检索结果-内蒙古大学图书馆

中国环境科学 2025年第1期45卷 103-112页

作者：高柯玄杨禹柴怡然侯立安北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875

采用共混相转化法构建了一种集成了CBM(gC_(3)N_(4)/BiOBr/MXene)光催化剂和聚偏氟乙烯(PVDF)超滤(UF)膜的光催化膜反应系统.通过调整相转化过程中的CBM添加量优化了膜表面结构与性质,提高了复合膜的亲水性和渗透性.以典型的抗生素类药... 详细信息

采用共混相转化法构建了一种集成了CBM(gC_(3)N_(4)/BiOBr/MXene)光催化剂和聚偏氟乙烯(PVDF)超滤(UF)膜的光催化膜反应系统.通过调整相转化过程中的CBM添加量优化了膜表面结构与性质,提高了复合膜的亲水性和渗透性.以典型的抗生素类药物盐酸四环素(TC-HCl)作为目标污染物,在死端系统中评估了膜的分离和抗污染性能.最优掺杂的PVDF/CBM-0.6膜实现了对TC-HCl高达92%的高效降解,其中活性物种·O_(2)^(-)和h^(+)发挥了主导作用.5次重复使用降解效率仍高于85%,证明其良好的循环稳定性.提出了TC-HCl的13种降解中间体和可能的降解路径,包括羟基化、脱甲基、脱氨、苯开环、和脱酰胺反应.牛血清白蛋白(BSA)的连续运行证实了该系统通过防止膜孔堵塞和污染物粘附展现出对不可逆污染的显著缓解能力,实现了膜的高效自清洁.本研究提出的CBM/PVDF光催化膜具有增强光催化膜反应系统实际应用的潜力.

关键词：膜过滤光催化降解机制膜污染自清洁

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基于PLUS模型的典型农牧交错带土地利用驱动力分析与多情景模拟

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水土保持研究 2025年第1期32卷 368-378页

作者：张启扬刘仁志栾朝旭北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875

[目的]实现农牧交错带地区破碎化土地利用变化的精准预测,为农牧交错带土地利用预测与结构调整提供重要工具。[方法]研究针对性构建了农牧交错带土地利用模拟方法(APE-PLUS),引入土地扩张分析策略(LEAS)、基于多类型随机斑块种子的CA模... 详细信息

[目的]实现农牧交错带地区破碎化土地利用变化的精准预测,为农牧交错带土地利用预测与结构调整提供重要工具。[方法]研究针对性构建了农牧交错带土地利用模拟方法(APE-PLUS),引入土地扩张分析策略(LEAS)、基于多类型随机斑块种子的CA模型(CARS)、Markov模型和土地利用情景设计,解决农牧交错带土地利用模拟中斑块零散、景观破碎、变化机制复杂的问题。采用二调、三调土地利用数据,分析了2014-2020年土地利用变化及其驱动力,模拟了2032年科左后旗自然增长、生态优先、耕地保护和可持续发展情景下的土地利用格局。[结果](1)农牧交错带土地利用模拟方法(APE-PLUS)精度较高,Kappa系数为0.87,总体精度达到0.92;(2)科左后旗2014-2020年土地利用变化显著,全旗47.85%的土地类型发生改变,14.65%的土地由耕地转变为草地,DEM和水资源是这一时期土地利用变化的主要驱动力;(3)2032年多情景预测中,可持续发展情景耕地面积增长1.31%,林地和草地分别减少了0.77%和1.72%,其他用地面积减小28.4%,相比于其他3种情景,土地利用数量结构与空间格局更合理。此情景有助于减缓耕地扩张趋势和草地缩减趋势,有效控制水土流失、土壤沙化问题,提高生态保护与经济发展的协调程度。[结论]农牧交错带土地利用模拟方法(APE-PLUS)对科左后旗的土地利用具有较高的模拟精度,可以对农牧交错带斑块级的土地利用变化进行高精度的预测。

关键词：土地利用变化农牧交错带 PLUS模型科尔沁左翼后旗驱动因子

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东北典型盐碱湿地碳排放的水深临界阈值及其温度依赖性

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湖泊科学 2025年第1期37卷 159-170,I0015-I0017页

作者：李姝臻刘强甘罗扬武海涛王波北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875 北京师范大学环境学院教育部水沙科学重点实验室北京100875 中国科学院长春分院长春130022 吉林莫莫格国家级自然保护区白城137316

作为全球重要的碳库,湿地在缓解气候变化方面发挥了重要作用。然而在全球变暖背景下,湿地的碳排放(尤其是甲烷(CH_(4))排放)存在高度变异性和不确定性,极大地削弱了湿地碳库功能的发挥。为了探究不同水深梯度下东北盐碱湿地碳排放通量... 详细信息

