检索结果-内蒙古大学图书馆

中国环境科学 2025年第1期45卷 103-112页

作者：高柯玄杨禹柴怡然侯立安北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875

采用共混相转化法构建了一种集成了CBM(gC_(3)N_(4)/BiOBr/MXene)光催化剂和聚偏氟乙烯(PVDF)超滤(UF)膜的光催化膜反应系统.通过调整相转化过程中的CBM添加量优化了膜表面结构与性质,提高了复合膜的亲水性和渗透性.以典型的抗生素类药... 详细信息

采用共混相转化法构建了一种集成了CBM(gC_(3)N_(4)/BiOBr/MXene)光催化剂和聚偏氟乙烯(PVDF)超滤(UF)膜的光催化膜反应系统.通过调整相转化过程中的CBM添加量优化了膜表面结构与性质,提高了复合膜的亲水性和渗透性.以典型的抗生素类药物盐酸四环素(TC-HCl)作为目标污染物,在死端系统中评估了膜的分离和抗污染性能.最优掺杂的PVDF/CBM-0.6膜实现了对TC-HCl高达92%的高效降解,其中活性物种·O_(2)^(-)和h^(+)发挥了主导作用.5次重复使用降解效率仍高于85%,证明其良好的循环稳定性.提出了TC-HCl的13种降解中间体和可能的降解路径,包括羟基化、脱甲基、脱氨、苯开环、和脱酰胺反应.牛血清白蛋白(BSA)的连续运行证实了该系统通过防止膜孔堵塞和污染物粘附展现出对不可逆污染的显著缓解能力,实现了膜的高效自清洁.本研究提出的CBM/PVDF光催化膜具有增强光催化膜反应系统实际应用的潜力.

关键词：膜过滤光催化降解机制膜污染自清洁

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黄河流域城市群土地利用变化与生态风险评价

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中国环境科学 2024年第2期44卷 984-991页

作者：卿希李巍陆中桂北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875

选取黄河流域5个国家级城市群作为研究对象,结合6种土地利用类型回溯1990~2020年的土地利用变化,并采用生态风险指数分析评价区域生态风险及其演化特征.研究发现,过去30年在城市群地区,除耕地外草地减少最为明显,分别减少了16778km^(2)... 详细信息

选取黄河流域5个国家级城市群作为研究对象,结合6种土地利用类型回溯1990~2020年的土地利用变化,并采用生态风险指数分析评价区域生态风险及其演化特征.研究发现,过去30年在城市群地区,除耕地外草地减少最为明显,分别减少了16778km^(2)和7976km^(2),低风险区面积总体占比增加了7.1%且高风险区面积占比基本稳定,生态风险总体状况呈向好态势;但是,几字弯都市圈的高风险区占比增加约5%且相较其它城市群面积最大,作为兰西城市群核心的兰州市高风险区进一步扩大,中原和山东半岛城市群过去10年均有新的中高风险区出现.对此,建议制定并完善黄河流域城市群国土空间差异化管控对策,针对已存在和潜在高风险区开展土地利用和生态风险协同管控,同时进一步加强耕地、草地、林地等的保护和修复.

关键词：黄河流域城市群生态风险土地利用协同管控

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数字经济对黄河流域资源型城市绿色效率的驱动作用

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资源科学 2024年第3期46卷 475-487页

作者：张泽楚李巍北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875

[目的]数字经济有助于促进绿色效率的大幅提升,进而为推动新质生产力发展注入动力。探究资源型城市数字经济对绿色效率的作用机制,对资源型城市打破路径依赖、实现绿色转型和高质量发展具有重要意义。[方法]以黄河流域39座资源型城市为... 详细信息

