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盐度变化对干旱区湖泊湿地氮素归趋的影响
1
作者 姜星宇 胡洋 +2 位作者 邵克强 汤祥明 高光 《中国环境科学》 北大核心 2026年第1期319-328,共10页
为探究水体盐分组成、浓度变化对干旱区湖泊关键氮素归趋过程的影响机制,对我国西北干旱区博斯腾湖和相思湖湿地开展了野外调查和盐度受控实验.野外调查结果表明,博斯腾湖及周边相思湖湿地反硝化速率的变化范围为7.2~131.4µmol/(kg... 为探究水体盐分组成、浓度变化对干旱区湖泊关键氮素归趋过程的影响机制,对我国西北干旱区博斯腾湖和相思湖湿地开展了野外调查和盐度受控实验.野外调查结果表明,博斯腾湖及周边相思湖湿地反硝化速率的变化范围为7.2~131.4µmol/(kg·h),盐度是影响反硝化速率的关键环境因子;异化硝酸盐还原为铵(DNRA)速率的变化范围为2.6~19.9µmol/(kg·h),其主要受到水体溶解态有机碳和硝酸盐比值的影响.在受控实验中,盐度增加(0.2‰~6.6‰)对反硝化速率产生明显的抑制效应:随着硫酸钠浓度增加,博斯腾湖和相思湖反硝化速率分别下降25.7%和21.0%;随着氯化钠浓度增加,其速率分别下降36.7%和31.1%.在受控实验中,盐度变化同样对DNRA速率产生显著影响:随着硫酸钠浓度增加,博斯腾湖和相思湖DNRA速率均呈现先增加后降低的变化趋势;随着氯化钠浓度增加,其速率则分别下降26.1%和27.8%.与DNRA相比,盐度增加对反硝化作用具有更强的抑制效应,导致DNRA速率在总的硝酸盐异化还原速率中所占比重呈现不断增加的趋势.总的来说,盐度增加会通过抑制反硝化速率增加湖泊的氮素浓度;通过增强DNRA占比提高湖泊的氮保留潜力,进而加重湖泊的氮污染风险. 展开更多
关键词 反硝化 硝酸盐还原为铵(DNRA) 博斯腾湖 硫酸盐 氮污染
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低渗岩体渗流与溶质迁移超重力试验及数值模拟研究进展
2
作者 詹良通 王浩 +2 位作者 胡英涛 徐文杰 陈长杰 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期70-78,共9页
高放废物地质处置的长期安全性高度依赖于地质屏障对核素迁移的有效阻隔,针对核素迁移过程的大时空尺度特征,超重力试验与多尺度数值模拟已成为研究裂隙介质中长历时渗流与溶质迁移行为的重要手段。本文综述了裂隙岩体渗流与溶质迁移超... 高放废物地质处置的长期安全性高度依赖于地质屏障对核素迁移的有效阻隔,针对核素迁移过程的大时空尺度特征,超重力试验与多尺度数值模拟已成为研究裂隙介质中长历时渗流与溶质迁移行为的重要手段。本文综述了裂隙岩体渗流与溶质迁移超重力试验技术、裂隙岩体超重力试验相似性及地质屏障长期安全性评价等方面的研究进展,针对当前面临的微米级基质-裂隙一体化制备、复杂粗糙裂隙相似性理论以及热-水-力-化多场耦合等挑战,未来应在微细裂隙-孔隙结构的一体化打印、天然粗糙裂隙结构的超重力试验相似性理论、多过程响应机制及万年历时全过程模拟等方向开展进一步研究。 展开更多
关键词 低渗岩体 裂隙 溶质迁移 高放废物 地质处置 超重力试验 数值模拟
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基于结构方程模型的酚类流域化学完整性评估
3
作者 王旭升 王晓南 刘征涛 《中国环境科学》 北大核心 2026年第2期963-971,共9页
本研究通过分析长江流域84个地表水采样点168个样品的理化参数和酚类污染物浓度,构建可推广的结构方程模型(SEM),量化酚类污染物对化学完整性的直接与间接影响路径.通过整合常规水质参数、酚类及重金属数据,使用主成分分析(PCA)构建化... 本研究通过分析长江流域84个地表水采样点168个样品的理化参数和酚类污染物浓度,构建可推广的结构方程模型(SEM),量化酚类污染物对化学完整性的直接与间接影响路径.通过整合常规水质参数、酚类及重金属数据,使用主成分分析(PCA)构建化学压力指数,SEM建模分析环境调节因子的中介效应.结果表明,酚类污染通过直接毒性(路径系数β=-0.55)和环境控制的间接路径(β=-0.14)削弱化学完整性,重金属协同效应显著.本研究提出了化学完整性指数(ICI)的计算公式,为流域污染管控提供定量工具. 展开更多
关键词 酚类化合物 长江流域 化学完整性 环境浓度 风险评价
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铜渣衍生制备CTAB-Fe_(3)O_(4)@GM吸附剂及其吸附Cr(Ⅵ)性能
