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黄石市磁湖水体溶解性有机物的时空分布特征 被引量：9
1
作者 吴晓东 马晓婵 +4 位作者 蒋北寒 葛绪广 任伟祥 秦愿 谭亚 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1276-1284,共9页
利用三维荧光光谱技术(EEMs)结合平行因子分析法(PARAFAC)研究了磁湖水体溶解性有机物(DOM)的时空分布特征及其来源,以期为城市富营养化湖泊的治理提供参考。结果表明:(1)磁湖水体DOM主要由陆源类腐殖质组分C1(340/430 nm)、不明腐殖质... 利用三维荧光光谱技术(EEMs)结合平行因子分析法(PARAFAC)研究了磁湖水体溶解性有机物(DOM)的时空分布特征及其来源,以期为城市富营养化湖泊的治理提供参考。结果表明:(1)磁湖水体DOM主要由陆源类腐殖质组分C1(340/430 nm)、不明腐殖质组分C2(390/480 nm)、类蛋白物质组分C3(290/350 nm)以及自生源类色氨酸组分C4(280/330 nm)这4种荧光组分组成。其中C1对磁湖DOM的贡献最大,C4最小。(2)4种组分存在时空差异,各组分最大荧光值(F max)在夏秋季较高,冬春季较低,其中组分C1变化最明显,C3次之;在空间分布上,靠近居民区的湖区F max值较高,反之较低,组分C1变化最明显。(3)磁湖水体DOM的组成成分主要来源于各类腐殖质,其次为微生物降解的内源类蛋白物质。(4)组分C1、C2、C3呈显著正相关性,表明它们具有同源性。(5)吸收系数a 350与叶绿素a(Chl-a)浓度呈极显著正相关性,表明磁湖水体DOM的荧光吸收与浮游植物密切相关。 展开更多
关键词 磁湖 溶解性有机物 时空分布特征 来源辨识
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城市湖泊富营养化及氮磷平衡研究——以湖北省黄石市青山湖1湖区为例 被引量：7
2
作者 施玉齐 吴晓东 +4 位作者 葛绪广 周梦蝶 吴超 秦愿 谭亚 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2020年第3期208-215,共8页
[目的]监测分析湖北省黄石市青山湖上游区域水质状况,为其生态修复提供依据。[方法]以青山湖1#子湖区为例,采用综合营养状态指数法对其富营养化水平进行评价,依据物质平衡原理估算出青山湖上游区域氮磷收支状况。[结果]①青山湖上游区... [目的]监测分析湖北省黄石市青山湖上游区域水质状况,为其生态修复提供依据。[方法]以青山湖1#子湖区为例,采用综合营养状态指数法对其富营养化水平进行评价,依据物质平衡原理估算出青山湖上游区域氮磷收支状况。[结果]①青山湖上游区域水体总氮、总磷年均浓度为2.45,0.200 mg/L;②青山湖上游区域水体达到中度富营养化水平;③上游来水是氮磷入湖主要来源;④氮入湖总量6115.40 kg/a,出湖总量1939.51 kg/a;⑤磷入湖总量411.14 kg/a,出湖量总量198.21 kg/a;⑥总磷、总氮截留率分别为68.28%,51.79%。[结论]为防止青山湖上游区域富营养化程度加重,建议对上游来水采用生态浮床的措施,在净化水质,达到外源清水入湖的同时还能改善景观。在排口附近湖水区域,可采取高效原位强化净化处理措施。 展开更多
关键词 湖泊生态 青山湖上游区域 富营养化评价 氮磷平衡 氮磷负荷量
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基于过氧化钙的类电芬顿体系对磷酸三乙酯的矿化效果
3
作者 崔泉涛 刘瑜 +1 位作者 王楷 严素定 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第3期955-964,共10页
电芬顿技术是水体中难降解污染物的高效处理方法之一,然而,该体系中的H_(2)O_(2)存在运输不便的缺陷。以磷酸三乙酯(TEP)为目标污染物,以过氧化钙(CP)为氧化剂,以铁片作为腐蚀阳极和铁源,构建了基于过氧化钙的类电芬顿体系(电-Fe-CP体... 电芬顿技术是水体中难降解污染物的高效处理方法之一,然而,该体系中的H_(2)O_(2)存在运输不便的缺陷。以磷酸三乙酯(TEP)为目标污染物,以过氧化钙(CP)为氧化剂,以铁片作为腐蚀阳极和铁源,构建了基于过氧化钙的类电芬顿体系(电-Fe-CP体系),并考察了该体系对TEP的矿化效能及其影响因素,通过CP释放H_(2)O_(2)试验和淬灭试验探讨了电-Fe-CP体系矿化TEP的机理,最后对反应产物在不同pH下形成的沉淀物进行了扫描电镜(SEM)、能量色散光谱(EDS)、X射线粉末衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征。