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氯化镁改性煤矸石除氟工艺和机理研究
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作者 赵丽 周王旭 +5 位作者 张庆 邢明飞 许峰 孔伟芳 刘亦菲 秦光宇 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第9期111-119,共9页
【背景】随着工业的迅速发展,废水排放量逐年增加,水中氟含量也不断上升,使用天然材料和工业废弃物除氟已成为当前热门课题。煤矸石是我国排放量最大的工业废弃物之一,由于其含有较多黏土矿物,通过改性可有效改善孔隙结构,从而显著提升... 【背景】随着工业的迅速发展,废水排放量逐年增加,水中氟含量也不断上升,使用天然材料和工业废弃物除氟已成为当前热门课题。煤矸石是我国排放量最大的工业废弃物之一,由于其含有较多黏土矿物,通过改性可有效改善孔隙结构,从而显著提升其吸附性能以达到高效去除水中氟化物的效果。【方法】以河南能源化工集团有限公司典型矿区的煤矸石和200 mg/L高浓度含氟废水为研究对象,通过单因素实验确定煤矸石改性条件,结合扫描电镜、有机元素分析等表征分析,综合研究改性煤矸石对氟化物的吸附规律和除氟机理。【结果和结论】原矸石与MgCl2按1∶0.25质量比均匀混合,在450℃下焙烧1.5 h制成煤矸石除氟材料,在投料比20∶1、温度25℃、转速120 r/min的条件下进行振荡吸附实验,去除率最高可达94.451%。结合表征分析发现,改性煤矸石对F−的吸附作用主要包括静电作用、氢键作用、离子交换和沉淀络合作用,改性后的煤矸石内部出现水镁石峰,同时,云母类物质和部分高岭石转化为无定形硅铝化合物,部分高岭石转化为伊利石,增强了矸石内部的静电吸附作用和离子交换作用,吸附F−后的煤矸石内部出现的氟化铍说明改性煤矸石对氟化物有吸附作用。煤矸石整体形貌更为疏松,比表面积增加,金属氧化物相对含量稍增大,这有利于金属氧化物通过沉淀络合作用和氢键作用去除水中F−。研究成果可为煤矸石制备水处理剂处理废水提供重要的理论依据。 展开更多
关键词 矿井水 高氟废水 热改性 氯化镁 煤矸石基吸附剂 工艺优化 除氟机理
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河南沿黄核心区城市生态地质环境承载力变化分析
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作者 吴冰洁 文广超 +2 位作者 陈俊 冯雅杰 邓晓颖 《水资源保护》 北大核心 2025年第4期144-150,共7页
选取2005年、2010年、2015年和2020年遥感影像,融合区域气象、地质和社会经济等相关数据,结合已有的研究成果和野外实地调研情况,综合运用图像分类、遥感反演、地统计分析等方法,选取18个指标构建了ED-GRA-TOPSIS模型,分析了河南沿黄核... 选取2005年、2010年、2015年和2020年遥感影像,融合区域气象、地质和社会经济等相关数据,结合已有的研究成果和野外实地调研情况,综合运用图像分类、遥感反演、地统计分析等方法,选取18个指标构建了ED-GRA-TOPSIS模型,分析了河南沿黄核心区城市生态地质环境承载力的时空特征。结果表明:2005—2020年研究区生态地质环境承载力除郑州市外,其他各市均有所提升,但总体水平不高,介于0.302 1~0.593 1之间,生态地质环境所能承受人类活动阈限有所增长;生态地质环境承载力变化的区域主要为开封、濮阳和洛阳市,能源、工业发展和沿黄生态建设对该区域承载力影响深远;生态环境子目标层和社会经济环境子目标层的变化对生态地质环境承载力影响较大,生态地质环境承载力变化对人类活动较为敏感。 展开更多
关键词 河南沿黄核心区 城市发展 生态地质环境承载力 ED-GRA-TOPSIS模型
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煤矿固体废弃物理化特征及生态环境影响研究 被引量:6
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作者 邵龙义 张亚星 +5 位作者 耿苏倩 杨书申 王佟 宋晓焱 刘君霞 郑继东 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期653-667,共15页
