检索结果-内蒙古大学图书馆

环境科学 2025年第2期46卷 1025-1031页

作者：张华杰陈友媛王磊叶圣滢王雅雯孙雪凌中国海洋大学环境科学与工程学院青岛266100 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室青岛266100 中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室青岛266100 中国市政工程华北设计研究总院有限公司天津300074

生物炭对增强滨海湿地固碳能力和减少温室气体排放具有重要意义.然而,生物炭的固碳潜力和对土壤有机碳(SOC)矿化的具体作用路径仍不明确.本研究通过生物炭稳定性实验阐明不同热解温度生物炭的固碳潜力,通过土壤矿化实验和路径模型等方法... 详细信息

生物炭对增强滨海湿地固碳能力和减少温室气体排放具有重要意义.然而,生物炭的固碳潜力和对土壤有机碳(SOC)矿化的具体作用路径仍不明确.本研究通过生物炭稳定性实验阐明不同热解温度生物炭的固碳潜力,通过土壤矿化实验和路径模型等方法,探究不同生物炭添加量(0%、0.1%、1.5%和3%)对SOC矿化的影响效果和路径.结果表明,随着生物炭制备温度从300℃升高到600℃,化学氧化的碳损失量由46.82%下降到14.11%,微生物矿化量由3.5%降到0.2%,表明600℃生物炭的固碳潜力较佳.采用600℃生物炭进行土壤矿化实验,生物炭使SOC含量增加了1.83~3.94倍,累积矿化量降低了3.43%~19.1%,其中1.5%添加量生物炭的矿化速率最低.使用偏最小二乘路径模型(PLS-PM)量化并揭示了生物炭影响滨海湿地SOC矿化路径:生物炭释放的稳定碳含量高,不易被微生物利用,矿化速率低;生物炭增加大团聚体含量和稳定性,对SOC进行物理包裹,实现碳封存,抑制SOC矿化.研究表明增加生物炭碳稳定性和抑制SOC矿化可提高滨海湿地固碳能力.

关键词：生物炭碳稳定性滨海湿地有机碳矿化土壤团聚体

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Al(Ⅲ)和细菌引起的含水层化学-生物复合堵塞机理研究

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水文地质工程地质 2025年第1期52卷 76-84页

作者：张一诺阎妮中国海洋大学环境科学与工程学院/海洋环境科学与生态教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学山东省海洋环境与地质工程重点实验室山东青岛266100

在采用人工回灌方法建设地下水库储存地下水的过程中,回灌水中三价铝[Al(Ⅲ)]和细菌共同作用下引发的化学-生物复合堵塞问题突出且复杂,然而目前对其研究较少。本研究通过渗流试验模拟人工回灌过程,探究了细菌与0.05,0.20,0.60 mg/L Al(... 详细信息

在采用人工回灌方法建设地下水库储存地下水的过程中,回灌水中三价铝[Al(Ⅲ)]和细菌共同作用下引发的化学-生物复合堵塞问题突出且复杂,然而目前对其研究较少。本研究通过渗流试验模拟人工回灌过程,探究了细菌与0.05,0.20,0.60 mg/L Al(Ⅲ)共存条件下含水层的复合堵塞机制。研究结果表明,回灌水中Al(Ⅲ)可以改变石英砂的表面形态,促使含铝化合物生成化学沉淀。Si—O—Al键的生成证明Al(Ⅲ)的加入可以引起含水层化学堵塞。回灌水中不同浓度Al(Ⅲ)对堵塞的影响机制不同。0.05,0.20 mg/L较低浓度Al(Ⅲ)对细菌活性有抑制作用,减少细菌团聚,整体上降低了对生物堵塞贡献大的菌属占比,缓解了生物堵塞。0.60 mg/L高浓度Al(Ⅲ)会刺激细菌产生胞外聚合物,将大部分分散的细菌桥联,加剧生物堵塞。石英砂表面含铝化合物片状沉积物与细菌形态明显,可见含水层发生了化学-生物复合堵塞。本研究通过深入探讨Al(Ⅲ)和细菌与堵塞效应之间的关系,可以为优化回灌过程的设计和管理提供理论基础,进而保障地下水可持续利用。

