钴氮共掺杂废菌棒生物炭活化PMS去除水中加替沙星

1

作者 杨群 李红艳 +4 位作者 张峰 毛立波 崔佳丽 董颖虹 郭紫瑞 《化工进展》 北大核心 2025年第2期1088-1099,共12页

以农业废弃物废菌棒为原料,采用浸渍-煅烧法制备高性能的钴氮共掺杂废菌棒生物炭(Co-N@MSBC),对其进行扫描电子显微镜(SEM)、比表面积(BET)、红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)表征分析,并用Co-N@MSBC活化过一硫酸盐(PMS)去除加替沙... 以农业废弃物废菌棒为原料,采用浸渍-煅烧法制备高性能的钴氮共掺杂废菌棒生物炭(Co-N@MSBC),对其进行扫描电子显微镜(SEM)、比表面积(BET)、红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)表征分析,并用Co-N@MSBC活化过一硫酸盐(PMS)去除加替沙星(GAT)。结果表明,与PMS、MSBC、MSBC/PMS、CoN@MSBC相比,最佳条件下,Co-N@MSBC/PMS体系在60min内对GAT的去除率高达96.5%,且在宽pH(3~11)范围均保持90%以上的GAT去除率;Cl^(-)、NO_(3)^(-)和HCO_(3)^(-)对GAT去除有一定抑制作用,H_(2)PO_(4)^(-)有轻微促进作用。Co-N@MSBC经过3次循环利用后对用自来水和超纯水配置的GAT去除率均高于85%,表明其具有良好的稳定性。淬灭实验表明,硫酸根自由基(SO_(4)^(·-))、羟基自由基(·OH)和单线态氧(^(1)O_(2))共同参与降解。体系存在亚稳态络合物介导的非自由基途径。电化学阻抗谱(EIS)和线性扫描伏安法(LSV)研究表明,GAT去除过程中存在三元体系间的直接电子转移,即PMS、Co-N@MSBC和GAT分别充当电子受体、电子桥和电子供体,且掺杂的Co、N促进PMS与Co-N@MSBC之间的电子转移。 展开更多

关键词 钴氮共掺杂废菌棒生物炭 高级氧化 加替沙星 过一硫酸盐 活化

在线阅读 下载PDF 职称材料

汾河水库上游流域三维荧光光谱特性分析

2

作者 王岩 孙晖 +3 位作者 杨晓宇 张峰 王朝旭 毛立波 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第10期2992-3000,共9页

有色溶解性有机质(CDOM)的污染特征解析对揭示水体碳氮循环机制、评估富营养化风险及制定精准防控策略具有重要意义。针对半干旱流域面源污染分散输入、源汇关系复杂的现状,本研究以汾河水库上游流域为对象,采用三维荧光光谱技术(EEM),... 有色溶解性有机质(CDOM)的污染特征解析对揭示水体碳氮循环机制、评估富营养化风险及制定精准防控策略具有重要意义。针对半干旱流域面源污染分散输入、源汇关系复杂的现状,本研究以汾河水库上游流域为对象,采用三维荧光光谱技术(EEM),结合荧光区域积分法(FRI)和平行因子分析(PARAFAC)模型,系统解析了夏秋两季36个干支流断面CDOM的组成、来源及时空分异规律。结果表明:流域内CDOM包含五类特征峰,其中类腐殖质(A、M、C峰)主导农业面源污染,类蛋白峰(T、B峰)显著表征生活污水与畜禽养殖废水输入。FRI分析显示,夏季类腐殖质占比达58.28%;秋季类腐殖酸占比骤降至19.37%,类富里酸(29.80%)与色氨酸类蛋白(28.28%)占比上升。PARAFAC模型提取出三类组分:类腐殖质C1(Ex/Em=255(315)/415 nm)、C2(Ex/Em=255(360)/470 nm)及类蛋白C3(Ex/Em=225(280)/340 nm);流域CDOM组成以类腐殖质类物质为主导,秋季类蛋白质类物质占比升高。荧光参数(FI、HIX、BIX)进一步验证了CDOM季节分异机制,夏秋两季都以陆源输入为主,秋季微生物活动贡献增强。研究结果为半干旱流域水质动态监测与面源污染精准管控提供了科学依据。 展开更多

