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武汉市5个污水处理厂中14种典型PPCPs的赋存与去除研究 被引量:3
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作者 易佳佩 张驰 +7 位作者 范希 熊俊武 王康 钱喆 柳山 张家泉 陈伟 祁士华 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期241-248,共8页
近年来,药物和个人护理品(Pharmaceuticals and Personal Care Products,PPCPs)在饮用水、污水及自然水体中被频繁检出,对生态及人类健康有潜在的不利影响。污水处理厂是PPCPs进入环境的主要途径之一,研究PPCPs在污水处理厂中的赋存与... 近年来,药物和个人护理品(Pharmaceuticals and Personal Care Products,PPCPs)在饮用水、污水及自然水体中被频繁检出,对生态及人类健康有潜在的不利影响。污水处理厂是PPCPs进入环境的主要途径之一,研究PPCPs在污水处理厂中的赋存与去除具有重要意义。使用高效液相色谱-串联质谱联用仪(LC-MS/MS)分析了武汉市5个不同工艺污水处理厂中14种PPCPs的浓度和去除效率。结果表明:各污水处理厂进水中共检出13种PPCPs,总浓度范围为1 471~2 077 ng/L;污水处理厂对大部分目标污染物的总去除效率达到80%以上,在生物处理工艺阶段污染物的去除效率最好,去除机制主要是污泥的吸附和微生物的降解;各污水处理厂进水中PPCPs的质量负荷范围较高(>103.0 g/d),出水中PPCPs的排放量明显降低(<36.3 g/d)。 展开更多
关键词 药物和个人护理品(PPCPs) 污水处理厂 去除效率 污染负荷 排放量 武汉市
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基于温度示踪的高寒地区河水与地下水相互作用:以黑河上游流域为例 被引量:4
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作者 张淑勋 孙自永 +2 位作者 潘艳喜 李鑫 潘钊 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期95-106,共12页
高寒地区是世界众多大型河流的源区,了解区内河水与地下水的相互作用对流域水资源科学管理具有重要意义。因广泛发育多年冻土,高寒地区河床底部局部融区的形成和动态变化控制着河水与地下水的转换,导致两者间水力关系的复杂性和特殊性... 高寒地区是世界众多大型河流的源区,了解区内河水与地下水的相互作用对流域水资源科学管理具有重要意义。因广泛发育多年冻土,高寒地区河床底部局部融区的形成和动态变化控制着河水与地下水的转换,导致两者间水力关系的复杂性和特殊性。受观测条件限制,目前高寒地区河水与地下水相互作用的研究极少,少量已有研究也多采用同位素和水化学示踪方法,成本高且精度低。采用观测成本更低但精度与密度更高的温度信号作为示踪剂,以量化河水和地下水之间的交换;利用垂向一维瞬态热运移解析模型,定量计算不同深度处河水与地下水的交换流速;利用分布式测温光纤系统的观测结果,分析河水与地下水相互作用的时空动态变化特征。研究结果表明:高寒地区河水与地下水的交换存在强烈的时空差异,季节与气候的转换对河水与地下水的交换量起着控制作用,甚至能够改变河水与地下水的交换方向,河水与地下水的交换量随着冻土活动层加深而增加。温度示踪方法适用于高寒冻土区河水与地下水相互作用研究,2种温度示踪方法的联合使用可有效提高研究精度与准确性,为缺乏基础水文地质数据的高寒地区提供一种可行的研究思路。 展开更多
关键词 高寒地区 河水与地下水相互作用 温度示踪 分布式测温光纤 多年冻土 融区 黑河
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湖北秭归鱼泉洞泉域系统中六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)的分布、来源与迁移 被引量:1
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作者 杨秀雯 魏志莹 +8 位作者 易佳佩 李雯星 景一鸣 秦超杰 熊俊武 刘伟 周宏 祁士华 陈伟 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期311-322,共12页
