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混凝土类SRMs修复岩溶水中BTX的动力学及效应
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作者 汤东博 陈余道 +3 位作者 李炜轩 闫雪 杨威 杜柳 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第7期85-93,共9页
原位化学氧化和生物修复联合技术在岩溶地下水污染治理中常受岩溶环境条件的限制,导致药剂与污染物结合时间短、降解效率低,并可能引发二次污染。该研究利用含过硫酸盐(PS)和硝酸盐(NO_(3)^(-))的混凝土类缓释体(SRMs),试图通过缓慢释... 原位化学氧化和生物修复联合技术在岩溶地下水污染治理中常受岩溶环境条件的限制,导致药剂与污染物结合时间短、降解效率低,并可能引发二次污染。该研究利用含过硫酸盐(PS)和硝酸盐(NO_(3)^(-))的混凝土类缓释体(SRMs),试图通过缓慢释放化学氧化剂、电子受体,提高岩溶水中BTX(苯、四苯和二甲苯)的降解效率。研究利用实验室微元体装置营造燃油污染的岩溶水环境,探讨了混凝土类缓释体缓释过硫酸盐和硝酸盐的动力学特征,并评价了该缓释过程对BTX降解和微生物群落结构的影响。实验结果显示:混凝土SRMs具备良好的缓释性能,Korsmeyer-Peppas模型适用于分析其释放过程。NO_(3)^(-)SRMs释放遵循Fickian扩散机制,而PS-SRMs释放遵循扩散侵蚀机制,二者在快速释放阶段的平均释放速率分别为3.69~4.88 mg/(L·d)和36.01~58.55 mg/(L·d)。NO_(3)^(-)SRMs和PS-SRMs能有效去除岩溶水体中BTX组分,添加和不添加沙粒情况下BTX准一级降解速率常数分别为0.093 7~0.144 8 d^(-1)和0.076 3~0.098 7 d^(-1),添加沙粒能有效促进反硝化菌种对BTX的降解,诺卡氏菌属、湖杆菌属在污染物降解中具有优势。研究表明,在岩溶地下水污染治理中使用混凝土类缓释体来提供氧化剂和电子受体是可行的,有助于提高BTX的降解效率。 展开更多
关键词 化学氧化 反硝化作用 缓释材料 燃油 岩溶地下水
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流水条件下Fe^(2+)活化过硫酸盐联合硝酸盐处理岩溶水中汽油BTX的效果
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作者 邓日添 陈余道 +2 位作者 陆仁骞 邓旭 李炜轩 《环境化学》 北大核心 2025年第6期2220-2232,共13页
在地下水燃油污染修复中,基于过硫酸盐(persulfate,PS)的原位化学氧化与生物修复技术联合是一个被倡导的策略.尽管PS可以通过Fe^(2+)活化获得更强的氧化能力,但迄今尚没有Fe^(2+)活化在这种联合修复技术中的研究报道,尤其对于岩溶地下... 在地下水燃油污染修复中,基于过硫酸盐(persulfate,PS)的原位化学氧化与生物修复技术联合是一个被倡导的策略.尽管PS可以通过Fe^(2+)活化获得更强的氧化能力,但迄今尚没有Fe^(2+)活化在这种联合修复技术中的研究报道,尤其对于岩溶地下水环境.为了更好地认识Fe^(2+)活化在PS与生物修复联合技术中的性能和可行性,本文利用充填石灰石和岩溶地下水的箱-柱装置,在流水条件下分3次向箱体瞬时投注汽油各200 mL,开展了硝酸盐还原、PS化学氧化与硝酸盐还原联合、以及单独PS化学氧化条件下处理柱体岩溶地下水中汽油苯、甲苯和二甲苯(简称BTX)的实验研究.硝酸盐、PS和Fe^(2+)的投注浓度分别为50、1700、170 mg·L^(−1),投注流量65.2 mL·h−1,投注方式为连续投注.结果表明:(1)汽油侵入地下水后BTX浓度因持续溶解呈现多峰波动和拖尾特征,且具有甲苯>二甲苯>苯的特征.(2)PS化学氧化联合硝酸盐还原能促进BTX的衰减.在补充硝酸盐条件下,BTX假一级衰减速率常数为0.026—0.070 d−1,平均滞留时间为10.42 d;在停止补充硝酸盐的条件下,BTX假一级衰减速率常数为0.020—0.036 d−1,平均滞留时间为19.65 d.(3)Fe^(2+)活化PS可以有效提高BTX衰减速率,且能与硝酸盐还原作用同时存在.活化和未活化时BTX假一级衰减速率常数分别为0.031—0.070 d−1和0.027—0.052 d−1;硝酸盐还原作用中间产物亚硝酸盐浓度达0.1—2.0 mg·L^(−1).然而,Fe^(2+)活化会更多地消耗PS,活化的有效流程有限,并容易带来氢氧化铁的沉积和总铁浓度的升高.(4)石灰石的pH缓冲作用使得水中pH值接近中性,变化范围为6.86—7.59,但PS化学氧化作用会使得水体中Ca^(2+)和HCO_(3)−含量升高.该研究表明,Fe^(2+)活化PS在与硝酸盐联合修复技术中具有潜在的可行性,能够促进岩溶地下水环境中汽油BTX的有效降解,但对水环境的影响需要进一步研究. 展开更多
关键词 燃油污染 过硫酸盐 硝酸盐 Fe^(2+)活化 岩溶地下水.
