提取剂浓度、时间等)范围,并设置一系列因素及其梯度的双因素实验和正交实验对胶被提取方法进行优化,观察提取过程中藻细胞形态、自发荧光以及藻细胞密度变化.结果表明,粘液可通过离心法与藻细胞分离;荚膜提取的硫酸水浴法的最优条件为:1 mol/L、60℃、30 min,氢氧化钠水浴法为:0.01 mol/L、50℃、20 min;鞘提取的最优方法条件为氢氧化钠水浴法(0.01 mol/L、80℃、40 min)和超声法(20 kHz,30 W,on:3 s,off:3 s,2 min)结合处理.此外,通过高效液相色谱法测定提取的蓝藻胶被多糖组分,结果显示,鞘具有较强的疏水性,未水化为粘液或RPS,而荚膜中含有的氨基葡萄糖(1.261±0.02 mg/g)使得荚膜比鞘更具有粘附力.将本研究得到的荚膜和鞘的最优提取法运用到胶被形态以荚膜和鞘为主的其他藻种,均有很好的提取效果.本研究可为后续进一步揭示不同类型胶被的功能作用提供技术支撑. 展开更多
关键词 蓝藻 胶被提取 形态 方法优化 氨基葡萄糖
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