关键词 汾河水库上游流域 有色溶解性有机质(CDOM) 三维荧光光谱(EEM) 荧光区域积分(FRI) 平行因子分析(PARAFAC)

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于元启发式算法优化的新乡市洪水风险评价 被引量：5

3

作者 李红艳 郝景开 +3 位作者 刘大为 张峰 毛立波 王有理 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期104-112,164,共10页

为提高新乡市洪水风险评价模型的评估能力,采用层次分析法(AHP)、逻辑回归(LR)模型、BP神经网络、随机森林(RF)模型以及结合元启发式算法粒子群优化(PSO)的PSO-BP模型和PSO-RF模型6种方法对新乡市进行洪水风险评估,生成包含200个洪水位... 为提高新乡市洪水风险评价模型的评估能力,采用层次分析法(AHP)、逻辑回归(LR)模型、BP神经网络、随机森林(RF)模型以及结合元启发式算法粒子群优化(PSO)的PSO-BP模型和PSO-RF模型6种方法对新乡市进行洪水风险评估,生成包含200个洪水位置的洪水清单图。选择9个洪水影响因子,采用方差膨胀因子分析了洪水影响因子与洪水发生的相关性。利用混淆矩阵和受试者工作特性曲线对比6种洪水风险评估方法的评估能力,最后获得6种方法的洪水风险分布图。结果表明:PSO-RF、PSO-BP模型的评估效果优于单一算法,受试者工作特性曲线下面积分别为0.953、0.947;根据得到的洪水风险分布图,新乡市至少36.5%的地区被列为高度易受洪水影响的地区,耦合元启发式算法后的洪水风险评价模型具有更高精度。 展开更多

关键词 洪水风险评价模型 元启发式算法 洪水风险分布图 受试者工作特性曲线 新乡市

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于FCM-GA灌溉供水管网减压阀布设优化 被引量：2

4

作者 常子峰 李红艳 +3 位作者 史文韬 张峰 崔佳丽 毛立波 《节水灌溉》 北大核心 2024年第5期38-45,共8页

为探究灌溉供水管网中存在的漏损过高以及局部压力过大的问题,提出了一种基于FCM-GA的供水管网减压阀布设优化方法,该方法借助MATLAB、EPANET、MATLAB-EPANET-Toolkit以及PlatEMO平台等工具,对西班牙的BIN管网进行分区布置减压阀并优化... 为探究灌溉供水管网中存在的漏损过高以及局部压力过大的问题,提出了一种基于FCM-GA的供水管网减压阀布设优化方法,该方法借助MATLAB、EPANET、MATLAB-EPANET-Toolkit以及PlatEMO平台等工具,对西班牙的BIN管网进行分区布置减压阀并优化阀后压力,以不同分区方案的成本与降漏效果为控制指标,筛选出最优方案。结果显示:最优方案(分5个区)将整个管网的漏损率降低至7.45%,相较初始管网降低了20.04%,降低的漏损费用可达114€/d,在减压阀服务年限内可收回成本并达到盈利,并实现对整个管网系统的压力管理,提高了管网的稳定性和可靠性,有利于减少管网事故发生。因此,基于FCM-GA的灌溉供水管网减压阀布设优化是一种安全、低成本和高效益的降漏与控压方法,在有效降低灌溉用水费用的同时,可更好地实现节水灌溉。 展开更多

关键词 灌溉供水管网 FCM-GA算法 供水管网分区 漏损控制 减压阀布设优化 压力管理

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同生物炭对堆肥进程、品质以及重金属钝化的影响 被引量：3

