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琼州海峡路由区工程地质特征及其与环境变化的关系 被引量:4
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作者 魏巍 李培英 +5 位作者 贾永刚 马媛 刘强 吕修亚 殷征欣 李正元 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期83-90,共8页
琼州海峡是粤西海域与北部湾的物质交换的通道,地质环境复杂。根据实测资料分析,结合前人研究成果,系统研究了琼州海峡海缆路由区的海底工程地质特征及其与环境演变的关系。研究表明,琼州海峡路由区水文条件、地形地貌、物质组成、物理... 琼州海峡是粤西海域与北部湾的物质交换的通道,地质环境复杂。根据实测资料分析,结合前人研究成果,系统研究了琼州海峡海缆路由区的海底工程地质特征及其与环境演变的关系。研究表明,琼州海峡路由区水文条件、地形地貌、物质组成、物理力学性质等工程地质环境要素复杂多样,它们在分布和成因上既有区别又有联系。晚更新世以来的琼州海峡海平面的变化,决定了该区域海底工程地质条件的发生与发展。未来全球气候变暖造成的海平面的持续上升,改变琼州海峡区域环境条件,将会对经济发展和海底工程建设安全构成潜在威胁,应该引起高度重视。 展开更多
关键词 琼州海峡 工程地质特征 地质环境 演变
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莱州湾海岸带工程地质环境质量分区 被引量:7
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作者 宋晓帅 于开宁 +3 位作者 吴振 王松涛 孔祥淮 贾永刚 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期79-89,共11页
依据莱州湾海岸带海陆统筹综合地质调查的成果资料,采用层次分析法和模糊综合评价法,通过构造判断矩阵,计算评价因子权重,将经度118°30′~120°00′E和纬度36°30′~37°30′N范围内的研究区划分为数百个评价单元。... 依据莱州湾海岸带海陆统筹综合地质调查的成果资料,采用层次分析法和模糊综合评价法,通过构造判断矩阵,计算评价因子权重,将经度118°30′~120°00′E和纬度36°30′~37°30′N范围内的研究区划分为数百个评价单元。基于此,利用模糊综合评价公式,采用计算机编程进行运算,运用MAPGIS软件的空间分析功能,按照研究区工程地质环境稳定性评价标准对每个评价单元进行统计打分,分别对地壳稳定性、地面稳定性和地基稳定性进行评价分区。然后综合考虑各种评价因子后,最终对整个研究区的工程地质环境质量进行评价分区。 展开更多
关键词 地质环境质量 层次分析 模糊综合评价 莱州湾
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深海多金属结核开采潜在工程地质环境影响研究进展 被引量:12
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作者 范智涵 贾永刚 +5 位作者 滕秀英 孙志文 宋晓帅 杨关 王林森 李博闻 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期1676-1691,共16页
深海多金属结核广泛分布于全球海底,资源储量丰富、开采潜力巨大。自20世纪60年代,围绕深海多金属结核开采提出了连续链斗式、穿梭艇式、管道提升式等的采矿方式,目前研究中多以管道提升式研究为主。将赋存在海床沉积物表面的多金属结... 深海多金属结核广泛分布于全球海底,资源储量丰富、开采潜力巨大。自20世纪60年代,围绕深海多金属结核开采提出了连续链斗式、穿梭艇式、管道提升式等的采矿方式,目前研究中多以管道提升式研究为主。将赋存在海床沉积物表面的多金属结核开采出来必然会引起表层沉积物的扰动,从而影响海水化学性质及海洋生物活性。国内外学者围绕深海多金属结核开采,从结核的资源储量、矿区工程地质条件、开采技术、环境影响等方面展开了诸多研究。基于国内外大量文献资料,着重整理了深海多金属结核富集区CC区(东太平洋的克拉里昂—克里帕顿断裂带之间的海底区域)的研究进展。