关键词： Al(Ⅲ) 细菌化学堵塞生物堵塞化学-生物复合堵塞影响机制

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流域重金属迁移转化模型研究进展

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海洋湖沼通报(中英文) 2025年第1期47卷 209-218页

作者：姜梦彭辉中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学海洋环境地质工程山东省重点实验室山东青岛266100

重金属污染严重影响了生态环境及人体健康,为了科学管理流域重金属污染,有必要探究流域中重金属迁移转化的规律,预测重金属迁移去向。本研究对重金属在流域内的迁移转化过程及主要影响因素进行归纳,对流域重金属迁移转化模型研究的文献... 详细信息

重金属污染严重影响了生态环境及人体健康,为了科学管理流域重金属污染,有必要探究流域中重金属迁移转化的规律,预测重金属迁移去向。本研究对重金属在流域内的迁移转化过程及主要影响因素进行归纳,对流域重金属迁移转化模型研究的文献进行分析,总结了现有模型种类,各模型的研究进展与应用情况,并对模型未来的研究方向进行展望。研究表明现阶段流域重金属模型模拟重金属的种类有限,而且模拟过程主要集中在地表水与土壤之间。未来重金属流域模型的发展方向包括:增加Tl、Co等重金属的模拟模块;完善重金属在地下水中的迁移过程及在生物间的迁移;增加土地利用类型及土壤理化性质等外部环境动态变化的功能。

关键词：流域重金属迁移转化模型

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盐胁迫下生物炭和丛枝菌根真菌对黑麦草抗氧化代谢路径的调节作用

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中国海洋大学学报(自然科学版) 2025年第4期55卷 81-89页

作者：刘佳鑫孙萍赵新月陈友媛中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室山东青岛266100

为了解决生物炭和丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对植物抗氧化代谢影响缺乏定量研究的问题,本文通过聚类分析和路径分析的方法,探究了不同NaCl浓度(0‰、10‰、20‰)的盐胁迫下,生物炭和AMF对黑麦草抗氧化代谢,尤其是... 详细信息

为了解决生物炭和丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对植物抗氧化代谢影响缺乏定量研究的问题,本文通过聚类分析和路径分析的方法,探究了不同NaCl浓度(0‰、10‰、20‰)的盐胁迫下,生物炭和AMF对黑麦草抗氧化代谢,尤其是针对谷胱甘肽-抗坏血酸循环的影响。结果表明,生物炭和AMF的联合作用可以在盐胁迫下增加植物生物量、提升光合作用、积累渗透调节物质、提升植物抗氧化酶活性并增加抗氧化剂含量。在NaCl浓度为10‰时,这种联合作用对黑麦草的抗氧化代谢调节能力最显著。具体表现为,两者共同施用使得株高和根长分别增长了39.77%和95.63%,而AMF单独作用则使黑麦草的鲜质量和干质量分别提高了21.79%和42.46%。在NaCl浓度为10‰时,生物炭单独作用使得脱氢抗坏血酸还原酶(Dehydroascorbate reductase,DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(Monodehydroascorbate reductase,MDHAR)活性分别增加了39.53%和43.41%,AMF单独作用使得谷胱甘肽还原酶活性提升了69.28%。通过运用偏最小二乘路径模型(Partial least squares path modeling,PLS-PM),揭示并量化了生物炭和AMF在调节植物抗氧化代谢过程中的不同路径:生物炭主要通过提升抗坏血酸相关酶的活性来增加抗坏血酸的含量,进而促进黑麦草生长;AMF主要通过促进谷胱甘肽还原酶活性来增加谷胱甘肽含量,进而增强光合作用,最终促进黑麦草的生长。

关键词：盐胁迫丛枝菌根真菌生物炭抗氧化代谢偏最小二乘路径模型

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秸秆还田量及破碎程度影响下的农田土壤碳氮淋失特征

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中国海洋大学学报(自然科学版) 2025年第4期55卷 120-133页

