检索结果-内蒙古大学图书馆

北京林业大学学报 2025年第2期47卷 163-174页

作者：李承禹方佳颖王启航曾令顺母军木质材料科学与应用教育部重点实验室北京林业大学材料科学与技术学院北京100083 清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084

【目的】生物炭在处理染料废水方面具有巨大的应用潜力。为制备具有高效染料吸附性能的吸附剂,同时提升生物质资源的综合利用,采用膨化预处理软木制备生物炭。【方法】采用水煮法和微波法对软木进行膨化预处理,然后置于管式炉内550℃热... 详细信息

【目的】生物炭在处理染料废水方面具有巨大的应用潜力。为制备具有高效染料吸附性能的吸附剂,同时提升生物质资源的综合利用,采用膨化预处理软木制备生物炭。【方法】采用水煮法和微波法对软木进行膨化预处理,然后置于管式炉内550℃热解60 min得到软木生物炭,利用SEM、FTIR和BET分析软木生物炭的微观结构和化学特性,通过批量吸附实验研究软木生物炭对亚甲基蓝(MB)和刚果红(CR)两种阴阳离子染料的吸附性能,并联合动力学、等温线、热力学模型拟合以及结构表征解析吸附机理。【结果】微波膨化预处理得到的软木生物炭(MBC-90)表现出更加粗糙的表面和丰富的微孔和介孔,同时伴随着—OH官能团的减少和芳香性结构的增强,这使得MBC-90更适合吸附小分子染料MB;而水煮膨化预处理得到的软木生物炭(WBC-90)具有更大的孔隙和不规则的孔壁结构,并保留了更多的—OH官能团,这使得WBC-90更适合吸附大分子染料CR。MBC-90对MB的最大吸附容量达到193.63 mg/g,WBC-90对CR的最大吸附容量达到203.55 mg/g,均优于未膨化软木生物炭对MB(129.18 mg/g)和CR(121.44 mg/g)的最大吸附容量。MBC-90对MB和WBC-90对CR的吸附表现出优异的pH适应性,在pH为2~10的范围内保持较高的吸附容量。在经过5次吸附-脱附实验后,MBC-90对MB(95.43 mg/g)和WBC-90对CR(138.17 mg/g)仍具有良好的吸附稳定性和再生性能。吸附过程符合准一级动力学模型和Langmuir等温线模型,表明吸附过程以物理吸附为主导,并在生物炭表面形成单分子层覆盖。热力学分析进一步证实了吸附过程为自发进行的吸热反应,且膨化处理显著提高了吸附的自发性。综合分析表明,软木生物炭对染料分子的吸附机理涉及多重作用力,包括静电引力、氢键相互作用、π-π堆积效应以及孔隙填充。【结论】本研究通过微波和水煮膨化预处理提升了软木生物炭的染料吸附性能。除此之外,制备的软木生物炭还具有良好的pH适应性和循环利用性能,有望应用于工业废水处理,拓展生物质资源的综合利用途径。

关键词：废水处理染料吸附剂软木生物炭膨化预处理动力学吸附等温线

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我国区域差异性水质标准制定的关键问题和挑战

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环境科学 2024年第10期45卷 5748-5760页

作者：唐英才魏东斌巫寅虎陈卓陆韻高桦楠廖安然黄南徐红卫廖梓童丁仁闫晗张倬玮胡洪营清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室环境前沿技术北京实验室北京100084 中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室北京100085 北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124

我国环境管理的目标正在从污染控制向生态质量改善转型,制定区域差异性水质标准可以更好适应不同区域的生态环境特点和发展需求.从现行水质标准的不足和科技发展的需求出发,分析引起区域性水质标准差异的原因及其影响因素,总结我国在受... 详细信息

我国环境管理的目标正在从污染控制向生态质量改善转型,制定区域差异性水质标准可以更好适应不同区域的生态环境特点和发展需求.从现行水质标准的不足和科技发展的需求出发,分析引起区域性水质标准差异的原因及其影响因素,总结我国在受纳水体特征和社会属性、气候条件、水质理化性质、水生生物种群等方面的区域差异特征,解析区域特征对生物毒性测定的影响.在此基础上提出了我国区域差异性水质标准制定时可能面临的关键科学问题,并梳理出未来该领域的关键研究方向,包括排水稀释系数的确定理论与方法、区域关键水质指标的确定方法及其对水质标准的影响、区域特征物种的确定方法及其对水质标准的影响、全国范围内差异性区域的划分理论与方法等,以期为我国水质标准的科学制定提供参考.

