检索结果-内蒙古大学图书馆

中国环境科学 2024年第11期44卷 6313-6321页

作者：杜彩丽崔江龙李国文赵琛张列宇中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染过程模拟与控制重点实验室北京100012

本文对干旱区湖泊乌梁素海底栖动物群落结构、β多样性及其组成开展了相关调查,并通过Mantel检验了环境因子/空间因素对底栖动物β多样性的影响.结果显示,乌梁素海底栖动物群落结构组成具有显著的季节差异,差异分析也表明底栖动物生物... 详细信息

本文对干旱区湖泊乌梁素海底栖动物群落结构、β多样性及其组成开展了相关调查,并通过Mantel检验了环境因子/空间因素对底栖动物β多样性的影响.结果显示,乌梁素海底栖动物群落结构组成具有显著的季节差异,差异分析也表明底栖动物生物量以及多样性指数存在差异(P<0.05);乌梁素海底栖动物群落β多样性维持在较高水平且以周转组分占主导,占比达80%以上;Mantel检验表明,空间地理距离对底栖动物群落β多样性无显著影响(P>0.05),相反水体环境因子(主要是总氮)与底栖动物β多样性及其周转组分呈现正相关,这表明环境因素是影响乌梁素海底栖动物群落结构的主要因素.

关键词：乌梁素海底栖动物 beta多样性驱动因素

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锰掺杂生物炭强化环丙沙星吸附性能及机制研究

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环境科学研究 2024年第11期37卷 2526-2536页

作者：康佳玉邓圣韩旭吴叔璇白宇洋姜永海杨昱中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012

虽然锰掺杂生物炭对水中污染物具有优良的吸附性能,但是锰掺杂生物炭吸附剂物理化学特性与其对污染物的吸附性能之间的相关性仍不清楚。基于此,本研究以MnCl_(2)、玉米秸秆为原料,通过化学浸渍的方法,在300、500和800℃下制备锰掺杂生物... 详细信息

虽然锰掺杂生物炭对水中污染物具有优良的吸附性能,但是锰掺杂生物炭吸附剂物理化学特性与其对污染物的吸附性能之间的相关性仍不清楚。基于此,本研究以MnCl_(2)、玉米秸秆为原料,通过化学浸渍的方法,在300、500和800℃下制备锰掺杂生物炭(分别记为BC_(Mn)-300、BC_(Mn)-500、BC_(Mn)-800),探究不同吸附材料结构和性质差异及其对环丙沙星(CIP)的吸附作用机制。通过电镜扫描、比表面积分析仪、傅里叶变换红外光谱分析仪、拉曼光谱仪和X射线光电子能谱仪等对锰掺杂生物炭进行结构表征分析,发现当煅烧温度从300℃升至800℃时,O/C值从0.66降至0.17,(O+N)/C值从0.7降至0.19,而拉曼光谱中D峰和G峰比值从0.527升至1.010。吸附实验结果发现,锰掺杂生物炭对CIP的吸附性能均高于未掺杂锰生物炭,且随着煅烧温度的升高,CIP的吸附性能逐渐增强。锰掺杂生物炭对CIP的吸附机制主要包括氢键作用、孔填充、疏水作用以及π-π相互作用。构效分析发现,比表面积、总孔体积、ID/IG、C-C、C=O和MnO_(2)的含量均与吸附性能呈正相关,-OH与吸附性能无明显相关性,平均孔径、O/C、(O+N)/C、C-O和MnO的含量均与吸附性能呈负相关。研究显示,锰掺杂生物炭煅烧温度的提高,使其比表面积和孔体积增大,疏水性增强,极性减弱,具有更多的缺陷结构,锰掺杂生物炭的吸附性能取决于不同理化性质的协同作用。该研究结果可为强化CIP去除的定向结构调控、定制化生物炭材料制备提供理论基础。

关键词：锰掺杂生物炭吸附性能环丙沙星(CIP) 构效分析

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硝酸盐缓释凝胶强化生物降解地下水中甲苯研究

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环境科学研究 2024年第11期37卷 2382-2390页

作者：杨小春吴叔璇韩旭夏甫杨昱邓圣姜永海中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012

硝酸根作为微生物介导的厌氧还原过程中重要的电子受体,其浓度对污染物降解阶段起关键性作用。然而在未经干涉的低扰动地下水介质中,由于硝酸根的纵向补给受限,导致一旦消耗殆尽,污染物的硝酸根厌氧还原过程就会中断。本文通过调控琼脂... 详细信息