煤矿固体废弃物是煤炭开采、洗选和利用过程中产生的一种工业固体废弃物。我国煤矿固体废弃物虽然利用率逐年上升,但现阶段的堆存量仍然很大,它不仅侵占土地资源,还会造成严重的环境污染。本文通过系统检索知网、Web of Science和Google... 煤矿固体废弃物是煤炭开采、洗选和利用过程中产生的一种工业固体废弃物。我国煤矿固体废弃物虽然利用率逐年上升,但现阶段的堆存量仍然很大,它不仅侵占土地资源,还会造成严重的环境污染。本文通过系统检索知网、Web of Science和Google Scholar数据库,收集了2014—2024年间关于煤矿固体废弃物理化特征及生态环境影响方面的研究文献,综合分析发现,煤矿固体废弃物对环境的影响主要表现在:①煤矿固体废弃物在堆存过程中产生的多环芳烃、SO_(2)等气体和细颗粒物,会对大气产生污染;②煤矿固体废弃物中的重金属在淋滤过程中会污染周围地下水;③煤矿固体废弃物中的Cd、Cr、Hg等重金属元素会通过风化、浸出等过程向周围土壤迁移释放,造成严重的重金属污染。基于安全、环保、监测等相关规定,结合目前综合利用和处理现状,提出了今后煤矿固体废弃物的研究重点。 展开更多
关键词 煤矿固体废弃物 多环芳烃 重金属 环境效应 毒理学效应
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河南平顶山矿区含煤地层沉积环境及其对煤系气成藏的控制
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作者 李延河 王保玉 +3 位作者 刘顺喜 倪小明 王娟 胡斌 《古地理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1420-1434,共15页
近几年来,河南省平顶山矿区煤系气勘探开发取得了新突破,采动井、采空井和预抽井的单井日抽采量分别达到40500 m^(3)、20000 m^(3)和4500 m^(3)。为了查明煤系气生成与赋存的沉积背景,本次工作采用地层学与沉积学的研究方法,开展了精细... 近几年来,河南省平顶山矿区煤系气勘探开发取得了新突破,采动井、采空井和预抽井的单井日抽采量分别达到40500 m^(3)、20000 m^(3)和4500 m^(3)。为了查明煤系气生成与赋存的沉积背景,本次工作采用地层学与沉积学的研究方法,开展了精细的地层、沉积特征和沉积序列以及气测录井资料分析,从而揭示出本区主要含煤地层山西组和下石盒子组中煤系气(煤层气、页岩气和致密砂岩气)生成与赋存的沉积环境,也就是潮坪上的泥炭沼泽(泥炭坪)、三角洲分流间湾沼泽和分流河道沉积环境控制了煤系气的成藏。基于地层沉积特征在垂向上的变化规律,划分出9种不同沉积环境的沉积序列类型,并在综合分析的基础上,提出了平顶山矿区山西组—下石盒子组煤系气赋存的沉积环境模式。研究还表明,区内煤系气含量变化及区域分布特征不仅与滨岸潮坪沼泽、三角洲分流河道砂体和分流间湾沼泽的时空变化密切相关,而且还与储集层厚度变化相关。该成果可为今后平顶山地区煤系气勘探开发井的设计、部署与施工提供科学依据。同时,对华北地区相同含煤地层的煤系气开发也具有重要借鉴意义。 展开更多
关键词 煤系气开发 地质勘探 含煤地层 山西组 下石盒子组 平顶山矿区
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平顶山东部矿区煤系气资源量估算及有利开发层段预测 被引量:2
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作者 李延河 倪小明 +1 位作者 王保玉 赵锦程 《大庆石油地质与开发》 北大核心 2025年第2期147-155,共9页
近年的勘探开发实践已经证实平顶山矿区煤系气资源潜力巨大,但煤系气富集规律不清、有利区分布不明的问题制约了平顶山矿区煤系气勘探开发的快速推进。以平顶山东部矿区为例,从煤系气赋存地质条件、煤储层物性特征出发,剖析煤系气富集特... 近年的勘探开发实践已经证实平顶山矿区煤系气资源潜力巨大,但煤系气富集规律不清、有利区分布不明的问题制约了平顶山矿区煤系气勘探开发的快速推进。以平顶山东部矿区为例,从煤系气赋存地质条件、煤储层物性特征出发,剖析煤系气富集特征,提出有利层段优选模型。结果表明:二1煤层和四2煤层的平均实测含气量分别为12.36和9.77 m^(3)/t,平均含气量梯度分别为2.56和1.60 m^(3)/(t·hm);二煤段、三煤段和四煤段的平均实测全烃值分别为0.39%、1.04%和0.85%,含煤岩系的含气量随全烃值的增加呈线性增大;平顶山东部矿区的煤系气总资源量为214.20×10^(8) m^(3),资源丰度为2.15×10^(8) m^(3)/km^(2);在区域分布上,首山一矿煤系气的总资源量最高,平煤八矿和十三矿中等,平煤十矿较低;垂向上,二煤段煤系气总资源量最高,四煤段次之,三煤段最小;研究区的有利指数为0.005~0.475,平均为0.172,煤系气开发有利层段3个,较有利层段5个,不利层段4个;区域上的优先开发顺序依次为首山一矿、平煤十矿、平煤十三矿和平煤八矿,垂向上的优先开发层段依次为二煤段、四煤段和三煤段。研究成果可为平顶山东部矿区煤系气有利开发层段的优选提供地质依据。 展开更多
关键词 煤系气 含气量 资源量 有利层段 平顶山矿区
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晋城市沁河流域秋季浮游动物群落结构特征及其与环境因子的关系