4
作者 黄婷 单书月 +3 位作者 罗中秋 周新涛 陆艳 蔡秀楠 《化学工程》 北大核心 2026年第1期7-12,19,共7页
以铜渣为原料、NaOH和水玻璃溶液为活化剂合成Fe_(3)O_(4)@GM(铁基地聚合物),通过CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)对Fe_(3)O_(4)@GM进行表面功能化构筑CTAB-Fe_(3)O_(4)@GM,并将其作为吸附剂高效去除水体中的Cr(Ⅵ)。重点探究初始溶液pH值、... 以铜渣为原料、NaOH和水玻璃溶液为活化剂合成Fe_(3)O_(4)@GM(铁基地聚合物),通过CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)对Fe_(3)O_(4)@GM进行表面功能化构筑CTAB-Fe_(3)O_(4)@GM,并将其作为吸附剂高效去除水体中的Cr(Ⅵ)。重点探究初始溶液pH值、CTAB-Fe_(3)O_(4)@GM投加量对Cr(Ⅵ)吸附性能的影响,通过吸附动力学、热力学以及Zeta、XPS、BET等表征手段对吸附机理进行解析。结果表明:CTAB-Fe_(3)O_(4)@GM对Cr(Ⅵ)的吸附过程更符合拟二级动力学模型(R^(2)=0.99)和Langmuir等温线模型(R^(2)=0.99),在pH=1和0.1 g/L投加量下,吸附量为156.50 mg/g。CTAB-Fe_(3)O_(4)@GM对Cr(Ⅵ)的去除过程以化学吸附为主,包括络合作用、静电吸引、氧化还原、孔隙沉淀等作用机制。研究遵循“以废治废”的环保理念,对利用固体废弃物合成高效吸附剂的资源化利用和污水净化处理都具有良好的经济效益和环境效应。 展开更多
关键词 铜渣 地聚合物 十六烷基三甲基溴化铵 Cr(Ⅵ) 吸附机理
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老化聚丙烯微塑料对砷的吸附特性
5
作者 于海涛 李国新 +4 位作者 张恒 李青松 王蕾 张丹丹 吴义诚 《环境科学》 北大核心 2026年第2期1177-1186,共10页
微塑料(MPs)对水环境中污染物的吸附特性已经得到广泛关注,但紫外老化MPs对砷(As)的吸附特性尚不清楚.以聚丙烯微塑料(PP MPs)为吸附剂,采用静态吸附方式,探讨原始和紫外老化MPs对水溶液中As(Ⅴ)的吸附动力学和等温吸附特征,并探讨环境... 微塑料(MPs)对水环境中污染物的吸附特性已经得到广泛关注,但紫外老化MPs对砷(As)的吸附特性尚不清楚.以聚丙烯微塑料(PP MPs)为吸附剂,采用静态吸附方式,探讨原始和紫外老化MPs对水溶液中As(Ⅴ)的吸附动力学和等温吸附特征,并探讨环境因素(pH、溶解性有机质和NO_(3)^(-))对该过程的影响.结果表明:紫外老化使PP MPs表面产生大量的粗糙褶皱结构,并有不规则的突起和孔隙,含氧官能团增加,结晶度增大.两种PP MPs对As(Ⅴ)的吸附均在12 h趋于平衡,且紫外老化PP MPs对As(Ⅴ)的吸附更符合准二级动力学模型(R^(2)=0.980),表明老化MPs对As(Ⅴ)的吸附以化学吸附为主.紫外老化和未老化MPs对As(Ⅴ)的等温吸附均符合Freundlich和Langmuir模型,且以Freundlich模型拟合效果更好,表明老化PP MPs对As(Ⅴ)的吸附主要受到表面络合和范德华力的影响.Langmuir模型拟合出的紫外老化MPs对As(Ⅴ)的理论最大吸附量(Q_(m))比原始MPs上升了11.8%.此外,随着NO_(3)^(-)和溶解性有机质的增加,老化PP MPs对As(Ⅴ)的吸附量均呈现先升高后降低的趋势.该研究为明确老化MPs对As的生物地球化学循环的影响和生态风险评估提供重要理论依据. 展开更多
关键词 聚丙烯微塑料(PP MPs) 老化 砷(As) 等温吸附 动力学
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Cl^(-)对UV/H_(2)O_(2)和UV/PDS体系降解苯酚的影响及氯代有机副产物的形成研究
6
作者 王潇宇 房飞燕 李启彬 《环境科学学报》 北大核心 2026年第1期105-114,共10页