针对以管道提升式开采方式开采深海多金属结核产生的潜在工程地质环境影响得到以下几点认识:(1)结核开采过程中对表层沉积物产生扰动致使沉积物发生再悬浮,再悬浮颗粒浓度是影响海水化学性质、海洋生物活性的主要原因;(2)矿区表层沉积物的工程地质性质是深海多金属结核开采过程中生态环境影响程度的关键控制因素,其决定了结核开采时沉积物再悬浮的质量、空间分布特征;(3)目前多金属结核开采的环境影响评价多基于对生物群落的影响程度进行定性的评价,尚未有基于沉积物工程地质性质变化、再悬浮沉积物时空分布规律进行的环境影响评价,未来深海多金属结核开采环境工程地质影响定量评价系统有待建立。以上认识对于深入了解多金属结核开采研究现状、工程地质环境影响特征、监测环境影响内容有重要意义。 展开更多
关键词 深海多金属结核 海底采矿 工程地质条件 环境影响 监测与评价
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基于专利文献检索的深海采矿环境影响监测与保护技术发展趋势分析
4
作者 贾永刚 张志成 +5 位作者 卓晓军 郑皓 段晓影 刘禹维 朱宪明 范智涵 《矿冶工程》 北大核心 2025年第3期1-7,共7页
为精准把握深海采矿环境影响监测与保护前沿动态及研究热点,以IncoPat专利数据库和Web of Science核心数据库为数据源,对2005年1月1日至2025年4月14日期间的深海采矿领域专利与学术文献进行检索,运用文献计量学方法对有效的542件公开专... 为精准把握深海采矿环境影响监测与保护前沿动态及研究热点,以IncoPat专利数据库和Web of Science核心数据库为数据源,对2005年1月1日至2025年4月14日期间的深海采矿领域专利与学术文献进行检索,运用文献计量学方法对有效的542件公开专利及469篇学术文献进行多维度统计分析,并对未来该领域的发展趋势进行探讨。研究表明,专利与文献同步增长凸显基础研究对技术创新的支撑;中国借助政策与机构协作,在理论研究方面实现从跟跑向并跑、领跑的转变;中国深海采矿科研注重环境影响监测与保护技术,构建了以深海采矿环境影响原位观测技术为核心的技术体系和理论框架,研究视角向复杂系统机理认知转变。未来,深海采矿环境影响监测与保护体系将由环境监测、环境评价、环境管理、环境保护四大核心模块构成全生命周期生态风险监测管理框架,并持续迭代升级。 展开更多
关键词 深海采矿 环境影响 环境监测 环境保护 专利分析 文献分析 文献计量学
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非等温条件下截渗工程对海底地下水排泄的影响研究
5
作者 郑天元 辛晓 +5 位作者 王和 高绍博 刘乐成 张博 郑西来 罗剑 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第1期1-11,共11页
温度变化会影响海岸带地下水运移特征,但之前关于截渗工程条件下地下水排泄过程的研究仅限于等温条件,没有考虑非等温过程的影响。文章构建了场地尺度的二维地下水-盐-热耦合数值模型,探究非等温条件下截渗墙对地下水排泄过程的影响,重... 温度变化会影响海岸带地下水运移特征,但之前关于截渗工程条件下地下水排泄过程的研究仅限于等温条件,没有考虑非等温过程的影响。文章构建了场地尺度的二维地下水-盐-热耦合数值模型,探究非等温条件下截渗墙对地下水排泄过程的影响,重点关注地下水排泄动态变化特征与温度的关系,采用地下水排海通量(Q)与相对排泄量(Q')定量评价海水温度对地下水排海通量的影响。研究结果表明:(1)在高温海水条件下,Q'达到平衡的时间显著缩短;(2)海水温度变化会改变截渗墙与咸水楔对地下水渗流的影响程度;(3)低温海水情况下咸水楔对地下水渗流的阻碍作用大于墙体本身,而高温海水条件下截渗墙的阻碍效果更为显著;(4)海水温度高于地下水15°C时,咸水区内更易产生并维持反向环流,导致咸水区地下水循环加速,进而增加地下水排海总量。研究成果可为截渗工程结构优化和滨海地下水资源可持续利用提供重要技术支撑。 展开更多
关键词 海水入侵 热效应 滨海含水层 数值模拟
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海洋工程地质进展--国际海洋工程地质学术研讨会(ISMEG 2016)总结 被引量:6
