检索结果-内蒙古大学图书馆

地学前缘 2025年第1期32卷 440-448页

作者：李超程东会马成龙乔晓英黄梦楠王一式杨银科长安大学水利与环境学院陕西西安710054 长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室陕西西安710054

土壤水的密度存在较大的变化范围,但目前还没有一个完整的理论来全面描述这种变化规律。本文利用微米直径的石英管模拟多孔介质的孔隙系统,采用质量-体积法测量了直径在50~530μm之间的8个不同直径石英管中水的密度。结果表明:当石英管... 详细信息

土壤水的密度存在较大的变化范围,但目前还没有一个完整的理论来全面描述这种变化规律。本文利用微米直径的石英管模拟多孔介质的孔隙系统,采用质量-体积法测量了直径在50~530μm之间的8个不同直径石英管中水的密度。结果表明:当石英管直径小于75μm时,水的密度大于体相水的密度,最高密度为1.19 g/cm^(3);而直径为100~250μm时,水的密度略小于体相水,最低为0.98 g/cm^(3)。水密度随石英管径而变化的规律可以用类似纳兰-琼斯势的经验公式来表达。研究表明:能使水密度增大或减小的水化作用、水-固界面作用、毛细作用或空化机制均不能解释石英管中出现的水密度变化。分析认为,毛管中的复杂的水动力学和流变学,特别是管嘴的剪切增稠及其逆过程可能是不同直径石英管中水密度变化的物理机制。该机制不同于解释土壤水密度变化的传统理论,为土壤水密度变化研究提供了一个崭新的视角。如果把石英管中水密度变化规律与基于多孔介质毛管束概念的土壤含水率模型结合,可以预测不同含水率土壤中水的密度。进一步的研究应该从流变学基本理论出发,建立剪切速率与黏度和黏度与密度之间的定量关系,从理论上构建毛管水和土壤水密度变化模型。

关键词：微米直径石英管高密度水低密度水剪切增稠土壤水密度变化

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双包覆型过硫酸盐缓释材料的制备及其对地下水中磺胺甲恶唑的去除

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环境工程学报 2025年第3期19卷 568-577页

作者：夏玉瑾胡志欣董鲁钰张渺杨胜科王雪丽长安大学水利与环境学院长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室

针对单层过硫酸盐缓释材料前期释放过快导致的缓释材料使用寿命缩短的问题，采用聚已内酯-硅砂为外层材料，对聚已内酯-硅砂-过硫酸钠组成的内层缓释材料进行包覆，制备了双包覆型过硫酸盐缓释材料。通过静态释放实验评估过硫酸盐缓释... 详细信息

针对单层过硫酸盐缓释材料前期释放过快导致的缓释材料使用寿命缩短的问题，采用聚已内酯-硅砂为外层材料，对聚已内酯-硅砂-过硫酸钠组成的内层缓释材料进行包覆，制备了双包覆型过硫酸盐缓释材料。通过静态释放实验评估过硫酸盐缓释材料在有无外层材料包覆条件下的释放行为与机制；通过铁氮共掺杂生物炭（Fe@N-BC）活化释放的过硫酸盐考察其对地下水中的磺胺甲恶唑（SMZ）的降解效果。结果表明：双包覆型缓释材料与单层材料相比在释放周期内释放速率较稳定，且与单层缓释材料相比更符合零级释放动力学特征；在外层厚度为0.25 cm条件下，2<硅砂/聚已内酯（PCL）<5时，双包覆型缓释材料释放速率较稳定且释放性能较好，在缓释21 d之后，硅砂/PCL=3和4的双包覆型缓释材料缓释率分别为35.52%和47.27%；在外层硅砂/PCL相同条件下，双包覆型缓释材料的释放速率随着外层厚度的减小而增大，且最少可以保持21 d的稳定释放；降解实验结果显示，在pH=3的条件下SMZ去除速率最快，12 h内1 mg·L-1的SMZ去除率可达到100%，随着SMZ初始浓度的提高，降解完全所需时间增长。以上研究结果可为实现过硫酸盐持续稳定释放及去除实际地下水中SMZ提供参考依据。

关键词：过硫酸盐双层缓释材料地下水磺胺甲恶唑

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离子液体协同Fe3/ZnIn2S4/g-C3N4S型异质结萃取耦合光催化降解四环素

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科学通报 2025年

作者：卢奕彤刘晓楠徐帅李宇亮长安大学水利与环境学院旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室

针对四环素（TC）降解过程中的关键超氧自由基（·O2-）,采用ZnIn2S4/g-C3N4（ZCN） S型异质结为载体,结合三核铁簇（Fe3）新型助催化剂,设计了Fe3/ZnIn2S4/g-C3N4（FZCN）复合光催化剂.同时,利用离子液体（[BMIM]PF6）萃取剂和丙... 详细信息

