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融合历史过程与未来工况的污泥热解气化废气排放动态预测
1
作者 黄强 张欢 曲申 《能源环境保护》 2026年第2期102-115,共14页
污泥热解气化在资源回收方面优势显著,但运行中产生的SO_(2)等废气制约了该技术的推广。精准预测废气排放并优化工艺参数,是提升其应用价值的关键。本研究基于某工厂连续45天的分钟级运行数据(共64801条、106维),构建了一种融合历史过... 污泥热解气化在资源回收方面优势显著,但运行中产生的SO_(2)等废气制约了该技术的推广。精准预测废气排放并优化工艺参数,是提升其应用价值的关键。本研究基于某工厂连续45天的分钟级运行数据(共64801条、106维),构建了一种融合历史过程与未来工况的时序预测框架,系统对比了极端梯度提升(XGBoost)、梯度提升(CatBoost)、非线性模型(NLinear)及时域融合变换(TFT)等模型的预测性能,并结合夏普利加性解释(SHAP)与累计局部效应(ALE)可解释方法解析了工艺机理。结果表明,融合动态特征与滞后效应的时序框架能显著提升复杂工业过程的建模精度。在所有测试模型中,CatBoost表现最优,决定系数(R^(2))达到76.5%,较未引入时序框架的截面模型(R^(2)=22.5%)有大幅提升,同时平均绝对误差(MAE)降低了50.36%,表明该框架能有效捕捉复杂工业的动态变化与滞后影响。此外,研究还揭示了气化炉出口温度、燃烧炉炉内温度等关键因素对SO_(2)排放的非线性影响,并提出将蒸汽压力、气化炉出口温度和燃烧炉炉内温度分别控制在0.28~0.30 MPa、100~160℃和800~900℃区间,可在提高资源回收效率的同时有效控制SO_(2)排放。本研究为废气精准预测与工艺优化提供了数据–机理融合的解决方案,也为其他工业过程调控提供了方法论参考。 展开更多
关键词 污泥热解气化 时序预测 机器学习 可解释分析 实时排放控制
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La_(2)O_(3)掺入对提升CuMnO_(x)/堇青石催化氧化氯苯性能的研究
2
作者 单佳鑫 黄琼 +6 位作者 杨孜素 童熙 毛君杰 魏琛 杨波 李大伟 陶涛 《环境工程学报》 北大核心 2026年第1期157-166,共10页
含氯挥发性有机物(Cl-VOCs)由于来源广泛、毒性强、不易降解、易产生多氯副产物等特点,环境危害大,备受人们高度关注。催化氧化技术因其起燃温度低、能耗小、效率高、无二次污染等优点,已成为当前Cl-VOCs处理主流技术和发展方向。本研... 含氯挥发性有机物(Cl-VOCs)由于来源广泛、毒性强、不易降解、易产生多氯副产物等特点,环境危害大,备受人们高度关注。催化氧化技术因其起燃温度低、能耗小、效率高、无二次污染等优点,已成为当前Cl-VOCs处理主流技术和发展方向。本研究通过柠檬酸络合法制备了一系列氧化镧(La_(2)O_(3))掺入的CuMnO_(x)/堇青石催化剂催化氧化氯苯,考察了Cu/Mn摩尔比、La_(2)O_(3)掺入量、CuMnO_(x)负载量以及煅烧温度对催化剂氧化性能影响,并采用X射线衍射(XRD)、布鲁诺-埃梅特-泰勒法(BET)、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)、氧气程序升温脱附(O_(2)-TPD)、X射线光电子能谱(XPS)、原位漫反射傅里叶变换红外光谱(in-situ DRIFTs)等分析手段对催化剂理化性质进行分析。结果发现,La_(2)O_(3)的掺入显著提升催化剂氧化活性,且随着掺入量的增加,H_(2)还原峰温度逐渐降低,也有利于的O^(-)脱附,更高效地提供活性氧,经500℃煅烧所制CuMn_(3)LaO_(x)/堇青石最佳,T_(99)=300℃,CuMn_(2)O_(4)、MnO_(2)和La_(2)O_(3)间的协同作用,即Cu^(2+)/Cu、Mn^(4+)/Mn^(3+)和La^(3+)/La间的氧迁移是该催化剂具有良好性能的重要原因,且催化剂高比表面积和孔体积进一步提升了其氧化活性。同时,研究考察了催化剂重复性、稳定性以及可能的氧化机理,催化剂展示出良好的催化剂稳定性,未发现催化中毒失活现象的发生。 展开更多
关键词 催化氧化 含氯挥发性有机物 氧化镧 柠檬酸络合法 堇青石