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作者 李艳利 李艳粉 +2 位作者 李林霞 高梦蝶 王明仕 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期151-159,共9页
目的为了摸清晋城沁河流域浮游动物的空间分布及关键驱动因子,方法于2020年10—11月对山西省晋城市沁河和丹河的61个采样点的浮游动物和环境因子进行调查分析。结果鉴定出浮游动物4门37种,其中,轮虫动物和原生动物种类数较多,分别占总... 目的为了摸清晋城沁河流域浮游动物的空间分布及关键驱动因子,方法于2020年10—11月对山西省晋城市沁河和丹河的61个采样点的浮游动物和环境因子进行调查分析。结果鉴定出浮游动物4门37种,其中,轮虫动物和原生动物种类数较多,分别占总物种数的48.6%和32.4%。沁河干流和支流丹河共有优势物种2种,分别为普通表壳虫、球形砂壳虫;差异优势物种3种,分别为沁河干流的长圆砂壳虫和丹河的英勇剑水溞和无节幼体;沁河晋城段浮游动物密度为0.4~16 ind./L,以原生动物居多,生物量为0.01~164.02μg/L,以桡足类居多;丹河中下游浮游动物密度和生物量最高;沁河晋城段浮游动物Shannon-Wiener(H′)多样性指数为0.28~2.94,均值1.28;丹河中上游点位和沁河大多点位属于α-中污染型水平,物种的优势种主要普通表壳虫和球形砂壳虫。丹河下游点位属于β-中污染水平,对应的优势物种为英勇剑水溞和无节幼体。典范对应分析结果表明:沁河晋城段浮游动物的主要驱动因子为氯离子、总氮、硝酸盐和水温。原生动物门的普通表壳虫、球形砂壳虫和长圆砂壳虫等优势种主要受硝酸盐、氨氮与化学需氧量影响,桡足类的英勇剑水溞和无节幼体与氯离子和硫酸盐显著正相关。为了阻止和缓解沁河晋城段持续退化,应减少化肥、采矿、化学材料制造的废水的排放以及增加河岸带林地和草地的比例等。结论研究结果可为晋城市沁河流域水环境质量评价和水资源合理利用与保护提供参考。 展开更多
关键词 浮游动物 优势种 环境因子 典范对应分析
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下珠江三角洲平原生物遗迹特征及对古环境的指示
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作者 王媛媛 张亚斌 +1 位作者 王晓波 张国成 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第3期13-25,共13页
下珠江三角洲平原受河流和海洋共同影响,生物种类繁多且对环境响应灵敏,在一定程度上反映了沉积环境特征。通过使用三维重构技术,对研究区内不同微环境中的生物遗迹组成进行了精细研究,对沉积环境中的盐度、粒度、浑浊度、TOC等因素进... 下珠江三角洲平原受河流和海洋共同影响,生物种类繁多且对环境响应灵敏,在一定程度上反映了沉积环境特征。通过使用三维重构技术,对研究区内不同微环境中的生物遗迹组成进行了精细研究,对沉积环境中的盐度、粒度、浑浊度、TOC等因素进行了分析。结果如下:(1)研究区内造迹生物有甲壳类动物螃蟹、环节动物沙蚕、双壳类动物河蚬、弹涂鱼以及鸟类等,其中甲壳类螃蟹和环节动物沙蚕为主要造迹生物。(2)研究区内主要生物遗迹有双壳类动物河蚬的进食迹、居住迹,甲壳类动物螃蟹的居住迹和爬行迹,环节动物沙蚕的居住迹,弹涂鱼的居住迹和爬行迹等,垂向潜穴主要呈I型、L型、Y型和U型。(3)研究区内潜穴形态与Arenicolites、Cylindrichnus、Diplocraterion、Ophiomorpha、Palaeophycus、Skolithos等遗迹化石进行了类比分析,并与Skolithos遗迹相存在相似之处。研究了下珠江三角洲平原生物遗迹组成及分布特征,绘制了生物及遗迹分布图,确定了下珠江三角洲平原的遗迹学特征,为下三角洲古遗迹学和古沉积环境提供了现代实证。 展开更多
关键词 遗迹学 沉积环境 下三角洲平原 珠江三角洲
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生态环境修复方案的模糊-改进AHP评价——以盘石头水库为例
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作者 李建林 胡兴文 +3 位作者 张钰锋 邓晓颖 齐玉峰 郝成元 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期134-141,共8页
