检索结果-内蒙古大学图书馆

中国环境科学 2024年第4期44卷 1777-1787页

作者：周启星王辉欧阳少虎南开大学环境科学与工程学院/南开大学碳中和交叉科学中心环境污染过程与基准教育部重点实验室天津300350

碳中和技术是以减少碳排放和增加碳固定为目的,以节能、减排、增效为核心的新技术体系,主要分为三类,包括温室气体的捕集技术、温室气体的埋存技术和低碳或零碳新能源技术.将碳中和技术应用于美丽中国建设不仅可以有效推动我国能源结构... 详细信息

碳中和技术是以减少碳排放和增加碳固定为目的,以节能、减排、增效为核心的新技术体系,主要分为三类,包括温室气体的捕集技术、温室气体的埋存技术和低碳或零碳新能源技术.将碳中和技术应用于美丽中国建设不仅可以有效推动我国能源结构的转型和科学技术的进步,还能够促进生态环境的改善和绿色经济的发展.本研究通过阐述碳中和技术相关理念和发展现状,分析了实现碳中和的有效途径,并进一步讨论了碳中和技术如何助力美丽中国建设.结果表明,目前关于碳中和技术的研究领域主要有氢能领域、电化学领域、绿色化学领域、节能技术、储能技术、废物的资源回收以及合成生物学领域.这些新能源和新技术的出现不仅能够极大地提高能源的利用效率,还能够促进绿色清洁技术的发展.此外,碳中和技术也能够减少污染物的排放,增强资源的高效利用,助力低碳能源体系的建立和促进生态文明体制的健全,从而助力美丽中国建设.

关键词：碳中和技术美丽中国建设能源结构低碳能源体系

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全氟和多氟烷基化合物微生物降解与转化研究进展

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环境科学 2023年第3期44卷 1214-1227页

作者：孙红文方博陈浩赵茂森张耀之乔碧汀喻豪南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津300350

全氟和多氟烷基化合物(PFASs)因其持久性、长距离迁移性、生物积累性和生物毒性而受到广泛关注.目前世界上对环境中PFASs的监测和管控主要针对全氟烷基酸(PFAAs).而大部分多氟烷基化合物在环境中能够被微生物降解为PFAAs,也被称为前体物... 详细信息

全氟和多氟烷基化合物(PFASs)因其持久性、长距离迁移性、生物积累性和生物毒性而受到广泛关注.目前世界上对环境中PFASs的监测和管控主要针对全氟烷基酸(PFAAs).而大部分多氟烷基化合物在环境中能够被微生物降解为PFAAs,也被称为前体物.因此,探究前体物在环境中的微生物转化行为有助于综合评价PFASs的环境风险,以及制定相关的管控和修复措施.虽然PFAAs一直被认为是环境中的“永久化合物”,但近年来,PFAAs的厌氧微生物还原脱氟作为一项极具潜力且充满挑战的修复技术,成为研究的一个前沿热点.系统总结了前体物(氟调化合物和全氟辛烷磺胺衍生物)、PFAAs和新型PFASs在微生物作用下的降解规律和转化路径,并讨论了PFASs微生物降解的影响因素,最后提出未来的研究方向.

关键词：全氟和多氟烷基化合物(PFASs) 全氟烷基酸(PFAAs) 微生物降解转化路径氟调化合物全氟辛烷磺胺衍生物

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植物-微生物共生系统功能强化及其在降污固碳中的作用

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科学通报 2023年第24期68卷 3155-3171页

作者：郑彤周启星欧阳少虎南开大学环境科学与工程学院/南开大学碳中和交叉科学中心环境污染过程与基准教育部重点实验室天津300350

植物不仅为细菌等土壤微生物提供了丰富的生态位,还通过光合作用等固碳途径和合成代谢过程最终转化为土壤有机质,成为微生物可利用的碳源.相反,土壤微生物可以作为去除污染物的生物催化剂,也能帮助植物吸收氮、磷等营养物质.因此,植物-... 详细信息

植物不仅为细菌等土壤微生物提供了丰富的生态位,还通过光合作用等固碳途径和合成代谢过程最终转化为土壤有机质,成为微生物可利用的碳源.相反,土壤微生物可以作为去除污染物的生物催化剂,也能帮助植物吸收氮、磷等营养物质.因此,植物-微生物共生系统具有降污固碳双重作用.本文围绕植物-微生物共生系统降解污染物和固定二氧化碳的两大生态功能,系统梳理了共生系统三个要素之间的相互作用关系.从植物、微生物和二者共生关系三个角度归纳了共生系统的污染修复途径,总结了植物和微生物的固碳机制.同时也分析了土壤中重金属和有机污染物对植物固碳过程造成的不利影响.本文最后对未来植物和土壤微生物在降污和固碳方面的研究进行了展望,旨在促进土壤污染的研究与治理,改善土壤生态系统的固碳功能.