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作者 刘晓磊 朱超祁 +2 位作者 王栋 刘涛 贾永刚 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期886-891,共6页
2016年10月20~24日,国际海洋工程地质学术研讨会(ISMEG 2016)在中国青岛顺利召开。本次研讨会是在国际工程地质与环境协会(IAEG)架构下,由海洋工程地质委员会(C34)主办的第一届全球规模的海洋工程地质学术研讨会。研讨会的主题为"... 2016年10月20~24日,国际海洋工程地质学术研讨会(ISMEG 2016)在中国青岛顺利召开。本次研讨会是在国际工程地质与环境协会(IAEG)架构下,由海洋工程地质委员会(C34)主办的第一届全球规模的海洋工程地质学术研讨会。研讨会的主题为"海洋工程地质与地质灾害防护",设置了海洋沉积物工程特性、海洋地质灾害、海岸带工程地质、海洋工程地质勘察技术和数据分析、海洋沉积物-工程结构相互作用、海洋新能源开发过程中的工程地质问题等6个专题。研讨会共设13个会议特邀报告、57个专题口头报告、15个优秀展板报告,还安排了会前短期课程、会后考察等会议内容,为全球海洋工程地质工作者搭建了一个交流学术思想、分享科研进展、促进全球合作的平台。研讨会在中国召开,体现了我国在国际海洋工程地质界的学术地位与号召力。总体而言,我国以及世界海洋工程地质发展迅速,但仍处于初期阶段。我国的海洋工程地质研究应顺应国家战略需求,着力解决海洋工程建设中遇到的新问题。 展开更多
关键词 海洋工程地质 进展 国际研讨会 IAEG海洋工程地质委员会
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海洋资源开发与海洋工程地质——第二届国际海洋工程地质学术研讨会(ISMEG 2019)总结 被引量:13
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作者 刘晓磊 陆杨 +2 位作者 王胤 杨庆 贾永刚 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期169-177,共9页
2019年10月18~20日,第二届国际海洋工程地质学术研讨会(ISMEG 2019)在中国大连成功召开。本次研讨会是在国际工程地质与环境协会(IAEG)架构下由海洋工程地质委员会(C34)主办,海岸与近海工程国家重点实验室(大连理工大学)承办的全球性海... 2019年10月18~20日,第二届国际海洋工程地质学术研讨会(ISMEG 2019)在中国大连成功召开。本次研讨会是在国际工程地质与环境协会(IAEG)架构下由海洋工程地质委员会(C34)主办,海岸与近海工程国家重点实验室(大连理工大学)承办的全球性海洋工程地质学术研讨会。研讨会以"海洋资源开发与海洋工程地质"为主题,针对海洋土工程性质、海洋地质灾害与工程防护、海洋工程地质原位勘测、监测与试验模拟、海洋资源开发水动力环境与作用、海床沉积物和天然气水合物开采、海洋工程结构基础、海流-结构-海床相互作用等7个专题设置了10个特邀报告、21个主题报告及71个学术报告。作为国内外海洋工程地质研究者交流、分享、合作、创新的平台,国际海洋工程地质学术研讨会二度在我国召开,是对我国海洋工程地质学科快速发展的肯定,同时也对我国海洋工程地质研究取得高水平成果和成果转化提出了更高要求。 展开更多
关键词 海洋工程地质 海洋资源开发 国际研讨会 IAEG海洋工程地质委员会 ISMEG
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复杂深海工程地质原位长期监测系统研发与应用 被引量:4
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作者 孙志文 贾永刚 +8 位作者 权永峥 郭秀军 刘涛 孟庆生 孙中强 李凯 范智涵 陈天 唐浩儒 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期216-228,共13页
