检索结果-内蒙古大学图书馆

环境科学 2025年第4期46卷 2250-2262页

作者：陈昊达高赛王琳静赵波卢梦淇宋圆梦崔建升张璐璐河北科技大学环境科学与工程学院石家庄050018 河北省污染防治生物技术实验室石家庄050018

随着抗生素在医疗和农业中的广泛使用,环境中抗生素抗性基因(ARGs)的扩散已严重威胁生态平衡和人类健康,特别是其在促进多重抗药性病原体的兴起中所起的作用.河流环境作为ARGs和与之紧密相关的可移动遗传元件(MGEs)的主要传播途径,其研... 详细信息

随着抗生素在医疗和农业中的广泛使用,环境中抗生素抗性基因(ARGs)的扩散已严重威胁生态平衡和人类健康,特别是其在促进多重抗药性病原体的兴起中所起的作用.河流环境作为ARGs和与之紧密相关的可移动遗传元件(MGEs)的主要传播途径,其研究意义重大.MGEs通过促进ARGs在细菌群体中的水平转移,加剧了抗性基因的扩散.尽管已有研究探讨了MGEs与ARGs之间的相互作用,但关于河流中MGEs的时空分布差异及其驱动因素的研究仍相对不足.因此,选取石家庄内2条郊区河流(共6个采样点)和3条城市河流(共9个采样点)作为研究对象,于2020年12月及2021年4月分别采集沉积物样本.通过运用宏基因组测序技术,深入比较和分析了城市与郊区河流沉积物中MGEs的时空分布特征及其影响因素.结果表明:①12月在城市和郊区河流中分别检出1738种(60572 RPKM)和1604种MGEs(26916 RPKM);4月在城市和郊区河流中分别检出1790种(74354 RPKM)和1631种MGEs(32062 RPKM);②城市河流MGEs种类和丰度>郊区河流MGEs种类和丰度,4月MGEs种类和丰度>12月MGEs种类和丰度;③在石家庄城市和郊区河流沉积物中ISPa38、IS26和tnpA是河流间差异最显著的典型MGEs;④PCoA和NMDS分析显示城市和郊区河流中MGEs均存在显著时空差异;⑤相关分析和共现结果表明,城市河流中MGEs丰度主要与抗生素浓度、工业企业、污水处理厂、总人口、畜牧业和水产养殖呈现显著正相关;郊区河流中MGEs丰度主要与抗生素浓度、畜牧业、水产养殖和总人口呈现显著正相关.总体而言,通过比较城市和郊区河流中MGEs的时空异质性,识别城市和郊区河流中MGEs的主要驱动因素,可为后续不同河流中抗生素抗性风险管控提供数据支撑.

关键词：可移动遗传元件(MGEs) 时空分布宏基因组城市河流郊区河流社会经济因子

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夏秋季节石家庄南郊大气颗粒物PM_(2.5)和PM_(10)中微塑料的赋存特征

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环境科学学报 2025年第3期45卷 13-22页

作者：李双江周建文叶彤程天伟杨窈崔建升王立新河北科技大学环境科学与工程学院石家庄050018 河北省污染防治生物技术重点实验室石家庄050018

微塑料作为典型的新污染物广泛存在于大气、水体和土壤环境介质中,会对人体健康构成潜在威胁.其中,呼吸道吸入是人类接触微塑料的主要途径之一,目前对大气中微塑料的研究多集中在大气沉降物,而较少关注可吸入颗粒物PM_(2.5)和PM_(10)中... 详细信息

微塑料作为典型的新污染物广泛存在于大气、水体和土壤环境介质中,会对人体健康构成潜在威胁.其中,呼吸道吸入是人类接触微塑料的主要途径之一,目前对大气中微塑料的研究多集中在大气沉降物,而较少关注可吸入颗粒物PM_(2.5)和PM_(10)中微塑料的季节分布特征.本研究以石家庄南郊为例,探究了夏、秋季节大气PM_(2.5)和PM_(10)中微塑料形状、尺寸、丰度和种类的区别以及微塑料丰度与气象条件之间的关系.结果表明:①夏、秋季节石家庄南郊颗粒物样品中微塑料普遍存在,微塑料多为碎片状(90.2%~94.34%),少部分呈纤维状(5.7%~9.8%);②夏季和秋季PM_(2.5)中微塑料的丰度范围分别为2.62~10.21 N·m^(-3)和4.04~10.05 N·m^(-3),PM_(10)中微塑料的丰度范围分别为3.54~13.07 N·m^(-3)和4.37~13.25 N·m^(-3).相对于夏季,秋季PM_(2.5)和PM_(10)样品中的微塑料丰度分别显著提高了6.06%和14.98%;③夏、秋季节共鉴定出6种微塑料,分别为聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)和聚氯乙烯(PVC);④微塑料丰度与PM_(2.5)、PM_(10)浓度之间存在显著的正相关关系,与温度和风级之间呈显著的负相关性.本研究可为PM_(2.5)和PM_(10)作为微塑料载体提供数据支撑,同时也为石家庄大气中微塑料暴露健康风险研究提供参考.

