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喀斯特山区农村户用型饮水自动消毒装置构建及应用研究 被引量:1
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作者 孙梦阳 李江 +3 位作者 房军 吴永贵 唐涛涛 王海强 《中国农村水利水电》 北大核心 2018年第2期194-197,203,共5页
针对喀斯特山区农村工程性缺水严重、农村分散供水微生物超标问题突出、饮用水水质消毒技术及装置缺乏等现状,研发了户用型饮水自动消毒装置,并进行了消毒运行参数及消毒效果研究。该装置以廉价的食盐为消毒剂的原料,将电解槽、消毒槽... 针对喀斯特山区农村工程性缺水严重、农村分散供水微生物超标问题突出、饮用水水质消毒技术及装置缺乏等现状,研发了户用型饮水自动消毒装置,并进行了消毒运行参数及消毒效果研究。该装置以廉价的食盐为消毒剂的原料,将电解槽、消毒槽以及自动控制单元组合起来实现了消毒装置的小型化、模块化和自动化,采用消毒液一次制备、自动投加、多次消毒的运行方式,对山区农村常用的微生物超标的雨水和山泉水进行自动消毒。对消毒装置运行参数及消毒效果进行实验,结果表明:该装置运行参数选择盐水浓度为20 g/L,电解时间15~20 min,消毒时间为5~10 min,装置出水微生物指标完全满足饮用水卫生标准,单位运行成本低至0.4元/m3。该装置可廉价优质地满足山区农村用户及时获取所需的安全饮水。 展开更多
关键词 喀斯特山区 农村分散供水 微生物 饮水消毒 消毒装置构建
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炼锌废渣-修复植物-凋落物体系的生态化学计量学研究
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作者 周佳佳 罗有发 +3 位作者 刘明凤 吴兴玉 孙航 吴永贵 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1079-1091,共13页
为揭示金属冶炼废渣堆场生态修复多年后,废渣-植物-凋落物系统中养分循环和系统维持机制。该研究以实现生态修复6 a的黔西北铅锌冶炼废渣堆场上土荆芥(Dysphania ambrosioides)、芦竹(Arundo donax)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、构树(... 为揭示金属冶炼废渣堆场生态修复多年后,废渣-植物-凋落物系统中养分循环和系统维持机制。该研究以实现生态修复6 a的黔西北铅锌冶炼废渣堆场上土荆芥(Dysphania ambrosioides)、芦竹(Arundo donax)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、构树(Broussonetia papyrifera)和柳杉(Cryptomeria fortunei)五种优势修复植物为对象,分析它们的主要营养器官(细根、粗根、茎/干、枝、叶片)、地表凋落物、植被下方表层废渣(0~10 cm)中碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及化学计量特征,探讨它们之间的相互关系。结果表明:不同植物、不同营养器官间C、N、P的含量具有显著差异(P<0.05),C平均含量在两种草本植物中为茎>叶片>根>凋落物,在三种乔木中为干>枝>细根>粗根>叶片>凋落物;N和P的分布在草本植物中分别为叶片>凋落物>根>茎和叶片>根>凋落物>茎,在三种乔木中均为叶片>细根>凋落物>粗根>枝>干。五种植物中,柳杉各营养器官及凋落物中C含量均高于其他植物,N、P含量呈相反的规律;刺槐中N含量最高。C∶N和C∶P在五种植物营养器官与凋落物中的变化规律跟N、P的分布相反,说明C∶N和C∶P分别主要受N和P含量影响。相关性分析指出,草本植物的N∶P受N和P共同影响,三种乔木的N∶P主要由N的分布决定,同时受到枝和叶片中P含量影响。五种植物中,仅豆科类刺槐的叶片N∶P大于16,在系统中生长受P限制,其他植物生长均受N限制,说明刺槐更能适应贫瘠的废渣环境,建议在修复贫瘠的废渣堆场时优先选择豆科类植物作为先锋植物,改善基质养分条件。植被下方表层废渣中C、N、P含量基本都低于植物各营养器官及凋落物,不同修复植物下方对应的表层废渣中C、N、P含量间具有显著差异(P<0.05),草本植物修复下的废渣中C、N、P含量低于乔木修复下的含量。废渣-植物-凋落物体系中N、P、N∶P之间的相关性分析显示,植物细根和凋落物中N、P含量与废渣中N、P含量及化学计量比关系更密切。 展开更多
