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近中性条件下复合生物炭光芬顿降解左氧氟沙星废水
1
作者 赵霞 王红涛 +4 位作者 宇晓虹 闫晶 杨明义 王莉 余丽 《中国环境科学》 北大核心 2026年第1期389-398,共10页
采用零价铁活化过硫酸盐法(ZVI-PS)对污泥进行脱水,再将其与草泥炭(HC)混合炭化,成功制备出一种复合生物炭催化剂.将其用于光芬顿体系处理左氧氟沙星(LVFO)废水时,在近中性条件下表现出良好的处理效果,有效解决了传统芬顿体系对酸性环... 采用零价铁活化过硫酸盐法(ZVI-PS)对污泥进行脱水,再将其与草泥炭(HC)混合炭化,成功制备出一种复合生物炭催化剂.将其用于光芬顿体系处理左氧氟沙星(LVFO)废水时,在近中性条件下表现出良好的处理效果,有效解决了传统芬顿体系对酸性环境的依赖问题,显著拓宽了pH值适用范围.系统考察了催化剂用量、H_(2)O_(2)投加量、氙灯功率和pH值等因素对左氧氟沙星降解效率的影响,结果表明,在催化剂用量1g/L、H_(2)O_(2)投加量0.6mL/L、氙灯功率300W且pH值为7的条件下,复合生物炭对LVFO的降解率高达92.58%,远高于草泥炭的55.86%.这主要归因于复合生物炭表面丰富的铁物种,有利于铁循环,从而有效提高了催化活性.通过活性物种淬灭实验揭示该体系主要通过单线态氧(^(1)O_(2))的非自由基途径降解LVFO,在近中性条件下对LVFO仍具有出色的降解能力.重复使用5次后,催化剂铁溶出率低于0.56%,仍保持较高的催化效率.最后通过三维荧光和中间产物检测提出一种LVFO降解途径. 展开更多
关键词 左氧氟沙星 复合生物炭 光芬顿 非自由基路径
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二氧化钛改性炭黑催化剂电合成H_(2)O_(2)反应器设计与性能优化
2
作者 李皓瑜 王凯旋 +2 位作者 张候瑞 陈硕 全燮 《大连理工大学学报》 北大核心 2026年第1期40-47,共8页
通过二电子氧还原反应(2e^(-)ORR)直接电合成过氧化氢(H_(2)O_(2))为能源密集型蒽醌氧化工艺提供了一种可行的替代方案.然而,从实验规模转变到工业规模电合成H_(2)O_(2)的过程中,一个主要的障碍是开发大电极面积的反应器.因此,以二氧化... 通过二电子氧还原反应(2e^(-)ORR)直接电合成过氧化氢(H_(2)O_(2))为能源密集型蒽醌氧化工艺提供了一种可行的替代方案.然而,从实验规模转变到工业规模电合成H_(2)O_(2)的过程中,一个主要的障碍是开发大电极面积的反应器.因此,以二氧化钛改性炭黑为阴极催化剂,设计了81 cm^(2)阴极的H池反应器和气体扩散反应器,并构建了电合成H_(2)O_(2)的反应系统.由于氧传质和产热无法有效排出,H池反应器难以在50 mA/cm^(2)以上电流密度下高效率运行,相比之下,气体扩散反应器可以在100 mA/cm^(2)下实现525.8 mmol/(L·h)的高H_(2)O_(2)产率,且法拉第效率达到84%.通过调节电流密度和阴极液流速等运行参数,该气体扩散反应器电合成H_(2)O_(2)的最低电解质和电能总成本为5.149元/kg.该工作为设计低成本的分散式H_(2)O_(2)生产系统提供了可行的策略. 展开更多
关键词 电合成 反应器设计 气体扩散电极 运行参数优化
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Mg_(6)MnO_(8)负载陶瓷膜限域增强催化臭氧氧化去除有机污染物
3
作者 路子杰 白昊昆 +2 位作者 梁兰兰 陈硕 全燮 《大连理工大学学报》 北大核心 2026年第1期32-39,共8页
非均相催化臭氧氧化可通过产生强氧化性的活性氧物种(ROS)去除水中的有机污染物.然而在实际处理场景中,由于传质限制使水相中短寿命的ROS难以得到有效利用.因此,通过在管式陶瓷膜的孔隙内部负载Mg_(6)MnO_(8)制备催化陶瓷膜(CCM),从而... 非均相催化臭氧氧化可通过产生强氧化性的活性氧物种(ROS)去除水中的有机污染物.然而在实际处理场景中,由于传质限制使水相中短寿命的ROS难以得到有效利用.因此,通过在管式陶瓷膜的孔隙内部负载Mg_(6)MnO_(8)制备催化陶瓷膜(CCM),从而将其催化臭氧产生的ROS限制在有效的扩散距离内,实现了污染物的高效去除.当CCM的孔径从1000 nm减小到100 nm时,由于纳米限域对ROS富集作用的增强,四环素的矿化率从49.8%提高到72.6%.此外,在实际水的处理中,该限域CCM在高效去除污染物的同时,还表现出优异的抗污染性能.实验结果表明,催化剂表面羟基的质子化和Mn位点上的电子转移协同诱导臭氧分解生成·OH和^(1)O_(2).该工作为通过纳米限域效应高效利用ROS去除水中难降解有机污染物提供了技术支撑. 展开更多