岩溶区特殊的地形地貌,使得地表环境中的有机氯农药(OCPs)很容易进入地下环境,对地下水的安全构成威胁。采用气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)对湖北秭归鱼泉洞泉域系统中的典型OCPs——六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)进行了检测,探究了其... 岩溶区特殊的地形地貌,使得地表环境中的有机氯农药(OCPs)很容易进入地下环境,对地下水的安全构成威胁。采用气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)对湖北秭归鱼泉洞泉域系统中的典型OCPs——六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)进行了检测,探究了其时空分布特征、潜在污染来源和迁移特征。结果表明:水体中HCHs质量浓度范围为0.09~5.17 ng/L,土壤和泉沉积物中HCHs质量分数范围分别为0.36~3.67,0.11~2.53 ng/g;水体中DDTs质量浓度范围为0.13~7.16 ng/L,土壤和泉沉积物中DDTs质量分数范围分别为0.22~19.13,0.73~11.53 ng/g,呈现出以DDTs为主的污染特征。水体中HCHs和DDTs质量浓度在冬季最高;土壤中HCHs和DDTs质量分数分别在夏季和冬季达到最高;泉沉积物中HCHs和DDTs质量分数分别在夏季和春季达到峰值。特征比值结果显示,水体、土壤和泉沉积物中HCHs主要源于林丹的使用;水体中DDTs主要源于历史残留,而土壤和泉沉积物中DDTs主要来源于近期使用。相关性分析结果表明,HCHs和DDTs可从补给区地表水和补给区土壤分别向排泄区泉水和泉沉积物中迁移。HCHs和DDTs在介质中的快速迁移证实了岩溶区地下水的脆弱性。本研究成果可以为岩溶地下水资源和环境的保护提供参考。 展开更多
关键词 岩溶区 六六六(HCHs) 滴滴涕(DDTs) 来源 迁移 有机氯农药(OCPs) 鱼泉洞泉域 湖北秭归
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层级制全局敏感性分析方法及其在地下水模型中的应用
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作者 刘玉姣 戴恒 +2 位作者 李跃东 崔节波 文章 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期216-224,共9页
在地下水建模中,为了更好地利用有限的资金和资源去最优化地降低预测结果的不确定性,需要使用敏感性分析来测算各个模型输入因素的重要性。提出了改进的层级制全局敏感性分析方法来量化不同类型的输入不确定性对输出结果不确定性的贡献... 在地下水建模中,为了更好地利用有限的资金和资源去最优化地降低预测结果的不确定性,需要使用敏感性分析来测算各个模型输入因素的重要性。提出了改进的层级制全局敏感性分析方法来量化不同类型的输入不确定性对输出结果不确定性的贡献,并以此评估地下水模型中各个不确定性过程对输出结果的影响程度;使用一个理想的地下水污染运移模拟模型作为算例对该新方法进行了测试和展示。结果表明,模型的不确定性是该案例预测结果不确定性的主要来源,而且地质模型的不确定性相较于其他模型更为重要。该方法能够为地下水模型提供更加全面的敏感性分析,相较于传统的参数敏感性分析,新方法能够考虑的不确定性输入因素更多,计算效率明显提升,可为模型使用者和管理者提供更有用的敏感性信息。 展开更多
关键词 地下水模型 不确定性 全局敏感性分析 层级制全局敏感性分析
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微纤维的归属、鉴定、环境行为及生态健康风险
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作者 罗泽娇 张俏俏 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期122-131,共10页
近年来微纤维在多种环境中被广泛检出,但目前仍缺乏对其研究现状的系统评述。通过阅读多篇微纤维相关的研究文献,对微纤维与微塑料的关系以及微纤维的鉴别、环境行为特征和生态健康风险进行了总结与归纳,分析了现有微纤维研究中存在的问... 近年来微纤维在多种环境中被广泛检出,但目前仍缺乏对其研究现状的系统评述。通过阅读多篇微纤维相关的研究文献,对微纤维与微塑料的关系以及微纤维的鉴别、环境行为特征和生态健康风险进行了总结与归纳,分析了现有微纤维研究中存在的问题,并对其未来的研究方向提出了建议。结果表明:微纤维已被证明会对生态系统中生物的生长、发育、生殖、行为等产生影响,其表面还能够吸附有毒物质,给生态健康带来危害。但现有研究方向尚不全面,完整的生态风险模型仍有待建立。急需完善微纤维研究体系,并重视生态健康风险与污染防治方面的研究,提高公众防控意识。 展开更多
关键词 微纤维 微塑料 环境行为 生态健康风险
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复合混凝在去除清淤底泥余水中溶解性有机质的应用研究 被引量:2
