检索结果-内蒙古大学图书馆

环境科学 2024年第8期45卷 4967-4979页

作者：李瑞祥杨雪纯王艳芳李田张晓林高藕叶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 天津博成瑞达环境科技发展有限公司天津300202

石油污染已成为全球较为突出的环境问题,制约了经济与生态环境的协调发展.生物修复虽具备绿色低碳和高效安全等优点,但随着污染的复杂化和严重化,单一的生物修复已难以满足修复目的.而以生物修复为基础的生态修复能够统筹碳中和与生态... 详细信息

石油污染已成为全球较为突出的环境问题,制约了经济与生态环境的协调发展.生物修复虽具备绿色低碳和高效安全等优点,但随着污染的复杂化和严重化,单一的生物修复已难以满足修复目的.而以生物修复为基础的生态修复能够统筹碳中和与生态环境保护,协同推进减污降碳,保证土壤和沉积物履行生态系统服务功能的持续能力,最终实现土壤健康和沉积物健康.因此,从生物修复到生态修复的转变是现阶段环境治理和生态系统维护的最优选择.在此,首先剖析了不同生物修复技术中石油烃微观去除机制,并且从生态学角度探讨了不同生物修复技术的种类及特点.基于此,深入分析了生物修复向生态修复转变的必要性.最后对生态修复发展进行了合理展望,以期为石油污染生态修复的优化提供理论支撑.

关键词：石油污染土壤及沉积物生物修复生态学转变生态修复土壤健康和沉积物健康

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基于生命周期方法的城市绿地生态环境负面影响评估

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生态学杂志 2023年第2期42卷 493-503页

作者：员浩帆张颖徐文斌孟伟庆冯剑丰天津师范大学地理与环境科学学院天津300387 南开大学教育部环境污染过程与基准重点实验室天津市跨介质复合污染环境治理技术重点实验室天津300071

城市绿地在施工建设以及后续的管理养护工作中所产生的生态环境负面影响往往被人们忽视。本研究以天津市城市绿地为对象,通过实地调研收集数据,采用生命周期评价方法,分析比较了城市绿地乔木层、灌木层以及草本层在建设阶段和管养阶段... 详细信息

城市绿地在施工建设以及后续的管理养护工作中所产生的生态环境负面影响往往被人们忽视。本研究以天津市城市绿地为对象,通过实地调研收集数据,采用生命周期评价方法,分析比较了城市绿地乔木层、灌木层以及草本层在建设阶段和管养阶段各环节的生命周期环境影响。结果表明:在50年生命周期内,单位面积乔木层、灌木层和草本层的环境影响综合指数分别为5.51×10^(3)、8.75×10^(3)和1.60×10^(3)。城市绿地最主要环境影响类型是淡水毒性和土壤毒性,分别占总环境影响的73.12%和26.65%。病虫害防治为城市绿地环境影响的主要贡献环节,贡献率高达99.33%。与农林业相比,城市绿地的管养环境影响指数处于中高水平。因此,城市绿地所造成的生态环境负面影响不可忽视。研究结果可以为城市建设低碳生态型绿地以及科学化管养提供参考依据。

关键词：城市绿地生命周期评价环境影响管理养护

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温度对电自养氧还原生物阴极电化学性能的影响

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环境科学学报 2022年第5期42卷 208-216页

作者：朱雪梅廖承美韩沂琏王鑫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市环境修复与污染控制重点实验室天津300350

生物阴极的应用能够显著降低微生物电化学系统的成本并增强运行的稳定性,其中,环境温度是限制其性能提升的关键因素.因此,本研究通过对比温度对生物阴极和非生物阴极微生物燃料电池(MFCs)电化学性能的影响,证实了生物阴极对提升MFCs产... 详细信息

生物阴极的应用能够显著降低微生物电化学系统的成本并增强运行的稳定性,其中,环境温度是限制其性能提升的关键因素.因此,本研究通过对比温度对生物阴极和非生物阴极微生物燃料电池(MFCs)电化学性能的影响,证实了生物阴极对提升MFCs产电性能的重要作用.结果发现,生物阴极MFCs在35℃条件下的最大电压为0.70 V,是非生物阴极的1.3倍.原位三电极循环伏安特性测试显示生物阳极和生物阴极的最佳温度有所不同,并且温度对生物阳极的影响大于对生物阴极的影响.本研究表明了生物阴极对MFCs电化学性能提升的重要性,并且优化了电自养氧还原生物阴极的最佳运行温度,为推动其实际应用提供了温度设置的参考.

