检索结果-内蒙古大学图书馆

秸秆基石墨烯量子点的制备及对金属离子Fe^(3+)/Ce^(4+)的响应研究

应用基础与工程科学学报 2022年第5期30卷 1086-1097页

作者：王茵李敏何琴琴水体污染源控制技术北京市重点实验室北京林业大学环境科学与工程学院北京100083 污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083 北京金河生态科技有限公司北京102206

石墨烯量子点(GQDs)是一种零维纳米的石墨烯片,由单个或少量石墨烯晶格构成,具有优异的荧光特性.利用玉米秸秆粉末通过一锅水热法直接制备了高量子产率的石墨烯量子点(GQDs),并将GQDs与滤纸基底复合,制备了发蓝色荧光的GQDs纸带传感器.... 详细信息

石墨烯量子点(GQDs)是一种零维纳米的石墨烯片,由单个或少量石墨烯晶格构成,具有优异的荧光特性.利用玉米秸秆粉末通过一锅水热法直接制备了高量子产率的石墨烯量子点(GQDs),并将GQDs与滤纸基底复合,制备了发蓝色荧光的GQDs纸带传感器.制备的GQDs平均粒径为2.67nm,具有较高的结晶度、分散性和量子产率(15.63%).Fe^(3+)和Ce^(4+)对合成的GQDs有较强的特异选择性,对GQDs荧光的猝灭率达70%左右.在Fe^(3+)/Ce^(4+)浓度为0.006~1.2mM/0.4~1.4mM时,GQDs对Fe^(3+)/Ce^(4+)的最低检出限分别为0.006mM/0.01mM,线性相关系数(R^(2))分别为0.992和0.985.制备的GQDs纸带传感器在365nm紫外灯下对Fe^(3+)/Ce^(4+)有良好的响应,可以实现对Fe^(3+)/Ce^(4+)的可视化检测,这一进展有望成为方便、快速的Fe^(3+)/Ce^(4+)检测方法.

关键词：石墨烯量子点(GQDs) 玉米秸秆水热法生物质转化 Fe^(3+)/Ce^(4+)检测荧光传感

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我国南部地区城市水生态环境问题解析及综合整治对策:以深圳市为例

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环境工程学报 2022年第11期16卷 3629-3643页

作者：张妍妍王振北朱洪涛孙德智北京林业大学水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学污染水体源控与生态修复技术北京高校工程研究中心北京100083

从水环境质量、水资源和水生态(“三水”)的角度对我国南部地区城市水生态环境进行了现状调研与问题解析,结果表明:该区域内城市普遍存在管网建设滞后的问题,近五成的城市排水管网密度低于全国平均水平;40%的城市污水处理厂运行负荷落... 详细信息

从水环境质量、水资源和水生态(“三水”)的角度对我国南部地区城市水生态环境进行了现状调研与问题解析,结果表明:该区域内城市普遍存在管网建设滞后的问题,近五成的城市排水管网密度低于全国平均水平;40%的城市污水处理厂运行负荷落后于全国平均水平;工业污染源以电子、汽车制造、化工和有色金属等重污染行业为主;区域内城市季节性面源污染严重;四分之一的城市属于重度缺水,水量型与水质型缺水并存以及水生态功能脆弱等。结合国家和城市相关规划要求,以深圳市为例构建水环境目标,并采用系统动力学模型对其水环境进行了模拟预测,分析了不同方案策略下目标的可达性。以此得出具体的分阶段治理措施:近期阶段(到2025年)重点进行控源减排、加大管网建设力度、污水处理厂提质增效、重污染企业产业升级和清洁生产、加强海绵城市的建设、构建节水型城市,并进行水生态的治理;中期阶段(到2030年)在控源减排的基础上重点进行水资源合理利用、建成完整的节水型城市体系、修复水生态系统;远期阶段(到2035年)重点进行水生态恢复,通过增加生物多样性等措施提高城市水生态系统功能。本研究可为南部地区同类城市解决水生态环境问题提供参考。