针对四环素（TC）降解过程中的关键超氧自由基（·O2-）,采用ZnIn2S4/g-C3N4（ZCN） S型异质结为载体,结合三核铁簇（Fe3）新型助催化剂,设计了Fe3/ZnIn2S4/g-C3N4（FZCN）复合光催化剂.同时,利用离子液体（[BMIM]PF6）萃取剂和丙酮分散剂,构建了可见光驱动的连续萃取耦合光催化降解四环素（EPDT）体系.通过多种表征和密度泛函理论（DFT）计算确定了S型异质结的构建,显著分离和保留了两种强光生电子（e-）和空穴（h+）,并在Fe3金属位点的作用下进一步转移e-,促使·O2-的快速生成.捕获实验和ESR结果表明,·O2-和h+限制了TC降解的主反应效率,同时部分·O2-转化为羟基自由基（·OH）,在次反应中发挥作用.当Fe3负载量为30 mg时,TC降解速率常数最佳,分别是gC3N4、ZnIn2S4及ZCN的5.2倍、3.9倍及1.6倍,经四次循环后,依旧维持稳定的结构和性能.此外,在离子液体（IL）的辅助下,EPDT效率在1 h内达到83.8%,为无萃取剂时的2.1倍,延长至2 h时可提升至90.5%.该高效EPDT体系能应用于多种有机污染物及实际水体,有望为有机污染物降解方法的设计提供一个新思路.

关键词：离子液体萃取耦合光催化三核铁簇 S型异质结四环素

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基于PMF模型和地理探测器的金陵河下游土壤重金属源风险评价

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环境科学 2025年第4期46卷 2512-2524页

作者：李雨茹段伟杰董嘉臻张军宝鸡文理学院陕西省灾害监测与机理模拟重点实验室宝鸡721013 长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室西安710064

为了解金陵河下游土壤重金属的污染特征和污染来源,采集金陵河下游表层土壤41份,使用高精度X射线荧光光谱仪(HDXRF)测定8种重金属(Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb)含量.运用相关性分析、正定矩阵因子分解模型(PMF)分析土壤重金属的来源... 详细信息

为了解金陵河下游土壤重金属的污染特征和污染来源,采集金陵河下游表层土壤41份,使用高精度X射线荧光光谱仪(HDXRF)测定8种重金属(Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb)含量.运用相关性分析、正定矩阵因子分解模型(PMF)分析土壤重金属的来源,利用基于源的潜在生态风险评价模型分析不同污染源下的生态风险,并借助地理探测器分析各污染源生态风险的影响因素.结果表明:①8种土壤重金属元素平均值均低于土壤污染风险筛选值,但都高于陕西省土壤背景值,其中Zn、Cd和Pb空间变异性大,主要受人类活动影响.②研究区土壤重金属主要来源于工业源、交通源、自然源和农业-工业混合源,各污染源贡献率分别为16.51%、23.68%、51.08%和8.73%,基于源的潜在生态风险评价表明,工业源、交通源、自然源和农业-工业混合源的潜在生态风险指数(RI)均值分别为34.11、85.03、16.76和21.19,Cd是优先控制元素,交通源为优先控制源.③不同污染源RI的主要影响因素存在显著差异,距重点企业距离、距公路距离、砂土含量和土地利用类型分别是工业源、交通源、自然源和农业-工业混合源的主要影响因子.研究结果可为流域土壤重金属环境管理和污染控制提供科学依据.

关键词：土壤重金属正定矩阵因子分解(PMF)模型潜在生态风险指数地理探测器金陵河下游

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关中地区水资源承载力综合评价及耦合协调性研究

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生态科学 2025年第1期44卷 70-79页

作者：唐顺琦郭亚科钱会徐盼盼长安大学水利与环境学院旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室西安710054

水资源承载力综合评价对于水资源合理利用与区域协调发展至关重要。针对关中地区6个市(区)构建水资源—社会—经济—生态4个准则层的评价指标体系,综合运用组合权重—灰色关联TOPSIS模型和耦合协调发展模型,定量评价该地区2012—2020年... 详细信息

水资源承载力综合评价对于水资源合理利用与区域协调发展至关重要。针对关中地区6个市(区)构建水资源—社会—经济—生态4个准则层的评价指标体系,综合运用组合权重—灰色关联TOPSIS模型和耦合协调发展模型,定量评价该地区2012—2020年水资源承载力以及各子系统间的耦合协调关系。结果表明:从时间上看,2012—2020年关中地区水资源承载力呈现先缓慢增大再减小后增大趋势,处于临界状态(Ⅲ级),趋向良性发展;从空间上看,中西部市(区)水资源承载力偏高,但均没有达到可承载水平;从子系统差异性看,各子系统间差异较小,生态系统评价值最低;从耦合协调度看,关中地区水资源—社会—经济—生态环境耦合协调度处于初级协调发展状态,除杨凌外,其他市(区)耦合协调度都逐渐向中级协调过渡。研究结果对促进关中地区水资源合理利用具有重要的理论意义,同时为区域绿色协调高质量发展提供借鉴。