生态环境修复方案的可行性论证与修复效果评价是生态环境修复工程的重要内容,对生态环境修复工程的设计及建设具有重要指导意义。目的为确定生态环境修复方案可行性和修复的综合效果,以盘石头水库为例,对该水库生态修复方案进行综合评... 生态环境修复方案的可行性论证与修复效果评价是生态环境修复工程的重要内容,对生态环境修复工程的设计及建设具有重要指导意义。目的为确定生态环境修复方案可行性和修复的综合效果,以盘石头水库为例,对该水库生态修复方案进行综合评价研究。方法首先,参照OECD(Organization for Economic Cooperation and Development)模型,构建由生态效益、景观效益、社会效益、维护管理共4个准则层和18个评价子指标组成的盘石头水库生态环境修复方案可行性和修复效果评价体系;其次,通过最优传递矩阵对层次分析法的权重计算进行改进,对构建的评价指标体系进行权重的计算;最后,将改进AHP与模糊综合评价方法相结合,对盘石头水库生态修复方案进行综合评价。结果结果表明,在盘石头水库生态环境修复方案中最重要的准则层指标是生态效益;在选取的18个评价子指标中,物种多样性、观赏价值、改善城市形象和降低灾害这4个指标的权重较大;所评价的鹤壁市盘石头水库生态环境修复方案的修复效果为优,方案可行。结论模糊-改进AHP法为生态环境修复及其方案可行性的评价提供了一种新的、更有效的方法。 展开更多
关键词 盘石头水库 生态环境修复方案 最优传递矩阵 改进层次分析法 模糊综合评价
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珠江三角洲平原螃蟹遗迹特征及其对古环境的指示意义
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作者 王媛媛 张亚斌 勾松林 《古地理学报》 北大核心 2025年第3期667-683,共17页
螃蟹是生态环境工程师,可以灵敏反映和改造其所在的沉积和生态环境。珠江三角洲平原地区沉积环境复杂,螃蟹种类多样且数量丰富,但区域内不同种类螃蟹的分布和组成特征及其对古环境的指示意义尚缺乏研究。本文在珠江三角洲平原选取92个... 螃蟹是生态环境工程师,可以灵敏反映和改造其所在的沉积和生态环境。珠江三角洲平原地区沉积环境复杂,螃蟹种类多样且数量丰富,但区域内不同种类螃蟹的分布和组成特征及其对古环境的指示意义尚缺乏研究。本文在珠江三角洲平原选取92个采样点进行水样、土样采集,个别采样点进行生物潜穴的取心,同时观察和拍照记录各个采样点螃蟹遗迹的分布与特征,利用盐度、粒度分析、CT扫描和三维重构等方法对沉积环境和螃蟹遗迹进行研究。结果表明:(1)珠江三角洲平原主要生活的螃蟹有方蟹总科相手蟹属无齿东方相手蟹、中华东方相手蟹和沙蟹总科沙蟹属丽彩拟瘦招潮等,它们形成的遗迹包括足辙迹、觅食迹、排泄迹、潜穴等,潜穴形状大多为I形、J形,还有少量Y形。(2)螃蟹遗迹主要分布在受潮汐影响的潮间带位置,其中河口区域螃蟹遗迹的丰度最高,分流河道和滨海湿地相对较少。(3)类比发现,螃蟹遗迹的形态特征和沉积环境与遗迹化石Psilonichnus类似,主要分布在潮间带的坚固地面环境中,与螃蟹遗迹相关的遗迹相为Glossifungites相、Psilonichnus相和Skolithos相。该研究不仅补充了珠江三角洲平原的现代沉积学资料,而且还揭示出螃蟹遗迹对古环境的指示意义,为地质学和生态学研究提供了重要线索和依据。 展开更多
关键词 现代生物遗迹 遗迹学 螃蟹 遗迹化石 珠江三角洲
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煤矿井下三维透明地质环境建设探索
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作者 文广超 王一博 +3 位作者 冯雅杰 周彦斌 张一帆 赵梦余 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期71-80,共10页
目的为推进智慧矿山建设,保障掘进条件可视、可预、可控,实现煤炭安全精准回采,方法基于矿井钻探、物探、测绘、观测等相关数据,以地质学和地统计学为基础,考虑煤矿井下地质要素特征,综合运用数据标准化、三维建模、可视化表达、统计分... 目的为推进智慧矿山建设,保障掘进条件可视、可预、可控,实现煤炭安全精准回采,方法基于矿井钻探、物探、测绘、观测等相关数据,以地质学和地统计学为基础,考虑煤矿井下地质要素特征,综合运用数据标准化、三维建模、可视化表达、统计分析等技术手段,从煤矿井下地质要素三维建模与可视化、断层识别与可视化、井巷工程可视化3个方面开展研究。建立矿井地质大数据中心,制定煤矿井下透明地质环境动态可视化建设方案;构建三维地质动态模型,实现关键地质体及工作面透明化;提出基于钻孔、地形、剖面、井巷等数据的隐伏小断层识别方法,建立小断层识别模型,实现小断层自动识别及可视化;自主研发矿井地质环境三维可视化平台,并对以上成果进行案例验证,结果结果表明,地质要素三维可视化结果与实际揭露情况吻合较好,可以反映岩层、煤层、断层的空间展布特征,实现了煤矿井下地质环境的实时动态更新,能够较为准确地识别3 m以下小断层。结论研究结果可为煤矿安全生产提供技术支撑。 展开更多
关键词 煤矿 三维可视化 透明地质 地质环境 钻孔
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猪粪水热处理产物对土壤性质及小白菜生长的影响