海底滑坡、浊流等深海底地质灾害严重威胁海洋工程安全,是国家深海开发亟待解决的风险问题。为避免深海海底地质灾害对海底工程造成危害,解决深海海底地质灾害监测预警的难题,我们研发了一套复杂深海工程地质原位长期监测系统。该系统... 海底滑坡、浊流等深海底地质灾害严重威胁海洋工程安全,是国家深海开发亟待解决的风险问题。为避免深海海底地质灾害对海底工程造成危害,解决深海海底地质灾害监测预警的难题,我们研发了一套复杂深海工程地质原位长期监测系统。该系统通过声学、电阻率、超孔隙水压力等方法监测深海海底沉积物的物理力学性质变化,实现了对深海海底地质灾害的监测和预警。该系统主要包括海床基搭载平台、监测系统、通信控制系统、供电系统等。其中监测系统主要通过原位长期监测海底沉积物的电阻率、声学、超孔隙水压力等的变化来获取海底沉积物的物理力学性质变化;通信控制系统可以实现海底到海面,再到陆地的双向通信和数据传输。其中供电系统通过独特设计的海水电池工艺,可以满足该系统在海底长期工作一年的电量需求。复杂深海工程地质原位长期监测系统已完成了近海测试,并搭载“海洋地质六号”“东方红三号”“张謇号”等科考船在南海进行了多次远海海试,获取了丰富的实测数据。电阻率监测系统采用温纳法滚动测量,测得的水土界面位置平均电阻率为0.207Ω·m。超孔隙水压力监测系统采用开放式结构的压差式光纤光栅孔压测量方法,监测到孔压观测的4个标志性阶段:(1)贯入过程引起的超孔隙水压力累计,峰值为34.942 kPa,历时0.182 h;(2)贯入完成后累积的超孔隙水压力衰减,衰减到9.973 kPa,历时为0.810 h;(3)环境应力引起的超孔隙水压力实时响应,超孔隙水压力的变化范围为8.327~14.384 kPa;(4)残余孔隙水压力平均值为11.150 kPa。声学监测系统采用两个一发三收模式,测量的海水平均声速为1 533 m/s,测量的海底沉积物自上而下的平均声速依次为1 586、1 587、1 784、1 735、1 831 m/s。复杂深海工程地质原位长期监测系统的成功研制将显著提升目前海洋工程地质原位长期观测的技术能力,解决复杂深海工程地质评价及地质灾害监测预警的技术难题。 展开更多
关键词 海底地质灾害 物理力学性质 原位观测 声速 电阻率 孔隙压力
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海底碳封存环境地质灾害风险及监测技术研究 被引量:17
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作者 张少鹏 刘晓磊 +3 位作者 程光伟 朱超祁 李清平 何玉发 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2023年第3期122-130,共9页
海底CO_(2)地质封存是我国实现“双碳”目标的重要组成部分,但CO_(2)泄露具有诱发海底地质灾害的风险,威胁海洋工程的安全建设,因此开展封存区环境地质监测对海洋碳封存实施具有重要的现实意义。本文在简要介绍海底CO_(2)地质封存示范... 海底CO_(2)地质封存是我国实现“双碳”目标的重要组成部分,但CO_(2)泄露具有诱发海底地质灾害的风险,威胁海洋工程的安全建设,因此开展封存区环境地质监测对海洋碳封存实施具有重要的现实意义。本文在简要介绍海底CO_(2)地质封存示范案例的基础上,阐述了海底封存区CO_(2)泄露的致灾机制,结合实例梳理了典型CO_(2)控释试验中的海洋环境监测技术,重点分析了与CO_(2)泄露相关的环境地质监测技术,包括地震调查与监测、电阻率法监测技术、重力监测技术、海床变形监测技术以及沉积物孔隙压力监测技术等,展望了我国海底碳封存及其环境地质监测的未来发展前景。研究认为,今后应侧重封存区CO_(2)泄露致灾机制与环境地质监测技术研究,建议在研发长时序、低成本并实时监测技术的基础上,结合封存区基线调查,建立和发展系统性、智能性的多维度灾害识别模型,构建多方面、多层次、多灾种的监测预警预报体系。 展开更多
关键词 海底碳封存 环境地质 CO_(2)泄露 灾害风险 监测技术
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中国地震学会工程勘察专业委员会2019学术年会暨第四届海洋工程地质发展战略研讨会回顾 被引量:3
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作者 李正辉 贾永刚 薄景山 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期1483-1487,共5页
