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 500-507页

作者：汪诺刀禹覃星雨孙德智刘新颖北京林业大学环境科学与工程学院北京市水体污染源控制技术重点实验室北京100083

从处理含高碳、氮浓度废水的反应器中筛选出一株耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌WN1,通过菌落形态以及16S rDNA分析鉴定为谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum.对该菌在初始氨氮浓度分别为500,1000,1500,2000,2500,3000mg/L的生长... 详细信息

从处理含高碳、氮浓度废水的反应器中筛选出一株耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌WN1,通过菌落形态以及16S rDNA分析鉴定为谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum.对该菌在初始氨氮浓度分别为500,1000,1500,2000,2500,3000mg/L的生长及代谢特性进行研究.结果表明,菌株WN1在氨氮浓度高达3000mg/L,对应游离氨浓度为590.2mg/L时仍能较好生长(48h,OD_(600)=3.264).随着初始氨氮浓度由500提升至3000mg/L,菌株WN1的最大氨氮转化速率R_(m)由15.93增加至43.29mg/(L·h).同时,反应过程中氨氮和COD的平均转化速率分别为7.06~9.36mg/(L·h)和95.63~199.13mg/(L·h).进一步,采用Haldane模型拟合不同初始氨氮浓度下菌株的生长及基质降解特性(R^(2)=0.99),菌株WN1的最大比生长速率、最大氨氮比降解速率和最大COD比降解速率分别为0.36h^(-1)、6.45gN/(gDCW·d),122.85gCOD/(gDCW·d).菌株WN1的氨氮抑制常数Ki为3749.49mg/L,比其它自养或异养的氨氧化菌对高浓度氨氮具有更强的抗抑制能力,结果表明,菌株WN1在处理高浓度含氮有机废水中具有很好的应用前景.

关键词：异养硝化-好氧反硝化动力学高氨氮游离氨比降解速率

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金属原子表面修饰TiO_(2)光电催化CO_(2)与NO_(2)^(-)共还原合成尿素

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化学学报 2025年第3期83卷 247-255页

作者：王瑛琦常嘉怡李敏梁红李知恒谢文富王强北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083

采用温和的光电催化技术将大气中CO_(2)与水体污染物NO_(2)^(-)共还原合成高附加值化学品尿素是实现减污降碳目标的有效途径之一.然而该反应为双底物分子参与的12电子共还原反应,反应难度较大、路径复杂、对催化剂要求较高,目前针对该... 详细信息

采用温和的光电催化技术将大气中CO_(2)与水体污染物NO_(2)^(-)共还原合成高附加值化学品尿素是实现减污降碳目标的有效途径之一.然而该反应为双底物分子参与的12电子共还原反应,反应难度较大、路径复杂、对催化剂要求较高,目前针对该反应还鲜有报道.本工作采用水热法结合光沉积法制备了Ru、Cu、Zn金属原子表面修饰的TiO_(2)催化材料,并研究了其光电催化CO_(2)与NO_(2)^(-)共还原合成尿素的性能.实验结果表明:5%(w)修饰的Ru-TiO_(2)在-0.1V(***)、光照2h条件下,尿素产率为50.58μmol·g^(-1)·h^(-1),法拉第效率(FE)为16.66%,是TiO_(2)的1.65倍.紫外可见漫反射光谱(DRS)和电化学阻抗谱(EIS)表明TiO_(2)材料表面修饰的Ru原子能够有效地提高材料的光吸收、电荷分离和迁移性能.光生电子从TiO_(2)转移到Ru原子位点,参与C—N偶联反应.本工作为光电催化尿素合成体系中的高效催化剂设计提供理论指导,为实现减污降碳提供新的思路和途径.

关键词：二氧化钛光电催化二氧化碳亚硝酸根尿素

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农村生活污水传统处理与源分离处理碳排放比较

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环境科学 2024年第8期45卷 4648-4655页

作者：曹睿封莉杜子文张立秋北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083

基于生活污水碳排放核算方法,结合农村生活污水处理现状,对单户、联户和纳管这3种情景下的传统方案和源分离方案碳排放进行核算.结果表明,单户、联户和纳管传统方案的净碳排放量(以CO_(2)计)分别为1.21、3.37和2.69 kg·m^(-3),单... 详细信息

基于生活污水碳排放核算方法,结合农村生活污水处理现状,对单户、联户和纳管这3种情景下的传统方案和源分离方案碳排放进行核算.结果表明,单户、联户和纳管传统方案的净碳排放量(以CO_(2)计)分别为1.21、3.37和2.69 kg·m^(-3),单户、联户和纳管源分离方案的净碳排放量(以CO_(2)计)分别为-0.50、-0.04和-0.54 kg·m^(-3),均实现了零碳排放甚至是负碳排放,3种情景下源分离方案的直接碳排放与间接碳排放量均低于传统方案.源分离方案中的碳补偿措施主要来源于储存处理后的尿液土地利用.通过从源头对黑水与灰水进行分离,源分离方案实现了黑水中高浓度污染物的资源化利用,减少排放的同时产生了可观的碳补偿.因此,应大力推广农村生活污水源分离处理,提升农村生活污水资源化利用率,实现农村生活污水处理绿色低碳发展.