关键词：微塑料 PM_(2.5) PM_(10) 季节变化赋存特征石家庄

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Sn基双配体金属有机骨架光催化性能与机理研究

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现代化工 2025年第1期45卷 178-183页

作者：杨智程岳琳王梦菲廉静罗晓刘艳芳河北科技大学环境科学与工程学院河北省污染防治生物技术重点实验室河北石家庄050000

以对苯二甲酸(PTA)和二甲基咪唑(2-MI)为竞争配体,采用溶剂热法制备了新型Sn基双配体金属有机骨架光催化剂(Sn-PTA-MI)。利用XRD、SEM、FT-IR、DRS和电化学测试对制备的光催化剂进行形貌、结构表征以及能带分析。以阳离子型染料罗丹明B(... 详细信息

以对苯二甲酸(PTA)和二甲基咪唑(2-MI)为竞争配体,采用溶剂热法制备了新型Sn基双配体金属有机骨架光催化剂(Sn-PTA-MI)。利用XRD、SEM、FT-IR、DRS和电化学测试对制备的光催化剂进行形貌、结构表征以及能带分析。以阳离子型染料罗丹明B(Rh B)为目标污染物,考察了不同因素对光催化剂活性的影响。结果表明,当PTA和2-MI的投加摩尔比为2∶3、催化剂投加质量浓度为1.50 g/L时,光催化40 min后Rh B的去除率达到99%以上,并且反应受pH影响较小。参与催化降解反应的主要活性组分为·O_(2)^(-),其次是h^(+)。

关键词：光催化染料废水双配体金属有机骨架罗丹明B

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基于密度泛函理论的微气泡臭氧化诺氟沙星降解途径与毒性评估

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环境化学 2025年第1期44卷 288-298页

作者：张静于倩丁亮亮刘春闫晨旭牛建瑞张瑞娜河北科技大学环境科学与工程学院河北省污染防治生物技术重点实验室石家庄050018

诺氟沙星(Norfloxacin,NOF)为第三代喹诺酮类抗菌药被广泛应用,易在环境中积累,威胁人类健康和环境安全.本研究采用Gaussian与Toxicity Estimation Software Tool(T.E.S.T.)软件预测在微气泡臭氧化(MB/O_(3))体系中NOF的降解途径与降解... 详细信息

诺氟沙星(Norfloxacin,NOF)为第三代喹诺酮类抗菌药被广泛应用,易在环境中积累,威胁人类健康和环境安全.本研究采用Gaussian与Toxicity Estimation Software Tool(T.E.S.T.)软件预测在微气泡臭氧化(MB/O_(3))体系中NOF的降解途径与降解产物的生态毒性.结果表明,MB/O_(3)体系中的羟基自由基等活性氧物质易对NOF分子结构上键级较小、平均局部离子化能较低以及简缩Fukui函数较高的反应位点进行攻击;液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)分析结果结合模型计算推测,MB/O_(3)处理NOF降解途径包括:脱氟反应、哌嗪环转化、羟基取代反应和喹诺酮环氧化;利用T.E.S.T.软件评估NOF及降解产物的毒性,发现NOF对口服大鼠、胖头鱼、水蚤均存在负面影响,具有发育毒性,无致突变性,且降解过程中可能会产生比NOF毒性大的产物.本研究采用模型预测NOF降解途径与生态毒性的方法便捷有效,可为MB/O_(3)体系降解复杂有机分子的降解途径和生态毒性研究提供理论依据.

关键词：诺氟沙星 Gaussian T.E.S.T. 降解途径生态毒性.

