检索结果-内蒙古大学图书馆

环境科学 2023年第8期44卷 4468-4478页

作者：阮麟乔梁美娜丁艳梅曹海燕刘崇敏成官文朱义年王敦球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 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

以桑树杆为生物炭原料,制备Fe_(3)O_(4)/桑树杆生物炭(Fe-MBC).通过土壤培养试验,研究不同炭化温度下制备的Fe-MBC对土壤有效态As含量的钝化效果,筛选出钝化效果好的Fe-MBC-800(800℃下炭化制备)并对其进行表征.通过盆栽试验,研究Fe-MBC... 详细信息

以桑树杆为生物炭原料,制备Fe_(3)O_(4)/桑树杆生物炭(Fe-MBC).通过土壤培养试验,研究不同炭化温度下制备的Fe-MBC对土壤有效态As含量的钝化效果,筛选出钝化效果好的Fe-MBC-800(800℃下炭化制备)并对其进行表征.通过盆栽试验,研究Fe-MBC-800添加比例为1%~7%(质量分数)时,其对种植水稻后土壤pH值、土壤电导率(EC)、土壤As形态、水稻生物量和水稻总As含量的影响.结果表明:①Fe-MBC-800成功负载了Fe_(3)O_(4),其主要官能团有C==O双键、O—H键、C—O键和Fe—O键;Fe-MBC-800、MBC-800和Fe_(3)O_(4)的比表面积分别为209.659、517.714和68.025 m^(2)·g^(-1).②添加Fe-MBC-800可提高土壤pH值,降低土壤EC值,提高土壤残渣态As含量,降低土壤水溶态As含量和土壤有效态As含量;土壤中添加7%的Fe-MBC-800后,水溶态As含量和土壤有效态As含量分别降低了81.6%和56.33%.③土壤中Fe-MBC-800的添加比例为5%~7%时,能促进水稻植株的生长,提高水稻生物量,使水稻植株As的累积降低了62.5%~68.75%.

关键词：砷(As) 污染土壤桑树杆生物炭磁性氧化铁盆栽

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基于ERT与图像法的DNAPL入渗和修复过程监测效果对比研究

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中国环境科学 2025年

作者：刘恒刘汉乐曹文翰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

本文以室内二维砂箱DNAPL修复实验为基础，通过图像法和电阻率成像法对DNAPL的变化进行监测，评估电阻率成像法监测的有效性和可行性。结果表明：（1）在DNAPL入渗实验中，电阻率成像法和图像法均能反应出DNAPL入渗以垂向入渗为主，主... 详细信息

本文以室内二维砂箱DNAPL修复实验为基础，通过图像法和电阻率成像法对DNAPL的变化进行监测，评估电阻率成像法监测的有效性和可行性。结果表明：（1）在DNAPL入渗实验中，电阻率成像法和图像法均能反应出DNAPL入渗以垂向入渗为主，主要受重力影响。对两种方法所获得的饱和度进行空间矩分析，发现两种方法的水平质心趋势差距较大，垂向质心位置变化趋势基本一致。（2）在DNAPL的修复实验中，随着SDS溶液的注入，DNAPL污染物中心的相对电阻率值从25 Ω · m降至-10 Ω · m，饱和度从0.42降至0.15。选取砂箱特定位置进行相关性分析，电阻率与饱和度的相关性分别为0.72、0.84和0.92，相关性系数均大于0.6，说明两种监测手段对修复过程的解释具有一致性。（3）通过两种方法对DNAPL入渗和修复过程的监测效果比较，在入渗过程中，图像法的监测效果更好，图像法可以提供高精度的入渗图像，特别是对DNAPL的动态变化有着细致的捕捉能力；在修复过程中，电阻率成像法的效果更好，电阻率成像法可以电阻率成像能够穿透介质，实现对表面活性剂在不同层位和空间中的扩散情况监测，获取宏观分布趋势。

关键词： DNAPL入渗 DNAPL修复图像法电阻率成像法

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复配表面活性剂对DNAPL污染物去除过程的三维电阻率成像

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中国环境科学 2025年

作者：曾志飞刘汉乐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

本研究通过砂柱与三维砂槽实验，结合电阻率成像（ERT），探讨复配表面活性剂溶液（十二烷基硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚）对TCE污染的去除效果与机制。砂柱实验表明，复配表面活性剂溶液的浓度与配比对TCE的去除表现出显著的协同效应... 详细信息