针对Cl^(-)共存条件下UV/H_(2)O_(2)与UV/PDS体系降解苯酚(PH)的效能差异及氯代有机副产物(Cl^(-)OBPs)生成规律展开研究.结果表明,与UV/H_(2)O_(2)体系相比,Cl^(-)对UV/PDS体系降解PH的影响更明显,且其对PH降解的影响呈现出低促进([Cl^... 针对Cl^(-)共存条件下UV/H_(2)O_(2)与UV/PDS体系降解苯酚(PH)的效能差异及氯代有机副产物(Cl^(-)OBPs)生成规律展开研究.结果表明,与UV/H_(2)O_(2)体系相比,Cl^(-)对UV/PDS体系降解PH的影响更明显,且其对PH降解的影响呈现出低促进([Cl^(-)]/[PDS]=0~5)、高抑制([Cl^(-)]/[PDS]>5)的特点.两体系Cl^(-)OBPs的形成也存在差异:UV/PDS体系检测到的Cl^(-)OBPs总浓度(48.67μg·L^(-1),[Cl^(-)]=100 mmol·L^(-1))明显高于UV/H_(2)O_(2)体系(11.11μg·L^(-1)),且UV/PDS体系中卤代乙醛(HALs,65%)为主要组分,而UV/H_(2)O_(2)体系中卤代乙酸(HAAs,92%)为主要组分.活性物种鉴定结果表明,Cl^(-)主要通过与UV/H_(2)O_(2)和UV/PDS体系的HO·、SO_(4)·^(-)反应生成Cl·及Cl_(2)·^(-)等活性氯物种(RCSs),RCSs通过取代、加成等途径形成ClOBPs.此外,UV/PDS和UVH_(2)O_(2)体系中Cl^(-)OBPs的加和细胞毒性主要由DCAL贡献(其贡献率最高达90%和100%),且UV/PDS体系Cl^(-)OBPs的加和细胞毒性是UV/H_(2)O_(2)体系的24.77~34.52倍.本研究结果可为优化含酚废水处理工艺提供科学依据,同时对有效控制氯代有机物的生成提供理论支撑. 展开更多
关键词 高级氧化体系 氯代有机物 活性氯物种 形成机理 苯酚
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新型聚合水凝胶太阳能蒸发材料构建与同步脱盐截酚研究
7
作者 陈颖 邓时海 +1 位作者 韩杰 金鹏康 《西安交通大学学报》 北大核心 2026年第2期113-124,共12页
针对含酚废水深度脱盐与酚类有机物高效回收的双重需求问题,基于太阳能界面蒸发水、盐及有机质的传输机理,研发了聚(丙烯酰胺-海藻糖)/炭黑(PAT/CB)水凝胶材料。通过分子设计和结构优化,同步强化PAT/CB水凝胶的光热蒸发与酚污染物截留能... 针对含酚废水深度脱盐与酚类有机物高效回收的双重需求问题,基于太阳能界面蒸发水、盐及有机质的传输机理,研发了聚(丙烯酰胺-海藻糖)/炭黑(PAT/CB)水凝胶材料。通过分子设计和结构优化,同步强化PAT/CB水凝胶的光热蒸发与酚污染物截留能力,在脱盐过程中降低冷凝水中的酚含量,选择富集酚类物质为后续回收酚提供高浓度原料,从而实现了高盐含酚废水的同步脱盐与酚拦截。研究结果表明:通过调控海藻糖(Tre)比例和单体含量可优化水凝胶溶胀性能,炭黑赋予材料97%的宽谱光吸收率和14.9℃的热限域特性,协同Tre的水合作用实现了77%的光热转换效率和1.68 kg/(m^(2)·h)的蒸发速率,在NaCl质量分数为3.5%~10.5%的高盐环境中具有稳定的蒸发性能;差示扫描量热法与拉曼光谱分析结果证实,Tre能够提升中间水比例至26%,显著降低蒸发焓至1895 J/g,从分子层面揭示了蒸发机制,同步实现了大于99%的盐离子拦截和73%的苯酚截留效率。该研究可为太阳能界面蒸发技术在高盐含酚废水处理中的应用提供理论依据与技术支持。 展开更多
关键词 太阳能界面蒸发 水凝胶 酚类有机物 脱盐 丙烯酰胺
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多孔炭基材料吸附水体中有机污染物的机理分析
8
作者 吴伯杨 《中国资源综合利用》 2026年第1期278-280,共3页
多孔炭基材料凭借独特的多孔结构和丰富的表面官能团,在去除水体有机污染物方面展现出优异吸附性能。结合多孔炭基材料的结构特性与吸附性能,阐述其吸附有机污染物的机理,分析多孔炭基材料吸附性能的影响因素。研究表明,多孔炭基材料对... 多孔炭基材料凭借独特的多孔结构和丰富的表面官能团,在去除水体有机污染物方面展现出优异吸附性能。结合多孔炭基材料的结构特性与吸附性能,阐述其吸附有机污染物的机理,分析多孔炭基材料吸附性能的影响因素。研究表明,多孔炭基材料对有机污染物的去除主要依靠3种机理,即物理吸附、化学吸附和π-π电子相互作用。比表面积和孔径分布会直接影响物理吸附容量,表面官能团类型能够决定化学吸附选择性,而芳香族化合物分子结构影响π-π电子相互作用的强度。多种机理协同作用让多孔炭基材料成为水体有机污染处理的高效吸附剂,为水环境治理提供重要技术支撑。 展开更多