关键词 纳米限域效应 催化陶瓷膜 催化臭氧氧化 水处理
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长江经济带城市水-能-碳耦合协调时空演化及影响因素
4
作者 蒋艺璇 陈芷萱 石磊 《中国环境科学》 北大核心 2026年第1期525-538,共14页
水、能、碳是社会经济发展中的关键资源环境要素,探究水-能-碳的耦合协调关系、促进其协调发展对于推动区域绿色高质量发展具有重要意义.以长江经济带95个城市为研究对象,从总量和强度双控视角构建水-能-碳评价指标,运用耦合协调度模型... 水、能、碳是社会经济发展中的关键资源环境要素,探究水-能-碳的耦合协调关系、促进其协调发展对于推动区域绿色高质量发展具有重要意义.以长江经济带95个城市为研究对象,从总量和强度双控视角构建水-能-碳评价指标,运用耦合协调度模型测算2006~2019年长江经济带各城市水-能-碳耦合协调度,并采用空间杜宾模型识别促进耦合协调的关键影响因素.研究发现:长江经济带水-能-碳、水-能、水-碳、能-碳四类耦合协调度数值在0.6724~0.9987区间范围内变化,呈现初级、中级、良好和优质协调四种等级,中位数和均值呈上升趋势,存在明显改善,自2014年起,每年均有超过75%的城市达到优质协调等级.四类耦合协调度均呈现正向空间聚集,除能-碳外其他三类优质协调等级城市由零散分布逐步发展为连片式分布格局.四类耦合协调度均存在显著的正向空间溢出效应,本地耦合协调度的提高会对空间关联城市的耦合协调度产生积极影响.经济发展水平、环境规制、技术创新、NDVI对本地耦合协调度的提升有显著促进作用,而固定资产投资则产生抑制作用.同时经济发展水平和产业结构升级对空间关联城市的耦合协调度分别存在正向和负向的空间溢出效应,环境规制和技术创新对邻近城市的负向空间溢出相比经济联系城市更加显著. 展开更多
关键词 长江经济带 水-能-碳 耦合协调 时空演化 空间杜宾模型
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某石油污灌区土壤中BaP和Cd复合污染老化特征研究
5
作者 裴梦柯 陈锐 +1 位作者 王云 马晓利 《新疆师范大学学报(自然科学版)》 2026年第1期48-55,共8页
文章以乌鲁木齐市某石油化工废水污灌区土壤为研究对象,分别选取苯并芘(BaP)和镉(Cd)为多环芳烃(PAHs)和重金属(HMs)的代表污染物,将污灌区不同表层、剖面土壤分别在遮光、日光、紫外光三种光照条件下于室内老化培养120 d,并采用化学连... 文章以乌鲁木齐市某石油化工废水污灌区土壤为研究对象,分别选取苯并芘(BaP)和镉(Cd)为多环芳烃(PAHs)和重金属(HMs)的代表污染物,将污灌区不同表层、剖面土壤分别在遮光、日光、紫外光三种光照条件下于室内老化培养120 d,并采用化学连续提取分析法分析老化前后BaP和Cd的形态分布、转化规律及相互作用,探究光照条件对BaP和Cd在土壤中的老化特性的影响。结果表明:土壤中BaP和Cd共存时,BaP的赋存形态变化与土壤残渣态Cd的百分比含量有关;经光照老化后二者在土壤中的赋存形态均向难以被周围生物吸收的形态转换,即生物有效性降低;紫外光对土壤中的BaP有一定的降解能力,紫外光可以促进土壤中残渣态Cd含量的增加。老化培养后,土壤中BaP和Cd的生物有效性均降低,BaP和Cd在土壤中的存在形态与自身在土壤中的含量和共存污染物有关。 展开更多
关键词 苯并芘(BaP) 镉(CD) 复合污染 老化特征
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重庆涪陵喀斯特地貌发育区页岩气开采场地土壤-地下水重金属污染分布特征及源解析
6
作者 柏宏成 张小谦 +2 位作者 章馨月 彭思宇 王星 《中国环境科学》 北大核心 2026年第1期1-10,共10页