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“物理性污染控制”虚拟现实教学实践探索
3
作者 王芳芳 丁思佳 +3 位作者 彭程 孙贤波 臧玲 刘莉莉 《环境教育》 2026年第3期77-81,共5页
本文立足特色性工科背景,结合“物理性污染控制”课程教学内容和课程设置,引入虚拟现实技术开展教学实践,探索相关教学改革措施,旨在为该课程的教学方法优化与创新提供新的思路与路径。虚拟现实(Virtual Reality,VR)是指以计算机技术为... 本文立足特色性工科背景,结合“物理性污染控制”课程教学内容和课程设置,引入虚拟现实技术开展教学实践,探索相关教学改革措施,旨在为该课程的教学方法优化与创新提供新的思路与路径。虚拟现实(Virtual Reality,VR)是指以计算机技术为核心,生成一个逼真的三维视觉、嗅觉、触觉等多个感官体验的数字化虚拟世界,使人产生一种身临其境之感。 展开更多
关键词 教学实践 虚拟现实 教学改革 物理性污染控制
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钠锂冰晶石高效转化回收锂的研究
4
作者 罗枫 张盈 +4 位作者 郑诗礼 刘龙锴 张洋 王晓健 乔珊 《能源环境保护》 2026年第1期136-146,共11页
退役磷酸铁锂电池黑粉中有价元素的回收是当下重要的研究方向之一,其回收工艺以湿法为主。湿法浸出的有价金属浸出液中通常含有铜、铝、氟等杂质离子,有价金属产品转化前的溶液净化必不可少,特别是铝离子。高效除铝过程中最大程度地避... 退役磷酸铁锂电池黑粉中有价元素的回收是当下重要的研究方向之一,其回收工艺以湿法为主。湿法浸出的有价金属浸出液中通常含有铜、铝、氟等杂质离子,有价金属产品转化前的溶液净化必不可少,特别是铝离子。高效除铝过程中最大程度地避免锂的物理吸附损失和化学共沉淀损失是研究焦点。中和沉淀法是除铝常用方法,但沉铝渣中存在不可忽视的锂吸附量;冰晶石除铝法适用于酸性环境,除铝产物结晶度高,锂吸附损失少,但用于含锂溶液时易生成含锂冰晶石,造成相当量的锂共沉淀损失。本研究旨在通过湿法工艺实现钠锂冰晶石(Na_(1.5)Li_(1.5)AlF_(6))中锂的回收,解决冰晶石除铝的分离难题。提出了在NaF溶液中Na_(1.5)Li_(1.5)AlF_(6)向Na_(3)AlF_(6)和LiF转化的方法,进一步针对Na_(3)AlF_(6)与LiF固体混合物的分离,提出利用Na^(+)的同离子效应,在含Na_(2)SO_(4)的H_(2)SO_(4)介质中选择性溶解LiF的方法。数据表明,当NaF浓度为45 g/L、转化温度为70℃、液固比为15 mL/g、时间为3 h时,Na_(1.5)Li_(1.5)AlF_(6)能完全转化为Na_(3)AlF_(6)与LiF;当初始H_(2)SO_(4)溶液浓度为90 g/L、H_(2)SO_(4)溶液中Na^(+)浓度≥8 g/L、溶解温度为20~30℃、液固比为15 mL/g、时间为1 h时,Na_(3)AlF_(6)未溶解,而LiF完全溶解。通过转化-分离两步法,实现了Na_(1.5)Li_(1.5)AlF_(6)中铝在Na_(3)AlF_(6)固相富集和锂向液相迁移的分离目标。为含锂冰晶石中Li的有效回收提供了解决思路。 展开更多
关键词 钠锂冰晶石 锂铝分离 NAF Na_(3)AlF_(6) LIF
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AI驱动有机固废能源环境研究:技术融合与未来展望
5
作者 陈冠益 田禹 +3 位作者 汤琳 徐明 曲申 陶俊宇 《能源环境保护》 2026年第2期1-18,共18页
有机固体废弃物的高效处理与资源化利用,已成为推动生态文明建设和实现可持续发展的重要课题,同时也是贯彻落实“固废十条”政策的重要举措。传统处理技术面临转化效率低、过程调控粗放、二次污染控制难等挑战。人工智能技术凭借其强大... 有机固体废弃物的高效处理与资源化利用,已成为推动生态文明建设和实现可持续发展的重要课题,同时也是贯彻落实“固废十条”政策的重要举措。传统处理技术面临转化效率低、过程调控粗放、二次污染控制难等挑战。人工智能技术凭借其强大的数据建模、模式识别与智能决策能力,为有机固废能源环境研究注入了新动力。本文系统阐述了在人工智能驱动下,有机固废能源环境领域在研究方法、技术工艺与管理模式等方面的范式变革,深入剖析了人工智能与有机固废大数据分析、转化过程调控、智能识别分类及处理设施智慧管理等环节的融合机制与特征。结合天工AI环境大模型、垃圾焚烧智慧电厂、厨余垃圾智能控制等典型案例,展示了机器学习、计算机视觉与大语言模型等人工智能技术在提升系统能效、降低环境风险、优化管理模式等方面的实际应用效能。进一步展望了人工智能与物联网、区块链、量子计算等前沿技术交叉融合的未来研究方向,并探讨了其智慧决策与管理等原理基础、多模态传感技术的融合难题,以及在数据隐私、算法公平、责任归属等方面可能引发的伦理风险。研究表明,人工智能正通过数据与知识的双重驱动,推动有机固废处理领域向精细化、智能化、系统化方向演进,为行业实现绿色低碳与可持续发展提供了重要的技术支撑与决策参考。 展开更多