作为全球重要的碳库,湿地在缓解气候变化方面发挥了重要作用。然而在全球变暖背景下,湿地的碳排放(尤其是甲烷(CH_(4))排放)存在高度变异性和不确定性,极大地削弱了湿地碳库功能的发挥。为了探究不同水深梯度下东北盐碱湿地碳排放通量的特征,本研究以莫莫格湿地为主要研究区,选取5种代表性植被(芦苇(Phragmites australis)、扁秆藨草(Bolboschoenus planiculmis)、三江藨草(Schoenoplectus nipponicus)、香蒲(Typha orientalis ***)和碱蓬(Suaeda glauca)),布设Marsh Organ中型实验生态系统模拟不同水深生境,揭示CH_(4)和二氧化碳(CO_(2))排放通量变化及其环境影响因子。结果表明,莫莫格湿地-10~50 cm水深范围内5种代表性植被生长季CH_(4)排放通量范围为0.07~86.74 mg/(m^(2)·h),平均值为8.89 mg/(m^(2)·h),其主要环境影响因素为水深、气温和表层10 cm土壤含水量;在研究水深范围内,代表性植被生长季CO_(2)排放通量范围为10.59~1891.08 mg/(m^(2)·h),平均值为450.12 mg/(m^(2)·h),其主要环境影响因素为水深、气温和表层10 cm土壤含水量。不同植被对碳排放的贡献量有所差异,具体来说,芦苇和香蒲的CH_(4)排放通量最高,而藨草的CO_(2)排放通量最高。碳排放随水深变化呈现分段规律,CH_(4)排放随水深变化呈现先增加后减少的趋势,而CO_(2)则呈现相反规律,随水深变化先减小后增加,其水深临界阈值均出现在22 cm处。在不同水深范围内,CO_(2)排放对于水深的敏感性均大于CH_(4),且当水深大于22 cm时,CH_(4)和CO_(2)均呈现出更高的水深敏感性。碳排放在不同水深范围对温度的敏感程度不同,当水深小于22 cm时,CH_(4)和CO_(2)均呈现出更高的温度敏感性,然而当水深大于22 cm时,二者对温度均不敏感。结果表明升温背景下,东北典型盐碱湿地水陆过渡区关键生态系统在不同水深范围内呈现出不对称的响应模式,频繁的水位波动会极大地改变湿地碳排放格局,从而影响到湿地碳功能的稳定发挥。

关键词：碳排放水深温度依赖性莫莫格湿地阈值

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基于系统动力学的北京市再生水利用潜力与生态网络特征分析

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生态学报 2025年第1期45卷 280-295页

作者：陈银花姜丰王赛鸽陈彬湖南工商大学资源环境学院长沙410205 北京师范大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点实验室北京100875

为应对再生水利用的潜在风险,有必要对再生水利用与再生水系统网络稳定性之间的不确定性关系展开研究。以北京市为研究区域,基于2015—2020年再生水需求、供给、利用及其影响因素,采用系统动力学方法构建了再生水供需模型,揭示了2020—2... 详细信息

为应对再生水利用的潜在风险,有必要对再生水利用与再生水系统网络稳定性之间的不确定性关系展开研究。以北京市为研究区域,基于2015—2020年再生水需求、供给、利用及其影响因素,采用系统动力学方法构建了再生水供需模型,揭示了2020—2050年再生水供需变化特征,并确定了7种工业再生水使用情景下的生态环境、生活、工业、污水处理和再生水利用部门间用水变化。此外,基于生态网络分析方法,分析了再生水系统网络系统代谢效率、冗余和部门关系特征,揭示了再生水系统鲁棒性水平和互惠程度。研究结果表明:(1)再生水系统模拟值与现实值的误差小于10%,所构建再生水系统动力学模型能准确反馈再生水各变量间因果关系。经模拟发现,北京市2015—2050年再生水供给量增幅(2.55%)远低于再生水需求量增幅(2.82%)。(2)2020—2050年各情景下再生水系统平均鲁棒性指数呈现“先上升后下降”趋势。(3)在工业再生水比例为0.45时,再生水系统平均鲁棒性指数达到最大值0.28。此时再生水大量流入工业部门,形成工业对再生水的依赖,从而大大减少工业用水压力。通过结合系统动力学与生态网络方法,明晰了工业再生水潜力,为北京市工业部门节约用水提供参考。

关键词：再生水利用再生水利用潜力再生水网络工业再生水

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水生态健康评价中基准的确定方法探究

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水利水电技术(中英文) 2025年第1期56卷 51-60页