以重庆市涪陵页岩气开采区为例,结合2024年4月至6月期间对研究区土壤和地下水中重金属含量及空间分布特征的调查分析,分析该地区重金属的潜在来源及其环境影响.并进一步通过源解析和污染风险评估,明确了页岩气开采活动对土壤和地下水中... 以重庆市涪陵页岩气开采区为例,结合2024年4月至6月期间对研究区土壤和地下水中重金属含量及空间分布特征的调查分析,分析该地区重金属的潜在来源及其环境影响.并进一步通过源解析和污染风险评估,明确了页岩气开采活动对土壤和地下水中重金属浓度变化的贡献及相关污染风险.研究结果表明,开采区土壤和地下水中的大部分重金属未表现出系统性超标,然而土壤中Cd、Pb和As存在轻度超标,而Ba和Sr在土壤和地下水中的显著富集和较高空间变异性尤为突出.特别地,开采区土壤中Ba的平均含量为561mg/kg,约为区域土壤背景含量的两倍.另外,开采区土壤中Ba、Sr、Cd和Cu的污染指分别为3.08、2.07、1.42和1.21,表明页岩气开采活动可能是Ba、Sr在环境中累积的主要因素.再者,Cu、Sr和Ba在土壤和地下水中的相关系数分别为0.84、0.78和0.76,表明这三种重金属可能来源一致.进一步地,通过APCS-MLR和PMF模型解析,农业源、自然源、页岩气开采源和工业源对土壤重金属的贡献率分别为17.1%、28.1%、15.4%和39.4%,其中页岩气开采源对土壤中Ba和Sr的贡献率分别达到50.9%和47.4%.对于开采区地下水而言,页岩气开采源对重金属浓度的贡献率为14.6%,其中对Ba的贡献率高达30.3%.总体而言,涪陵焦石坝页岩气开采区的土壤-地下水系统污染水平较低,但Ba和Sr的局部富集增加了两者潜在的生态风险. 展开更多
关键词 页岩气 喀斯特地貌区 土壤-地下水 重金属 源解析 风险评价
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汾渭平原民用生物质燃烧PM_(2.5)碳质组分与标志物排放特征
7
作者 程宇扬 覃寅峰 +3 位作者 彭林 闫雨龙 胡冬梅 李振 《中国环境科学》 北大核心 2026年第1期66-78,共13页
为探究汾渭平原民用生物质燃烧清洁取暖改造后标志性污染物排放特征变化,在咸阳市农村地区对不同类型的民用生物质燃烧排放展开实地测试.结果显示,生物质成型颗粒自动进料炉的颗粒物排放以PM_(2.5)为主,PM_(2.5)、PM_(10)排放因子为1.14... 为探究汾渭平原民用生物质燃烧清洁取暖改造后标志性污染物排放特征变化,在咸阳市农村地区对不同类型的民用生物质燃烧排放展开实地测试.结果显示,生物质成型颗粒自动进料炉的颗粒物排放以PM_(2.5)为主,PM_(2.5)、PM_(10)排放因子为1.14g/kg、1.28g/kg,显著低于传统炉具;PM_(2.5)中水溶性离子排放以K^(+)和Cl^(-)为主(占比81.5%~94.3%),高于传统炉具25.9%~69.6%;由于燃料清洁且燃烧完全,PM_(2.5)中总碳(TC)排放因子为0.1~0.4g/kg,传统炉具TC排放因子为0.6~3.6g/kg.生物质成型颗粒自动进料炉PM_(2.5)中左旋葡聚糖(LG)的排放因子最低,特征比值LG/OC低于传统炉具,进一步说明新型生物质炉具对有机碳气溶胶排放贡献较低.基于实测的民用生物质燃烧源LG排放因子并结合经验公式推算,清洁取暖改造后民用生物质燃烧对有机碳气溶胶贡献下降6.4%. 展开更多
关键词 细颗粒物 民用燃烧 排放因子 左旋葡聚糖
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四湖总干渠溶解氧季节性异常特征与成因分析 被引量：3
8
作者 黎睿 汤显强 +4 位作者 胡艳平 王丹阳 郭栋帆 翟文亮 杨勇 《中国环境科学》 北大核心 2025年第5期2816-2826,共11页
平原水网地区水体溶解氧(DO)偏低已成为一个普遍的现象.为揭示平原水网地区溶解氧异常成因,以全国最重要的淡水养殖区汉江流域四湖总干渠为例,分析了2010~2023年四湖总干渠水质时空变化规律,调查监测了四湖总干渠DO、水体和沉积物中营... 平原水网地区水体溶解氧(DO)偏低已成为一个普遍的现象.为揭示平原水网地区溶解氧异常成因,以全国最重要的淡水养殖区汉江流域四湖总干渠为例,分析了2010~2023年四湖总干渠水质时空变化规律,调查监测了四湖总干渠DO、水体和沉积物中营养盐空间分布特征,采用随机森林模型等方法分析了水温、氨氮及流量等参数对水体溶解氧的影响.结果表明:四湖总干渠水体溶解氧(DO)存在明显的季节性波动,年内呈“V”型分布,汛期DO浓度相对较低,非汛期基本满足地表水Ⅲ类水要求.2021年四湖总干渠水体缺氧(DO<2mg/L)状况突出,运粮湖、新河村和新滩断面年缺氧天数分别为79,116和96d.汛期四湖总干渠在中上游河段存在明显的低氧区,DO浓度仅为2.61~3.22mg/L.自2010年以来四湖总干渠水质长期处于Ⅳ~劣Ⅴ类,主要超标因子为DO、高锰酸盐指数、氨氮、总磷.四湖总干渠沉积物总氮含量为857.70~2846.87mg/kg,TP含量为545.99~2475.59mg/kg,沉积物处于轻-中度污染状态,支渠污染重于干渠.随机森林模型能够较好的预测水体DO,拟合系数R2达0.995,均方根误差RMSE仅为0.2085.随机森林模型分析表明水温对DO影响相对重要性均超过35%,其他影响因素依次为pH值、氨氮、电导率、浊度、流量等.为改善四湖总干渠DO汛期异常状况,需加强流域系统治理,改善虾稻和水产养殖排水水质,优化泵站调度运行方式. 展开更多
