检索结果-内蒙古大学图书馆

应用化工 2025年第2期54卷 428-433页

作者：白宇洋贠智超夏甫刘奇缘康佳玉杨昱姜永海中国环境科学研究院生态环境部地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012

基于铁基材料修复地下水过程中易失活的问题,综述了铁基材料失活机理和再生技术两个层面的研究进展。归纳了溶解氧、共存离子、共存有机质和析氢反应4个因素对铁基材料失活的影响,概述铁基材料失活机理,总结了铁基材料失活缓解和再生方... 详细信息

基于铁基材料修复地下水过程中易失活的问题,综述了铁基材料失活机理和再生技术两个层面的研究进展。归纳了溶解氧、共存离子、共存有机质和析氢反应4个因素对铁基材料失活的影响,概述铁基材料失活机理,总结了铁基材料失活缓解和再生方案。最后结合研究现状,对解决铁基材料失活问题的研究方向进行展望。

关键词：铁基材料地下水失活影响因素再生

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含铁矿物对场地有机污染物自然衰减影响研究进展

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环境科学研究 2025年第5期38卷 1098-1108页

作者：刘瑶杨延梅尤迪尚长健贾永锋重庆交通大学河海学院重庆400074 中国环境科学研究院环境基准标准与风险管控全国重点实验室北京100012 中国环境科学研究院生态环境部地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012 河北地质大学水资源与环境学院河北石家庄050031

随着工业化和城市化进程加速,石油化工和其他工业活动导致的有机污染(如多环芳烃、卤代烃等)对生态环境和公众健康构成潜在威胁。因此,高效防控石化污染场地中的有机污染物受到广泛关注。含铁矿物因其在土壤和含水层沉积物中广泛的分布... 详细信息

随着工业化和城市化进程加速,石油化工和其他工业活动导致的有机污染(如多环芳烃、卤代烃等)对生态环境和公众健康构成潜在威胁。因此,高效防控石化污染场地中的有机污染物受到广泛关注。含铁矿物因其在土壤和含水层沉积物中广泛的分布、独特的晶体结构和活跃的表面化学性质等特点,是影响有机污染物迁移和转化的重要因素。为全面理解含铁矿物对有机污染物自然衰减的关键作用,本文基于含铁矿物的不同类型及性质,系统地从吸附、化学还原降解、生物降解三个方面介绍了含铁矿物去除有机污染物的研究进展,阐述了其对有机污染物自然衰减过程的影响及其作用机制。结果表明:①在吸附过程中,拥有高比表面积和表面羟基活性的含铁矿物更易作为有机污染物的吸附剂。②在化学还原降解中,实际起还原脱卤作用的是含Fe(Ⅱ)的活性含铁矿物,其中马基诺矿和黄铁矿对污染物降解活性表现最佳。③在生物降解过程中,主要以Fe(Ⅲ)矿物作为电子受体参与微生物的代谢过程。其中,以水铁矿为代表的弱结晶性Fe(Ⅲ)矿物释放的Fe(Ⅲ)通常优先被铁还原菌利用从而促进铁异化还原,导电含铁矿物还能促进产甲烷过程中互养群落之间的直接种间电子转移从而提高降解效率。由于场地固有性质及污染物的多样性,未来建议系统研究铁氧化物、铁硫化物和含铁黏土矿物在多污染物共存下的作用机制,明确含铁矿物的赋存形态及性质对有机污染物自然衰减的主要作用过程及其长期有效性,科学支撑场地自然衰减能力评估。

关键词：含铁矿物自然衰减生物降解化学还原降解吸附

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土壤微生物群落结构对生活源和工业源再生水灌溉的差异化响应

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环境科学 2020年第9期41卷 4253-4261页

作者：王燕程东会檀文炳余红席北斗姜永海党秋玲长安大学水利与环境学院西安710054 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室西安710054 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012

为研究不同来源再生水灌溉对土壤微生物群落结构的影响,以地下水灌溉土壤为对照,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对长期利用生活源和工业源再生水灌溉的土壤微生物群落结构进行分析,进一步探究土壤环境因子及其相互作用对微生物群落... 详细信息