关键词：水质标准区域差异环境要素稀释系数生物毒性

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基于膜分离的原污水碳源浓缩与能量平衡分析

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环境工程学报 2023年第6期17卷 1769-1777页

作者：王启镔张艺磊常风民高志永王凯军清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 中持水务股份有限公司北京100192

将污水中蕴含大量的有机物收集浓缩转化成甲烷等可利用能源,是污水资源化利用的重要方式。利用膜分离作用,将原污水的有机物直接收集浓缩,并探索最佳运行参数和操作策略。结果表明,截留有机物停留时间为3~4 d较合适,耗氧污染物(以COD计... 详细信息

将污水中蕴含大量的有机物收集浓缩转化成甲烷等可利用能源,是污水资源化利用的重要方式。利用膜分离作用,将原污水的有机物直接收集浓缩,并探索最佳运行参数和操作策略。结果表明,截留有机物停留时间为3~4 d较合适,耗氧污染物(以COD计)回收率超过90%。能量平衡分析显示,通过回收有机物转化为甲烷能量为0.087 6 kW·h^(-1)·m^(-3),回收量占总能耗的33%。中孔纤维膜表面形成的吸附性滤饼层阻止有机物与膜紧密结合,提高了膜分离效率。进一步解析了膜污染控制机理,以探索提高耗氧污染物(以COD计)浓缩效率的优化方案。本研究结果可为污水碳源捕获方法的研究提供参考,对城市水务行业碳减排工作有积极意义。

关键词：市政污水碳源浓缩能源自给膜污染控制

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长江三角洲区域细颗粒物和臭氧对前体物减排的响应及政策启示

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科学通报 2022年第18期67卷 2079-2088页

作者：董赵鑫邢佳丁点刘欣王书肖清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 国家环境保护大气复合污染来源与控制重点实验室北京100084 能源基金会(美国)北京办事处北京100004

大气细颗粒物(PM_(2.5))和臭氧(O_(3))污染已成为中国当前最严峻的大气环境问题.氮氧化物(NO_(x))与挥发性有机物(VOCs)是PM_(2.5)和O_(3)的共同前体物,准确量化NO_(x)与VOCs对PM_(2.5)和O_(3)的非线性响应关系,是实现PM_(2.5)和O_(3)... 详细信息

大气细颗粒物(PM_(2.5))和臭氧(O_(3))污染已成为中国当前最严峻的大气环境问题.氮氧化物(NO_(x))与挥发性有机物(VOCs)是PM_(2.5)和O_(3)的共同前体物,准确量化NO_(x)与VOCs对PM_(2.5)和O_(3)的非线性响应关系,是实现PM_(2.5)和O_(3)的协同防控、持续改善环境空气质量的前提.本研究构建了长江三角洲(简称长三角)地区大气PM_(2.5)和O_(3)对其前体物排放的响应曲面模型(RSM),探究了长三角41个城市不同季节大气PM_(2.5)和O_(3)对NO_(x)与VOCs减排的协同响应,提出了在长三角地区应采取分区域、分阶段、分季节的PM_(2.5)和O_(3)的协同调控策略.本研究还发现长三角地区不同城市的排放-浓度响应关系具有显著差异.对于O_(3)而言,冬季、春季和秋季长三角地区分别有40、24和34个城市处于VOC控制区,主要集中在沪锡杭、区域中部和区域北部地区,降低O_(3)浓度的最低平均VOCs/NO_(x)减排比为1.1(0.03~1.67)、0.35(0.01~0.75)、1.3(0.20~2.30).对于PM_(2.5),冬季有28个城市在单独控制NO_(x)时会导致PM_(2.5)浓度反弹.尤其是沪锡杭、区域中部和苏北皖北地区,PM_(2.5)和O_(3)的持续协同控制主要依赖于NO_(x)的深度减排,同时春秋季加强VOCs控制,冬季协同加强SO_(2)、NH3和一次PM_(2.5)等前体物控制,以实现PM_(2.5)和O_(3)的协同防控.

