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环境科学 2025年

作者：郑颖雯王周锋李思杰郑仔钰王凡赵晓红贺娟妮季德帅王文科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旱区生态水文与水安全水利部重点实验室空军军医大学西京医院麻醉与围术期医学科空军军医大学西京医院麻醉临床研究中心长安大学建筑工程学院陕西地矿自然资源投资建设有限公司

土地利用变化是人类活动和自然因素相互作用的结果，研究渭河流域土地利用变化特征及其驱动因素可为协调区域社会经济发展、制定流域发展政策提供方向。根据渭河流域1985～2020年土地利用数据，结合气象、植被和社会经济数据，采用空间... 详细信息

土地利用变化是人类活动和自然因素相互作用的结果，研究渭河流域土地利用变化特征及其驱动因素可为协调区域社会经济发展、制定流域发展政策提供方向。根据渭河流域1985～2020年土地利用数据，结合气象、植被和社会经济数据，采用空间分析与数理统计方法，研究了渭河流域土地利用空间格局变化及其影响因素。结果表明：①渭河流域以耕地、林地和草地等土地类型为主，多年平均占比分别为41.24%、22.1%和34.6%，其中耕地主要分布在渭河上游和渭河下游，林地主要分布在北洛河流域，草地主要分布在泾河流域。②渭河流域在1995～2010年土地利用变化剧烈，综合土地利用动态度增加了约3.5倍，土地利用转移矩阵分析表明以草地和耕地间转换最为剧烈。③1985～2020年渭河流域土地利用变化以建设用地和林地增加，耕地减少为主。建设用地扩张了2199 km2，主要发生在渭河下游关中城市群；林地面积增加了6430 km2，主要分布在泾河和北洛河的分水岭及渭河下游秦岭和千河支流一带；耕地缩减了7157 km2，缩减区域较分散，涉及全流域。④渭河流域的土地利用变化受到气候变化、社会经济、国家政策的广泛作用。统计学分析发现社会经济因素是影响渭河流域土地利用变化的主要因素。以上结论为渭河流域下一步发展和协调人地关系提供了依据

关键词：土地利用/覆被变化(LUCC) 时空演变驱动因素渭河流域土地利用转移矩阵社会经济因素

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不同坡度下生态防护黄土边坡水分迁移演化特征研究

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西北地质 2025年第2期58卷 121-135,I0002页

作者：张文铎包含兰恒星郑涵晏长根王俊田敖新林长安大学公路学院陕西西安710064 黄土科学全国重点实验室(筹) 陕西西安710054 西安市绿色智慧交通岩土工程重点实验室陕西西安710064 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 长安大学水利与环境学院旱区地下水与生态效应教育部重点实验室陕西西安710054

黄土边坡广泛分布于中国西北地区,在强降雨条件下极易发生失稳灾害。生态防护已成为保护黄土边坡的有效手段,但不同坡度的生态防护黄土边坡,会导致其内部水分迁移特征及防护效果的差异。因此,为研究不同坡度对生态防护黄土边坡水分迁移... 详细信息

黄土边坡广泛分布于中国西北地区,在强降雨条件下极易发生失稳灾害。生态防护已成为保护黄土边坡的有效手段,但不同坡度的生态防护黄土边坡,会导致其内部水分迁移特征及防护效果的差异。因此,为研究不同坡度对生态防护黄土边坡水分迁移与演化特征的影响,本研究以45°和60°两个坡度的生态防护黄土边坡模型为基础,采用时间序列分析法和Hydrus-2D水分迁移模拟软件,解释了生态防护黄土边坡的水分动态演化规律,揭示了降雨强度、降雨历时和植物生长周期对含水率响应模式的影响,并分析了不同防护阶段和不同坡度下边坡土壤水分迁移的规律。研究结果表明,整个监测期间,60°边坡的整体含水率略低于45°边坡,且60°边坡的土壤水分在坡面下部随土层分布的差异性更加显著,而45°边坡在坡顶时表现更明显;随着降雨强度的增加,坡体内部水分对降雨事件响应的滞后时间显著缩短,而边坡内部水分响应的滞后时间及其达到最强响应的滞后时间则随着降雨事件历时的延长而相应增加,植被防护能够有效增大边坡水分对降雨响应的滞后时间,60°边坡内部对所研究降雨事件响应的滞后时间均慢于45°边坡;针对强降雨事件,生态防护可以有效降低水分入渗速率,不同防护时期水分迁移速率表现为:防护前期>防护中期>防护后期,同时植物对60°边坡的水分迁移速率影响更为显著,且60°边坡水分入渗响应速率比45°边坡更慢。

