三峡库区调控下泄水期支流浮游植物生长限制因子解析 被引量：3

1

作者 唐炳然 何艺欣 +5 位作者 杨国峰 张丽雪 孙兴福 艾海男 何强 李宏 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期138-151,共14页

以三峡库区支流御临河为研究对象,于2019年8月在御临河河口进行原位浮游植物生长营养盐添加实验.研究发现,单独添加氮或磷营养盐并不能显著促进御临河水体中浮游植物的生长,浮游植物生物量最高时分别为初始值的1.8倍和2.3倍,与对照相比... 以三峡库区支流御临河为研究对象,于2019年8月在御临河河口进行原位浮游植物生长营养盐添加实验.研究发现,单独添加氮或磷营养盐并不能显著促进御临河水体中浮游植物的生长,浮游植物生物量最高时分别为初始值的1.8倍和2.3倍,与对照相比差异无统计学意义;氮、磷共同添加组中浮游植物生长明显,其生物量最高时分别为初始值的5.7倍和8.2倍,显著高于对照组.结果表明:御临河富营养化是由氮和磷共同限制的,且磷是主要的限制因子;当硝酸盐质量浓度在1.050 mg/L,磷酸盐质量浓度在0.220 mg/L以下时,有望在泄水期控制浮游植物的生长速率;通过分析营养盐添加组中钾离子与叶绿素a的关系发现,在一定钾离子质量浓度范围(3.45~21.62 mg/L)内,叶绿素a质量浓度随着钾离子质量浓度的升高呈先增后减的趋势,拐点出现在K^(+)质量浓度为15 mg/L左右,因此推测水体中低质量浓度钾离子可能促进了浮游植物的生长,而以往大部分研究中的营养盐添加方式可能忽略了钾离子对浮游植物的影响. 展开更多

关键词 三峡库区 富营养化 营养盐限制 浮游植物

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生态调节坝对御临河水动力水质影响的模拟研究 被引量：5

2

作者 李琨 徐强 +1 位作者 陈俊宇 何强 《水资源与水工程学报》 CSCD 2020年第3期15-23,共9页

御临河生态调节坝在减少三峡库区调度产生的消落区面积的同时,也改变了御临河内的水动力特性和水环境质量,调节坝对御临河水动力水质影响的量化是一个值得研究的问题。基于SWMM和EFDC模型,构建了御临河流域的水文、水动力和水质模型,通... 御临河生态调节坝在减少三峡库区调度产生的消落区面积的同时,也改变了御临河内的水动力特性和水环境质量,调节坝对御临河水动力水质影响的量化是一个值得研究的问题。基于SWMM和EFDC模型,构建了御临河流域的水文、水动力和水质模型,通过对建坝前后的模拟分析对比,探求了生态调节坝对御临河水动力水质的影响。结果表明:调节坝运行后,御临河流速会受到较大滞缓,且下游段(舒家至调节坝)受影响比上游段(梅溪至舒家)更大;由于流速滞缓作用,枯水期水体会形成较明显的水质分段现象,但在丰水期该现象得到一定改善;建坝后水质指标浓度均有不同程度升高,下游流经建设用地段各水质指标浓度最高,库首段水质建坝前后变化幅度最大。模拟结果可以显示调节坝对御临河水动力和水质的影响,为三峡库区其他支流修建水利枢纽设施对其造成的影响评价提供一定参考。 展开更多

关键词 生态调节坝 EFDC模型 SWMM模型 水动力水质数值模拟 御临河

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中国淡水生态系统甲烷排放基本特征及研究进展 被引量：23

3

作者 张佩 王晓锋 袁兴中 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期3567-3579,共13页

本文基于中国境内的湖泊、水库、河流等淡水系统CH4排放研究的相关成果,对203个湖泊(595个样点)、46个水库(221个样点)、112条河流(441个样点),总计1257个样点的CH4通量数据进行统计分析,探讨了中国淡水系统(湖泊、水库、河流)CH4排放... 本文基于中国境内的湖泊、水库、河流等淡水系统CH4排放研究的相关成果,对203个湖泊(595个样点)、46个水库(221个样点)、112条河流(441个样点),总计1257个样点的CH4通量数据进行统计分析,探讨了中国淡水系统(湖泊、水库、河流)CH4排放的一般特征,总结了当前研究进展,并进一步估算和评估了中国淡水系统CH4排放总量水平.结果表明:1)中国湖泊CH4排放通量平均为(1.17±1.87)mg/(m^2·h),蒙新湖区((3.84±0.57)mg/(m^2·h))和东北湖区((2.62±3.54)mg/(m^2·h))较高,青藏湖区((1.94±4.13)mg/(m^2·h))次之,东部湖区((0.81±0.90)mg/(m^2·h))较低,云贵湖区((0.19±0.26)mg/(m^2·h))最低;湖泊CH4排放通量呈显著的纬度模式,高纬度地区湖泊CH4排放高于低纬度地区;2)水库CH4排放通量((1.25±1.78)mg/(m^2·h))与湖泊相似,水库消落带较高的排放通量((4.34±4.45)mg/(m^2·h))对水库CH4排放具有重要贡献;3)河流CH4排放((0.82±1.14)mg/(m^2·h))略低于湖库,长江水系CH4排放通量((0.98±2.38)mg/(m^2·h))和黄河水系((0.85±0.75)mg/(m^2·h))相近,高于海河水系((0.54±0.93)mg/(m^2·h)),辽河、珠江水系研究较少,数据变异性极大;4)受降水、温度、径流稀释等影响,淡水系统CH4排放呈显著的季节变化,其中湖库排放夏季高于秋季,冬春季较低,而河流则春秋季高于夏冬季;5)基于外推法估算全国湖泊、水库、河流CH4排放总量分别约为0.96,0.29,0.76Tg/a,相当于全国湿地系统排放的75%.由于较大的时空变异性以及监测数据分布的不均匀性,目前估算存在较大的不确定性,但淡水系统CH4排放在全球气候变化中的贡献仍不容小觑. 展开更多

