检索结果-内蒙古大学图书馆

水土保持学报 2024年第4期38卷 312-321,334页

作者：黄光灵王星徐勤学敖利满秦湛博张帅普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 广西壮族自治区水利科学研究院南宁530023

[目的]砾石是影响土壤孔隙和水分入渗的重要因素,明确砾石通过改变哪些土壤孔隙特征进而影响水分入渗具有重要意义。[方法]以西南喀斯特地区砾石含量高的石灰土为研究对象,采用CT扫描和室内一维土柱入渗试验,对比分析2种砾石粒径(2.0~5.... 详细信息

[目的]砾石是影响土壤孔隙和水分入渗的重要因素,明确砾石通过改变哪些土壤孔隙特征进而影响水分入渗具有重要意义。[方法]以西南喀斯特地区砾石含量高的石灰土为研究对象,采用CT扫描和室内一维土柱入渗试验,对比分析2种砾石粒径(2.0~5.0,5.0~12.5 mm)和5种砾石含量(0,10%,20%,30%,40%)条件下的土壤孔隙特征及水分入渗特性,并使用结构方程模型探究土壤孔隙特征与入渗特性之间的耦合关系。[结果](1)含砾石土壤的大孔隙度、孔隙连通率、孔隙形状因子、孔隙表面积和孔隙体积均高于无砾石土壤;且当砾石含量为20%和30%时,孔隙连通率与孔隙形状因子和无砾石土壤之间存在显著性差异(p<0.05);(2)砾石改善土壤入渗性能,粒径为2.0~5.0 mm时,砾石含量从10%到40%的稳定入渗率分别是无砾石土壤的4.02,5.00,2.88,5.14倍,累积入渗量分别是1.67,1.76,2.49,2.39倍;粒径为5.0~12.5 mm时,土壤稳定入渗率分别是无砾石的2.20,2.67,4.78,2.78倍,累积入渗量分别是1.42,1.75,2.46,2.02倍。(3)在结构方程模型中砾石含量与孔隙连通率、孔隙等效直径呈正相关关系,孔隙连通率对稳定入渗率的影响最大,孔隙等效直径对累积入渗量的影响最大。[结论]砾石含量主要通过增加土壤孔隙连通率和孔隙等效直径促进水分入渗,研究结果可为深入认识西南喀斯特地区含砾石土壤的水文过程提供科学依据与理论参考。

关键词：砾石 CT 土壤孔隙入渗结构方程模型

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CO2对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌活性和次生铁矿物形成的影响

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中国环境科学 2024年

作者：黄海涛耿康慧伍贤辉王崇魏彩春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理工大学生态环保现代产业学院

通过摇瓶试验模拟富铁富硫酸盐环境，研究了在0.03%(空气中CO2含量)、3%、6%、9%和12%浓度的CO2条件下对Acidithiobacillus ferrooxidans活性及次生铁矿物形成的影响。我们分析了pH、Fe2+氧化率及氧化速率、总Fe沉淀率以及次生铁矿物矿... 详细信息

通过摇瓶试验模拟富铁富硫酸盐环境，研究了在0.03%(空气中CO2含量)、3%、6%、9%和12%浓度的CO2条件下对Acidithiobacillus ferrooxidans活性及次生铁矿物形成的影响。我们分析了pH、Fe2+氧化率及氧化速率、总Fe沉淀率以及次生铁矿物矿相等相关指标。结果表明，CO2浓度为3%时，菌氧化Fe2+能力最强，72 h时Fe2+氧化率达到100%，试验结束时总Fe沉淀率最高，为42.8%。随着CO2浓度增加，各体系A. ferrooxidans活性受到抑制。不同CO2浓度体系最终获得矿物均为黄铁矾类矿物混合少量施氏矿物。适当提高CO2浓度，有助于提高A. ferrooxidans活性，并促进水解成矿增加矿物产量。本研究为酸性矿山废水的治理提供理论依据。

关键词： CO 嗜酸性氧化亚铁硫杆菌生物氧化次生铁矿物

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TEPA调控AMP-DGDE水溶液相变吸收CO_(2)性能及机理

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环境工程学报 2023年第9期17卷 2983-2992页

