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环境科学研究 2019年第7期32卷 1239-1249页

作者：刘杰朱宗强朱义年阎起明何豪张立浩黄献宁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 岑溪市生态环境局广西梧州543200

为研究PBGC-Fe/C-G(白果壳遗态Fe/C复合材料)对水中磷的吸附特征,以PBGC-Fe/C-G为吸附剂,对吸附剂投加量、溶液体系pH、初始磷质量浓度、温度和吸附剂粒径为影响因素进行静态吸附试验分析,并结合SEM、EDS、XRD和FT-IR等手段对吸附前、... 详细信息

为研究PBGC-Fe/C-G(白果壳遗态Fe/C复合材料)对水中磷的吸附特征,以PBGC-Fe/C-G为吸附剂,对吸附剂投加量、溶液体系pH、初始磷质量浓度、温度和吸附剂粒径为影响因素进行静态吸附试验分析,并结合SEM、EDS、XRD和FT-IR等手段对吸附前、后材料进行表征,以揭示PBGC-Fe/C-G的吸附除磷机制.结果表明:①当初始磷质量浓度<10 mg/L、吸附剂投加量为0.2 g/(50 mL)、溶液为酸性(pH=3)、反应温度为45℃、吸附剂粒径<0.149 mm时,吸附效果最佳,吸附量达1.62 mg/g.②准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型能较好地模拟PBGC-Fe/C-G对磷的吸附过程.③热力学结果显示,ΔG<0、ΔS>0和ΔH>0,说明PBGC-Fe/C-G对磷的吸附过程是自发、熵增的吸热过程.研究显示,PBGC-Fe/C-G吸附除磷主要通过配位作用、静电引力、等电荷离子交换和物理作用4种协同完成,其中Fe活性位与磷酸根离子的配位反应为主要的反应过程.

关键词：遗态材料白果壳 Fe/C 磷吸附机制

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基于信息扩散理论的广东大宝山地区土壤重金属污染评价

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农业环境科学学报 2019年第1期38卷 79-86页

作者：赵华荣王迪朱槟桐金鑫桂林理工大学环境科学与工程学院广西桂林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 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

为探讨信息扩散理论在土壤重金属污染评价中的可行性,通过广东大宝山地区24个土壤样品重金属数据,采用信息扩散理论结合地累积指数,评价了该地区土壤Pb、Zn、Cu和Cd的污染现状及发生概率。结果表明:大宝山地区土壤受Cd污染最为严重,其次... 详细信息

为探讨信息扩散理论在土壤重金属污染评价中的可行性,通过广东大宝山地区24个土壤样品重金属数据,采用信息扩散理论结合地累积指数,评价了该地区土壤Pb、Zn、Cu和Cd的污染现状及发生概率。结果表明:大宝山地区土壤受Cd污染最为严重,其次为Cu污染,Pb和Zn污染较轻。通过信息扩散理论计算的地累积指数发生概率表明:大宝山地区土壤受Cd污染发生轻度-中等污染以上的概率为71.65%,中等污染以上的概率为56.76%,中等-强污染以上的概率为39.76%,强污染以上的概率为25.38%,强-极严重污染以上的概率为15.05%,极严重污染以上的概率为0.02%;Cu污染发生轻度-中等污染以上的概率为55.61%,中等污染以上的概率为38.65%,中等-强污染以上的概率为25.09%,强污染以上的概率为15.88%,强-极严重污染以上的概率为9.27%。综上,信息扩散理论可用于土壤重金属污染评价,评价结果可为土壤重金属污染的管理和治理提供参考。

关键词：信息扩散重金属污染评价土壤大宝山矿区

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龙脊稻作梯田土壤细菌群落结构和功能类群及影响因子分析

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农业资源与环境学报 2021年第3期38卷 365-376页

作者：王晓彤靳振江周军波程跃扬袁武潘复静刘德深桂林理工大学环境科学与工程学院广西桂林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