关键词 溶解氧 缺氧 平原水网区 随机森林 四湖总干渠
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基于沉积物孔隙水电动导排的氮磷污染沉积物修复技术 被引量：2
9
作者 黎睿 汤显强 +3 位作者 胡艳平 卢士强 顾鋆鋆 孙远军 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第1期234-243,共10页
孔隙水是沉积物和上覆水之间物质交换的重要媒介,污染物可以通过孔隙水对流、扩散等方式向上覆水中迁移,加剧上覆水体的污染。采用自制电动导排孔隙水装置,设置5组对照实验,模拟了导排沉积物孔隙水对氮磷污染沉积物的修复,分析了泥–水... 孔隙水是沉积物和上覆水之间物质交换的重要媒介,污染物可以通过孔隙水对流、扩散等方式向上覆水中迁移,加剧上覆水体的污染。采用自制电动导排孔隙水装置,设置5组对照实验,模拟了导排沉积物孔隙水对氮磷污染沉积物的修复,分析了泥–水界面氮磷释放通量,探讨了不同实验条件对沉积物内源释放与微生物多样性的影响。结果表明:导排孔隙水可以显著抑制泥–水界面氮磷释放,但是氮磷的响应存在差异。通电导排孔隙水后泥–水界面总氮(TN)释放通量总体呈逐步下降趋势,变化范围为–15.698~79.903 mg/(m^(2)·d),实验进行14 d即可使TN释放通量降低为最大释放通量的10%以内。与对照组相比,仅导排孔隙水可以使泥–水界面氮释放通量减低76.72%,通电后界面释放通量最终降幅可达95.53%以上。泥–水界面总磷(TP)释放通量在实验进行28 d内呈波动变化,其范围为–3.558~4.279 mg/(m^(2)·d),当实验时间超过70 d以后,除对照组以外,泥–水界面磷释放通量均为负值,最终沉积物从磷的“源”转为“汇”。实验结束后,沉积物中pH值、有机质含量(LOI)没有发生显著变化。导排孔隙水后沉积物中TP降低约1.06%~5.02%。TN含量减少主要发生在阳极,相对于初始状态减少了2.65%~13.63%。电动导排孔隙水对沉积物中微生物α多样性影响较小,在电场作用下沉积物中微生物的Chao1指数、ACE指数略有降低,但在统计学上无显著差异。沉积物中微生物群落组成相似,在门水平上,均以变形菌门(13.41%~24.40%)、拟杆菌门(12.77%~29.71%)和绿弯菌门(5.01%~18.64%)为主。冗余分析表明,对微生物群落结构影响较大的因素为沉积物pH值、含水率,其次为沉积物LOI和电导率,沉积物中总磷含量的影响最小。研究表明,通过电动导排孔隙水修复氮磷污染沉积物是一种具有应用前景的技术选择。 展开更多
关键词 孔隙水 沉积物 电动修复 释放通量 微生物多样性
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铝灰资源化制备混凝剂研究进展 被引量：1
10
作者 郑怀礼 张威震 +3 位作者 刘霜 孙强 江欣承 丁魏 《土木与环境工程学报（中英文）》 北大核心 2025年第1期205-212,共8页
二次资源的有效利用和环境污染的防治逐渐成为关注焦点。作为一种潜在的二次资源,铝灰具有丰富的储量和利用潜力,其资源化利用备受关注。制备水处理混凝剂,不仅有利于节约资源、降低成本,还能有效解决铝灰无害处理的难题。总结利用铝灰... 二次资源的有效利用和环境污染的防治逐渐成为关注焦点。作为一种潜在的二次资源,铝灰具有丰富的储量和利用潜力,其资源化利用备受关注。制备水处理混凝剂,不仅有利于节约资源、降低成本,还能有效解决铝灰无害处理的难题。总结利用铝灰制备铝系混凝剂的重要原料(铝酸钙)以及5种铝灰基混凝剂(硫酸铝、聚硫酸铝、聚硫氯化铝、聚硫酸铝铁和聚氯化铝)的特点、制备方法和研究进展,分析了铝灰基混凝剂生产的经济效益。发现铝灰基混凝剂的规模化应用仍面临一些挑战,需从提高产品核心竞争力和填补相关政策的空白入手,以实现水处理行业和铝工业的高质量、绿色和可持续发展,并带来显著的经济和环境效益。 展开更多
关键词 混凝剂 铝灰 聚氯化铝 铝酸钙 资源化利用