为研究不同来源再生水灌溉对土壤微生物群落结构的影响,以地下水灌溉土壤为对照,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对长期利用生活源和工业源再生水灌溉的土壤微生物群落结构进行分析,进一步探究土壤环境因子及其相互作用对微生物群落结构的影响.结果表明,与地下水灌溉相比,长期生活源再生水灌溉可显著提高土壤中TOC、DOC、Eh、NH+4^-N和TP的含量,长期工业源再生水灌溉导致Cd、Cr、Cu、Pb和Zn在表层土壤大量累积.再生水灌溉显著增加了土壤中Acidobacteria和Planctomycetes的相对丰度,降低了Firmicutes和Tectomicrobia的相对丰度,且不同来源再生水对土壤中功能微生物的影响不同,生活源再生水灌溉可显著增加Chloroflexi和Nitrospirae的相对丰度,而工业源再生水灌溉对Actinobacteria具有显著的抑制作用.db-RDA分析结果表明,生活源再生水灌溉土壤菌群主要受TN、TP、DOC和Eh影响(P<0.05),工业源再生水灌溉土壤菌群主要受重金属影响(P<0.05).长期再生水灌溉可改变土壤环境因子间的相互作用,进而影响微生物群落结构,生活源再生水灌溉土壤中微生物主要受DOC、TN和TP等营养物质含量的增加和氧化还原条件的改变控制,工业源再生水灌溉土壤中微生物与重金属的积累显著相关.

关键词：再生水灌溉生活源工业源微生物群落环境因子

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京津冀典型区域地下水污染风险评价方法研究

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环境科学研究 2020年第6期33卷 1315-1321页

作者：李翔汪洋鹿豪杰洪慧肖超李娟席北斗中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012 生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012

地下水污染风险评价是开展京津冀地区地下水污染防控工作的基础,对于保障京津冀地下水环境安全至关重要.为了有针对性地开展京津冀地区地下水污染防控工作,以京津冀地区内某典型区域为研究区,提出了一种基于HYDRUS-2D软件的地下水污染... 详细信息

地下水污染风险评价是开展京津冀地区地下水污染防控工作的基础,对于保障京津冀地下水环境安全至关重要.为了有针对性地开展京津冀地区地下水污染防控工作,以京津冀地区内某典型区域为研究区,提出了一种基于HYDRUS-2D软件的地下水污染风险评价方法,并以研究区内特征污染物硝酸盐为对象进行地下水污染风险评价.结果表明:①研究区内地下水污染荷载主要受垃圾填埋场分布影响,其次为工业源和农业面源;②包气带结构类型不变的情况下,污染源荷载的变化只会导致进入含水层中的污染物浓度不同,不会改变包气带硝酸盐折减系数;③污染源类型、包气带介质岩性及厚度是造成研究区内地下水硝酸盐污染风险评价存在差异的主要原因.研究显示,采用基于HYDRUS-2D软件的地下水污染风险评价方法,能够有效地降低地下水污染评价过程中的主观性,对于确定京津冀地区地下水污染重点防控区域,提高地下水环境管理水平具有重要的参考价值.

关键词：京津冀地区地下水污染风险评价过程模拟

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过硫酸盐氧化降解2,4-二硝基甲苯的光谱特征变化解析

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光谱学与光谱分析 2020年第3期40卷 849-854页

作者：马志飞孙海洋杨天学熊卿杨昱曹侃曹华莉吴代赦南昌大学资源环境与化工学院鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室江西南昌330031 中国环境科学研究院环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012 江西环境监测中心站江西南昌330077

随着人类活动不断增加,难降解有机物已成为污染地下水主要物质之一。贫营养、厌氧的地下水环境将加剧难降解有机物的长期风险。2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)作为难降解的硝基苯类物质,对其污染地下水修复治理一直是环境领域的难点和热点问... 详细信息