关键词 多孔炭基材料 有机污染物 吸附机理 水处理 物理吸附 化学吸附 π-π电子相互作用
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化工厂高氯废水COD测定方法的实验 被引量：2
9
作者 戴莹莹 侯炜 +1 位作者 陈建强 张佳硕 《内蒙古石油化工》 2025年第1期5-7,11,共4页
化学需氧量COD是水质监测中的参数之一,评估水体中有机物污染的程度。氯离子是COD测定中的主要干扰物之一,在一定程度上影响测定结果。因此,化工厂工业废水监测中不断优化设计,有效消除氯离子的干扰,提高COD测定的准确性。课题组选取某... 化学需氧量COD是水质监测中的参数之一,评估水体中有机物污染的程度。氯离子是COD测定中的主要干扰物之一,在一定程度上影响测定结果。因此,化工厂工业废水监测中不断优化设计,有效消除氯离子的干扰,提高COD测定的准确性。课题组选取某煤化工有限公司废水进行监测分析,采用沉淀与离心分离处理方式,对高氯离子水样COD测定进行实验研究。实验结果表明,重铬酸钾浓度为0.025mol/L时,三次测定的COD值分别为111.88mg/L、110.84mg/L和108.71mg/L,在较高浓度的重铬酸钾下,测定值稳定性较好。采用沉淀法消除氯离子后,校正实际废水的COD测定值,监测数值较为精准。 展开更多
关键词 化工厂 高氯废水 COD测定 废水监测
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双波长紫外协同强化消毒及对光、暗复活影响
10
作者 周添红 梁源夫 +6 位作者 孙喆 李梦凯 王佳乐 李文涛 贲伟伟 张国珍 强志民 《环境科学》 北大核心 2025年第3期1443-1449,共7页
C波段紫外线(UV-C)可有效灭活水中病原微生物,远UV-C(200~230 nm)和常规UV-C(250~280 nm)可分别损伤病原微生物的蛋白质和核酸,同时辐照有望实现病原微生物的协同灭活.然而由于现有实验装置难以满足研究需求,相关研究十分有限.因此,搭... C波段紫外线(UV-C)可有效灭活水中病原微生物,远UV-C(200~230 nm)和常规UV-C(250~280 nm)可分别损伤病原微生物的蛋白质和核酸,同时辐照有望实现病原微生物的协同灭活.然而由于现有实验装置难以满足研究需求,相关研究十分有限.因此,搭建了配装KrCl准分子灯和低压汞灯的细管流光反应系统,可单独/同时输出稳定的222 nm(远UV-C)和254 nm(常规UVC)辐照.之后利用该装置探究了双波长UV-C对大肠杆菌(E.coli)的协同灭活作用,以及对光、暗复活的影响.结果表明,双波长UV-C协同灭活E.coli作用显著,协同系数最高可达2.2.此外,双波长UV-C辐照明显减弱E.coli的光复活作用,最大对数复活率从254 nm单独辐照的50.8%降低为36.1%,同时,在黑暗条件下,未发现复活现象且呈现暗凋零现象,说明双波长UV-C辐照可降低光、暗复活风险,确保水质生物安全,研究可为高效和安全的水消毒技术研发提供理论依据. 展开更多
关键词 紫外线 消毒 双波长 协同作用 微生物复活
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孔隙地下水中汽油BTEX的生物降解和化学氧化:一个7 a砂槽实验回顾
11
作者 陈余道 陆仁骞 +4 位作者 邓日添 邓旭 蒋亚萍 程亚平 王欢 《桂林理工大学学报》 北大核心 2025年第3期382-393,共12页
利用实验室较大尺度的砂槽开展了长达7 a的传统汽油和乙醇汽油污染修复实验,通过向砂槽投注硫酸盐、硝酸盐和过硫酸盐(persulfate,PS)研究其对汽油主要组分苯、甲苯、乙苯和二甲苯(benzene,toluene,ethylbenzene,xylene,简称BTEX)的增... 利用实验室较大尺度的砂槽开展了长达7 a的传统汽油和乙醇汽油污染修复实验,通过向砂槽投注硫酸盐、硝酸盐和过硫酸盐(persulfate,PS)研究其对汽油主要组分苯、甲苯、乙苯和二甲苯(benzene,toluene,ethylbenzene,xylene,简称BTEX)的增强生物降解和化学氧化机制和效果。结果表明:BTEX溶解具有初期浓度高、易波动、多峰并逐渐衰减的特征,长期污染会降低含水层的渗透性能,该影响在乙醇汽油污染场地更突出;乙醇汽油BTEX的自然衰减速率比传统汽油慢,补充硝酸盐和硫酸盐有利于提高BTEX衰减速率;投注PS能够更快地处理高浓度BTEX,而乙醇对PS氧化BTEX的影响不明显;多次或连续投注PS对提高BTEX衰减速率贡献不明显;地球化学证据和微生物证据表明,PS化学氧化作用能够与硝酸盐或硫酸盐还原作用在孔隙地下水燃油污染修复中共存,具有协同修复的可行性。 展开更多