2019年5月10日~12日,中国地震学会工程勘察专业委员会2019学术年会暨第四届海洋工程地质发展战略研讨会在中国海洋大学顺利召开。本次会议由山东省海洋环境地质工程重点实验室承办,防灾科技学院、国家自然科学基金委员会地球科学部协办... 2019年5月10日~12日,中国地震学会工程勘察专业委员会2019学术年会暨第四届海洋工程地质发展战略研讨会在中国海洋大学顺利召开。本次会议由山东省海洋环境地质工程重点实验室承办,防灾科技学院、国家自然科学基金委员会地球科学部协办。共有来自国内42家知名科研院所和企事业单位的120余位专家学者参会,围绕"海洋地震及次生灾害勘测与防灾"主题展开讨论。会议共设11场特邀报告、9场自由报告,还安排了海洋工程地质发展战略研讨会以及野外考察。各位代表围绕会议主题,进行了热烈讨论,碰撞出了新的学术火花。不仅对于促进海洋地震及其次生灾害形成机理与灾害防控研究具有重要意义,而且为海洋工程地质工作者搭建了一个交流学术思想、分享科研进展的平台。 展开更多
关键词 海洋地震 次生灾害 进展 海洋工程地质 研讨会
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基于数字孪生的海底地质灾害监测预警技术研究 被引量:6
11
作者 李晓萌 陈天 +6 位作者 徐玮铎 孙志文 薛凉 朱宪明 范智涵 单红仙 贾永刚 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期102-114,共13页
本文创新了基于海底实时监测数据驱动的海底工程地质环境数字孪生模型,建立了一套埕岛油田地质灾害监测预警系统,构建了海底工程地质环境数据库,实现了对海底监测数据的远程实时可视化更新及交互控制。该系统应用于埕岛海底地质灾害监测... 本文创新了基于海底实时监测数据驱动的海底工程地质环境数字孪生模型,建立了一套埕岛油田地质灾害监测预警系统,构建了海底工程地质环境数据库,实现了对海底监测数据的远程实时可视化更新及交互控制。该系统应用于埕岛海底地质灾害监测,在持续运行的40天监测周期内,累计警报了2次强海底侵蚀灾害,提示了4次高浊度事件,真实反映了研究区海底侵蚀变化。本文首次尝试将数字孪生技术融合到海底地质灾害的监测预警中,为区域地质灾害防控提供了一种新的技术参考。 展开更多
关键词 数字孪生 海洋地质灾害 监测预警 海底工程地质环境 埕岛油田 UE4
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天然海水环境下离子浓度对MICP反应的影响 被引量:3
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作者 滕秀英 王子玉 +1 位作者 贾永刚 陈文婧 《土木与环境工程学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第5期47-56,共10页
微生物岩土技术通过生物矿化过程改善基础材料的力学性质,使其更适用于建筑或解决多学科领域的环境问题。微生物矿化过程中产生的碳酸钙是改善基础材料力学性质的主要成分,但其生成量及形态等受多种因素的影响。通过离子计、pH计、SEM、... 微生物岩土技术通过生物矿化过程改善基础材料的力学性质,使其更适用于建筑或解决多学科领域的环境问题。微生物矿化过程中产生的碳酸钙是改善基础材料力学性质的主要成分,但其生成量及形态等受多种因素的影响。通过离子计、pH计、SEM、EDS和XRD等手段探究天然海水和去离子水环境在矿化过程中氯化钙和尿素浓度、比例及菌液和胶结液(氯化钙、尿素)体积比等因素对沉淀物质形貌及晶体组成的影响。结果表明:钙离子和尿素浓度及比例低时,碳酸钙的产率较高,但当初始钙离子、尿素浓度超过1.0 mol/L时,离子浓度增大对细菌产脲酶有抑制作用,浓度越高对脲酶的抑制作用越明显,沉淀物产率也随之减小,海水环境总体沉淀量与沉淀效率均高于去离子水环境。菌胶结液体积比去离子水中为1∶4、海水中不高于1∶10时,碳酸钙生成量较高,去离子水环境晶型以方解石为主,海水环境晶型以球霰石为主且沉淀中含有镁盐。 展开更多
关键词 微生物诱导碳酸钙沉淀 水环境 离子浓度 碳酸钙沉淀效率
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平原水库库底浅层气分布特征及其诱发库底渗漏模式初探
13
