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淮北临涣矿区土壤硫酸盐的分布特征及其与环境因子的关系 被引量:2
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作者 杨森 王启轩 +6 位作者 赵军 王照财 许可 张小茜 魏祥平 董祥林 郑刘根 《安徽农业大学学报》 CAS CSCD 2021年第6期968-974,共7页
硫酸盐是植物生长所必需的硫素,在植物代谢过程中扮演着至关重要的作用。为研究矿区土壤硫酸盐的空间分布特征和影响因素,以淮北临涣矿区土壤为研究对象,系统采集研究区34个土壤样品,利用连续提取法测试分析样品中不同形态硫含量,结合... 硫酸盐是植物生长所必需的硫素,在植物代谢过程中扮演着至关重要的作用。为研究矿区土壤硫酸盐的空间分布特征和影响因素,以淮北临涣矿区土壤为研究对象,系统采集研究区34个土壤样品,利用连续提取法测试分析样品中不同形态硫含量,结合与土壤理化性质的相关性,探讨土壤硫酸盐含量分布特征及其与环境因子的关系。结果表明:(1)研究区土壤中总硫(TS)含量变化范围为60.70~447.90 mg·kg^(-1),平均值为162.52 mg·kg^(-1),其变异系数(CV)较高,表明土壤TS受外界环境影响较大。(2)土壤中无机硫主要以硫酸盐形式存在,硫酸盐含量变化范围为11.08~59.18mg·kg^(-1),平均值为25.38 mg·kg^(-1)。(3)土壤硫酸盐在空间分布上的特征,表现为固废堆积区>农田土壤区>对照区,土壤硫酸盐与有机质(OM)呈正相关关系,与土壤pH呈负相关关系。研究结果可为矿区土壤污染防控提供理论依据。 展开更多
关键词 临涣矿区 硫酸盐 土壤 分布
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安徽淮北临涣矿区地表水水化学及硫氢氧同位素组成特征 被引量:18
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作者 陈星 郑刘根 +2 位作者 姜春露 黄望望 董祥林 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期177-185,共9页
以淮北临涣矿区为研究对象,系统的采集了研究区河水、沉陷区积水和矿井排水等共23个水样,分析测试其常规水化学指标及氢氧硫同位素特征值。采用Piper三线图、Gibbs图与线性回归分析等方法,探讨了研究区不同类型地表水水化学组份特征及... 以淮北临涣矿区为研究对象,系统的采集了研究区河水、沉陷区积水和矿井排水等共23个水样,分析测试其常规水化学指标及氢氧硫同位素特征值。采用Piper三线图、Gibbs图与线性回归分析等方法,探讨了研究区不同类型地表水水化学组份特征及影响因素、SO_4^(2-)来源等问题。结果表明:研究区地表水TDS含量较高,属高矿化度水质类型,阳离子主要为Na^+和Ca^(2+),阴离子主要为HCO3-与SO_4^(2-),其中浍河河水水化学类型主要为Na^+-Ca^(2+)-HCO_3^-型,沉陷积水主要为Na^+-Cl^--SO_4^(2-)型;研究区河水和沉陷区积水SO_4^(2-)含量较高,平均值分别为412. 90 mg/L和490. 61 mg/L,河水中SO_4^(2-)主要来源于蒸发岩溶解、废水排放,沉陷区积水SO_4^(2-)来源于河水补给及矿井排水的影响;地表水的δD和δ^(18)O值变化范围为-55. 3‰~-29. 3‰和-7. 2‰~-2. 6‰,均落在大气降水线下方,表明其受到不同程度蒸发作用,河水、沉陷积水主要补给来源是大气降水; Gibbs图分析结果表明河水离子组成主要受岩石风化的控制,而沉陷区积水主要受蒸发作用影响。 展开更多
关键词 沉陷区积水 河水 水化学特征 硫酸盐 氢氧同位素
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岩浆侵入煤层中锑的赋存特征——以淮北卧龙湖矿为例 被引量:2
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作者 欧金萍 郑刘根 +4 位作者 魏祥平 刘思魁 李立园 刘梦 黄晓雨 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期63-68,共6页