为研究稻作梯田土壤细菌群落结构和功能类群特征,以龙脊稻作梯田为研究对象,在19个不同海拔高度的样地采集耕层土壤样品,采用16S rRNA高通量测序法对细菌群落结构进行分析,利用FAPROTAX功能预测软件对细菌的功能类群进行预测。结果表明... 详细信息

为研究稻作梯田土壤细菌群落结构和功能类群特征,以龙脊稻作梯田为研究对象,在19个不同海拔高度的样地采集耕层土壤样品,采用16S rRNA高通量测序法对细菌群落结构进行分析,利用FAPROTAX功能预测软件对细菌的功能类群进行预测。结果表明,龙脊稻作梯田优势门为变形菌门和绿弯菌门,丰度分别为37.40%~63.28%和11.30%~40.78%;优势属为鞘氨醇单胞菌属和罗思河小杆菌属,丰度分别为7.13%~20.87%和2.34%~21.53%。土壤细菌优势OTUs聚类热图分析显示,与细菌丰度显著相关的环境因子为pH、碳氮比、海拔和碱解氮。共预测到51个功能类群,其中,反硝化类功能类群、硫呼吸类功能类群和烃降解类功能类群受以上几种环境因子影响显著。研究表明,龙脊稻作梯田土壤pH、碳氮比、海拔和碱解氮显著影响土壤细菌群落结构和功能类群。

关键词：稻作梯田细菌群落功能类群 pH 碳氮比

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碳酸盐岩石裂隙中DNAPL污染物迁移过程的电阻率成像

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地球物理学进展 2023年第6期38卷 2704-2713页

作者：李奔刘汉乐李培华程锡治王清黄仕龙刘新宇金明哲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

重非水相液体(DNAPL)是污染地下水环境的主要污染物之一,为研究DNAPL污染物在裂隙岩石介质中的迁移特征,本试验选用有“人”字形裂隙的碳酸盐岩石为样品,利用电阻率成像法(ERT)监测岩石裂隙介质中DNAPL迁移过程.结果表明:(1)ERT对裂隙... 详细信息

重非水相液体(DNAPL)是污染地下水环境的主要污染物之一,为研究DNAPL污染物在裂隙岩石介质中的迁移特征,本试验选用有“人”字形裂隙的碳酸盐岩石为样品,利用电阻率成像法(ERT)监测岩石裂隙介质中DNAPL迁移过程.结果表明:(1)ERT对裂隙中的液体表现出很高的敏感性,在裂隙注满NaCl溶液时,岩石中部电阻率降低到2000Ω·m,表明碳酸盐岩石样品可用于ERT对岩石裂隙中流体迁移的动态监测;(2)DNAPL会首先沿优势通道驱替水流,岩石相对电阻率随时间的动态分布与DNAPL在裂隙中的移动位置具有较好的一致性.说明ERT可以动态监测碳酸盐岩石交叉裂隙中DNAPL的迁移;(3)裂隙中有DNAPL残留并影响电阻率值降低幅度,各测点的电阻率降低幅度与DNAPL在裂隙中的位置密切相关,各测点的电阻率在DNAPL离开测点时下降最为明显.说明裂隙区域电阻率值的变化与DNAPL的迁移及分布相关.本试验证明了ERT监测碳酸盐岩中DNAPL运移的方法是有效的,但是ERT监测复杂裂隙内DNAPL分布的精度仍需进一步提高.