5

作者 范远 张慧君 +4 位作者 杜宜春 赵仲鹤 杨成立 周建军 薛达 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期104-110,共7页

为探讨不同性质生物炭对堆肥进程、品质及重金属钝化的影响,将醋糟和鸡蛋壳分别于450和750℃下热解制备生物炭,并将不同温度生物炭与醋糟、猪粪、煤矸石等进行好氧堆肥。结果表明,添加450℃(T1)和750℃生物炭(T2)的处理与不添加生物炭(... 为探讨不同性质生物炭对堆肥进程、品质及重金属钝化的影响,将醋糟和鸡蛋壳分别于450和750℃下热解制备生物炭,并将不同温度生物炭与醋糟、猪粪、煤矸石等进行好氧堆肥。结果表明,添加450℃(T1)和750℃生物炭(T2)的处理与不添加生物炭(T0)相比,分别提前2和5 d进入高温期,最高温度分别提高了6.7和7.5℃,并且加速了种子的萌发和减少了水分损失。堆肥后450℃和750℃生物炭处理氮素养分含量分别较T0增加了2.43%和6.50%;堆肥后,水溶性有机物含量降低,而腐植酸含量显著提高,其中750℃生物炭处理较T0提升了50.89%;并且胡敏酸的含量增加而富里酸含量降低,尤其750℃生物炭处理两种酸的含量变化幅度最大,表明750℃生物炭对堆肥中腐植酸含量变化具有明显促进作用。堆肥后堆体中的主要重金属Zn、Cu的水溶态、弱酸可溶态占比降低,而可氧化态和残渣态占比增加,表明生物炭显著提高了重金属钝化率,且Zn和Cu的钝化效果为T2>T1>T0,说明在堆肥过程中添加高温生物炭有利于重金属的钝化。以上结果表明,醋糟和鸡蛋壳于750℃下热解制备生物炭对堆肥进程、品质及重金属钝化具有更好的促进作用。 展开更多

关键词 鸡蛋壳 醋糟 生物炭 堆肥 腐植酸 重金属形态

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于MCDM-BPNN的城市内涝风险评价及调蓄池选址

6

作者 郝景开 李红艳 +3 位作者 张峰 张翀 毛立波 刘大为 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期214-221,共8页

为建立一套较为完善的城市内涝风险评价体系,并据此确定调蓄池位置,首先,从积水风险、超载风险和边侧进流量3个维度构建评价指标,设计一种包括改进层次分析法(IAHP)、反熵权法(AEW)和优劣解距离法(TOPSIS)的混合多准则决策框架(MCDM);然... 为建立一套较为完善的城市内涝风险评价体系,并据此确定调蓄池位置,首先,从积水风险、超载风险和边侧进流量3个维度构建评价指标,设计一种包括改进层次分析法(IAHP)、反熵权法(AEW)和优劣解距离法(TOPSIS)的混合多准则决策框架(MCDM);然后,将IAHP-AEW-TOPSIS模型分别与IAHP-TOPSIS、AEW-TOPSIS模型对比,通过斯皮尔曼排序相关系数验证排序一致性,通过计算变异系数、相对极差和灵敏度证实IAHP-AEW-TOPSIS模型的性能;最后,结合反向传播神经网络(BPNN),建立MCDM-BPNN模型,并以山西省某一内涝易发区域为例进行验证。结果表明:积水风险对城市内涝风险评价体系的影响最为显著,所占权重为0.46,其次为超载风险,所占权重为0.36;节点位置与连接管道数量很大程度上对该节点的内涝风险产生影响,在管道汇接处或汇流面积较大处内涝出现更为频繁;IAHP-AEW-TOPSIS模型在样本判别方面具有更好的性能;在5年与10年重现期下,MCDM-BPNN模型验证集准确率分别为93.3%和100%,能够准确快速模拟和预测城市洪水;应用案例设置调蓄池后,高、中、低风险节点数量分别为7、9、30和6、19、21,内涝溢流削减效果显著。 展开更多