为探讨岩浆蚀变作用对煤层中锑赋存特征的影响,系统采集安徽淮北煤田卧龙湖煤矿岩浆侵入煤层侵入岩和全煤层样品共12个,利用原子荧光光谱法(AFS)测定样品中Sb含量,并对煤质参数进行分析。结果表明:卧龙湖煤矿岩浆侵入区煤表现为超低挥发... 为探讨岩浆蚀变作用对煤层中锑赋存特征的影响,系统采集安徽淮北煤田卧龙湖煤矿岩浆侵入煤层侵入岩和全煤层样品共12个,利用原子荧光光谱法(AFS)测定样品中Sb含量,并对煤质参数进行分析。结果表明:卧龙湖煤矿岩浆侵入区煤表现为超低挥发分,中等灰分,特低硫的特点,煤中的硫主要以有机硫和黄铁矿硫存在。受岩浆热液影响,煤中灰分增加,挥发分减少;岩浆蚀变煤层中锑明显富集,算术平均值达到10.48mg/kg,且侵入岩上方煤中Sb的平均含量明显增高,煤岩接触带位置Sb的含量达到最高值(13.93 mg/kg);岩浆蚀变煤中的锑主要以无机结合态形式存在(相关系数r为0.74),有机硫与煤中Sb呈显著负相关(相关系数r为–0.60)。岩浆侵入作用导致卧龙湖煤矿煤的煤质特征及煤层中锑的赋存方式受到不同程度的影响,研究结果可为特殊地质作用下煤中锑的环境地球化学特征提供参考。 展开更多
关键词 锑(Sb) 赋存状态 岩浆侵入 淮北卧龙湖煤矿
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安徽淮北矿区地表水氮的富营养化特征及来源解析 被引量:2
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作者 陈彦蓉 郑刘根 +2 位作者 魏祥平 董祥林 陈星 《环境监测管理与技术》 CSCD 2021年第2期35-39,共5页
为探索淮北临涣矿区地表水体中氮的分布和来源,采集研究区河流和沉陷积水区样品,测试分析其水化学指标和氮、氧同位素特征值,并采用IsoSource模型计算不同端源氮的污染贡献率。结果表明:研究区地表水处于中度富营养化状态,矿区地表水中... 为探索淮北临涣矿区地表水体中氮的分布和来源,采集研究区河流和沉陷积水区样品,测试分析其水化学指标和氮、氧同位素特征值,并采用IsoSource模型计算不同端源氮的污染贡献率。结果表明:研究区地表水处于中度富营养化状态,矿区地表水中氮的输入源受含氮肥料、土壤有机氮和粪肥污水共同影响,所发生的硝化及反硝化作用微弱;矿区河水中氮的主要输入源为粪肥污水,贡献率达66.6%,沉陷积水区氮主要受含氮肥料输入的影响,贡献率达52.0%。 展开更多
关键词 地表水 富营养化 氮、氧同位素 淮北矿区
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淮北中湖采煤沉陷区治理前后景观格局变化研究 被引量:2
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作者 林承辰 郑刘根 +2 位作者 魏祥平 董祥林 陈星 《环境监测管理与技术》 CSCD 2021年第2期14-19,共6页
基于淮北中湖采煤沉陷区2005年、2014年和2018年的遥感影像进行地表景观解译,研究治理前后该区景观格局变化特征及生态效应。结果表明:治理前,该区耕地破碎化加剧、景观优势最大并持续减弱,沉陷积水区水体呈聚集化趋势;治理后,景观基质... 基于淮北中湖采煤沉陷区2005年、2014年和2018年的遥感影像进行地表景观解译,研究治理前后该区景观格局变化特征及生态效应。结果表明:治理前,该区耕地破碎化加剧、景观优势最大并持续减弱,沉陷积水区水体呈聚集化趋势;治理后,景观基质由耕地变为水体,林地、草地面积显著增加且景观优势上升,人工湖泊水体聚集程度高。区域景观破碎化减弱且中部比西北部破碎化程度低,景观蔓延度较稳定,景观多样性增加,边缘正效应增强,生态环境质量上升。在资源枯竭型矿区城市的生态治理中要合理优化水-陆景观格局,改善生态系统结构,减缓城市发展中的景观破碎化。 展开更多
关键词 采煤沉陷区 景观格局 生态效应 生态优化
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采矿扰动下芦岭矿土地利用景观格局分析与预测 被引量:3
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作者 孙立颖 张世文 董祥林 《安徽理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2021年第5期8-15,共8页
为了给采矿扰动下的矿区土地复垦、生态修复及水土资源优化配置提供参考依据,以芦岭矿为研究对象,选取2000~2018a五期Landsat卫星影像数据,借助3S技术及景观生态学理论揭示矿区土地利用景观格局的时空演变规律,再利用CA-Markov模型预测... 为了给采矿扰动下的矿区土地复垦、生态修复及水土资源优化配置提供参考依据,以芦岭矿为研究对象,选取2000~2018a五期Landsat卫星影像数据,借助3S技术及景观生态学理论揭示矿区土地利用景观格局的时空演变规律,再利用CA-Markov模型预测采矿扰动情景下矿区2025a的土地利用变化情况。研究结果表明:在2000~2018a耕地和塌陷水域是芦岭矿区主要的土地利用类型,耕地和建筑用地主要以转出为主,分别减少了11.4%和8.9%,塌陷水域主要以转入为主,18年间增加了13.7%;受采矿活动影响,耕地、建筑用地、塌陷水域的景观破碎化程度增加,斑块分布不集中,景观格局朝着多样性、均衡性发展;2025a芦岭矿区土地利用类型主要以塌陷水域为主,大范围塌陷积水造成耕地毁损和部分农村居民点永久消失,严重影响矿区生态平衡及人居生活环境。 展开更多