关键词：岩石裂隙重非水相液体电阻率成像法两相流

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生物碳基纳米钯铜催化剂的优化制备及脱硝研究

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中国环境科学 2024年第5期44卷 2460-2472页

作者：莫晓馨张立浩吴雨晴董翼朱宗强朱义年桂林理工大学环境科学与工程学院广西桂林541006 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541006 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541006 中国科学院生态环境研究中心饮用水科学与技术重点实验室北京100035

针对目前高效处理水体硝酸盐污染的技术瓶颈,以毛竹生物碳为载体基材,通过湿化学-浸渍还原的手段制备生物碳基纳米钯铜双金属催化剂(Nano-PdCu-BC),并以其为粒子电极,协同传统的二维电化学反应器,搭建三维粒子电催化反应体系去除水体中... 详细信息

针对目前高效处理水体硝酸盐污染的技术瓶颈,以毛竹生物碳为载体基材,通过湿化学-浸渍还原的手段制备生物碳基纳米钯铜双金属催化剂(Nano-PdCu-BC),并以其为粒子电极,协同传统的二维电化学反应器,搭建三维粒子电催化反应体系去除水体中的硝酸盐污染物.探究了催化剂制备的前驱液浓度、初始硝酸盐氮浓度、电流强度、催化剂投加量和初始pH值对电催化还原NO_(3)-N的影响.结果显示,通过浸渍还原的方法可以将钯铜双金属成功负载在毛竹生物碳载体上,获得纳米钯铜双金属催化剂.在前驱液为0.60g/LPdCl_(2)和0.15g/LCuCl_(2)的溶液组合,初始硝酸盐氮(NO_(3)-N)浓度为100mg/L、电流强度为220mA、初始pH值为7,催化剂投加量为0.80g/L的条件下,反应180min后硝酸盐氮去除率可达99.68%,N_(2)选择性约为44.25%;Nano-PdCu-BC电催化还原NO_(3)-N的反应符合一级反应动力学,反应动力学常数k值为0.034/min;经3次循环使用后,NO_(3)-N去除率仍维持在95%以上,N_(2)选择性保持在40%以上;揭示了纳米钯铜双金属催化剂电催化还原硝酸盐的机理,纳米零价Cu位点吸附NO_(3)-N后被氧化为CuO,提供电子促进NO_(3)-N还原为NO_(2)-N,协同纳米零价Pd,通过为吸附激活原子氢H*间接还原NO_(3)-N,达到将NO_(3)-N还原为NH_4和N_(2)的目的.

关键词：毛竹生物碳硝酸盐纳米钯铜催化剂电催化还原原子氢自由基

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不同结构的人工湿地系统对溶解性有机物去除效率的研究

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环境科学学报 2019年第10期39卷 3449-3457页

作者：高续涛李振灵丁彦礼王敦球王荣华白少元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 广西恒晟水环境治理有限公司桂林541004

为研究溶解性有机物在生态修复系统中的降解与残留,构建石英砂、焦炭及曝气焦炭系统的人工湿地,比较填料及强化曝气对DOM代谢的影响,研究结果表明:填充焦炭的反应器处理COD、NH+4^-N、DOC、蛋白质、多糖和UV254的效果明显优于填充石英... 详细信息

为研究溶解性有机物在生态修复系统中的降解与残留,构建石英砂、焦炭及曝气焦炭系统的人工湿地,比较填料及强化曝气对DOM代谢的影响,研究结果表明:填充焦炭的反应器处理COD、NH+4^-N、DOC、蛋白质、多糖和UV254的效果明显优于填充石英砂的反应器;表层连续曝气能有效地提高对COD和NH+4^-N的去除效果,平均最优去除率分别为89.58%和51.15%,与未曝气组相比分别平均提高了4.22%和14.79%,COD和NH+4^-N的去除与DOC中HPI组分的降解成相关性;系统表层进行曝气大大提高了系统对TPI-A中溶解性蛋白质的降解,降解率为65.9%,而对多糖中TPI-A组分的降解与未曝气相比无明显差异.