作者：刘超王丹梁美贞周小斌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

相变吸收剂在降低CO_(2)捕集能耗方面具有较大优势,但现有吸收剂普遍存在再生性能差的问题。基于2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)的吸收剂再生性能优异,但通常难以发生相变。利用四乙烯五胺(TEPA)作为相变调控剂引入AMP-二乙二醇二甲醚(DGDE... 详细信息

相变吸收剂在降低CO_(2)捕集能耗方面具有较大优势,但现有吸收剂普遍存在再生性能差的问题。基于2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)的吸收剂再生性能优异,但通常难以发生相变。利用四乙烯五胺(TEPA)作为相变调控剂引入AMP-二乙二醇二甲醚(DGDE)水溶液,构建了具有良好再生性能的新型相变吸收剂AMP-DGDE-TEPA。在最佳配比下,AMP-DGDE-TEPA的吸收负荷可达0.88 mol∙mol^(−1),其中97.6%的CO_(2)富集于溶液下层,下层体积仅占总体积51%。经7次吸收-解吸循环,吸收剂的吸收负荷仍能保持0.63 mol∙mol^(−1),再生效率为71.6%。13C核磁共振结果表明,AMP与CO_(2)反应生成易于分解的碳酸氢盐,因而吸收剂具有良好的再生性能;而TEPA的引入可使系统中生成稳定的质子化TEPA和氨基甲酸盐。质子化TEPA和氨基甲酸盐具有高极性,可打破吸收剂原有的均相状态,促使吸收剂发生液-液相变。相比于DGDE,H2O和极性反应产物之间具有更强的相互作用力,这些物质聚集形成CO_(2)富相,而DGDE则单独形成CO_(2)贫相。此外,AMP-DGDE-TEPA的再生显热和潜热仅为0.33和0.43 GJ∙t^(−1)CO_(2),具有良好的节能潜力。该研究结果可为高效低能耗碳捕集材料的制备提供参考。

关键词： CO_(2)捕集相变吸收剂 2-氨基-2-甲基-1-丙醇四乙烯五胺相变机理

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污泥好氧堆肥过程中亲水性组分的光谱和电化学特征

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环境科学研究 2024年第2期37卷 397-406页

作者：常昊宇谭知涵孙晓杰张军邢美燕董滨席北斗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 同济大学环境科学与工程学院上海200092 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012

为了探讨污泥堆肥过程中亲水性组分(hydrophilic fraction,HyI)的结构组成和电子转移能力的变化规律和机理,本研究以污泥堆肥过程中的HyI为研究对象,采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、三维荧光光谱(3D-EEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、二维... 详细信息

为了探讨污泥堆肥过程中亲水性组分(hydrophilic fraction,HyI)的结构组成和电子转移能力的变化规律和机理,本研究以污泥堆肥过程中的HyI为研究对象,采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、三维荧光光谱(3D-EEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、二维相关光谱(2D-COS)和电化学方法,对其结构组成和电子转移能力的变化进行了系统研究.光谱分析显示,随着堆肥的进行,HyI中芳香族化合物含量增加,醌基含量增加,类蛋白物质含量降低,类胡敏酸物质和类富里酸物质含量增加,芳构化程度和腐殖化程度增强.酰胺和多糖类物质在HyI中占据主导地位,HyI中的羧基含量增加,而酚类含量降低.电化学分析显示,在堆肥过程中,HyI的电子供给能力(electron donating capacity,EDC)呈现先增加后减少的趋势;HyI的电子接受能力(electron accepting capacity,EAC)呈现先减少后增加的趋势.总体上,HyI的电子转移能力(electron transfer capacities,ETC)呈现上升的趋势,表明堆肥过程提高了HyI的氧化还原能力.相关性分析显示,HyI分子量越小、硅酸盐和多糖含量越低,越利于HyI给出电子;而HyI羧基含量越高、类胡敏酸物质越多、腐殖化程度越高、芳香性越强,越利于HyI得到电子.研究显示,污泥堆肥过程中HyI的结构组成和电子转移能力发生了显著变化,HyI分子量的降低、功能基团硅酸盐含量的降低和腐殖化程度的升高与HyI的电子转移能力有密切关系.该结果有助于进一步了解污泥堆肥过程中HyI的形成及其氧化还原特性,为发挥其在治理环境污染中的作用提供依据.