关键词 采矿扰动 土地利用 景观格局 3S CA-Markov
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不同pH值条件下煤基固废重金属浸出特征及环境风险分析 被引量:2
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作者 周思雨 张世文 +4 位作者 李恩伟 张燕海 蔡慧珍 马军 胡睿鑫 《安徽工程大学学报》 CAS 2024年第1期53-62,共10页
粉煤灰和煤矸石在被雨水浸泡时会释放不同量的重金属,对生态环境安全造成威胁。以淮北地区煤矸石和粉煤灰为研究对象,采用X射线荧光光谱分析、X射线衍射仪和扫描电镜能谱分析对样品物化性质进行了表征。通过设置不同初始pH值室内浸泡实... 粉煤灰和煤矸石在被雨水浸泡时会释放不同量的重金属,对生态环境安全造成威胁。以淮北地区煤矸石和粉煤灰为研究对象,采用X射线荧光光谱分析、X射线衍射仪和扫描电镜能谱分析对样品物化性质进行了表征。通过设置不同初始pH值室内浸泡实验,探究粉煤灰和煤矸石中砷(As)、钛(Ti)、钴(Co)、镉(Cd)的浸出特征,并分析其浸出液对环境存在的潜在风险。结果表明:粉煤灰呈不规则球形聚集,煤矸石呈片层状堆积,两者化合物以SiO_(2)和Al_(2)O_(3)为主,矿物组成主要为石英,其中高含量的SiO_(2)形成的网状结构能防止有害元素在环境中被浸出。浸出总量在长时间的浸泡下趋于稳定后再缓慢增加,但溶出趋势各异。浸泡液的pH值明显影响粉煤灰和煤矸石中重金属元素的释放,粉煤灰中As、Ti、Co、Cd最大溶出浓度出现在浸泡液pH=3.00时,分别为23.25、6.33、1.07、0.65μg/L;煤矸石中Co和Cd的浸出浓度在pH=3.00时达到最大,但As和Ti的浸出浓度与pH值的关系不明显。煤矸石在堆放和利用过程中,As受降水浸泡后对周围生态环境可能造成的危害较大。研究结果可对淮北矿区煤基固废的安全堆放和合理资源化利用提供参考。 展开更多
关键词 煤基固废 重金属 浸出特征 环境风险
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基于CiteSpace的煤基固废三化研究热点分析 被引量:1
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作者 李恩伟 张世文 +4 位作者 周思雨 董祥林 马军 蔡慧珍 胡睿鑫 《辽宁工业大学学报(社会科学版)》 2024年第1期32-37,共6页
明确煤基固废资源化、无害化和减量化(简称“三化”)研究热点,对今后煤基固废高效利用及研究有一定的参考意义。基于CiteSpace,以“Web of Science核心数据库”中检索出的2007—2022年4933篇相关文献为研究对象,可视化分析了煤基固废三... 明确煤基固废资源化、无害化和减量化(简称“三化”)研究热点,对今后煤基固废高效利用及研究有一定的参考意义。基于CiteSpace,以“Web of Science核心数据库”中检索出的2007—2022年4933篇相关文献为研究对象,可视化分析了煤基固废三化研究的国家、机构、关键词等,定量化阐述了煤基固废三化国内外研究热点以及前沿,展望了未来该领域的发展方向。近年来,有关煤基固废三化研究发文数量整体呈上升趋势,中国处于比较领先的水平,发文贡献率与中心性都处于首位,当前该领域的研究热点主要集中在“粉煤灰”“土壤”“混凝土”等方面,未来应着重开展采空区充填以及障碍土壤改良材料的研发工作。 展开更多
关键词 煤基固废三化研究 CITESPACE 可视化分析
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安徽省涡阳矿区地表水中多环芳烃的分布特征、来源解析及生态风险评价
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作者 李寒 郑刘根 +3 位作者 张燕海 董祥林 朱亦兴 张梦云 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1299-1310,共12页