随着人类活动不断增加,难降解有机物已成为污染地下水主要物质之一。贫营养、厌氧的地下水环境将加剧难降解有机物的长期风险。2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)作为难降解的硝基苯类物质,对其污染地下水修复治理一直是环境领域的难点和热点问题。目前,零价铁活化过硫酸盐高级氧化技术被用于修复地下水中2,4-DNT,具有较高的效率。为了更好地识别降解过程,一般采用质谱识别氧化降解的中间产物和降解产物以及生成的顺序,但无法有效的识别氧化降解过程中有机物官能团的变化顺序。因此,采用三维荧光技术、傅里叶红外光谱技术以及二维相关分析技术耦合识别过硫酸盐氧化体系中2,4-DNT的光谱变化及官能团转化顺序。结果表明,未出现荧光峰的2,4-DNT降解生成的具有荧光基团的新产物,反应初期荧光产物的生成主要是因苯环上硝基的变化,而苯环未受到破坏。通过对5个区域体积积分可知,随着反应进行苯环破裂,生成不饱和脂肪酸,类富里酸结构的产物不断被降解,而类腐殖质结构的产物后期逐渐被降解,导致区域Ⅱ和区域Ⅳ中积分的荧光强度占比不断增加,后期产物中的2,4-二氨基甲苯(2,4-DAT)含量不断增加,导致体系中的荧光不断增强,其来源于过量的Fe0还原2,4-DNT反应;红外吸收峰主要有3334,2844,2954,2357,2126,1643,1410,1110和700 cm^-1,表明产物中主要官能团有氨基、亚甲基、羧基、酚羟基及烯烃类等,但不同反应阶段的红外吸收峰差异性较小,表明氧化体系中苯环上甲基被氧化为羧基或酚羟基,硝基被还原转化为氨基,苯环破坏生成不饱和脂肪酸和烯烃类结构物质。通过对时间变化过程中水相的FTIR数据进行二维相关分析,发现同步谱图中出现了4个自相关峰,其位置为λ1/λ2=3334/3334,1643/1643,1015/1015和700/700,同时在λ1/λ2=1643/3334,1015/3334,700/3334,1015/1634,700/1634和700/1015处出现6个正相关交叉峰,且峰值均为正值,谱带强度变化方向一致,表明以上4种官能团均随时间变化而生成,转化/降解存在同步性;异步谱出现同步谱中相同位置的5个负相关交叉峰和1个正相关峰。结合同步异步谱交叉相关峰正负关系,可知光谱变化特征次序为:3334>1634>1015>700,故发现随着时间延长,2,4-DNT降解体系中基团出现的先后顺序:氨基>羧基>烯烃类>酚羟基。综上表明降解过程中苯环上的硝基先转化为-NH2,其次苯环上的甲基被氧化为-COOH,酚羟基和烯烃类应该是苯环结构破坏后的碳链转化。相关研究可为过硫酸盐高级氧化降解官能团变化及路径识别提供一定的依据。

关键词：过硫酸盐 2,4-二硝基甲苯三维荧光傅里叶变换红外光谱二维相关分析光谱特征

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武都水库微塑料的赋存特征研究

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环境工程技术学报 2024年第3期14卷 742-749页

作者：李全威余红杨轲古雄杰王菲菲全占军环境基准与风险评估国家重点实验室中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室中国环境科学研究院国家环境保护区域生态过程与功能评估重点实验室中国环境科学研究院

为探讨水库水体与生物体的微塑料的赋存特征,以武都水库为研究区域,于2022年丰水期采样并分析水库内不同水域表层水和鱼体内的微塑料。结果表明:2022年9月武都水库表层水中的微塑料平均丰度为(63.61±16.26)个/L,库首、库中和库尾... 详细信息

为探讨水库水体与生物体的微塑料的赋存特征,以武都水库为研究区域,于2022年丰水期采样并分析水库内不同水域表层水和鱼体内的微塑料。结果表明:2022年9月武都水库表层水中的微塑料平均丰度为(63.61±16.26)个/L,库首、库中和库尾微塑料丰度无显著性差异;鱼体胃肠道微塑料平均丰度为(13.61±8.43)个/g,鱼鳃中微塑料平均丰度为(12.22±4.99)个/g;肌肉中微塑料平均丰度为(4.66±3.34)个/g,肌肉中微塑料的丰度显著低于胃肠道和鱼鳃(P<0.05)。微塑料组分和粒径分析结果显示,水体和鱼体微塑料均以聚氯乙烯占比最多,其次为聚酰胺,水体和鱼体中的微塑料均以小粒径(20~50μm)的微塑料为主。相关性分析结果显示,水库水体与鱼体组织中的微塑料在化学组成和粒径组成上显著相关(P<0.05)。

