检索结果-内蒙古大学图书馆

高等学校化学学报 2024年第1期45卷 61-71页

作者：王佳瑞李春丽程佳豪郝亚玲周楠杨鹏内蒙古工业大学资源与环境工程学院环境污染控制与修复自治区高等学校重点实验室呼和浩特010000

针对氧化石墨烯(GO)制备过程中插层阶段的调控及机理研究对GO功能化应用于电极材料具有重要的研究意义.本文在改进Hummers法的基础上,向H_(2)SO_(4)插层剂中加入不同体积的H_(3)PO_(4),制备了不同氧化程度的GO.利用扫描电子显微镜(SEM)... 详细信息

针对氧化石墨烯(GO)制备过程中插层阶段的调控及机理研究对GO功能化应用于电极材料具有重要的研究意义.本文在改进Hummers法的基础上,向H_(2)SO_(4)插层剂中加入不同体积的H_(3)PO_(4),制备了不同氧化程度的GO.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等表征手段,分析了不同氧化程度的GO的微观形貌、元素组成、氧化程度,以探究H_(3)PO_(4)在插层石墨过程中的作用机理;并采用循环伏安法(CV)和交流阻抗法(EIS)对不同H_(2)SO_(4)/H_(3)PO_(4)体积比下的GO进行电化学性能测试,分析了H_(3)PO_(4)对GO电化学性能的影响,以达到调控石墨的插层氧化从而提升GO导电性的目的.结果表明,单一的H_(2)SO_(4)使GO基面上的邻位二醇过度氧化造成孔洞,H_(3)PO_(4)的加入会扩大石墨层间距,使氧化剂更易进入石墨层间,并与1,2-二醇反应生成环状结构以起到保护基面的作用,从而提高GO的导电性.H_(3)PO_(4)作为辅助酸会协助H_(2)SO_(4)制备基面更加完整且氧化程度更高的GO,但其酸性较弱,不可完全代替H_(2)SO_(4)在氧化过程中的作用.

关键词：氧化石墨烯磷酸插层机理研究电化学化学反应部分氧化

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不同氮源掺杂石墨烯电极材料的制备及电化学性能研究

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化工进展 2024年

作者：郝亚玲李春丽周楠程佳豪王佳瑞霍蓉王德龙杨鹏内蒙古工业大学资源与环境工程学院环境污染控制与修复自治区高等学校重点实验室

全钒液流电池（VRFB）作为一种电化学储能技术，因其资源自主可控、无交叉污染和不易受环境干扰等优点备受关注。优化VRFB的电极材料可以显著提高其能量效率和稳定性。本研究以天冬氨酸、多巴胺、2-氨基吡啶和2-甲基咪唑（2-MI）作为不... 详细信息

全钒液流电池（VRFB）作为一种电化学储能技术，因其资源自主可控、无交叉污染和不易受环境干扰等优点备受关注。优化VRFB的电极材料可以显著提高其能量效率和稳定性。本研究以天冬氨酸、多巴胺、2-氨基吡啶和2-甲基咪唑（2-MI）作为不同结构掺氮剂与石墨烯的衍生物氧化石墨烯（GO）表面的含氧官能团进行键合，采用水热法和冷冻干燥技术制备氮掺杂石墨烯气凝胶（NGA）。通过分析对比不同NGA的微观形貌、缺陷程度、物相组成及电化学性能，探究不同掺氮剂对NGA的氮含量、层间距、缺陷程度及电化学性能的影响。研究结果表明，掺氮剂选用五元杂环结构的2-MI制备NGA具有较高的氮含量（5.16%）、层间距（3.67?）及ID/IG值（1.12），其不仅为V2+/V3+提供了储存场所，并且为V2+/V3+电对提供了更多的活性位点促进了电荷转移和离子传递。将2-MI-NGA涂覆在碳毡（CF）上作为VRFB的负极材料进行单电池充放电测试，在80mA/cm2电流密度下，其过电位仅为CF的10%，有效降低了电池极化，同时2-MI-NGA@CF的放电容量相较CF电池增加了241mAh。在200mA/cm2电流密度下，2-MI-NGA@CF的能量效率相较于CF提高了16.8%并且始终保持在63.5%左右稳定运行。该研究为高性能全钒液流电池电极材料的改性提供了新思路。