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作者 邓鋆 毕广宇 +3 位作者 李立青 张美一 张伟军 王东升 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期136-145,160,共11页
为揭示复合混凝对湖泊底泥中溶解性有机质(DOM)的去除机制,以白洋淀清淤底泥余水中DOM为研究对象,以聚合氯化铝(PAC)为混凝剂、聚丙烯酰胺(PAM)和聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液(HCA)为助凝剂,分体系探究复合混凝对余水中DOM的去除作用... 为揭示复合混凝对湖泊底泥中溶解性有机质(DOM)的去除机制,以白洋淀清淤底泥余水中DOM为研究对象,以聚合氯化铝(PAC)为混凝剂、聚丙烯酰胺(PAM)和聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液(HCA)为助凝剂,分体系探究复合混凝对余水中DOM的去除作用。结果表明:两种混凝体系对DOM的去除效率没有明显差异,当PAM为4mg/L,PAC为35mg/L时PAM助凝体系对COD去除率最大达86.6%,HCA为1.0mg/L时,PAC为35mg/L时HCA助凝体系对COD去除率最大达83.9%;在混凝时,DOM中共轭键及杂原子中未成键电子区域同絮凝剂作用,活性中心分布不均且敏感性不强;复合混凝后,DOM中芳香类蛋白、类富里酸组分得到有效的去除;复合混凝对DOM相对分子质量小于50Da的小分子组分有较好的去除效果;通过调节PAC投加量可控制DOM脱稳情况进而影响DOM的去除效果。 展开更多
关键词 复合混凝 清淤底泥 余水 溶解性有机质
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我国危险品道路运输事故生态环境损害鉴定评估与赔偿中存在的问题与建议 被引量:3
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作者 王泽贤 黄允豪 +1 位作者 任峥 罗泽娇 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期248-254,共7页
危险品道路运输事故频频发生,由事故引发的次生生态环境污染严重。为了全面推动我国生态环境损害赔偿制度落地,对危险品道路运输事故造成的生态环境损害进行鉴定评估与赔偿尤为必要。通过梳理分析CNKI(中国知网)和Web of Science核心合... 危险品道路运输事故频频发生,由事故引发的次生生态环境污染严重。为了全面推动我国生态环境损害赔偿制度落地,对危险品道路运输事故造成的生态环境损害进行鉴定评估与赔偿尤为必要。通过梳理分析CNKI(中国知网)和Web of Science核心合集数据库的中英文文献,概括了危险品道路运输事故生态环境损害鉴定评估与赔偿中存在的问题,并有针对性地提出了改进建议与对策。结果表明:我国危险品道路运输事故生态环境损害鉴定评估与赔偿的过程中主要存在事发突然生态环境损害易被忽略、事后生态环境损害评估内容难统一、赔偿责任主体难明确及赔偿资金较难落实、环境污染强制责任保险严重缺位等问题;未来我国还需要重视环境应急能力建设、加强评估人员对相关技术规范的理解与学习、明确事故赔偿责任主体、构造生态环境损害赔偿诉讼的管辖规则、推行环境污染强制责任保险制度等。 展开更多
关键词 危险品道路运输 生态环境损害 鉴定评估与赔偿 环境污染强制责任保险
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干旱区微咸水覆膜灌溉棉花根系生长分布与土壤水盐运移规律及其相互作用 被引量:5
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作者 赖善星 张耀珑 +2 位作者 盛统民 张茗惠 陈文岭 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期175-183,共9页
为探讨干旱地区微咸水覆膜灌溉棉花根系生长分布与土壤水盐运移规律及其相互作用关系,于巴州灌溉试验站开展不同灌溉水棉花盆栽覆膜灌溉试验,对比分析不同生育期微咸水与淡水灌溉处理条件下棉花根系生长分布规律、土壤水盐运移规律和棉... 为探讨干旱地区微咸水覆膜灌溉棉花根系生长分布与土壤水盐运移规律及其相互作用关系,于巴州灌溉试验站开展不同灌溉水棉花盆栽覆膜灌溉试验,对比分析不同生育期微咸水与淡水灌溉处理条件下棉花根系生长分布规律、土壤水盐运移规律和棉花产量的差异。结果表明:整个生育期内,咸、淡水灌溉处理条件下棉花根系生长分布和土壤水盐运移的动态变化规律较为相似;棉花根系生长密集区主要分布在浅部0~32.5 cm土层;土壤水盐运移受灌溉水下渗和棉花根系吸水作用的影响明显,盐分在25 cm深度以下累积,在棉花根系密集区含水量低、盐分高;微咸水灌溉处理下土壤剖面棉花平均根长密度小于淡水灌溉处理,而微咸水灌溉处理下土壤剖面平均含水率和电导率大于淡水灌溉处理;淡水灌溉处理下棉花地上部生长优于微咸水灌溉处理,其棉花产量高于微咸水灌溉处理约27.7%;长期使用微咸水覆膜灌溉易在深度15~32.5 cm根区棉花根系生长密集区形成高盐分胁迫,从而抑制棉花根系生长和地上部干物质累积,导致棉花减产。 展开更多