关键词 人工智能 有机固废 能源回收 环境治理 智慧管理 技术融合
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SnO_(2)-Sb电催化膜对左氧氟沙星的去除性能研究
6
作者 赵黄凯 施荣凯 +2 位作者 马祥博 朱子建 魏永 《现代化工》 北大核心 2026年第2期194-203,共10页
通过电沉积-水热法改性制备了CM/SnO2-Sb电催化膜,并优化了电催化降解左氧氟沙星的条件。采用FESEM(场发射扫描电镜)、EDS(能量色散光谱)、XRD(X射线衍射)、XPS(X射线光电子能谱)以及LSV(线性扫描伏安法)、EIS(电化学阻抗谱)、CV(循环... 通过电沉积-水热法改性制备了CM/SnO2-Sb电催化膜,并优化了电催化降解左氧氟沙星的条件。采用FESEM(场发射扫描电镜)、EDS(能量色散光谱)、XRD(X射线衍射)、XPS(X射线光电子能谱)以及LSV(线性扫描伏安法)、EIS(电化学阻抗谱)、CV(循环伏安法)等手段对电催化膜进行表征与分析。结果表明,制备条件为6 V-30 min时,SnO_(2)-Sb能很好的负载至炭膜(Carbon membrane, CM)表面,SnO_(2)-Sb的掺杂为CM提供了更大的比表面积,为降解LEV提供了更多反应位点;相比于CM其比电容从430 F/g提升至1721.04 F/g,电化学阻抗由672Ω降至185Ω。通过单因素试验考察了LEV浓度、电压和电解质浓度的最优范围;通过响应面法优化了最佳运行条件:LEV浓度72.4 mg/L、工作电压2.6 V、电解质浓度7.4 g/L,此时LEV去除率可达95.91%,膜压差变化值(ΔTMP)仅为0.390 kPa。 展开更多
关键词 电沉积 电催化 膜制备 左氧氟沙星 响应面法
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红树林湿地不同区域微塑料分布特征及其影响因素
7
作者 卿珂馨 李瑞利 +1 位作者 关淳雅 沈小雪 《生态学报》 北大核心 2026年第5期2485-2494,共10页
红树林湿地是海洋和陆地之间的缓冲区,具有重要的生态功能和经济价值,同时也是多种污染物的“汇”。微塑料是一种广泛分布于环境中的污染物,红树植物茂密的植被和根系易于滞留微塑料,红树林湿地中微塑料污染受到越来越多的关注。针对红... 红树林湿地是海洋和陆地之间的缓冲区,具有重要的生态功能和经济价值,同时也是多种污染物的“汇”。微塑料是一种广泛分布于环境中的污染物,红树植物茂密的植被和根系易于滞留微塑料,红树林湿地中微塑料污染受到越来越多的关注。针对红树林湿地不同区域进行野外原位调查,测定红树林沉积物的理化指标与微塑料分布特征。研究结果表明:由陆向海沉积物中微塑料数量逐渐减少,泥质近岸区(844±39)个/kg>泥质林地区(829±458)个/kg>泥质光滩区(138±83)个/kg>泥质海水区(124±43)个/kg>沙质林地区(70±31)个/kg>沙质光滩区(60±51)个/kg;不同环境沉积物中主要的微塑料种类为聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚氯乙烯,4种微塑料数量超过总数的88.2%;沉积物中微塑料粒径主要集中在0.5—1 mm和1—5 mm。微塑料形状包含纤维状、片状和块状三种,纤维状占主导,主要是黑色和绿色,不同的植被覆盖以及不同的淹水时间对微塑料种类、尺寸、形状和颜色分布没有显著影响;沉积物的理化性质会显著影响微塑料在红树林内的分布,微塑料数量与pH、盐度、总硫显著相关(P<0.05),与总氮、总碳、总有机碳、总磷极显著相关(P<0.01),微塑料会在高营养化、酸性、粒度小的沉积环境中富集。 展开更多
关键词 红树林湿地 微塑料 种类 分布特征