关键词：不同结构含氮有机物石墨烯基气凝胶氮掺杂全钒液流电池电化学性能

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基于村庄分散度的农村生活污水治理模式量化分析

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环境工程学报 2024年第2期18卷 523-530页

作者：李桂兰严滢李鹏宇王紫轩周子玉郑天龙刘建国刘俊新内蒙古工业大学资源与环境工程学院环境污染控制与修复内蒙古自治区高等学校重点实验室呼和浩特010051 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085 中国科学院大学北京100049

随着农村地区生活水平的提升,生活污水所含污染物成分趋于复杂化,未经处理就地排放对生态环境影响不容小觑。目前,农村生活污水治理模式种类多样,但决策方法缺乏科学依据。以内蒙古地区82个村落为研究对象。以自然村落为最小研究单元,... 详细信息

随着农村地区生活水平的提升,生活污水所含污染物成分趋于复杂化,未经处理就地排放对生态环境影响不容小觑。目前,农村生活污水治理模式种类多样,但决策方法缺乏科学依据。以内蒙古地区82个村落为研究对象。以自然村落为最小研究单元,利用村落宅基地占比、村落长宽比、周长、极限距离、坡度0°~8°占比和坡度标准差等指标,构建了居住密度决策树(准确率76%)以及地势决策树(准确率88%)。决策树所得结果通过二分类概率单位回归(Probit)分析(准确率87%),确定其村落集中或分散情况,进而选择适宜的村落污水治理模式(集中模式、纳管模式、分散模式、拉运模式、就地利用模式)。农村生活污水治理模式决策方法的确立决策指标的量化,为促进农村生活污水治理体系的发展、提升污水治理的有效性具有积极意义。

关键词：村庄分散度农村生活污水机器学习决策树治理模式

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典型露天煤矿全生命周期碳排放核算及其区域环境影响

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煤炭学报 2024年

作者：刘明奇张小平王瑜杨志鹏于昕弘胡阿古达木杨国庆朱颖曹英楠刘伟郑天龙霍耀强刘建国内蒙古工业大学资源与环境工程学院环境污染控制与修复内蒙古自治区高等学校重点实验室神华准格尔能源有限责任公司中国科学院生态环境研究中心

碳排放核算是减污降碳协同增效目标中必不可少的重要环节，煤炭行业是碳减排的重点领域之一。本研究以典型露天煤矿为研究对象，构建了煤炭产品全生命周期的碳排放核算模型，量化了矿区各生产环节的碳排放清单，评估了露天矿区碳排放对... 详细信息

碳排放核算是减污降碳协同增效目标中必不可少的重要环节，煤炭行业是碳减排的重点领域之一。本研究以典型露天煤矿为研究对象，构建了煤炭产品全生命周期的碳排放核算模型，量化了矿区各生产环节的碳排放清单，评估了露天矿区碳排放对区域环境的影响。根据全生命周期理论，将煤矿生产企业的碳排放核算环节分为煤炭开采、煤炭洗选、运输储存、使用消费以及其他步骤，并以此构建了露天煤矿的碳排放核算模型。在核算过程中，将碳排放来源进行总结归类。其中，直接碳排放包括燃料燃烧CO2排放以及CH4逸散排放；间接碳排放包括净购入电力及水力消耗碳排放。核算结果表明，露天煤矿年碳排放量1538178.60 tCO2e，每生产1 t原煤排放二氧化碳当量数为0.05 tCO2e，主要来自煤炭开采和矿后活动导致的甲烷逸散排放（占比79.92%）。除此之外，化石燃料燃烧的碳排放占总碳排放量的13.71%；电力和水力碳排放占比最少（6.37%）。我国近十年露天煤矿温室气体年平均碳排放量为3.24 （± 0.77） × 107tCO2e，相当于5.23 （± 1.24） × 108颗树木一年的固碳量，换算为113.83 （± 27.00）万公顷杨树林一年的固碳量。同时，按照目前的开采方法和工艺，全国每年会产生超过23亿元的额外经济支出，并且随着露天煤矿开采量的增加而逐年增大。因此，减少煤炭露天开采过程中的碳排放极为重要，尤其需进一步关注逸散环节。研究结果对煤炭行业构建规范的碳排放核算体系、评估其区域环境影响具有重要的启示意义。