关键词：南部地区城市水生态环境问题解析综合整治对策

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基于水污染治理目标需求的AHP-TOPSIS技术适用性评估方法研究

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环境工程技术学报 2022年第2期12卷 390-398页

作者：梁家豪王振北朱洪涛孙德智北京林业大学水体污染源控制技术北京市重点实验北京林业大学污染水体源控与生态修复技术北京高校工程研究中心

针对水污染治理目标的差异化需求,构建了一套水污染治理技术适用性评估方法。评估指标体系既包括反映水污染治理目标的评估指标,又包含技术本身的性能指标;在具体评估中,先采用层次分析法(AHP)对指标体系中每项指标赋权,再采用优劣解距... 详细信息

针对水污染治理目标的差异化需求,构建了一套水污染治理技术适用性评估方法。评估指标体系既包括反映水污染治理目标的评估指标,又包含技术本身的性能指标;在具体评估中,先采用层次分析法(AHP)对指标体系中每项指标赋权,再采用优劣解距离法(TOPSIS)对备选技术进行综合性能评估,进而筛选出满足水污染治理目标需求的适配性推荐技术。采用该方法对某海绵城市建设和某黑臭水体治理项目进行案例应用研究,考察所构建的技术适用性评估方法是否能够达到预期效果。这2个案例由于治理目标需求不同,构建的技术评估指标体系和评估指标权重不同,导致从同一技术储备库中筛选出的适配性推荐技术并不一致,表明AHP-TOPSIS技术适用性评估方法可以依据水污染治理目标需求的差异性筛选出适配性推荐技术。

关键词：水污染治理目标需求技术筛选 AHP-TOPSIS法

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我国西南地区城市水环境综合整治对策与路线图

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环境工程技术学报 2022年第2期12卷 500-512页

作者：曹甜甜朱洪涛王振北孙德智北京林业大学水体污染源控制技术北京市重点实验室北京林业大学污染水体源控与生态修复技术北京高校工程研究中心

为提升我国西南地区城市水生态环境质量,以该地区47个城市(州)为研究对象,总结了城市水生态环境特征,解析了其存在的水生态环境问题。结果表明,该地区城市生活污水排放量大,10个城市生活污水排放负荷占比超过90%,近60%的城市排水基础设... 详细信息

为提升我国西南地区城市水生态环境质量,以该地区47个城市(州)为研究对象,总结了城市水生态环境特征,解析了其存在的水生态环境问题。结果表明,该地区城市生活污水排放量大,10个城市生活污水排放负荷占比超过90%,近60%的城市排水基础设施落后于全国平均水平,工业源排放多集中在食品和化工行业,4—5月降雨径流污染较重;1/3的城市再生水利用率较低、工业耗水量大;受城市化进程的影响,地区城市水体富营养化问题突出,河湖水生生物多样性下降。基于上述问题,结合地区城市相关发展规划,提出了该地区城市近期(2021—2025年)、中期(2026—2030年)和远期(2031—2035年)3个阶段水生态环境质量提升目标,并给出城市水生态环境综合整治对策和路线图,即近期阶段以控源减排为主,中期阶段完成节水型城市的构建,远期阶段全面恢复城市水生态系统的结构和功能。

关键词：西南地区城市水环境水资源水生态综合整治对策

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磁性生物炭对黑臭水体净化效能及回收潜力研究

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水处理技术 2023年第6期49卷 59-64页

作者：龙昱瑾周媛封莉刘永泽杜子文张立秋北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083 中国城市建设研究院有限公司北京100120 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

为提升生物炭对水体污染物的吸附性能从而提高其对黑臭水体净化效能,对水稻秸秆生物炭(RSB)进行负磁改性制备磁性秸秆生物炭(MRSB),重点考察了其对水中COD、总磷、氨氮、金属离子等污染物的吸附去除效果,进一步分析了MRSB的循环利用潜... 详细信息