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作者 杨英 包兴幸 +1 位作者 赵彦琦 翟梓萌 《黑龙江农业科学》 2025年第1期76-85,共10页
为探讨猪粪废弃物资源化利用途径,将不同温度处理下的水热产物作为添加剂,对土壤进行培养研究其特性变化,通过小白菜种植试验验证不同温度处理下猪粪水热产物对土壤的改良效果。结果表明,与CK相比,土壤培养49 d时,各猪粪水热产物处理均... 为探讨猪粪废弃物资源化利用途径,将不同温度处理下的水热产物作为添加剂,对土壤进行培养研究其特性变化,通过小白菜种植试验验证不同温度处理下猪粪水热产物对土壤的改良效果。结果表明,与CK相比,土壤培养49 d时,各猪粪水热产物处理均显著降低了pH,且碱解氮、有效磷、速效钾、有机质及EC显著提升,其中ZF180处理组提升最为明显,碱解氮、有效磷、速效钾、有机质及EC分别提高了29.10%、61.78%、22.94%、20.31%和25.70%。种植60 d时,小白菜产量、生物量、株高、单株叶面积、根长都有所提高,其中ZF180处理组小白菜的生长性状表现最好,与CK对照组相比,分别增加了225.17%、225.39%、61.50%、104.78%和90.67%。因此,180℃水热处理温度是猪粪废弃物水热处理资源化利用的最适温度。 展开更多
关键词 猪粪废弃物 水热产物 温度 土壤性质 小白菜
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基于CRISPR/Cas系统的生物传感器在环境分析中的应用进展 被引量:2
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作者 张毅波 马明 +1 位作者 王明仕 常天俊 《环境化学》 北大核心 2025年第3期805-819,共15页
CRISPR/Cas可改造为靶核酸刺激-响应的传感系统,可视为集“分子识别与信号输出”一体的生物传感器,目前在核酸即时诊断中已得到广泛应用.鉴于该系统具有成熟、可靠和可扩展的优点,研究人员尝试将其用于环境分析领域的非核酸分析物检测,... CRISPR/Cas可改造为靶核酸刺激-响应的传感系统,可视为集“分子识别与信号输出”一体的生物传感器,目前在核酸即时诊断中已得到广泛应用.鉴于该系统具有成熟、可靠和可扩展的优点,研究人员尝试将其用于环境分析领域的非核酸分析物检测,已开发了一系列具有应用前景的便携式设备.然而,如何将非核酸靶标信息转换为核酸信息仍存在挑战,这限制了CRISPR/Cas系统在环境分析中的应用推广.为此,本文综述了CRISPR/Cas系统在重金属离子和阴离子、新污染物、农药与真菌毒素以及有害细菌等非核酸靶标检测中的应用进展,重点介绍了构筑非核酸靶标信息转换元件的策略,以期为推进该系统在环境分析中的应用提供支持. 展开更多
关键词 CRISPR/Cas 新污染物 核酸适体 RNA-cleaving DNAZYME 生物传感器.
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基于侵蚀循环理论的河南省降雨型地质灾害易发性分区
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作者 周彬 谢洪波 文广超 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第4期92-101,共10页
三面环山、西高东低的地貌格局以及较为集中的降雨期,使得河南省由降雨侵蚀引发的地质灾害具有明显的时空分布特征。为有效地做好区域降雨型地质灾害的防灾减灾工作,基于侵蚀循环理论及流域系统稳定性判断的超熵模型,利用地理信息处理技... 三面环山、西高东低的地貌格局以及较为集中的降雨期,使得河南省由降雨侵蚀引发的地质灾害具有明显的时空分布特征。为有效地做好区域降雨型地质灾害的防灾减灾工作,基于侵蚀循环理论及流域系统稳定性判断的超熵模型,利用地理信息处理技术,对河南省降雨型地质灾害易发性进行分区。结果表明:降雨型地质灾害易发区主要分布在河南省山地丘陵地区;其中极高易发区和高易发区都主要分布在豫北太行山山地丘陵区,豫西崤山、熊耳山、伏牛山、嵩山、外方山山地丘陵区以及豫南桐柏山、大别山山地丘陵区;中易发区在崤山和大别山地区分布较少,在其他山地地区分布零散,在南阳盆地周围分布相对集中;低易发区在伊河、洛河、北汝河流域分布稍多,在其他山地地区分布数量极少。2019年以前,河南省已发生的4899处地质灾害中,共有4575处灾害点分布在文中划分的不同地质灾害易发性分区内。其中,极高易发区范围内的灾害点占总数的63.23%,高易发区和中易发区范围内的灾害点共占总数的34.29%,低易发区范围内灾害点占总数的2.48%。易发性分区结果与地质灾害空间分布具有很高的吻合度,说明利用超熵值对降雨型地质灾害的评价分区结果与实际情况相符合,可以用来指导区域防灾减灾工作。 展开更多