作者：吴涵张志远贾琳娜付行辛佳中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室山东青岛266100

秸秆还田作为一种对农业可持续发展具有积极促进作用的外源碳氮输入方式,因其富含有机质,能为土壤提供碳氮营养,并随着水分渗透过程参与深层土壤以及地下水的碳氮循环过程。本研究针对华北平原集约化农业区,选取代表性土壤样本,通过土... 详细信息

秸秆还田作为一种对农业可持续发展具有积极促进作用的外源碳氮输入方式,因其富含有机质,能为土壤提供碳氮营养,并随着水分渗透过程参与深层土壤以及地下水的碳氮循环过程。本研究针对华北平原集约化农业区,选取代表性土壤样本,通过土柱淋溶实验模拟不同还田量(0、13000及19500 kg/hm ^(2))和破碎程度(细碎与粗碎)下的秸秆还田策略,系统性探究了秸秆还田措施对土壤碳氮淋失特性的影响,并结合三维荧光技术分析淋滤液中DOC的荧光特征及其组分变化。实验研究结果表明:相较于其他秸秆处理组别,采用细破碎超量还田策略能显著提升DOC向深层土壤的迁移效率,累积DOC淋出量增长了16.77%~24.77%;与此同时,还能有效减少16.31%~34.84%的NO^(-)_(3)-N向下淋失。在淋溶周期结束后,所有秸秆处理的土壤样本均呈现出不同程度的固碳能力提升,增幅区间在7.67%~181.9%;而对于溶解性无机氮而言,NO^(-)_(3)-N为主要的存在形式,秸秆还田有助于提高其在土壤中的存储量。此外,三维荧光光谱分析揭示,秸秆还田能够引入易于微生物降解的DOC成分,从而激活土壤微生物活性,进一步影响DOC的化学结构稳定性。综上所述,采用细破碎并适当增大还田量的秸秆还田策略,既能优化DOC的淋溶效能,又能有效抑制NO^(-)_(3)-N向下淋溶,这对于改善土壤健康状况、减少地下水污染风险具有重要意义。

关键词：秸秆还田 DOC 氮素三维荧光淋溶

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炭基菌剂高效还原土壤Cr(VI)的电子传递路径研究

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中国环境科学 2025年

作者：张方陈友媛戴立前乔雪琴颜雨欣杨阳刘乐成中国海洋大学环境科学与工程学院中国海洋大学环境与生态教育部重点实验室中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室浙江省湖州市生态环境局安吉分局

炭基菌剂是一种新兴的修复重金属污染土壤的绿色环保技术，可实现生物炭和功能性微生物的联合修复。但炭基菌剂还原重金属过程中，微生物产生的电子传递至重金属的路径尚不清楚。为了阐明生物炭和典型功能微生物希瓦氏菌MR-1（Shewanell... 详细信息

炭基菌剂是一种新兴的修复重金属污染土壤的绿色环保技术，可实现生物炭和功能性微生物的联合修复。但炭基菌剂还原重金属过程中，微生物产生的电子传递至重金属的路径尚不清楚。为了阐明生物炭和典型功能微生物希瓦氏菌MR-1（Shewanella oneidensis MR-1）在电子传递中的协同作用，以Cr(VI)污染土壤为载体，开展了电化学、动力学、电子传递路径识别等一系列研究工作。结果表明，炭基菌剂对Cr(VI)污染土壤具有较好的修复效果，修复机制以MR-1对Cr(VI)的生物还原为主，符合双过程动力学模型。25 mg/kg Cr(VI)含量、5%炭基菌剂投加量、30%土壤含水率时，炭基菌剂还原土壤Cr(VI)的效率最高可达96.30%。吸附法炭基菌剂还原Cr(VI)迅速，但持续性能差；包埋法炭基菌剂还原Cr(VI)慢，但长期稳定发挥作用。生物炭作为微生物载体促进MR-1生长的同时，将MR-1表面的电子经由碳骨架传递至Cr(VI)，提高了Cr(VI)还原效率。三个循环后炭基菌剂对Cr(VI)的还原率仍可达到60.44%，表明炭基菌剂在长期高效修复铬污染土壤方面有一定的应用前景。