为提升生物炭对水体污染物的吸附性能从而提高其对黑臭水体净化效能,对水稻秸秆生物炭(RSB)进行负磁改性制备磁性秸秆生物炭(MRSB),重点考察了其对水中COD、总磷、氨氮、金属离子等污染物的吸附去除效果,进一步分析了MRSB的循环利用潜力。结果表明,相比于RSB,MRSB表面的孔隙结构更发达,含有Fe-O、-OH和-C-O等含氧官能团以及Fe3O4磁性物质,易于实现磁分离;MRSB对污染物的吸附能力较RSB有明显提升,对水中COD、氨氮、总磷、Fe^(2+)、Cr^(3+)、Mn^(2+)的去除率分别提高了12.38%、2.68%、54.57%、12.55%、10.99%和8.82%;当pH为7.0,温度为20℃,MRSB投加量为1.0~1.5 g/L时,MRSB对黑臭水体中COD、氨氮和总磷的单位吸附容量比RSB分别增加了22.65%、19.44%和87.62%。MRSB对于COD、总磷、氨氮、金属离子的吸附与假二级方程拟合程度最好,同时更符合Langmuir等温吸附模型(R_(1)^(2)>R_(2)^(2))。从生物炭利用率和水体污染物去除效能综合考虑,建议MRSB最佳投量为1.0~1.5 g/L。通过外加磁场可以实现MRSB的回收再利用,磁回收率可达90%,可为生物炭在黑臭水体的应急治理提供技术参考。

关键词：秸秆生物炭表征负磁改性黑臭水体

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聊城市PM_(2.5)和O_(3)污染特征及气象因素影响分析

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环境科学学报 2023年第9期43卷 257-267页

作者：菅月诚赵铖博朱子博王一秋高艳珊彭娜娜黄亮李万勇黄浩瑜冯如帆伦小秀王强北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083 聊城市环境信息与监控中心聊城252000

PM_(2.5)和O_(3)协同控制是我国“十四五”时期持续改善空气质量的关键,全面认识PM_(2.5)和O_(3)的污染特征及相关性是实现两者协同控制的重要基础.以聊城市为研究区域,分析了2019-2021年PM_(2.5)和O_(3)污染特征及相关性,并探究了气象... 详细信息

PM_(2.5)和O_(3)协同控制是我国“十四五”时期持续改善空气质量的关键,全面认识PM_(2.5)和O_(3)的污染特征及相关性是实现两者协同控制的重要基础.以聊城市为研究区域,分析了2019-2021年PM_(2.5)和O_(3)污染特征及相关性,并探究了气象因素对二者的影响.结果表明:(1)聊城市2019-2021年PM_(2.5)日均浓度和O_(3)-8 h-90per浓度均呈下降趋势,但夏季O_(3)污染和冬季PM_(2.5)污染形式仍十分严峻.在小时尺度上PM_(2.5)浓度呈“W型”与“N”型分布,O_(3)浓度呈“双峰双谷”分布.(2)与O_(3)浓度达标时相比,O_(3)超标时PM_(2.5)组分的平均浓度明显升高,二次无机离子(SNA)中SO_(4)^(2-)的平均浓度增长大,有机物组分中二次有机气溶胶(SOA)浓度增长大.(3)聊城市PM_(2.5)与O_(3)-8 h在春夏季呈正相关(0.14~0.499),冬季呈负相关(-0.259).春季和夏季,紫外辐射强度和相对湿度分别对PM_(2.5)-O_(3)-8 h正相关性起明显抑制作用;冬季,气压对PM_(2.5)-O_(3)-8 h负相关性起明显抑制作用.(4)决策树分析表明,温度>25.66℃、相对湿度<75.4%和风速<2.21 m·s^(-1)时,出现O_(3)污染及PM_(2.5)和O_(3)复合污染的概率分别为43.21%和51.85%.