关键词： PM_(2.5) O_(3) 长三角地区前体物减排响应曲面模型

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石化工业区中等挥发性有机物排放特征

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北京大学学报（自然科学版） 2023年第2期59卷 281-289页

作者：张峰陆思华李丛益邵敏李悦吕大器李歆刘莹北京大学环境科学与工程学院北京100871 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100871 中国石油四川石化有限责任公司成都611930 暨南大学环境与气候研究院广州511443

选择典型石化工业区为研究对象,采集夏季(2021年7-8月)厂区空气IVOCs颗粒相及气相样品,探讨石化工业源排放IVOCs的污染特征,并估算其SOA生成潜势,得到如下结果。1)典型石化工业区的IVOCs颗粒相的平均浓度为4.22±1.54μg/m^(3),气... 详细信息

选择典型石化工业区为研究对象,采集夏季(2021年7-8月)厂区空气IVOCs颗粒相及气相样品,探讨石化工业源排放IVOCs的污染特征,并估算其SOA生成潜势,得到如下结果。1)典型石化工业区的IVOCs颗粒相的平均浓度为4.22±1.54μg/m^(3),气相的平均浓度为108.87±78.93μg/m^(3)。不论是在气相中还是在颗粒相中,IVOCs白天的平均浓度均高于夜间。2)气相的正构烷烃集中在C12~C22区间,而颗粒相的正构烷烃集中在C_(22)~C_(35)区间。多环芳烃气相集中在萘和菲,颗粒相集中在芴。3)对石化工业区的IVOCs进行定量拆解,其浓度集中在B_(18)~B_(21)区间,4个分区的质量浓度加和占总体IVOCs质量的60.41%。

关键词：中等挥发性有机物(IVOCs) 石化工业区排放浓度特征二次有机气溶胶(SOA)

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推进污水处理厂减污降碳协同增效的措施和建议

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环境工程学报 2023年第9期17卷 2798-2802页

作者：王凯军魏源送王启镔清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085

污水处理厂对保护水环境、维护生态平衡、促进国民经济和城乡建设的发展、推进生态文明进步作出了巨大贡献。随着工业生产的发展以及水处理要求的变化,污水处理工艺技术发生了深刻变革,污水处理厂的运行管理目标已发生根本变化,已从减... 详细信息

污水处理厂对保护水环境、维护生态平衡、促进国民经济和城乡建设的发展、推进生态文明进步作出了巨大贡献。随着工业生产的发展以及水处理要求的变化,污水处理工艺技术发生了深刻变革,污水处理厂的运行管理目标已发生根本变化,已从减少污染物转向水的再利用、资源回收和低碳运行管理。污水处理过程涉及处理工艺、设备选型、运行管理控制等多方面,应多措并举协调推进污水厂高效稳定运行,并将污水处理融入到现代城市水循环体系中,释放以污水厂为核心的水系统新动能,引领多层面、多领域开展减污降碳协同增效工作,助力污水处理可持续发展。

关键词：污水处理厂减污降碳协同增效运行管理城市水循环体系生态文明

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己酸菌富集及其利用餐厨垃圾产己酸的研究

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中国环境科学 2022年第6期42卷 2724-2733页

作者：张艳艳白佳喆左剑恶清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 清华大学深圳国际研究生院广东深圳518055

采用批式发酵的方式,考察3种不同电子供体(乙醇、乳酸、乙醇和乳酸)对己酸菌的富集情况,进而选取产己酸最优的混合菌,探究在不外加电子供体情况下,餐厨垃圾厌氧发酵产己酸的性能.结果表明:当以乙醇和乳酸共同作为电子供体时,己酸浓度可... 详细信息

采用批式发酵的方式,考察3种不同电子供体(乙醇、乳酸、乙醇和乳酸)对己酸菌的富集情况,进而选取产己酸最优的混合菌,探究在不外加电子供体情况下,餐厨垃圾厌氧发酵产己酸的性能.结果表明:当以乙醇和乳酸共同作为电子供体时,己酸浓度可达(2303.06±499.56)mgCOD/L,产己酸效果最佳,并显著富集到了3种碳链延长菌:Clostridium_sensu_stricto_12(16.04%±0.16%),Caproiciproducens(28.78%±0.15%),Oscillibacter(2.32%±0.03%);将产己酸最优的混合菌接种于餐厨垃圾进行厌氧发酵,己酸浓度最高可达(8657.36±996.21)mg COD/L,己酸产率为(230.05±26.47)mg COD/gVS,己酸选择度为27.74%±3.19%.以上结果验证了以乙醇和乳酸共同作为电子供体时对己酸菌具有明显的富集作用,富集到的混合菌可有效用于餐厨垃圾的产己酸发酵,为餐厨垃圾的资源化利用提供了理论支撑.