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2025年新污染物在水-固环境介质中交互作用规律研究热点回眸
8
作者 李宁 梁澜 +7 位作者 王天昊 郭海晓 王燕杉 陶俊宇 李江 王斌 陈冠益 侯立安 《科技导报》 北大核心 2026年第2期69-78,共10页
系统综述新污染物在水-固环境介质中交互作用的研究进展,重点关注其在污水-污泥、河流-沉积物、畜禽粪污处理、非均相类芬顿体系及污水管网等界面中的迁移转化行为。新污染物的环境行为受吸附、分配及降解等过程调控,并与其物化性质及... 系统综述新污染物在水-固环境介质中交互作用的研究进展,重点关注其在污水-污泥、河流-沉积物、畜禽粪污处理、非均相类芬顿体系及污水管网等界面中的迁移转化行为。新污染物的环境行为受吸附、分配及降解等过程调控,并与其物化性质及介质特性密切相关;非靶向分析、分子网络与微流控等检测技术为识别与监测提供了重要手段。然而,目前的研究在跨介质迁移机制、多污染物复合效应和检测-毒性评估衔接等方面仍存在不足。未来需加强机理研究与模型构建,推动治理模式从被动应对到主动预警、精准调控的治理模式转变,为环境风险防控提供科学依据。 展开更多
关键词 新污染物 水-固环境介质 交互作用 检测
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新污染物风险治理体系构建
9
作者 李程 王明程 李春雷 《中国科学院院刊》 北大核心 2026年第3期509-521,共13页
新污染物对于生态环境、人体健康及社会安全都有较高风险。其风险治理体系构建是新时代国家生态安全战略与生态文明建设体系的重要内容。以习近平生态文明思想为指导、以总体国家安全观为视域进行检视,我国新污染物风险治理工作尚存在... 新污染物对于生态环境、人体健康及社会安全都有较高风险。其风险治理体系构建是新时代国家生态安全战略与生态文明建设体系的重要内容。以习近平生态文明思想为指导、以总体国家安全观为视域进行检视,我国新污染物风险治理工作尚存在风险管理体系不系统、不全面,化学品环境管理政策和相关技术较初始等问题。为此,立足国情,适当借鉴美国和欧盟的化学物质管控政策、环境风险筛查与评估技术,构建集新污染物数据信息、风险筛查、风险评估和风险监管“四位一体”的新污染物风险治理体系,可有效推进新污染物风险治理的类型化、科学化和前瞻性。 展开更多
关键词 新污染物 风险治理 生态安全
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基于加压反应强化的锂电固废循环利用技术进展
10
作者 于尚元 吕伟光 +1 位作者 孙峙 曹宏斌 《能源环境保护》 2026年第1期1-15,共15页
在全球能源转型与“双碳”目标推动下,锂电固废循环利用对保障资源供给安全与降低环境污染风险意义重大。加压技术凭借其改变热力学平衡、强化动力学过程以及反应效率高等优势,近年来在相关领域受到广泛关注。系统综述了加压技术在锂电... 在全球能源转型与“双碳”目标推动下,锂电固废循环利用对保障资源供给安全与降低环境污染风险意义重大。加压技术凭借其改变热力学平衡、强化动力学过程以及反应效率高等优势,近年来在相关领域受到广泛关注。系统综述了加压技术在锂电固废循环利用中的研究进展,尤其关注其在有价金属提取、材料再生制备及失效材料修复等方面的应用。具体来说,在有价金属提取方面,加压酸浸、氨浸及氧化浸出等技术受到关注,显著提升了锂、钴、镍等有价金属的回收效率;在材料再生制备方面,加压技术(水热法)可用于从净化后的浸出液中合成锂离子电池正极材料及其他高附加值功能材料;而在失效材料修复方面,加压技术则主要用于失效正极材料的补锂修复,以恢复其电化学性能。此外,针对加压过程原位表征难度大、相关表征技术缺失的现状,总结了原位同步辐射、拉曼光谱等先进表征技术在加压过程原位表征方面的研究进展。当前,加压过程存在热力学数据匮乏、机理认知不足,表征技术缺乏以及设备成本高等问题,未来应着重开展基础理论研究,完善热力学数据库,建立健全多维、多尺度原位表征方法体系,并耦合清洁能源,研发低成本设备。基于加压技术的创新突破,有望推动锂电固废循环利用领域低碳高效发展。 展开更多
关键词 加压技术 锂电固废 有价金属 高值材料 修复再生 原位表征
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废旧印刷线路板与废汽车催化剂共熔炼过程有机污染物演化机制
11