关键词： PM_(2.5) O_(3) 污染特征皮尔逊系数机器学习聊城

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K修饰MoS_(2)催化剂用于CO_(2)高选择性加氢制甲醇

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物理化学学报 2024年第7期40卷 58-60页

作者：杨菲菲周维杨超然张天雨黄延强中国矿业大学化工学院江苏徐州221116 北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控和生态修复工程研究中心北京100083 中国科学院大连化学物理研究所应用催化重点实验室辽宁大连116023

在CO_(2)加氢领域,MoS_(2)催化剂表现出独特的潜力。然而MoS_(2)的边缘S空位对CH_(4)的生成更有利,这限制了目标产物甲醇的选择性。本工作中,我们发现,通过掺杂K助剂可以显著提高MoS_(2)催化CO_(2)选择性加氢制甲醇的性能,而未修饰的MoS... 详细信息

在CO_(2)加氢领域,MoS_(2)催化剂表现出独特的潜力。然而MoS_(2)的边缘S空位对CH_(4)的生成更有利,这限制了目标产物甲醇的选择性。本工作中,我们发现,通过掺杂K助剂可以显著提高MoS_(2)催化CO_(2)选择性加氢制甲醇的性能,而未修饰的MoS_(2)主要产生CH_(4)。通过一系列的表征研究,我们发现,K原子更倾向于稳定在MoS_(2)的边缘位点上,并向MoS_(2)转移电子,从而增强了MoS_(2)边缘位点的碱性。这有助于CO_(2)的吸附活化,并以较低的能垒解离为CO。此外,K助剂还有助于调控CO中间体定向转化为甲醇而非CH_(4)。这一发现拓展了MoS_(2)材料在CO_(2)合成甲醇中的应用。通过掺杂K助剂,我们能够更高效地利用MoS_(2)催化CO_(2)转化为甲醇,对于减缓气候变化和开发清洁能源具有重要意义。

关键词： CO_(2)加氢甲醇甲烷选择性调控 K-MoS_(2)

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非均相催化剂催化臭氧产生·OH性能评价体系构建

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中国给水排水 2023年第13期39卷 25-31页

作者：沈方方刘永泽马军江进邹金儒耿男男封莉张立秋北京林业大学水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083 哈尔滨工业大学环境学院黑龙江哈尔滨150090 广东工业大学环境生态工程研究院广东广州510006

非均相臭氧催化氧化技术在污(废)水深度处理中应用普遍,它利用非均相催化剂催化臭氧(O_(3))分解产生羟基自由基(·OH),从而强化对臭氧难降解有机物的氧化去除。然而目前催化剂种类繁多,且催化效果参差不齐,亟需建立一种横向比较其... 详细信息

非均相臭氧催化氧化技术在污(废)水深度处理中应用普遍,它利用非均相催化剂催化臭氧(O_(3))分解产生羟基自由基(·OH),从而强化对臭氧难降解有机物的氧化去除。然而目前催化剂种类繁多,且催化效果参差不齐,亟需建立一种横向比较其催化性能的评价体系,为工程中催化剂的筛选与优化应用提供依据。基于催化臭氧分解产生·OH的链反应机制,构建了非均相催化剂催化O_(3)产生·OH性能(·OH产率和产速)评价体系并进行了验证,随后对两类6种催化剂(包括碳材料类,即碳纳米管MWCNTs和N原子掺杂碳纳米管N-CNTs;金属氧化物类,即Fe-Mn-Al_(2)O_(3)、FeO_(x)Al_(2)O_(3)、NiO_(x)-Al_(2)O_(3)和CuMn_(2)O_(4))诱发O_(3)分解产生·OH的效能进行评价。结果表明,在O_(3)投量约为3.8mg/L的条件下,N-CNTs(0.01~0.06 g/L)的·OH产速快[2.52~8.61μmol/(L·min)],但产率低(50.20%~59.66%);Fe-Mn-Al_(2)O_(3)、FeO_(x)-Al_(2)O_(3)和NiO_(x)-Al_(2)O_(3)(0.05~0.4 g/L)的·OH产率较高(72.51%~89.50%),但产速相比较慢[0.66~3.68μmol/(L·min)];而CuMn_(2)O_(4)(0.05~0.3 g/L)兼具·OH产率高(76.61%~89.46%)、产速快[1.10~5.87μmol/(L·min)]且·OH产速提高快[0.0146μmol/(min·mg)]的特点,性能最佳。该评价方法的建立有助于筛选非均相催化剂,为臭氧催化氧化工艺的实际应用提供技术指导。