关键词：电子供体己酸餐厨垃圾厌氧发酵

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城市污水系统微生物气溶胶产生及其安全防控策略

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中国给水排水 2022年第22期38卷 1-7页

作者：刘艳臣戚祥董骞左志强邱勇梁鹏黄霞清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084

针对城市污水收集、传输与处理过程中存在高致病性病原微生物通过气溶胶途径传播的风险,总结分析了建筑排水、市政污水管网、污水处理厂全流程的微生物气溶胶产生特点及其潜在病原微生物传播风险。从气溶胶病原微生物排放浓度水平、病... 详细信息

针对城市污水收集、传输与处理过程中存在高致病性病原微生物通过气溶胶途径传播的风险,总结分析了建筑排水、市政污水管网、污水处理厂全流程的微生物气溶胶产生特点及其潜在病原微生物传播风险。从气溶胶病原微生物排放浓度水平、病原微生物种类及其传播过程等方面,解析了污水系统全过程的微生物气溶胶产生特征及其传播风险情况。提出了针对污水系统微生物气溶胶传播风险安全防控的策略,可为污水系统微生物气溶胶产生的病原微生物传播风险认识与安全防控提供支持。

关键词：污水系统病原微生物微生物气溶胶风险防控

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饮用水口感及影响因素分析综述

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给水排水 2022年第2期48卷 143-151页

作者：李红瑞袁梓屹王昆朋王小[亻毛] 清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084

随着社会发展和生活水平的提高,人们对饮用水提出了更高的要求,包括越来越关注饮用水的口感。对近30年国内外有关饮用水口感的文献进行了综述,探究了水中主要成分与口感评价等级之间的关联以及关联背后的原因。饮用水的口感是由水中的... 详细信息

随着社会发展和生活水平的提高,人们对饮用水提出了更高的要求,包括越来越关注饮用水的口感。对近30年国内外有关饮用水口感的文献进行了综述,探究了水中主要成分与口感评价等级之间的关联以及关联背后的原因。饮用水的口感是由水中的无机成分和有机成分共同决定的。无机成分中阳离子决定了主要味调,阴离子发挥协调作用,离子含量处于中低水平时口感较好。有机成分主要通过嗅觉、味觉对水味造成负面影响,产生不良口感的浓度从ng/L到mg/L级别,跨度较大。水味除了受成分的种类和浓度影响外,还与成分之间的协同、拮抗作用有关。我国居民在饮食习惯、身体素质等方面与国外存在较大差别,目前国内有关饮用水口感的研究较少,这方面工作的突破有助于指导水处理行业制备高品质的饮用水,提升国民生活的幸福指数,意义深远。

关键词：饮用水口感成分评价无机盐有机物

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三维氧化石墨烯气凝胶高效吸附与可见光光催化去除六价铬

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科学通报 2022年第4期67卷 447-458页

作者：盛梦霜余梅尚静朱彤北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100871 北京大学工程科学与先进技术创新中心北京100080

三维气凝胶材料由于具有大比表面积和优异的光学、电学等性能,近年来引起研究者的关注.本研究以氧化石墨烯(graphene oxide,GO)为前驱体,结合交联法与超临界CO_(2)萃取法制备了三维多孔和易于回收的氧化石墨烯气凝胶(graphene oxide aer... 详细信息

三维气凝胶材料由于具有大比表面积和优异的光学、电学等性能,近年来引起研究者的关注.本研究以氧化石墨烯(graphene oxide,GO)为前驱体,结合交联法与超临界CO_(2)萃取法制备了三维多孔和易于回收的氧化石墨烯气凝胶(graphene oxide aerosol,GOA).采用扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、拉曼光谱和氮气吸附法对其理化性质进行了表征,考察了其对于六价铬(Cr(Ⅵ))的吸附和可见光下的光催化还原性能.GOA制备过程中GO被水热还原且基面产生了较多缺陷,三聚氰胺与三聚氰酸作为交联剂增大层间距的同时使GOA拥有大比表面积和丰富的多孔结构.GO、三聚氰胺、三聚氰酸质量比为3:3:3且GO浓度为6 mg L^(-1)时,获得的样品GOA_(333-6)的比表面积和缺陷密度最大,且展现出对Cr(Ⅵ)最优的吸附能力和可见光光催化效率.GOA对Cr(Ⅵ)的吸附行为符合拟二阶动力学模型和Langmuir吸附等温模型,说明该吸附过程为单层的化学吸附,其中初始吸附阶段颗粒内扩散是限速步骤.本研究结合了吸附和光催化技术,制备出的GOA样品对于提高污染物去除效率和GO样品的开发利用都具有参考意义.

关键词：氧化石墨烯气凝胶六价铬光催化还原吸附动力学

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