作者：丁航银森录易雨君北京师范大学环境学院北京 100875 北京师范大学水沙科学教育部重点实验室北京 100875 北京师范大学水环境模拟国家重点实验室北京 100875 北京师范大学环境学院北京 100875

[目的]水生态健康评价是统筹水资源、水环境、水生态治理的重要途径,其往往通过一系列定量化的指标来评价水生态健康状况.生态基准作为水生态健康状况的衡量标准,为水生态健康状况变化提供一个"基线".兼具科学与合理性的生态... 详细信息

[目的]水生态健康评价是统筹水资源、水环境、水生态治理的重要途径,其往往通过一系列定量化的指标来评价水生态健康状况.生态基准作为水生态健康状况的衡量标准,为水生态健康状况变化提供一个"基线".兼具科学与合理性的生态基准的确定通常考虑将水生态系统的生态理想状况与人类管理需求相结合,旨在提升水生态健康评价的准确性.[方法]从生态基准的概念与参照状态的四种形式出发,梳理了几种典型的基准确定方法,并比较了各自的特点和优劣.梳理、总结、分析物理生境、理化性质、水生生物三大类指标基准的确定方法.[结果]重点阐述了生态基准确定在长江流域不同水生态系统中的实际应用效果和成效,对比了我国不同管理部门出台的水生态评价相关标准/细则的异同.讨论了生态基准确定存在的难点,如参照点位的选择,监测指标的选取,监测数据的积累,基准确定的区域差异性及确定的创新方法.[结论]生态基准确定方法多且较为复杂,尚未形成统一的规范,未来的研究要结合大数据和人工智能等先进技术,以实现科学、准确、差异化制定,为我国的水生态健康评价提供参考和技术支撑.

关键词：水生态健康生态基准参照点位法预测模型法影响因素

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循环冷却水水质控制新思路与中试验证

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水处理技术 2025年第2期51卷 105-109页

作者：王芷铉蒋金凤郑项楠郑少奎北京师范大学环境学院水沙科学教育部重点实验室/水环境模拟国家重点实验室北京100875

系统调研了中央空调循环冷却水系统加药法水质控制技术现状,设计了选择性去除有害离子(Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^(-))、保留碱度等有益含氧阴离子为特征的循环冷却水水质控制新思路,通过生产性试验验证了水质控制效果、技术可行性和工艺稳... 详细信息

系统调研了中央空调循环冷却水系统加药法水质控制技术现状,设计了选择性去除有害离子(Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^(-))、保留碱度等有益含氧阴离子为特征的循环冷却水水质控制新思路,通过生产性试验验证了水质控制效果、技术可行性和工艺稳定性。结果表明,新思路指导下循环冷却水浓缩倍数(以电导率计最高值为30)远高于加药法,“钙硬度加总碱度”最高值达到《工业循环冷却水处理设计规范GB/T 50050-2017》限值的5倍,但Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^(-)浓度仅为加药法的≤1/6、≤1/6、≤3/5,浊度仅为加药法的1/10,腐蚀、结垢风险均稳定可控,抑菌效果明显,节水潜力巨大。

关键词：循环冷却水超高浓缩倍数选择性去除中试

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富里酸在水体多环芳烃光化学降解中的作用

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环境科学学报 2008年第8期28卷 1604-1611页

作者：李恭臣夏星辉周追陈玉敏李亦然北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875

以氙灯作为模拟光源,对水相中5种不同来源、不同浓度富里酸(FA)在5种PAHs光解中的作用进行了比较分析;并通过活性氧的捕获探讨了FA在PAHs光解中的作用.结果表明,不同来源FA的结构及其对PAHs光解的影响具有较高的一致性.在低浓度(1.25mg&... 详细信息

以氙灯作为模拟光源,对水相中5种不同来源、不同浓度富里酸(FA)在5种PAHs光解中的作用进行了比较分析;并通过活性氧的捕获探讨了FA在PAHs光解中的作用.结果表明,不同来源FA的结构及其对PAHs光解的影响具有较高的一致性.在低浓度(1.25mg·L-1)体系中FA对二氢苊、芴、菲的光解表现出不同程度的抑制作用,而对荧蒽和芘的光解则表现出一定的促进作用;随着体系中FA浓度的升高,其对PAHs的光解总体上呈抑制趋势.FA的存在一方面促进了单线态氧和羟基自由基的生成,强化了PAHs的活性氧光解进程;另一方面FA也可以参与PAHs分子的能量竞争.

