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环境工程学报 2019年第6期13卷 1322-1328页

作者：韦愿王华琴王敦球张文杰桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室桂林541004 桂林理工大学广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心桂林541004

基于厌氧氨氧化(Anammox)反应,采用13C同位素示踪法分析无机碳(IC)在工艺中的迁移转化路径,考查厌氧氨氧化工艺的固碳潜力及厌氧氨氧化菌相关的固碳机理;同时,结合微生物分子学等方法,通过比较反应前后NH4+-N、NO2--N、TN及IC的变化,分... 详细信息

基于厌氧氨氧化(Anammox)反应,采用13C同位素示踪法分析无机碳(IC)在工艺中的迁移转化路径,考查厌氧氨氧化工艺的固碳潜力及厌氧氨氧化菌相关的固碳机理;同时,结合微生物分子学等方法,通过比较反应前后NH4+-N、NO2--N、TN及IC的变化,分析推导出工艺的固碳机理。结果表明,在进水IC为10.70 mg左右时,系统平均固碳率在12.05%以上;经13C标记处理后的Anammox污泥中13C丰度值由1.07%增加至1.17%以上;Anammox污泥中cbbLR1基因拷贝数经氮素和IC影响后分别为5.79×108copies·g-1和5.56×108copies·g-1,较处理前均有所增加,但变化不明显。进水中投加的IC参与了微生物体内的碳代谢;厌氧氨氧化菌存在遵循卡尔文循环固碳途径的功能基因。cbbLR1基因丰度与氮素浓度之间呈显著相关,与IC浓度之间的相关性不明显,说明该基因丰度对氮素的响应度比IC大。

关键词：厌氧氨氧化碳迁移 13C同位素丰度基因丰度检测

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能源植物皇草对重金属的耐性及修复潜力

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环境工程学报 2017年第5期11卷 3204-3213页

作者：张杏锋田超高波桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室桂林541004 桂林理工大学广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心桂林541004

重金属污染及生态修复是环境和生态领域研究的热点和难点。皇草是重要的纤维素生物燃料和电力植物。选用皇草作为重金属污染土壤的修复植物,探讨皇草对重金属的耐性机理和对重金属污染土壤的修复效果。结果表明:皇草的株高和干重在Ni、A... 详细信息

重金属污染及生态修复是环境和生态领域研究的热点和难点。皇草是重要的纤维素生物燃料和电力植物。选用皇草作为重金属污染土壤的修复植物,探讨皇草对重金属的耐性机理和对重金属污染土壤的修复效果。结果表明:皇草的株高和干重在Ni、As、Zn、Pb处理中显著高于对照处理或者与对照处理没有显著差异,但在Cr处理中显著低于对照处理。皇草在Ni、As、Zn、Pb和低浓度Cr污染土壤均能生产大量的生物质,每季产25.55~28.51 t·hm^(-2)鲜草和8.23~9.12 t·hm^(-2)干草。皇草叶片中MDA和POD的含量随着Cr、Ni、As和Pb浓度的升高有所增加,但CAT和SOD的活性表现出相反的趋势。在Zn的2个浓度梯度下,皇草叶片中的CAT、POD和SOD的活性均随着Zn浓度升高而下降。从重金属在皇草各器官分布来看,Cr、As和Pb的浓度为根>叶>茎;Ni和Zn为根>茎>叶。从重金属在植物叶片中的形态来看,Cr、Ni、Zn和Pb的盐酸提取态的含量较高。从重金属在亚细胞分布来看,Cr、As和Pb在皇草叶片亚细胞组分分布为细胞质>细胞壁>细胞器,Ni和Zn在皇草叶片亚细胞组分分布为细胞器>细胞质>细胞壁。皇草对重金属的富集系数和转运系数均小于1,对重金属的提取量较低,但其耐性强、生物量大,适合应用于土壤重金属污染的植物稳定技术。

关键词：能源植物皇草重金属耐性修复潜力

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镁-钙羟基磷灰石吸附剂对水中Pb2+的去除

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环境科学 2019年第9期40卷 4081-4090页

作者：何豪朱宗强刘杰朱义年阎起明刘阳莫南玄惠灵魏婉莹桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心桂林541004 桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室桂林541004 深圳市建筑设计研究总院有限公司深圳518000

选择Mg2+为掺杂离子,通过溶胶-凝胶法制备了不同比例的镁-钙羟基磷灰石吸附剂,研究其对水溶液中Pb^2+的去除特性和过程机制.结果表明,吸附剂表面以羟基磷铅矿化合物[Pb10(PO4)6(OH)2]为主,其晶体结构由短棒状转变为针状结构;在温度25℃... 详细信息