关键词：堆肥亲水性组分紫外-可见光谱(UV-Vis) 三维荧光光谱(3D-EEM) 光谱特征电子转移能力

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基于UIO-66金属有机框架在去除重金属方面的研究进展

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化工新型材料 2023年第10期51卷 33-41页

作者：莫贞林台德志张华肖瑜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

就接枝化UIO-66材料用于废水中重金属的去除进行概要总结,列举了UIO-66材料的合成,详细讨论了接枝化UIO-66材料吸附去除重金属之间的相互作用和吸附机制,提出UIO-66材料在水处理领域中的应用挑战和前景。

关键词： UIO-66 接枝吸附重金属作用机制

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岩溶湿地与稻田土壤团聚体细菌群落结构的比较

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环境科学 2022年第8期43卷 4353-4363页

作者：冷蒙靳振江肖筱怡熊丽媛李雪松桂林理工大学环境科学与工程学院桂林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 桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室桂林541004

研究湿地系统中的土地利用变化对土壤团聚体中细菌群落结构的影响,可以为阐明土地利用变化对湿地土壤团聚体稳定性的影响机制提供理论依据.以会仙岩溶湿地和稻田为研究对象,利用高通量测序技术和生态网络分析对土壤团聚体(大团聚体0.25~... 详细信息

研究湿地系统中的土地利用变化对土壤团聚体中细菌群落结构的影响,可以为阐明土地利用变化对湿地土壤团聚体稳定性的影响机制提供理论依据.以会仙岩溶湿地和稻田为研究对象,利用高通量测序技术和生态网络分析对土壤团聚体(大团聚体0.25~2 mm、微团聚体0.053~0.25 mm和粉、黏粒<0.053 mm)细菌群落结构进行研究.结果表明:(1)微团聚体在稻田中占29.64%,显著高于其在天然湿地中的占比(22.20%).(2)门水平上,绿弯菌门在稻田土壤大团聚体、微团聚体和粉、黏粒中的相对丰度分别为7.97%、 8.56%和7.40%,显著高于其在天然湿地这3种粒径团聚体中的相对丰度(4.93%、 4.81%和3.76%);目水平上,厌氧绳菌目在稻田这3种粒径团聚体中的相对丰度分别为2.35%、 3.03%和2.65%,显著高于其在天然湿地这3种粒径团聚体中的相对丰度(0.92%、 0.91%和0.43%).(3)生态网络分析显示,稻田微团聚体和粉、黏粒网络的节点数、边数和平均邻居数均高于天然湿地,并且在这两种组分中网络的平均连通度更大,特征路径长度更短;稻田大团聚体网络具有更长的特征路径长度、更高的模块性.结果表明,天然湿地改变为稻田后,土壤团聚体细菌群落结构改变,稻田微团聚体和粉、黏粒中细菌群落具有更高的物质循环和信息传递的效率,而稻田大团聚体细菌网络紧密性低,模块性高,其细菌群落结构更稳定.

关键词：岩溶湿地稻田土壤团聚体细菌群落生态网络

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岩溶与非岩溶区水稻土团聚体细菌群落结构和功能类群比较

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环境科学 2022年第7期43卷 3865-3875页

作者：肖筱怡靳振江冷蒙李雪松熊丽媛桂林理工大学环境科学与工程学院桂林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 桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室桂林541004

研究岩溶与非岩溶区土壤团聚体中微生物群落结构和功能类群异同,可以为揭示岩溶区土壤有机微生物与团粒结构稳定之间的互作机制提供理论依据.以岩溶与非岩溶稻田的耕层土壤为研究对象,采用湿筛法将团聚体分为大团聚体(0.25~2 mm)、微团... 详细信息