关键词 多准则决策框架(MCDM) 反向传播神经网络(BPNN) 城市内涝 风险评价 调蓄池

在线阅读 下载PDF 职称材料

GT-GRA-TOPSIS在雨水调蓄池选址及数量优化中的应用

7

作者 李红艳 张翀 +3 位作者 郝景开 崔佳丽 史文韬 毛立波 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期832-840,共9页

【目的】为有效减轻极端暴雨天气造成的城市洪涝问题,开展了对城市雨水排水系统(USDS)中雨水调蓄池(SST)的选址及数量优化的研究。【方法】采用博弈论(GT)思想将层次分析法(AHP)获得的主观权重与改进熵值法(IEVM)获得的客观权重组合赋权... 【目的】为有效减轻极端暴雨天气造成的城市洪涝问题,开展了对城市雨水排水系统(USDS)中雨水调蓄池(SST)的选址及数量优化的研究。【方法】采用博弈论(GT)思想将层次分析法(AHP)获得的主观权重与改进熵值法(IEVM)获得的客观权重组合赋权,并与灰色关联分析(GRA)和逼近理想解排序(TOPSIS)相结合,建立了城市内涝与面源污染风险的定量评估框架。根据各节点的相对接近度确定风险等级,风险较高的节点设置SST,根据积水削减率和总悬浮物(TSS)削减率优化SST的数量。以山西省长治市为例,探讨了该方法在不同降雨重现期时城市内涝和面源污染的控制效果。【结果】GRA-TOPSIS法在5 a和10 a降雨重现期时的综合变异系数分别为0.355和0.361,极值均为0.496,均高于单独GRA或TOPSIS.【结论】GT赋权并耦合GRA-TOPSIS的优化方法采用较少的经济投资可较好地消除城市内涝和面源污染风险,为SST的选址和数量优化提供了新思路。 展开更多

关键词 面源污染 博弈论(GT) 灰色关联分析(GRA) 逼近理想解排序(TOPSIS) 调蓄池选址及数量优化 雨水管理模型(SWMM)

在线阅读 下载PDF 职称材料

预臭氧和臭氧-活性炭滤池工艺去除水中嗅味中试试验

8

作者 马乐洋 李红艳 +3 位作者 杨群 曹红梅 强涛 毛立波 《人民黄河》 北大核心 2024年第S2期77-78,80,共3页

水库水源嗅味的来源主要有二甲基异莰醇(2-MIB)与土臭素(GSM)两种有机物。以2-MIB、GSM为处理对象,利用中试设施对其进行去除,通过预臭氧(O_(3))氧化单元、过氧化氢(H_(2)O_(2))催化氧化O_(3)单元和O_(3)-生物颗粒活性炭(BAC)吸附单元... 水库水源嗅味的来源主要有二甲基异莰醇(2-MIB)与土臭素(GSM)两种有机物。以2-MIB、GSM为处理对象,利用中试设施对其进行去除,通过预臭氧(O_(3))氧化单元、过氧化氢(H_(2)O_(2))催化氧化O_(3)单元和O_(3)-生物颗粒活性炭(BAC)吸附单元等不同处理工艺,对比分析了其去除性能及经济性。结果表明:与单独进行预O_(3)氧化工艺相比,添加H_(2)O_(2)后2-MIB、GSM的去除率均有提升;O_(3)-BAC工艺在去除2-MIB、GSM的过程中,BAC的吸附效应大于O_(3)的氧化效应,添加H_(2)O_(2)催化剂的收益较小;各种处理工艺系统中,H_(2)O_(2)催化O_(3)工艺的最具经济性。 展开更多

