检索结果-内蒙古大学图书馆

环境科学研究 2025年第5期38卷 1058-1066页

作者：张润雨王家一朱琳施文卿南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境与设备技术协同创新中心江苏省大气环境监测与污染控制重点实验室江苏南京210044

湖泊生态系统中,大型水生植物和藻类生物质是二氧化碳(CO_(2))和甲烷(CH_(4))温室气体的重要来源。大型水生植物和藻类有机质组分存在显著差异,导致分解过程及温室气体排放特征存在潜在差异。本研究通过模拟培养实验,设置了对照组(CK)... 详细信息

湖泊生态系统中,大型水生植物和藻类生物质是二氧化碳(CO_(2))和甲烷(CH_(4))温室气体的重要来源。大型水生植物和藻类有机质组分存在显著差异,导致分解过程及温室气体排放特征存在潜在差异。本研究通过模拟培养实验,设置了对照组(CK)、添加60 mg/L草生物质的低草生物质组(P-L)、添加600 mg/L草生物质的高草生物质组(P-H)、添加60 mg/L藻生物质的低藻生物质(A-L)以及添加600 mg/L藻生物质的高藻生物质(A-H)5个处理组,系统比较了大型水生植物与藻类生物质的分解特征及其CO_(2)和CH_(4)排放通量,利用三维荧光技术与qPCR技术分析了有机质组成及功能微生物丰度,进而探讨了其相关机制。结果表明:①相较于大型水生植物,藻类生物质分解速率更快,带来的CO_(2)和CH_(4)排放通量更高。P-L、P-H、A-L和A-H组CO_(2)排放通量最大值分别为48.6、107.3、52.5和220.2 mg/(m^(2)·h),CH_(4)排放通量最大值分别为41.6、80.0、43.9和113.0 mg/(m^(2)·h)。②在相同生物量条件下,藻类生物质的CO_(2)、CH_(4)和总CO_(2)当量排放通量分别是大型水生植物的1.4~1.6倍、1.16~1.67倍和1.20~1.68倍。③有机物三维荧光与产甲烷菌丰度进一步分析显示,藻类生物质分解释放了更多的溶解性有机物,加速了水体有机物的降解,并提高了产甲烷菌的丰度。P-L、P-H、A-L和A-H组水体产甲烷菌丰度分别为8.6×10^(7)、8.9×10^(7)、7.2×10^(7)和2.5×10^(8)copies/L,沉积物产甲烷菌丰度分别为3.8×10^(8)、4.1×10^(8)、3.9×10^(8)和4.7×10^(8)copies/g。研究显示,藻类比大型水生植物生物质的分解对CO_(2)和CH_(4)排放的影响更为显著,表明湖泊生态系统中草-藻稳态转变对CO_(2)和CH_(4)排放具有重要影响。该研究可为全面评估湖泊草-藻稳态转变的生态效应提供重要参考。

关键词：大型水生植物藻类生物质分解二氧化碳(CO_(2)) 甲烷(CH_(4))

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基于随机森林的南京市PM_(2.5)和O_(3)对减排的响应

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环境科学 2023年第8期44卷 4250-4261页

作者：尚永杰茅宇豪廖宏胡建林邹泽庸南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境监测与污染控制重点实验室江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室气象灾害预报与评估协同创新中心气候与环境变化国际联合研究实验室南京210044

自2013年《大气污染防治行动计划》实施后,南京市大气污染有所改善,但仍面临着细颗粒物(PM_(2.5))和臭氧(O_(3))污染问题.为探究污染物浓度对其前体物减排的响应,获得有效的减排策略,常利用大气化学模式进行多组基于排放扰动的敏感性试... 详细信息