关键词 湖泊 水库 河流 甲烷排放 中国

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大气中硝基多环芳烃的污染特征和环境行为研究综述 被引量：2

4

作者 缑亚峰 谢鸣捷 陈静 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4135-4150,共16页

环境空气中的硝基多环芳烃(nitrated polycyclic aromatic hydrocarbons,NPAHs)因致癌和致突变属性受到人们的广泛关注.本文总结了国内外关于环境空气中NPAHs的组成特征、时空分布、粒径分布、气固分配、来源和毒性效应的研究.我国城市... 环境空气中的硝基多环芳烃(nitrated polycyclic aromatic hydrocarbons,NPAHs)因致癌和致突变属性受到人们的广泛关注.本文总结了国内外关于环境空气中NPAHs的组成特征、时空分布、粒径分布、气固分配、来源和毒性效应的研究.我国城市地区大气环境中的NPAHs浓度常高于农村地区;受生物质燃烧和机动车排放的影响,9-硝基蒽对城市地区NPAHs浓度的贡献占比最高.尽管NPAHs在夏季存在二次源,不利的气象条件和升高的一次排放导致我国大气中NAPHs的峰值常出现在秋、冬季节.NPAHs因蒸气压较低主要分布在颗粒物中,而颗粒态NPAHs主要分布在亚微米级颗粒物中(Dp<1μm).低分子量NPAHs(例如,1N-NAP和2N-NAP)可随着温度变化经蒸发、冷凝过程迁移至粗颗粒物(Dp>2.5μm).根据考虑不同气固分配机制模型的气固分配系数模拟结果,吸附作用在NAPHs的气固分配过程中不应被忽略.NPAHs的来源包括化石和生物质燃料的不完全燃烧,以及母体PAHs在大气中的二次反应过程.相关性分析和特征比值常用于推断NPAHs的主要来源,但无法量化NPAHs的源贡献分布.根据环境空气中NPAHs的毒性风险评估结果,颗粒物中NPAHs对所有PAHs衍生物致突变性和致癌性的贡献比其质量占比高数倍,并且因毒性累积效应对成年人具有更高的致癌风险.为进一步了解NPAHs的环境行为,合理评估其健康效应,有必要在将来的研究中完善NPAHs的排放信息,厘清NPAHs在环境中的迁移转化过程. 展开更多

关键词 硝基多环芳烃 时空分布 气固分配 源解析 毒性

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腐殖酸对好氧颗粒污泥系统的调控机理研究——以石墨烯和氧化石墨烯产生的毒性影响为例

5

作者 张明 冯雪丽 +1 位作者 时文歆 张冰 《中国环境科学》 北大核心 2025年第4期1995-2007,共13页

以受纳米材料石墨烯(G)和氧化石墨烯(GO)长期胁迫作用下的好氧颗粒污泥系统(AGS)为研究对象,探究投加适量腐殖酸(HA)对AGS理化特性和污染物处理性能的缓解作用及其机理.研究表明:经过适量浓度的HA(10.0mg/L)处理后,实验组R2(1.0mg/L G)... 以受纳米材料石墨烯(G)和氧化石墨烯(GO)长期胁迫作用下的好氧颗粒污泥系统(AGS)为研究对象,探究投加适量腐殖酸(HA)对AGS理化特性和污染物处理性能的缓解作用及其机理.研究表明:经过适量浓度的HA(10.0mg/L)处理后,实验组R2(1.0mg/L G)和R3(1.0mg/L GO)中AGS的理化特性与系统的处理性能均得到了明显改善.其中,在整个实验期间(第0~75d),R3系统内的AGS平均粒径由1224.1μm增加至1407.5μm,R2系统内的AGS平均粒径由1313.0μm增加至1461.3μm.AGS理化特性的提升使得R2和R3系统内总氮去除率分别上升了2.3%和7.6%.通过投加HA,R2和R3系统内观察到活性氧含量、乳酸脱氢酶活性、过氧化氢酶活性和超氧化物歧化酶活性均出现明显降低,这是由于HA可以与细胞内积累的活性氧相结合,进而降低G和GO胁迫下生物体内产生的氧化应激水平.此外,HA的引入减少了AGS中胞外聚合物(EPS)的过量分泌,并降低了EPS中芳香类蛋白质和酪氨酸类物质的含量,使得AGS呈现出更加致密紧凑的颗粒结构.最后,分析G和GO在HA投加前后Zeta电位的变化情况,结果表明投加适量HA提高了G和GO的初始电势值,增强了G/GO与微生物之间的排斥力作用,减少了微生物与G/GO之间的直接接触,进而有效缓解了G和GO对AGS微生物产生的毒性影响. 展开更多