关键词：生态护坡坡度水分迁移演化时间序列分析 Hydrus2D 黄土高原

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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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基于非平稳GEV模型的城市化进程对极端降水事件的影响

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人民珠江 2025年第1期46卷 23-31页

作者：吴浩然兰甜陈永勤吴延锐乔田玲李明林长安大学水利与环境学院陕西西安710054 长安大学信息工程学院陕西西安710054 旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室(长安大学) 陕西西安710054 水利部旱区生态水文与水安全重点实验室(长安大学) 陕西西安710054 香港中文大学(深圳) 广东深圳518172 山东省水利勘测设计院有限公司山东济南250013 山东省泰安市岱岳区水利局山东泰安271000

近年来城市极端降水事件频发,极大阻碍了城市发展。为探究城市化与极端降水的关系,以深圳市为例,将城市化指标以4种参数扩展方法纳入广义极值分布(Generalized Extreme Value,GEV)模型中,经2次筛选获得最优模型,获得非平稳降水强度-持... 详细信息

近年来城市极端降水事件频发,极大阻碍了城市发展。为探究城市化与极端降水的关系,以深圳市为例,将城市化指标以4种参数扩展方法纳入广义极值分布(Generalized Extreme Value,GEV)模型中,经2次筛选获得最优模型,获得非平稳降水强度-持续时间-频率(Intensity Duration Frequency,IDF)曲线,对非平稳性进行定量分析。结果表明:①基于城市化指标的非平稳GEV模型性能均优于平稳模型,平稳模型适用性降低;②平稳的IDF曲线低估了所有极端降水事件的降水强度约6.3%,并高估了不及制概率;③城市化对短历时降水的影响显著,对长历时降水的影响相对较小。随着重现期的增加,城市化对降水的影响逐渐增强,每增加1 a重现期,降水强度的影响增加约0.13 mm/h。城市化影响下的非平稳性探究可以为城市应对极端降水事件提供科学依据,对城市防汛抗洪工作具有重要意义。

关键词：城市化极端降水非平稳 GEV模型 IDF曲线

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耦合浮珠-超声辅助溶剂萃取法用于微藻采收及油脂提取

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农业工程学报 2021年第15期37卷 267-274页

作者：徐开伟邹小彤刘意张高山杜伟豪马晓静雷梣岑李彦鹏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

为了优化微藻生物柴油生产工艺,开发高效低耗的微藻采收与油脂提取技术,该研究使用优化浮珠浮选工艺对小球藻进行采收,随后选取小球藻-表面层状聚合物浮珠聚集体进行破壁提油处理,并通过响应面优化破壁工艺,建立一种新型耦合浮珠-超声... 详细信息

为了优化微藻生物柴油生产工艺,开发高效低耗的微藻采收与油脂提取技术,该研究使用优化浮珠浮选工艺对小球藻进行采收,随后选取小球藻-表面层状聚合物浮珠聚集体进行破壁提油处理,并通过响应面优化破壁工艺,建立一种新型耦合浮珠-超声辅助溶剂萃取工艺。结果表明,在超声时间为13 min,正己烷:异丙醇体积比例为4,微藻质量浓度为13.6 g/L,超声功率为254 W时,油脂提取效率较高,为18.91%。相比传统气浮法与超声辅助溶剂萃取法,该法采收效率、细胞破壁效率和饱和脂肪酸含量都达到了较高水平,分别为98.36%、90.19%和37.03%。因此,耦合浮珠-超声辅助溶剂萃取工艺是一种有效提取小球藻细胞中油脂的工艺。研究结果为微藻生物柴油制备工艺的发展提供科学依据。

关键词：生物柴油油脂提取微藻浮珠浮选超声破碎

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铜川市秋冬季大气VOCs特征及其O_(3)和SOA形成潜势分析