[目的]数字经济有助于促进绿色效率的大幅提升,进而为推动新质生产力发展注入动力。探究资源型城市数字经济对绿色效率的作用机制,对资源型城市打破路径依赖、实现绿色转型和高质量发展具有重要意义。[方法]以黄河流域39座资源型城市为研究对象,结合城市地理分布、资源类型和发展阶段特征,采用DEA-SBM模型测算20032020年流域内资源型城市的绿色效率值及其动态变化,通过异质性分析、机制分析和非线性分析探究数字经济对绿色效率的驱动作用。[结果]①研究期内黄河流域资源型城市的绿色效率值先上升后趋于稳定,下游城市优于中上游城市,且石油型和再生型城市分别在资源类型和发展阶段类别中最高;②数字经济显著驱动了绿色效率提升。异质性检验表明,数字经济在上游城市、金属型和成熟型城市的作用效果相比中下游和其他类型的城市更显著;③数字经济主要通过绿色技术进步而非产业结构的中介效应来间接驱动绿色效率提升,城市群则对数字经济作用效果发挥正向调节效应;④非线性分析表明资源赋不具有门槛效应,数字经济作用效果在其自身的双重门槛中先增后减,而在年份的双重门槛中均递增,说明最优水平拐点尚未出现。[结论]数字经济有助于提升资源型城市绿色效率,据此建议应在全流域和城市群两个层面制定激励政策。在工业化基础上,利用数字经济这一新兴形态对原有产业进行适时适度地重塑与升级,以协同推进黄河流域资源型城市绿色转型和数字经济发展,并通过实施差异化措施进一步增强数字经济驱动绿色效率的作用效果。

关键词：资源型城市绿色效率数字经济驱动作用黄河流域

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流域尺度污染溯源模拟-优化防控方法:以铜陵市顺安河流域为例

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环境科学 2023年第7期44卷 3835-3845页

作者：刘国王辰陈磊李佳奇张钰晨赵奕欣刘妍琪沈珍瑶北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875

长江经济带发展是我国重要国家战略,但面临着水环境保护难度大、污染来源不清和措施集成度低等问题.针对流域尺度多源污染协同治理面临的方法瓶颈,结合资料调研分析、机制模型模拟和智能算法优化,构建了“污染精准溯源-措施效果评价-措... 详细信息

长江经济带发展是我国重要国家战略,但面临着水环境保护难度大、污染来源不清和措施集成度低等问题.针对流域尺度多源污染协同治理面临的方法瓶颈,结合资料调研分析、机制模型模拟和智能算法优化,构建了“污染精准溯源-措施效果评价-措施整体优化”为主体的流域水环境保护框架,并以安徽省铜陵市顺安河流域为例进行了方案应用.结果表明,新框架可精准量化流域内种植业、农村生活、畜禽养殖、水产养殖、工业废水和生活污水的贡献,并评价多种防控措施及其集成的总体效果;多目标优化蛙跳算法通过系统对比多种方案的成本效益,提供了性价比高的流域多源污染协同治理方案,如通过合理投资可使顺安河流域总氮在丰、平和枯水年分别削减1274.24、855.24和381.96 t·a^(-1),总磷削减321.42、159.80和42.93 t·a^(-1),保障水质达到地表Ⅲ类水质标准.新框架可推广到其他流域,为流域高质量发展背景下的水环境保护提供模式参考.

关键词：长江经济带非点源污染点源污染 SWAT模型多目标优化流域高质量发展

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水生态评价方法研究进展及展望

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湖泊科学 2024年第3期36卷 657-669页

作者：易雨君叶敬吁丁航银森录北京师范大学水环境模拟国家重点实验室北京 100875 北京师范大学水沙教育部重点实验室北京 100875 北京师范大学环境学院北京 100875 北京师范大学环境学院北京 100875

水生态系统是人类赖以生存的基础,近年来气候变化和水资源开发、水体污染、过度捕捞等人类活动导致水生态系统严重受损,水生态系统的保护和修复已成为全球面临的重大挑战.科学合理的水生态评价方法是实现水生态系统稳定、健康和可持续... 详细信息

水生态系统是人类赖以生存的基础,近年来气候变化和水资源开发、水体污染、过度捕捞等人类活动导致水生态系统严重受损,水生态系统的保护和修复已成为全球面临的重大挑战.科学合理的水生态评价方法是实现水生态系统稳定、健康和可持续管理的基本保障,也是目前我国各相关管理部门高度重视的关键问题,多个部门围绕水生态评价展开了积极探索与实践.本文系统回顾了水生态评价方法的发展历程并阐释了水生态评价的内涵,梳理了常用的水生态评价方法,明晰了各方法的基本理念和应用场景,分析了各方法的优点和不足,提出了基于生态完整性的水生态健康评价方法,最后对目前我国水生态评价需进一步完善的工作进行了展望.本文以期与相关领域研究者和管理者在水生态评价理论和方法方面进行探讨,为我国水生态考核工作提供理论支持.