选择Mg2+为掺杂离子,通过溶胶-凝胶法制备了不同比例的镁-钙羟基磷灰石吸附剂,研究其对水溶液中Pb^2+的去除特性和过程机制.结果表明,吸附剂表面以羟基磷铅矿化合物[Pb10(PO4)6(OH)2]为主,其晶体结构由短棒状转变为针状结构;在温度25℃,pH为5时,镁-钙羟基磷灰石吸附Pb^2+在720min内达到平衡,吸附剂的最佳投加量为0.6g·L^-1,最大吸附量为813.17mg·g^-1;热力学实验结果:ΔGθ<0、ΔSθ>0和ΔHθ>0,表明镁-钙羟基磷灰石吸附Pb^2+的过程是自发的吸热、熵增的过程,升温有利于吸附;吸附过程符合伪二级动力学方程,Langmuir吸附模型能更好地描述等温吸附行为;材料表征与吸附实验分析表明,表面络合与溶解-沉淀是镁-钙羟基磷灰石去除Pb^2+的主要机制.

关键词：羟基磷灰石铅离子(Pb^2+) 吸附动力学等温吸附去除机制

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固相萃取-超高效液相色谱-三重四极杆质谱法测定水中15种抗生素残留

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分析试验室 2021年第8期40卷 875-880页

作者：高振刚梁延鹏曾鸿鹄覃礼堂桂林理工大学环境科学与工程学院桂林541004 广西环境污染控制理论与技术重点实验室桂林541004 岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心桂林541004

建立了固相萃取-超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱(SPE-UPLC-MS/MS)测定水中磺胺类、喹诺酮类及四环素类抗生素的分析方法。考察了滤膜、固相萃取柱、洗脱液种类和体积、pH、上样流速对萃取效果的影响。水样过滤后调节至pH 3,经HLB小... 详细信息

建立了固相萃取-超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱(SPE-UPLC-MS/MS)测定水中磺胺类、喹诺酮类及四环素类抗生素的分析方法。考察了滤膜、固相萃取柱、洗脱液种类和体积、pH、上样流速对萃取效果的影响。水样过滤后调节至pH 3,经HLB小柱富集净化后,依次用0.1%(V:V)甲酸甲醇和3%(V:V)氨水甲醇洗脱,采用外标法定量分析。15种目标化合物在1~200μg/L范围内线性关系良好,检出限为0.15~1.04 ng/L;平均回收率在81.2%~116.6%之间,相对标准偏差(RSDs)为0.6%~8.9%。该方法适用于水中15种抗生素残留检测。

关键词：固相萃取超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱抗生素

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香蒲根际过滤对水中镉的去除

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环境工程学报 2017年第3期11卷 1545-1548页

作者：滕云游少鸿陈梦华唐云舒卜永辉桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室桂林541004 广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心桂林541004

通过水培实验,研究香蒲根系对水中镉的根际过滤效果及富集量。结果表明:在镉浓度1 mg·L^(-1)的静止水体中,香蒲根际过滤对镉的去除率为66%;在相同镉浓度并且水力停留时间为8 h的流动水体中,镉去除率为52%。香蒲体内富集的镉约90%... 详细信息

通过水培实验,研究香蒲根系对水中镉的根际过滤效果及富集量。结果表明:在镉浓度1 mg·L^(-1)的静止水体中,香蒲根际过滤对镉的去除率为66%;在相同镉浓度并且水力停留时间为8 h的流动水体中,镉去除率为52%。香蒲体内富集的镉约90%集中在根部,且第1天镉的去除速率最快,镉浓度以约0.1 mg·h^(-1)速率下降;在静止水体中,香蒲根系7 d对镉的富集量为682.99 mg·kg^(-1)(DW),动态水体中香蒲根系富集量达1 096.94 mg·kg^(-1),可有效去除水中的镉。

关键词：香蒲镉根际过滤

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无人机在土壤侵蚀研究中的应用进展

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热带地理 2024年第9期44卷 1719-1736页

作者：周杨篪徐勤学敖利满黄光灵桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心广西桂林541004 桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室广西桂林541004

为分析无人机技术应用于土壤侵蚀研究的热点主题和发展趋势,以Web of Science核心数据库和中国知网为文献来源,使用CiteSpace、Scimago Graphica和ArcGIS生成可视化图谱,对871篇中英文文献进行文献计量分析。结果表明:无人机在土壤侵蚀... 详细信息