硝酸根作为微生物介导的厌氧还原过程中重要的电子受体,其浓度对污染物降解阶段起关键性作用。然而在未经干涉的低扰动地下水介质中,由于硝酸根的纵向补给受限,导致一旦消耗殆尽,污染物的硝酸根厌氧还原过程就会中断。本文通过调控琼脂糖与明胶的掺杂比例(1∶3、1∶1和3∶1),制备了不同孔隙大小和密度的硝酸盐缓释凝胶(Nitrate agarose gelatine,NAG,分别记为NAG_(0.25)、NAG_(0.50)和NAG_(0.75)),实现了硝酸根的长效稳定释放和定向补给。结果表明:①琼脂糖-明胶缓释凝胶具有密集连续的孔道结构,硝酸根在其中负载储藏,在15℃条件下,NAG_(0.25)可以实现硝酸盐缓释时间达3000 min。②琼脂糖-明胶缓释凝胶作为填料,可以有效补给含水层中硝酸根,并促进包括Lysobacter sp.和Massilia sp.在内的具备硝酸根还原能力的特征微生物增殖,强化甲苯的衰减。③30 d时间内,实现甲苯污染羽中心浓度衰减率达59.15%,污染羽范围大幅缩减。④修复过程中监测到硝酸盐最高浓度为10.14 mg/L,硝酸盐的补给不会对地下水构成二次污染。研究显示,基于琼脂糖-明胶构建的硝酸盐缓释凝胶具备补给地下水硝酸根、促进微生物厌氧还原甲苯的作用,为实际场地强化自然衰减提供理论支撑和经验支持。

关键词：缓释凝胶硝酸盐生物降解地下水甲苯

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改性粉煤灰净化酸性矿山废水污染机理研究

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环境工程技术学报 2024年第5期14卷 1635-1645页

作者：王宪革赵子千沙浩群何小松环境基准与风险评估国家重点实验室中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室中国环境科学研究院

煤矸石堆存过程中产生的酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)对周边水环境具有严重污染风险。基于“以废治废”理念,选择煤炭燃烧产生的粉煤灰开展了去除AMD中污染物的研究。针对粉煤灰原灰处理效果不佳的现状,对比了不同改性条件下... 详细信息

煤矸石堆存过程中产生的酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)对周边水环境具有严重污染风险。基于“以废治废”理念,选择煤炭燃烧产生的粉煤灰开展了去除AMD中污染物的研究。针对粉煤灰原灰处理效果不佳的现状,对比了不同改性条件下的粉煤灰对AMD中污染物的去除效果,筛选出了去除效果最佳的粉煤灰改性材料,并从微观层面解析了粉煤灰改性材料去除污染物过程中的作用机理。结果显示:经Ca(OH)_(2)助熔焙烧改性粉煤灰处理后,模拟AMD废水中的Fe、Mn含量由100mg/L降至低于1 mg/L,污染物去除率达99%。Ca(OH)_(2)助熔焙烧改性粉煤灰对Fe、Mn的吸附过程主要为单层化学吸附,在0~2 h内吸附接近平衡。此外,Ca(OH)_(2)助熔焙烧改性增加了粉煤灰表面粗糙度和孔隙数量,并在表面形成六面体晶相结构。同时,Ca(OH)_(2)助熔焙烧改性过程活化了粉煤灰颗粒表面Si和Al元素,提高了其Zeta电位,减少了游离羟基,增加了固定羟基,从而增强了其对污染物的吸附能力。Ca(OH)_(2)助熔焙烧改性显著提高了粉煤灰对AMD中污染物的去除率,为粉煤灰治理AMD提供了材料与方法依据。

关键词：酸性矿山废水(AMD) 粉煤灰改性吸附

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场地污染地下水抽出处理系统井群加权优化方法研究

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水文地质工程地质 2024年第1期51卷 201-214页

作者：陈帆史浙明贾永锋臧永歌廉新颖姜永海冉泽宇尚长健中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083

井群布设是地下水修复抽出处理技术的关键环节之一。为提高抽出处理技术的修复效率,以某污染场为研究对象,建立非线性-动态-多目标的模拟-优化模型,以污染物去除率最高、修复达标时间最短、资金成本最低为优化目标,设定单井、双井、三... 详细信息

井群布设是地下水修复抽出处理技术的关键环节之一。为提高抽出处理技术的修复效率,以某污染场为研究对象,建立非线性-动态-多目标的模拟-优化模型,以污染物去除率最高、修复达标时间最短、资金成本最低为优化目标,设定单井、双井、三井模式下不同的抽出流量,采用加权优化方法对井群布设方案进行对比计算。结果表明:整体而言单井模式修复效果较差,侧重资金成本时双井模式抽出方案修复效果整体较优,侧重达标时间成本时三井模式抽出方案修复效果整体较优;单井模式恒定流量抽出修复效果较优,多井模式下后期若适当降低抽出流量,可减少总抽出量,节省资金成本,井群动态管理可提高修复效率。研究验证了加权优化方法在井群优化应用中的灵活性和实用性,可为加权优化方法结合数值模拟方法在抽出处理技术的井群布设优化中应用提供参考。