关键词：农村生活污水源分离碳排放核算碳补偿土地利用

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高校碳排放核算与分析:以北京A高校为例

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环境科学 2024年第4期45卷 1907-1916页

作者：曹睿封莉张立秋北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控与生态修复技术北京高校工程研究中心北京100083

在双碳背景下,我国各行业正积极核算自身碳排放,以有效应对气候变化,大学校园也应积极参与其中.以北京A高校为例,采用排放因子法和理论计算法核算了2021年其校园碳排放量.结果表明,A高校净碳排放量(以CO_(2)计,下同)为43 249.04 t,人均... 详细信息

在双碳背景下,我国各行业正积极核算自身碳排放,以有效应对气候变化,大学校园也应积极参与其中.以北京A高校为例,采用排放因子法和理论计算法核算了2021年其校园碳排放量.结果表明,A高校净碳排放量(以CO_(2)计,下同)为43 249.04 t,人均碳排放量为1.52 t.电力、通勤与差旅、热力、天然气和食物是碳排放的主要来源.热力和天然气的碳排放与月份密切相关,而电力碳排放在不同的功能区和月份都有所不同.食物的碳排放与饮食结构有关,而污水和垃圾处理的碳排放则与处理过程有关.使用蒙特卡洛模拟法讨论了碳排放清单的不确定性,发现碳排放总量的不确定性在-13.61%~26.08%之间.尽管计算结果相对科学可靠,但通勤和差旅、电力、天然气和食品是主要的不确定性来源.总体来说,研究结果为校园和其他复杂系统的碳排放核算和不确定性计算提供了参考.

关键词：高校排放因子法理论计算法碳排放计算碳吸收不确定性

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VOCs氧化整体式催化剂研究进展

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科学通报 2024年第16期69卷 2185-2202页

作者：张悦高艳珊黎哲桂蓉蓉王强北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学林木资源高效生产全国重点实验室北京100083

挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)对人类健康和生态环境具有严重危害,催化氧化是一种目前能够有效去除VOCs的技术.为了满足工业应用,开发适宜的整体式催化剂为该领域的研究重点之一.其中,开发合适的载体基底以及提高... 详细信息

挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)对人类健康和生态环境具有严重危害,催化氧化是一种目前能够有效去除VOCs的技术.为了满足工业应用,开发适宜的整体式催化剂为该领域的研究重点之一.其中,开发合适的载体基底以及提高活性组分在载体表面的锚固力是制备高催化活性和高稳定性VOCs氧化整体式催化剂的关键点.本文重点讨论了VOCs氧化整体式催化剂的载体及活性组分类型、制备方法以及新型耦合催化技术,详细介绍了不同的载体、活性组分与制备方法对催化剂活性的影响,阐述了新型能量供应方式的优势及耦合技术之间的协同促进作用.最后,对VOCs氧化整体式催化剂的研究前景进行了展望,以期为未来VOCs氧化整体式催化剂的设计与节能高效催化技术的发展及其工业化应用提供基础与参考.

关键词： VOCs催化氧化整体式催化剂载体活性组分制备方法耦合催化技术

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抽屉式生态滤池处理农村灰水的效能及微生物群落特征分析

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环境工程学报 2025年第3期19卷 614-623页

作者：李引李莹莹张立秋韩绮高鹏封莉北京林业大学环境科学与工程学院北京100083 北京林业大学北京市水体污染源控制技术重点实验室北京100083

以农村灰水为研究对象,对传统生态滤池进行模块化设计,构建抽屉式生态滤池(drawer-type ecological filter,DEF),考察其对化学需氧量(COD)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和阴离子表面活性剂(LAS)的去除效果,重点研究了水力... 详细信息