关键词：水资源承载力组合权重灰色关联TOPSIS模型耦合协调度关中地区

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原位生长UiO-66/海藻酸钠基气凝胶对双氯芬酸钠的吸附及分子模拟研究

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环境科学学报 2025年第4期45卷 72-83页

作者：范志杰王宁陈爱侠卫潇蒲马雪儿高雅君朱明叶长安大学水利与环境学院长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室长安大学水利部旱区生态水文与水安全重点实验室山东伟基炭科技有限公司

双氯芬酸钠（DCF）在水环境中广泛存在，如何有效去除水中DCF备受关注.气凝胶和金属有机框架（MOF）具备卓越的吸附性能，将其用于水中DCF去除具有广阔的应用前景.然而原始气凝胶和MOF材料分别存在孔隙结构差和粉末状难回收双重问题.本... 详细信息

双氯芬酸钠（DCF）在水环境中广泛存在，如何有效去除水中DCF备受关注.气凝胶和金属有机框架（MOF）具备卓越的吸附性能，将其用于水中DCF去除具有广阔的应用前景.然而原始气凝胶和MOF材料分别存在孔隙结构差和粉末状难回收双重问题.本研究以海藻酸钠为前驱体、CaCl2为交联剂制备海藻酸钠基气凝胶，并原位生长锆基MOF（UiO-66），构建对DCF具有优异吸附性能的宏观材料.结果表明，将UiO-66原位生长在海藻酸钠气凝胶上不仅巧妙解决了MOF难回收的问题，而且使材料具有了高比表面积(276.7 m2·g-1)和丰富的孔结构，其对DCF的吸附量高达418.1 mg·g-1，并且具有一定的抗干扰能力和再生性能.通过模型拟合，说明其对DCF的吸附是以化学吸附为主的单层吸附过程.利用UiO-66的分子模拟，分析了该材料对DCF的吸附结合位点，结果表明，其吸附机理主要为羧酸氧以及氯原子与UiO-66中的Zr离子之间的配位作用，并伴随部分氢键作用以及金属（Zr）-π相互作用.研究成果为MOF基复合气凝胶宏观体的构建和吸附机理研究提供了参考.

关键词：气凝胶 MOF 原位生长 DCF 吸附分子模拟

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关中地区用水结构时空演变分析

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长江科学院院报 2025年第4期42卷 61-70页

作者：雷新宴杨银科马帅孙建峰长安大学水利与环境学院西安710054 长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室西安710054

辨析核心区域的用水结构时空演变特征,对优化水资源管理、推进社会经济与生态环境协同发展具有重要意义。选取信息熵、洛伦兹曲线、基尼系数、区位熵等方法从不同角度相互佐证、互相补充,揭示关中地区近10 a用水结构时空演变过程和空间... 详细信息

辨析核心区域的用水结构时空演变特征,对优化水资源管理、推进社会经济与生态环境协同发展具有重要意义。选取信息熵、洛伦兹曲线、基尼系数、区位熵等方法从不同角度相互佐证、互相补充,揭示关中地区近10 a用水结构时空演变过程和空间分布特征。研究表明:2012—2021年关中地区用水结构整体向着更为均衡的方向发展,用水结构空间分布的差异性在逐渐缩小;但关中地区各类型用水空间分布存在差异,生态环境、城镇公共用水空间分布差距相对明显,关中地区各市(区)间的用水结构存在较大差异,西咸新区和西安市的用水结构最为均衡,渭南市最为失衡。研究结果与实际情况基本相符,可为关中地区优化水资源配置、科学规划用水结构提供参考。

关键词：用水结构时空演变信息熵洛伦兹曲线基尼系数区位熵

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玛纳斯河流域河水-地下水转化驱动下的水文地球化学空间演化

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地质科技通报 2025年第2期44卷 378-388页

作者：马文静王文科侯昕悦季德帅马稚桐长安大学水利与环境学院西安710054 长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室西安710054 长安大学水利部旱区生态水文与水安全重点实验室西安710054

河水-地下水的相互转换影响着水化学的成分组成及演化规律,进而影响着水生态环境,因此了解其水化学成分的来源及演化机制具有重要意义。以中国典型干旱区玛纳斯河流域为研究区,运用水化学图解、离子比例系数分析和反向水文地球化学演化... 详细信息