自2013年《大气污染防治行动计划》实施后,南京市大气污染有所改善,但仍面临着细颗粒物(PM_(2.5))和臭氧(O_(3))污染问题.为探究污染物浓度对其前体物减排的响应,获得有效的减排策略,常利用大气化学模式进行多组基于排放扰动的敏感性试验,而这需要消耗大量计算时间和计算资源.应用随机森林算法对2015年大气化学传输模式(GEOS-Chem)模拟结果进行机器学习,高效地预测了南京2019年PM_(2.5)浓度日均值和日最大8 h臭氧(MDA8 O_(3))浓度对不同人为源排放控制情景的响应.随机森林结果表明2019年中国人为排放每减少10%,南京ρ(PM_(2.5))季节平均值下降2~4μg·m^(-3).当2019年中国人为源减排比例高于20%时,南京ρ(PM_(2.5))年均值将低于国家二级限值(35μg·m^(-3)).若仅对中国地区O_(3)前体物氮氧化物(NO_(x))和挥发性有机污染物(VOCs)同比例减排,反而可能导致南京MDA8 O_(3)浓度季节平均值上升.2019年中国地区人为排放同等比例减少10%~50%,南京ρ(MDA8 O_(3))季节平均值在春、秋和冬季分别比基准试验增高约1~3、1~4和3~11μg·m^(-3).而当中国地区NO_(x)减排10%且VOCs减排20%时,南京各季节的ρ(MDA8 O_(3))平均值均有所下降(3~6μg·m^(-3));在此基础上,进一步加大VOCs减排比例(30%),南京ρ(MDA8 O_(3))年均值将减少7μg·m^(-3).若是仅进行南京本地人为源减排,南京O_(3)浓度年均值将出现增加.因此,为有效缓解南京O_(3)污染,中国地区NO_(x)和VOCs减排比需小于1∶2.结合随机森林和GEOS-Chem模式可高效地得到污染物对前体物减排的响应,为大气污染防治策略的制定提供有效的科学支撑.

关键词：细颗粒物(PM_(2.5)) 臭氧(O_(3)) 随机森林减排情景分析 GEOS-Chem模式

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太湖西部湖区沉积物中重金属的来源分析和生态风险评估

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长江科学院院报 2025年

作者：赵存法范琦苏清田蓉蔡溢玮王海翔袁和忠江苏省地质局南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室江苏省大气环境与装备技术协同创新中心

为准确评估太湖西部湖区的重金属来源，对该湖区小流域尺度土壤和沉积物中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb的含量进行了测定并开展了重金属生态风险评价。结果表明，沉积物中重金属含量普遍高于土壤中相应重金属含量；北部湖区沉积物... 详细信息

为准确评估太湖西部湖区的重金属来源，对该湖区小流域尺度土壤和沉积物中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb的含量进行了测定并开展了重金属生态风险评价。结果表明，沉积物中重金属含量普遍高于土壤中相应重金属含量；北部湖区沉积物重金属含量高于中部和南部湖区，沉积物中约88.4%的重金属含量增量来自陆源河流和径流等的入湖排放。此外，富集因子（EF）和地累积指数(Igeo)表明湖泊沉积物存在不同程度的重金属累积和污染风险，沉积物中Cr、Ni、Cu和Zn等重金属元素的生态风险值显著高于土壤中相应元素的生态风险值，表明这些重金属元素具有较高的潜在生态风险。最后，潜在生态风险评指数评估表明，Cd具有高生态风险值，且沉积物具有中等至高度的综合生态风险。总体而言，太湖沉积物中重金属由于陆源输入包括土壤地表侵蚀而存在潜在生态风险。研究结果可为太湖流域重金属管理提供重要的陆源管理信息和依据。

关键词：生态风险重金属土壤沉积物太湖小流域

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温度修饰的臭氧短期暴露对我国当前及未来健康损害的影响

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科学通报 2024年

作者：朱佳冯子珈陈磊廖宏南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室

系统评估我国当前及未来臭氧短期暴露导致的全疾病非意外过早死亡人数,并量化气候变暖背景下,温度对臭氧暴露健康损害的修饰效果,具有重要的公共卫生意义. 2013～2021年我国臭氧日最大8 h平均浓度(MDA8 O3)来自TAP(Tracking Air Polluti... 详细信息