关键词 干旱区 微咸水 覆膜灌溉 棉花根系生长分布 土壤水盐运移 相互作用
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印染污泥基炭材料制备及其对疏浚余水中溶解性有机质的吸附特性研究
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作者 吴金亮 何航 +3 位作者 黄佳音 陈益人 张伟军 王东升 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期174-182,共9页
以印染污泥为原料,在650℃无氧条件下热解制备了印染污泥基炭材料(DSC),并采用SEM、XPS、FT-IR和BET等手段表征了DSC的理化性质;将DSC应用于疏浚余水的深度处理,研究了DSC对疏浚余水中溶解性有机物质(DOM)的吸附特性,并结合吸附动力学... 以印染污泥为原料,在650℃无氧条件下热解制备了印染污泥基炭材料(DSC),并采用SEM、XPS、FT-IR和BET等手段表征了DSC的理化性质;将DSC应用于疏浚余水的深度处理,研究了DSC对疏浚余水中溶解性有机物质(DOM)的吸附特性,并结合吸附动力学模型解析其吸附过程;利用紫外-可见光谱(UV-VIS)、荧光光谱和高效体积排阻色谱(HPSEC)分析,探究疏浚余水中DOM的迁移转化规律。结果表明:印染污泥基炭在热解后获得了较大的比表面积和丰富的孔隙结构,吸附点位增多,且随着有机物的分解,印染污泥基炭表面C—H、C=O结合比降低、C—C、C—O结合比增加,芳香化程度增加,同时印染污泥基炭表面呈现高度疏水性,有利于吸附点位暴露;DSC对疏浚余水中DOM有良好的吸附性能,尤其是芳香类蛋白和富里酸类物质,其最大吸附量达18.53 mg/g;DSC对疏浚余水中DOM的吸附过程遵循准二级吸附动力学方程,以化学吸附为主;DSC对疏浚余水中DOM的吸附机理主要涉及孔隙填充、氢键结合、π-π共轭效应和疏水作用。该研究结果可为印染污泥后续资源化利用和降低疏浚余水的有机负荷提供依据。 展开更多
关键词 印染污泥基炭 疏浚余水 热解炭化 吸附 溶解性有机质(DOM)
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井筒混合效应和表皮效应对注水井溶质径向弥散的影响
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作者 马科 马冲 +1 位作者 詹红兵 刘洋 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期130-137,共8页
注水井理论模型研究一直是水文地质学领域的热点问题。充分考虑含水层的非均质性,利用两区MIM(Mobile-Immobile)对流扩散模型来描述溶质在含水层中的运移过程,同时考虑表皮效应和井筒混合效应,建立一种描述注入井附近含水层溶质径向运... 注水井理论模型研究一直是水文地质学领域的热点问题。充分考虑含水层的非均质性,利用两区MIM(Mobile-Immobile)对流扩散模型来描述溶质在含水层中的运移过程,同时考虑表皮效应和井筒混合效应,建立一种描述注入井附近含水层溶质径向运移的动力学模型。并采用Laplace变换、Stehfest数值逆变换得到了该动力学模型的半解析解。然后改变表皮区的有效孔隙度和径向弥散度以及井筒的半径,来分析固定观测点的溶质穿透曲线和溶质浓度分布曲线的变化规律。研究表明,井筒混合效应和表皮效应对穿透曲线、溶质径向运移过程和影响区域均有着非常显著的影响。在考虑井筒混合效应时,井筒半径越大,井筒效应越明显。而表皮区域有效孔隙度越大,溶质的迁移扩展速率越小;径向弥散度越大,观测点的溶质浓度曲线越陡峭,表明该点的溶质浓度变化速率较快,且能更早达到稳定值。与前人研究相比,本研究模型能更好地描述注水井中的溶质径向弥散过程。 展开更多
关键词 表皮效应 井筒混合效应 注水井 径向溶质运移
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曝气生物滤池对消毒副产物及其前体物的控制机制
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作者 孙鹏 王文冰 +1 位作者 何航 张伟军 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期249-259,共11页