关键词：非均相催化剂臭氧催化氧化链反应机制 ·OH产率 ·OH产速

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Fe_(3)O_(4)@植物多酚收集微藻的磁泳过程机制研究

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环境科学与技术 2022年第5期45卷 44-52页

作者：王晓宇刘闯梁文艳北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083

文章利用植物多酚作为功能化材料和调控配体,一步自组装制备出Fe_(3)O_(4)@植物多酚(Fe_(3)O_(4)@PP)收集产油微藻,通过粒子图像测速技术(PIV)对Fe_(3)O_(4)@PP收集产油微藻的磁泳流场演化进行了研究,并采用光学显微镜图像技术对磁藻聚... 详细信息

文章利用植物多酚作为功能化材料和调控配体,一步自组装制备出Fe_(3)O_(4)@植物多酚(Fe_(3)O_(4)@PP)收集产油微藻,通过粒子图像测速技术(PIV)对Fe_(3)O_(4)@PP收集产油微藻的磁泳流场演化进行了研究,并采用光学显微镜图像技术对磁藻聚集体形态进行了观测。在不同Fe_(3)O_(4)@PP投加量和不同磁场强度条件下,测试了磁收集过程的容器纵截面的流场数据和演化特征。结果表明,磁藻聚集体在磁场作用下会在近磁铁端形成涡流区,并经历加速、平缓和减缓3个阶段的运动规律,流速随Fe_(3)O_(4)@PP投加量的增加而增大,随磁场强度的减弱而减小,磁泳时间随磁场强度的减弱而延长。采用光学显微镜观测磁藻聚集体形态在搅拌和磁收集阶段的变化,发现在搅拌剪切力作用下Fe_(3)O_(4)@PP与微藻细胞碰撞形成小尺寸磁藻聚集体,并在磁力作用下聚集形成链簇微结构,磁藻聚集体在成链簇和运动过程中进一步碰撞并结合藻细胞以及链簇密集时网捕扫掠游离藻细胞从而完成微藻的磁收集。

关键词：磁收集 Fe_(3)O_(4) 植物多酚粒子图像测速技术微藻

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畜禽粪污厌氧消化产甲烷效能的关键影响因素研究进展

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环境工程 2025年第3期43卷 114-129页

作者：孙广东马俊怡郝书董贺赵心茹柴强龙党岩北京林业大学水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学污染水体源控与生态修复技术北京高校工程研究中心北京100083

在畜禽养殖方式逐渐规模化的背景下,规模化养殖所产生的粪污具有集中排放量大、处置需求强的特点,这为利用厌氧消化技术处置畜禽粪污来实现沼气产量、产能效益最大化提供了契机,完全契合我国能源结构优化、碳中和等战略的需要。然而,由... 详细信息

在畜禽养殖方式逐渐规模化的背景下,规模化养殖所产生的粪污具有集中排放量大、处置需求强的特点,这为利用厌氧消化技术处置畜禽粪污来实现沼气产量、产能效益最大化提供了契机,完全契合我国能源结构优化、碳中和等战略的需要。然而,由于畜禽粪污组分复杂、厌氧消化调控操作条件繁多以及技术自身反应速率限制等原因影响,厌氧消化技术在处置畜禽粪污过程中存在产气效率低、过程稳定性差的缺陷,掌握其产甲烷效能关键影响因素变得尤为重要。该文分析介绍了不同畜禽粪污的特性以及影响其厌氧消化产甲烷潜力的原因,综述了近年来畜禽粪污厌氧消化的温度、pH、氨氮等主要环境因子以及进料负荷、进料方式等外部调控因素对产甲烷效能、微生物群落丰度的影响研究,探讨了投加功能菌剂、导电材料等辅助方式对系统产甲烷效能提升的作用以及系统微生物的反馈机制,对后续的重点研究方向进行了展望,以期为未来的畜禽粪污厌氧消化技术理论研究与工程应用提供参考。

关键词：畜禽粪污厌氧消化产甲烷古菌产甲烷潜力导电材料

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