关键词 燃油污染 地下水 自然衰减 增强生物修复 原位化学氧化
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Fe(Ⅱ)活化过硫酸盐体系中亚砜类物质的特殊作用研究
12
作者 高连敬 董红钰 关小红 《环境化学》 北大核心 2026年第1期405-413,共9页
亚砜类物质是区分Fe(Ⅳ)和自由基的主要探针化合物,但其是否可以作为Fe(Ⅱ)活化过硫酸盐(Fe(Ⅱ)/PMS和Fe(Ⅱ)/PDS)体系的淬灭剂尚不明确.考察了亚砜类物质对Fe(Ⅱ)/PMS和Fe(Ⅱ)/PDS体系降解有机污染物的影响以及机制.结果表明,不同亚砜... 亚砜类物质是区分Fe(Ⅳ)和自由基的主要探针化合物,但其是否可以作为Fe(Ⅱ)活化过硫酸盐(Fe(Ⅱ)/PMS和Fe(Ⅱ)/PDS)体系的淬灭剂尚不明确.考察了亚砜类物质对Fe(Ⅱ)/PMS和Fe(Ⅱ)/PDS体系降解有机污染物的影响以及机制.结果表明,不同亚砜类物质可促进Fe(Ⅱ)/PMS体系对7-羟基香豆素的降解.甲基苯基亚砜(PMSO)对Fe(Ⅱ)/PMS体系降解7-羟基香豆素的促进作用与PMSO浓度、PMS/Fe(Ⅱ)物质的量比及pH有关.PMSO对Fe(Ⅱ)/PMS体系降解7-羟基香豆素具有促进作用的原因在于,该体系中Fe(Ⅳ)可与PMSO反应生成Fe(Ⅱ),所生成的Fe(Ⅱ)进一步与PMS反应产生更多的活性氧化物种.进一步,PMSO对Fe(Ⅱ)/PMS和Fe(Ⅱ)/PDS体系降解不同有机污染物的影响与污染物的种类有关,即PMSO对一些污染物如苯甲酸等的降解具有抑制作用,对另外一些污染物如双酚A、布洛芬、苯酚和2,4-二氯酚等的降解具有促进作用.而PMSO对Fenton体系降解不同有机污染物均具有抑制作用.这些结果说明,对于Fe(Ⅱ)参与产生Fe(Ⅳ)的体系,亚砜类物质不可作为Fe(Ⅳ)的淬灭剂. 展开更多
关键词 高级氧化技术 过硫酸盐 四价铁 亚砜类物质 水污染控制
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溶液pH对纳米生物炭与针铁矿的异质团聚及左氧氟沙星吸附的影响机制
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作者 马锋锋 李庆 +2 位作者 赵保卫 焦雅仙 康宏兵 《环境科学研究》 北大核心 2025年第4期852-861,共10页
纳米生物炭(BNPs)常与铁氧化物针铁矿(GT)共存于水环境中,其异质团聚行为显著影响左氧氟沙星(LEV)在BNPs上的吸附。溶液pH作为典型水化学条件,对BNPs与GT的异质团聚及LEV的迁移、转化和归趋起着关键调控作用。为探究溶液pH对BNPs与GT在... 纳米生物炭(BNPs)常与铁氧化物针铁矿(GT)共存于水环境中,其异质团聚行为显著影响左氧氟沙星(LEV)在BNPs上的吸附。溶液pH作为典型水化学条件,对BNPs与GT的异质团聚及LEV的迁移、转化和归趋起着关键调控作用。为探究溶液pH对BNPs与GT在水体中的异质团聚行为及LEV吸附性能的影响,利用XRD、FTIR、氮气吸附脱附等温线等技术表征样品的晶体结构、比表面积和表面形貌等特征,通过设计不同溶液pH条件下的团聚实验、沉降实验及吸附实验,探究溶液pH对BNPs与GT间的团聚行为及其对LEV吸附的影响。结果表明:①在酸性(pH=5~6)条件下,由于BNPs与GT表面携带相反电荷,静电引力驱动2种颗粒发生异质团聚。②在碱性(pH=8~9)条件下,BNPs+GT异质团聚体的水力学直径(D_(h))增长更快,氢键及路易斯酸碱作用成为促进异质团聚的主要作用机制,表明分子间作用力在异质团聚中占主导地位。③在吸附过程中,溶液pH通过调控BNPs+GT的表面电荷和团聚行为,显著影响着团聚体对LEV的吸附性能,氢键(普通氢键和电荷辅助氢键)、静电以及孔隙填充共同作用,BNPs与GT间的异质团聚掩蔽或占据了BNPs部分吸附位点和有效官能团,使得BNPs对LEV的吸附受到抑制。研究显示,溶液pH通过调控BNPs与GT的表面电荷和分子间作用力主导其异质团聚机制,而异质团聚行为通过掩蔽/占据吸附位点和官能团显著抑制了BNPs对LEV的吸附效能。研究结果可为解析BNPs在水环境中的迁移转化及其对抗生素归趋的影响提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 纳米生物炭 针铁矿 异质团聚 左氧氟沙星 吸附