关键词：腐殖质 PAHs 光敏化降解活性氧

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基于生态目标的河道生态环境需水量计算

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环境科学 2005年第5期26卷 43-48页

作者：孙涛杨志峰北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875

以生态目标的确定为基础,通过建立目标参数与径流间的关系计算得到河道生态环境需水量.其中生态目标由关键期生态目标和时间变化目标2部分组成.考虑不同功能生态环境需水量间的兼容性,以最高等级为标准确定关键期生态目标.采用河道多年... 详细信息

以生态目标的确定为基础,通过建立目标参数与径流间的关系计算得到河道生态环境需水量.其中生态目标由关键期生态目标和时间变化目标2部分组成.考虑不同功能生态环境需水量间的兼容性,以最高等级为标准确定关键期生态目标.采用河道多年平均天然径流量年内时间变化率作为生态环境需水量时间变化目标.海河流域永定河官厅水库下游河道计算中,以生态、生产需水矛盾最突出的4月生物繁殖初始时期对流速的要求作为关键期生态目标,根据河道断面实测资料确定目标参数与径流间的关系.计算结果表明,最小、适宜以及理想等级年度生态环境需水量分别为1.56×108m3,5.97×108m3和11.02×108m3,分别占河道天然径流量的7.19%,27.51%和50.78%,年内汛期8月及春季生物繁殖期(4月～6月)需水量需分别达到年度总量的20%.

关键词：生态环境需水量生态目标河道永定河

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水中金属纳米颗粒对细菌的光致毒性机理

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化学进展 2014年第2期26卷 436-449页

作者：李阳牛军峰张驰王正早郑梦源商恩香北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875

金属纳米颗粒由于具有特殊的理化性质,被广泛应用于化学、光学和生物学等领域,使其在应用的过程中不可避免地释放到水体中。近年来,金属纳米颗粒对生态系统和人类健康造成了潜在危害,引起了日益广泛的关注。本文对目前水环境中存在的纳... 详细信息

金属纳米颗粒由于具有特殊的理化性质,被广泛应用于化学、光学和生物学等领域,使其在应用的过程中不可避免地释放到水体中。近年来,金属纳米颗粒对生态系统和人类健康造成了潜在危害,引起了日益广泛的关注。本文对目前水环境中存在的纳米颗粒的种类、来源、理化性质及金属纳米颗粒对细菌光致毒性的影响因素(光源波长、粒径大小、天然有机质和介质组分)进行了详细介绍,并通过有毒金属离子释放、活性氧自由基(羟基自由基、超氧阴离子自由基和单线态氧)产生以及粒径变化等光化学现象,阐述了金属纳米颗粒物对细菌的光致毒性机理。最后总结了目前金属纳米颗粒在环境行为和光致毒性研究中面临的主要问题,并在此基础上提出将来金属纳米颗粒光致毒性的研究方向(如金属纳米颗粒的定量结构-活性关系,其他污染物与金属纳米颗粒的复合光致毒性效应等)。

关键词：金属纳米颗粒光致毒性影响因素离子释放氧化应激效应尺寸效应

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微生物燃料电池强化去除农药2,4-二氯苯氧乙酸及同步产电性能

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环境科学 2017年第3期38卷 1067-1073页

作者：全向春全燕苹肖竹天北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875

研究了广泛应用的农药2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)存在对微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFCs)产电性能、污染物去除及微生物群落结构的影响,并探讨了阳极预曝气对2,4-D的强化去除及产电影响.结果表明,向以乙酸钠为燃料的双室型微生... 详细信息

研究了广泛应用的农药2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)存在对微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFCs)产电性能、污染物去除及微生物群落结构的影响,并探讨了阳极预曝气对2,4-D的强化去除及产电影响.结果表明,向以乙酸钠为燃料的双室型微生物燃料电池阳极室内加入2,4-D,会降低系统输出电压,降低功率密度,增加内阻.当300 mg·L^(-1)的2,4-D与乙酸钠(850 mg·L^(-1))共存时,与乙酸钠单基质相比,最大功率密度从0.151 W·m^(-2)迅速下降到0.057 W·m^(-2),内阻相应从524Ω增加到1 230Ω.为了加快系统中2,4-D的去除,减少其对产电菌的抑制效应,采用阳极预曝气6 h的运行方式,显著提高了2,4-D去除效率,同时获得了0.42~0.47 V的最高输出电压.2,4-D加入后MFC阳极微生物群落结构发生了变化,选择出了多种2,4-D降解菌及具有2,4-D耐受能力的产电菌.研究表明,可以通过阳极预曝气方式强化2,4-D去除的同时从MFCs系统回收电能.

关键词：微生物燃料电池 2,4-二氯苯氧乙酸阳极曝气生物降解难降解有机物

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