检索结果-内蒙古大学图书馆

环境科学 2025年第4期46卷 2135-2144页

作者：张子寒陈星李海彬谢发之付心怡马天启董想何茜郑刘根安徽大学资源与环境工程学院合肥230601 安徽省矿山生态修复工程实验室合肥230601 安徽建筑大学环境与能源工程学院合肥230601

溶解性有机质(DOM)参与许多生物地球化学过程,在水生生态系统扮演重要角色.长江上中下游土地利用类型差异显著,在长距离运移中,DOM的分布特征和光学特性及其对自然和人为活动的响应差异较大.基于此,系统采集长江流域上中下游84个水体样... 详细信息

溶解性有机质(DOM)参与许多生物地球化学过程,在水生生态系统扮演重要角色.长江上中下游土地利用类型差异显著,在长距离运移中,DOM的分布特征和光学特性及其对自然和人为活动的响应差异较大.基于此,系统采集长江流域上中下游84个水体样品,采用紫外-可见光谱(UV-vis)、三维荧光光谱结合荧光区域积分(FRI)和平行因子分析(PARAFAC)解析了长江流域DOM的分布和组分特征,并探讨了DOM对自然和人为活动的响应.结果表明:①长江流域ρ(DOC)平均值为3.17 mg·L^(−1),上、中、下游ρ(DOC)平均值分别为2.75、3.24、4.83 mg·L^(−1),呈上升趋势;②FRI显示,长江流域DOM中类腐植酸(PⅤ)相对丰度最高,平均值为60.77%,PARAFAC解析出3种荧光组分,分别为C1(UAC类腐殖质)、C2(类色氨酸)和C3(UV类腐殖质);③长江流域DOM总体受微生物源和陆源共同输入影响,上游DOM生物源指数(BIX)较低,以陆源输入为主;中游DOM中芳香物质、疏水性组分较多,表现为强腐殖质和微弱新进自生源特征;下游DOM相对分子质量小,自生源特征明显,受微生物活动影响显著.研究结果有助于在区域尺度上准确识别DOM的生物地球化学循环,为长江流域水资源管理和水环境保护提供依据.

关键词：溶解性有机质(DOM) 三维荧光光谱紫外-可见光谱长江流域平行因子法(PARAFAC) 区域积分法

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生物炭耦合Bacillus cereus YJ-2强化降解废水中苯系物研究

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工业水处理 2025年第4期45卷 53-61页

作者：龚玉华沈莺朱玲张亚维徐雯雯李昆阳武超安徽大学资源与环境工程学院安徽合肥230601 安徽省矿山生态修复工程实验室安徽合肥230000

以苯为唯一碳源,从受污染场地驯化、筛选出一株高效苯降解菌Bacillus cereus YJ-2,并利用生物炭耦合微生物技术强化降解含苯废水。通过对YJ-2降解条件进行优化,研究了YJ-2对不同底物的降解效果,确定生物炭的最适投加量,并考察耦合体系... 详细信息

以苯为唯一碳源,从受污染场地驯化、筛选出一株高效苯降解菌Bacillus cereus YJ-2,并利用生物炭耦合微生物技术强化降解含苯废水。通过对YJ-2降解条件进行优化,研究了YJ-2对不同底物的降解效果,确定生物炭的最适投加量,并考察耦合体系对苯的降解能力,期望获得具有应用前景的生物材料。结果显示,在pH=8,OD_(600)=0.2,温度为30℃,苯初始质量浓度为500 mg/L的最优条件下,YJ-2对苯具有最佳的降解效果,同时对甲苯、乙苯、氯苯、邻二氯苯的降解率分别为77.5%、59%、72.3%、61.8%。在此基础上,确定了耦合体系中生物炭的最适投加量为0.5 g/L,对于1 000 mg/L苯的降解率可达100%,且将YJ-2降解1 500、2 000 mg/L苯的能力提升20%以上。将该体系应用于模拟实际废水中,降解效率显著优于单独使用YJ-2的情况,其中,在添加1 000、1 500、2 000 mg/L的高质量浓度苯组分的实验组中,YJ-2的降解活性大大降低,分别降低了26.8%、21.5%、4.95%,而耦合体系增加了31.7%、12.65%、15.55%。这一结果表明,生物炭耦合YJ-2技术为解决环境中苯污染问题提供了良好的生物修复材料。

关键词：生物炭耦合微生物苯降解

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典型煤矸石堆积区土壤重金属特定源健康风险评价及优先控制源分析