系统评估我国当前及未来臭氧短期暴露导致的全疾病非意外过早死亡人数,并量化气候变暖背景下,温度对臭氧暴露健康损害的修饰效果,具有重要的公共卫生意义. 2013～2021年我国臭氧日最大8 h平均浓度(MDA8 O3)来自TAP(Tracking Air Pollution in China)数据集,未来2030和2060年臭氧浓度来自CMIP6(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6)模拟的不同社会发展路径(shared socioeconomic pathways, SSPs)的结果. 2013～2021年,温度修饰下我国臭氧短期暴露导致的过早死亡人数为114.9千人(95%CI:90.1～139.9千人),与未考虑温度修饰的影响相比,其效果使过早死亡人数增加1022人(95%CI:638～4875人),且主要叠加在臭氧健康损害的高风险地区.温度恶化的臭氧健康损害会在暖季影响至全国, 7月份的温度修饰效应最大,贡献16%(2227人(95%CI:2188～2378人))的过早死亡人数.相较于2021年, SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下,我国2030和2060年因臭氧短期暴露导致的过早死亡人数均显著增加,主要原因是浓度升高和老龄人口恶化.其中,温度修饰的最大贡献可达8.3%.但在SSP1-2.6,我国未来臭氧健康损害持续下降,主要原因是减少的臭氧浓度.其中,温度的修饰效果也因臭氧浓度的降低而减弱,甚至改善健康损害,说明持续改善臭氧空气质量既能减少臭氧暴露的危害,也能减弱未来更暖气候背景下温度的修饰效果.

关键词：臭氧短期暴露过早死亡人数温度修饰作用气候变化

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“大气污染防治行动计划”执行以来我国夏季大气OH浓度变化的数值模拟

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大气科学 2023年第3期47卷 713-724页

作者：张丹瑜婷廖宏李柯代慧斌顾梓会南京信息工程大学环境科学与工程学院/江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室/江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044

OH自由基是对流层中主要的氧化剂,是大气氧化性的重要表征。文章利用GEOS-Chem模式量化了2014~2017年“大气污染防治行动计划”执行以来,人为排放和气象因素变化对中国夏季大气OH浓度变化的贡献。模拟结果表明,2014~2017年间夏季整个中... 详细信息

OH自由基是对流层中主要的氧化剂,是大气氧化性的重要表征。文章利用GEOS-Chem模式量化了2014~2017年“大气污染防治行动计划”执行以来,人为排放和气象因素变化对中国夏季大气OH浓度变化的贡献。模拟结果表明,2014~2017年间夏季整个中国OH浓度呈现上升趋势,最大上升出现在30°N附近的华南地区。在华北平原地区,OH浓度也呈明显的上升趋势(0.1×10^(6)molecules cm^(-3)a^(-1)),而OH浓度比较高的珠江三角洲地区的OH变化趋势较小。敏感性试验结果表明,气象和人为排放变化都对2014~2017年华北平原OH浓度上升有促进作用,但人为排放的贡献(OH增加10.0%)远大于气象的贡献(OH增加1.5%);OH浓度变化最大的南方地区主要是气象条件控制。进一步对气象因素分析发现,影响全国OH变化最重要的气象要素是太阳短波辐射,决定了2014~2017年中国OH浓度增长趋势最大的区域。但在华北地区,2014~2017年短波辐射略微减少的影响被边界层高度明显降低带来的OH增加所抵消。

关键词： OH自由基 GEOS-Chem模式气象人为排放

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GPMCP原位在线监测稻田土壤氨挥发研究

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农业环境科学学报 2024年第9期43卷 2155-2165页

作者：李天玲黄家宇蒋明昊李兆兴汪晨煦汪正国邱子健申卫收南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 杭州谱育科技发展有限公司杭州310000

为实现原位在线精准监测氨挥发并探究农田氨挥发实时排放特征,本研究将自主研发的基于薄膜梯度扩散的电化学氨气实时传感器(GPMCP)应用于施用基肥和分蘖肥后的水稻田进行氨挥发实时跟踪监测。结果首先证实了农田温室气体(CO_(2),CH_(4)... 详细信息