关键词：土壤健康植物-微生物相互作用共生系统土壤污染固碳

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生物电化学调控微生物代谢强化修复石油烃污染土壤的研究进展

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科学通报 2023年第28期68卷 3768-3779页

作者：汪国梁李田周启星南开大学环境科学与工程学院/南开大学碳中和交叉科学中心环境污染过程与基准教育部重点实验室天津300350

石油烃污染问题已经逐渐成为全球性的土壤环境难题,亟需绿色低碳的新兴技术对其进行治理.本文从微生物代谢的视角,对生物电化学技术(microbial electrochemical technology,MET)在石油烃污染土壤修复方面的研究进展进行了综述.首先,分... 详细信息

石油烃污染问题已经逐渐成为全球性的土壤环境难题,亟需绿色低碳的新兴技术对其进行治理.本文从微生物代谢的视角,对生物电化学技术(microbial electrochemical technology,MET)在石油烃污染土壤修复方面的研究进展进行了综述.首先,分析了石油烃降解菌的代谢过程,找到了微生物降解石油烃的关键限速步骤;随后,探讨了MET调控微生物代谢机理及其强化石油烃降解机制,确定了电活性菌与石油烃降解菌互营代谢过程是强化石油烃去除关键所在;在此基础上,深入讨论了MET的关键性能参数对微生物互营过程的影响;最后,为落实“双碳”目标,剖析了植物耦合MET的潜在强化污染物去除机制并评估了多技术联合修复的必要性.虽然大量研究为MET强化修复石油烃污染土壤提供了理论支撑与技术支持,但由于污染场地环境多样性和不可确定性,MET的实际应用效果以及未来市场推广仍然需要进一步考量.

关键词：土壤石油烃生物电化学技术电活性菌传质阻力微生物互营

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海-陆交互作用与海岸带碳中和农业驱动

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农业环境科学学报 2024年第1期43卷 1-10页

作者：周启星王辉欧阳少虎南开大学环境科学与工程学院/南开大学碳中和交叉科学中心环境污染过程与基准教育部重点实验室天津300350

海岸带既是生态脆弱区也是低碳农业发展“前哨”。推动和发展碳中和农业符合时代所需,也符合绿色、可持续发展理念。基于此,本文阐述了在海岸带区域发展碳中和农业的相关问题和重要性。首先,本文阐释了海陆交互作用以及海岸带碳中和农... 详细信息

海岸带既是生态脆弱区也是低碳农业发展“前哨”。推动和发展碳中和农业符合时代所需,也符合绿色、可持续发展理念。基于此,本文阐述了在海岸带区域发展碳中和农业的相关问题和重要性。首先,本文阐释了海陆交互作用以及海岸带碳中和农业发展理念;然后,分析了海岸带碳中和农业驱动中的碳中和农业生物、人工光合作用与农业驱动以及该理念的工程化应用问题;最后,深入剖析了如何识别海岸带农业核心碳汇,包括原位监测、同位素标记与统计学分析方法,并在此基础上提出了农业碳汇增强技术,为后续海岸带碳中和农业的构建、发展和实践提供参考,同时对促进脆弱的海岸带生态系统的保护和绿色低碳农业的发展具有重要意义。

关键词：碳中和农业海岸带海陆交互作用可持续发展人工光合作用

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基于碳中和的微污染复杂水体治理与修复

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科学通报 2024年第19期69卷 2789-2803页

作者：程思雯王鹏飞周启星南开大学环境科学与工程学院/南开大学碳中和交叉科学中心环境污染过程与基准教育部重点实验室天津300350 天津理工大学环境科学与安全工程学院天津300384

微污染复杂水体的治理与修复已逐渐成为全球性的环境难题,亟须绿色低碳的新兴技术予以解决.本文首先对“复杂水体”这一新概念进行了定义,并对典型复杂水体进行了举例说明.之后,系统梳理、概述了水体(包括复杂水体)中发生的微污染现象... 详细信息