关键词：生物电化学系统温度生物阳极氧还原生物阴极产电性能

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张掖市城区大气细颗粒物PM_(2.5)的化学组成及来源解析

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环境科学 2022年第12期43卷 5367-5375页

作者：潘成珂黄韬高宏常莉敏宋世杰毛潇萱王佳欣赵渊马建民兰州大学资源环境学院甘肃省环境污染预警与控制重点实验室兰州730000 北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

为研究张掖市城区大气细颗粒物(PM_(2.5))的污染特征和来源,于2020年9月至2021年7月在张掖市城区的河西学院和湿地博物馆2个采样点进行了PM_(2.5)样品采集,对PM_(2.5)浓度、化学组成(水溶性无机离子、碳质组分和元素)和来源进行分析.结... 详细信息

为研究张掖市城区大气细颗粒物(PM_(2.5))的污染特征和来源,于2020年9月至2021年7月在张掖市城区的河西学院和湿地博物馆2个采样点进行了PM_(2.5)样品采集,对PM_(2.5)浓度、化学组成(水溶性无机离子、碳质组分和元素)和来源进行分析.结果表明,河西学院和湿地博物馆两个采样点的年均ρ(PM_(2.5))分别为(73.7±31.8)μg·m^(-3)和(68.1±33.3)μg·m^(-3),季节浓度均值均呈现春季>冬季>秋季>夏季的变化.河西学院采样点的二次水溶性无机离子(SO_(4)^(2-)、NO_(3)-和NH_(4)+)年均值高于湿地博物馆.河西学院采样点的ρ(OC)和ρ(EC)分别为(9.6±5.7)μg·m^(-3)和(2.9±1.6)μg·m^(-3),湿地博物馆采样点的年均ρ(OC)和ρ(EC)分别为(9.2±5.8)μg·m^(-3)和(2.5±1.3)μg·m^(-3),河西学院的含碳组分在各季节均高于湿地博物馆.河西学院和湿地博物馆两个采样点的年均二次有机碳(SOC)在OC中的质量分数分别为49.4%和43.7%,表明张掖市存在较为严重的二次污染.河西学院和湿地博物馆两个采样点的元素浓度年均值分别为(6.0±3.5)μg·m^(-3)和(5.8±3.9)μg·m^(-3),受到人为源的影响,Zn、Ca、Al和Fe等元素浓度水平相对较高.正定矩阵因子分解模型(PMF)结果表明,张掖城区PM_(2.5)的主要贡献源为二次气溶胶(28.0%)、交通源(25.8%)、扬尘源(15.2%)、燃煤源(14.0%)、生物质燃烧和垃圾焚烧源(12.5%)和工艺过程源(4.5%).

关键词： PM_(2.5) 张掖市化学组成正定矩阵因子分解模型(PMF) 源解析

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鱼饲料对铜绿微囊藻和斜生栅藻生长、种间竞争的影响

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海洋与湖沼 2025年第2期56卷 365-379页

作者：李高成孔文文刘德泽位梦姣郭智黄岁樑南开大学环境科学与工程学院水环境数值模拟研究室天津300071 河北工业大学能源与环境工程学院天津300401 环境污染过程与基准教育部重点实验室天津300071 天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室天津300071

由于湖泊水库等养殖水体中鱼饲料等营养物质的投加,导致藻类大量繁殖并严重威胁养殖水体生态平衡,了解养殖水环境中藻类之间的竞争特点和生存策略对揭示水华暴发机制具有重要意义。实验采用无氮磷的M-11培养基,加入鱼饲料制备成改进的M... 详细信息