关键词：微塑料水库地表水淡水鱼赋存

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基于野外原位抽注试验和同位素技术的含水层反硝化速率研究

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环境科学研究 2020年第9期33卷 1991-2000页

作者：郇环刘兵朱岗辉刘梦娇刘伟江姜永海生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012 防灾科技学院河北三河065201

反硝化作用是地下水硝酸盐污染去除最重要的过程.由于水文地质条件和水文地球化学环境的复杂性和不确定性,精准测定含水层反硝化速率是反硝化过程的研究难点.选取潮白河冲洪积扇中部中国环境科学研究院地下水创新野外基地作为研究区,基... 详细信息

反硝化作用是地下水硝酸盐污染去除最重要的过程.由于水文地质条件和水文地球化学环境的复杂性和不确定性,精准测定含水层反硝化速率是反硝化过程的研究难点.选取潮白河冲洪积扇中部中国环境科学研究院地下水创新野外基地作为研究区,基于野外原位试验和15N同位素示踪法提出一种含水层反硝化速率的测定方法.该方法综合体现了研究区实际水文地质条件和水文地球化学环境对反硝化作用的影响,并充分考虑了硝酸盐在含水层中稀释弥散作用对计算结果的影响.结果表明:①潮白河冲洪积扇中部某地地下26~28 m处于还原环境,含水介质以粉细砂为主,ρ(NO3-N)平均值为2.77 mg/L.②地下26~28 m反硝化速率在349.52~562.99μg/(kg·d)(以N计,下同)之间,平均值为450.31μg/(kg·d).通过与研究区含水介质、采样深度和硝酸盐背景值相似的国内外案例对比研究,初步评估结果处于合理区间.③测试结果具有一定不确定性,主要来自忽略中间产物NO2^-和NO的计算方法、扰动采样方法、N2O的操作规范程度及采样频率等方面.研究方法为测定含水层硝酸盐速率研究提供了新的思路,研究结果可为地下水中硝酸盐转化过程机理研究、地下水硝酸盐污染修复及风险管控提供关键的理论支撑数据.

关键词：地下水反硝化速率硝酸盐污染同位素技术原位抽注试验

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河道硬化对傍河地下水源补给结构及范围的影响

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环境科学研究 2020年第12期33卷 2820-2828页

作者：刘昶郑明霞孙源媛苏婧傅雪梅丁鸿羽席北斗南昌大学资源环境与化工学院鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室江西南昌330031 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012

为研究傍河地下水的水均衡状况,以及傍河水源井群补给范围受河道硬化的影响,选取张家口盆地的Y傍河地下水源地为研究对象.采用数值模拟法建立研究区地下水数值模型,通过水均衡分析探究河道硬化对傍河地下水水均衡状况造成的影响;利用MOD... 详细信息

为研究傍河地下水的水均衡状况,以及傍河水源井群补给范围受河道硬化的影响,选取张家口盆地的Y傍河地下水源地为研究对象.采用数值模拟法建立研究区地下水数值模型,通过水均衡分析探究河道硬化对傍河地下水水均衡状况造成的影响;利用MODPATH对水源井群进行质点反向示踪模拟,获得井口质点向前追踪1000 d的补给范围,对比水源井群补给范围并结合历史与近期水质数据分析河道硬化造成的影响.结果表明:①傍河地下水水均衡情况显示,主要的补给项为边界流入和降雨入渗,二者补给量分别为208.04×10^3与35.91×10^3 m^3/d,占比分别为82.88%与14.31%;主要的排泄项为边界流出与地下水开采,二者排泄量分别为152.12×10^3与95.40×10^3 m^3/d,占比分别为60.60%与38.01%.②河道硬化对傍河地下水水均衡的影响表现为河水对地下水的入渗量减少了46.79×10^3 m^3/d,入渗量减幅为86.91%,且地下水停止了对河水的排泄,补给范围地下水水位下降了2~6 m.③河道硬化对傍河水源井群补给范围的影响表现为井群1000 d的补给范围沿河流方向上减少了271 m,垂直河流的最宽距离增加了210 m,面积增加了0.77 km^2,补给区域向远离河岸的方向发生偏移.④河道硬化对傍河地下水水质影响表现为河道硬化后傍河地下水pH、总硬度、氨氮浓度等均下降,有效减少了地表水污染物的入渗,但地下水的化学环境发生改变,潜在风险增加.研究显示,河道硬化极大地阻碍了河流与地下水之间的相互作用,严重影响了傍河地下水源的补给量和补给范围,使水源井群的补给区域发生偏移,给傍河地下水水源安全带来新的潜在风险.