关键词 铅锌冶炼废渣 生态修复 植物营养器官 凋落物 碳、氮、磷 生态化学计量特征
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多环芳烃生物降解及转化途径的研究进展 被引量:18
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作者 唐涛涛 李江 +1 位作者 杨钊 向福亮 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期403-413,M0011,共12页
多环芳烃(PAHs)作为一种持久性有机污染物,因其危害性突出备受关注,微生物降解作为一种高效的修复手段,逐渐成为环境修复领域的研究热点,综述PAHs生物降解及转化途径的国内外研究进展,以期为今后深入分析PAHs降解机理奠定理论基础。以萘... 多环芳烃(PAHs)作为一种持久性有机污染物,因其危害性突出备受关注,微生物降解作为一种高效的修复手段,逐渐成为环境修复领域的研究热点,综述PAHs生物降解及转化途径的国内外研究进展,以期为今后深入分析PAHs降解机理奠定理论基础。以萘(Nap)、菲(Phe)、苯并[a]芘(BaP)等典型PAHs作为研究对象,并结合微生物的生长环境,阐述好氧微生物与厌氧微生物对PAHs的生物降解和转化途径。研究表明,细菌、真菌及古菌对PAHs均有一定的降解效能,其中,细菌对PAHs降解能力优于真菌和古菌,而且可通过双加氧酶氧化过程及羧化、甲基化或羟化等还原途径实现PAHs降解。 展开更多
关键词 多环芳烃(PAHs) 生物降解 转化途径 氧化过程 还原途径
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2种优势植物对不同粒径炼锌废渣团聚体养分及重金属赋存形态分布的影响 被引量:4
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作者 吴兴玉 吴永贵 +3 位作者 罗有发 孙航 周佳佳 吴攀 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期307-314,321,共9页
为评价土法炼锌废渣堆场上自然着生的优势植物对废渣团聚体中重金属的控制效应及生态修复效果,以废渣堆场上已自然定居且生长茂盛的本土植物土荆芥(Chenopodium ambrosioides L.)和大叶醉鱼草(Buddleja davidii Franch.)为研究对象,以... 为评价土法炼锌废渣堆场上自然着生的优势植物对废渣团聚体中重金属的控制效应及生态修复效果,以废渣堆场上已自然定居且生长茂盛的本土植物土荆芥(Chenopodium ambrosioides L.)和大叶醉鱼草(Buddleja davidii Franch.)为研究对象,以未经修复的空白废渣为对照,分析这2种优势植物对根际、非根际废渣内不同粒径团聚体中主要养分(氮、磷、有机质)和主要重金属(Cu、Pb、Zn、Cd)赋存形态及含量分布的影响。结果表明:土法炼锌废渣堆场上自然着生的2种优势植物对根际与非根际不同粒径炼锌废渣的主要养分含量具有显著影响,且不同种类植物参与对根际与非根际废渣中有机质的贡献明显不同。养分在粒径<1 mm的团聚体废渣中分布含量较高,除大叶醉鱼草非根际废渣中的总氮含量低于对照废渣外,植物影响下的各粒径团聚体中的养分含量总体高于对照废渣。优势植物生长明显影响炼锌废渣中Cu、Pb、Zn、Cd等主要重金属在不同粒径废渣中的含量分布及赋存特征,Cu和Cd主要分布在粒径<0.25,0.25~0.5,0.5~1 mm团聚体中,Zn主要分布在粒径<0.25,2~5 mm团聚体中,Pb则在0.25~5 mm的4种不同粒径团聚体中含量分别达最高;且其降低了各粒径废渣团聚体中Cu、Pb含量,对粒径>5 mm团聚体中的Cd含量有一定的提高作用,其中,2种优势植物影响下的粒径<5 mm团聚体中的酸可溶解态Cu、Pb、Zn的比例明显降低,而残渣态Zn和酸可溶解态Cd的比例有所提升。主成分分析结果表明,2种优势植物对根际和非根际粒径<5 mm团聚体中的养分、Zn全量及酸可溶解态Cd含量贡献率高,但对粒径>5 mm团聚体中的养分影响不大。综上,自然定居且繁茂生长的土荆芥和大叶醉鱼草可显著改善铅锌冶炼废渣中的养分状况,同时可有效减小废渣中重金属Cu、Pb、Zn对环境生态的潜在风险,开展铅锌冶炼废渣堆场水土保持及生态修复相关工作时可优选这2种植物作为先锋植物。 展开更多