关键词：碳排放露天煤矿温室气体核算模型环境经济效益

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不同如厕方式环境空气中生物气溶胶分布特征

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北京工业大学学报 2023年第12期49卷 1320-1329页

作者：韩云平于学政刘建国曹英楠中国科学院生态环境研究中心水质学国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 内蒙古工业大学资源与环境工程学院环境污染控制与修复内蒙古自治区高等学校重点实验室呼和浩特010051

为阐明农村地区厕所环境中生物气溶胶的潜在健康风险,提升村民生活品质,选择西北四省(山西、陕西、青海、内蒙古)不同类型厕所,对其中生物气溶胶特性开展研究。结果表明,旱厕生物气溶胶中平均可培养细菌菌落数为21954个/m^(3),水冲厕生... 详细信息

为阐明农村地区厕所环境中生物气溶胶的潜在健康风险,提升村民生活品质,选择西北四省(山西、陕西、青海、内蒙古)不同类型厕所,对其中生物气溶胶特性开展研究。结果表明,旱厕生物气溶胶中平均可培养细菌菌落数为21954个/m^(3),水冲厕生物气溶胶中平均可培养细菌菌落数为4488个/m^(3)。同样生物气溶胶中可培养真菌和肠杆菌菌落数也呈现旱厕大于水冲厕的现象。由于水力剪切作用,水冲厕中生物气溶胶空气动力学直径更小,其中0.65~3.30μm的生物气溶胶占比为55.61%;而旱厕中生物气溶胶则主要以大粒径为主,粒径>3.30μm的生物气溶胶占比高达54.33%。同时,旱厕和水冲厕生物气溶胶中潜在致病微生物也存在一定差异,旱厕独有致病菌为Helicobacter、Fusobacterium、Saccharomyces,水冲厕独有致病菌为Anaerococcus、Proteus、Rhizopus。暴露风险评估结果表明,旱厕暴露风险大于水冲厕暴露风险,细菌暴露风险大于真菌暴露风险。

关键词：农村厕所生物气溶胶扩散粒径分布微生物定量风险评价

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农村重力流灰水收集系统的恶臭气体时空分布规律

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环境工程学报 2023年第8期17卷 2565-2575页

作者：刘建国吕金鑫李文凯朱畅门颖欣胡凡郑天龙曹英楠刘俊新内蒙古工业大学能源与动力工程学院环境污染控制与修复内蒙古自治区高等学校重点实验室呼和浩特010051 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085 陕西建工第十二建设集团有限公司安康725000

为探究农村重力流灰水收集系统的恶臭气体时空分布规律,构建了一套中试研究装置并研究了其全流程的恶臭气体质量浓度。结果表明:在相对静止的灰水储水池中,苯乙烯(C_(8)H_(8))是质量浓度最高的恶臭气体(平均质量浓度为55.68 mg·m^(... 详细信息

为探究农村重力流灰水收集系统的恶臭气体时空分布规律,构建了一套中试研究装置并研究了其全流程的恶臭气体质量浓度。结果表明:在相对静止的灰水储水池中,苯乙烯(C_(8)H_(8))是质量浓度最高的恶臭气体(平均质量浓度为55.68 mg·m^(-3)),二硫化碳(CS_(2))的质量浓度最低(平均质量浓度为0.11 mg·m^(-3));灰水收集系统在早晨(6:00—8:00)和傍晚(17:00—19:00)的恶臭气体质量浓度较高,其OU平均值分别是其他时段OU平均质量浓度的1.82~23.7倍和1.87~24.41倍;灰水收集系统中的跌水井和管道变径处是恶臭气体质量浓度较高的区域,其OU平均值分别是其上下游区域OU平均值的1.2倍和1.6倍。在农村重力流灰水收集系统的运维过程中,应该关注C_(8)H_(8)和C_(2)SH_(6)等气体的浓度变化以更好的控制恶臭逸散问题。

关键词：灰水收集系统恶臭时间分布空间分布

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稀土-重金属共污染土壤中真菌群落结构特征及主导影响因素

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环境科学 2023年第9期44卷 5145-5153页

作者：罗颖李敬伟袁浩包智华内蒙古工业大学能源与动力工程学院内蒙古自治区高等学校环境污染控制与修复重点实验室呼和浩特010051 内蒙古尚清环保科技有限公司呼和浩特010049 内蒙古自治区自然资源保护与利用研究中心呼和浩特010000 内蒙古大学生态与环境学院呼和浩特010070