作者 李涛 张宇丰 +2 位作者 张振超 孙计同 郭恩宇 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2025年第1期130-139,共10页
本研究以某平原水库为研究区,基于钻探、浅地层剖面结果并结合理论分析,对浅层气致平原水库库底渗漏问题进行了研究。结果显示浅地层剖面法可有效探测平原水库库底浅层气分布。当前库底浅层气在库心沉积物中多个区域独立分布。气温的变... 本研究以某平原水库为研究区,基于钻探、浅地层剖面结果并结合理论分析,对浅层气致平原水库库底渗漏问题进行了研究。结果显示浅地层剖面法可有效探测平原水库库底浅层气分布。当前库底浅层气在库心沉积物中多个区域独立分布。气温的变化、近三年地下水位及水库蓄水水位的波动均无法引起研究区内水库的库底浅层气突破库底夯实黏土层。但若地下水上升最大幅度由1.1~1.2 m升高到1.4~1.6 m,或水库蓄水最小水深由3.8~4.1 m降低到0.5~3 m时,当前库底浅层气热点分布区的库底黏土防渗层将存在破坏风险。平原水库库底浅层气分布时空演化及其诱发库底渗漏过程可分四个阶段:建成初期,库底浅层气向库心汇聚阶段;极端事件引发库底气突破库底夯实黏土层致浅层气释放阶段;极端事件结束气体排泄通道/渗漏通道被限制或被关闭阶段;前两个阶段反复多次后库底沉积物饱和,库底渗漏点形成阶段。 展开更多
关键词 库底浅层气 浅地层剖面法 平原水库 库底渗漏 土体拉张破坏
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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
14
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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多孔护圈对复合式基础的冲刷防护研究
15
作者 刘红军 李祺恒 +1 位作者 朱成浩 杨金木 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期56-62,共7页
本文设计了一种适用于复合式基础的多孔护圈,利用Flow-3D软件研究了单向流作用下护圈宽度、厚度、孔洞结构对基础周围水流情况、冲刷坑形态、冲刷时程特征的影响。研究结果表明,提升多孔护圈宽度可以降低桩前马蹄形漩涡的强度,减少基础... 本文设计了一种适用于复合式基础的多孔护圈,利用Flow-3D软件研究了单向流作用下护圈宽度、厚度、孔洞结构对基础周围水流情况、冲刷坑形态、冲刷时程特征的影响。研究结果表明,提升多孔护圈宽度可以降低桩前马蹄形漩涡的强度,减少基础附近的涡旋结构;提升多孔护圈厚度可以削弱尾涡强度,致使沉积物在基础下游形成淤积;孔洞结构可以扰乱护圈附近的水流边界层,减小基础周围的局部冲刷。其中,护圈厚度对多孔护圈冲刷防护性能的影响最为显著,护圈厚度由2 mm提升至3 mm,基础附近最大冲刷深度减少29.08%,冲刷开始的时间延迟近2.5倍。 展开更多
关键词 多孔护圈 Flow-3D软件 局部冲刷 冲刷防护
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炭基菌剂高效还原土壤Cr(Ⅵ)的电子传递路径 被引量:1
16
作者 张方 陈友媛 +4 位作者 戴立前 乔雪琴 颜雨欣 杨阳 刘乐成 《中国环境科学》 北大核心 2025年第6期3180-3189,共10页
为了阐明生物炭和典型功能微生物希瓦氏菌MR-1(Shewanella oneidensis MR-1)在电子传递中的协同作用,以Cr(Ⅵ)污染土壤为载体,开展了电化学,动力学,电子传递路径识别等研究.结果表明,炭基菌剂对Cr(Ⅵ)污染土壤具有较好的修复效果,修复... 为了阐明生物炭和典型功能微生物希瓦氏菌MR-1(Shewanella oneidensis MR-1)在电子传递中的协同作用,以Cr(Ⅵ)污染土壤为载体,开展了电化学,动力学,电子传递路径识别等研究.结果表明,炭基菌剂对Cr(Ⅵ)污染土壤具有较好的修复效果,修复机制以MR-1对Cr(Ⅵ)的生物还原为主,符合双过程动力学模型.25mg/kg Cr(Ⅵ)含量,5%炭基菌剂投加量,30%土壤含水率时,炭基菌剂还原土壤Cr(Ⅵ)的效率最高,可达96.30%.吸附法炭基菌剂还原Cr(Ⅵ)迅速,但持续性能差;包埋法炭基菌剂还原Cr(Ⅵ)慢,但长期稳定发挥作用.生物炭作为微生物载体促进MR-1生长的同时,将MR-1表面的电子经由碳骨架传递至Cr(Ⅵ),提高了Cr(Ⅵ)还原效率.3个循环后炭基菌剂对Cr(Ⅵ)的还原率仍可达到60.44%,表明炭基菌剂在长期高效修复铬污染土壤方面有一定的应用前景. 展开更多