作者 李霞 黄荣 +5 位作者 胡婷 王蓉 舒建成 罗星钰 韩玉彬 陈梦君 《能源环境保护》 2026年第1期166-176,共11页
废旧印刷线路板(WPCBs)与废汽车催化剂(SACs)共熔炼技术,通过利用废旧印刷线路板中的铜资源,实现铜对金、银及铂族金属(PGMs)等关键战略金属的高效捕集与回收,开创了“以废制废”的循环利用新路径,为两类危险废物的资源化处理提供了有... 废旧印刷线路板(WPCBs)与废汽车催化剂(SACs)共熔炼技术,通过利用废旧印刷线路板中的铜资源,实现铜对金、银及铂族金属(PGMs)等关键战略金属的高效捕集与回收,开创了“以废制废”的循环利用新路径,为两类危险废物的资源化处理提供了有力支持。然而,该过程中有机污染物的迁移与转化机理尚需深入研究。基于前期确定的共熔炼优化条件(熔炼温度为1400℃、保温时间4 h、捕集剂配比(质量分数)25%、碱度1.0),系统分析了废线路板与废汽车催化剂共熔炼过程中有机物的组分特征,深入探讨了污染物的生成途径与转化机理,并对其毒性进行综合评价。结果表明,共熔炼过程产生的液相组分主要为苯及苯酚同系物,其中苯含量约为35.77%,苯酚约为37.26%;气相成分主要为H_(2)、芳香烃、CO、CH_(4)和CO_(2)等小分子物质;体系中PGMs可降低有机物分解活化能;液相和气相组分中毒性危害最显著的5类物质依次为4-苯基苯酚、双酚A、苯酚、萘及对甲苯酚。研究揭示了共熔炼过程污染物的生成与分解机制,为该技术的污染控制提供了参考。 展开更多
关键词 废旧印刷线路板(WPCBs) 废汽车催化剂 共熔炼 金属回收 有机污染物
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机器学习辅助的垃圾焚烧炉渣氯赋存特性优化调控
12
作者 古佛全 朱律寒 +4 位作者 石宏杰 后静 夏文轩 沈东升 龙於洋 《能源环境保护》 2026年第2期148-157,共10页
垃圾焚烧炉渣中的氯是制约其资源化利用的关键因素之一。然而,目前对炉渣中氯的赋存特性及形成机制的认识尚不清晰。通过模拟生活垃圾单独焚烧及与废印刷线路板(PCB)、污泥的协同焚烧实验,探究了垃圾组分和焚烧参数对炉渣中总氯、水溶... 垃圾焚烧炉渣中的氯是制约其资源化利用的关键因素之一。然而,目前对炉渣中氯的赋存特性及形成机制的认识尚不清晰。通过模拟生活垃圾单独焚烧及与废印刷线路板(PCB)、污泥的协同焚烧实验,探究了垃圾组分和焚烧参数对炉渣中总氯、水溶性氯和非水溶性氯的含量及形态分布的影响,并引入机器学习方法以期实现对炉渣中氯赋存特性的优化调控。实验结果表明,在生活垃圾单独焚烧过程中,焚烧温度和物料组分是影响炉渣总氯含量和氯形态分布的主导因素。较低焚烧温度(850℃)和适中焚烧时间(10 min)有利于维持较高比例的水溶性氯。在协同焚烧实验中,废PCB和污泥的加入均导致炉渣总氯含量增加,其中废PCB的添加促进了水溶性氯的生成,而污泥的加入则抑制了水溶性氯的形成。基于机器学习的预测结果显示,当塑料∶纸类∶织物的质量比为3∶2∶1,废PCB质量分数为50%,焚烧温度为1001℃,焚烧时间为10 min时,炉渣中水溶性氯的预测含量较最低值提高了约86%。本研究为炉渣中氯的高效脱除及炉渣资源化利用的源头调控提供了理论依据。 展开更多
关键词 机器学习 垃圾焚烧炉渣 协同焚烧 氯赋存特性 水溶性氯
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生态环境法典有毒有害化学物质和新污染物环境风险管控制度评析
13
作者 严厚福 《甘肃政法大学学报》 2026年第1期131-142,共12页
《生态环境法典(草案二次审议稿)》第三十四章“化学物质污染防治”将新污染物治理从政策层面提升至法律层面,构建了“筛、评、控”和“禁、减、治”的基本制度框架,具有重大意义.但仍存在诸多不足,如章名不够周延,部分条文规定本身不... 《生态环境法典(草案二次审议稿)》第三十四章“化学物质污染防治”将新污染物治理从政策层面提升至法律层面,构建了“筛、评、控”和“禁、减、治”的基本制度框架,具有重大意义.但仍存在诸多不足,如章名不够周延,部分条文规定本身不够完善,遗漏了一些理论上和实践中都非常重要的有毒有害化学物质和新污染物环境风险管控原则和制度.为了更好地发挥生态环境法典在有毒有害化学物质和新污染物环境风险管控中的引领性作用,建议修改《生态环境法典(草案二次审议稿)》第三十四章的章名、明确新污染物的定义、引入风险预防原则、强化新污染物与常规污染物协同治理、进一步加严法律责任,从而构建起更科学、严密、可操作的有毒有害化学物质与新污染物环境风险管控制度体系. 展开更多