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岩溶区与非岩溶区土壤有机碳、养分及特征元素对比 被引量:8
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作者 方芳 靳振江 +8 位作者 李强 孙德伟 蒙芳艳 汤华峰 黄炳富 李敏 张煜 张歆 冯行积 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第3期550-556,共7页
研究岩溶区与非岩溶区土壤有机碳及其与养分之间的关系异同,有利于揭示岩溶区土壤有机碳的积累机制。以广西桂林毛村岩溶试验场为采样点,采集岩溶区、混合区和非岩溶区典型水稻田、柑橘园和玉米地的表层土壤,采用常规方法测定土壤有机... 研究岩溶区与非岩溶区土壤有机碳及其与养分之间的关系异同,有利于揭示岩溶区土壤有机碳的积累机制。以广西桂林毛村岩溶试验场为采样点,采集岩溶区、混合区和非岩溶区典型水稻田、柑橘园和玉米地的表层土壤,采用常规方法测定土壤有机碳、养分和特征元素含量并分析它们之间的相关性。结果显示,3种土地利用方式下,岩溶区土壤有机碳、全氮、pH和交换性Ca^(2+)均显著高于非岩溶区。岩溶区水稻田中土壤溶解性有机碳和碱解氮含量显著低于非岩溶区,而土壤阳离子交换量和交换性Mg^(2+)却显著较高。但是,这4个指标在柑橘园和玉米地中无显著差异。统计结果显示,3种土地利用方式下,土壤全氮含量与土壤有机碳含量呈极其显著正相关(p<0.01);就水稻田土壤而言,土壤有机碳与阳离子交换量和交换性Ca^(2+)分别呈极其显著正相关(p<0.01)和显著正相关(p<0.05)。以上研究结果表明:较高pH、全氮和交换性Ca^(2+)含量是维持岩溶区较高土壤有机碳含量的重要因素,而3种土地利用方式中水稻田土壤有机碳积累量最高。 展开更多
关键词 土壤 有机碳 养分 土地利用方式 岩溶区 非岩溶区
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漓江上游基于鱼类生物完整性指数的河流健康评价体系构建与应用 被引量:7
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作者 朱召军 吴志强 +3 位作者 黄亮亮 师瑞丹 胡祎祥 黄健 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第3期533-538,共6页
2013年4月—2014年1月分季度对漓江上游22个采样点采集鱼类数据,建立基于鱼类生物完整性指数(IBI)的河流健康评价体系。本研究共采集鱼类9 508尾,共计72种,隶属于4目15科51属,且漓江上游鱼类群落结构的季节性差异不显著(P〉0.05),因... 2013年4月—2014年1月分季度对漓江上游22个采样点采集鱼类数据,建立基于鱼类生物完整性指数(IBI)的河流健康评价体系。本研究共采集鱼类9 508尾,共计72种,隶属于4目15科51属,且漓江上游鱼类群落结构的季节性差异不显著(P〉0.05),因此,采用夏季鱼类数据来评价漓江上游河流的健康。将22个候选指标经过分布范围、判别能力及相关性筛选之后,最终确定漓江上游鱼类IBI指标体系:即鱼类总物种数(M1)、Shannon-Wiener多样性指数(M7)、中下层鱼类占总类数的比例(M11)、肉食性鱼类数量比例(M14)、耐受性鱼类占总类数的比例(M22)5个参数指标。采用1、3、5赋值法计算各采样点IBI值,并将河流健康等级划分为:健康(IBI〉40)、一般(IBI=27-40)、较差(IBI=13-27)、极差(IBI〈13)和无鱼5个等级。结果显示,在漓江上游22个采样点中,10个采样点为健康,8个采样点为一般,4个采样点为较差;小溶江、川江、六洞河大部分河段处于健康或一般,黄柏江为较差。Pearson相关性分析结果显示:IBI值与溶解氧含量呈显著正相关。 展开更多
关键词 鱼类 生物完整性指数(IBI) 河流健康 漓江
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木质生物质化学组分的碳释放产物特征和反硝化利用程度 被引量:1
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作者 祖凌鑫 胡荣庭 +2 位作者 李鑫 陈余道 陈广林 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期1332-1342,共11页
木质生物质具有复杂的化学组分和结构,用作硝酸盐污染治理的碳源时,常出现反硝化速率缓慢和有机物残留。选择碎木作为原料,采用化学法逐级去除主要组分木质素(RL)和半纤维素(AF),获取的组分进行碳释放,释放溶液用于反硝化,拟合了碳释放... 木质生物质具有复杂的化学组分和结构,用作硝酸盐污染治理的碳源时,常出现反硝化速率缓慢和有机物残留。选择碎木作为原料,采用化学法逐级去除主要组分木质素(RL)和半纤维素(AF),获取的组分进行碳释放,释放溶液用于反硝化,拟合了碳释放动力学特征,测定了碳释放和反硝化产物的碳、氮类指标和光谱特征值。结果表明,碎木去除木质素后在1732和1251 cm^(-1)处的红外吸收峰消失。RL和AF的释碳速率分别为天然碎木(NW)的1.8倍和1.2倍,NW的速率为0.11 mg·g^(-1)·d^(-1)。碳释放过程符合二级反应动力学(相关系数R2>0.90)和Ritger-Peppas动力学(R2>0.98)特征。碳释放产物可被反硝化利用的效率为26.5%~49.7%,其中NW组最低,去除硝酸盐的碳氮比为1.0~1.5,残留有机物的腐殖化程度较低,主要为类酪氨酸。 展开更多
关键词 污染 生物质 动力学 反硝化 化学组分 碳释放
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