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典型北方城市水系不同区域DOM分布特征及环境响应

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环境科学 2025年第1期46卷 204-215页

作者：石琨赵宇婷武辰彬崔楚凝李彦杰周石磊河北科技大学建筑工程学院石家庄050018 河北科技大学环境科学与工程学院河北省污染防治生物技术实验室石家庄050018

为探索北方城市不同区域水体中溶解性有机质(DOM)来源信息及成分特征,以河北省石家庄城市水系为例,使用紫外-可见光谱(UV-vis)和三维荧光平行因子分析(EEM-PARAFAC)解释了不同区域水体DOM的光学参数、不同组分的丰度及占比状况.结果表明... 详细信息

为探索北方城市不同区域水体中溶解性有机质(DOM)来源信息及成分特征,以河北省石家庄城市水系为例,使用紫外-可见光谱(UV-vis)和三维荧光平行因子分析(EEM-PARAFAC)解释了不同区域水体DOM的光学参数、不同组分的丰度及占比状况.结果表明:①上游NO_(3)^(-)-N、NO_(2)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N、TN、TP和COD的浓度显著低于城市水体和下游(P<0.01),且水体流入城市后富营养化TSIM升高.②紫外参数a_(254)表明,水体在流入城市后DOM的浓度显著升高(P<0.001),E2/E3显示不同区域水体DOM相对分子质量大小为:上游<城市水体<下游,且不同区域水体DOM的S_(R)>1,表明石家庄市DOM的来源主要为内源输入.③水体DOM共解析出3种荧光组分,分别为C1类富里酸(可见光区富里酸)、C2类蛋白(色氨酸)和C3长波类腐殖质,上游与城市水体以类蛋白组分为主(C2),而下游类腐殖质(C1+C3)占比较高(80.1%),且PCA分析表明不同区域水体DOM呈现显著的空间分布差异,荧光参数显示不同区域水体DOM的S_(R)>1、FI>1.8,HIX<4,表明水体DOM呈现出低腐殖化,强自生源的特征.④城市上游和下游水体中C1与C3呈显著相关(P<0.01),城市水体中C1、C2和C3均显著相关(P<0.01),另外C1与C3在不同区域水体中均与NO_(3)^(-)-N呈现出显著相关性,RDA结果显示NO_(2)^(-)-N、TDN、TDP和COD主要影响DOM的空间分布.综上,城市多重压力作用对流经水系的DOM光谱性质存在显著影响.

关键词：城市水系溶解有机质(DOM) 紫外-可见光谱(UV-vis) 三维荧光光谱平行因子分析(PARAFAC) 冗余分析(RDA)

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固定化菌剂IKS1强化SBR降解猪场废水中的土霉素

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工业水处理 2025年

作者：卢航钟为章宁志芳刘春牛建瑞梁永宝河北科技大学环境科学与工程学院河北省污染防治生物技术实验室

随着土霉素（OTC）的大量使用，猪场废水中土霉素污染日益严重，威胁周边环境和生态安全。为有效处理猪场废水，通过正交试验优化序批式活性污泥法（SBR）的运行参数，评估固定化菌剂IKS1对SBR性能的影响，并分析系统微生物群落变化。... 详细信息

随着土霉素（OTC）的大量使用，猪场废水中土霉素污染日益严重，威胁周边环境和生态安全。为有效处理猪场废水，通过正交试验优化序批式活性污泥法（SBR）的运行参数，评估固定化菌剂IKS1对SBR性能的影响，并分析系统微生物群落变化。研究结果表明，SBR的最佳运行参数为进水20 min、搅拌240 min、曝气360 min、沉淀60 min、排水10 min、闲置30 min，充水比为30%，溶解氧（DO）为2 mg/L，污泥龄为10 d。在此最佳条件下，COD、氨氮、总磷和OTC的降解率分别为80%、82%、85%和55%。添加IKS1运行20 d后，COD、氨氮、总磷和OTC的降解率分别提高至84%、90%、93%和95%，表明IKS1显著增强了对OTC的降解效率，并且对常规污染物的去除也有所改善。高通量测序结果显示，添加IKS1后，Proteobacteria菌门、Actinobacteriota菌门和unclassified＿f＿＿Comamonadaceae菌属的相对丰度明显增加，表明其能富集反应器中的优势微生物群落，增强对多种污染物的降解效果。