研究岩溶与非岩溶区土壤团聚体中微生物群落结构和功能类群异同,可以为揭示岩溶区土壤有机微生物与团粒结构稳定之间的互作机制提供理论依据.以岩溶与非岩溶稻田的耕层土壤为研究对象,采用湿筛法将团聚体分为大团聚体(0.25~2 mm)、微团聚体(0.053~0.25 mm)和粉、黏粒组分(<0.053 mm),通过高通量测序对土壤团聚体微生物群落结构进行分析,并采用共现网络分析细菌关键类群以及利用FAPROTAX进行功能预测.结果表明,(1)岩溶区大团聚体质量占比为30.94%,团聚体平均质量直径和几何平均直径分别为0.41 mm和0.15 mm,这3个项目均显著高于非岩溶区,表明岩溶区的环境有利于团聚体的形成;(2)岩溶区3个粒径团聚体的酸杆菌门、变形菌门、酸杆菌(Gp3、Gp4和Gp6)和鞘氨醇单胞菌属等相对丰度均高于非岩溶区.岩溶区微团聚体中的绿弯菌门的相对丰度(6.13%)显著高于粉、黏粒组分(2.79%);(3)共现网络分析表明,变形菌门和酸杆菌门为3个粒径团聚体中的关键类群.岩溶区微团聚体中细菌正相关边(65.5%)最高,相互关系多为协同关系;(4)岩溶区土壤3个粒径团聚体中化能异养类菌(15.52%、15.30%和16.89%)和需氧化能异养类菌(14.62%、14.38%和15.97%)为最优势功能类群,且相对丰度均显著高于非岩溶区.岩溶区大团聚体几丁质分解类菌相对丰度(0.46%)显著高于粉、黏粒组分(0.39%).结果表明,岩溶区的土壤环境能提高团聚体稳定性,且岩溶区的3个粒径团聚体中的细菌群落结构、关键类群和功能类群也与非岩溶区的有显著差异.

关键词：岩溶区稻田土壤团聚体细菌群落关键类群功能类群

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桂林会仙湿地表层沉积物对氨氮的吸附特征

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桂林理工大学学报 2023年第1期43卷 108-115页

作者：陈航刘辉利张琴李金城左明波乔政皓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 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桂林541006

为了研究会仙湿地沉积物-水界面氨氮的交换机理,改善会仙湿地水环境质量,分别采集了会仙湿地湖泊、河流、码头等区域8个样点的表层沉积物样品和对应的上覆水体样品,研究了表层沉积物对氨氮吸附的动力学和热力学特征。结果显示,准二级动... 详细信息

为了研究会仙湿地沉积物-水界面氨氮的交换机理,改善会仙湿地水环境质量,分别采集了会仙湿地湖泊、河流、码头等区域8个样点的表层沉积物样品和对应的上覆水体样品,研究了表层沉积物对氨氮吸附的动力学和热力学特征。结果显示,准二级动力学方程能更好地拟合沉积物对氨氮的动力学吸附过程;所有样点沉积物对氨氮的吸附在60 min后基本达到平衡,在30 min内吸附速率最大;沉积物对氨氮的吸附在低浓度(0.4~2.0 mg/L)条件下符合Linear模型,且均出现解吸现象;吸附/解吸平衡浓度(EC_(0))的范围为2.349~3.387 mg/L,沉积物可能作为氮的“源”加重水体的污染。在高浓度(5.0~120.0 mg/L)条件下Langmuir和Freundlich吸附模型均能较好地拟合表层沉积物对氨氮的吸附等温线,Langmuir吸附模型更为符合(R^(2)>0.9300),氨氮的最大吸附量(Q_(max))的范围为388.99~786.10 mg/kg;所有样点沉积物对氨氮的吸附反应平衡常数(K_(L))均大于零,说明会仙湿地沉积物可作为“汇”自发吸附上覆水体中的高浓度氨氮。

关键词：氨氮沉积物吸附会仙湿地

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漓江流域岩溶与非岩溶农业小流域水体硝酸盐源解析

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农业工程学报 2022年第6期38卷 61-71页

作者：吴志强潘林艳代俊峰黄亮亮万祖鹏桂林理工大学环境科学与工程学院桂林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 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

为研究岩溶与非岩溶小流域水循环和氮循环的差异,该研究选取漓江流域青狮潭水库灌区内以农业为主的睦洞岩溶小流域和金龟非岩溶小流域为研究对象,利用水的氢氧同位素和硝酸盐的氮氧同位素结合贝叶斯同位素混合模型(Bayesian Model Stabl... 详细信息