关键词：人工湿地 NH+4^-N COD DOM 曝气

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大叶落地生根对铅锌矿山土壤修复富集特征

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环境科学与技术 2022年第8期45卷 178-184页

作者：黄月群庞荣聪李文菁梁广鸿董堃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 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

该文以大叶落地生根为研究对象,采用盆栽方法研究铅锌对其生长速度的影响以及重金属在不同部位积累的情况。研究结果表明:铅锌对大叶落地生根的株高及根系有毒害作用,使得株高下降、根系变短;当土壤中铅锌浓度增大时,叶片和根系内的铅... 详细信息

该文以大叶落地生根为研究对象,采用盆栽方法研究铅锌对其生长速度的影响以及重金属在不同部位积累的情况。研究结果表明:铅锌对大叶落地生根的株高及根系有毒害作用,使得株高下降、根系变短;当土壤中铅锌浓度增大时,叶片和根系内的铅锌含量显著提高且大叶落地生根体内铅锌元素主要累积在根部;锌重金属污染下的植物提取效率远大于对铅重金属污染的植物提取效率,大叶落地生根对铅锌重金属都有较好富集能力。根据大叶落地生根修复前后土壤进行红外光谱和XRD表征可知,发现修复前后供试土壤均含有Si、O等元素且Zn(OH)_(2)化合物在大叶落地生根修复后的衍射峰消失,上述结果为大叶落地生根在铅锌植物修复中的应用有重要的参考意义。

关键词：大叶落地生根土壤污染重金属植物修复

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氮肥形态对李氏禾富集铜的影响及生理响应

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生态环境学报 2017年第9期26卷 1599-1604页

作者：张存款林华满向甜张学洪陈俊桂林理工大学//广西环境污染控制理论与技术重点实验室广西桂林541004 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

土壤重金属污染是环境和生态领域研究的热点及难点。超富集植物受到土壤各种特性的影响,需要采取强化措施来提高植物修复效率。该文旨在加深对李氏禾(Leersia hexandra Swartz)累积铜的认知,为植物修复铜污染土壤提供理论数据。在土壤... 详细信息

土壤重金属污染是环境和生态领域研究的热点及难点。超富集植物受到土壤各种特性的影响,需要采取强化措施来提高植物修复效率。该文旨在加深对李氏禾(Leersia hexandra Swartz)累积铜的认知,为植物修复铜污染土壤提供理论数据。在土壤中铜污染水平分别为低(100 mg·kg^(-1))、中(300 mg·kg^(-1))、高(500 mg·kg^(-1))时,研究不同氮肥(NH_4)_2SO_4、CO(NH_2)_2、Ca(NO_3)_2、NH_4NO_3处理对超富集植物李氏禾累积铜、植物生长的影响以及生理响应,氮肥按肥土质量比0.3‰以水溶液的形式每周添加1次,李氏禾生长两个月后,收获,进行植株分析。结果表明:在土壤铜污染水平为500 mg·kg^(-1)时,施加Ca(NO_3)_2后李氏禾根、茎、叶中的铜富集量达到最大,分别为6 167.15、1 251.99和975.92 mg·kg^(-1),约为对照处理组的2.5~4.0倍,相对于其他各氮肥处理和对照组差异达显著。在低、中、高Cu污染水平下,施加(NH_4)_2SO_4处理组李氏禾株高均显著高于其他处理组,分别为68.5、65.2和65 cm;CO(NH_2)_2组李氏禾生物量分别为12.75、13.45和11.63 g·10 plants-1;叶绿素质量浓度分别为24.139、22.615、23.752 mg·L^(-1);可溶性蛋白质量分数分别为21.704、23.506和20.940 mg·g^(-1);金属硫蛋白质量分数分别为9 131.06、10 014.02和11 018.04 pg·g-1,均高于其他处理组;而NH_4NO_3处理组李氏禾叶片中丙二醛(MDA)物质的量浓度最少,分别为0.893、0.957和0.859mmol·L^(-1),有效地缓解了铜对李氏禾的损伤。因此,适量施加氮肥可以有效提高李氏禾的生物量以及根、茎、叶各部分铜累积量,增强了李氏禾对铜污染土壤的修复效果。

关键词：铜李氏禾生理响应氮肥形态

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PFAS污染砂土的电阻率特性试验

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地球物理学进展 2023年第4期38卷 1912-1918页