关键词 炭基菌剂 Cr(Ⅵ)还原 土壤修复 MR-1 电子传递
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盐胁迫下生物炭和丛枝菌根真菌对黑麦草抗氧化代谢路径的调节作用 被引量:1
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作者 刘佳鑫 孙萍 +1 位作者 赵新月 陈友媛 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期81-89,共9页
为了解决生物炭和丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对植物抗氧化代谢影响缺乏定量研究的问题,本文通过聚类分析和路径分析的方法,探究了不同NaCl浓度(0‰、10‰、20‰)的盐胁迫下,生物炭和AMF对黑麦草抗氧化代谢,尤其是... 为了解决生物炭和丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对植物抗氧化代谢影响缺乏定量研究的问题,本文通过聚类分析和路径分析的方法,探究了不同NaCl浓度(0‰、10‰、20‰)的盐胁迫下,生物炭和AMF对黑麦草抗氧化代谢,尤其是针对谷胱甘肽-抗坏血酸循环的影响。结果表明,生物炭和AMF的联合作用可以在盐胁迫下增加植物生物量、提升光合作用、积累渗透调节物质、提升植物抗氧化酶活性并增加抗氧化剂含量。在NaCl浓度为10‰时,这种联合作用对黑麦草的抗氧化代谢调节能力最显著。具体表现为,两者共同施用使得株高和根长分别增长了39.77%和95.63%,而AMF单独作用则使黑麦草的鲜质量和干质量分别提高了21.79%和42.46%。在NaCl浓度为10‰时,生物炭单独作用使得脱氢抗坏血酸还原酶(Dehydroascorbate reductase,DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(Monodehydroascorbate reductase,MDHAR)活性分别增加了39.53%和43.41%,AMF单独作用使得谷胱甘肽还原酶活性提升了69.28%。通过运用偏最小二乘路径模型(Partial least squares path modeling,PLS-PM),揭示并量化了生物炭和AMF在调节植物抗氧化代谢过程中的不同路径:生物炭主要通过提升抗坏血酸相关酶的活性来增加抗坏血酸的含量,进而促进黑麦草生长;AMF主要通过促进谷胱甘肽还原酶活性来增加谷胱甘肽含量,进而增强光合作用,最终促进黑麦草的生长。 展开更多
关键词 盐胁迫 丛枝菌根真菌 生物炭 抗氧化代谢 偏最小二乘路径模型
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秸秆还田量及破碎程度影响下的农田土壤碳氮淋失特征 被引量:1
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作者 吴涵 张志远 +2 位作者 贾琳娜 付行 辛佳 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期120-133,共14页
秸秆还田作为一种对农业可持续发展具有积极促进作用的外源碳氮输入方式,因其富含有机质,能为土壤提供碳氮营养,并随着水分渗透过程参与深层土壤以及地下水的碳氮循环过程。本研究针对华北平原集约化农业区,选取代表性土壤样本,通过土... 秸秆还田作为一种对农业可持续发展具有积极促进作用的外源碳氮输入方式,因其富含有机质,能为土壤提供碳氮营养,并随着水分渗透过程参与深层土壤以及地下水的碳氮循环过程。本研究针对华北平原集约化农业区,选取代表性土壤样本,通过土柱淋溶实验模拟不同还田量(0、13000及19500 kg/hm ^(2))和破碎程度(细碎与粗碎)下的秸秆还田策略,系统性探究了秸秆还田措施对土壤碳氮淋失特性的影响,并结合三维荧光技术分析淋滤液中DOC的荧光特征及其组分变化。