本研究通过砂柱与三维砂槽实验，结合电阻率成像（ERT），探讨复配表面活性剂溶液（十二烷基硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚）对TCE污染的去除效果与机制。砂柱实验表明，复配表面活性剂溶液的浓度与配比对TCE的去除表现出显著的协同效应。当复配比α为0.9时，各浓度混合溶液均表现出最佳的去除效果，其中3.0g/L溶液的电阻率变化百分比最高，达到91.37%，其次为1.5g/L（87.07%）和0.5g/L（81.25%）。电阻率监测显示，TCE的去除主要集中在溶液注入的第1 pv内，此后电阻率趋于平稳，污染物去除过程基本完成。砂槽实验显示，TCE污染区域电阻率差值由初值约60 Ω · m升至120 ～ 140 Ω · m，电阻率差值的变化反映了TCE注入过程中污染物含量的增加；水流注入后，电阻率差值降至30 ～ 60 Ω · m并局部回升至80 ～ 140 Ω · m，反映污染物的稀释与重分布。注入复配表面活性剂（3.0g/L，α=0.9）后，污染区域电阻率差值显著降低至初始电阻率差值范围（约20 ～ 60 Ω · m），去除效果显著。ERT直观揭示了污染物的去除过程，能够实时动态地呈现出污染物在不同纵深和剖面位置的空间分布变化，为污染治理过程提供了可视化、非破坏性、实时性的三维监测手段，展现出其独特的优势。

关键词：复配表面活性剂重非水相液体电阻率成像去除效果

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原料预处理对生物炭特性及污染物去除能力的影响

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功能材料 2025年第4期56卷 4069-4077,4086页

作者：许成涛王敦球白少元义玮刘立恒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 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

由于成本低、环境友好等特点,生物炭被广泛用于水中污染物的去除。但是原始生物炭存在比表面积较小、表面官能团不丰富、吸附量低等不足。因此,如何改善生物炭的性能成为该领域的研究热点之一。综述了原料预处理方式(酸/碱活化、盐浸渍... 详细信息

由于成本低、环境友好等特点,生物炭被广泛用于水中污染物的去除。但是原始生物炭存在比表面积较小、表面官能团不丰富、吸附量低等不足。因此,如何改善生物炭的性能成为该领域的研究热点之一。综述了原料预处理方式(酸/碱活化、盐浸渍、矿物掺杂、纳米碳负载)对生物炭特性(比表面积、孔容、表面官能团等)及污染物(重金属、抗生素和染料)去除能力的影响,阐述了预处理对生物炭去除污染物的强化能力及机理(孔隙填充、离子交换、氢键、静电吸引、π-π相互作用等)。该综述能为生物炭的制备及实际应用提供参考。

关键词：生物炭原料预处理特性重金属有机污染物

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基于电阻率法的饱和砂土中F-53B污染物迁移过程监测

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地球物理学进展 2024年

作者：邵一凡李洁月邵政超周臣宝韦建文熊梓霖朱一凡刘汉乐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

氯化多氟醚磺酸盐（F-53B）作为一种中国独有的全氟和多氟烷基物质（PFAS），因优良的稳定性广泛运用于工业，从而大量释放到环境中，而近年的研究表明，它具有持久污染性和生物毒性，危害到人类生产生活。本文基于电阻率法，以多孔介... 详细信息

氯化多氟醚磺酸盐（F-53B）作为一种中国独有的全氟和多氟烷基物质（PFAS），因优良的稳定性广泛运用于工业，从而大量释放到环境中，而近年的研究表明，它具有持久污染性和生物毒性，危害到人类生产生活。本文基于电阻率法，以多孔介质为研究对象，监测F-53B在饱和均质与非均质介质中的动态迁移过程。结果表明：（1）在实验装置充分饱和污染物时，各介质电阻率值与背景值至少相差60Ω·m，表明电阻率法可以监测F-53B在饱和多孔介质中的动态迁移过程；（2）向粗砂中注入F-53B使其电阻率值从389Ω·m降至285Ω·m，用水冲洗后电阻率值回升至404Ω·m，整体的电阻率变化曲线呈凹字形，与中砂和细砂的变化图像相似，但粉砂的电阻率值则从95Ω·m上升至115Ω·m，整体变化呈先上升再平稳的趋势；（3）将均质与非均质介质对比分析，说明介质的孔隙度和组成成分是影响F-53B在介质中迁移的因素。本实验结果表明F-53B在饱和非均质多孔介质中的迁移过程可被电阻率法有效监测，为后续野外工作的开展提供理论基础。