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NiFe LDHs的制备及其吸附去除废水中硝酸盐的性能和机理分析 被引量：1
11
作者 齐鲁 陈思哲 +5 位作者 丁素莹 秦杨 王小军 史玉乾 周光伟 刘国华 《中国环境科学》 北大核心 2025年第11期6068-6078,共11页
硝酸盐废水对人类及生态环境造成潜在威胁,吸附法因高效率、低成本在硝酸盐去除领域具有良好的应用前景.而层状金属氢氧化物的层间距特性,有利于对硝酸盐的吸附.采用共沉淀-水热法制备了镍铁层状双金属氢氧化物(NiFe LDHs),通过正交试... 硝酸盐废水对人类及生态环境造成潜在威胁,吸附法因高效率、低成本在硝酸盐去除领域具有良好的应用前景.而层状金属氢氧化物的层间距特性,有利于对硝酸盐的吸附.采用共沉淀-水热法制备了镍铁层状双金属氢氧化物(NiFe LDHs),通过正交试验确定材料最佳制备条件为镍铁摩尔比为4:1,水热时间为12h,水热温度为120℃.NiFe LDHs对于硝酸盐的吸附量能够达到37.48mg/g.吸附动力学曲线符合准二级动力学方程,且吸附过程符合Langmuir模型,预测的最大吸附容量为38.88mg/g.NiFe LDHs在pH值3~10时保持良好的硝酸盐吸附效率,高浓度阴离子共存条件下仍然有较高的硝酸盐吸附容量,其中HCO_(3)^(-)对硝酸盐的吸附影响最大.使用0.1mol/L的NaCl溶液进行吸附剂的解吸最佳,5次循环吸附实验后能保持87.1%的硝酸盐去除率.表征结果表明,在吸附前后NiFe LDHs基本层状双金属氢氧化物结构保持不变,吸附机理主要为静电引力、表面络合与离子交换. 展开更多
关键词 镍铁层状双金属氢氧化物 硝酸盐 吸附性能 吸附机理
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基于变量进水强化胞外聚合物蛋白质改善CANON污泥流失研究 被引量：1
12
作者 李冬 王远欣 +1 位作者 傅思博 张杰 《中国环境科学》 北大核心 2025年第5期2481-2489,共9页
对比研究了3种不同进水策略对CANON污泥EPS中蛋白质的影响,旨在探求变量进水策略对CANON污泥滞留能力的影响.R1采用常规进水策略作为对照组,而R2和R3采用不同的变量进水策略,分别启动CANON工艺.经过90d的运行后,R1,R2和R3反应器中SVI分... 对比研究了3种不同进水策略对CANON污泥EPS中蛋白质的影响,旨在探求变量进水策略对CANON污泥滞留能力的影响.R1采用常规进水策略作为对照组,而R2和R3采用不同的变量进水策略,分别启动CANON工艺.经过90d的运行后,R1,R2和R3反应器中SVI分别达到了62.93,53.10和57.59mL/g,这说明变量进水的策略可以改善污泥的沉降性能.R2和R3的PN/PS分别达到8.21和7.61,明显高于R1的5.56;三维荧光数据显示,R2的TB-EPS中芳香族蛋白占比达到32.47%,显著高于R1的11.58%和R3的10.5%;这表明变量进水策略会促进TB-EPS中芳香族蛋白的生成,进而提高污泥的疏水性,改善污泥沉降性能.比厌氧氨氧化活性(SAA)分别上升至4.03,4.68和4.36mg N/(g VSS·h),其中R2和R3污泥的SAA达到甚至超过了接种前厌氧氨氧化污泥的SAA,这说明反应器中已经形成了成熟的CANON颗粒污泥.虽然在反应初期R2和R3的微生物活性受到负荷波动的抑制,但随着时间的推移,微生物群体适应了环境变化,恢复了稳定的活性,分别在第54d和第51d实现了CANON工艺的启动.最终在第90d时,R1,R2和R3的总氮去除率分别达到了72.54%,70.14%和73.75%左右,实现了良好的脱氮性能. 展开更多
关键词 CANON 变量进水 蛋白质组成 颗粒污泥 间歇曝气
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沙蒿绿色合成nZVI改性生物炭去除水中Cr(Ⅵ)
13
作者 刁静茹 祝海玲 +4 位作者 沈博峰 赵梦婷 周艳姿 马锋锋 蒋煜峰 《中国环境科学》 北大核心 2025年第7期3753-3761,共9页