以农村灰水为研究对象,对传统生态滤池进行模块化设计,构建抽屉式生态滤池(drawer-type ecological filter,DEF),考察其对化学需氧量(COD)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和阴离子表面活性剂(LAS)的去除效果,重点研究了水力负荷和碳氮比对灰水处理效果的影响以及滤池不同层内微生物群落结构特征。结果表明,随着水力负荷和碳氮比的提升,COD的去除率先上升后下降,NH_(4)^(+)-N的去除率随碳氮比的增加下降。在水力负荷为2.625 m^(3)·(m^(2)·d)^(−1)且碳氮比为11时,COD的去除率最高,而在水力负荷为1.875 m^(3)·(m^(2)·d)^(−1)时,NH_(4)^(+)-N的去除率达到最高。然而,在水力负荷相同的情况下,NH_(4)^(+)-N的去除率随碳氮比的增加下降。在水力负荷为1.875 m^(3)·(m^(2)·d)^(−1)和碳氮比为11的最佳工艺条件下种植菖蒲,DEF对COD、NH_(4)^(+)-N、TN、TP和LAS的去除率分别达到了89.92%、89.37%、57.93%、43.11%和72.27%。对滤池不同层的微生物组成进行高通量测序分析,发现池内不同层微生物种类丰富,系统中优势菌门以Proteobacteria、Bacteroidota等为主,优势菌属以Rhodanobacter、Defluviicoccus为主,表明DEF能有效去除有机物和氮磷;属水平上微生物在DEF各层填料间存在差异,可实现污染物分层降解,从而高效处理农村灰水。

关键词：农村污水抽屉式生态滤池水力负荷碳氮比微生物群落

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植物多酚功能化调控磁性材料磁絮凝高岭土悬浊液

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中国环境科学 2023年第12期43卷 6435-6444页

作者：刘闯杜思聪程鹏梁文艳北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083

天然植物多酚(PP)作为功能化调控配体,通过原位自组装制备了Fe_(3)O_(4)@PP磁性复合材料,用于高岭土悬浊液的磁絮凝.采用SEM观察了Fe_(3)O_(4)@PP的形貌;研究了Ca^(2+)离子、碱度和腐殖酸浓度对Fe_(3)O_(4)@PP絮凝性能的影响.采用光学... 详细信息

天然植物多酚(PP)作为功能化调控配体,通过原位自组装制备了Fe_(3)O_(4)@PP磁性复合材料,用于高岭土悬浊液的磁絮凝.采用SEM观察了Fe_(3)O_(4)@PP的形貌;研究了Ca^(2+)离子、碱度和腐殖酸浓度对Fe_(3)O_(4)@PP絮凝性能的影响.采用光学显微镜观察了磁絮体在生长和破碎过程中的形态和结构特征,通过扩展的DLVO理论探究了Fe_(3)O_(4)@PP和高岭土颗粒之间的相互作用机制.结果表明,Fe_(3)O_(4)@PP具有优异分散性、化学稳定性和絮凝性能,可以克服碱度和腐殖酸的干扰,实现96.4%的最大浊度去除效率.磁絮凝过程中,磁絮体会逐渐变得致密,并生成长链状聚集体,具有良好的抵抗破碎能力.相互作用能分析表明,磁力主导了整个絮凝过程,其总相互作用势能和作用范围要比静电力和范德华力高三个数量级.此外,pH值、Ca^(2+)离子浓度和离子种类也对总相互作用能有重要影响.

关键词：磁絮凝 Fe_(3)O_(4) 植物多酚 DLVO模型高岭土颗粒

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碳排放视角下剩余污泥作为污水脱氮碳源的可行性分析

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环境工程学报 2024年第8期18卷 2089-2098页

作者：刘德兰封莉韩绮高鹏张立秋北京林业大学环境科学与工程学院北京100083 北京林业大学北京市水体污染源控制技术重点实验室北京100083

随着碳中和目标的提出,剩余污泥的资源化利用已经成为一个研究热点。为了从碳排放视角分析剩余污泥作为污水脱氮碳源的可行性,本研究以日处理规模为1×10^(4) m^(3)污水为核算对象,构建了一条剩余污泥碱解液作为脱氮碳源的完整工艺... 详细信息

随着碳中和目标的提出,剩余污泥的资源化利用已经成为一个研究热点。为了从碳排放视角分析剩余污泥作为污水脱氮碳源的可行性,本研究以日处理规模为1×10^(4) m^(3)污水为核算对象,构建了一条剩余污泥碱解液作为脱氮碳源的完整工艺路线,即剩余污泥经Na OH碱解预处理-上清液鸟粪石结晶回收磷-短程硝化耦合厌氧氨氧化脱氮-脱氮除磷后上清液作为脱氮碳源利用,对不同剩余污泥回用比情景下的碳排放量进行核算,分析该工艺的可行性。碱解上清液脱氮会消耗部分碳源,因此本文还对比研究了剩余污泥碱解液仅经磷回收后直接用于污水脱氮的工艺路线。结果表明,剩余污泥碱解液用于污水脱氮过程的碳排放量小于外加碳源情形,其运行成本也低于原污水处理工艺。理论上来讲,污泥回用比越高,全程碳排放量越小,在剩余污泥回用比为100%时,剩余污泥碱解液经磷回收后用于污水脱氮产生的碳排放最小,为0.3096 kg·m^(-3),此时处理每万m^(3)污水的运行成本较原工艺节约1222.0~1261.1元。但考虑到可能会有惰性物质在系统中循环累积,故实际最佳回用比还需深入研究确定。本文的研究成果表明,在污水处理过程中将剩余污泥作为脱氮碳源具有可行性。