关键词 侵蚀循环 超熵 降雨型地质灾害 易发性分区
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豫西中元古界龙家园组一段硅质岩成因及环境响应 被引量:1
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作者 李倩倩 郑德顺 +1 位作者 孙风波 王昕 《现代地质》 北大核心 2025年第2期294-311,共18页
不同地质历史时期硅质岩发育成因复杂,其硅质来源受到微生物、陆源碎屑、海水条件、火山热液等多种因素影响,硅质岩对构造演化阶段沉积环境具有重要的指示意义。前寒武纪海洋中溶解二氧化硅浓度较高,但所涉及的二氧化硅来源和硅质沉积... 不同地质历史时期硅质岩发育成因复杂,其硅质来源受到微生物、陆源碎屑、海水条件、火山热液等多种因素影响,硅质岩对构造演化阶段沉积环境具有重要的指示意义。前寒武纪海洋中溶解二氧化硅浓度较高,但所涉及的二氧化硅来源和硅质沉积物的形成过程,以往研究对华北克拉通南缘硅质岩认识较少。豫西中元古界官道口群龙家园组一段硅质岩类型多样,发育连续。本文基于其岩石学特征,结合主微量元素分析,对龙一段硅质岩的硅质来源、形成过程及其机制等进行研究。结果表明:龙一段硅质岩在剖面上均匀分布,按形态可分为纹层-条带状、变形层状、结核-团块状和菊花状。地球化学组分中Al/(Al+Fe+Mn)值判别图解及Ce/Ce^(*)、Eu/Eu^(*)值综合分析硅质组分具有热液与海洋溶解硅的两种来源。硅质岩经历了沉积期、早成岩期和成岩期三个阶段形成过程:在沉积期阶段,海水中的硅质组分主要以硅质胶体形式沉积;在早成岩期阶段,尚未固结的硅质沉积物在重力作用下聚集于低洼地带,并在风暴等外力作用下形成一些风暴成因硅质岩;在成岩期阶段,硅质沉积物受到成岩压实作用逐渐固结,地形平缓处形成层状硅质岩,在低洼处形成团块状硅质岩。龙家园组一段硅质岩记录了中元古代华北克拉通南缘的沉积环境特征,指示该时期豫西地区处于相对开放的浅海环境,沉积环境稳定,有利于硅质的富集与保存。 展开更多
关键词 硅质岩 硅质来源 硅质岩成因 豫西地区 中元古界
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半胱氨酸和Cu^(2+)强化Fe^(3+)/H_(2)O_(2)体系处理焦化废水
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作者 姜凤成 徐潇 +9 位作者 邱瑶 张传兵 王璐瑶 冯茜茜 王杰 孟红旗 冯智 郭发扬 李艳利 王明仕 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第2期76-87,共12页
针对水质复杂、毒性组分多且厌氧生物处理困难的焦化废水,该文采用半胱氨酸(Cys)和Cu^(2+)强化Fe^(3+)/H_(2)O_(2)体系进行处理,结合COD、挥发酚、BOD/COD(B/C)等指标分析对废水可生化性的提高效果。通过探究反应过程中Fe^(2+)/Fe^(3+)... 针对水质复杂、毒性组分多且厌氧生物处理困难的焦化废水,该文采用半胱氨酸(Cys)和Cu^(2+)强化Fe^(3+)/H_(2)O_(2)体系进行处理,结合COD、挥发酚、BOD/COD(B/C)等指标分析对废水可生化性的提高效果。通过探究反应过程中Fe^(2+)/Fe^(3+)含量、Cu^(2+)/Cu^(+)含量、H_(2)O_(2)和Cys的剩余量变化,以及活性物种的鉴定揭示了Fe^(3+)/Cu^(2+)/Cys/H_(2)O_(2)体系处理焦化废水的机理。结果表明:Cys和Cu^(2+)强化Fe^(3+)/H_(2)O_(2)体系处理后COD和挥发酚去除率相比于Fe^(3+)/H_(2)O_(2)体系分别提高了15.4%、13.6%,且药剂添加量越多,Fe^(3+)/Cu^(2+)/Cys/H_(2)O_(2)体系对焦化废水的处理效果越好;通过B/C的变化发现焦化废水的可生化性得到了明显的提高,结合厌氧微生物处理后COD、挥发酚及毒性抑制物质的变化发现,焦化废水中以酚类为代表的生物毒害物质含量大幅度削减,可见Fe^(3+)/Cu^(2+)/Cys/H_(2)O_(2)体系可通过降低废水的毒性从而提高其可生化性;反应初期Cys将Fe^(3+)、Cu^(2+)迅速还原为Fe^(2+)、Cu^(+)并产生大量HO·攻击焦化废水中的有机污染物,随着反应的进行,Cu^(2+)则通过与酚类污染物氧化降解产生的还原性中间产物快速反应,从而提高Fe^(3+)向Fe^(2+)还原的速率,进而进一步促进了Fe^(3+)/Cu^(2+)/Cys/H_(2)O_(2)体系对焦化废水的处理效果。该文证实了利用Cys和Cu^(2+)强化Fe^(3+)/H_(2)O_(2)体系处理焦化废水的可行性,揭示了强化机理,有利于后续生化处理的稳定运行。 展开更多
关键词 Fe^(3+) Cu^(2+) 半胱氨酸 芬顿氧化 焦化废水