为研究岩溶与非岩溶小流域水循环和氮循环的差异,该研究选取漓江流域青狮潭水库灌区内以农业为主的睦洞岩溶小流域和金龟非岩溶小流域为研究对象,利用水的氢氧同位素和硝酸盐的氮氧同位素结合贝叶斯同位素混合模型(Bayesian Model Stable Isotope Analysis in R,SIAR),对比两个小流域水体硝酸盐的污染源以及迁移过程。结果表明:水体硝酸盐污染的时空分布受流域水文地质及其伴生的地形地貌、土壤特性和土地利用类型的影响,以耕地为主且土壤层分布不连续的睦洞小流域水体硝酸盐的浓度均值(0.19~15.84 mg/L)、水的氢氧同位素(分别为-44.08‰~-19.63‰和-7.24‰~-1.55‰)以及硝酸盐的氮氧同位素(-1.65‰~53.98‰和0.04‰~13.74‰)值域都宽于以林地为主且土壤层相对较深厚的金龟非岩溶小流域;空间分布上,睦洞小流域北部补给区裸露岩溶石山果园下渗的氮肥和中部密集村庄下渗的动物粪便/生活污水在中部构造盆地区分散排泄不畅,造成G4~G7采样点井水的NO_(3)^(¯)浓度均值(11.96~15.84 mg/L)以及氮氧同位素丰度值(分别为0.65‰~28.23‰和2.46‰~14.43‰)偏高;时间尺度上,睦洞小流域碳酸盐岩风化形成的浅薄土壤层持水能力差且渗透性强,导致旱季土壤N和雨季动物粪便/生活污水对水体NO_(3)^(¯)的贡献率小于同季节的金龟小流域。研究结果可为岩溶与非岩溶区水环境治理提供科学依据。

关键词：氮同位素硝酸盐岩溶 SIAR模型

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降雨过程中黄土坡面微地形因子与侵蚀关系研究

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人民长江 2023年第3期54卷 216-223,235页

作者：金鑫刘浩楠周程风宋颖翟婷赵振鑫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

以断续降雨过程中不同阶段的黄土坡面栅格单元地形信息为研究对象,通过12段30 min、60 mm/h雨强的降雨进行模拟降雨试验,对微坡度、微坡向与黄土坡面侵蚀过程、细沟形态演变的相互影响进行研究。研究结果表明:坡面微坡度与微坡向的变化... 详细信息

以断续降雨过程中不同阶段的黄土坡面栅格单元地形信息为研究对象,通过12段30 min、60 mm/h雨强的降雨进行模拟降雨试验,对微坡度、微坡向与黄土坡面侵蚀过程、细沟形态演变的相互影响进行研究。研究结果表明:坡面微坡度与微坡向的变化主要集中在降雨初始阶段(0~30 min),后续阶段(30~360 min)变化幅度较小,微坡度和微坡向变化与坡面时段侵蚀量显著正相关。细沟网络形成后,微坡度<15°区间和45°以上区间栅格占比缓慢上升,且主要产生于细沟内部,细沟内部在发育过程中会产生泥沙堆积的平台和坡度较大的陡坎。细沟的发育过程是细沟内径流的剥蚀和边壁不稳定土体的坍塌共同作用的非均匀发育过程,径流的剥蚀和土体的坍塌互相促进,加速了细沟的发育过程,从而造成了侵蚀量的波动。细沟侵蚀过程中坡面微坡向以坡面坡向为主导,坡面坡向栅格占比在30 min后保持不变,而细沟总表面积逐渐增加,说明微坡向与坡面同向的细沟栅格数增加。细沟会产生有一定宽度的沟底,沟道的横截面由“V”形向“U”形过渡。除北向外,其余微坡向栅格数变化与细沟密度、细沟割裂度、细沟复杂度、细沟累计长度和细沟平均宽度显著相关,微坡向栅格数能够较好地反映坡面细沟形态变化。

关键词：坡面侵蚀微地形因子断续降雨细沟形态

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