稀土元素已被列为新兴污染物,稀土元素经常与重金属在土壤中富集,造成生态危机.稀土污染的生态效应已逐渐受到关注,但忽视了稀土与重金属共存的协同效应.了解稀土和重金属共污染土壤中真菌群落结构及主导影响因素,有助于制定土壤修复策... 详细信息

稀土元素已被列为新兴污染物,稀土元素经常与重金属在土壤中富集,造成生态危机.稀土污染的生态效应已逐渐受到关注,但忽视了稀土与重金属共存的协同效应.了解稀土和重金属共污染土壤中真菌群落结构及主导影响因素,有助于制定土壤修复策略,以减少或补救人类生产活动对环境的影响.目前,长期稀土和重金属污染对土壤真菌群落的影响尚不清楚.以包头稀土尾矿坝为研究区域,利用ITS1基因扩增子Illumina高通量测序分析稀土和重金属共污染土壤中真菌群落多样性和结构特征.结果表明,在共污染环境中,土壤环境变量的异质性决定了真菌群落在小范围内的分布,构成独特的生态位.污染土壤的真菌群落丰富度和多样性显著低于未污染土壤,且真菌群落组成差异明显.随机森林分析结果表明,TN是影响真菌群落丰富度和多样性的最主要因素,其次是稀土元素、重金属Zn和AK. CCA分析结果表明,重金属Zn是影响真菌群落结构的最关键因素.VPA分析结果显示,所检测环境变量能够解释土壤真菌群落变化93.3%的差异,土壤理化性质与污染因子(稀土和重金属)的综合效应解释了总差异的58.5%,二者单独解释的贡献度分别为13.5%和21%,污染因子的贡献度稍高于土壤理化性质;稀土和重金属的协同效应对总差异的贡献度为40.1%,各自的单独作用分别为21.8%和17.9%.因此,共污染环境中真菌群落结构和组成受土壤理化性质、稀土和重金属的共同调控,稀土和重金属的协同效应大于各自的单独作用,研究结果表明需要进一步加强土壤环境中稀土元素和重金属共污染的风险管控.

关键词：稀土元素(REEs) 重金属(HMs) 共污染土壤理化性质土壤真菌群落协同效应

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基于不同水质灌溉的番茄生长及土壤微生物群落特征规律研究

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环境工程学报 2025年

作者：曹英楠邢世杰马尚彬李鹏宇张若曦赵波波刘建国骆静郑天龙内蒙古工业大学资源与环境工程学院环境污染控制与修复内蒙古自治区高等学校重点实验室中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室中国科学院大学内蒙古自治区固体废物与土壤生态环境技术中心内蒙古蒙创环保有限公司

本研究通过135 d室外盆栽试验，结合高通量测序技术，系统解析了地下水（CK）、生活灰水（GW）和回用水（TS）灌溉对番茄生长、土壤理化性质及微生物群落的差异化影响。结果表明：灰水与回用水灌溉显著促进番茄株高（GW：49.60±6.6... 详细信息

本研究通过135 d室外盆栽试验，结合高通量测序技术，系统解析了地下水（CK）、生活灰水（GW）和回用水（TS）灌溉对番茄生长、土壤理化性质及微生物群落的差异化影响。结果表明：灰水与回用水灌溉显著促进番茄株高（GW：49.60±6.69 cm；TS：54.79±3.77 cm）和茎径发育，提升了土壤肥力指标，但伴随EC值激增及pH波动。土壤微生物多样性分析显示，CK组多样性指数低于GW和TS组，且随土壤深度增加呈现先增后减趋势。GW组富集潜在病原菌Pseudomonas（5.74%）和Arcobacter（3.92%），增加植物病害风险；TS组通过驱动氮循环功能菌Nitrososphaera（1.96%）和Nitrospira（1.79%）的增殖。此外，通过共线性网络和物种与功能贡献度分析揭示了回用水组具有更高的功能冗余性，优化氮循环菌群和污染物降解功能的进化，证实了回用水在农业回用中兼具肥力提升与生态风险的双重特性。本研究为农村污水资源化利用及土壤健康管理提供了理论依据，对实现农业可持续灌溉具有重要意义。