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基于随机森林算法的巩义市地质环境承载力评价
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作者 包峻帆 陈婕 +8 位作者 杨文涛 杨泽强 侯文青 陈恪 袁野 杨明权 景斐媛 刘哲 张媛媛 《人民黄河》 北大核心 2025年第1期110-117,共8页
以黄河中下游典型地质环境脆弱区河南巩义市为例,综合运用遥感地表形变监测技术、随机森林方法、GIS技术等,选取涵盖地貌环境、地质环境、生态环境和社会环境4个方面的共20个评价指标,建立了研究区地质环境承载力评价指标体系,采用层次... 以黄河中下游典型地质环境脆弱区河南巩义市为例,综合运用遥感地表形变监测技术、随机森林方法、GIS技术等,选取涵盖地貌环境、地质环境、生态环境和社会环境4个方面的共20个评价指标,建立了研究区地质环境承载力评价指标体系,采用层次分析和变异系数(AHP-CV)组合赋权法和随机森林算法确定各评价指标权重,结合GIS空间分析功能,对巩义市地质环境承载力进行了评价,并基于地质灾害隐患点和地质灾害风险等级对地质环境承载力评价结果进行了优化。结果表明:AHP-CV组合赋权法和随机森林算法计算的地质环境承载力评价结果基本吻合,随机森林算法提高了地质环境承载力评价的可靠性,预测结果科学性、准确性更强,能够更好适用于地质环境承载力评价;基于地质灾害隐患点和地质灾害风险等级的优化评价结果,能够有效提高评价结果的精确性;地质灾害风险区划、工程地质岩组、黄土湿陷性和矿区破坏程度是影响研究区地质环境承载力提升的主要障碍因子。巩义市东部和南部受采矿活动影响,地质灾害频发,地质环境承载力等级为差,建议及时开展矿山生态修复和地质灾害防控治理;东北部及西北部受地质灾害和黄土湿陷性制约,地质环境承载力等级为较差,建议采取水土流失防治措施等。 展开更多
关键词 地质环境承载力 随机森林算法 组合赋权法 黄河中下游 巩义市
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豫西何家寨组沉积地球化学特征及古环境意义
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作者 王欣 郑德顺 +4 位作者 孙风波 徐博洋 李倩倩 李婷 石泽远 《现代地质》 北大核心 2025年第3期825-838,共14页
新元古界碎屑与碳酸盐混合沉积岩保存的古海洋环境及古沉积环境信息能够响应新元古代氧化事件。本文以豫西何家寨组为研究对象,通过沉积岩石学、地球化学等研究方法,探讨了何家寨组沉积特征及沉积环境,恢复了古海洋条件,以期为华北南缘... 新元古界碎屑与碳酸盐混合沉积岩保存的古海洋环境及古沉积环境信息能够响应新元古代氧化事件。本文以豫西何家寨组为研究对象,通过沉积岩石学、地球化学等研究方法,探讨了何家寨组沉积特征及沉积环境,恢复了古海洋条件,以期为华北南缘新元古代古环境研究提供依据。研究表明:何家寨组由泥质灰岩、灰岩和含石英碎屑灰岩等组成,可见叠层石及臼齿构造,为海相碳酸盐岩潮坪沉积。V/Cr、Ni/Co、Sr/Ba指示何家寨组古水深、古海洋氧化还原状态之间具良好相关性,经历了三次水体加深后变浅、古海洋氧含量减少后增加的旋回。通过与同期地层古环境对比,新元古代早期板块周缘海洋环境呈现氧化状态。对何家寨组沉积环境分析可为该地区沉积环境划分和古地理条件恢复提供帮助,为新元古代氧化事件提供证据支撑。 展开更多
关键词 新元古代 何家寨组 混积岩 叠层石 豫西地区
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高植被覆盖区群发滑坡的生态环境损害评价
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作者 王克树 陈红旗 文广超 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第2期356-364,共9页
极端降雨和破坏性地震常引发群发滑坡,这些滑坡会造成林木损毁、土地裸露等问题。科学评价群发滑坡的生态环境损害是应急处置、恢复与治理的基础依据。以2022年福建武平中和村“5·27”群发滑坡为例,首先,基于生态系统的服务价值当... 极端降雨和破坏性地震常引发群发滑坡,这些滑坡会造成林木损毁、土地裸露等问题。科学评价群发滑坡的生态环境损害是应急处置、恢复与治理的基础依据。以2022年福建武平中和村“5·27”群发滑坡为例,首先,基于生态系统的服务价值当量因子,通过现场调查、文献研究、层次分析和类比分析,构建了滑坡生态环境损害评价模型;其次,根据该模型计算得出的各土地利用类型生态系统服务价值的权重,并结合生态环境损害期间的损害量,得出了生态环境损害指数(ED);然后,根据生态环境损害指数和生态环境状况变化指数的变化情况,建立了滑坡生态环境损害的4个等级;接着,利用地理空间信息技术,统计了研究区滑坡破坏的土地利用类型的面积数据;最后,利用滑坡生态环境损害评价模型计算得出中和村群发滑坡的生态环境损害指数。计算结果表明,中和村群发滑坡导致的生态系统服务功能损害的ED值为0.022,属于轻微损害。 展开更多