关键词 土法炼锌废渣 团聚体 优势植物 养分 重金属 赋存形态
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两种先锋植物对铅锌废渣生境改善及重金属迁移的影响 被引量:10
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作者 邱静 吴永贵 +3 位作者 罗有发 陈然 郑志林 周佳佳 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期798-806,共9页
为了研究自然定居的先锋植物对铅锌废渣的生态修复效应,通过野外采样及室内分析,研究了典型的黔西北土法炼锌废渣堆场上自然着生的2种先锋植物(土荆芥及类芦)对废渣基质养分积累、酶活性改善状况,并分析了2种先锋植物生长对炼锌废渣中... 为了研究自然定居的先锋植物对铅锌废渣的生态修复效应,通过野外采样及室内分析,研究了典型的黔西北土法炼锌废渣堆场上自然着生的2种先锋植物(土荆芥及类芦)对废渣基质养分积累、酶活性改善状况,并分析了2种先锋植物生长对炼锌废渣中特征重金属Cu、Cd、Zn、Pb的吸收积累特征及先锋植物根际微域中重金属赋存形态的影响。结果表明,与对照(无植被修复的裸露废渣)相比,自然定居在铅锌废渣堆场上的土荆芥和类芦可显著(P<0.05)改善植物根际废渣基质的养分(N、P、K、有机质)、酶活性(碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶)及微生物活性(呼吸作用强度);2种自然定居植物对Cu、Cd、Zn、Pb的赋存形态特征具有明显影响,植物生长促进根际废渣基质中残渣态Cu、Cd、Zn、Pb向可交换态转化进而增加废渣基质中重金属的生物有效性。土荆芥对Cu、Cd、Zn、Pb和类芦对Cu、Zn、Pb的转运系数均小于1,但类芦对Cd的转运系数达到2.02,表明类芦对Cd具有较强的吸收转移能力;两种植物均能在极端的废渣环境中生长,表现出对铅锌废渣较强的耐性和抗性。土荆芥和类芦的自然定植及生长对土法炼锌废渣堆场重金属污染有一定的修复作用,可作为先锋优势植物应用于铅锌废渣植被重建或生态修复工程实践的前期修复工作中。 展开更多
关键词 先锋植物 土法炼锌废渣 养分 酶活性 重金属
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铅锌废渣堆场4种先锋修复植物根际微域磷素赋存形态特征 被引量:4
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作者 郑志林 罗有发 +4 位作者 周佳佳 邱静 吴兴玉 高秉婷 吴永贵 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2019年第3期269-278,共10页
为明确先锋植物根际微域中磷素赋存形态特征对铅锌废渣堆场生态修复的响应,选取黔西北土法炼锌废渣堆场植物生态修复5年后区域内长势良好的大叶醉鱼草(Buddleja davidii)、土荆芥(Chenopodinmambrosioides L.)、三叶草(Trifolium repens... 为明确先锋植物根际微域中磷素赋存形态特征对铅锌废渣堆场生态修复的响应,选取黔西北土法炼锌废渣堆场植物生态修复5年后区域内长势良好的大叶醉鱼草(Buddleja davidii)、土荆芥(Chenopodinmambrosioides L.)、三叶草(Trifolium repens)及黑麦草(Lolium perenne)4种先锋植物根际微域废渣为研究对象,分析了不同植物根际微域及无植物(对照)废渣中无机磷(IP)、总无机磷(TIP)、有效磷(AP)、有机磷(OP)、总磷(TP)含量及pH和有机质变化情况。结果表明:与对照废渣相比,4种先锋植物的定植可显著降低废渣基质pH(p<0.05),但根际与非根际废渣均仍呈弱碱性(pH7.43~7.86);同时,不同植物均可促进铅锌废渣中有机质的积累,其中,大叶醉鱼草、土荆芥及三叶草均可显著(p<0.05)提高植物根际废渣中的有机质。不同植物根际微域中磷素的含量均高于对照并存在差异,其中大叶醉鱼草、土荆芥、三叶草根际废渣中总磷、有效磷与各无机磷形态的含量高于非根际,而黑麦草则与其他3种植物呈相反的变化规律。4种植物对废渣中无机磷的吸收和利用较为充分,且对有机磷具有一定的富集,具体表现为4种先锋植物根际废渣中TIP/TP比值(48.17%~60.70%)明显低于对照(89.97%),而OP/TP比值(39.80%~51.83%)高于对照(10.03%)。铅锌废渣堆场植物修复5年后不同先锋植物的生长均促进废渣中磷素和有机物的生物地球化学循环,可为渣场生态系统中群落自然演替或后续木本植物的建植提供有利的基质条件。 展开更多