利用沙蒿和玉米秸秆废弃物,通过沙蒿提取液绿色还原得到纳米零价铁(nZVI)并负载在玉米秸秆生物炭上,得到复合材料CBC-nZVI,用以去除水中的Cr(Ⅵ).考察了吸附动力学和热力学特征,以及pH值、投加量和共存离子对CBC-nZVI去除Cr(Ⅵ)的影响;... 利用沙蒿和玉米秸秆废弃物,通过沙蒿提取液绿色还原得到纳米零价铁(nZVI)并负载在玉米秸秆生物炭上,得到复合材料CBC-nZVI,用以去除水中的Cr(Ⅵ).考察了吸附动力学和热力学特征,以及pH值、投加量和共存离子对CBC-nZVI去除Cr(Ⅵ)的影响;利用SEM、FTIR、XRD和XPS对材料进行表征,探究复合材料的除Cr(Ⅵ)机制.结果表明:CBC-nZVI对Cr(Ⅵ)的吸附动力学数据最适合用Elovich方程描述,颗粒内扩散为主要控速步骤;吸附等温线符合Freundlich模型,吸附为自发的吸热熵增过程.CBC-nZVI对Cr(Ⅵ)的去除率随反应温度、材料投加量和溶液酸度的升高而增大,在适宜条件(温度为298K、pH值为2、投加量1.0g/L)下对Cr(Ⅵ)(30mg/L)的去除率达100%;溶液中共存阳离子或阴离子均会不同程度地抑制吸附剂对Cr(Ⅵ)的去除,影响顺序分别为Cd^(2+)>Mg^(2+)>Ca^(2+)>Cu^(2+),CO_(3)^(2-)>Cl^(-)>NO_(3)^(-)>SO_(4)^(2-).CBC-nZVI与Cr(Ⅵ)的反应机制主要包括静电吸附、化学还原、官能团吸附和沉淀吸附等过程.nZVI将吸附在材料上的Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),再通过表面官能团络合和形成Cr(Ⅲ)-Fe(Ⅲ)共沉淀的方式将其去除.负载后nZVI与CBC在复合材料去除Cr(Ⅵ)的过程中表现出协同作用. 展开更多
关键词 沙蒿 绿色合成 Cr(Ⅵ) 生物炭 纳米零价铁
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基于缺氧时间调控内源性亚硝酸盐强化N-EPD-CANON工艺脱氮研究
14
作者 李冬 陈晓义 +2 位作者 傅思博 张景昭 张杰 《中国环境科学》 北大核心 2025年第5期2470-2480,共11页
采用SBR反应器,以模拟市政污水为进水基质,启动硝化-内源部分反硝化-全程自养脱氮(N-EPD-CANON)工艺.实验通过调控EPD单元缺氧时间考察了单元内亚硝酸盐积累量变化对CANON工艺脱氮性能,功能菌活性以及微生物群落结构的影响.结果表明:在... 采用SBR反应器,以模拟市政污水为进水基质,启动硝化-内源部分反硝化-全程自养脱氮(N-EPD-CANON)工艺.实验通过调控EPD单元缺氧时间考察了单元内亚硝酸盐积累量变化对CANON工艺脱氮性能,功能菌活性以及微生物群落结构的影响.结果表明:在缺氧时间为40min时,EPD单元可以有效地捕获进水有机物,同时维持有利于CANON稳定运行的适量浓度的内源性亚硝酸盐.长期稳定运行下CANON反应器的总氮去除率达到86.43%,比厌氧氨氧化活性(SAA)达到0.82gN/(gVSS·d).此外,EPS质量分数逐渐增长到69.17mg/gVSS,再通过3D-EEM结合PARAFAC技术对污泥的EPS荧光组分进行分析表明,内源性亚硝酸盐的强化作用能够在不改变EPS组成成分的前提下,有效提升了芳香族蛋白质的含量,有助于污泥颗粒化及其稳定性的提高.微生物群落分析揭示,在EPD系统中Candidatus Competibacter为优势菌属占24.61%,CANON系统中Nitrosomonas的相对丰度为2.67%,这保证了An AOB菌的NO_(2)^(-)-N供应.此外,AnAOB的主要组成部分Candidatus Brocadia菌属的相对丰度也达到了13.34%. 展开更多
关键词 全程自养脱氮工艺 内源部分反硝化 反硝化聚糖菌 市政污水
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锰改性芦苇基生物炭的制备及其催化臭氧氧化效能
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作者 罗桂林 罗晋 +3 位作者 胡映明 冯伟莹 王俊凯 晁婧 《工业水处理》 北大核心 2025年第10期121-129,共9页