关键词：炭基菌剂 Cr(VI)还原土壤修复 MR-1 电子传递

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南海多波束测量中水深数据异常的精细处理与成因分析

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地球科学 2025年第2期50卷 535-550页

作者：陈星铨朱俊江朱庆龙焦钰涵丁小笑刘政渊丁咚贾永刚李三忠刘永江中国海洋大学海洋高等研究院和海洋地球科学学院深海圈层与地球系统前沿科学中心海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237 中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室山东青岛266100

高分辨率的海底多波束地形数据广泛应用于海洋测绘、深海调查、海底勘探等海洋研究和资源开发领域.多波束系统海上测量时受海况的复杂性以及海洋噪声等因素的干扰,严重影响了数据的质量,消除数据中的各种异常能够还原真实的海底地形,对... 详细信息

高分辨率的海底多波束地形数据广泛应用于海洋测绘、深海调查、海底勘探等海洋研究和资源开发领域.多波束系统海上测量时受海况的复杂性以及海洋噪声等因素的干扰,严重影响了数据的质量,消除数据中的各种异常能够还原真实的海底地形,对研究海底精细地貌及解释具有重要意义.依托“东方红3”号科考船搭载的EM122多波束系统,近年来在南海北部采集了大范围的深水多波束数据,通过对数据的精细处理和分析,在水深数据中发现并识别了5种典型的异常.根据异常在地形图中的几何形态和异常点在二维测深点云数据中的离散特征,本研究解释和命名为地形褶皱弯曲异常、点状异常、线状异常、放射状异常、空白区异常5类.对5类异常使用不同的滤波方式能够很好的消除异常数据,使用条带滤波或子区滤波处理线状异常、使用子区滤波处理点状异常和放射状异常、通过折射编辑器校正处理地形褶皱弯曲异常、使用插值法处理空白区异常.对采集的多波束数据经过交互式滤波处理,很好地消除了多波束测量中存在的异常数据,为进一步对海底地形地貌的解释和分析提供了强有力的支撑.

关键词：深水多波束系统水深数据异常多波束数据处理条带滤波子区滤波南海海洋地质

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生物炭和细菌联合矿化盐渍土中有机氮的效能和机制研究

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中国海洋大学学报(自然科学版) 2025年第3期55卷 83-93页

作者：寇晗陈友媛孙萍李浩辛佳中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室山东青岛266100 自然资源部滨海城市地下空间地质安全重点实验室山东青岛266100

滨海盐渍土有机氮受高盐度和低C/N比的影响难以转换利用,需要寻找一种改良剂,提高矿化有机氮的效能。本研究利用铁改性生物炭(FBC)负载枯草芽孢杆菌(BS)制备成炭基菌剂(FBCS),来研究FBC和BS对有机氮生物矿化和非生物矿化的协同作用。结... 详细信息

滨海盐渍土有机氮受高盐度和低C/N比的影响难以转换利用,需要寻找一种改良剂,提高矿化有机氮的效能。本研究利用铁改性生物炭(FBC)负载枯草芽孢杆菌(BS)制备成炭基菌剂(FBCS),来研究FBC和BS对有机氮生物矿化和非生物矿化的协同作用。结果显示,FBC是一种良好的细菌固定化载体,吸附微生物的数量是原始生物炭(BC)的2.08倍;矿化实验表明,FBC、BS和FBCS的土壤有机氮净矿化量分别比CK组增加了32.07%、92.4%和145.67%,FBC和BS之间存在明显的协同作用,协同系数E=36.57%;在高盐度和低碳氮比的土壤环境中,FBCS组吸附了更多的Na^(+),提高了C/N比,增加了有机氮矿量。FBCS矿化有机氮的机制为:FBC通过固定大量枯草芽孢杆菌,刺激细菌分泌氮矿化酶,通过生物作用提高有机氮的矿化率;同时,FBCS可以缓解高盐度和低C/N比对有机氮矿化的不利影响,诱导产生·OH等自由基,通过非生物作用矿化有机物。本研究为促进盐渍土中有机氮的矿化过程提供了新思路。

关键词：盐渍土生物炭枯草芽孢杆菌有机氮矿化自由基

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气候变化背景下风暴潮对青岛市淹没风险的空间影响分析

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海洋与湖沼 2025年第2期56卷 287-303页

作者：贾渃淇于格江文胜林群中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 青岛市发展和改革委员会山东青岛266100