关键词 生态环境法典(草案二次审议稿) 有毒有害化学物质和新污染物 环境风险管控 风险预防原则 协同治理
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机器学习驱动生物炭材料制备与应用的研究进展
14
作者 高佳昕 张伟进 +3 位作者 郭孝彬 詹昊 冷立健 李海龙 《能源环境保护》 2026年第2期74-88,共15页
生物炭是由生物质或有机固废经热化学转化制得的富碳固体材料,因其高碳含量、多孔结构及可调表面官能团,在农林、环境、能源等领域具有广阔应用前景。然而,传统生物炭制备多依赖经验试错,面对原料多样性、工艺复杂等挑战,短周期难以实... 生物炭是由生物质或有机固废经热化学转化制得的富碳固体材料,因其高碳含量、多孔结构及可调表面官能团,在农林、环境、能源等领域具有广阔应用前景。然而,传统生物炭制备多依赖经验试错,面对原料多样性、工艺复杂等挑战,短周期难以实现定向制备与应用落地。近年来,以随机森林、神经网络等为代表的机器学习算法成为解决上述问题的关键工具,通过构建“原料特征–工艺条件–结构性质–应用性能”的预测模型,可识别关键影响因素(如原料中的碳含量、灰分等),明晰其对生物炭性质及吸附、催化等性能的影响规律。进而实现原料的筛选、工艺参数的优化,推动生物炭按需定向设计。本文系统综述了生物炭的应用领域、描述符体系、建模预测和智能设计思路,为机器学习驱动生物炭高效制备与应用提供新视角与正向或反向优化策略。然而,当前模型多基于实验室尺度数据,向工业级装置跨尺度迁移过程中面临数据分布差异和模型泛化不足等瓶颈,这也是未来亟待攻克的关键难题。 展开更多
关键词 生物炭 生物质 机器学习 热解 碳材料 预测优化
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基于分层数据驱动机器学习的生物炭定向制备及强化厌氧消化研究
15
作者 蒋榆丞 于麒麟 张耀斌 《能源环境保护》 2026年第2期126-136,共11页
生物炭是强化厌氧消化的关键材料,然而受限于“制备条件-理化特征-微生物-产甲烷”之间的复杂关系,且现有研究多忽略微生物这一关键要素,其定向优化仍面临挑战。为此,针对以高粱秸秆为主的厌氧消化过程,构建了一种基于分层数据驱动的机... 生物炭是强化厌氧消化的关键材料,然而受限于“制备条件-理化特征-微生物-产甲烷”之间的复杂关系,且现有研究多忽略微生物这一关键要素,其定向优化仍面临挑战。为此,针对以高粱秸秆为主的厌氧消化过程,构建了一种基于分层数据驱动的机器学习模型(HDML),旨在实现从特征解析到生物炭定向制备的精准指导。通过梯度提升回归(GBR)算法,对258组文献数据与自有实验数据(占比34.8%)进行深度挖掘。首先,在输入层确定粒径(PS)与比表面积(SSA)为影响甲烷产量的主要物理特征,并据此筛选出具有较高产甲烷潜力的生物炭类型(C1)。为进一步提升模型预测准确性,通过特征重要性分析,引入了与产甲烷路径相关较强的核心微生物——甲烷菌属Methanoculleus和候选菌群Candidatus_Caldatribacterium的相对丰度,作为过程层变量,对模型进行迭代优化。优化后的模型性能得到提升,均方根误差(RMSE)由原来的73.21降低至36.19,决定系数(R^(2))由0.85提升至0.87,进而确定更优的生物炭制备条件:热解温度650℃、升温速率15℃/min(标记为T650)。实验验证显示,T650制备的生物炭体系在输出层,即甲烷产量较空白对照组(无生物炭)提升了51%,较第一阶段未包含过程层优化的C1组进一步提升18.9%。此外,体系展现出更优的pH缓冲能力与挥发性脂肪酸(VFAs)分解效率,主要归因于最佳粒径与高比表面积共同优化的孔隙结构,有效增强了系统对抑制物的缓冲吸附能力,同时促进了功能微生物间的直接种间电子传递(DIET)。综上所述,HDML有效解析了“制备条件-理化特征-微生物-产甲烷”间的复杂关系,为生物炭的智能化设计与定向制备提供了创新范式。 展开更多
关键词 厌氧消化 生物炭制备 分层机器学习 微生物 直接种间电子传递
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中国工业固废的演化与驱动机制:数据驱动分析