关键词 好氧颗粒污泥 石墨烯 氧化石墨烯 胞外聚合物 氧化应激反应 ZETA电位

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人群暴露高氯酸盐污染及其在饮用水中去除技术:综述 被引量：2

6

作者 滕俊 张云英 +5 位作者 王艳 陈伟 董慧峪 许谦 李莉 赵志伟 《环境化学》 北大核心 2025年第3期777-789,共13页

高氯酸盐(perchlorate,ClO_(4)^(−))是一种具有高水溶性、高度扩散性和持久性的有毒污染物质.受自然和人为因素影响,ClO_(4)^(−)存在于大气、土壤、水体等公共环境中,并可通过食物链的传递进入人体.此外,饮水和接触室内外灰尘也是人类... 高氯酸盐(perchlorate,ClO_(4)^(−))是一种具有高水溶性、高度扩散性和持久性的有毒污染物质.受自然和人为因素影响,ClO_(4)^(−)存在于大气、土壤、水体等公共环境中,并可通过食物链的传递进入人体.此外,饮水和接触室内外灰尘也是人类暴露于ClO_(4)^(−)的主要途径.因此,ClO_(4)^(−)的广泛存在会对人类健康构成直接或潜在威胁.目前的研究主要集中在ClO_(4)^(−)的检测、暴露风险评估以及其控制去除技术的研发与改进.大多数国家仍尚未确立ClO_(4)^(−)的限量标准,而是借鉴美国及欧盟有关环保部门制订的法规或参考意见.鉴于此,本文对国际上有关ClO_(4)^(−)限量标准的规定进行了归纳分类,以期为形成更全面的环境健康和食品安全标准提供参考.此外,还分别综述了ClO_(4)^(−)在不同暴露途径下(饮用水、食品及室内外灰尘等)的污染现状.最后,讨论了物理化学方法去除水中ClO_(4)^(−)的内在机理与技术难点,由此展望相关技术的应用前景. 展开更多

关键词 高氯酸盐 标准规定 污染现状 物理化学处理 人类接触.

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基于GPS-X的外加碳源种类对污水处理厂的影响机制研究

7

作者 莫昊 赵婷婷 +2 位作者 姚思博 郁振天 艾海男 《中国环境科学》 北大核心 2025年第8期4235-4244,共10页

为探究碳源种类对污水处理厂运行的整体影响,对比了某复合碳源,乙酸钠以及葡萄糖3种外加碳源对污水处理厂整体运行过程的影响,结果表明,碳源种类的不同造成了异养微生物代谢性能发生变化,三种碳源影响下的异养菌产率Y_(m)为0.703(复合碳... 为探究碳源种类对污水处理厂运行的整体影响,对比了某复合碳源,乙酸钠以及葡萄糖3种外加碳源对污水处理厂整体运行过程的影响,结果表明,碳源种类的不同造成了异养微生物代谢性能发生变化,三种碳源影响下的异养菌产率Y_(m)为0.703(复合碳源),0.676(乙酸钠)与0.889(葡萄糖);异养菌衰减系数b_(H)为0.405,0.433与0.775d^(-1);异养菌最大生长比μ_(mH)为2.146,3.071与6.078d^(-1).应用GPS-X软件对目标污水厂进行了模型构建与校正,并将各碳源影响下的动力学参数代入模型进行模拟,结果显示:动力学参数的变化直接影响了污水处理厂的处理效率,电能消耗,污泥产量及温室气体排放.在TN去除率方面,复合碳源,乙酸钠有着更为显著的优势,但伴随着耗能与温室气体排放的增加;而葡萄糖虽更加节能降碳,但除氮效率较低,且可能导致污泥量增加.在综合了市场价格考量后,认为复合碳源作为反硝化碳源更具竞争力. 展开更多