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松叶生物炭对罗丹明B的吸附性能研究
14
作者 郝斌 吴秋月 +2 位作者 李云凯 邵俊 李艾 《安徽化工》 2025年第4期55-58,共4页
以固体废弃物松叶为原材料,在马弗炉中通过高温慢速热解的方式进行加工制备成生物炭。通过研究烧结温度、pH值、吸附时间对生物炭吸附罗丹明B能力的影响,并使用场发射扫描电子显微镜对不同条件下吸附后的松叶生物炭粉末进行形貌观察。... 以固体废弃物松叶为原材料,在马弗炉中通过高温慢速热解的方式进行加工制备成生物炭。通过研究烧结温度、pH值、吸附时间对生物炭吸附罗丹明B能力的影响,并使用场发射扫描电子显微镜对不同条件下吸附后的松叶生物炭粉末进行形貌观察。结果表明:以松叶为原料,在热解温度900℃下制备出的生物炭孔隙结构最优;当pH=2时,生物炭对罗丹明B的吸附效率最高,可以达到96.22%;Pseudo-first-order模型表明生物炭吸附罗丹明B的过程受物理吸附影响最大,R^(2)=0.8879。 展开更多
关键词 松叶 生物炭 吸附 罗丹明B
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天然有机物与钙镁离子对水环境中氧化石墨烯稳定性的复合影响
15
作者 方华 王燕 +3 位作者 李璇 章婷婷 赵怡 徐林 《生态环境学报》 北大核心 2025年第5期754-762,共9页
氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)是应用最广泛的碳纳米材料,可造成潜在的水生态环境风险。进入水体后,GO将受各类环境因子的影响诱发凝聚和沉降而改变其稳定性和生态毒性。其中,最重要的影响因素为天然有机物(natural organic matters,NO... 氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)是应用最广泛的碳纳米材料,可造成潜在的水生态环境风险。进入水体后,GO将受各类环境因子的影响诱发凝聚和沉降而改变其稳定性和生态毒性。其中,最重要的影响因素为天然有机物(natural organic matters,NOMs)和电解质。目前NOMs特性及其与金属离子间复合作用对水中GO稳定性的影响机制尚不清晰。通过对水中GO凝聚、沉降和再分散过程的动力学分析,研究了典型NOMs和电解质对水中GO稳定性的复合影响。结果表明,电解质可压缩GO表面双电层引发其在水中凝聚。凝聚后GO可进一步沉降并从水中分离,沉降速度与凝聚速度呈正相关。相较于Mg^(2+),Ca^(2+)与GO的亲和力更强,可使GO更快地凝聚和沉降。NOMs不会直接诱发GO凝聚,但可通过空间位阻作用抑制凝聚。相较于海藻酸钠,腐殖酸(humic acid,HA)更易被GO吸附,抑制凝聚作用更强。HA可与Ca^(2+)发生络合凝聚;GO、Ca^(2+)和HA共存时,引发了多种凝聚过程的协同,使凝聚速度加快。有机物分子量越大,对GO凝聚和沉降的抑制作用越强。再分散过程使GO凝聚体分解,再分散后的GO可再次自发凝聚和沉降,但速度变慢。有机物存在进一步增强了再分散后GO在水中的稳定性。该研究可为全面评估GO在水中的稳定性和生态风险提供理论依据。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 天然有机物 钙镁离子 凝聚动力学 沉降动力学 再分散
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改性生物炭吸附焦化废水中苯酚和氨氮的特性及机制
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作者 马锋锋 郑旭东 +4 位作者 赵浩 康宏兵 李庆 焦雅仙 张建 《环境科学》 北大核心 2025年第7期4349-4359,共11页
将玉米秸秆制备成生物炭(CSBC),并通过NaOH处理得到改性生物炭(MCSBC),采用批平衡法研究CSBC和MCSBC对苯酚和氨氮(NH_(4)^(+)-N)的吸附特征,考察了投加量和溶液pH值等因素对MCSBC吸附苯酚和NH_(4)^(+)-N的影响,并结合实验结果与表征数据... 将玉米秸秆制备成生物炭(CSBC),并通过NaOH处理得到改性生物炭(MCSBC),采用批平衡法研究CSBC和MCSBC对苯酚和氨氮(NH_(4)^(+)-N)的吸附特征,考察了投加量和溶液pH值等因素对MCSBC吸附苯酚和NH_(4)^(+)-N的影响,并结合实验结果与表征数据对MCSBC吸附苯酚和NH_(4)^(+)-N的机制进行了探究.