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作者 袁嘉翼 陈楚珂 +4 位作者 吴悦菡 陈思晨 常慧敏 杨航 徐明 《能源环境保护》 2026年第2期62-73,共12页
在工业化持续推进与“双碳”目标约束并行的背景下,我国工业固体废物的产生呈现长期高位增长、结构调整和治理转型并存的复杂态势。厘清工业固废长期演化阶段与主导驱动力,对于制定差异化、阶段性控废政策具有重要意义。本研究系统分析... 在工业化持续推进与“双碳”目标约束并行的背景下,我国工业固体废物的产生呈现长期高位增长、结构调整和治理转型并存的复杂态势。厘清工业固废长期演化阶段与主导驱动力,对于制定差异化、阶段性控废政策具有重要意义。本研究系统分析了2003—2019年间我国城市工业固体废物产生的长期演化阶段结构及其驱动力在不同阶段中的变化特征。研究表明,工业固体废物产生经历了2003—2007、2008—2012和2013—2019年三个稳定的阶段,尽管总量持续增长,但增速显著放缓。人口规模与经济富裕度构成的规模效应在各阶段持续增强,占比达33.4%。然而增速放缓的主要原因在于产业结构效应由正向拉动(+1.13×10^(4)万吨)转为显著的负向抵消(-2.90×10^(4)万吨),与此同时,强度效应保持相对稳定且发挥一定的抑制作用。在区域层面,各地通过结构或强度降低等不同路径抵消增长的拉动作用,东北地区在后期阶段出现了强度效应由抑制转为正向的特殊情况;城市层面上,工业固体废物产生对工业活动强度相关因素的短期年际变化更为敏感,而对规模与结构变量的年际变化响应有限。在多指标竞争条件下,治理绩效和过程性指标表现出更高的稳定性,更适合作为城市年度固废治理的操作性工具。本研究结果为不同阶段和尺度上协调结构性调控与过程性管理,提升工业固体废物治理的针对性与可执行性提供了有力的实证支持。 展开更多
关键词 工业固体废物 阶段划分 结构性转型 城市异质性 随机森林
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不同生物炭对蚯蚓处理污染物效果研究
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作者 李燕芳 虞飞龙 +1 位作者 刘锐 沈华 《中国畜牧业》 2026年第4期71-72,共2页
一、材料与方法1.试验材料。(1)蚯蚓和基料。供试蚯蚓为赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)由嘉兴市大家菜篮子工程有限公司蚯蚓养殖基地提供。试验选取体长达3~4厘米、活力强、无损伤的成蚓,试验前经72小时饥饿驯化以排空肠道内容物。基料采... 一、材料与方法1.试验材料。(1)蚯蚓和基料。供试蚯蚓为赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)由嘉兴市大家菜篮子工程有限公司蚯蚓养殖基地提供。试验选取体长达3~4厘米、活力强、无损伤的成蚓,试验前经72小时饥饿驯化以排空肠道内容物。基料采用如下配方:腐熟30天的牛粪、粉碎腐熟稻草与食用菌菌渣按5∶3∶2(质量比)混合而成。 展开更多
关键词 处理效果 生物炭 赤子爱胜蚓 稻草 基料
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复合改性半炭化纤维对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附差异
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作者 FATIMA Mah Noor 周佳 +3 位作者 向莘丽 李文斌 邓红艳 李艳华 《西华师范大学学报(自然科学版)》 2026年第1期48-55,共8页
为研究改性后半炭化纤维对重金属离子的吸附差异,以100%十二烷基二甲基甜菜碱(BS)分别对半炭化植物纤维(PF)和化学纤维(CF)改性制得BS/PF和BS/CF,同时以不同比例(50%、100%、200%)的海藻酸钠(SA)对BS/PF和BS/CF进行复合改性得到SA-BS/PF... 为研究改性后半炭化纤维对重金属离子的吸附差异,以100%十二烷基二甲基甜菜碱(BS)分别对半炭化植物纤维(PF)和化学纤维(CF)改性制得BS/PF和BS/CF,同时以不同比例(50%、100%、200%)的海藻酸钠(SA)对BS/PF和BS/CF进行复合改性得到SA-BS/PF和SA-BS/CF。