关键词 碳源种类 活性污泥模型 动力学参数 去除效率

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聚乳酸微塑料对淡水沉积物氮转化的影响

8

作者 孙爱 冯琴霜 +2 位作者 唐炳然 何强 李宏 《中国环境科学》 北大核心 2025年第4期2122-2134,共13页

为探究生物可降解聚乳酸微塑料(PLA-MPs)对淡水沉积物中氮转化的影响,构建了室内沉积物体系,分别向淡水沉积物中加入0(对照)、0.05%、0.5%、5%(质量比)的PLA-MPs,并在温度为25℃且光照强度为40μE/(m^(2)·s)的条件下培养45d.结果表... 为探究生物可降解聚乳酸微塑料(PLA-MPs)对淡水沉积物中氮转化的影响,构建了室内沉积物体系,分别向淡水沉积物中加入0(对照)、0.05%、0.5%、5%(质量比)的PLA-MPs,并在温度为25℃且光照强度为40μE/(m^(2)·s)的条件下培养45d.结果表明,PLA-MPs的加入导致体系中pH值和溶解氧(DO)浓度显著降低而溶解性有机碳(DOC)浓度显著升高(P<0.05),同时促进CO_(2)和CH4的生成.实验结束时,PLA-MPs的添加使NH_(4)^(+)-N的浓度降低,0.05%和0.5%PLA-MPs处理组,NO_(3)^(-)-N和TN浓度低于对照组(其上覆水TN浓度相比对照组分别下降了68.44%和61.83%).相反,5%PLA-MPs处理组出现TN积累(实验结束时上覆水TN浓度为5.71mg/L)且显著高于对照组(P<0.05).此外,0.5%和5%PLA-MPs处理组沉积物NO_(2)^(-)-N浓度降低并减少了N_(2)O的释放,而0.05%PLA-MPs则与之相反.添加PLA-MPs促进了固氮基因nifH和硝化基因amoA的表达,反硝化基因nirS和nosZ在0.05%和0.5%PLA-MPs处理组富集.而反硝化基因narG丰度仅在0.5%PLA-MPs处理组上调;5%PLA-MPs处理组中narG和nirS基因的丰度下调,nosZ基因的表达呈现先抑制后促进的趋势.研究结果表明,PLA-MPs的加入改变了上覆水及沉积物中的理化性质,促进了固氮和硝化,同时提供碳源增强0.05%和0.5%PLA-MPs处理下的反硝化从而脱氮,但在5%PLA-MPs处理中由于pH过低导致NO_(3)^(-)-N和NO_(2)^(-)-N的还原受到抑制进而使得TN积累. 展开更多

关键词 聚乳酸塑料 氮转化 基因 沉积物

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静态产氧光颗粒的快速形成过程及自凝聚机理

9

作者 安宇晨 张冰 +1 位作者 樊佳炜 时文歆 《中国环境科学》 北大核心 2025年第7期3714-3723,共10页

为强化静态产氧光颗粒(HSP)的快速稳定形成,通过在HSP培养初期接种颤藻Oscillatoria sp.(一种典型丝状蓝藻)得出了一种强化HSP快速高效造粒的新方法;研究HSP的形成过程、形态特征、胞外聚合物(EPS)分泌、表面热力学特性以及微生物群落结... 为强化静态产氧光颗粒(HSP)的快速稳定形成,通过在HSP培养初期接种颤藻Oscillatoria sp.(一种典型丝状蓝藻)得出了一种强化HSP快速高效造粒的新方法;研究HSP的形成过程、形态特征、胞外聚合物(EPS)分泌、表面热力学特性以及微生物群落结构,分析该丝状蓝藻强化HSP造粒机理.研究表明,添加颤藻培养组的污泥生物量(2.17g/L)大于未添加颤藻培养组(2.03g/L),且颗粒表面形态更加光滑.在第30d,添加颤藻培养组中PN/PS为2.01,高于未添加颤藻培养组(1.45),表明污泥表面疏水性得到提高.此外,表面热力学分析结果表明接种颤藻培养组具有更强的界面自由能,其势能能垒(2616.75kT)低于未接种颤藻培养组(5037.85kT).经颤藻强化后,HSP中的EPS产生菌得到富集,与EPS分泌相关的功能酶相对丰度提高了8%~156%.在HSP培养初期接种丝状蓝藻(颤藻)促进了污泥中微生物与藻类附着生长与相互聚集,有效强化了HSP的快速稳定形成. 展开更多

关键词 菌藻共生 强化策略 形成机理 亲疏水性 XDLVO理论

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Janus膜改性强化蒸馏膜抗污染和抗润湿性能的研究进展

10

作者 刘乾亮 王泳淞 +3 位作者 艾恒雨 梁洪博 郭鑫 刘彩虹 《材料导报》 北大核心 2025年第16期255-263,共9页

膜蒸馏(MD)是一种以温度梯度为驱动力,可从含盐、含油废水中提取淡水的膜分离技术,因具有分离效率高、操作压力低、热源品位要求低等优点而备受关注。但膜蒸馏普遍存在通量低、膜易污染和易润湿等问题,直接影响膜蒸馏的长期稳定运行。... 膜蒸馏(MD)是一种以温度梯度为驱动力,可从含盐、含油废水中提取淡水的膜分离技术,因具有分离效率高、操作压力低、热源品位要求低等优点而备受关注。但膜蒸馏普遍存在通量低、膜易污染和易润湿等问题,直接影响膜蒸馏的长期稳定运行。众多研究发现,在膜蒸馏所用的疏水基膜上增加亲水层制成亲水/疏水复合膜(又称Janus膜),可有效避免或延缓膜润湿与膜污染现象,但实施方法与使用效果有较大差异。为开发更耐用的Janus膜,本文从Janus膜的亲疏水特征与评价入手,系统归纳了制备Janus膜的不同改性方法,并对比了其膜接触角、通量、抗污染和抗润湿性能等指标,同时总结分析了改性前后的膜蒸馏效果,在此基础上,探讨了Janus膜在膜蒸馏过程中的抗污染和抗润湿机制及面临的问题,展望了Janus膜在膜蒸馏领域的应用潜力和发展前景。 展开更多