由于湖泊水库等养殖水体中鱼饲料等营养物质的投加,导致藻类大量繁殖并严重威胁养殖水体生态平衡,了解养殖水环境中藻类之间的竞争特点和生存策略对揭示水华暴发机制具有重要意义。实验采用无氮磷的M-11培养基,加入鱼饲料制备成改进的M-11培养基,以铜绿微囊藻和斜生栅藻为实验对象,设定培养条件为:白天3000 lx,28℃,12 h;夜间0 lx,20℃,12 h。通过测定藻细胞密度和氮磷营养盐浓度,并应用改进的藻生长动力学方程和竞争方程,研究鱼饲料作为氮磷营养源时两种藻在单独培养和共生培养条件下的生长情况和竞争行为。结果表明:(1)单培养情况下,铜绿微囊藻的最大藻细胞密度为1411×10^(4)cells/mL,约为斜生栅藻的2.6倍;斜生栅藻在实验初期(0~4 d)的平均比生长速率为0.405 d^(-1),显著大于铜绿微囊藻(0.124 d^(-1))。(2)共培养情况下,铜绿微囊藻的平均抑制率比斜生栅藻高22.6%,平均竞争抑制参数比斜生栅藻低2.009,斜生栅藻在竞争中占优势。(3)LotkaVolterra方程、改进的Monod方程、改进的Logistic方程以及基于此方程导出的系列方程,能够描述铜绿微囊藻和斜生栅藻的生长、竞争、营养盐利用行为(R^(2)=0.451~0.998)。(4)比较改进的M-11培养基与营养状态指数相近的常规无机盐培养基,发现改进的M-11培养基中两种藻在单培养和共培养情况下的最大藻细胞密度更高。(5)鱼饲料在水体中的营养盐释放特征有助于斜生栅藻在实验初期维持较高的比生长速率并快速利用营养盐,从而在共培养时易于取得竞争优势。研究结果可为养殖水体水华的防治提供理论指导和数据支持。

关键词：铜绿微囊藻斜生栅藻鱼饲料营养盐种间竞争

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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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腐植酸作用下生物炭对Cd污染土壤的修复效果

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农业环境科学学报 2023年第1期42卷 55-64页

作者：马翔邦赵转军韩亮威郑旭孙国怀岳皓钰中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所山地表生过程与生态调控重点实验室成都610041 兰州大学资源环境学院兰州730030 西部环境系统教育部重点实验室兰州730030 甘肃省环境污染预警与控制重点实验室兰州730000

为了探讨腐植酸对生物炭修复重金属污染土壤的影响,通过土培试验,分析两种不同添加量(0.1%和1%,m/m)的腐植酸[胡敏酸(HA)、富里酸(FA)]与两种生物炭[玉米秸秆生物炭(CBC)、稻壳生物炭(RBC)]复配处理下污染土壤中Cd形态的变化,并探究不... 详细信息

为了探讨腐植酸对生物炭修复重金属污染土壤的影响,通过土培试验,分析两种不同添加量(0.1%和1%,m/m)的腐植酸[胡敏酸(HA)、富里酸(FA)]与两种生物炭[玉米秸秆生物炭(CBC)、稻壳生物炭(RBC)]复配处理下污染土壤中Cd形态的变化,并探究不同腐植酸作用下生物炭稳定Cd的差异和机制。结果表明:腐植酸增强了生物炭对土壤中Cd的稳定化程度。与未处理组相比,1%HA和1%FA作用下的CBC使土壤中残渣态Cd占比升高了145.89%和117.96%,RBC使残渣态Cd占比升高了124.04%和159.58%。1%腐植酸添加量处理显著降低了土壤pH,提高了土壤阳离子交换量(CEC)、土壤有机质(SOM)和有效磷含量。生物炭表面具有丰富的含氧官能团、芳香碳,其可通过静电吸引、络合、表面沉淀和阳离子-π键相互作用等结合重金属离子。综合来看,1%FA和RBC复配添加对Cd污染土壤的修复效果最佳,其使污染土壤的CEC、SOM和有效磷含量上升了24.56%、27.14%和34.81%,并且使重金属Cd迁移指数下降了65.85%。

关键词：重金属污染 Cd 生物炭腐植酸修复效果

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灌木林下土壤有机质积累及影响因素研究进展

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环境科学研究 2023年第11期36卷 2169-2178页

作者：周启星侯泽林莫凡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南开大学碳中和交叉科学中心天津300350

灌木是土壤生态系统中重要的组成部分,因为它们涉及土壤排放和消纳大气CO_(2)的多个生物化学过程.本文综述了灌木与土壤中的微生物、矿物相互作用及其对土壤有机质(SOM)固存的贡献,以及环境因子对SOM转化的影响,并从研究方法、污染物干... 详细信息