气候变化背景下,灾害风险的不确定性与复杂性也随之增加。青岛是我国北方典型的海岸带丘陵城市,相较于南方沿海城市,风暴潮发生的频率及强度相对较低。但在未来气候变化背景下,风暴潮发生的频率和破坏程度均会增加,同时产生的损失也会... 详细信息

气候变化背景下,灾害风险的不确定性与复杂性也随之增加。青岛是我国北方典型的海岸带丘陵城市,相较于南方沿海城市,风暴潮发生的频率及强度相对较低。但在未来气候变化背景下,风暴潮发生的频率和破坏程度均会增加,同时产生的损失也会增大。以风暴潮淹没风险的空间影响为基本切入点,将风暴潮淹没的空间影响范围细化为风暴潮直接淹没区、海浪越坝淹没区、受潮水顶托直接影响的积水区和受潮水顶托间接影响的积水区四类。在此基础上,依托ArcGIS(Arc Geographic Information System)平台,对风暴潮空间影响范围及其变化进行有效量化,并提出重点防控岸段及重点防控期。结果表明:相较于2025年现状情景,在未来气候变化背景下,随着时间尺度增长,风暴潮对青岛市4类淹没风险影响的范围及需重点防控岸段不断扩大,影响范围和部分重点工业区分布有明显的重合趋势,同时影响范围和需重点防控的岸段及时段也随着不同台风类型而不同。因此明晰未来风暴潮可能影响的淹没范围及时段,既可以为青岛市在短时间尺度内规避风暴潮引发的淹没风险,也可以在中长时间尺度内为灾害预防管理和区域规划开发提供理论依据,同时为北方海岸带城市适应气候变化和韧性发展提供理论支撑。

关键词：风暴潮淹没风险空间影响气候变化青岛市

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南海北部神狐陆架坡折区内孤立波引起海底风暴

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中国科学:地球科学 2025年第3期55卷 955-969页

作者：贾永刚冯学志朱超祁王林森刘晓磊胡聪王宏威中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室青岛266100 青岛海洋科技中心海洋地质过程与环境功能实验室青岛266237 海底科学与探测技术教育部重点实验室青岛266100

内孤立波可以在大陆斜坡上造成强烈的底流和湍流混合,这些过程影响着沉积物和污染物的再分布、海洋地貌和生态系统的变化.但由于缺乏详细的海底边界层的定量测量,人们对内孤立波造成海底沉积物再悬浮和输运的机制和影响仍然知之甚少.我... 详细信息

内孤立波可以在大陆斜坡上造成强烈的底流和湍流混合,这些过程影响着沉积物和污染物的再分布、海洋地貌和生态系统的变化.但由于缺乏详细的海底边界层的定量测量,人们对内孤立波造成海底沉积物再悬浮和输运的机制和影响仍然知之甚少.我们展示了陆架坡折区内孤立波上层(14~265m)水动力和底部边界层(<1m)响应的高分辨率原位观测结果.研究结果发现强非线性内孤立波出现在半日潮流流速最大时刻时,会在海底引起海底风暴现象.不同于以往认为的全局不稳定机制,强非线性内孤立波造成的悬浮物浓度是背景值的60倍,具有瞬时突发性的特点,底部剪切应力(τ)要比实验室测量的大一个数量级,观测的波动压力是以往海岸观测的2.3~7倍左右.海底风暴造成的沉积物在垂直方向上迁移到离海底100m以上的距离,横向输运超过了调查范围内数十千米的距离,构成了“强非线性内孤立波掀沙,弱非线性内孤立波和内潮流协助,等深流输沙”的动力机制.南海内孤立波引起的海底风暴现象造就的悬浮通量与全球沙尘暴排放量处于同一个数量级,是亚洲沙尘暴入海量的21.9倍,是南海北部河流沉积物入海通量的21倍左右,这些结果对评估南海北部沉积物沉积过程和生态地球化学的影响有着重大意义,并为海洋生态环境和碳汇循环过程提供一个新的视角.

关键词：内孤立波海底风暴剪切应力悬浮通量入海通量

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