关键词 膜蒸馏 Janus膜 膜改性 膜污染 膜润湿

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营养盐对藻类生长影响的原位实验研究 被引量：8

11

作者 邓开开 李奕璇 +4 位作者 方芳 陈彬 王伟 先宇 郭劲松 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第4期162-175,共14页

淡水水体中水华的暴发对水环境造成严重危害,营养盐对形成水华起着重要的作用。为探究水华暴发期营养盐对藻类生长的影响程度,以三峡水库的支流澎溪河原生藻类群落为实验对象,利用自主设计的原位装置开展原位受控实验。在装置内进行了... 淡水水体中水华的暴发对水环境造成严重危害,营养盐对形成水华起着重要的作用。为探究水华暴发期营养盐对藻类生长的影响程度,以三峡水库的支流澎溪河原生藻类群落为实验对象,利用自主设计的原位装置开展原位受控实验。在装置内进行了磷、高氮和低氮3种实验,装置内的其他生境条件与周围的环境保持一致。研究发现:在磷实验和低氮实验过程中,叶绿素呈下降趋势,而在高氮实验中叶绿素呈上升趋势。为明确不同实验条件下叶绿素变化趋势不一致的原因,通过化学计量学、相关性分析及非线性拟合等方法,对形成不同叶绿素趋势的原因进行了分析研究,结果表明:水华暴发期澎溪河藻类生长的最适N∶P为32.52,且澎溪河藻类生长的最适总磷和总氮浓度分别为0.12、2.44 mg/L;营养盐和水温是原位条件下藻类生长的主要影响因素,营养盐浓度过高(总氮浓度高于2.44 mg/L)、营养盐浓度过低(低于化学计量学上藻类所需要最低营养盐浓度)、水温过低(低于20℃)均会抑制藻类的生长,且与营养盐浓度过高相比,水温过低/营养盐浓度过低对藻类生长抑制作用较强;水华的暴发需要同时满足营养盐条件(营养盐浓度需大于藻类在化学计量学上所需要的最低浓度)和温度条件(水温高于20℃)。 展开更多

关键词 叶绿素 营养盐 环境条件 三峡水库 原位实验

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城市餐饮业食物浪费及其碳足迹研究——以重庆火锅为例 被引量：2

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作者 张庆双 尹清龙 +5 位作者 谭秋君 钟逍遥 张宇璐 周江玲 庞明月 张力小 《中国环境科学》 CSCD 北大核心 2023年第S1期317-325,共9页

以我国最受欢迎的餐饮形式之一——重庆火锅为例,结合直接称重与问卷调查方式,采集了重庆市13家火锅店共124桌食物浪费数据,在分析其食物浪费特征的基础上,采用生命周期评价核算了由此产生的碳足迹.结果表明:重庆火锅平均每餐食物浪费量... 以我国最受欢迎的餐饮形式之一——重庆火锅为例,结合直接称重与问卷调查方式,采集了重庆市13家火锅店共124桌食物浪费数据,在分析其食物浪费特征的基础上,采用生命周期评价核算了由此产生的碳足迹.结果表明:重庆火锅平均每餐食物浪费量为98.4g/人,略高于我国城市餐饮业的平均食物浪费量,其中88.7%为熟食浪费,生食浪费仅占11.3%;从食材类别看,蔬菜类浪费占比最高,为44.0%,其次为动物内脏及其他副产品类和肉类,分别占21.4%和12.9%.食物浪费量与消费者就餐人数、年龄呈现显著负向影响关系.由食物浪费导致的碳足迹为0.4kg CO_(2)eq/(人·餐),内脏及其他副产品类浪费碳排放占比最高,为32.2%,其次为肉类,占30.3%,浪费量最高的蔬菜类食物产生的碳足迹相对较小,占21.9%.最后,本文提出了减少火锅行业食物浪费、促进可持续消费的相关对策,为减缓由其引起的环境压力提供了科学依据. 展开更多

关键词 重庆火锅 食物浪费 碳足迹 生命周期评价

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固相自养-异养反硝化脱氮同步去除微污染物 被引量：1

13

作者 曹阳 刘彩虹 +2 位作者 陈子惟 刘乾亮 何强 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1265-1277,共13页