作者：朱银侠刘汉乐杨登波廖统高汪科张楚悦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

PFAS新型污染物是当前环境水文地球物理学的研究热点,但其电阻率特性尚未清楚.为了探究PFAS溶液电特性及砂样含水溶液饱和度与溶液浓度对PFAS污染砂土电阻率的影响.本研究以PFOA为PFAS污染物的代表,设置不同浓度PFOA溶液并改变砂样盒的... 详细信息

PFAS新型污染物是当前环境水文地球物理学的研究热点,但其电阻率特性尚未清楚.为了探究PFAS溶液电特性及砂样含水溶液饱和度与溶液浓度对PFAS污染砂土电阻率的影响.本研究以PFOA为PFAS污染物的代表,设置不同浓度PFOA溶液并改变砂样盒的含水溶液饱和度,利用高密度电法仪监测砂样盒进行电阻率试验,结果表明:(1)砂样被PFOA溶液饱和的过程中,砂样电阻率随着砂样含水溶液饱和度的增大逐渐减小,砂样完全饱和时砂样电阻率值降到最低.对两者之间的关系均可用Archie公式较好拟合,拟合结果的相关系数R2均接近1.(2)在砂样被PFOA溶液完全饱和的状态下,砂样电阻率值会受PFOA溶液浓度的影响.砂样电阻率随溶质浓度的增大呈现幂函数关系的下降,幂函数拟合的相关系数R2值为0.8977,拟合效果较好.(3)在砂样饱和与非饱和过程试验中,砂样电阻率值会随着介质含水溶液饱和度的改变呈相应的动态变化.对于砂样电阻率与介质含水溶液饱和度的关系曲线可以用Archie公式很好的拟合,相关系数R2为0.9980.本研究获取了砂样被PFOA溶液饱和过程中的电阻率数据,并得到了砂样电阻率与多孔介质含水溶液饱和度及溶液浓度之间的关系曲线,为将电阻率数据转换为定量的污染物浓度奠定了基础,具有一定的实际应用价值.

关键词：砂土介质全氟辛烷酸电阻率特性含水溶液饱和度

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融合电阻率成像法及图像法的DNAPL污染过程研究

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地球物理学进展 2021年第5期36卷 2185-2190页

作者：李培华刘汉乐侯森戈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

本文应用图像法和电阻率成像法(ERT)监测二维模型中DNAPL在饱和非均质多孔介质中的运移分布特征,研究DNAPL在实际环境条件下的运移机理与分布特征.图像法是利用数码相机对污染物注入过程进行实时拍摄,以提供一个直观的角度以观察二维模... 详细信息

本文应用图像法和电阻率成像法(ERT)监测二维模型中DNAPL在饱和非均质多孔介质中的运移分布特征,研究DNAPL在实际环境条件下的运移机理与分布特征.图像法是利用数码相机对污染物注入过程进行实时拍摄,以提供一个直观的角度以观察二维模型里多孔介质中DNAPL运移状态,与此同时利用ERT对模型中的电阻率变化进行监测,并导出数据到Surfer软件中绘制成电阻率分布图像.将两种方法的结果图进行对比分析,采用图像法验证ERT的数据结果,结果表明,DNAPL的运移、扩散方向会倾向于介质松散的位置,在黏土裂隙分布区域产生运移速度更快的优势运移通道;在DNAPL的重分布过程中,DNAPL的运移主要受重力作用的影响,污染区域下移,污染区域的DNAPL含量减小,电阻率相对值减小.ERT的监测结果基本可以反映DNAPL在多孔介质中运移和分布,但是局部污染区域监测受到限制,说明ERT分辨率需要进一步提高.本文融合两种方法进行污染物运移监测,实验结果对于理解DNAPL的运移机理与分布特性,以及确定污染范围和污染程度方面具有重要意义.

关键词：饱和多孔介质黏土透镜体重非水相液体污染图像法电阻率成像法

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