消毒已成为水处理系统中不可或缺的一部分,但水中溶解性有机质(DOM)与消毒剂反应时会不可避免地产生有毒有害的消毒副产物(DBPs),从而影响饮用水安全。为探究水处理系统中曝气生物滤池(BAF)对DOM去除与DBPs生成的影响,以某水厂的BAF单... 消毒已成为水处理系统中不可或缺的一部分,但水中溶解性有机质(DOM)与消毒剂反应时会不可避免地产生有毒有害的消毒副产物(DBPs),从而影响饮用水安全。为探究水处理系统中曝气生物滤池(BAF)对DOM去除与DBPs生成的影响,以某水厂的BAF单元为研究对象,采用傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)结合光谱技术和色谱质谱联用等方法,探究了BAF对DBPs及其前体物的控制机制,并通过质量差网络分析探究了DBPs的生成途径。结果表明:BAF去除了部分进水中的类芳香蛋白质,降低了消毒后产生的三卤甲烷、卤乙酸和卤乙腈的浓度,但消毒后卤代硝基甲烷的浓度有所升高,这些常规DBPs仅能解释不到60%的总有机氯化物的浓度;在分子水平上,BAF处理倾向于将低氧化程度和高饱和度的分子转化成高氧化程度和高不饱和度的分子,导致后续消毒过程中生成的低不饱和度DBPs更少,高不饱和度DBPs更多,这可能会促进水厂后续的混凝沉淀单元对DBPs及其前体物的去除;质量差网络分析显示,氯取代(+Cl—H)、氯加成(+HClO)和羟基化与氯取代(+ClO—H)这3种反应类型是生成DBPs的最主要途径,参与加成反应的DBPs前体物的不饱和度要比参与取代反应的DBPs前体物高。研究结果可为饮用水消毒副产物控制提供基础参考信息。 展开更多
关键词 曝气生物滤池(BAF) 溶解性有机质(DOM) 消毒副产物(DBPs) FT-ICR MS
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遵义市土地利用变化及其生态系统服务价值 被引量:5
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作者 吴泽昊 赵爽 +3 位作者 罗征鹏 柴波 王伟 聂坤 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期252-260,共9页
生态系统服务价值是土地利用和生态修复相关规划及实施效果的重要指标。基于遵义市2009—2019年土地利用数据的解译结果,建立了土地利用转移矩阵,采用当量因子法估算遵义市生态系统服务价值(ESV),并以年度净初级生产力(NPP)对遵义市生... 生态系统服务价值是土地利用和生态修复相关规划及实施效果的重要指标。基于遵义市2009—2019年土地利用数据的解译结果,建立了土地利用转移矩阵,采用当量因子法估算遵义市生态系统服务价值(ESV),并以年度净初级生产力(NPP)对遵义市生态系统服务价值进行空间修正,探究了遵义市土地利用变化及其生态系统服务价值的时空变化特征。结果表明:研究期内遵义市林地、水域、园地面积明显增加,耕地面积减少;遵义市生态系统服务价值总量由2009年的674.77亿元上升至2019年的785.68亿元,退耕还林对生态系统服务功能提升具有积极作用;根据生态系统服务价值ESV与GDP之间的关系将遵义市县区划分为4种生态经济类型。该研究成果对遵义市国土空间生态修复规划具有指导意义。 展开更多
关键词 土地利用变化 生态系统服务价值 当量因子法 遵义市
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湖泊底泥好氧堆肥过程中溶解性有机物的转化规律 被引量:3
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作者 刘明 李霖昱 +5 位作者 胡爱彬 张伟军 王东升 孙祥 黄佳音 陈益人 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期155-163,共9页
为探究湖泊底泥好氧堆肥过程中溶解性有机物(DOM)的组成和转化规律,采用紫外、荧光光谱并结合傅立叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)技术,对不同堆肥时间的底泥中DOM的分子结构进行了表征分析。光谱学结果表明:随着堆肥时间的延长,底... 为探究湖泊底泥好氧堆肥过程中溶解性有机物(DOM)的组成和转化规律,采用紫外、荧光光谱并结合傅立叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)技术,对不同堆肥时间的底泥中DOM的分子结构进行了表征分析。光谱学结果表明:随着堆肥时间的延长,底泥样品中DOM的含共轭苯环结构和显色基团的组分含量均在增加,含有不饱和结构的组分中π→π~*跃迁更为活跃;底泥样品中DOM的腐殖化指数(HIX)不断增大,氢碳比减少,平均芳香性指数增大,由此说明堆肥底泥中DOM的芳构化程度和腐殖化程度提高;底泥样品中DOM的荧光指数(FI)在0.7~0.9之间,生物源指数(BIX)在0.7~1.0之间,表明其来源受微生物活动的影响显著;此外,底泥样品中蛋白类物质被分解转化为腐殖酸和富里酸类物质,且富里酸类物质成为DOM中的主要部分;FT-ICR MS则从分子层面说明堆肥底泥中DOM的脂肪族/蛋白质类化合物会向木质素/富羧基脂环分子类化合物转变。 展开更多
关键词 湖泊底泥 溶解性有机物(DOM) 好氧堆肥 紫外光谱 荧光光谱 FT-ICR MS