针对固相反硝化体系,以聚己内酯复合花生壳(PCL/PS)的固体碳源为基底,耦合以S和Fe O主导的自养反硝化,构建新型多功能碳源,考察其对典型微污染物(Cr(Ⅵ)、ClO_(4)^(-)、BPA、NPX)与硝酸盐的同步降解效能,探究自养异养共存的反硝化体系... 针对固相反硝化体系,以聚己内酯复合花生壳(PCL/PS)的固体碳源为基底,耦合以S和Fe O主导的自养反硝化,构建新型多功能碳源,考察其对典型微污染物(Cr(Ⅵ)、ClO_(4)^(-)、BPA、NPX)与硝酸盐的同步降解效能,探究自养异养共存的反硝化体系内微生物群落特征及微观作用机制.结果表明,PCL/PS异养反硝化体系具有更好的反硝化脱氮和同步去除Cr(Ⅵ)、BPA性能,对NO_(3)^(-)-N、Cr(Ⅵ)的去除率分别为94%、92%,对NO_(3)^(-)-N、BPA的去除率均可达99%以上;PCL/PS同时耦合Fe O和S的体系反硝化脱氮同步去除ClO_(4)^(-)、NPX性能良好且稳定,在反硝化率均维持90%的基础上,对NO_(3)^(-)-N、ClO_(4)^(-)的去除率分别达90%、96%,对NO_(3)^(-)-N、NPX的去除率分别达96%、99%;固体碳源种类不同,其对微污染物降解去除的选择性也不同.测序结果表明,耦合自养反硝化后,反应体系内微生物多样性和丰富度均有所提高,Clostridium_sensu_strito、Lactococcus和Prevotella是4个固体碳源体系中影响污染物去除性能的主要优势菌属. 展开更多

关键词 固体碳源 自养反硝化 微污染物 同步去除

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超疏水蒸馏膜的功能改性研究进展

14

作者 艾恒雨 梁洪博 +2 位作者 刘乾亮 廉新宇 刘彩虹 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期255-263,共9页

膜蒸馏技术因具有操作压力低、温差小、蒸馏液纯净、脱盐率高、可直接分离出结晶产物等优点而备受关注。但缺乏优异疏水性能的蒸馏膜是限制其应用的一个重要因素。迄今为止,科研人员在膜材料的疏水理论研究与超疏水蒸馏膜的功能改性方... 膜蒸馏技术因具有操作压力低、温差小、蒸馏液纯净、脱盐率高、可直接分离出结晶产物等优点而备受关注。但缺乏优异疏水性能的蒸馏膜是限制其应用的一个重要因素。迄今为止,科研人员在膜材料的疏水理论研究与超疏水蒸馏膜的功能改性方面开展了大量工作,研究者通过向膜面引入含硅或碳的纳米颗粒来提高膜面粗糙度,选用含氟的改性添加剂降低表面能,采用不同溶剂分散原材料并选择不同的成膜方式,使制备出的蒸馏膜疏水性能有了大幅度提高。本文归纳总结了近年来超疏水蒸馏膜功能改性方法的研究进展,并对改性效果进行了对比分析。分类研究结果表明,表面涂覆法适用于不同类型的基膜,可实现对膜骨架和膜表面的同时改性,既增大膜通量又提高膜的抗污染性能,操作简单,可以应用于大规模生产。与涂覆法相比,静电纺丝掺杂法改性的膜可以最大程度地保持稳定性,在提高耐透水性的同时可以减小改性物质对通量的影响,但其应用范围受到基膜的限制。化学沉积法可获得有梯度的沉积物或混合镀层,相比于涂覆法更容易控制涂层的组成和厚度,可进行更加精准的膜表面改性过程。等离子体等非传统方法多为几种方法的联用,从改性剂材料、操作过程、操作条件等方面均为蒸馏膜的改性开辟了新方向。本文分类分析了不同改性方法采用的疏水添加剂、分散剂、操作方法与操作条件,并对比了不同方法改性后的膜通量、孔隙率、脱盐率、过滤周期等指标,结合过滤方式评价了不同改性方法的优缺点,展望了超疏水改性蒸馏膜商业化应用面临的问题及发展前景,旨在为开发成本低廉、操作简单、膜通量高、抗污染能力强的超疏水蒸馏膜提供参考。 展开更多

关键词 膜蒸馏 超疏水 膜改性 接触角 膜通量 耐透水压力

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CuFe_(2)O_(4)改性荔枝壳生物炭对水中盐酸四环素的吸附研究 被引量：1

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作者 蔡桦伊 石德智 +3 位作者 黄杰 徐硕 刘嘉宇 罗丹 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期72-78,共7页