实验研究结果表明:相较于其他秸秆处理组别,采用细破碎超量还田策略能显著提升DOC向深层土壤的迁移效率,累积DOC淋出量增长了16.77%~24.77%;与此同时,还能有效减少16.31%~34.84%的NO^(-)_(3)-N向下淋失。在淋溶周期结束后,所有秸秆处理的土壤样本均呈现出不同程度的固碳能力提升,增幅区间在7.67%~181.9%;而对于溶解性无机氮而言,NO^(-)_(3)-N为主要的存在形式,秸秆还田有助于提高其在土壤中的存储量。此外,三维荧光光谱分析揭示,秸秆还田能够引入易于微生物降解的DOC成分,从而激活土壤微生物活性,进一步影响DOC的化学结构稳定性。综上所述,采用细破碎并适当增大还田量的秸秆还田策略,既能优化DOC的淋溶效能,又能有效抑制NO^(-)_(3)-N向下淋溶,这对于改善土壤健康状况、减少地下水污染风险具有重要意义。 展开更多
关键词 秸秆还田 DOC 氮素 三维荧光 淋溶
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寒潮大风对废黄河水下三角洲水动力与悬沙输运的影响
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作者 乔鹏华 邢飞 +6 位作者 刘晓磊 胡春也 陈少鑫 张凡 杨海飞 汪亚平 冯志轩 《海洋通报》 北大核心 2025年第2期218-231,共14页
水下三角洲是重要的海岸地貌单元,寒潮大风事件是影响其稳定性的主要动力过程之一。为探究寒潮大风对水下三角洲水动力与悬沙输运过程的影响,于2021年12月在南黄海废黄河水下三角洲近岸浅水区(约9 m)和离岸海底平台深水区(约19 m)开展... 水下三角洲是重要的海岸地貌单元,寒潮大风事件是影响其稳定性的主要动力过程之一。为探究寒潮大风对水下三角洲水动力与悬沙输运过程的影响,于2021年12月在南黄海废黄河水下三角洲近岸浅水区(约9 m)和离岸海底平台深水区(约19 m)开展现场观测。以寒潮前、中、后3个全潮周期为典型时段开展对比研究,计算底部切应力,分析流速剪切和悬沙浓度引起的层化效应,探讨其对悬沙输运的影响。结果表明:寒潮前的流速剪切和悬沙浓度引起的层化导致高悬沙被限制在水体中下层,表层悬沙浓度低;寒潮后的水体层化弱于寒潮前,表明寒潮大风的影响可以持续数天。与寒潮前和寒潮后相比,寒潮中两个站位水体垂向混合充分,悬沙浓度和输运率显著升高,近岸站位的瞬时输运率显著增大,尤其在近岸浅水区域更为显著,其沿岸输运率可达6.88 kg/(m·s^(-1)),分别是寒潮前和寒潮后的2.49和2.27倍;离岸输运率达7.84 kg/(m·s^(-1)),是寒潮前和寒潮后的2.49和4.51倍。寒潮大风也显著改变了沉积物输运的主控因素和净输运率方向,表现在寒潮前以受潮流控制的南向输运为主,寒潮中则转变为波浪主控的向岸或向海输运。本研究量化了一次完整的寒潮大风对废黄河水下三角洲的水动力和沉积物输运的作用,为研究冬季风暴对海岸地区的影响提供了第一手观测资料和直接的观测证据。 展开更多
关键词 寒潮大风 水体层化 悬沙浓度 沉积物输运 废黄河三角洲
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均布与平面波状循环荷载作用下土体液化差异的试验研究
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作者 李云宝 刘洪钊 +3 位作者 许国辉 陈志远 任宇鹏 李猛 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期137-146,共10页
为探究波峰波谷压差产生的侧向挤压作用对海床液化的影响,本文采用自行设计的液压循环加载装置对有无侧向挤压作用的均布与平面波状循环荷载作用下土体的液化差异进行了研究。结果表明,存在侧向挤压作用的平面波状循环荷载相比于无侧向... 为探究波峰波谷压差产生的侧向挤压作用对海床液化的影响,本文采用自行设计的液压循环加载装置对有无侧向挤压作用的均布与平面波状循环荷载作用下土体的液化差异进行了研究。结果表明,存在侧向挤压作用的平面波状循环荷载相比于无侧向挤压作用的均布循环荷载能加速土体液化的发生,加速程度范围为23%~60%,并且循环荷载的峰值越大或周期越小,土体越容易发生液化。 展开更多
关键词 波致液化 侧向挤压作用 均布循环荷载 平面波状循环荷载 粉土
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