灌木是土壤生态系统中重要的组成部分,因为它们涉及土壤排放和消纳大气CO_(2)的多个生物化学过程.本文综述了灌木与土壤中的微生物、矿物相互作用及其对土壤有机质(SOM)固存的贡献,以及环境因子对SOM转化的影响,并从研究方法、污染物干扰、生态效应、体系构建四个方面进行展望.结果表明:灌木根系分泌物(总糖、总氨基酸、酚类化合物)和林下动植物残体是SOM的主要来源.灌木对SOM转化的调节主要是通过与土壤微生物和土壤矿物互作实现的,包括与真菌形成互利共生的菌根体系,以及与土壤矿物形成抗分解的稳定络合物.此外,SOM的固存受到环境条件的影响,如适合灌木生长的温度、湿度、海拔均会促进SOM的积累,而微生物群落和土壤基质中失衡的化学计量关系则可能会促进矿化.然而,当前对灌木-微生物复合体系的分子转化机制的认知匮乏限制了灌木驱动土壤固碳的定量评估.因此,借助最新的技术手段评估现有的灌木-微生物体系固碳机制及局限性,明确高温、干旱、野火及新型环境污染物对灌木林下微生物行为的影响,是制定增强土壤固碳的战略计划、改善碳周转生命周期评估方法、缓解源-汇时间节点转变的迫切需要.

关键词：碳中和生态滞留时间气候变化生物固碳互利共生

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农业粮食生产中的碳中和与生态修复

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农业环境科学学报 2023年第1期42卷 1-10页

作者：周启星王琦郑泽其刘维涛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

碳中和已成为我国新时代生态文明建设的重要内容,而农业粮食生产过程是温室气体的重要来源。基于“山水林田湖草沙的农业生命共同体”理念及其运行机制,本文阐述了农业粮食生产中的碳中和问题,并对碳中和框架下污染农田或耕地的生态修... 详细信息

碳中和已成为我国新时代生态文明建设的重要内容,而农业粮食生产过程是温室气体的重要来源。基于“山水林田湖草沙的农业生命共同体”理念及其运行机制,本文阐述了农业粮食生产中的碳中和问题,并对碳中和框架下污染农田或耕地的生态修复进展进行了概述。指出在实施污染生态修复的同时,需要注重生态固碳增汇,并提出石化农业向零化石农业、单施无机肥向无机-有机肥料科学配施以及传统农业向智能农业的转型是实现农业碳中和的必由之路。农田生态修复仍需寻求新的突破,挖掘生态固碳潜力,构建农业碳中和生态系统,这对于实现农业碳中和意义重大。

关键词：粮食生产农业生命共同体碳中和生态修复固碳增汇

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生态地球化学:理论、实践和展望

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矿物岩石地球化学通报 2024年第6期43卷 1196-1207页

作者：周启星王辉王琦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

生态地球化学是采用地球化学和生态学的原理与方法,研究元素及化合物(包括污染物)在地球生态系统中的分布与分配,在生态圈与地球其他各圈层之间迁移转化与循环规律,以及生态因子在全球、区域和局部尺度上的影响及其生态效应、健康影响... 详细信息

生态地球化学是采用地球化学和生态学的原理与方法,研究元素及化合物(包括污染物)在地球生态系统中的分布与分配,在生态圈与地球其他各圈层之间迁移转化与循环规律,以及生态因子在全球、区域和局部尺度上的影响及其生态效应、健康影响与调控的一门新兴的边缘交叉学科。生态地球化学特别强调生态学原理框架下致力于解决地球生态系统中的各种地球化学问题,尤其关注在地球各圈层水平上生物与其生存环境之间的交互效应,其本质是研究微观水平上宏观物质循环的规律以及对人和其他生物产生的生态或毒理效应问题,为生命共同体构建和生态文明建设提供科技支撑。本文首先简要回顾了地球化学的形成与发展历史及相关理论知识,扼要总结了生态地球化学国内外研究现状和未来发展趋势,进而提出并探讨生态地球化学当前和今后一个时期的主要任务和相关科学实践。最后,在已有的研究基础上对未来生态地球化学的研究重点和方向进行了简要展望。

关键词：生态地球化学理论与方法创新地球生态系统人类生命共同体生态文明建设

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