关键词：饱和砂土全氟和多氟烷基物质氯化多氟醚磺酸盐电阻率法

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间歇通风对污泥好氧堆肥过程中腐殖质电子转移能力的影响

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中国环境科学 2023年第5期43卷 2393-2403页

作者：莫锦韬李军路一鸣张军席北斗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广西环境污染控制理论与技术重点实验室广西桂林541004 中国环境科学研究院北京100012

选取连续通风和间歇通风两种不同的供氧方式进行好氧堆肥,分析污泥堆肥腐殖质富里酸(FA)和胡敏酸(HA)光谱特征和还原容量不同时期的变化.结果表明:与连续通风处理相比,间歇通风处理促进了类蛋白质的分解和类腐殖质的形成,增加了电子转... 详细信息

选取连续通风和间歇通风两种不同的供氧方式进行好氧堆肥,分析污泥堆肥腐殖质富里酸(FA)和胡敏酸(HA)光谱特征和还原容量不同时期的变化.结果表明:与连续通风处理相比,间歇通风处理促进了类蛋白质的分解和类腐殖质的形成,增加了电子转移能力;间歇通风FA的本底还原容量(NRC)、化学还原容量(CRC)提高了194.33,127.97μmol e-/(g C),HA的NRC、CRC提高了168.26,203.81μmol e-/(g C).相关性分析和主成分结果显示,C3、C4是FA电子转移能力主要控制因子,而SUVA254、SUVA280是HA的电子转移能力主要控制因子.

关键词：城市污泥好氧堆肥腐殖质电子转移能力间歇通风

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不同植被恢复措施对锰尾砂库有机碳及其组分影响

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环境工程学报 2024年第9期18卷 2542-2549页

作者：韩庆坤刘杰蒋旭升代德敏陈诗奇王路洋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541006 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541006

探究不同植被恢复措施下锰尾砂有机碳及其组分特征,为锰尾砂库植被恢复措施的选取提供科学依据,于广西桂林某锰尾砂库进行场地试验。本研究以自然植被恢复为对照,设置5种人工植被恢复措施(包括单作:青葙Q、芒草M和长柄山蚂蝗D;以及间作... 详细信息

探究不同植被恢复措施下锰尾砂有机碳及其组分特征,为锰尾砂库植被恢复措施的选取提供科学依据,于广西桂林某锰尾砂库进行场地试验。本研究以自然植被恢复为对照,设置5种人工植被恢复措施(包括单作:青葙Q、芒草M和长柄山蚂蝗D;以及间作:长柄山蚂蝗-青葙DQ和长柄山蚂蝗-芒草DM)。结果显示,1)人工植被恢复后,尾砂中的总有机碳含量相较于CK增加了15.0%~290%。不同处理总有机碳含量表现为DQ>D>Q>DM>M,DQ处理的有机碳含量达6.94 g kg^(−1)。2)植被恢复使尾砂中易氧化有机碳(EOC)增加了46.2%~258%,可溶性有机碳含量(DOC)增加了259%~519%,微生物量碳(MBC)增加了51.4%~459%,惰性有机碳含量(ROC)增加了10.5%~295%。其中,DQ的DOC、MBC和ROC显著高于D和Q(p<0.05)。3)植被恢复导致尾砂碳库管理指数(CPMI)的增加。具体而言,DQ的增加最为显著,其CPMI较CK提高了236%,并且高于D和Q。而DM的CPMI高于M而低于D。4)冗余分析结果表明,全氮和活性钙对有机碳及其组分的解释量分别达88.8%和83.8%,是植被恢复下调控尾砂总有机碳及其组分的关键因子。综上所述,植被恢复能够有效提高尾砂库的有机碳及其组分含量。其中,长柄山蚂蝗和青葙的间作是适宜的锰尾砂库植被恢复措施。与单作相比,采取合理的间作措施可以提高尾砂库的碳固定效率并改善碳库的质量。研究结果可为修复尾砂库固碳功能和改善尾砂库质量提供参考。

关键词：锰尾砂植被恢复有机碳碳组分碳库管理指数

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矿物-有机-磷复合材料对灌溉水中铅镉去除及矿质养分补充

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环境科学学报 2025年第4期45卷 154-171页

作者：林毅陈功宁傅悦心张学洪董梓涵赖才星林华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541006 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541006 桂林理工大学广西生态环保现代产业学院桂林541006