微污染复杂水体的治理与修复已逐渐成为全球性的环境难题,亟须绿色低碳的新兴技术予以解决.本文首先对“复杂水体”这一新概念进行了定义,并对典型复杂水体进行了举例说明.之后,系统梳理、概述了水体(包括复杂水体)中发生的微污染现象及其存在的主要新微污染物种类;全面深入总结、探讨了微污染复杂水体治理与修复相关技术(包括物理化学处理技术、高级氧化技术、生物处理技术和联合/协同处理技术)的最新进展;提出了基于碳中和的微污染复杂水体治理与修复的策略与方案.最后,对该领域今后的研究重点及未来发展方向做出了展望,旨在促进水体微污染问题的系统研究与根治,进而为改善水生生态系统、提升饮用水安全和实现碳中和目标奠定科学基础.

关键词：复杂水体微污染物治理与修复技术碳中和

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阴离子交换树脂对典型及新型全氟/多氟烷基酸的吸附去除

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科学通报 2024年第14期69卷 1934-1944页

作者：李霞曹溢方博张连营陈浩孙红文天津理工大学环境科学与安全工程学院天津300384 南开大学环境科学与工程学院教育部环境污染过程与基准重点实验室天津300350

全氟/多氟烷基酸类物质(PFAAs)作为一类优良的表面活性剂被广泛应用于纺织、半导体和航天等多种商业和工业领域,造成了水体中PFAAs的严重污染.常规饮用水处理工艺如絮凝、高级氧化等不能有效去除PFAAs,而离子交换树脂仅能去除传统的长链... 详细信息

全氟/多氟烷基酸类物质(PFAAs)作为一类优良的表面活性剂被广泛应用于纺织、半导体和航天等多种商业和工业领域,造成了水体中PFAAs的严重污染.常规饮用水处理工艺如絮凝、高级氧化等不能有效去除PFAAs,而离子交换树脂仅能去除传统的长链PFAAs,对于短链替代物C4 PFAAs和全/多氟醚羧酸的去除效果仍然未知.因此,本研究选取不同链长和官能团的PFAAs,探究不同结构PFAAs的吸附动力学特征,以及树脂性质和水化学条件(溶液pH、共存污染物、无机盐离子)对阴离子交换树脂(AERs)吸附去除不同结构PFAAs的影响特征及关键控制因素.结果表明, PFAAs在大孔AERs(A860)上的吸附速率更快,而凝胶型高憎水性的聚苯乙烯基树脂(A600)对PFAAs的吸附容量和去除率更高. PFAAs链长及官能团的电负性对其吸附速率和去除率均有较大影响:相同碳链长度下,全氟磺酸(PFSAs)>全氟羧酸(PFCAs).对于含有相同官能团的PFAAs,短链PFAAs的吸附速率高于长链PFAAs.溶液pH对PFAAs在树脂上的吸附影响较小.短链PFAAs在AERs上的吸附主要受离子交换作用控制,易受无机盐离子干扰.憎水性较强的PFAAs在树脂上的吸附除静电作用外,主要受憎水性分配的控制.常规的AERs难以有效去除水体中亲水性较强的短链PFCAs(C<4)和全氟醚羧酸(如GenX),因此这些新型PFAAs替代物给未来的水处理工作带来了极大挑战.

关键词：全氟/多氟烷基酸短链全氟烷基酸离子交换树脂竞争吸附

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合成酚类抗氧化剂在我国室内灰尘中的污染特征及人体暴露风险

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中国环境科学 2024年第4期44卷 2320-2326页

作者：张瑞琦张笑武栅杏张秋月汪玉孙红文河北工业大学能源与环境工程学院天津300401 南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津300350

研究了来自我国17个省市的室内灰尘中13种合成酚类抗氧化剂(SPAs)及其4种转化产物污染特征.结果显示,我国室内灰尘中主要的SPAs污染物为传统SPAs 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)和新型SPAs抗氧剂1010,两者的污染水平相当(BHT:165~1.10... 详细信息