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污泥处理过程中毒害有机污染物的迁移转化规律与毒性效应 被引量:9
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作者 张伟军 张彧 潘思逸 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期183-198,共16页
毒害有机污染物是影响污泥土地利用安全性的因素之一。全面总结了污泥中毒害有机污染物的提取和分析方法、毒性效应评估方法以及不同污泥处理工艺对污泥中毒害有机污染物的去除效果。结果表明:污泥中毒害有机污染物的种类超过700种,常... 毒害有机污染物是影响污泥土地利用安全性的因素之一。全面总结了污泥中毒害有机污染物的提取和分析方法、毒性效应评估方法以及不同污泥处理工艺对污泥中毒害有机污染物的去除效果。结果表明:污泥中毒害有机污染物的种类超过700种,常规的化学分析方法无法有效评估污泥的环境风险,而毒性指标(急性毒性、遗传毒性)可评估污泥的综合毒性;污泥中毒害有机污染物的提取方法主要包括索氏提取、超声萃取、快速溶剂萃取、基质固相分散萃取、微波萃取等方法;不同处理工艺对污泥中毒害有机污染物的削减和控制效率差异较大,其中好氧堆肥处理工艺在污泥中毒害有机污染物去除方面有较大的潜力,而厌氧消化和水热处理工艺对污泥中毒害有机污染物的降解效率稍低,有时还会增加污泥的毒性效应,水热处理工艺可改变污泥中毒害有机污染物的固液分配比;不同化学氧化工艺对污泥中毒害有机污染物的削减效果也有差异,其中过二硫酸盐(PDS,S_(2)O_(8)^(2-))氧化工艺对污泥具有很强的毒性削减潜力。此外,从污泥毒性效应评估体系构建、典型污泥处理过程中毒害有机污染物毒性的变化规律和污泥中关键有机毒性物质的识别等方面展望了污泥中毒害有机污染物的后续重点研究方向。 展开更多
关键词 城市污泥 土地利用 处理工艺 毒害有机污染物 迁移转化 毒性效应评估
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河套平原不同深度高砷地下水硫酸盐还原菌群落分布特征及环境意义 被引量:2
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作者 成语 宋腾龙 +1 位作者 田雪歌 王艳红 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2372-2388,共17页
【目的】探究不同深度的高砷含水层中硫酸盐还原菌的丰度、群落组成和多样性的差异,并结合硫酸盐硫同位素等多种水化参数,揭示不同深度高砷地下水中硫酸盐还原菌群落分布特征及其环境意义。【方法】以我国典型高砷地下水分布区河套平原... 【目的】探究不同深度的高砷含水层中硫酸盐还原菌的丰度、群落组成和多样性的差异,并结合硫酸盐硫同位素等多种水化参数,揭示不同深度高砷地下水中硫酸盐还原菌群落分布特征及其环境意义。【方法】以我国典型高砷地下水分布区河套平原为研究区,采集不同深度含水层中的高砷地下水样品,测定水化参数,采用qPCR对样品16S rRNA基因和dsrB基因进行定量;通过dsrB基因高通量测序对硫酸盐还原菌群落进行分析,并将dsrB基因相对丰度、群落组成及多样性与水化因子结合,进行统计学分析。【结果】基于dsrB基因的定量结果表明,浅层地下水中dsrB基因相对丰度高于深层地下水。浅层地下水中,dsrB基因相对丰度与CH_(4)浓度呈显著正相关,且δ^(34)S-SO_(4)^(2–)与CH_(4)浓度显著正相关。而深层高砷地下水中,dsrB基因相对丰度与SO_(4)^(2–)浓度、DOC浓度存在显著正相关性。高通量测序结果表明,深层地下水中硫酸盐还原菌的α多样性显著高于浅层地下水。研究区内硫酸盐还原菌可分为264个OTUs,以Desulfobacterales、Nitrospirales、Rhodospirillales、Syntrophobacterales等10个目为主。不同种属硫酸盐还原菌在深、浅层地下水的丰度及影响丰度的环境因子存在一定差异,其中浅层地下水中Nitrospirales的相对丰度与As_(T)浓度和δ^(34)S-SO_(4)^(2–)呈正相关,指示出硫酸盐还原菌中Nitrospirales类群在浅层地下水砷的迁移转化中的重要作用。RDA结果表明,As_(T)浓度、CH_(4)浓度和Fe^(2+)浓度是控制研究区地下水中硫酸盐还原菌群落分布的关键环境因子。【结论】深、浅层高砷地下水中,硫酸盐还原菌多样性、种属构成与多样性存在显著差异,且受到了不同水化参数影响。 展开更多
关键词 高砷地下水 硫酸盐还原菌 dsrB基因 高通量测序 qPCR
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污泥稳定化过程中磷的转化规律和生物有效性 被引量:1