为探究湿地植物利用,以西北寒旱地区湿地优势植物芦苇为原料制备生物炭,探究其吸附特性及其催化臭氧氧化处理焦化废水生化出水的性能。在生物炭制备过程中通过添加硝酸锰和硝酸铁分别得到Mn、Fe负载型改性生物炭BCMn和BCFe,表征结果表明... 为探究湿地植物利用,以西北寒旱地区湿地优势植物芦苇为原料制备生物炭,探究其吸附特性及其催化臭氧氧化处理焦化废水生化出水的性能。在生物炭制备过程中通过添加硝酸锰和硝酸铁分别得到Mn、Fe负载型改性生物炭BCMn和BCFe,表征结果表明,相较于原始生物炭(BC),BCMn和BCFe的比表面积和总孔容积显著增加,且BCMn的表现更优。吸附动力学研究表明,BC、BCMn、BCFe对苯酚的吸附均更为符合准二级反应动力学方程,且BCMn的平衡吸附量最大,同时碘吸附值测定结果也证实BCMn具有最优的吸附性能。在此基础上采用BCMn为催化剂催化臭氧氧化处理焦化废水生化出水,COD去除率达66.8%,是单独臭氧氧化去除工艺的1.6倍,最终出水COD为83 mg/L,低于《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)所规定的COD排放限值(100 mg/L)。三维荧光光谱分析表明,BCMn催化臭氧氧化工艺对于焦化废水中总荧光物质的去除率为87.2%。稳定性实验表明,BCMn重复使用3次后对COD的去除率仍保持60.00%,且锰溶出质量浓度(≤0.074 mg/L)远低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)总锰限值(2.0 mg/L),并满足《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类水对总锰的排放要求(≤0.1 mg/L)。 展开更多
关键词 催化臭氧氧化 芦苇基生物炭 苯酚 金属负载改性
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水流驱动的MoS_(2)/PVDF多孔膜降解水中四环素机理
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作者 王玥璐 海士坤 +2 位作者 韩佳骏 张锦晓 翟圆梦 《中国环境科学》 北大核心 2025年第2期795-802,共8页
以过氧单硫酸盐(PMS)为基础的高级氧化工艺(AOPs)中,高效活化和利用PMS是去除有机污染物的一个重要目标.因此,本研究将水流驱动的压电效应引入到PMS活化中,利用制备的MoS_(2)/PVDF膜作为压电催化膜,以去除水中的四环素(TC).结果表明,在6... 以过氧单硫酸盐(PMS)为基础的高级氧化工艺(AOPs)中,高效活化和利用PMS是去除有机污染物的一个重要目标.因此,本研究将水流驱动的压电效应引入到PMS活化中,利用制备的MoS_(2)/PVDF膜作为压电催化膜,以去除水中的四环素(TC).结果表明,在60min内,MoS_(2)/PVDF膜对TC的降解效率为77.9%,反应速率常数为0.0231min^(-1),高于单独的MoS_(2)(0.0135min^(-1))和PVDF(0.0085min^(-1)).通过牺牲剂实验结合LC-MS探究TC降解过程的中间产物并分析反应机理.在循环实验中,MoS_(2)/PVDF膜表现出优异的可重用性和可回收性.上述结果表明,在水流的机械漩涡力作用下,MoS_(2)/PVDF膜可以触发压电电位并产生丰富的自由电子来激活PMS,从而产生各种活性物质来降解有机污染物. 展开更多
关键词 过氧单硫酸盐 压电效应 四环素 聚偏二氟乙烯
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核桃壳生物炭的制备及性能研究
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作者 白小慧 平郑航 +3 位作者 闫君芝 邢艳 焦玉荣 谷百灵 《榆林学院学报》 2025年第2期7-11,共5页
采用热解法将废核桃壳制成生物炭并进行酸化处理,制备了一种经济实惠的降解亚甲基蓝(MBT)的生物炭材料(WSC),并采用IR、XRD、SEM对WSC的组成、表面性质等进行表征。结果表明,多孔生物炭的结构和含氧官能团有利于其在反应过程中与MBT接... 采用热解法将废核桃壳制成生物炭并进行酸化处理,制备了一种经济实惠的降解亚甲基蓝(MBT)的生物炭材料(WSC),并采用IR、XRD、SEM对WSC的组成、表面性质等进行表征。结果表明,多孔生物炭的结构和含氧官能团有利于其在反应过程中与MBT接触。当温度为25℃,pH为9,反应时间为90 min,WSC的投加量为0.02 g,MBT浓度为10 mg/L时,吸附效果最好,吸附率可达96.4%。此外,催化降解过程与二级动力学模型及Langmuir吸附等温拟合度高,相关系数分别为0.96991及0.99674,说明吸附偏向于化学吸附,是单分子层吸附。 展开更多
关键词 核桃壳 吸附 生物炭 亚甲基蓝
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锰基材料除磷研究综述