为实现原位在线精准监测氨挥发并探究农田氨挥发实时排放特征,本研究将自主研发的基于薄膜梯度扩散的电化学氨气实时传感器(GPMCP)应用于施用基肥和分蘖肥后的水稻田进行氨挥发实时跟踪监测。结果首先证实了农田温室气体(CO_(2),CH_(4)和N_(2)O)均对GPMCP监测结果无影响,表明了GPMCP有较强的抗干扰能力。对基肥和分蘖肥期的氨挥发跟踪监测发现,日间平均氨挥发量约是夜间的3倍,每天的11:00—15:00是氨挥发高峰时段(损失率高达40%)。两肥期均在施肥第2天氨排放量达峰,氨累积排放量为(24.4±6.6)kg·hm^(-2),累积氨损失率为7.7%±2.1%。GPMCP与密闭式抽气法测定的氨挥发结果具有良好正相关性,但由于密闭式抽气法受采样时段限制,其实测值低于GPMCP。与当前常用氨监测法相比,GPMCP更能有效捕捉氨挥发动态变化过程、精准反映氨挥发规律,有望成为农田氨挥发精准监测新技术,极具推广应用潜力。

关键词：膜透过电化学传感技术氨挥发原位实时在线监测水稻田

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Ni_(2)P/g-C_(3)N_(4)/ZnIn_(2)S_(4)复合材料的制备及其光还原CO_(2)性能研究

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南京信息工程大学学报 2024年第4期16卷 562-572页

作者：王一赵云霞蔡炜南京信息工程大学环境科学与工程学院/大气环境与装备技术协同创新中心/江苏省大气环境监测与污染控制重点实验室南京210044

通过水热法合成Ni_(2)P/g-C_(3)N_(4)/ZnIn_(2)S_(4)三元复合材料(CNZ),并通过光还原CO_(2)性能测试来评价其催化性能.采用XRD、SEM、TEM、XPS、UV-vis、EIS、PL等表征手段对所有复合比例样品的形貌、晶体结构、表面元素化学态、能带结... 详细信息

通过水热法合成Ni_(2)P/g-C_(3)N_(4)/ZnIn_(2)S_(4)三元复合材料(CNZ),并通过光还原CO_(2)性能测试来评价其催化性能.采用XRD、SEM、TEM、XPS、UV-vis、EIS、PL等表征手段对所有复合比例样品的形貌、晶体结构、表面元素化学态、能带结构和光电性能进行分析,结果表明,通过晶面工程成功构建了界面紧密接触的异质结结构,同时,Ni_(2)P和g-C_(3)N_(4)的引入可有效改善复合材料的能带结构,缩短电荷传输距离并有效抑制光生载流子的复合率.因此,相较于g-C_(3)N_(4)和g-C_(3)N_(4)/ZnIn_(2)S_(4)复合材料(CZ),三元CNZ复合材料呈现出更高的催化性能,其中,CNZ5(Ni_(2)P∶g-C_(3)N_(4)∶ZnIn_(2)S_(4)=1∶5∶7)具有最佳的光催化还原CO_(2)活性,其甲烷、甲醇和甲酸的产率分别达到114.72、17.38和20.15μmol·h^(-1)·g^(-1).此外,采用in-situ DRIFTS测试推导出光还原CO_(2)机理,反应过程中的还原中间体为HCO-3与HCOOH.

关键词： CO_(2)还原光催化异质结

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铈基复合纳米材料的研制及其除氟特性

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环境化学 2024年第11期43卷 3818-3829页

作者：张加康戴浩然丁冠文邱慧南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044

通过“前驱体导入-原位沉淀”法将纳米水合氧化铈(HCO)固载到大孔阴离子交换树脂载体D201内部.通过改变铈盐的用量,制备出3种不同HCO负载量(3.1%、8.3%、11.7%)的铈基复合纳米材料,系统探究其对水中F^(−)的吸附行为及机制.XRD、TEM及BE... 详细信息

通过“前驱体导入-原位沉淀”法将纳米水合氧化铈(HCO)固载到大孔阴离子交换树脂载体D201内部.通过改变铈盐的用量,制备出3种不同HCO负载量(3.1%、8.3%、11.7%)的铈基复合纳米材料,系统探究其对水中F^(−)的吸附行为及机制.XRD、TEM及BET分析表明,HCO纳米颗粒已成功固载在D201基体内部,且复合材料具有良好的晶型结构和较大的比表面积.静态吸附实验显示,HCO负载量增加有利于提高除氟性能.综合考虑成本与性能,选择HCO固载量8.3%为最佳复合材料,吸附量可达84.2 mg·g^(-1),符合Langmuir吸附等温模型;最佳吸附pH区间为2.0—6.0,且在120 min内能够达到吸附平衡;竞争离子/F^(−)比值高达60时吸附容量仍保持在原吸附量50%以上,吸附选择性明显优于商用D201;经5次吸附-再生除氟性能仍高于原吸附量60%,表现出良好的再生能力.XPS分析结果显示,复合材料表面羟基与F−之间的配体交换作用是特异性除氟的主要原因.