关键词：剩余污泥污水脱氮碳源碳排放核算

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1990-2022年京津冀地区人类活动净磷输入时空变化及影响因素

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中国环境科学 2025年

作者：贾天娇裴玮王林涛李敏北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心

为探究京津冀地区人类活动净磷输入状况及影响因素，本研究以13个地级市为研究单元，收集1990～2022年相关统计数据及人类活动净磷输入（NAPI）模型参数，探究33年内NAPI的时空特征和各组分变化趋势，并采用冗余分析（RDA）定量揭示不... 详细信息

为探究京津冀地区人类活动净磷输入状况及影响因素，本研究以13个地级市为研究单元，收集1990～2022年相关统计数据及人类活动净磷输入（NAPI）模型参数，探究33年内NAPI的时空特征和各组分变化趋势，并采用冗余分析（RDA）定量揭示不同类型因素对NAPI及其组分的影响.结果表明:（1）京津冀地区NAPI整体呈起伏上升的趋势，1990～2006年上升明显，2006～2022年略有下降，年平均值为1906 kg/(km2·a)，为全国水平的5.6倍，化肥磷输入为最主要输入源，年平均贡献率为54.90%，其次是食品饲料磷输入，年平均贡献率为41.18%; NAPI受地形影响呈现出由南向北逐渐降低的空间分布趋势，邯郸市NAPI值最高，占整个研究区的15.76%，承德市NAPI值最低，占比1.52%.2018～2022年NAPI不确定性范围平均值为-14.81%到14.56%.（2）不同因素对NAPI及其组分的影响大小排序为:土地利用因素>经济因素>社会因素，三类因素共同解释率为81.77%.其中，NAPI及其组分只与林地和草地面积占比呈负相关，与其余影响因素均呈正相关.指标中建设用地面积占比的单独解释率最高，为45.70%，且与食品/饲料磷和非食物磷的正相关性最强，是影响NAPI及其组分的最关键因素.建设用地面积占比的增加往往伴随着强烈的人类活动，如食品消费、洗涤剂使用的增加，因此，建设用地占比对食品/饲料磷与非食物磷的正向影响导致其具有最高的单独解释率.

关键词：人类活动净磷输入量(NAPI) 京津冀地区时空变化影响因素磷

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CH-Al-Cu整体式催化剂催化臭氧氧化环己酮肟废水

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中国给水排水 2025年第1期41卷 25-31页

作者：盛丹娜孙景彤邹金儒耿男男刘永泽北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083

整体式催化剂的制备及其持续运行性能是催化臭氧氧化应用的关键问题。采用蜂窝陶瓷(CH)作为载体、以γ-Al_(2)O_(3)为涂层材料、以铜(Cu)为活性组分制备了CH-Al-Cu整体式催化剂,并调控工艺运行参数对其在连续流催化臭氧氧化过程中的性... 详细信息

整体式催化剂的制备及其持续运行性能是催化臭氧氧化应用的关键问题。采用蜂窝陶瓷(CH)作为载体、以γ-Al_(2)O_(3)为涂层材料、以铜(Cu)为活性组分制备了CH-Al-Cu整体式催化剂,并调控工艺运行参数对其在连续流催化臭氧氧化过程中的性能进行了评价。催化剂表征结果显示,γ-Al_(2)O_(3)涂层使催化剂的比表面积从2.478 m^(2)/g增至21.657 m^(2)/g,Cu元素经过煅烧后主要以CuO形态存在于CH-Al-Cu催化剂表面,含量高达48.40%。CH-Al-Cu在连续流反应器中表现出优异的催化活性,最佳工艺操作参数:进气臭氧浓度为18.6 mg/L、HRT为35 min、催化剂填充在底部且布设2层(40 g),在此条件下对环己酮肟的去除率达95.3%,COD去除率为39.3%,是单独臭氧氧化的3.2倍,催化氧化体系的O/C为1.1,可大大降低臭氧消耗成本。CH-Al-Cu催化剂能够促进臭氧传质和强化·OH产生,且具备良好的循环稳定性和耐磨性。

关键词：催化臭氧氧化整体式催化剂连续流环己酮肟催化剂填充位置 ·OH

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