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环境科学 2025年第2期46卷 1098-1106页

作者：赵吉洋陈星郑刘根陈永春陶鹏飞安徽大学资源与环境工程学院合肥230601 安徽省矿山生态修复工程实验室合肥230601 安徽建筑大学环境与能源学院合肥230093 深部煤炭开采与环境保护国家重点实验室淮南232001

煤矸石含有的重金属在长期堆积过程中可通过多种途径释放到周边环境中,对人体健康造成潜在威胁.为有效控制和预防煤矸石堆积区土壤重金属对人体的健康风险,选择淮南潘一煤矸石堆积区为研究对象,采集并测定土壤中Cd、Zn、Cu、Fe、Mn、Cr... 详细信息

煤矸石含有的重金属在长期堆积过程中可通过多种途径释放到周边环境中,对人体健康造成潜在威胁.为有效控制和预防煤矸石堆积区土壤重金属对人体的健康风险,选择淮南潘一煤矸石堆积区为研究对象,采集并测定土壤中Cd、Zn、Cu、Fe、Mn、Cr、Ni和Pb的含量;基于正定矩阵因子分解模型(PMF)定量解析土壤重金属污染源贡献,耦合源解析结果和健康风险评价模型评估特定源的健康风险,并进一步明确了不同来源健康风险贡献率的空间分布特征.结果表明,土壤重金属Cd和Zn含量平均值分别为土壤背景值的4.65倍和2.16倍,其余重金属含量平均值均低于背景值,其中Zn受人类活动影响最大.源解析表明,研究区土壤重金属受煤矸石堆积污染源、交通活动污染源、自然母质成土来源和农业活动污染源的影响,贡献率分别为27.5%、16.4%、30.4%和25.6%.土壤重金属对儿童的非致癌风险需要引起重点关注,特定源-健康风险评估模型分析表明农业活动对儿童非致癌风险的贡献最大(59.3%),为优先控制源.基于不同来源健康风险空间分布特征,建议加强煤矸石的资源化利用,对煤矸石淋滤液进行收集处理,并采取相应的环境管理措施减少农药和化肥的使用.

关键词：煤矸石重金属源解析健康风险空间分布

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采煤沉陷区表层水及沉积物中微塑料的赋存特征

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环境监测管理与技术 2025年第2期37卷 51-56页

作者：王尧王宁张宇郑刘根潘晓雪安徽大学资源与环境工程学院安徽合肥230601 安徽省矿山生态修复工程实验室安徽合肥230601

以淮南市采煤沉陷区为研究对象,分析表层水和沉积物中微塑料的分布特征、来源和风险。结果表明:研究区表层水中微塑料丰度为833个/m^(3)~2750个/m^(3),粒径以0.5 mm~1 mm为主,占比为33.53%,形状以纤维状为主,占比为72.17%,颜色以蓝色为... 详细信息

以淮南市采煤沉陷区为研究对象,分析表层水和沉积物中微塑料的分布特征、来源和风险。结果表明:研究区表层水中微塑料丰度为833个/m^(3)~2750个/m^(3),粒径以0.5 mm~1 mm为主,占比为33.53%,形状以纤维状为主,占比为72.17%,颜色以蓝色为主,占比为61.38%;沉积物中微塑料丰度为30个/kg~91个/kg,粒径以1 mm~2 mm为主,占比为32.19%,形状以纤维状为主,占比为89.99%,颜色以蓝色为主,占比为70.37%。研究区微塑料主要成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯(37.23%)和聚酰胺(30.98%),可能来源于纤维类生产、生活用品;沉陷湖泊微塑料的污染风险等级不高于Ⅱ级,风险较小。

关键词：微塑料分布特征风险等级表层水沉积物采煤沉陷区

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采煤沉陷区建筑地基稳定性分析方法对比研究

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煤炭科学技术 2022年第4期50卷 229-235页

作者：李宇宸朱晓峻刘辉安徽大学资源与环境工程学院安徽合肥230601 安徽省矿山生态修复工程实验室安徽合肥230601

近年采煤沉陷区土地被广泛用作建设用地,建筑地基的稳定性直接决定沉陷区新建建筑物的可行性,而稳定性分析方法的选取是建筑地基稳定性分析的重要一环。为筛选出适用于采煤沉陷区建筑地基稳定性分析的最优方法,以淮北中湖采煤沉陷区为... 详细信息