关键词 铅锌废渣 植物修复 根际微域 磷素 赋存形态
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不同类型秸秆对污泥厌氧消化特性及细菌群落结构的影响 被引量:5
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作者 唐涛涛 李江 +2 位作者 吴永贵 杨钊 陈瑀 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1936-1944,共9页
为促进污水处理厂污泥及农作物秸秆的资源化利用,探讨不同类型秸秆(玉米、小麦、水稻)对污泥厌氧消化特性、产气效果及细菌群落结构的影响,在中温〔(35±1)℃〕下,研究了污泥与秸秆按不同质量比(1∶0、1∶0.5、1∶1、1∶1.5)联合厌... 为促进污水处理厂污泥及农作物秸秆的资源化利用,探讨不同类型秸秆(玉米、小麦、水稻)对污泥厌氧消化特性、产气效果及细菌群落结构的影响,在中温〔(35±1)℃〕下,研究了污泥与秸秆按不同质量比(1∶0、1∶0.5、1∶1、1∶1.5)联合厌氧消化对污泥C N(碳氮比)和厌氧消化环境中pH、ρ(NH4+-N)、ρ(VFAs)(VFAs为挥发性脂肪酸)、日均沼气产量及φ(CH4)、细菌群落的特征变化,以未添加秸秆的污泥厌氧消化为CK(对照).结果表明:不同类型秸秆的添加对厌氧消化体系的pH、ρ(NH4+-N)、ρ(VFAs)均产生显著影响,秸秆的加入明显提高了厌氧消化体系的产气量.联合厌氧消化可通过优化厌氧消化底物的C N,从而增加ρ(VFAs)和φ(CH4).其中,污泥与玉米秸秆质量比为1∶1.5时对厌氧消化的促进作用最为显著;其沼气日产量为2303.08 mL,比CK(536.15 mL)提高了3倍以上,而沼气中φ(CH4)最高为54.49%,比CK(37.07%)提高46.99%.此外,不同类型秸秆的添加也可通过改变细菌群落结构从而促进秸秆降解,增加ρ(VFAs)和提高沼气产量,特别是添加秸秆后,Bacteroidetes会逐渐取代Proteobacteria成为主要的产酸菌种,从而导致ρ(VFAs)增加.研究显示,污泥与秸秆联合厌氧消化可改善污泥营养结构,改变细菌群落结构,提高沼气产量. 展开更多
关键词 秸秆 污泥 联合厌氧消化 细菌群落结构
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构树凋落物对酸性矿山废水湿地处理系统沉积物中污染物释放的影响 被引量:3
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作者 饶益龄 吴永贵 +5 位作者 徐秀月 罗有发 王虎 吴兴玉 胡桂科 杨婷 《江苏农业科学》 2018年第9期260-265,共6页
为探究构树凋落物对酸性矿山废水(AMD)湿地处理系统上覆水的化学特征及AMD沉积物中Fe、Mn等特征污染物环境行为的影响,通过添加不同量的构树凋落物,研究其分解过程对AMD湿地处理系统上覆水理化性质和沉积物中Fe、Mn赋存形态的影响。结... 为探究构树凋落物对酸性矿山废水(AMD)湿地处理系统上覆水的化学特征及AMD沉积物中Fe、Mn等特征污染物环境行为的影响,通过添加不同量的构树凋落物,研究其分解过程对AMD湿地处理系统上覆水理化性质和沉积物中Fe、Mn赋存形态的影响。结果表明,与对照组相比,添加构树凋落物可明显增加上覆水中Fe、Mn离子含量、电导率(EC)及沉积物中有机质含量,降低上覆水pH值、Eh及SO_4^(2-)含量。构树凋落物的降解可增加沉积物中可交换态Fe、可交换态Mn含量,减少可氧化态Fe与可还原态Fe、可氧化态Mn与可还原态Mn的含量及Fe与Mn的残渣态含量。综上,构树凋落物作为外源有机质输入湿地系统,将促进沉积物中Fe、Mn等特征污染物的溶出,从而增加其环境风险,其作用强度随着构树凋落物添加量的增加而增大。 展开更多
关键词 构树凋落物 矿山酸性废水人工湿地 沉积物 Fe、Mn赋存形态 上覆水 理化性质 化学形态
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基于CiteSpace重金属生物可给性的文献计量分析 被引量:30