关键词：水生态评价生态完整性生态健康

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基于“陆海统筹”的黄河流域中下游总氮浓度控制目标优化研究

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环境科学学报 2025年

作者：刘月刘瑞民刘海飞夏星辉北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室

控制河流污染入海通量是基于“陆海统筹”进行生态文明建设的核心.由于流域系统的复杂性，要将“陆海统筹”延伸到整个流域，建立基于“陆海统筹”的流域污染浓度控制目标，并从流域整体性出发，采用多目标优化算法对各断面污染控制方... 详细信息

控制河流污染入海通量是基于“陆海统筹”进行生态文明建设的核心.由于流域系统的复杂性，要将“陆海统筹”延伸到整个流域，建立基于“陆海统筹”的流域污染浓度控制目标，并从流域整体性出发，采用多目标优化算法对各断面污染控制方案寻优，形成优化的梯级削减污染负荷的方案.本研究以“陆海统筹”确定的黄河出海口总氮浓度目标为研究对象，以黄河中下游为研究区，建立了黄河中下游梯级断面总氮浓度反推模型，通过递推相邻断面间的总氮负荷关系，确定各支流对黄河入海口的总氮贡献系数，并利用NSGA-III算法对总氮浓度控制目标方案进行优化.结果表明，2025年、2035年和2050年干流主要断面总氮浓度应分别控制在1.50～3.50 mg·L-1（汛期低、非汛期高）、1.50～3.00 mg·L-1和0.50～1.50 mg·L-1以下，支流控制在3.20～7.00、3.00～5.50和0.50～2.50 mg·L-1以下.目标方案具有整体性和梯度性的特点，呈上游低、下游高；干流低、支流高；汛期低、非汛期高的情况.此外，汾河和渭河较高的总氮负荷输入抬高了三门峡的目标值.本研究可为面向“陆海统筹”的流域总氮综合管理提供方法和技术支撑.

关键词：陆海统筹流域复杂系统总氮浓度梯级断面污染浓度反推模型 NSGA-III算法多目标优化

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黄河上中游浮游植物群落构建机制及驱动因素

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中国科学:技术科学 2025年

作者：易美玲徐双李阳北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室

浮游植物群落是河流生态系统中重要的初级生产者,了解其结构特征及群落构建机制对于掌握水生态健康状况及演变规律具有重要意义.黄河作为我国典型的多沙河流,其浮游植物群落构建及驱动机制尚不明晰.本研究于2022年夏季（7～8月）在黄河... 详细信息

浮游植物群落是河流生态系统中重要的初级生产者,了解其结构特征及群落构建机制对于掌握水生态健康状况及演变规律具有重要意义.黄河作为我国典型的多沙河流,其浮游植物群落构建及驱动机制尚不明晰.本研究于2022年夏季（7～8月）在黄河上中游典型水库库区及自然河道选取21个采样断面,探讨浮游植物群落结构特征,明确其群落构建机制及关键驱动因子.结果表明,黄河上中游共鉴定浮游植物7门35属53种,以硅藻门和绿藻门为优势门类.浮游植物密度及生物量变化范围分别为8.64×10～5～1.95×10～7cells L-1和0.57～9.93 mg L-1,在水库库区呈现从库尾到库首逐渐增加的趋势.以生态位分化为代表的确定性过程主导着浮游植物群落的构建过程,环境因子对浮游植物群落变化的解释率最大（16%）.浮游植物群落Bray-Curtis相异度存在着显著的环境衰减和地理距离衰减,水库库区地理距离衰减比自然河道更加显著.总悬浮泥沙浓度和总磷为影响黄河上中游浮游植物组成的关键因素,总磷、总溶解性固体物质和海拔为影响自然河道中浮游植物群落多样性的环境因子.本研究深化对多沙河流中浮游植物群落演替的认识,揭示黄河不同水体浮游植物群落生物地理格局及构建机制.

关键词：黄河流域浮游植物水库群落构建地理衰减

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城镇建成区内涝和非点源污染联合风险评价方法

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水科学进展 2023年第1期34卷 76-87页

作者：陈磊周雪辉余宇郭晨茜张潇月沈珍瑶北京师范大学水环境模拟国家重点实验室北京100875 清华大学环境学院北京100084

城镇建成区普遍面临内涝和非点源污染的问题,且二者均与降雨径流过程关系密切,形成风险叠加。为系统评价城镇建成区的内涝和非点源污染风险,基于建立的水量-水质联合风险评价指标、Copula联合分布函数和SWMM-InfoWorks ICM耦合模型,提... 详细信息