关键词： SBR 生物强化土霉素猪场废水参数优化

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传统臭氧化与微气泡臭氧化技术对废水中诺氟沙星的去除性能

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环境工程学报 2025年第2期19卷 291-301页

作者：于倩张静丁亮亮刘春闫晨旭牛建瑞张瑞娜河北科技大学环境科学与工程学院石家庄050018 河北省污染防治生物技术实验室石家庄050018

传统臭氧氧化技术(CB/O_(3))在废水中去除抗生素的性能较差,而微气泡臭氧化技术(MB/O_(3))因其气泡小、上升速度慢等特点可强化对抗生素的去除性能。该研究主要从诺氟沙星(norfloxacin,NOF)去除率、总有机碳(total organic carbon,TOC)... 详细信息

传统臭氧氧化技术(CB/O_(3))在废水中去除抗生素的性能较差,而微气泡臭氧化技术(MB/O_(3))因其气泡小、上升速度慢等特点可强化对抗生素的去除性能。该研究主要从诺氟沙星(norfloxacin,NOF)去除率、总有机碳(total organic carbon,TOC)去除率、UV254去除率、pH、液相臭氧浓度、臭氧利用率等指标探究了CB/O_(3)与MB/O_(3)技术在NOF废水中的去除性能,并对2种技术的紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱、一级反应动力学拟合进行了分析,最后对MB/O_(3)的实验条件进行了优化。结果表明,MB/O_(3)较CB/O_(3)的NOF、TOC、UV254去除率和臭氧利用率均有显著提高,分别提高了7.49%、22.56%、64.08%和20.04%;最佳实验条件为:NOF质量浓度50 mg·L^(-1)(体积10L);臭氧投加量12 mg·min^(-1);臭氧气体流速300 mL·min^(-1)。以上研究结果对MB/O_(3)技术在工程应用上可提供数据支撑。

关键词：臭氧微气泡诺氟沙星去除性能条件优化

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纳米零价铁强化硫自养反硝化脱氮性能

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环境工程学报 2025年第3期19卷 697-708页

作者：刘柏利邢琳琼王亚静刘艳芳陈静钟雨河北科技大学环境科学与工程学院河北省污染防治生物技术重点实验室石家庄桥东污水处理厂

硝酸盐（NO3--N）污染已成为最重要的水质问题之一，硫（S0）自养反硝化工艺以低成本、污泥产量少的优势受到广泛关注，为了进一步提高脱氮效率，该研究考察了铁介质对S0自养反硝化工艺脱氮速率，脱氮效率及微生物群落结构的影响。通过... 详细信息

硝酸盐（NO3--N）污染已成为最重要的水质问题之一，硫（S0）自养反硝化工艺以低成本、污泥产量少的优势受到广泛关注，为了进一步提高脱氮效率，该研究考察了铁介质对S0自养反硝化工艺脱氮速率，脱氮效率及微生物群落结构的影响。通过批次实验，确定了纳米零价铁（Fe0）可强化硫自养反硝化脱氮性能，最佳投加量为0.48 g·L-1，相应NO3--N的去除速率为8.04 mg·（L·d）-1，为对照组的1.87倍。NO3--N去除过程符合一级动力学模型，反应速率常数是对照组的4.46倍。Fe0主要通过刺激微生物胞外聚合物分泌，提高电子传递活性，并伴随化学作用进而强化脱氮。连续运行实验结果表明，连续添加0.48 g·L-1Fe0的S0自养反硝化工艺系统稳定性增强，当NO3--N进水负荷由0.14kg·（m3·d）-1提高到0.32 kg·（m3·d）-1时，出水总氮（TN）稳定达到《地表水环境质量标准》（GB 3 838-2022）的V类水标准(<2 mg·L-1)所需的时间比不添加Fe0系统至少快5 d。微生物群落分析结果表明，连续添加Fe0增加了优势自养反硝化菌群（Thiobacillus、Sulfurimonas、Ferritrophicum）的丰度。以上研究结果可为Fe0强化S0自养反硝化工艺脱氮性能提供数据支持。