结果表明,CSBC和MCSBC对苯酚的吸附过程是非均相和多种反应协同作用的扩散过程;对NH_(4)^(+)-N的吸附过程以化学吸附为主,且CSBC和MCSBC对二者的吸附过程主要为单分子层吸附.等温吸附数据表明,在双组分系统中,MCSBC对苯酚和NH_(4)^(+)-N的最大吸附量(q_(m))分别为415.81 mg·g^(−1)和287.73 mg·g^(−1),相较于单组分系统分别提升了361.55%和11.67%.MCSBC对苯酚的吸附在酸性条件较好,对NH_(4)^(+)-N的吸附在碱性条件较佳,二者共存时可采用焦化废水的平均pH值8;最佳投加量均为4 g·L^(−1),且MCSBC具有良好的循环再生能力.MCSBC吸附苯酚的机制包括π—π相互作用、氢键作用和孔隙填充作用;吸附NH_(4)^(+)-N的机制包括孔隙填充作用、氢键作用、离子交换作用和静电吸引作用.在双组分系统中,优先被吸附的NH_(4)^(+)-N可通过电荷辅助氢键作用极大促进MCSBC对苯酚的吸附.综上所述,MCSBC对于处理焦化废水中苯酚和NH_(4)^(+)-N具有较高的应用价值. 展开更多
关键词 改性生物炭 焦化废水 苯酚 氨氮 吸附
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层状双氢氧化物负载生物炭对磷的吸附机制及DFT
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作者 马锋锋 康宏兵 +4 位作者 赵浩 郑旭东 张建 李庆 焦雅仙 《环境科学》 北大核心 2025年第7期4360-4369,共10页
利用层状双氢氧化物(LDHs)负载马铃薯秸秆生物炭(SBC),制备了层状双氢氧化物负载马铃薯秸秆生物炭的复合材料(LDHs@SBC),研究了其对磷的吸附性能,并利用密度泛函理论(DFT)从分子层面分析了吸附机制.结果表明,LDHs@SBC对磷的吸附动力学... 利用层状双氢氧化物(LDHs)负载马铃薯秸秆生物炭(SBC),制备了层状双氢氧化物负载马铃薯秸秆生物炭的复合材料(LDHs@SBC),研究了其对磷的吸附性能,并利用密度泛函理论(DFT)从分子层面分析了吸附机制.结果表明,LDHs@SBC对磷的吸附动力学过程可被准二级动力学模型(R^(2)=0.983)很好地拟合,主要吸附过程为化学吸附.热力学分析表明,LDHs@SBC对磷的吸附过程为自发的放热反应.通过DFT计算显示,LDHs@SBC吸附磷的吸附能为−5.34 eV,进一步验证了其吸附过程为化学吸附以及自发的放热过程.吸附机制主要包括P-p/s、O-p和M-p/s轨道的杂化形成配位键P—O—M,产生较强的电子转移和轨道贡献.溶液pH值影响磷酸盐的赋存形态及LDHs@SBC的电荷分布,通过形成普通氢键(OHB)和电荷辅助氢键(CAHB)使LDHs@SBC对磷的吸附量达到最大.LDHs@SBC吸附磷的主要机制包括静电吸引、沉淀作用、配体交换以及电荷辅助氢键等.LDHs@SBC对磷具有较强的吸附性能且重复利用性好,是一种在含磷废水处理领域具有应用前景的高效、可再生的吸附材料. 展开更多
关键词 层状双氢氧化物(LDHs) 生物炭 吸附 密度泛函理论(DFT) 磷
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南水北调泵站调节池表层沉积物抗生素抗性基因分布特征及影响因素 被引量：3
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作者 李菲 邱春生 +5 位作者 王晨晨 许菲 王栋 刘楠楠 陈旭 王少坡 《环境科学》 北大核心 2025年第3期1435-1442,共8页
南水北调中线工程天津段原水枢纽泵站调节池承接引汉江原水至市区水厂,是保障供水安全的重要设施,上游原水携带的大量颗粒污染物沉积于调节池.分别于2022年夏季、秋季、冬季和2023年春季采集调节池不同区域表层沉积物样品,利用宏基因组... 南水北调中线工程天津段原水枢纽泵站调节池承接引汉江原水至市区水厂,是保障供水安全的重要设施,上游原水携带的大量颗粒污染物沉积于调节池.分别于2022年夏季、秋季、冬季和2023年春季采集调节池不同区域表层沉积物样品,利用宏基因组测序技术,分析其抗生素抗性基因(ARGs)的分布特征及影响因素,并对沉积物ARGs与理化指标、微生物群落结构和可移动遗传元件(MGEs)类型的相关性进行了分析.结果表明,调节池表层沉积物样品中检测出20种抗生素抗性类型和921种ARGs亚型,不同取样时间和取样点样品中优势ARGs为多重耐药类、MLS类、四环素类和糖肽类,主要耐药机制为外排泵.相关性分析发现,沉积物的TN、NO_(3)^(-)-N、TP和OM与多种丰度前20的ARGs呈显著相关(P<0.05);丰度前20的微生物菌属中有19种与ARGs呈显著相关(P<0.05);接合转移蛋白、重组酶和转座酶这些MGEs类型与多种丰度前20的ARGs呈显著正相关(P<0.05). 展开更多