结果表明:在初始pH为2.5,TEP和CP浓度分别为20 mg/L和4 mmol/L,Fe片大小为20 mm×40 mm×1 mm,电流密度为2.50 A/m^(2)的条件下,电-Fe-CP体系在20 min内对TEP的矿化率可达到94.6%,且水中的Cl^(-)、NO_(3)^(-)、HCO_(3)^(-)等无机阴离子共存对体系矿化效果影响较小。电-Fe-CP体系中主要活性物种为羟基自由基。此外,pH对反应生成的沉淀物组分有较大影响,其中pH为8.5时形成的沉淀物主要为氢氧化铁、硫酸钙和磷酸钙,pH为10.5时可能还存在少量羟基磷灰石。研究证实了利用基于电-Fe-CP体系矿化水中TEP的可行性,并提出电-Fe-CP体系可能的应用场景及应用建议。 展开更多
关键词 磷酸三乙酯(TEP) 铁片 过氧化钙 类电芬顿 矿化
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LiFePO_(4)改善无机/有机S型光催化剂的过氧化氢光合作用
4
作者 李静萍 严素定 +2 位作者 吴佳曦 程强 王楷 《物理化学学报》 北大核心 2025年第9期109-118,共10页
随着新能源产业的快速发展,废旧电池的利用引起了研究者的关注。开发以电池回收材料作为光催化剂的过氧化氢光合系统是一项重大挑战。本研究采用超声自组装技术,将电池材料磷酸铁锂(LFPO)纳米颗粒与石墨相氮化碳(CN)纳米片复合,构建了... 随着新能源产业的快速发展,废旧电池的利用引起了研究者的关注。开发以电池回收材料作为光催化剂的过氧化氢光合系统是一项重大挑战。本研究采用超声自组装技术,将电池材料磷酸铁锂(LFPO)纳米颗粒与石墨相氮化碳(CN)纳米片复合,构建了用于生产H_(2)O_(2)的无机/有机S型光催化剂。通过X射线光电子能谱(XPS)和开尔文探针力显微镜(KPFM)的原位分析表明,LFPO与CN之间的相互作用促进了内建电场(IEF)的形成,进而产生独特的S型电荷转移机制。结合电子自旋共振光谱、自由基捕获实验和原位漫反射红外傅里叶变换光谱,确定了H_(2)O_(2)生成的三种途径。得益于增强的载流子分离、强氧化还原能力和多通道H_(2)O_(2)形成机制,最优复合材料在模拟太阳光照射下表现出3.22 mol·g^(-1)·h^(-1)的优异H_(2)O_(2)产率。该研究通过从废电池材料中设计S型异质结,为研究可持续的H_(2)O_(2)光合作用途径提供了一种潜在的方法。 展开更多
关键词 光催化 H_(2)O_(2)生产 无机/有机异质结 电池基催化剂 S型机理
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钛酸铋/氮化碳无机有机复合S型异质结纯水光催化产过氧化氢
5
作者 李可 刘创 +2 位作者 李静萍 王国宏 王楷 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第11期27-28,共2页
在纯水环境中人工光合成过氧化氢(H_(2)O_(2))被认为是一种具有成本效益且环保的方法,因为过氧化氢不仅是一种常见的工业化学品,还是潜在的能源载体。然而,传统的单一人工光合成H2O2催化剂存在光吸收有限、团聚严重、难以重复使用等问题... 在纯水环境中人工光合成过氧化氢(H_(2)O_(2))被认为是一种具有成本效益且环保的方法,因为过氧化氢不仅是一种常见的工业化学品,还是潜在的能源载体。然而,传统的单一人工光合成H2O2催化剂存在光吸收有限、团聚严重、难以重复使用等问题,这严重阻碍了其应用。在本研究中,我们采用了简单的静电纺丝辅助超声组装策略,在有机石墨相氮化碳(CN)纳米片表面上成功复合了无机钛酸铋纳米纤维(BTO),并形成了具有紧密接触界面的无机/有机BTOCN S型异质结光催化剂。经过光照,BTOCN复合材料的产H_(2)O_(2)速率达到1650μmol·g^(-1)·h^(-1),并且在纯水无牺牲剂条件下可以持续产生H_(2)O_(2)。这种增强的光催化活性归因于增强的光吸收、S型异质结的高电子-空穴分离效率和强氧化还原活性。原位辐照X射线光电子能谱测试和电子顺磁共振实验结果表明BTOCN异质结光催化剂中的电子迁移遵循梯型电荷转移路径。综上所述,本研究提供了一种简单的无机/有机S型异质结光催化剂的制备方法,该方法可以优化能带结构以促进光生载流子的分离,从而实现高效的人工光合成过氧化氢效率。 展开更多
关键词 异质结 光催化 过氧化氢生成 S型机理
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收割强度对粉绿狐尾藻生长和水质的影响 被引量：6