近年采煤沉陷区土地被广泛用作建设用地,建筑地基的稳定性直接决定沉陷区新建建筑物的可行性,而稳定性分析方法的选取是建筑地基稳定性分析的重要一环。为筛选出适用于采煤沉陷区建筑地基稳定性分析的最优方法,以淮北中湖采煤沉陷区为研究对象,针对沉陷区新建建筑物的地基稳定性分析问题,探讨了影响地基稳定性的主要因素,总结了地基稳定的评价标准,分别使用概率积分法、力学解析法和经验公式法对研究区地基进行了稳定性分析,并综合分析过程中的工作量、准确性、适用条件和模型构建因素对各方法进行了对比分析,指出了采煤沉陷区建筑地基稳定性分析的最适方法。研究表明:经验公式法在实际的地基稳定性分析中工作量小、准确性高、适用性强,模型可调性高,更适用于采煤沉陷区建筑地基稳定性分析的实际工程应用,力学解析法其次,概率积分法再次;概率积分法、力学解析法和经验公式法对研究区的地基稳定性评价结果与工程实际基本一致,研究区地基处于稳定状态;概率积分法实现了研究区未来十年的地表残余变形预计,今后研究区仍处于缓慢移动的状态,最大残余下沉量441 mm,最大残余倾斜1.6 mm/m,最大残余曲率0.02 mm/m^(2),最大残余水平变形1.5 mm/m,最大残余水平移动110 mm。

关键词：采煤沉陷区地基稳定性建筑物荷载扰动深度 “两带”高度

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基于CT扫描的重构土壤孔隙结构及其对水盐运移影响

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煤田地质与勘探 2024年第4期52卷 120-127页

作者：李华焜郑刘根陈永春李兵陶鹏飞李浩安徽大学安徽省矿山生态修复工程实验室安徽合肥230601 合肥综合性国家科学技术中心能源研究院安徽合肥230601 深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室安徽淮南232001

煤矸石是煤矿沉陷区土地充填复垦的关键材料。但煤矸石质地较为粗糙,持水性较差,煤矸石重构土壤的孔隙结构和水盐运移都会与原状土壤产生一定差异。为研究煤矸石充填土壤孔隙结构变化以及对水盐运移的影响,利用CT扫描技术和图像分析方法... 详细信息

煤矸石是煤矿沉陷区土地充填复垦的关键材料。但煤矸石质地较为粗糙,持水性较差,煤矸石重构土壤的孔隙结构和水盐运移都会与原状土壤产生一定差异。为研究煤矸石充填土壤孔隙结构变化以及对水盐运移的影响,利用CT扫描技术和图像分析方法,分析覆土、泥矸混合、矸石与原状土样品的孔隙结构差异,同时设计一种室内重构土壤水盐运移模拟装置,通过在实验装置不同深度布设传感器,连续记录重构土壤剖面水分与盐分的运移情况。结果表明,在原状土、覆土、泥矸混合与矸石4份样品中,矸石样品孔隙率高于其他样品,达到8.299%,导致其持水能力较差;泥矸混合样品小孔隙占比高,达到58.73%,孔隙连通性较差,缺乏水分运移通道,导致层间障碍带的形成;覆土样品与原状土样品孔隙结构非常接近。在土柱模拟实验中,土壤盐分含量随水分运移而变化,各土壤层含盐量均先升高后降低,入渗结束后,表层土壤完成脱盐,深层土壤呈现积盐状态。在注水6d内,土壤层含盐量均先降低后升高,50cm土壤层变化幅度最大,为38.34%。深层土壤盐分借助毛管力作用向上运移,表层土壤含盐量逐渐回升。由于层间障碍带的存在,矸石层水分与盐分均难以向上运移,其含量逐渐下降。研究结果可为沉陷区土地充填复垦和矿区生态修复提供参考。

关键词：煤矸石重构土壤孔隙结构 CT扫描层间障碍水盐运移

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安徽省涡阳矿区地表水中多环芳烃的分布特征、来源解析及生态风险评价

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环境工程技术学报 2024年第4期14卷 1299-1310页

作者：李寒郑刘根张燕海董祥林朱亦兴张梦云安徽省矿山生态修复工程实验室安徽大学资源与环境工程学院淮北矿业(集团)有限责任公司通防地测部

为研究涡阳矿区地表水中多环芳烃(PAHs)的空间分布、来源和生态风险,采用气相色谱-质谱联用技术检测分析了研究区地表水中16种优控PAHs的浓度。结果表明:涡阳矿区地表水中∑PAHs浓度为93.59~1701.77 ng/L,平均值为674.16 ng/L;单体PAHs... 详细信息