研究了来自我国17个省市的室内灰尘中13种合成酚类抗氧化剂(SPAs)及其4种转化产物污染特征.结果显示,我国室内灰尘中主要的SPAs污染物为传统SPAs 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)和新型SPAs抗氧剂1010,两者的污染水平相当(BHT:165~1.10×10^(3)ng/g;抗氧剂1010:62.0~2.37×10^(3)ng/g),其浓度水平分别占所研究的SPAs总浓度的37.4%和36.0%.首次在室内灰尘中发现了抗氧剂330的存在,浓度水平最高为12.7ng/g.此外,灰尘中出现了一定浓度的SPAs转化产物,其中醌/醇化产物和醛化产物的占比较大,达到35.8%和56.9%,说明室内灰尘上的SPAs有一定的转化潜力.SPAs在室内灰尘中的浓度与采样点的经济发达程度有一定关联,东南沿海城市的SPAs浓度水平较高.受不同地区气候、地理条件影响,SPAs的浓度和组成体现出较大的空间差异.每日摄入量的评估结果显示,在高暴露情况下,成人和儿童对SPAs每日摄入总量分别为1.01×10^(-3)~0.54ng/(kg bw·d)和4.52×10^(-3)~2.39ng/(kg bw·d).虽然在目前的污染水平下,人们通过灰尘摄入途径的SPAs暴露量较小,但考虑到SPAs物质种类的快速更新换代和环境污染浓度的不断升高,其环境风险有待持续关注.

关键词：灰尘合成酚类抗氧化剂污染水平组成特征人体暴露风险评估

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非均相催化臭氧氧化作用机理研究进展

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化工进展 2023年第S01期42卷 430-438页

作者：高雨飞鲁金凤南开大学环境科学与工程学院天津300350 南开大学天津市跨介质复合污染环境治理技术重点实验室天津300350 南开大学环境污染过程与基准教育部重点实验室天津300350

高级氧化技术作为治理难降解污染物、污水提标改造的有效处理技术发展迅速。非均相催化臭氧氧化因氧化效率高、使用便捷等优势受到广泛关注。当前研究主要集中于对高效催化剂制备及其降解效能方面,而对非均相催化臭氧氧化机理方面的探... 详细信息

高级氧化技术作为治理难降解污染物、污水提标改造的有效处理技术发展迅速。非均相催化臭氧氧化因氧化效率高、使用便捷等优势受到广泛关注。当前研究主要集中于对高效催化剂制备及其降解效能方面,而对非均相催化臭氧氧化机理方面的探索和总结尚不完善。本文根据非均相催化剂类型差异系统综述了催化臭氧氧化体系中重要的吸附作用机理以及催化氧化作用机理,讨论了金属氧化物材料的表面羟基、路易斯活性位点、氧化还原电偶,非金属材料的电子来源差异、表面官能团,复合材料的复合特性对臭氧的吸附与活性氧物种产生的影响。同时总结了非均相催化氧化过程中活性氧物种之间的产生、转化与鉴定以及详细的羟基自由基和超氧自由基的相互转化过程,为后续发展非均相催化臭氧氧化技术提供参考。

关键词：非均相催化臭氧氧化氧化还原电偶电子来源活性氧物种

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微生物电化学技术在石油烃污染土壤修复中的应用研究进展

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中国环境科学 2023年第6期43卷 3042-3054页

作者：李瑞祥李田张晓林周启星南开大学环境科学与工程学院碳中和交叉科学中心环境污染过程与基准教育部重点实验室天津300350

石油开采和运输过程中会产生大面积的石油污染场地.碳中和背景下,微生物电化学技术为土壤中石油有机污染物去除提供了新型碳减排修复策略.简要介绍了微生物电化学系统的运行原理和分类,并针对该技术低成本、绿色低碳、能量转化效率高以... 详细信息

石油开采和运输过程中会产生大面积的石油污染场地.碳中和背景下,微生物电化学技术为土壤中石油有机污染物去除提供了新型碳减排修复策略.简要介绍了微生物电化学系统的运行原理和分类,并针对该技术低成本、绿色低碳、能量转化效率高以及可控性强等优势具体分析了其在石油烃污染土壤修复领域应用的可行性.详细概述了微生物电化学系统修复性能的影响因素及增加系统电子受体、提高传质能力以及提高电子传递能力等强化途径,并对现阶段微生物电化学修复技术存在的问题和发展中的局限性进行总结,指出未来的发展方向,以期指导该技术在污染土壤中的实际应用.

关键词：碳中和石油烃污染土壤微生物电化学系统土壤修复

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