关键词：水合氧化铈复合纳米材料氟吸附

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基于废旧LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2)正极材料高效再生的高性能锂离子电池

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无机化学学报 2025年第4期41卷 625-638页

作者：朱恒毅居李赟张浩月杜嘉欣谢予桐宋力靳亚超张明道南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省锂复合材料电池研发创新平台高端装备供能技术研究院江苏省大气环境监测与污染控制重点实验室江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044

开发了一种高效的连锁工艺,包括酸浸、共沉淀和热处理,用于再生废弃的LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2)(NCM523)材料。首先采用DL-酒石酸和甲酸作为浸出体系,Li、Ni、Co、Mn的浸出效率达到98%左右。然后将浸出液加入草酸溶液中进行共沉... 详细信息

开发了一种高效的连锁工艺,包括酸浸、共沉淀和热处理,用于再生废弃的LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2)(NCM523)材料。首先采用DL-酒石酸和甲酸作为浸出体系,Li、Ni、Co、Mn的浸出效率达到98%左右。然后将浸出液加入草酸溶液中进行共沉淀反应,再通过热处理实现材料的再生。再生的NCM523材料表现出优异的层状结构和均匀的元素分布。当将其用作锂离子电池的正极材料时,再生的NCM523在0.1C(18 mA·g^(-1))时的放电比容量为168.5 mAh·g^(-1),在0.5C下循环100次后表现出93.09%的容量保持率,与商用NCM523的性能相当。

关键词：锂离子电池再生浸出共沉淀热处理

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基于Kolmogorov-Zurbenko滤波法分析2015—2021年京津冀地区大气颗粒物变化趋势

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生态与农村环境学报 2023年第9期39卷 1133-1143页

作者：占青张运江陈红张可馨盖鑫磊南京信息工程大学环境科学与工程学院/江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室/大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044

京津冀地区是我国近年针对大气颗粒物污染治理的重点区域。采用Kolmogorov-Zurbenko(KZ)滤波分析2015—2021年京津冀地区13个城市细颗粒物(PM_(2.5))、可吸入颗粒物(PM 10)和粗颗粒物(PM_(2.5-10))的时间序列。结果表明,PM_(2.5)和PM 1... 详细信息

京津冀地区是我国近年针对大气颗粒物污染治理的重点区域。采用Kolmogorov-Zurbenko(KZ)滤波分析2015—2021年京津冀地区13个城市细颗粒物(PM_(2.5))、可吸入颗粒物(PM 10)和粗颗粒物(PM_(2.5-10))的时间序列。结果表明,PM_(2.5)和PM 10年均浓度总体呈下降趋势,其下降速率分别为5.07和8.10μg·m^(-3)·a^(-1)。KZ滤波分析结果表明,PM_(2.5)、PM 10和PM_(2.5-10)的短期分量、季节分量和长期分量之间相互独立。短期分量贡献占比(大于50%)最高,其次为季节分量,说明原始时间序列的波动主要受控于污染源排放以及气象条件的短期变化和季节变化。针对KZ滤波分解出的浓度序列,建立逐步多元回归线性模型,定量评估气象和减排对变化趋势的贡献。逐城分析结果表明,秦皇岛市气象条件对PM_(2.5)浓度的影响(14.86%)最大,衡水市减排措施对PM_(2.5)浓度的影响(96.77%)最大;秦皇岛市气象条件对PM 10浓度的影响(13.69%)最大,廊坊市减排措施对PM 10浓度的影响(93.96%)最大;沧州市气象条件对PM_(2.5-10)浓度的影响(26.23%)最大,廊坊市减排措施对PM_(2.5-10)浓度的影响(91.80%)最大。整体分析结果表明,减排对2015—2021年京津冀大气颗粒物污染改善起着至关重要的作用。

关键词：大气颗粒物 KZ滤波法逐步多元线性回归变化趋势京津冀地区

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