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作者 罗杨 吴永贵 +1 位作者 段志斌 谢荣 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期17-27,共11页
为了解国内外有关重金属生物可给性研究领域的主题演进、研究现状、研究进展及发展态势,本文通过检索2006-2018年共13年CNKI与Web of ScienceTM核心合集数据库中有关重金属生物可给性的文献,利用CiteSpace软件绘制关于重金属生物可给性... 为了解国内外有关重金属生物可给性研究领域的主题演进、研究现状、研究进展及发展态势,本文通过检索2006-2018年共13年CNKI与Web of ScienceTM核心合集数据库中有关重金属生物可给性的文献,利用CiteSpace软件绘制关于重金属生物可给性研究的知识图谱,并进行文献可视化分析。结果表明:近13年来本研究领域中英文发文数量呈波动式增长态势,且在2011年和2016年的发文数量出现小高峰。国际重金属生物可给性研究可分为3个发展阶段,各个阶段研究热点不同,当前研究热点为"土壤性质、大气灰尘、食物链、PM2.5";国内重金属生物可给性研究主题集聚成2个阶段及2条演化路径,其中2006-2014年为第一阶段,主要研究路径为"重金属-化学形态/体外消化法-生物有效性/生物可给性-健康风险评价";2015-2018年为第二阶段,主要研究路径为"农田土壤-钝化剂(羟基磷灰石、过磷酸钙、腐植酸钾等)-体外消化模型-健康风险评价",且第二阶段已受到广泛关注。健康风险研究由单一环境介质、单一风险受体、小尺度的评价演化为多种风险源、食物链、大尺度的综合评价。欧美国家奠定了重金属生物可给性的研究基础,中国起步较晚但发展迅速。 展开更多
关键词 重金属 生物可给性 健康风险评价 CITESPACE 文献计量分析
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先锋修复植物对土法炼锌废渣基质养分及微生物学特性的影响 被引量:9
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作者 邢容容 吴永贵 +4 位作者 罗有发 姚璁 舒洁 吴芷雪 万祖荣 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2018年第5期103-111,共9页
为综合评价先锋修复植物对黔西北土法炼锌废渣基质的生态修复效应,通过野外采样及室内分析研究改良的土法炼锌废渣上自然定居植物土荆芥(Chenopodium ambrosioides)和大叶醉鱼草(Buddlejia davidii)以及先锋修复植物白三叶草(Trifolium ... 为综合评价先锋修复植物对黔西北土法炼锌废渣基质的生态修复效应,通过野外采样及室内分析研究改良的土法炼锌废渣上自然定居植物土荆芥(Chenopodium ambrosioides)和大叶醉鱼草(Buddlejia davidii)以及先锋修复植物白三叶草(Trifolium repens)和黑麦草(Perennial ryegrass)对废渣基质的养分、酶活性及微生物活性的改善效果。结果表明:与无植被修复的裸露废渣相比,4种修复植物具有明显的根际效应,表现为根际废渣pH值降低,且4种修复植物可显著(p<0.05)增加根际废渣基质的养分(N,P,K、有机质)、酶活性(脲酶、蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶)、微生物活性(细菌、真菌、放线菌、微生物量、呼吸作用强度)。相关性分析表明,植物根际废渣养分、酶活性和微生物活性之间总体上呈正相关关系,其中有效氮与蔗糖酶和磷酸酶之间,全氮与细菌之间均呈极显著(p<0.01)相关,而有效钾与呼吸作用强度、微生物量和真菌之间,真菌与脲酶和蔗糖酶之间及微生物量与脲酶、蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶之间均呈显著相关(p<0.05)。通过主成分分析计算的综合肥力指标表明,三叶草修复铅锌冶炼废渣基质的综合肥力最高,而无植被存在的裸露废渣肥力指标最低。可见,在4种先锋修复植物中,三叶草作为先锋植物对土法炼锌废渣基质的修复效果最好。因此,在土法炼锌废渣堆场生态修复过程中,可选择三叶草作为先锋植物显著改良炼锌废渣的植生特性,为在废渣堆场上快速引进其他植物提供了有利条件。 展开更多
关键词 先锋植物 土法炼锌废渣 养分 酶活性 微生物
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