关键词 土臭素 二甲基异莰醇 预臭氧工艺 臭氧活性炭滤池工艺 中试研究

在线阅读 下载PDF 职称材料

一锅法木质素基氮硫共掺杂活性炭的制备及其超级电容器和CO_(2)吸附性能研究

9

作者 罗琳 赵子雄 +3 位作者 申熠 史晓凯 崔静磊 张慧荣 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期9094-9101,共8页

随着煤炭等不可再生资源的日益枯竭,生物基替代材料得到了广泛关注,木质素来源广泛,储量巨大,但全球仅有约5%得到了资源化利用。因此本研究采用一步法,以木质素磺酸钠为原料,FeCl_(3)作为活化剂,尿素为氮源,制备了一种分级多孔木质素基... 随着煤炭等不可再生资源的日益枯竭,生物基替代材料得到了广泛关注,木质素来源广泛,储量巨大,但全球仅有约5%得到了资源化利用。因此本研究采用一步法,以木质素磺酸钠为原料,FeCl_(3)作为活化剂,尿素为氮源,制备了一种分级多孔木质素基氮硫共掺杂活性炭,探究其在超级电容器和CO_(2)吸附领域的应用潜力,为木质素的资源化利用提供理论支持。研究发现在6 mol/L KOH为电解液的三电极体系中,AC-1-NS在0.5 A/g的电流密度下具有高达275 F/g的比电容,AC中丰富的孔结构和杂原子决定其优异的电化学性能,掺氮引入的N-5、N-6、N-Q,掺硫引入的-SO x-导致不同AC的比电容产生差距。AC-2-NS的比表面积达到1510 m^(2)/g、微孔率为75.8%,CO_(2)吸附量达到2.86 mmol/g,孔结构和杂原子掺杂共同决定其性能。 展开更多

关键词 木质素磺酸钠 活性炭 超级电容器 CO_(2)吸附

在线阅读 下载PDF 职称材料

温度层结对城市街区流场及污染物扩散影响的数值模拟研究 被引量：2

10

作者 黄晓慧 王红涛 +1 位作者 崔文全 高利珍 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期330-334,341,共6页

采用标准k-ε湍流模型研究了温度层结对三维街区流场和污染物扩散的影响。结果表明,温度层结对街区流场和污染物均有一定影响。随着不稳定性的增加,气流涡旋中心向地面靠近。中性温度层结下,污染物随着街区内的涡旋先向背风侧迁移,然后... 采用标准k-ε湍流模型研究了温度层结对三维街区流场和污染物扩散的影响。结果表明,温度层结对街区流场和污染物均有一定影响。随着不稳定性的增加,气流涡旋中心向地面靠近。中性温度层结下,污染物随着街区内的涡旋先向背风侧迁移,然后主要随气流向下游迁移,很少向上游街区迁移。而不稳定温度层结下,上游街区污染物浓度也随之增加。根据污染物通量分析可知,建筑物顶面污染物的湍流通量均为正值,且随着不稳定性的增加而显著增加,湍流在污染物扩散过程中起着积极的主导作用。建筑物侧面污染物的横向传输主要是由对流运动主导,湍流输送作用相对较小。 展开更多

关键词 城市街区 数值模拟 不稳定温度层结 污染物扩散

在线阅读 下载PDF 职称材料

导入野生罗勒基因的烟草对镉胁迫的耐性与生理响应 被引量：2

11

作者 魏克强 郭婷婷 +1 位作者 宋欣 庞胜喜 《山西农业科学》 2019年第10期1713-1716,1733,共5页

为选育修复污染土壤的植物新种质,通过普通烟草与野生罗勒远缘杂交获得了F2材料,采用水培法分析了亲本及其112个F2单株的幼苗对300μmol/L CdCl2胁迫的耐受性和生理响应。结果表明,亲本罗勒镉的地上部积累量、富集系数和转运系数分别高... 为选育修复污染土壤的植物新种质,通过普通烟草与野生罗勒远缘杂交获得了F2材料,采用水培法分析了亲本及其112个F2单株的幼苗对300μmol/L CdCl2胁迫的耐受性和生理响应。结果表明,亲本罗勒镉的地上部积累量、富集系数和转运系数分别高达178.4 mg/kg,3.25和2.85,分别是亲本烟草78-04的3.8倍、3.7倍和15.8倍;亲本间叶片丙二醛、脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性对镉胁迫的响应存在明显差异。与亲本相比,筛选出的4个F2优良单株对镉的耐受能力表现突出,株高、根长、鲜质量等性状优于亲本植株,其抗氧化和渗透调节水平显著提高。这些差异可能与遗传因素和基因变异有关。 展开更多