为研究涡阳矿区地表水中多环芳烃(PAHs)的空间分布、来源和生态风险,采用气相色谱-质谱联用技术检测分析了研究区地表水中16种优控PAHs的浓度。结果表明:涡阳矿区地表水中∑PAHs浓度为93.59~1701.77 ng/L,平均值为674.16 ng/L;单体PAHs浓度为nd~362.44 ng/L,单体PAHs中2环、3环和4环PAHs占比较高,6环PAHs占比较低;与国内其他地区地表水相比,研究区地表水中PAHs浓度处于中等偏高水平;空间分布上,研究区地表水中PAHs空间差异显著,距离矿区越近,PAHs浓度越高。特征比值法、正定矩阵因子分解法(PMF)和主成分分析(PCA)得到了相似的源解析结果,地表水中PAHs主要来自交通源、煤炭燃烧源和石油源。PCA得到的各污染源贡献率分别为煤炭燃烧源37.32%、交通源35.51%和石油源13.92%;PMF模型得到的各污染源贡献率分别为交通源42.66%、煤炭燃烧源30.85%和石油源26.49%。生态风险评价结果表明,BaA、BbF和BkF处于高风险水平,其余单体PAHs皆处于中等风险水平;22个采样点中,有6个采样点处于中等生态风险水平,其余采样点皆处于高风险水平。总体看来,涡阳矿区地表水整体生态风险处于中等偏高风险水平,对生物存在潜在危害,需加强生态风险防范。

关键词：地表水多环芳烃(PAHs) 空间分布来源解析生态风险评价

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D-InSAR技术在井筒注浆对地表及建筑物变形影响中的应用

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煤田地质与勘探 2024年第12期52卷 95-105页

作者：刘辉卢如梦苏丽娟程诗广张鹏飞程桦安徽大学资源与环境工程学院安徽合肥230601 安徽省矿山生态修复工程实验室安徽合肥230601 安徽大学数学科学学院安徽合肥230601 中煤新集能源股份有限公司安徽淮南232001

【目的】在煤矿工程中,井壁破损对生产设施和矿井安全构成威胁,全面监测井筒注浆工程对工业广场及地表建筑物的变形影响,对保障矿山生产安全至关重要。【方法】以皖北矿区某煤矿为研究对象,选取覆盖该区域的15景Sentinel-1A影像数据,采... 详细信息

【目的】在煤矿工程中,井壁破损对生产设施和矿井安全构成威胁,全面监测井筒注浆工程对工业广场及地表建筑物的变形影响,对保障矿山生产安全至关重要。【方法】以皖北矿区某煤矿为研究对象,选取覆盖该区域的15景Sentinel-1A影像数据,采用D-InSAR技术全面监测井筒注浆修复前后工业广场及地表建筑物沉降,获取地表及建筑物动态变形信息,分析注浆活动对地表及建筑物的影响。【结果和结论】结果表明:(1)与水准监测相比,D-InSAR地表沉降监测平均误差1.70 mm,最大误差2.70 mm,D-InSAR监测地表微小沉降精度可靠,能够满足工业广场地表沉降监测的要求。(2)井筒注浆工程实施前,地表及建筑物呈持续下沉状态,监测期内最大下沉量为21.12 mm;工程实施后,下沉趋势减缓并逐渐趋于稳定;分析井筒应变监测结果和地面沉降变化可知,注浆修复效果显著,在井筒周围形成隔水帷幕。(3)监测结果显示,注浆前后地表经历“连续下沉-微量抬升-轻微沉降-趋于稳定”4个阶段,注浆初期对地表沉降抑制作用明显,注浆中地表略有抬升,工程结束后轻微沉降直至稳定。(4)监测期内主要建筑物变形均小于《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》(2017版)中Ⅰ级损坏标准,处于安全阈值内,注浆工程进一步减缓了建筑物变形,保证建筑物安全。

关键词：矿山安全井筒注浆 D-InSAR 地表沉降建筑物变形皖北矿区

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基于D-InSAR技术的煤矿工业广场动态沉降特征研究

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煤田地质与勘探 2023年第5期51卷 99-112页

作者：刘辉陈斯涤朱晓峻张鹏飞王金正王庆伟司光亚安徽大学资源与环境工程学院安徽合肥230601 安徽省矿山生态修复工程实验室安徽合肥230601 山东能源集团鲁西矿业有限公司郭屯煤矿山东菏泽274000