灌溉水和农田土壤中的Pb^(2+)和Cd^(2+)污染以及必需矿质养分的缺乏严重威胁农产品的安全与质量.本研究开发的新型矿物-有机-磷复合材料(M-HA-P),有效解决了这些问题.M-HA-P由改性钾长石、褐煤腐植酸和磷酸二氢钾通过球磨、热活化和水... 详细信息

灌溉水和农田土壤中的Pb^(2+)和Cd^(2+)污染以及必需矿质养分的缺乏严重威胁农产品的安全与质量.本研究开发的新型矿物-有机-磷复合材料(M-HA-P),有效解决了这些问题.M-HA-P由改性钾长石、褐煤腐植酸和磷酸二氢钾通过球磨、热活化和水热合成制备而成.在25℃的单一吸附条件下,M-HA-P对Pb^(2+)和Cd^(2+)的吸附容量分别高达709和133 mg·g^(-1),表现出优异的去除效率.而在复合吸附中,Pb^(2+)和Cd^(2+)在M-HA-P表面的协同作用增强了官能团的络合能力,进一步提升了吸附效率.重金属去除机制主要包括与氢氧化物、磷酸盐、硅酸盐、铝酸盐和硅铝酸盐形成的沉淀,表面官能团(羟基、羧基和醚键)的络合,以及π-Pb^(2+)/π-Cd^(2+)相互作用、静电吸引和离子交换.在单一和复合吸附过程中,重金属离子的存在形式存在显著差异.在灌溉水中,M-HA-P在10 min内对Pb^(2+)和Cd^(2+)的去除率分别高达90.1%和82.4%,并在60 min内K^(+)、Si^(4+)和Mg2+的浓度分别显著增加了597%、8.05%和708%.矿质养分的释放机制主要包括阳离子交换和沉淀-溶解反应.M-HA-P在p H≤0.5时可回收利用,而在p H≥3时,重金属解吸困难,显示出良好的化学稳定性.这项研究不仅为灌溉水中的重金属污染和养分缺乏问题提供了经济且可持续的解决方案,还拓宽了钾长石和褐煤腐植酸在环境和农业修复中的应用前景.

关键词：钾铝硅酸盐矿物褐煤腐植酸重金属矿质养分去除机制

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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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高锰酸钾改性椰壳生物炭对水中Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的去除性能及机制

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环境科学 2023年第6期44卷 3278-3287页

作者：张凤智王敦球曹星沣刘桥京岳甜甜刘立恒桂林理工大学环境科学与工程学院桂林541006 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桂林541006

以高锰酸钾改性商业椰壳生物炭(MCBC)为吸附剂,探讨了它对Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的去除性能及机制.当初始pH和MCBC投加量分别为5和3.0 g·L^(-1)时,Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的去除率均高于99%.Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的去除更符合准二级动力学模型,表明它们... 详细信息

以高锰酸钾改性商业椰壳生物炭(MCBC)为吸附剂,探讨了它对Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的去除性能及机制.当初始pH和MCBC投加量分别为5和3.0 g·L^(-1)时,Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的去除率均高于99%.Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的去除更符合准二级动力学模型,表明它们的去除以化学吸附为主;Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)去除的控速步骤为快速去除阶段,而该阶段的速率取决于液膜扩散和颗粒内扩散(表面扩散).Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)主要通过表面吸附和孔隙填充附着在MCBC上,表面吸附的贡献更大;MCBC对Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的饱和吸附量分别为57.18 mg·g^(-1)和23.29 mg·g^(-1),约为前驱体(椰壳生物炭)的5.74倍和6.97倍.Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的去除是自发的、吸热的,具有较为明显的化学吸附热力学特征.Cd(Ⅱ)通过离子交换、共沉淀、络合反应和阳离子-π相互作用附着在MCBC上;而Ni(Ⅱ)则是通过离子交换、共沉淀、络合反应和氧化还原反应被MCBC去除;其中,共沉淀和络合作用是Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)表面吸附的主要方式,且络合产物中无定形的Mn—O—Cd或Mn—O—Ni的占比可能会较高.研究结果将为商业生物炭在重金属废水处理中的实际应用提供重要的技术支持和理论依据.

关键词：高锰酸钾改性椰壳生物炭(MCBC) Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ) 吸附去除性能及机制

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