采用批量处理法研究BS/PF、BS/CF、SA-BS/PF、SA-BS/CF对Cu^(2+)和Pb^(2+)的等温吸附特征,吸附等温线均符合Langmuir模型,呈“L”型曲线,并对比4种样品在不同温度、pH和离子强度对Cu^(2+)和Pb^(2+)吸附的影响差异。结果表明:改性后的PF和CF样品对Cu^(2+)和Pb^(2+)的最大吸附量(qm)分别在994.94~1172.70 mmol·kg^(-1)和588.74~868.27 mmol·kg^(-1);当SA复合改性比例为100%时,改性样品对Cu^(2+)和Pb^(2+)的吸附量达到峰值;相同处理条件下,改性后的PF对Cu^(2+)和Pb^(2+)的吸附能力强于改性后的CF样品。在10~40℃、pH为2~8范围内,各改性PF和CF对Cu^(2+)和Pb^(2+)的吸附量均随温度和pH的增大而增加。随着离子强度的增大,所有改性样品对Cu^(2+)和Pb^(2+)的吸附量先增大后减小,在0.1 mol·L^(-1)最佳。在40℃和pH=8时,离子强度为0.1 mol·L^(-1)时,改性纤维材料对Cu^(2+)和Pb^(2+)的吸附量最佳。 展开更多
关键词 十二烷基二甲基甜菜碱 海藻酸钠 半炭化纤维 重金属离子 吸附量
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纺织品洗涤过程微塑料释放的试验研究
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作者 钱殷超 罗雅娜 +1 位作者 周宓 李光 《合成纤维》 2026年第4期39-45,共7页
以日常穿着的不同材质衣物为研究对象,使用家用洗衣机在不同洗涤条件下对衣物进行洗涤,收集洗涤过程中释放的微塑料,研究织物特性、洗涤条件对微塑料释放量的影响。结果表明:衣物纤维成分及织物编织方式影响微塑料释放量,耐磨性好的合... 以日常穿着的不同材质衣物为研究对象,使用家用洗衣机在不同洗涤条件下对衣物进行洗涤,收集洗涤过程中释放的微塑料,研究织物特性、洗涤条件对微塑料释放量的影响。结果表明:衣物纤维成分及织物编织方式影响微塑料释放量,耐磨性好的合成纤维比天然纤维释放的微塑料少,机织结构织物比针织结构释放更多微塑料;升高洗涤温度、增加洗涤剂用量和洗涤水量均会使纤维微塑料释放量增加;随着洗涤次数增加和洗涤条件严苛,纤维微塑料的形态结构发生显著变化,高温和多次洗涤产生的微塑料长度变短、微塑料出现劈裂、剥离、扭曲现象。另外,医用口罩也会释放微塑料。 展开更多
关键词 微塑料 纺织品 洗涤条件
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超声强化环境修复技术研究进展与挑战
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作者 李子轩 孙明波 +3 位作者 赵绍磊 张烽媛 谢谚 张树才 《环境工程技术学报》 北大核心 2026年第2期839-850,共12页
石化、造纸、冶金和纺织等行业排放的污染物在土壤和地下水中不断累积,造成长期生态与健康风险,亟须有效的污染修复技术。超声技术作为一项成熟的物理技术,在强化污染修复方面的潜力逐渐受到关注。综述了超声的作用机理及其核心空化效应... 石化、造纸、冶金和纺织等行业排放的污染物在土壤和地下水中不断累积,造成长期生态与健康风险,亟须有效的污染修复技术。超声技术作为一项成熟的物理技术,在强化污染修复方面的潜力逐渐受到关注。综述了超声的作用机理及其核心空化效应,系统总结了超声技术在环境修复领域的研究进展,重点阐述了超声在强化土壤淋洗、高级氧化和微生物修复中的应用进展与现存问题。结果表明:超声形成的空化效应能够加速反应动力学、强化多相传质,从而系统性地提升环境修复技术的整体性能。此外,超声技术具有跨介质、跨反应路径的普适增效特性,这与石化场地修复中污染组分复杂、赋存形态多样及传质受限等核心难点高度契合,从而使其在在产石化场地的原位修复中展现出巨大的技术潜力。在此基础上,结合石化场地边生产、边管控的原位治理需求,提出可从安全可控、能量定向与智能调控三方面入手开展超声原位修复装备设计,以期实现对在产石化场地的低干扰、高效原位治理。作为一种绿色、可控的技术,超声强化有望突破传统修复手段的局限,为未来复杂工业场地的安全、高效治理提供新的思路与技术支撑。 展开更多
关键词 环境修复 超声 空化效应 土壤淋洗 高级氧化 微生物修复 石化场地治理
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