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作者 翟俊 何文韬 刘文博 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期218-228,共11页
富营养化是一个全球性问题,威胁着饮用水安全乃至整个生态系统平衡。水体中磷(以磷酸盐为主)的过量排放是引起富营养化的重要原因之一,控制水体中磷的浓度,特别是磷酸盐浓度,具有重要意义。锰基材料具有良好的磷酸盐去除潜力,但目前缺... 富营养化是一个全球性问题,威胁着饮用水安全乃至整个生态系统平衡。水体中磷(以磷酸盐为主)的过量排放是引起富营养化的重要原因之一,控制水体中磷的浓度,特别是磷酸盐浓度,具有重要意义。锰基材料具有良好的磷酸盐去除潜力,但目前缺乏对其系统性的归纳,是一种没有得到重视的金属基材料。对锰基材料在磷酸盐去除领域的研究已经从单一的锰氧化物发展到混合金属氧化物和氢氧化物、金属-载体复合材料和层状双金属氢氧化物等,同时,电辅助吸附法、等离子体法等新兴方法的出现进一步强化了锰基材料去除磷酸盐的能力。综述了不同锰基材料去除磷酸盐的效果与机理,并对不同锰基材料去除磷酸盐的应用前景进行了评述;从提高pHpzc或加强静电效应的角度,分析总结了强化锰基材料去除磷酸盐的方法;基于现有研究内容,提出了现有研究的不足之处及未来的发展方向,以期为锰基材料去除磷酸盐的研究提供参考。 展开更多
关键词 磷酸盐 锰基材料 吸附 饮用水 废水处理
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碱调控过硫酸盐直接电荷转移氧化草甘膦及其机制
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作者 王颖 张驰 +3 位作者 王佳琪 陈亚松 安晓强 兰华春 《中国环境科学》 北大核心 2025年第6期3111-3117,共7页
针对高级氧化降解草甘膦过程中原位产生无机磷淬灭自由基而影响去除效率问题,开发出投加NaOH调节pH值实现过硫酸盐直接电荷转移氧化草甘膦的新策略.通过反应物浓度调控、自由基捕获及电子顺磁共振表征等手段,深入考查了NaOH投加量对草... 针对高级氧化降解草甘膦过程中原位产生无机磷淬灭自由基而影响去除效率问题,开发出投加NaOH调节pH值实现过硫酸盐直接电荷转移氧化草甘膦的新策略.通过反应物浓度调控、自由基捕获及电子顺磁共振表征等手段,深入考查了NaOH投加量对草甘膦去除的重要贡献及其作用机制.研究结果表明,反应溶液pH值影响草甘膦和PMS的存在形态,进而导致草甘膦的去除率有所差异.碱性条件下,草甘膦的降解遵循直接电荷转移机制,而自由基对草甘膦分解的贡献较小,因此可以有效避免反应过程中原位生成的无机磷对自由基氧化过程的不利影响.在PMS和NaOH浓度分别为5mmo/L和6mmol/L的条件下,反应5min即可实现10mg/L草甘膦的完全分解. 展开更多
关键词 pH值 过一硫酸盐(PMS) 草甘膦 无机磷 电子转移过程
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陶粒负载掺铜硫化亚铁类芬顿催化剂处理抗生素废水的试验研究
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作者 梅红 张传明 +3 位作者 孔韡 黄婷婷 展孝梅 王亮 《工业用水与废水》 2025年第6期14-20,28,共8页
为探究掺铜硫化亚铁(Cu-FeS)类芬顿催化剂去除抗生素的潜力,使用共沉淀法成功制备了不同Cu掺杂量的Cu-FeS粉末催化剂,并以商业陶粒为载体制备了Cu-FeS/陶粒催化剂,用于类芬顿反应去除环丙沙星(CIP)。试验结果显示,Cu、Fe物质的量比为0.1... 为探究掺铜硫化亚铁(Cu-FeS)类芬顿催化剂去除抗生素的潜力,使用共沉淀法成功制备了不同Cu掺杂量的Cu-FeS粉末催化剂,并以商业陶粒为载体制备了Cu-FeS/陶粒催化剂,用于类芬顿反应去除环丙沙星(CIP)。试验结果显示,Cu、Fe物质的量比为0.1的Cu-FeS催化剂在5 min内能降解85.74%的CIP,Cu-FeS/陶粒催化剂能在1 h内完全去除10 mg/L的CIP,且同时具备优良的重复使用性和稳定性。在此基础上,小试试验的结果进一步证实Cu-FeS/陶粒催化剂在较低过氧化氢浓度下可用于实际废水的深度处理,在初始COD质量浓度为185 mg/L的条件下,COD去除率达到65.6%。 展开更多
关键词 掺铜硫化亚铁 陶粒 类芬顿 环丙沙星
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