关键词 群发滑坡 生态系统 生态环境损害评价 高植被覆盖区
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煤层气水平井捞砂技术优化与工程应用
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作者 张飞 王一兵 +8 位作者 程璐 梅文博 杨琦 申文杰 曹超 来鹏 廖正凯 鲜保安 毕延森 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第3期220-230,共11页
【目的和方法】煤层气水平井生产面临完井管柱沉砂堆积、管壁结垢和卡泵等问题,导致煤层气产量下降或停产,严重制约了煤层气连续稳定生产,机械捞砂方式清除井筒内煤粉和沉砂,是恢复和提高水平井煤层气产量的有效工艺技术。针对煤层气水... 【目的和方法】煤层气水平井生产面临完井管柱沉砂堆积、管壁结垢和卡泵等问题,导致煤层气产量下降或停产,严重制约了煤层气连续稳定生产,机械捞砂方式清除井筒内煤粉和沉砂,是恢复和提高水平井煤层气产量的有效工艺技术。针对煤层气水平井机械捞砂管柱密封性差、捞砂效率低和沉砂固结等难题,优化设计并加工了爪式刮板笔尖、破砂钻头、偏心翻板和机械式旋转工具等。基于水平井机械式捞砂泵原理,将水力附加轴向力引入管柱力学模型建立了管柱−水力耦合力学模型,提出了水平井捞砂作业参数优化方法,通过工程实例分析捞砂泵单冲程往复周期对储砂管内流体流动速度和煤粉运移能力影响、翻板吸入口开放度对水力附加轴向力影响,对比分析管柱–水力耦合力学模型与常规力学模型计算管柱轴向力结果。【结果和结论】结果表明:(1)爪式刮板笔尖通过结构优化提高了水平井管底沉砂破除效率,机械式旋转工具配合破砂钻头和卡簧结构解决了管壁固结沉砂破除难题,偏心翻板与球式单流阀增加了固–液两相流通过面积和密封性。(2)ø110 mm捞砂泵在单冲程往复周期60 s条件下,可运移颗粒直径不超过2.5 mm煤屑,含有少量粒径3~12 mm煤屑,能够有效运移水平井筒内堆积煤粉颗粒至储砂管内部;捞砂泵上行、下行工况下管柱轴向力比常规起下钻分别增加906.94 N、减小37.41 N,提高了捞砂作业管柱受力计算准确性。(3)优化后的捞砂工具和工艺技术在沁水盆地10口水平井进行现场应用,单井捞砂量和单次捞砂量分别提高1.5倍、0.9倍,日均产气量和日均产水量分别增加1483.7、2.18 m3,为煤层气水平井高产稳产提供技术支撑,适用于中浅埋深煤层筛管完井和套管射孔完井的水平井及大斜度井,对推动煤层气高效开发具有重要实际意义。 展开更多
关键词 煤层气 水平井 捞砂工具 管柱–水力耦合模型 工程应用
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有机溶剂体系中刺激响应性RNA切割型脱氧核酶的工程化
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作者 贺荣荣 游昕 +2 位作者 郑星 杨梦晗 常天俊 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第7期52-60,共9页
引入新的识别元件对脱氧核酶(DNAzyme)进行工程化是拓展其应用范围的重要途径,但这依赖于对其可工程化位点的系统表征.为此,本文对前期发现的需要有机溶剂的RNA切割型脱氧核酶(RNA-cleaving DNAzyme,RCD,名为E3)进行工程化改造,在其不... 引入新的识别元件对脱氧核酶(DNAzyme)进行工程化是拓展其应用范围的重要途径,但这依赖于对其可工程化位点的系统表征.为此,本文对前期发现的需要有机溶剂的RNA切割型脱氧核酶(RNA-cleaving DNAzyme,RCD,名为E3)进行工程化改造,在其不同区域发现了多个可工程化位点,并构建了多种刺激响应性RCD.首先,在可变区域将E3劈成两半,通过设计“DNA拉链”构建多组分酶(Multiple component DNAzyme,MNAzyme)的策略,在可变区鉴别了6个可用于工程化的位点;接着在可变区成功设计了由单个外加的DNA序列激活的MNAzyme系统;进一步在E3的底物结合臂发现了另一个可用于设计MNAzyme的区域,并设计了一系列需2个DNA引发剂同时存在才能激活的三组分酶系统.所有MNAzyme系统在35%(体积分数)DMSO和30%(体积分数)乙醇溶液中都有极高的选择性和极低的背景值,多种MNAzyme和引发剂共存体系中的反应信号接近单个引发剂产生信号的加和.本研究为在含有机溶剂的应用场景中构建响应性RCD探针提供了平台. 展开更多
关键词 脱氧核酶 刺激响应性 有机溶剂 分子工程 多组分酶
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