河水-地下水的相互转换影响着水化学的成分组成及演化规律,进而影响着水生态环境,因此了解其水化学成分的来源及演化机制具有重要意义。以中国典型干旱区玛纳斯河流域为研究区,运用水化学图解、离子比例系数分析和反向水文地球化学演化等方法,对该流域不同地貌的河水-地下水水化学特征、主要离子组分来源和演化规律开展了研究。结果表明,随地貌和河水-地下水转化关系的变化,河水和地下水水化学类型主要从HCO_(3)·SO_(4)-Ca型逐渐演化为Cl-Na型,水化学变化的自然驱动因素由水岩作用变为蒸发浓缩;在脱节段,水体水化学类型主要为HCO_(3)·SO_(4)-Ca型,主要受到溶滤作用;在河水—地下水交换段上游,主要为SO_(4)·Cl-Na型,主要发生溶滤和混合作用;交互段下游水化学类型主要为Cl-Na型,主要受蒸发作用影响;反向演化结果进一步定量分析了研究区水岩作用的影响,沿地下水流方向,发生了钠长石和钙长石的沉淀,白云石、石膏、Ca-蒙脱石和岩盐的溶解,以及Na-Mg、Ca-Mg的正向阳离子交换。研究结果可为干旱半干旱地区的水环境保护和可持续管理提供科学依据。

关键词：水化学特征河水-地下水转化水文地球化学演化玛纳斯河流域

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电纺纳米纤维光催化剂的制备及处理水中环境污染物的研究进展

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工业水处理 2025年

作者：向婉婷孙蜜蜜何家慧魏心语罗平平周美梅长安大学水利与环境学院旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室水利部旱区生态水文与水安全重点实验室

随工业废水排入水体的难降解污染物严重影响了生态环境，制约可持续发展。光催化技术是一种去除水中难降解污染物的绿色有效措施。基于静电纺丝技术制备的纳米纤维光催化剂因其比表面积大、孔隙率高、稳定性好，且易回收、易功能化，近... 详细信息

随工业废水排入水体的难降解污染物严重影响了生态环境，制约可持续发展。光催化技术是一种去除水中难降解污染物的绿色有效措施。基于静电纺丝技术制备的纳米纤维光催化剂因其比表面积大、孔隙率高、稳定性好，且易回收、易功能化，近年来在去除环境污染物领域广受关注。总结了电纺纳米纤维光催化剂的设计及制备方法，探讨了其优缺点；阐述了电纺纳米纤维光催化剂在处理水中环境污染物的最新研究进展，主要包括有机染料、酚类污染物、药品及个人护理品（PPCPs，Pharmaceutical and Personal Care Products）、内分泌干扰物（EDCs，Endocrine Disrupting Chemicals）等有机污染物的光催化降解，六价铬（Cr（Ⅵ））等重金属的光催化还原以及在抗菌方面的应用。最后总结和展望了电纺纳米纤维光催化剂研究面临的挑战和未来的前景。

关键词：静电纺丝光催化纳米纤维有机污染物六价铬

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磁改性凹凸棒土对水中聚苯乙烯纳米塑料的高效去除

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化学工程 2025年第2期53卷 20-25,43页

作者：韩枫王烨马俐琪杨柳刘思雨安舒玉刘蕾长安大学水利与环境学院陕西西安710054 长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室陕西西安710054 长安大学水利部旱区生态水文与水安全重点实验室陕西西安710054

由塑料碎片衍生而来的纳米塑料已在环境中广泛存在,对生态系统和人类健康构成严重威胁。为此通过化学共沉淀法合成一种新型吸附剂MAtp(磁改性凹凸棒土),用于去除水中纳米塑料。结果表明:MAtp对PS-NPs(聚苯乙烯纳米塑料)的最大吸附量可达... 详细信息

由塑料碎片衍生而来的纳米塑料已在环境中广泛存在,对生态系统和人类健康构成严重威胁。为此通过化学共沉淀法合成一种新型吸附剂MAtp(磁改性凹凸棒土),用于去除水中纳米塑料。结果表明:MAtp对PS-NPs(聚苯乙烯纳米塑料)的最大吸附量可达75.43 mg/g。比表面积及孔隙度分析和VSM(磁性)分析显示,该吸附剂具有183.13 m^(2)/g的比表面积和优良的超顺磁性,满足磁分离要求。SEM(扫描电镜)分析、XRD(X射线衍射)、FT-IR(傅里叶红外光谱)、XPS(X射线能谱)表征显示,MAtp与PS-NPs之间存在明显静电吸引,Fe—O官能团对PS-NPs的捕获起着关键作用。PS-NPs在MAtp上的吸附过程符合拟一级动力学方程和Sips等温吸附模型。主要吸附机制包括静电吸引与表面络合。吸附-解吸实验表明MAtp吸附剂具有良好循环利用性能,为高效去除废水中纳米塑料提供了一种前景广阔的新方法。

关键词：磁性凹凸棒土聚苯乙烯纳米塑料吸附

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