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环境科学 2022年第1期43卷 140-149页

作者：易宵霄李姜豪李光华路珍珍孙智钢高健邓顺熙长安大学水利与环境学院西安710064 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

VOCs是O_(3)和SOA形成的重要前体物,可增强大气氧化性,促进二次污染物形成,影响区域空气质量和人体健康.为研究铜川市秋冬季VOCs特征及其对O_(3)和SOA生成的潜力,利用TH-300B在线监测系统监测了铜川市区102种VOCs的体积分数,并结合最大... 详细信息

VOCs是O_(3)和SOA形成的重要前体物,可增强大气氧化性,促进二次污染物形成,影响区域空气质量和人体健康.为研究铜川市秋冬季VOCs特征及其对O_(3)和SOA生成的潜力,利用TH-300B在线监测系统监测了铜川市区102种VOCs的体积分数,并结合最大增量反应活性系数法和气溶胶生成系数法分别计算VOCs的O_(3)及SOA生成潜力.结果表明,铜川市秋季和冬季φ(TVOC)分别为(50.52±16.81)×10^(-9)和(63.21±35.24)×10^(-9),O_(3)生成潜势分别为138.43×10^(-9)和137.123×10^(-9), SOA生成潜势分别为3.098μg·m^(-3)和0.612μg·m^(-3).秋季VOCs中含量最多的2种组分为烷烃(26.19%)和芳香烃(26.04%),冬季VOCs中含量最多的组分为烷烃(48.88%).反-2-戊烯、甲苯和间/对-二甲苯是秋季OFPs最大的3个成分,乙烯、乙炔和丙烯是冬季OFPs最大的3个成分.甲苯、间/对-二甲苯和乙苯是秋冬季SOAFPs最大的3个成分.交通排放是秋冬季VOCs的主要来源,生物质燃烧/燃煤排放具有季节性差异,是冬季VOCs的主要来源.该结果可为铜川市等"一市一策"管控污染物排放、改善环境空气质量提供技术依据.

关键词：挥发性有机物(VOCs) 臭氧(O_(3)) 臭氧生成潜势(OFP) 二次有机气溶胶(SOA) 铜川市

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硼酸化钙钛矿量子点对邻苯二酚的选择性检测

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中国环境科学 2023年第7期43卷 3526-3532页

作者：刘欣妮卫潇杨钰钰王凤杰何红珠秦昉刘佳丽王菲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陕西西安710054

利用水乳液法制备了硼酸化钙钛矿量子点(APBA-PQDs),基于APBA-PQDs与邻苯二酚(CC)之间的硼酸盐亲和机制建立了一种高效、快速检测水相CC的新方法,解决了PQDs传感器在水相中易凝聚而猝灭且选择性不高的难题.通过透射电子显微镜(TEM)、荧... 详细信息

利用水乳液法制备了硼酸化钙钛矿量子点(APBA-PQDs),基于APBA-PQDs与邻苯二酚(CC)之间的硼酸盐亲和机制建立了一种高效、快速检测水相CC的新方法,解决了PQDs传感器在水相中易凝聚而猝灭且选择性不高的难题.通过透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱、紫外-可见光谱对APBA-PQDs的形貌和光学性能进行了表征;并探究了APBA-PQDs荧光传感器对CC的检测性能和机理.研究表明,当n(PQDs:APBA)=1:1,响应时间为7min,pH值为7时,检测效果最佳,且在最优检测条件下,APBA-PQDs的相对荧光强度比值(F_(0)/F)与CC浓度具有良好的线性关系,检出限为72nmol/L.此外,APBA-PQDs具有良好的选择性和抗干扰性,能够用于实际水样中CC的快速检测,为后续钙钛矿量子点用于水相污染物检测提供了参考.