为实现“以废治污”的目标,以废弃荔枝壳为原料制备生物炭(BC),并采用共沉淀法制备出CuFe_(2)O_(4)改性荔枝壳生物炭复合吸附材料(CuFe_(2)O_(4)@BC)用于水体中盐酸四环素(TCH)的去除。通过BET、SEM-EDS、XRD、FTIR分析了复合吸附材料... 为实现“以废治污”的目标,以废弃荔枝壳为原料制备生物炭(BC),并采用共沉淀法制备出CuFe_(2)O_(4)改性荔枝壳生物炭复合吸附材料(CuFe_(2)O_(4)@BC)用于水体中盐酸四环素(TCH)的去除。通过BET、SEM-EDS、XRD、FTIR分析了复合吸附材料的微观结构和理化特性,证实了CuFe_(2)O_(4)在荔枝壳生物炭上成功合成且分布均匀。考察了溶液pH、材料投加量、环境温度等因素对CuFe_(2)O_(4)@BC吸附TCH性能的影响,结果表明,相较于改性前BC,CuFe_(2)O_(4)@BC对TCH的吸附能力显著提升,且当pH=5、投加量为0.7 g/L、温度为298 K时,对20 mg/L TCH的去除率达86.34%。吸附过程更符合准二级动力学模型和Freundlich等温模型,吸附过程是以化学吸附为主导的多分子层吸附。 展开更多

关键词 CuFe_(2)O_(4) 荔枝壳生物炭 吸附 盐酸四环素

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不同化学药剂对人工湿地基质堵塞的缓解效果与机理 被引量：1

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作者 周帅峰 刘源 +2 位作者 张圣昊 张冰 时文歆 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3707-3718,共12页

以水平潜流人工湿地为研究对象,探究十二烷基硫酸钠(SDS)、次氯酸钠(NaClO)和过氧化氢(H_(2)O_(2))对基质堵塞的缓解效果与机理,并分析其工程应用可行性.结果表明,经过3种化学药剂处理后,基质层渗透系数分别提高53.3%、27.5%、210.7%.此... 以水平潜流人工湿地为研究对象,探究十二烷基硫酸钠(SDS)、次氯酸钠(NaClO)和过氧化氢(H_(2)O_(2))对基质堵塞的缓解效果与机理,并分析其工程应用可行性.结果表明,经过3种化学药剂处理后,基质层渗透系数分别提高53.3%、27.5%、210.7%.此外,H_(2)O_(2)对反应器污染物去除效率影响最小,并提高了NH_(4)+-N及TP的去除效果.3种药剂的投加对植物造成轻微伤害,但这种负面影响短期内(14d)可弹性恢复(93.8%、84.4%、84.4%).在微生物群落结构方面,化学药剂处理可以通过抑制生物膜形成细菌(如Pleomorphomonas属和norank_f__norank_o__Saccharimonadales属)的生长来缓解堵塞,并通过改善反应器厌氧环境促进脱氮除磷功能细菌(如反硝化细菌unclassified_f__Comamonadaceae)的生长来恢复反应器性能.结合堵塞缓解效果和工程应用可行性比较认为,3种药剂中H_(2)O_(2)为缓解人工湿地基质堵塞的最佳药剂. 展开更多

关键词 水平潜流人工湿地 基质堵塞 植物根系活力 胞外聚合物 微生物群落结构

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布洛芬对好氧颗粒污泥的影响及其去除机理 被引量：1

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作者 唐怡 张冰 +1 位作者 樊佳炜 时文歆 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期6077-6087,共11页

探索了布洛芬(IBP)对好氧颗粒污泥(AGS)的影响机制,分析了AGS系统去除IBP的效能及机理.结果表明,IBP的存在对AGS体系的氨氮去除率几乎没有影响,对有机物、总氮和磷的去除轻微抑制.AGS系统对0.5mg/L的IBP具有较强抗性,而1.0~5.0mg/L IBP... 探索了布洛芬(IBP)对好氧颗粒污泥(AGS)的影响机制,分析了AGS系统去除IBP的效能及机理.结果表明,IBP的存在对AGS体系的氨氮去除率几乎没有影响,对有机物、总氮和磷的去除轻微抑制.AGS系统对0.5mg/L的IBP具有较强抗性,而1.0~5.0mg/L IBP会减少EPS分泌,降低污泥沉降性能,影响功能菌富集,从而不利于AGS系统的稳定.连续120d的测试结果表明,AGS可以通过吸附和降解去除0.5~5.0mg/L的IBP.吸附等温线模型表明AGS主要通过多层吸附作用吸附IBP.IBP的降解途径包括脱羧和羟基化.IBP的长期存在增强了耐药性微生物的增殖,但改变了群落结构,降低了微生物多样性和丰富度,尤其是丝硫菌属(Thiothrix)成为优势属.AGS技术用于处理含抗炎药物(IBP)污水具有良好的应用前景,但高浓度的IBP对AGS系统的性能产生了较大的不利影响,需要引起重视. 展开更多

关键词 好氧颗粒污泥 布洛芬 理化特性 吸附降解 微生物群落结构

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菌-藻共生好氧颗粒污泥的稳定性机理 被引量：9

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作者 刘怡 张冰 +2 位作者 时文歆 朱易春 刘祖文 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1696-1705,共10页