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作者 张伟军 原浩 +1 位作者 张彧 卢晓方 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期212-222,231,共12页
剩余活性污泥(简称污泥)作为污水生化处理的主要副产物,富集大量的磷元素,被认为是一种潜在的磷资源回收对象。本文系统地总结了污泥中磷的组成特征、分析表征方法,并综述了污泥不同稳定化过程中磷的转化规律和生物有效性。结果表明:(1... 剩余活性污泥(简称污泥)作为污水生化处理的主要副产物,富集大量的磷元素,被认为是一种潜在的磷资源回收对象。本文系统地总结了污泥中磷的组成特征、分析表征方法,并综述了污泥不同稳定化过程中磷的转化规律和生物有效性。结果表明:(1)污泥中有机磷和无机磷含量分别占污泥总磷含量的10%~40%和60%~90%,无机磷主要为聚磷酸盐,有机磷主要为单酯有机磷和二酯有机磷;(2)污泥中磷可以采用顺序提取法分级,磷组成的分析表征方法主要有^(31)P NMR、XRD法、XANES法、色谱法、FTIR法、FT-ICR MS法、酶解法等;(3)在污泥水热和热解过程中,聚磷酸盐和有机磷在高温高压条件下从污泥细胞中溶出,随着水热温度升高,有机磷逐渐分解为PO_(4)^(3-),并在金属离子的捕获下生成稳定的难溶性正磷酸盐,而热解则会使得正磷酸盐进一步发生脱水脱氢反应,形成结构更加紧密和稳定的正磷酸盐矿物,在污泥厌氧消化过程中,厌氧微生物一方面会分解污泥细胞使得污泥中磷释放进入上清液,另一方面会将Fe^(3+)还原为Fe^(2+),促进Fe_(3)(PO_(4))_(2)中的PO_(4)^(3-)溶出,而在污泥好氧堆肥过程中,污泥中磷会被微生物吸收利用,并随着微生物繁殖生成微生物源有机磷,腐熟阶段后,微生物进入衰亡期导致有机磷溶出并与金属离子结合;(4)污泥稳定化产物中无机磷的生物有效性由其溶解度和稳定性决定,而有机磷的生物有效性取决于其酶解的难易程度。该研究结果可为污泥中磷的回收与高效利用奠定理论基础。 展开更多
关键词 剩余活性污泥 稳定化 转化规律 生物有效性
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武汉农用地土壤中微塑料污染状况和生态风险初探 被引量:3
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作者 黄茜 张俏俏 +2 位作者 颜瑾 马晶晶 罗泽娇 《环境工程》 CAS CSCD 2024年第6期136-145,共10页
土壤是塑料垃圾和微塑料的污染汇,研究农田土壤中微塑料污染状况和生态风险,可为土壤微塑料污染治理提供基础数据和理论依据。采集武汉市不同区域的大棚菜田土壤样品,通过尼罗红荧光染色法和拉曼光谱法对土壤中微塑料进行定量和定性分析... 土壤是塑料垃圾和微塑料的污染汇,研究农田土壤中微塑料污染状况和生态风险,可为土壤微塑料污染治理提供基础数据和理论依据。采集武汉市不同区域的大棚菜田土壤样品,通过尼罗红荧光染色法和拉曼光谱法对土壤中微塑料进行定量和定性分析,发现武汉市菜田耕作层土壤中微塑料丰度均值为(2938.9±1637.5)个/kg(以干重计),且以纤维和碎片形态为主;聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)是主要的聚合物类型,且二者显著正相关;采样区不同深度的微塑料具有形态和类型上的相似性;污染物负荷指数法评估风险显示所有采样区域风险等级均为Ⅰ类,采用风险指数法和潜在风险指数法评估,发现有聚氯乙烯(PVC)检出的采样点位风险较高,未来需要建立标准化的模型来评估微塑料的生态风险。 展开更多
关键词 微塑料 菜田土壤 污染状况 生态风险评估
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过氧化氢氧化Cr(Ⅲ)_(x)Fe(Ⅲ)_(1-x)(OH)_(3)产生六价铬的规律与机制
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作者 胡珊琼 钱傲 袁松虎 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期164-174,共11页
在自然过程和工程修复中,Fe(Ⅱ)还原Cr(Ⅵ)主要生成铬铁氢氧化物[Cr(Ⅲ)_(x)Fe(Ⅲ)_(1-x)(OH)_(3)],但其中Cr(Ⅲ)的复氧化会极大影响用水安全以及铬污染修复治理效果。探究了过氧化氢(H_(2)O_(2))氧化Cr(Ⅲ)_(x)Fe(Ⅲ)_(1-x)(OH)_(3)产... 在自然过程和工程修复中,Fe(Ⅱ)还原Cr(Ⅵ)主要生成铬铁氢氧化物[Cr(Ⅲ)_(x)Fe(Ⅲ)_(1-x)(OH)_(3)],但其中Cr(Ⅲ)的复氧化会极大影响用水安全以及铬污染修复治理效果。