为分析无人机技术应用于土壤侵蚀研究的热点主题和发展趋势,以Web of Science核心数据库和中国知网为文献来源,使用CiteSpace、Scimago Graphica和ArcGIS生成可视化图谱,对871篇中英文文献进行文献计量分析。结果表明:无人机在土壤侵蚀研究中的应用总体呈增长态势,其中欧洲国家具有先发优势,学术影响力大,中国在国外研究的基础上发展创新,学术力量处在上升期;国内外学者主要围绕无人机摄影测量技术和土壤侵蚀机理过程2方面开展研究,集中在无人机及多源遥感数据的获取与融合、无人机侵蚀监测与信息提取算法、基于无人机遥感的水文泥沙连通性与土壤侵蚀模型、无人机侵蚀灾变调查防治与水土保持综合治理4个方向。根据国内外研究现状,建议深入研究无人机遥感内业处理算法和精度提高方法,加强多源多尺度数据融合,进而以高精度数据为基础,识别影响侵蚀的关键要素,明确侵蚀及其灾变的机理过程,科学指导新时代水土保持工作。

关键词：土壤侵蚀水土保持无人机文献计量

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一硫代砷在针铁矿上的吸附及影响因素

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环境科学 2020年第7期41卷 3337-3344页

作者：廖丹雪单慧媚张进贤彭三曦黄健陈辉赵超然曾春芽桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室桂林541004 桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心桂林541004 桂林理工大学地球科学学院桂林541004

以一硫代砷酸盐(monothioarsenate, MTA)为研究对象,查明其在针铁矿上的吸附特征,分析砷酸盐、亚砷酸盐、胡敏酸(humic acid,HA)、硝酸盐和磷酸盐对针铁矿吸附MTA的影响并识别作用机制.结果发现:①当溶液中仅有一种砷形态时,MTA、砷酸... 详细信息

以一硫代砷酸盐(monothioarsenate, MTA)为研究对象,查明其在针铁矿上的吸附特征,分析砷酸盐、亚砷酸盐、胡敏酸(humic acid,HA)、硝酸盐和磷酸盐对针铁矿吸附MTA的影响并识别作用机制.结果发现:①当溶液中仅有一种砷形态时,MTA、砷酸盐和亚砷酸盐在针铁矿上的吸附平衡时间分别为8、 2和4 h,吸附过程均符合假二级动力学模型,平衡吸附量(qe)分别为2 129.851、 3 291.838和1 788.767mg·kg-1;当溶液中两种砷形态(砷酸盐与MTA,或亚砷酸盐与MTA)共存时,MTA在针铁矿上的吸附过程仍符合假二级动力学模型,但qe显著减少,分别为1 236.941mg·kg-1和1 532.287mg·kg-1,主要原因是砷酸盐和亚砷酸盐均能与MTA竞争吸附位点.②MTA在针铁矿上的qe随着HA浓度(10~50 mg·L-1)的增加而逐渐降低,因为HA大量的官能团抢占了针铁矿表面吸附点位,从而抑制了MTA的吸附;③当溶液中添加磷酸盐时, MTA、砷酸盐和亚砷酸盐在针铁矿上的qe显著降低,分别为492.802、 815.782和303.714mg·kg-1,这是因为P与As存在竞争性吸附;当添加硝酸盐时,溶液中电子受体数量和Eh增加从而使得3种砷形态的qe均增大,分别为2 211.030、 3 444.023和1 835.537mg·kg-1.

关键词：一硫代砷(MTA) 针铁矿胡敏酸(HA) 吸附作用影响因素

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桉树遗态Fe/C复合材料对水中Cr(Ⅵ)的动态吸附-解吸附特性研究

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农业环境科学学报 2018年第8期37卷 1767-1774页

作者：江长楠朱宗强朱义年陈海儿刘阳李艳红桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心广西桂林541004 桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室广西桂林541004

以平衡吸附Cr(Ⅵ)后的桉树遗态Fe/C复合材料(PBGC-Fe/C)为研究对象,选用解吸液类型、浓度、流速和温度为影响因素,重点探讨了PBGC-Fe/C对水中Cr(Ⅵ)的具体解吸附特征、机制及材料的优越性。研究结果表明:5种常见解吸液(HCl、NaCl、NaOH... 详细信息

以平衡吸附Cr(Ⅵ)后的桉树遗态Fe/C复合材料(PBGC-Fe/C)为研究对象,选用解吸液类型、浓度、流速和温度为影响因素,重点探讨了PBGC-Fe/C对水中Cr(Ⅵ)的具体解吸附特征、机制及材料的优越性。研究结果表明:5种常见解吸液(HCl、NaCl、NaOH、NaHCO_3和H_2O)均难以在短期内将吸附平衡Cr(Ⅵ)的PBGC-Fe/C进行完全解吸附处理,其中NaCl、H_2O和HCl解吸液对Cr(Ⅵ)的解吸率只有1%左右,表明在中性和酸性条件下已被吸附在材料表面的Cr(Ⅵ)难以被溶出;选用NaOH作为解吸液进行动态解吸研究,在解吸液浓度为1 mol·L^(-1),流速5.14 mL·min^(-1),温度35℃条件下,105 min完成解吸,解吸率高达97.25%;平衡吸附Cr(Ⅵ)后的PBGC-Fe/C表面存在的CrO2-4与OH-的离子交换作用为主要解吸机制,同时伴随着物理作用和静电作用。