在非曝气条件下接种好氧颗粒污泥(AGS)和绿藻藻种,经过18d的培养,成功构建了菌-藻共生好氧颗粒污泥系统(ABGS).研究表明,在非曝气条件下,与传统的AGS相比,ABGS具有更高的生物活性、除污染效能和机械强度,说明ABGS的稳定性更优.对ABGS的... 在非曝气条件下接种好氧颗粒污泥(AGS)和绿藻藻种,经过18d的培养,成功构建了菌-藻共生好氧颗粒污泥系统(ABGS).研究表明,在非曝气条件下,与传统的AGS相比,ABGS具有更高的生物活性、除污染效能和机械强度,说明ABGS的稳定性更优.对ABGS的稳定性机理进行分析,发现在颗粒化过程中,胞外聚合物(EPS)特别是紧密结合层EPS(TB-EPS)中蛋白质(PN)含量明显增加,实验末期其含量增加至114.4mg/g MLSS,约为AGS的2.8倍.采用三维荧光光谱进一步分析EPS的组分,结果表明TB-EPS中氨基酸、色氨酸、芳香族蛋白质、络氨酸和色氨酸类物质是维持颗粒结构稳定性的重要原因.在微生物群落结构方面, ABGS的物种多样性和群落丰富度更高,原核生物绿弯菌门(Chloroflexi)和浮霉菌门(Planctomycetes)、真核生物绿藻门(Chlorophyta)的富集有利于加强系统的稳定性. 展开更多

关键词 菌-藻共生好氧颗粒污泥(ABGS) 稳定性 胞外聚合物(EPS) 微生物群落

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预沉积生物炭强化重力驱动超滤膜处理受污染地表水的效能研究 被引量：6

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作者 何强 左庆扬 +3 位作者 陈子惟 刘彩虹 张唐龙 智悦 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1122-1130,共9页

采用预沉积生物炭(BC)强化重力驱动超滤膜(GDM)处理受污染地表水,考察预沉积生物炭对GDM膜通量及除污效能的影响.实验所用的生物炭是以玉米秸秆粉末为原料,在600℃高温热解制备的一种具有丰富的孔隙结构和含氧官能团的介孔材料,其比表... 采用预沉积生物炭(BC)强化重力驱动超滤膜(GDM)处理受污染地表水,考察预沉积生物炭对GDM膜通量及除污效能的影响.实验所用的生物炭是以玉米秸秆粉末为原料,在600℃高温热解制备的一种具有丰富的孔隙结构和含氧官能团的介孔材料,其比表面积为181.09m^(2)/g,总孔体积为0.12cm^(3)/g.实验原水为受生活污水污染的嘉陵江地表水,运行周期50d,以原膜GDM为对照组,系统考察了对照组和预沉积生物炭组(BC-GDM)的通量稳定性,监测两组装置对浊度、溶解性有机碳(DOC)、UV254、荧光性有机物和氨氮的去除.结果表明,长期运行下预沉积组BC-GDM的稳定通量(4.82L/(m^(2)·h))略高于对照组GDM(4.72L/(m^(2)·h)).对污染物的去除结果表明,BC-GDM体系对浊度和氨氮的去除有些许提高,且加快了氨氮去除的启动过程,同时显著提高了对DOC、UV254和荧光性物质等有机污染物的去除,其中DOC和UV254的平均去除率分别从16.7%和10.0%提高到34.1%和39.9%.实验结果表明,在GDM中预沉积生物炭可以在不影响膜通量的情况下有效改善净水效能. 展开更多

关键词 重力驱动膜 预沉积 生物炭 稳定通量 去污效能

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过一硫酸盐碱催化处理染料废水 被引量：19

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作者 翟俊 柳沛松 赵聚姣 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期647-652,共6页

利用PMS碱催化法处理亚甲基蓝、酸性橙7(AO7)和罗丹明B(RhB)3种典型染料,优化了脱色条件并分析了机理.在pH=10.8~11.5(亚甲基蓝)或pH=10.0~10.8(酸性橙7或罗丹明B),PMS投加量100mg/L的最优条件下,亚甲基蓝、酸性橙7和罗丹明B的脱色速率... 利用PMS碱催化法处理亚甲基蓝、酸性橙7(AO7)和罗丹明B(RhB)3种典型染料,优化了脱色条件并分析了机理.在pH=10.8~11.5(亚甲基蓝)或pH=10.0~10.8(酸性橙7或罗丹明B),PMS投加量100mg/L的最优条件下,亚甲基蓝、酸性橙7和罗丹明B的脱色速率常数可分别达到0.097,0.074,0.004min-1,脱色率可分别达到95.1%,93.3%和30.1%.捕获剂实验证实PMS碱催化脱色3种染料时起主要作用的均是单线态氧.基于紫外-可见全波长光谱的结果推测,亚甲基蓝和酸性橙7反应脱色较快可归因于单线态氧对噻嗪生色基团和偶氮键的攻击更有效率. 展开更多

关键词 染料废水 过一硫酸盐(PMS) 碱催化

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