关键词：盆栽种植番茄生长土壤微生物特征不同水质灌溉污水资源化

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羊草草原原生群落羊草种群点格局分析

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生物多样性 2025年第2期33卷 48-57页

作者：王凤琼张心怡王鑫厅姜超侯亚丽包道日娜内蒙古工业大学资源与环境工程学院/环境污染控制与修复内蒙古自治区高等学校重点实验室呼和浩特010051 中国农业科学院草原研究所呼和浩特010010 内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010080

植物种群空间格局是植物生态学研究的基本内容之一。由于长期过度放牧,内蒙古典型草原退化严重,未受放牧干扰的原生群落非常罕见。探讨原生群落的种群空间格局对于草原的利用和保护具有重要的生态学意义。羊草(Leymus chinensis)草原是... 详细信息

植物种群空间格局是植物生态学研究的基本内容之一。由于长期过度放牧,内蒙古典型草原退化严重,未受放牧干扰的原生群落非常罕见。探讨原生群落的种群空间格局对于草原的利用和保护具有重要的生态学意义。羊草(Leymus chinensis)草原是典型草原区广泛分布的主要群落类型之一,1979年中国科学院草原生态系统定位研究站在内蒙古锡林郭勒盟典型草原地带建立的围栏封育羊草样地,是目前保存完整的羊草草原原生群落。本研究选择羊草草原的原生群落和长期过度放牧的干扰群落,应用成对相关函数结合均质泊松模型和异质泊松模型分析了羊草种群的空间分布格局。结果表明:(1)在原生群落中,羊草种群表现出两种分布格局,即在小尺度范围内呈聚集分布,而在较大尺度范围内呈随机分布;在长期过度放牧的干扰群落中,羊草种群呈聚集分布格局,这种变化是由于放牧引起的生境异质性所致;(2)羊草种群格局的聚集强度,在排除生境异质性的影响后,在小尺度范围内长期过度放牧群落高于原生群落,这是由放牧胁迫下物种个体间的正相互作用引起的。

关键词：原生群落 g(r)函数重复取样放牧

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西北地区农村生活污水排放标准对比及分析

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工业水处理 2024年第1期44卷 13-21页

作者：李轶霄郑天龙杨晓霞李鹏宇王紫轩王娟曹英楠刘建国刘俊新内蒙古工业大学土木工程学院环境污染控制与修复内蒙古自治区高等学校重点实验室内蒙古呼和浩特010051 内蒙古工业大学内蒙古自治区CO_(2)捕集与资源化工程技术研究中心内蒙古呼和浩特010051 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085

西北地区农村生活污水整体治理率低于全国平均水平,为有效提升区域农村污水治理率,提高当地村落水环境管理水平,西北各省(自治区)政府陆续颁布农村生活污水处理污染物排放标准。通过剖析山西省、陕西省、甘肃省、青海省、宁夏回族自治... 详细信息

西北地区农村生活污水整体治理率低于全国平均水平,为有效提升区域农村污水治理率,提高当地村落水环境管理水平,西北各省(自治区)政府陆续颁布农村生活污水处理污染物排放标准。通过剖析山西省、陕西省、甘肃省、青海省、宁夏回族自治区、新疆维吾尔自治区和内蒙古自治区七省(自治区)农村生活污水排放标准与《城镇污水处理厂污染物排放标准》和《农田灌溉水质标准》,发现西北七省(自治区)标准分级主要基于地表水环境质量标准和处理设施规模两方面进行划分,且各地标准在控制指标选取上与城镇污水处理厂污染物排放标准基本一致,但标准限值相对宽松。同时,西北七省(自治区)三级标准均可满足西北地区农田灌溉水质要求,其中内蒙古、甘肃和新疆更是作出了明确规定。此外,通过深入总结分析西北地区农村生活污水排放标准,可引导地方农村生活污水治理从执着于《城镇污水处理厂污染物排放标准》到优先考虑适宜区域的地方标准,更可为西北地区优选农村生活污水处理适用技术与治理模式提供思路,进而有助于提升地方政府的农村水环境治理相关政策决策水平。

关键词：农村生活污水排放标准标准分级控制指标资源化

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