关键词：植物遗态复合材料动态解吸附 Cr(Ⅵ) 解吸特征

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高锰酸钾改性桉木生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附特性

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环境科学 2021年第11期42卷 5440-5449页

作者：莫贞林曾鸿鹄林华 Asfandyar Shahab 石清亮张华桂林理工大学环境科学与工程学院广西环境污染控制理论与技术重点实验室桂林541006 桂林理工大学环境科学与工程学院广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心桂林541006 广西环境污染控制理论与技术重点实验室科教结合科技创新基地桂林541006

以桉木为原料,使用高锰酸钾对桉木生物炭(BC)进行改性,制备改性生物炭(KBC).对其进行表征,并进行了水溶液中Pb(Ⅱ)的静态吸附实验,探究了溶液pH、吸附剂投加量、吸附时间、温度和初始浓度对Pb(Ⅱ)的吸附效果影响.结果表明,最佳吸附反应p... 详细信息

以桉木为原料,使用高锰酸钾对桉木生物炭(BC)进行改性,制备改性生物炭(KBC).对其进行表征,并进行了水溶液中Pb(Ⅱ)的静态吸附实验,探究了溶液pH、吸附剂投加量、吸附时间、温度和初始浓度对Pb(Ⅱ)的吸附效果影响.结果表明,最佳吸附反应pH为5,吸附在6 h达到饱和,当温度为25℃,Pb(Ⅱ)的初始浓度为100 mg·L^(-1),吸附剂投加量为0.06 g时,KBC对Pb(Ⅱ)的最大吸附量为83.059 mg·g^(-1),去除率为99.67%.KBC对Pb(Ⅱ)的吸附遵循二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,其是发生在均匀表面的单层吸附.采用BET、SEM-EDS、XRD、FT-IR和XPS对吸附剂进行表征分析,发现吸附机制主要是KBC含氧和KBC含锰基团通过络合作用和沉淀作用来吸附Pb(Ⅱ),以及在吸附过程中生物炭表面会形成—O—Pb—O—双齿配合物.因此,高锰酸钾改性BC可以作为一种很好的Pb(Ⅱ)吸附剂.

关键词：高锰酸钾改性桉木生物炭吸附 Pb(Ⅱ)

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辣椒根系影响下的农地土壤水分空间运动分异特征

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农业工程学报 2023年第13期39卷 141-150页

作者：杨婷陈晓冰许昊秦梓城刘思佳刘俊杰桂林理工大学广西岩溶地区水污染与用水安全保障协同创新中心桂林541004 桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室桂林541004 广西环境污染控制理论与技术重点实验室科教结合科技创新基地桂林541004 桂林理工大学环境科学与工程学院桂林541004

根系是土壤层中重要的组成结构,根土环境影响田间作物生长发育。为探究作物根系对农地土壤水分空间运动异质性的影响,进一步反映根土环境对农业生产的作用,该研究以辣椒为试验作物,于2022年9月20日—2022年9月23日开展野外染色示踪试验... 详细信息

根系是土壤层中重要的组成结构,根土环境影响田间作物生长发育。为探究作物根系对农地土壤水分空间运动异质性的影响,进一步反映根土环境对农业生产的作用,该研究以辣椒为试验作物,于2022年9月20日—2022年9月23日开展野外染色示踪试验,结合形态学图像解析技术与灰色系统理论,对作物根系影响下的农地土壤水分空间运动变化进行分析。结果表明:辣椒根系接近鱼尾形结构,根系体积相对较大,根系扎根深度和根系广度(根系形态)与根系结构相关程度高(P<0.05)。在相同外部供水条件下,非根区的水分整体分布在田间土壤表层(平均狭长度为0.89),而根区土壤水分在整个土壤深度(0~50 cm)空间内沿深度由整体向团状聚集状态再向“指状”(平均狭长度为0.61)形态转变。非根区和根区的土壤平均染色面积比均随土壤深度增加而减小,但根区平均染色面积比(36.84%)显著高于非根区(23.62%),土壤水分分布更集中。非根区水分沿土壤深度的增加,其运动变化程度(平均湍动强度为116.09)显著高于根区(P<0.05),在根系的影响下,水分竖向入渗能力较强。相较于根系结构,根系形态对土壤水分运动影响更显著,其中比根长对土壤水分湍动强度影响最大(灰色关联度为0.984)。可见,田间根系周围的土壤水分运动较活跃,根系的作用能增加其下方土壤水分的入渗能力,研究为提高辣椒水分利用效率提供理论支撑。

关键词：根系土壤水分入渗农地形态染色示踪

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