关键词：钙钛矿量子点硼酸功能化邻苯二酚荧光检测

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改进型有限分析法模拟包气带土壤水分运移

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农业工程学报 2021年第18期37卷 55-61页

作者：张在勇王文科陆彦玮宫程程冉彬武泽宇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 长安大学水利与环境学院西安710054

近年来有限分析法被广泛应用于模拟土壤水分运移。混合型有限分析法通常使用一阶有限差分近似代替Richards方程中的时间导数项。尽管这种方法与其他的数值方法(例如有限差分法)相比,能获得精确度更高的数值解,但是当需要精细刻画陡峭湿... 详细信息

近年来有限分析法被广泛应用于模拟土壤水分运移。混合型有限分析法通常使用一阶有限差分近似代替Richards方程中的时间导数项。尽管这种方法与其他的数值方法(例如有限差分法)相比,能获得精确度更高的数值解,但是当需要精细刻画陡峭湿润锋面向下传输过程时,需要对时间项的处理提出更高的要求。因此,该研究提出一种从时域和空间域获取局部解析解的改进型有限分析计算格式来克服上述问题。将改进的有限分析法的数值解、混合型有限分析的数值解、有限差分数值解与解析解定量化对比研究发现,改进型有限分析计算格式在较大空间步长条件下(空间步长为10 cm),能够获得精度较好的数值解,且能更好地控制质量平衡误差。此外,改进的有限分析法能获得与现有的软件(VSAFT2)相似的计算结果。该研究能为包气带水分运移模拟提供一种可靠的方法,推动区域土壤水资源的评价与管理。

关键词：土壤水分运移有限分析法包气带数值模拟

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一步法制备磁性多孔碳及高效吸附卡马西平

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中国环境科学 2022年第4期42卷 1714-1725页

作者：陈爱侠田铮卫潇胡蕊蕊张奕轩关娟娟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陕西西安710054

为了资源化利用废弃农林生物质并有效去除水体中卡马西平(CBZ).受“发酵”策略的启发,以KHCO;为活化剂,FeCl;·6H;O为磁性前驱体,通过简便的一步法将杨木屑转化为具有发达孔结构的磁性多孔碳(MPC).通过调整原料配比得到了最佳产物MP... 详细信息

为了资源化利用废弃农林生物质并有效去除水体中卡马西平(CBZ).受“发酵”策略的启发,以KHCO;为活化剂,FeCl;·6H;O为磁性前驱体,通过简便的一步法将杨木屑转化为具有发达孔结构的磁性多孔碳(MPC).通过调整原料配比得到了最佳产物MPC-2-0.3,其比表面积为1002.48m^(2)/g,对50mg/L的CBZ吸附容量为202.70mg/***和XRD等表征均证明铁纳米粒子成功掺杂到多孔碳中,使多孔碳具有优异的磁分离能力.吸附过程的动力学和等温线更符合拟二级动力学和Langmuir模型,阐明其主要吸附机理为吸附位点、π-π相互作用和氢键作用.MPC-2-0.3在室温和较宽的pH值范围内具有良好的吸附性能,并易于分离和再生.

关键词：铁掺杂多孔碳一步法卡马西平

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基于文献计量分析的多孔碳吸附研究进展

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中国环境科学 2022年第10期42卷 4676-4687页

作者：关娟娟陈爱侠卫潇张奕轩胡蕊蕊张磊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陕西西安710054

为深入了解多孔碳在吸附领域研究的现状和前沿动态,以Web of Science(WoS)中Science Citation Index Expanded(SCI-E)引文数据库和CNKI数据库为数据源,使用Bibliometrix、Bibliometric平台和VOSviewer软件等对相关文献进行定量分析.结果表明,1997~2021年共发表SCI文献3566篇,文章数量总体呈逐年递增的趋势,近5a发文量上升速度较快,中国学术期刊共发表183篇文献;中国的发文总量及独立发文量均位居榜首,总量达1653篇,但平均被引频次相对较低;领域内主要研究力量分布在中国、美国、印度等地,且具有较大学术影响力的各作者间合作频繁.2010年至今温室气体中CO_(2)排放与多孔碳吸附议题之间有着十分紧密的学术联系,CO_(2)捕集将是碳中和课题下的一个持续研究热点.此外,开发和应用廉价、绿色、可持续的生物质资源制备性能优异的多孔碳材料是未来碳材料领域的持续目标之一,对于吸附机理的深入研究也将成为未来发展的方向之一.

关键词：文献计量多孔碳吸附研究现状发展趋势

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