关键词：数值模拟傍河地下水源河道硬化水均衡分析水源井补给区

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基于生态系统服务价值评估的东江流域生态补偿研究

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生态与农村环境学报 2018年第6期34卷 563-570页

作者：高振斌王小莉苏婧陈志凡郑明霞孙源媛纪丹凤华南理工大学环境与能源学院广东广州510000 河南大学资源与环境研究所河南开封475004 中国环境科学研究院/环境保护部地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012

生态补偿有利于协调区域经济发展与生态环境保护的关系。通过现场调研和数据分析,构建适用于东江流域的生态系统服务价值当量因子表,对东江流域生态系统服务价值进行评估,确定其生态补偿标准。引入生态补偿优先级(ECPS)指标对东江流域1... 详细信息

生态补偿有利于协调区域经济发展与生态环境保护的关系。通过现场调研和数据分析,构建适用于东江流域的生态系统服务价值当量因子表,对东江流域生态系统服务价值进行评估,确定其生态补偿标准。引入生态补偿优先级(ECPS)指标对东江流域19县市生态补偿的迫切程度进行量化。结果表明:(1)东江流域生态系统服务总价值为1 711.41亿元,其中,森林生态系统价值占总价值的86.17%;一类生态服务中调节服务价值最显著;二类生态服务中水文调节功能价值最显著。(2)东江流域理论生态补偿总额度为1 047.26亿元,其中,森林生态系统补偿价值为880.21亿元,占总补偿额度的84.05%,是区域生态补偿的核心。(3)东江流域19县市生态补偿实际额度为68.73亿元,其中,东源县补偿额度最高,为16.76亿元。(4)东江流域19县市生态补偿优先级顺序为东源、安远、寻乌、紫金、新丰、连平、龙川、和平、定南、龙门、兴宁、惠东、博罗、惠阳、河源市区、惠州市区、增城市、东莞和深圳。

关键词：生态价值当量生态系统服务价值生态补偿生态补偿优先级东江流域

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H_(2)O_(2)协同强化CuCoAl-LDHs/GO复合材料光催化效能

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环境工程学报 2021年第9期15卷 2913-2921页

作者：方若超吴代赦杨昱陈晨龚天成马志飞南昌大学资源环境与化工学院鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室南昌330031 中国环境科学研究院环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012 中国环境科学研究院固体废物污染控制技术研究所北京100012

采用单滴共沉淀法制备了氧化石墨烯负载到铜钴铝水滑石(CuCoAl-LDHs/GO)复合材料,并以罗丹明(RhB)和苯酚为目标降解物,开展了H_(2)O_(2)协同CuCoAl-LDHs/GO强化光催化降解的实验。结果表明:通过XRD、SEM、XPS及UV-Vis表征,发现复合材料... 详细信息

采用单滴共沉淀法制备了氧化石墨烯负载到铜钴铝水滑石(CuCoAl-LDHs/GO)复合材料,并以罗丹明(RhB)和苯酚为目标降解物,开展了H_(2)O_(2)协同CuCoAl-LDHs/GO强化光催化降解的实验。结果表明:通过XRD、SEM、XPS及UV-Vis表征,发现复合材料中存在石墨烯和金属离子(Co^(3+)、Co^(2+)、Cu^(2+)、Cu^(+)、Al^(3+)),且具备较高的光催化活性;H_(2)O_(2)存在的条件下,1 g·L^(−1) CuCoAl-LDHs/GO对RhB和苯酚的光催化降解率分别为99.3%和97.6%;H_(2)O_(2)和CuCoAl-LDHs/GO投加量增加有助于RhB的降解,循环6次后降解率仍达82.65%,表明H_(2)O_(2)可有效促进CuCoAl-LDHs/GO光催化降解性能,并具备多次循环利用的能力。以上研究结果可为实际水环境中微污染的治理修复提供参考。

关键词： CuCoAl-LDHs/GO 可见光 H_(2)O_(2) 效能强化作用

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