关键词 南水北调中线工程 抗生素抗性基因(ARGs) 宏基因组 时空分布 微生物群落结构
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复合污染中四环素和金属铜的络合行为与机制研究 被引量：1
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作者 吴晓亮 王琼 +7 位作者 林鑫 刘以凡 吕源财 叶晓霞 宋梁 黄健 林春香 刘明华 《环境科学学报》 北大核心 2025年第6期102-111,共10页
四环素(TC)分子中存在多个与金属配位的活性位点.为深入探究四环素与Cu(Ⅱ)在复合污染中的络合行为,本研究采用超高分辨率扫描电子显微镜(HR-SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱仪(XPS)等技术对TC-Cu(Ⅱ)络合物进行表征... 四环素(TC)分子中存在多个与金属配位的活性位点.为深入探究四环素与Cu(Ⅱ)在复合污染中的络合行为,本研究采用超高分辨率扫描电子显微镜(HR-SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱仪(XPS)等技术对TC-Cu(Ⅱ)络合物进行表征分析,系统研究了TC与Cu(Ⅱ)的相互作用位点,并通过紫外-可见光谱(UV-Vis)分析进一步探讨了TC与Cu(Ⅱ)的络合行为及其机理.实验结果表明,Cu(Ⅱ)(M)与TC(L)可形成ML和M_(2)L两种络合物,其配位比分别为1:1和1:2;两种络合物均通过A环羟基的氧和三羰基酰胺基团上羰基氧原子与Cu(Ⅱ)进行配位,而M_(2)L型络合物还通过C环酰胺基团上羰基氧原子与Cu(Ⅱ)进行配位;此外,溶液中TC与Cu(Ⅱ)的比例及pH值对络合物的形成及其形态有显著影响.本研究为抗生素与重金属复合污染的治理和风险评估提供了理论支撑. 展开更多
关键词 四环素 二价铜 金属配合物 络合
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柠檬酸对含Fe(Ⅱ)天然矿物去除地下水中六价铬的促进作用 被引量：1
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作者 郭焱 王晟 +4 位作者 于逸轩 刘斌 龙明梅 李东 刘元元 《环境科学学报》 北大核心 2025年第8期187-196,共10页
含Fe(Ⅱ)矿物作为化学还原修复材料,具有费用低、原料易得和反应产物稳定等特点,已被广泛用于对Cr(VI)污染水体的修复.但固体表面生成的Cr_(x)Fe_(1-x)(OH)_(3)和Cr(OH)_(3)等氧化产物钝化层,往往会抑制含Fe(Ⅱ)矿物对Cr(VI)的去除行为... 含Fe(Ⅱ)矿物作为化学还原修复材料,具有费用低、原料易得和反应产物稳定等特点,已被广泛用于对Cr(VI)污染水体的修复.但固体表面生成的Cr_(x)Fe_(1-x)(OH)_(3)和Cr(OH)_(3)等氧化产物钝化层,往往会抑制含Fe(Ⅱ)矿物对Cr(VI)的去除行为.通过批实验观测了典型天然有机酸柠檬酸对黄铁矿、菱铁矿和磁铁矿等含Fe(Ⅱ)矿物去除地下水中Cr(VI)的影响.结果表明,柠檬酸对含Fe(Ⅱ)矿物去除地下水中Cr(Ⅵ)有显著的促进作用,并受pH值、Cr(Ⅵ)初始浓度、Ca^(2+)、Mg^(2+)和SO_(4)^(2-)等因素影响.不同于黄铁矿和磁铁矿,柠檬酸对菱铁矿的促进作用随着柠檬酸浓度的增大,在柠檬酸浓度为7 mmol‧L^(-1)时菱铁矿对地下水中Cr(Ⅵ)的去除速率达到峰值.黄铁矿、菱铁矿和磁铁矿去除地下水中Cr(Ⅵ)的反应速率随pH值的升高而降低;黄铁矿、菱铁矿和磁铁矿对地下水中Cr(Ⅵ)的反应速率随Cr(Ⅵ)初始浓度的升高而降低;Ca^(2+)、Mg^(2+)和SO_(4)^(2-)对柠檬酸促进含Fe(Ⅱ)矿物去除地下水中Cr(Ⅵ)有明显的影响.本研究丰富了柠檬酸对含Fe(Ⅱ)矿物去除地下水中Cr(Ⅵ)影响的认识,为Cr(Ⅵ)污染地下水修复提供新的思路和理论依据. 展开更多
关键词 地下水 六价铬 Fe(Ⅱ) 柠檬酸 含Fe(Ⅱ)矿物
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