关键词：污染地下水抽出处理技术加权优化方法多目标优化动态修复

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地下水回补环境污染风险研究进展

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环境科学研究 2023年第9期36卷 1643-1653页

作者：贾永锋尚长健廉新颖臧永歌冯帆席北斗姜永海中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012

地下水回补是缓解水资源危机保障水资源利用弹性的有效方式.科学认识多水源多路径回补潜在的环境污染风险是地下水安全可持续回补的关键.地下水回补过程对污染物具有降解作用,但也存在直接与次生污染的双重风险.直接污染来源于回补水及... 详细信息

地下水回补是缓解水资源危机保障水资源利用弹性的有效方式.科学认识多水源多路径回补潜在的环境污染风险是地下水安全可持续回补的关键.地下水回补过程对污染物具有降解作用,但也存在直接与次生污染的双重风险.直接污染来源于回补水及回补场地地表污染源,主要污染组分为氮磷营养盐、有机碳、盐分、有机污染物/新污染物、病原菌等,次生污染一是来源于回补后含水层氧化还原、溶解沉淀、吸附解吸等条件变化导致沉积物矿物背景组分的释放,二是水位抬升导致包气带残留污染的淋溶释放,常见的污染指标有As、Mn、硝酸盐等.对于回补水质标准的限定,以及地表污染源的管理是防范直接污染的主要措施,而对于水源的预处理,场地地球化学条件与水源组分的合理匹配,回补水位阈值的科学调控是防止地下水次生污染的关键.未来应进一步增强新污染物及非常规毒理性组分在入渗过程中的迁移转化特征研究、含水层矿物成分与回补水源耦合作用的长期效应研究以及多组分协同去除效应的优化回补工艺等研究,以保障不同回补条件下的地下水环境安全.

关键词：地下水回补新污染物次生污染氧化还原风险评估

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基于TMVOC模拟的大气压力波动对土壤中苯迁移转化影响研究

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环境工程技术学报 2024年第2期14卷 510-519页

作者：徐昕孙源媛席北斗郑明霞丁鸿羽苏婧环境基准与风险评估国家重点实验室中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室中国环境科学研究院北京师范大学水科学研究院

为探究大气压力波动下苯系物(BTEX)的迁移转化规律,提升石化污染场地土壤地下水污染治理水平,以西北某炼化场地为研究对象,结合室内土柱试验与TMVOC软件模拟,开展BTEX泄漏模拟,研究不同大气压力波动幅度下苯在包气带与含水层中的迁移转... 详细信息

为探究大气压力波动下苯系物(BTEX)的迁移转化规律,提升石化污染场地土壤地下水污染治理水平,以西北某炼化场地为研究对象,结合室内土柱试验与TMVOC软件模拟,开展BTEX泄漏模拟,研究不同大气压力波动幅度下苯在包气带与含水层中的迁移转化规律。结果表明:大气压力循环波动会引起包气带中的气相苯发生相间非平衡态迁移,导致气相质量分数增加0.1%~0.5%;非水相液体(NAPL)污染物转化为气相污染物,进而通过大气挥发是主要的质量损失方式,该转化会造成场地及周边的大气环境污染;同时大气压力波动的幅度与气相转变发生时间存在负线性相关关系。研究显示,大气压力波动显著影响了苯的相态转化与迁移过程,促进了苯的相态转化,使得更多的苯转化为气相,造成大气环境污染。

关键词：挥发性有机化合物(VOCs) 包气带大气压力波动 TMVOC

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硅化改性微米零价铁去除水体中镍离子

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中国环境科学 2023年第6期43卷 2874-2880页

作者：孟越陈新富张旭郑明霞虞敏达胡翔北京化工大学化学工程学院北京100029 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012

以可溶性硅酸盐为前驱体,通过机械化学方法制备了一种新型硅化改性微米零价铁(Si-mZVI^(BM)),并将其用于含镍废水处理.结果表明,硅化改性可显著提升微米零价铁的除镍效能,相比于未改性微米零价铁,镍去除率提高了8倍,且在多种实际镍污染... 详细信息

以可溶性硅酸盐为前驱体,通过机械化学方法制备了一种新型硅化改性微米零价铁(Si-mZVI^(BM)),并将其用于含镍废水处理.结果表明,硅化改性可显著提升微米零价铁的除镍效能,相比于未改性微米零价铁,镍去除率提高了8倍,且在多种实际镍污染水体中修复效能优异.基于解析样品微观形貌、表面电负性及元素组成等特征发现,Si-mZVI^(BM)的优异除镍效能主要源于机械硅化加速微米零价铁颗粒细化;样品比表面积与分散性的提升促进了镍从溶液到材料表面的传质.同时,硅化还加速微米零价铁界面电子传输速率,促进表面吸附镍的快速还原与沉淀分离,进而实现镍的高效去除.