6
作者 俞新慧 吴晓东 +4 位作者 葛绪广 桂智凡 周梦蝶 卞玲玲 刘恋 《水生态学杂志》 CSCD 北大核心 2022年第1期95-102,共8页
研究5种收割强度对粉绿狐尾藻生长和水质的影响,为沉水植物调控管理提供参考。设不收割组作为对照组,收割组收割强度分别为株高的15%、30%、45%、60%和75%。将收割的植物称量干重和鲜重,统计株高、分枝数,测定新生枝条的恢复长度。每次... 研究5种收割强度对粉绿狐尾藻生长和水质的影响,为沉水植物调控管理提供参考。设不收割组作为对照组,收割组收割强度分别为株高的15%、30%、45%、60%和75%。将收割的植物称量干重和鲜重,统计株高、分枝数,测定新生枝条的恢复长度。每次收割前1 d对所有处理组的水样进行水质测定。结果表明:(1)收割对粉绿狐尾藻枝条生长恢复和株高影响显著(P<0.01)。对照组最终株高最高,达到187.0 cm,并在水面形成冠层。第1次收割后20 d,低强度(15%和30%)收割组恢复或超过收割前水平,中强度(45%)收割组枝条全部恢复,但高强度(60%和75%)收割组的恢复率明显低于低、中强度收割组,恢复率分别为80.68%和62.00%。第2次收割后20 d,15%和30%收割组的粉绿狐尾藻全部恢复,45%收割组的恢复率为91.44%,高强度收割组的恢复率明显降低,恢复率分别为76.09%和42.22%,至实验结束时高强度收割组都未恢复。随着收割频次的增加,枝条恢复的时间延长。(2)收割减少了粉绿狐尾藻分枝数。对照组分枝数最高,达到6.9枝/株,15%~75%收割组分别为4.3、4.0、3.6、2.2和1.8枝/株。(3)收割显著降低了粉绿狐尾藻的生物量(P<0.01)。15%~75%收割组的生物量分别下降为对照组的10.11%、3.23%、2.47%、2.29%和0.80%。(4)粉绿狐尾藻收割对水质影响显著。收割后,水体中总氮、总磷浓度降低,且收割强度与收割次数对氮磷浓度影响显著(P<0.01)。与第1次收割相比,第2次收割后,15%收割组总氮、总磷浓度分别较前次下降13.63%和24.82%,30%收割组下降12.90%和22.87%,45%收割组下降8.24%和25.04%,高强度(60%和75%)收割组下降6.66%和34.91、9.64%和17.64%。收割强度会对水体中悬浮颗粒物(SS)和叶绿素(Chl-a)有影响,高强度收割使得水体中的SS和Chl-a含量明显升高。收割对控制粉绿狐尾藻生长效果明显,结合水质指标,以低强度收割2~3次为宜。 展开更多
关键词 粉绿狐尾藻 收割强度 生长 水质
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鄂东南5个典型湖泊的水体光学特性研究 被引量：2
7
作者 吴超 吴晓东 +4 位作者 葛绪广 任伟祥 冯恋 杨久芸 谭亚 《水生态学杂志》 CSCD 北大核心 2022年第3期96-104,共9页
为了探究水体光学特性的时空变化特征及影响因素,于2018—2019年对鄂东南5个典型湖泊(仙岛湖、梁子湖、网湖、策湖和青山湖1号)进行了周年调查;通过分析光学衰减系数(K_(d))等重要水体光学参数,得到了各湖泊光合有效辐射衰减特征及影响... 为了探究水体光学特性的时空变化特征及影响因素,于2018—2019年对鄂东南5个典型湖泊(仙岛湖、梁子湖、网湖、策湖和青山湖1号)进行了周年调查;通过分析光学衰减系数(K_(d))等重要水体光学参数,得到了各湖泊光合有效辐射衰减特征及影响因子,可为该地区富营养化湖泊的水生植被修复提供参考。结果表明:(1)鄂东南5个典型湖泊之间的透明度、悬浮物、叶绿素a差异极显著(P<0.01)。(2)仙岛湖和梁子湖的溶解性有机物浓度较低,年均值分别为(1.38±0.39)、(2.36±0.92)m^(-1),与其他湖泊差异极显著(P<0.01)。(3)年均光学衰减系数的空间分布规律为:仙岛湖[(0.36±0.21)m^(-1)]<梁子湖[(1.81±0.89)m^(-1)]<青山湖1号[(3.77±1.89)m^(-1)]<策湖[(4.40±1.90)m^(-1)]<网湖[(4.70±2.54)m^(-1)],各湖泊之间存在极显著差异(P<0.01)。(4)仙岛湖光学衰减系数的主要影响因子是溶解性有机物,梁子湖和网湖则主要受悬浮物影响,溶解性有机物和叶绿素a是造成策湖和青山湖1号水体光学衰减系数较高的重要原因,其中以溶解性有机物为主。(5)各湖泊的真光层深度与透明度均呈现出极显著相关性(P<0.01),透明度在一定程度上可以反演真光层深度,也可为沉水植物恢复区域划分提供依据。 展开更多
关键词 鄂东南 典型湖泊 光合有效辐射 光学衰减系数 真光层深度
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