关键词：硫自养反硝化脱氮速率纳米零价铁电子传递系统活性微生物群落

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硅铝基负载金属催化臭氧氧化焦化废水有机物效能对比

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应用化学 2025年第3期42卷 330-344页

作者：刘文佳杨梦鑫王亚静刘艳芳张妙雨熊奕衡河北科技大学建筑工程学院河北省污染防治生物技术重点实验室河北科技大学环境科学与工程学院

采用浸渍法分别制备了以硅铝基为载体的铁、铜和钛金属氧化物负载型催化剂，催化臭氧氧化处理焦化废水生化出水（BTCW），考察其对废水中典型有机物（苯酚、喹啉和乙二醇）的降解效果，并分析有机物降解机制。结果表明，硅铝基负载铁催... 详细信息

采用浸渍法分别制备了以硅铝基为载体的铁、铜和钛金属氧化物负载型催化剂，催化臭氧氧化处理焦化废水生化出水（BTCW），考察其对废水中典型有机物（苯酚、喹啉和乙二醇）的降解效果，并分析有机物降解机制。结果表明，硅铝基负载铁催化剂（Fe@SA）催化性能最佳，对苯酚废水、喹啉废水和乙二醇废水（初始质量浓度均为200 mg/L）,Fe@SA催化臭氧氧化体系中化学需氧量（Chemical oxygen demand,COD）的去除率（η）分别为84.56%、39.38%和17.40%，较单独臭氧氧化体系分别提高了5%、6.36%和10.06%；总有机碳（Total organic carbon,TOC）的η分别为85.38%、15.07%和79.98%，较单独臭氧氧化体系分别提高了40.48%、15.07%和79.98%。Fe@SA催化臭氧氧化体系对苯酚、喹啉和乙二醇的η分别为99.99%、72.79%和99.79%。实际BTCW结果表明，Fe@SA催化臭氧氧化体系对COD和TOC的η分别达到48.40%和52.87%。稳定性测试表明，Fe@SA在重复使用5次后仍保持较高的催化活性，COD和TOC的η的下降幅度均不大于2%。通过表征分析得到Fe@SA催化机理主要依赖于铁离子不同价态的电子转移及其对·OH产生的促进作用。研究结果为高效催化剂的开发及焦化废水的深度处理提供了理论与技术支持。

关键词：焦化废水催化臭氧氧化负载型催化剂

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生物炭活化两种过硫酸盐降解四环素比较分析

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中国环境科学 2025年第2期45卷 810-819页

作者：杨梦鑫王亚静刘文佳胡广志武新耀刘艳芳张磊河北科技大学环境科学与工程学院河北石家庄050018 河北省污染防治生物技术重点实验室河北石家庄050018 河北科技大学建筑工程学院河北石家庄050018 云南大学化学科学与工程学院云南昆明650091

采用高温热解制备的玉米秸秆生物炭(Y-BC)作为催化剂,并通过一系列表征方法分析了其结构和形貌.系统对比了不同初始pH值、共存离子等条件下Y-BC活化两种过硫酸盐(过一硫酸盐PMS;过二硫酸盐PDS)降解四环素(TC)的影响.结果表明,PDS在酸性... 详细信息

采用高温热解制备的玉米秸秆生物炭(Y-BC)作为催化剂,并通过一系列表征方法分析了其结构和形貌.系统对比了不同初始pH值、共存离子等条件下Y-BC活化两种过硫酸盐(过一硫酸盐PMS;过二硫酸盐PDS)降解四环素(TC)的影响.结果表明,PDS在酸性和中性条件下(初始p H=3~7)利于Y-BC活化降解TC,反应60min,TC去除率为69.0%~75.7%.碱性条件下(初始pH=9~11)TC去除率减小至47.8%~48.4%;Y-BC活化PMS降解TC适应pH值范围广泛,初始pH值在3~11范围内TC去除率稳定在80.9%~86.8%.Cl^(-)和NO_(3)^(-)阴离子对Y-BC活化PDS和PMS降解TC影响均微弱,HCO_(3)^(-)在10mmol/L时对Y-BC活化PDS呈抑制作用,去除率下降了7.6%,而对PMS活化体现促进效果,TC去除率提高了5.1%.结合XPS、淬灭实验和EPR检测结果,PDS的主要活性位点是Y-BC缺陷结构,通过1O2和电子转移实现TC降解;PMS主要活性位点为官能团,通过·OH自由基进行反应.

关键词：生物炭过硫酸盐四环素影响因素降解机理

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