城镇建成区普遍面临内涝和非点源污染的问题,且二者均与降雨径流过程关系密切,形成风险叠加。为系统评价城镇建成区的内涝和非点源污染风险,基于建立的水量-水质联合风险评价指标、Copula联合分布函数和SWMM-InfoWorks ICM耦合模型,提出水量-水质联合风险评价方法,以北京某高校为研究区,对2种灰绿情境进行对比分析。结果表明:与基准情境相比,建成区在改造情境下内涝控制弹性、径流控制弹性和水质控制弹性平均值分别从0.55、0.90和0.76提升到0.63、0.95和0.80,风险程度下降但仍存在内涝和水质超标情况;两情境下水质弹性值概率密度分布均存在极值点,造成这一极值点的主要原因是对于悬浮物控制能力的降低;多场次降雨事件中,水量和水质高-低风险边界事件重现期分别由2.21 a和1.60 a提升至4.59 a和1.81 a,风险概率降低;灰绿改造后水量控制能力升高而水质控制能力下降,表明水量-水质联合调控至关重要。

关键词：水量水质风险评价非点源污染城市内涝弹性指标

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基于PLUS模型的典型农牧交错带土地利用驱动力分析与多情景模拟

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水土保持研究 2025年第1期32卷 368-378页

作者：张启扬刘仁志栾朝旭北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875

[目的]实现农牧交错带地区破碎化土地利用变化的精准预测,为农牧交错带土地利用预测与结构调整提供重要工具。[方法]研究针对性构建了农牧交错带土地利用模拟方法(APE-PLUS),引入土地扩张分析策略(LEAS)、基于多类型随机斑块种子的CA模... 详细信息

[目的]实现农牧交错带地区破碎化土地利用变化的精准预测,为农牧交错带土地利用预测与结构调整提供重要工具。[方法]研究针对性构建了农牧交错带土地利用模拟方法(APE-PLUS),引入土地扩张分析策略(LEAS)、基于多类型随机斑块种子的CA模型(CARS)、Markov模型和土地利用情景设计,解决农牧交错带土地利用模拟中斑块零散、景观破碎、变化机制复杂的问题。采用二调、三调土地利用数据,分析了2014-2020年土地利用变化及其驱动力,模拟了2032年科左后旗自然增长、生态优先、耕地保护和可持续发展情景下的土地利用格局。[结果](1)农牧交错带土地利用模拟方法(APE-PLUS)精度较高,Kappa系数为0.87,总体精度达到0.92;(2)科左后旗2014-2020年土地利用变化显著,全旗47.85%的土地类型发生改变,14.65%的土地由耕地转变为草地,DEM和水资源是这一时期土地利用变化的主要驱动力;(3)2032年多情景预测中,可持续发展情景耕地面积增长1.31%,林地和草地分别减少了0.77%和1.72%,其他用地面积减小28.4%,相比于其他3种情景,土地利用数量结构与空间格局更合理。此情景有助于减缓耕地扩张趋势和草地缩减趋势,有效控制水土流失、土壤沙化问题,提高生态保护与经济发展的协调程度。[结论]农牧交错带土地利用模拟方法(APE-PLUS)对科左后旗的土地利用具有较高的模拟精度,可以对农牧交错带斑块级的土地利用变化进行高精度的预测。

关键词：土地利用变化农牧交错带 PLUS模型科尔沁左翼后旗驱动因子

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MoS_(2)及其改性膜去除水中重金属及核素研究进展

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应用化学 2024年第2期41卷 230-242页

作者：张彦君杨禹侯立安北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875

近年来,由于工业、核电及其相关产业的快速发展,水中重金属及核素污染不能忽视,水体安全保障成为全球关注的重要问题。二硫化钼(MoS_(2))纳米材料在杀菌、储氢和水净化等领域备受关注,膜技术由于操作简单、效率高等优点成为去除水中重... 详细信息

近年来,由于工业、核电及其相关产业的快速发展,水中重金属及核素污染不能忽视,水体安全保障成为全球关注的重要问题。二硫化钼(MoS_(2))纳米材料在杀菌、储氢和水净化等领域备受关注,膜技术由于操作简单、效率高等优点成为去除水中重金属及核素的选择之一。本文综述了近5年来MoS_(2)基纳米材料及膜材料在去除水中重金属及核素的研究进展,重点介绍了MoS_(2)合成与改性的主要方法、MoS_(2)去除重金属及核素过程中的主要影响因素及作用机理、MoS_(2)改性膜制备及膜技术去除水中重金属及核素的前沿研究等,旨在高效去除重金属和核素。

关键词： MoS_(2) 膜重金属核素水处理

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