近年来,我国东部厚含水松散层矿区不断出现工业广场的沉降变形,地表建(构)筑物受到不同程度损坏,严重影响煤矿安全生产和正常运行。为研究长时间序列的工业广场沉降,以华东某煤矿为例,基于17景Sentinel-1A卫星影像数据,获取地表动态变... 详细信息

近年来,我国东部厚含水松散层矿区不断出现工业广场的沉降变形,地表建(构)筑物受到不同程度损坏,严重影响煤矿安全生产和正常运行。为研究长时间序列的工业广场沉降,以华东某煤矿为例,基于17景Sentinel-1A卫星影像数据,获取地表动态变形信息,结合精密水准测量,分析D-InSAR技术监测地表沉降的精度,研究工业广场时空动态沉降特征,揭示厚含水松散层矿区工业广场变形规律。研究表明:(1)D-InSAR监测与26个水准监测点沉降量的最大误差为5.95 mm,平均误差为2.18 mm,满足工业广场沉降监测需求。(2)随着工作面持续推进,6个月监测期内工业广场平均沉降量为16 mm,最大沉降点沉降量为36 mm,位于工业广场西南角偏向工作面一侧;最大倾斜值为0.31 mm/m,最大曲率值为0.016 mm/m^(2),在监测时段内,工业广场地表建(构)筑物破坏远小于Ⅰ级损坏值。(3)GIS空间分析表明,沉降量在0~20 mm的区域面积占比93.10%;最大下沉点的动态下沉量与其至采空区中心的距离呈明显的线性负相关关系,随着采空区中心逐渐向工业广场推进,其下沉量逐渐增大。(4)工业广场沉降由开采引起的覆岩整体沉降和含水层失水固结沉降2部分组成,根据最大下沉点的动态沉降量,工业广场沉降分为2个阶段;其中第一阶段疏水沉降尚未显现,第二阶段以失水固结沉降为主。(5)工作面开采对工业广场沉降基本没有影响,应是底部含水层失水固结导致地表沉陷的范围增大,进而影响到工业广场。上述结果为今后类似条件下工业广场沉降问题的研究提供了理论依据和技术参考。

关键词：工业广场 D-InSAR技术 Sentinel-1A卫星地面沉降水准测量厚含水松散层

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柠檬酸-氯化铁混合电解质溶液电动修复Cu污染底泥

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环境化学 2024年

作者：欧阳涌郑刘根丁丹单士锋罗传华安徽大学资源与环境工程学院安徽省矿山生态修复工程实验室安徽省一般工业固废处置与资源化利用工程研究中心

电动修复过程中，底泥中重金属的赋存形态影响着其迁移能力.为提高电动修复对底泥重金属污染的修复效率，以铜陵市某河道Cu污染底泥为研究对象，开展了复合电解质溶液(柠檬酸+氯化铁)对电动修复的影响研究，探究了不同电解质和复合电解... 详细信息

电动修复过程中，底泥中重金属的赋存形态影响着其迁移能力.为提高电动修复对底泥重金属污染的修复效率，以铜陵市某河道Cu污染底泥为研究对象，开展了复合电解质溶液(柠檬酸+氯化铁)对电动修复的影响研究，探究了不同电解质和复合电解质中氯化铁的浓度对电动修复中铜迁移效率的影响，揭示了修复后底泥中铜赋存形态的影响因素.实验结果表明，在电压梯度为1.5 V·cm-1，修复周期为5 d的条件下，采用纯水、柠檬酸(0.1 mol·L-1)、柠檬酸(0.1 mol·L-1)+氯化铁(0.01 mol·L-1、0.02 mol·L-1、0.05 mol·L-1)作为电解质溶液的条件下对铜的去除效率分别达到27.61%、40.39%、51.16%、62.59%、61.34%，实验最佳电解质组合为柠檬酸(0.1 mol·L-1)+氯化铁(0.02 mol·L-1)；与单一的柠檬酸相比，柠檬酸与氯化铁混合能有效提高铜的迁移效率；Visual MINGTEQ软件模拟结果显示，柠檬酸和铜形成的带正电有机-金属配合物有利于底泥中Cu的去除，柠檬酸与氯化铁溶液能够提高底泥中Cu向弱酸提取态转化，从而提高Cu的迁移能力.研究结果可为河道底泥电动修复重金属污染提供参考和借鉴.

关键词：底泥重金属污染电动修复混合电解质溶液

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