关键词：微米零价铁可溶性硅酸盐机械化学方法 Ni(Ⅱ)

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武都水库微塑料的赋存特征研究

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环境工程技术学报 2024年第3期14卷 742-749页

作者：李全威余红杨轲古雄杰王菲菲全占军环境基准与风险评估国家重点实验室中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室中国环境科学研究院国家环境保护区域生态过程与功能评估重点实验室中国环境科学研究院

为探讨水库水体与生物体的微塑料的赋存特征,以武都水库为研究区域,于2022年丰水期采样并分析水库内不同水域表层水和鱼体内的微塑料。结果表明:2022年9月武都水库表层水中的微塑料平均丰度为(63.61±16.26)个/L,库首、库中和库尾... 详细信息

为探讨水库水体与生物体的微塑料的赋存特征,以武都水库为研究区域,于2022年丰水期采样并分析水库内不同水域表层水和鱼体内的微塑料。结果表明:2022年9月武都水库表层水中的微塑料平均丰度为(63.61±16.26)个/L,库首、库中和库尾微塑料丰度无显著性差异;鱼体胃肠道微塑料平均丰度为(13.61±8.43)个/g,鱼鳃中微塑料平均丰度为(12.22±4.99)个/g;肌肉中微塑料平均丰度为(4.66±3.34)个/g,肌肉中微塑料的丰度显著低于胃肠道和鱼鳃(P<0.05)。微塑料组分和粒径分析结果显示,水体和鱼体微塑料均以聚氯乙烯占比最多,其次为聚酰胺,水体和鱼体中的微塑料均以小粒径(20~50μm)的微塑料为主。相关性分析结果显示,水库水体与鱼体组织中的微塑料在化学组成和粒径组成上显著相关(P<0.05)。

关键词：微塑料水库地表水淡水鱼赋存

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纳米铁改性生物炭载体强化厌氧氨氧化菌富集与脱氮效果研究

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环境科学研究 2024年第4期37卷 812-821页

作者：王俊杰杨津津常根旺李绍康侯军华钟根茂白顺果李翔河北农业大学城乡建设学院河北保定071001 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012

为实现厌氧氨氧化菌(AnAOB)在载体生物膜中快速富集,本文采用液相还原方法制备了纳米铁改性生物炭(nZVI@BC)载体,并设置两组相同的厌氧氨氧化(ANAMMOX)富集装置(R_(1)、R_(2)),通过对R_(1)、R_(2)装置添加不同载体(分别为BC和nZVI@BC),... 详细信息

为实现厌氧氨氧化菌(AnAOB)在载体生物膜中快速富集,本文采用液相还原方法制备了纳米铁改性生物炭(nZVI@BC)载体,并设置两组相同的厌氧氨氧化(ANAMMOX)富集装置(R_(1)、R_(2)),通过对R_(1)、R_(2)装置添加不同载体(分别为BC和nZVI@BC),考察在富集过程中ANAMMOX装置的脱氮性能、载体表面特征和微生物群落结构差异.结果表明:①BC表面成功负载nZVI,nZVI@BC载体比BC载体具有更高的比表面积,改性后载体的比表面积从47.17 m^(2)/g增至210.82 m^(2)/g,可为微生物提供更多的附着位点.②R_(2)装置NH_(4)^(+)-N和NO_(2)^(−)-N去除率稳定达到90%所需时间均比R_(1)装置短,且稳定运行后,R_(1)、R_(2)装置的TN去除率最高分别为86.99%、89.65%.③nZVI@BC载体表面颜色由黑色变为红褐色,表明红色的ANAMMOX生物膜初步形成,且其表面生物量比BC载体表面生物量高23倍.④第20天,R_(1)、R_(2)装置中AnAOB的相对丰度分别为10.47%和29.15%;R_(1)、R_(2)装置载体表面主要的AnAOB属均为Candidatus Kuenenia,其相对丰度分别为7.49%和23.76%.研究显示,改性的nZVI@BC载体显著促进了ANAMMOX生物膜的快速形成和AnAOB的高效富集,提升了ANAMMOX过程的脱氮性能.

关键词：厌氧氨氧化(ANAMMOX) 纳米铁改性生物炭(nZVI@BC) 载体微生物群落快速富集

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