探究了过氧化氢(H_(2)O_(2))氧化Cr(Ⅲ)_(x)Fe(Ⅲ)_(1-x)(OH)_(3)产生Cr(Ⅵ)的规律与机制,主要关注的影响因素包括H_(2)O_(2)浓度、pH值和Cr(Ⅲ)含量,并选用甲醇作为活性氧化物种[HO~·、Fe(Ⅳ)]的淬灭剂,考察淬灭剂的加入对H_(2)O_(2)氧化Cr(Ⅲ)_(x)Fe(Ⅲ)_(1-x)(OH)_(3)产生Cr(Ⅵ)的影响。试验结果表明:(1)H_(2)O_(2)氧化Cr(Ⅲ)_(0.20)Fe(Ⅲ)_(0.80)(OH)_(3)产生Cr(Ⅵ)的速率与效率随着H_(2)O_(2)浓度、pH值的增加而增大,且Cr(Ⅵ)的产生效率还会受到Cr(Ⅲ)含量(x)的影响,即在pH=5.0条件下Cr(Ⅵ)的产生效率随x的降低而增加,在pH=9.0条件下Cr(Ⅵ)的产生效率随x的降低而降低;(2)甲醇淬灭试验证明,在pH=5.0~8.0范围内,H_(2)O_(2)是引起Cr(Ⅲ)氧化的主要氧化剂,同时Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)与H_(2)O_(2)发生(类)芬顿反应产生的活性氧化物种(HO~·)还可能进一步促进Cr(Ⅲ)氧化为Cr(Ⅵ),而在pH=9.0条件下,H_(2)O_(2)是引起Cr(Ⅲ)氧化的唯一氧化剂;(3)不同pH条件下,Cr(Fe)含量可以通过影响H_(2)O_(2)的消耗、活性氧化物种的产生、矿物表面的更新、Cr(Ⅵ)的释放而影响总Cr(Ⅵ)的产生速率和效率;(4)虽然Cr(Ⅲ)_(x)Fe(Ⅲ)_(1-x)(OH)_(3)被认为能更加稳定地保存还原产生的Cr(Ⅲ),但环境中的H_(2)O_(2)在特定条件下仍有可能将Cr(Ⅲ)氧化为Cr(Ⅵ),这是因为在偏酸性条件下共存的Fe(Ⅲ)可以提供更多的Cr(Ⅵ)吸附位点,将有利于H_(2)O_(2)和HO~·等氧化Cr(Ⅲ),在偏碱性条件下共存的Fe(Ⅲ)可以竞争消耗H_(2)O_(2)而抑制其对Cr(Ⅲ)的氧化。 展开更多
关键词 六价铬 铬铁氢氧化物 三价铬 过氧化氢 活性氧化物种 铬污染修复
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高砷含水层参与腐殖酸-铁矿物转化的关键微生物群落及其对砷迁移转化的影响
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作者 田雪歌 宋腾龙 +2 位作者 罗然 吴泽宇 王艳红 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2136-2152,共17页
【目的】探究不同腐殖酸浓度下参与含砷水铁矿转化的微生物类群组成和丰度变化及对砷释放的影响,预测原位高砷含水层中功能微生物群参与有机质—含砷铁矿物转化过程对砷转化释放的作用。【方法】对河套平原高砷地下水和同深度高砷沉积... 【目的】探究不同腐殖酸浓度下参与含砷水铁矿转化的微生物类群组成和丰度变化及对砷释放的影响,预测原位高砷含水层中功能微生物群参与有机质—含砷铁矿物转化过程对砷转化释放的作用。【方法】对河套平原高砷地下水和同深度高砷沉积物中的铁还原功能群落进行富集培养,构建室内厌氧微宇宙体系,将富集菌群分别加入到实验室条件下合成的不同浓度腐殖酸(0、1.5、7、14 mg C/L)-含砷水铁矿体系中,通过体系中砷、铁形态及浓度的变化分析,结合高通量测序技术、X-射线衍射(X-ray diffractometer, XRD),探究不同条件下砷的释放固定和群落的演替。【结果】高砷地下水组(G组)和沉积物组(S组)富集得到的铁还原功能群落具有明显差异,G组中以Aeromonadaceae为特殊优势菌群,而S组中以Shewanellaceae为特殊优势菌群。微宇宙实验结果显示,S组的铁还原量相对较高且速率较快;G组与S组中液相砷形态存在明显差异,整个培养期内G组均以As(Ⅴ)为主,而S组中前期以As(Ⅴ)为主,当反应到达20 d时液相As(Ⅲ)高达3.4μmol/L,推测此时具有砷还原功能的群落占优势地位。当反应达到45 d时,G组和S组中液相砷在添加腐殖酸下均呈现不同程度的固定。不同腐殖酸浓度影响下砷的释放量不同,G组中砷释放量与腐殖酸浓度相一致,而S组中在腐殖酸浓度为7 mg C/L条件下砷释放量最低。X-射线衍射结果显示,S组铁矿物整体转化程度较高,但S组和G组均以针铁矿为主。冗余分析(redundancy analysis, RDA)结果显示,反应前后群落组成和相对丰度发生较大变化,砷添加和腐殖酸添加对群落组成变化具有显著影响。G组向苜蓿科(Comamonadaceae)、脱硫杆菌科(Desulfobacteraceae)、伯克氏菌科(Burkholderiaceae)等菌群变化,而S组中向优势群落Comamonadaceae、假单胞菌科(Pseudomonadaceae)、Burkholderiaceae等转变。【结论】在不同浓度腐殖酸-含砷水铁矿体系中,高砷含水层关键微生物类群的组成和相对丰度会发生不同演替,从而对砷的迁移转化造成不同影响。 展开更多
关键词 高砷地下水 溶解性有机质 腐殖酸 含砷水铁矿 微生物群落
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