关键词 镉 烟草 罗勒 杂交育种 植物修复

在线阅读 下载PDF 职称材料

钠盐活化赤泥-煤矸石酸浸液制备聚合氯化铝 被引量：6

12

作者 王丽娟 燕可洲 +3 位作者 郭志强 赵仲鹤 郭彦霞 程芳琴 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期76-83,103,共9页

以钠盐活化赤泥-煤矸石酸浸所得滤液为原料,通过对其蒸发除钠、碱化聚合等步骤制得聚合氯化铝絮凝剂(PAC)。首先研究了酸浸液中杂质离子浓度对PAC品质的影响,并通过蒸发结晶方式选择性去除杂质离子;随后探究了聚合工艺条件(温度、时间... 以钠盐活化赤泥-煤矸石酸浸所得滤液为原料,通过对其蒸发除钠、碱化聚合等步骤制得聚合氯化铝絮凝剂(PAC)。首先研究了酸浸液中杂质离子浓度对PAC品质的影响,并通过蒸发结晶方式选择性去除杂质离子;随后探究了聚合工艺条件(温度、时间、碱化剂添加速度)对PAC盐基度和Al_(2)O_(3)含量(质量分数)的影响。结果表明,当酸浸液中Na^(+)浓度小于0.5 mol/L时,制得PAC产品的盐基度和Al_(2)O_(3)含量符合GB/T 22627—2022《水处理剂聚氯化铝》的要求;基于NaCl、AlCl_(3)、CaCl_(2)、FeCl_(3)的溶解度差异,可通过蒸发结晶方式选择性除钠,将酸浸液中Na^(+)浓度控制在0.5 mol/L以下;蒸发结晶母液再经适宜的聚合条件(聚合温度为80℃、聚合时间为120 min和碱化剂添加速度为8.0 m L/min),可制得符合GB/T 22627—2022品质要求的PAC产品;采用实际酸浸液制得的PAC用于生活污水处理的效果优于市售絮凝剂,对COD、浊度、UV_(254)的去除效率分别可达85.62%、76.36%和70.31%。 展开更多

关键词 赤泥 煤矸石 蒸发结晶 聚合氯化铝 絮凝性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

辐射技术在塑料加工中的应用研究进展 被引量：11

13

作者 傅垣洪 《合成树脂及塑料》 CAS 北大核心 2018年第2期83-87,93,共6页

辐射技术可以有效地改善塑料的性能,拓展应用领域。其中,辐照交联和辐照接枝是两种最主要的加工技术。从辐照交联和辐照接枝改性两个方面综述了辐射技术在塑料加工中的应用研究进展。我国在此领域的研究虽然取得了一定进展,但距离实际... 辐射技术可以有效地改善塑料的性能,拓展应用领域。其中,辐照交联和辐照接枝是两种最主要的加工技术。从辐照交联和辐照接枝改性两个方面综述了辐射技术在塑料加工中的应用研究进展。我国在此领域的研究虽然取得了一定进展,但距离实际应用还有一定距离。今后应不断加强辐射技术的开发,扩展辐照材料品种,同时加强有关辐照交联和辐照接枝机理的研究,以加快无污染、无公害的辐射技术在塑料加工中的开发和利用。 展开更多

关键词 辐射技术 塑料加工 辐照交联 辐照接枝

在线阅读 下载PDF 职称材料