为研究涡阳矿区地表水中多环芳烃(PAHs)的空间分布、来源和生态风险,采用气相色谱-质谱联用技术检测分析了研究区地表水中16种优控PAHs的浓度。结果表明:涡阳矿区地表水中∑PAHs浓度为93.59~1701.77 ng/L,平均值为674.16 ng/L;单体PAHs... 为研究涡阳矿区地表水中多环芳烃(PAHs)的空间分布、来源和生态风险,采用气相色谱-质谱联用技术检测分析了研究区地表水中16种优控PAHs的浓度。结果表明:涡阳矿区地表水中∑PAHs浓度为93.59~1701.77 ng/L,平均值为674.16 ng/L;单体PAHs浓度为nd~362.44 ng/L,单体PAHs中2环、3环和4环PAHs占比较高,6环PAHs占比较低;与国内其他地区地表水相比,研究区地表水中PAHs浓度处于中等偏高水平;空间分布上,研究区地表水中PAHs空间差异显著,距离矿区越近,PAHs浓度越高。特征比值法、正定矩阵因子分解法(PMF)和主成分分析(PCA)得到了相似的源解析结果,地表水中PAHs主要来自交通源、煤炭燃烧源和石油源。PCA得到的各污染源贡献率分别为煤炭燃烧源37.32%、交通源35.51%和石油源13.92%;PMF模型得到的各污染源贡献率分别为交通源42.66%、煤炭燃烧源30.85%和石油源26.49%。生态风险评价结果表明,BaA、BbF和BkF处于高风险水平,其余单体PAHs皆处于中等风险水平;22个采样点中,有6个采样点处于中等生态风险水平,其余采样点皆处于高风险水平。总体看来,涡阳矿区地表水整体生态风险处于中等偏高风险水平,对生物存在潜在危害,需加强生态风险防范。 展开更多
关键词 地表水 多环芳烃(PAHs) 空间分布 来源解析 生态风险评价
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高潜水位矿区地表拉张裂隙区土壤特征研究 被引量:2
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作者 范廷玉 钟建 +2 位作者 王顺 王兴明 张燕海 《安徽理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2021年第3期15-21,共7页
为探讨高潜水位采煤拉张裂隙区土壤中元素迁移特征,选择淮北矿区朱庄矿3522工作面地表拉张裂隙区为研究对象,按地势坡度从高到低划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区,在裂隙两侧间隔50cm布设21个观测点,每个观测点自上而下每20cm取样,共计105个样品,分... 为探讨高潜水位采煤拉张裂隙区土壤中元素迁移特征,选择淮北矿区朱庄矿3522工作面地表拉张裂隙区为研究对象,按地势坡度从高到低划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区,在裂隙两侧间隔50cm布设21个观测点,每个观测点自上而下每20cm取样,共计105个样品,分析含水率、pH、有机质(SOM)、有效磷(AP)和速效钾(AK)等指标。结果表明:拉张裂隙区土壤剖面含水率随深度增大;SOM在Ⅱ区台阶0~40cm地表聚集。AP在垂向剖面上分布无显著差异,在水平方向上在Ⅱ区、Ⅲ区显著积累;裂隙对0~20cm AK影响显著,土壤整体肥力属于瘦瘠到一般水平,斜坡水土流失与裂隙的隔断拦截作用,导致SOM在台阶区积累,AP在低区积累,AK在高区积累。 展开更多
关键词 高潜水位 地表拉张裂隙 土壤特征
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临涣矿区地表水中氮的时间变化及同位素组成 被引量:1
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作者 魏祥平 董祥林 +2 位作者 陈星 郑刘根 姜春露 《安徽理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2020年第5期49-54,共6页
临涣矿区作为我国重要的煤炭基地,长期的煤炭开采及农业生产活动对地表水环境产生严重影响。为探究临涣矿区地表水中氮营养盐的来源及年度变化特征,于不同时间段采集了研究区河水、沉陷积水区样本,测试分析其常规水化学指标、氮营养盐... 临涣矿区作为我国重要的煤炭基地,长期的煤炭开采及农业生产活动对地表水环境产生严重影响。为探究临涣矿区地表水中氮营养盐的来源及年度变化特征,于不同时间段采集了研究区河水、沉陷积水区样本,测试分析其常规水化学指标、氮营养盐及氮同位素值;运用水化学、同位素及多元统计评价等分析方法探究研究区地表水中氮的时间变化及同位素组成特征。受农业径流和污水的排放及降雨季节变化的影响,2011至2019年间TN和NO 3-N含量均表现出先升高后降低的趋势,而NH 4-N含量变化较小。河水和沉陷区积水δ15 N值范围差异较大,氮来源异同。河水δ15 N值变化范围为0.92%~1.52%,河水中的氮主要来源于粪肥和生活污水。沉陷区积水δ15 N变化范围为-0.2%~0.78%,其来源主要受土壤氮硝化、含氮肥料的径流影响。研究结果为矿区氮污染源判别提供了一种准确的方法,完善了矿区水生生态系统中氮的生物地球化学信息,帮助制定相关措施减少水体氮污染。 展开更多
关键词 氮营养盐 年度变化 氮同位素 污染源
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采煤沉陷地表拉张裂隙区土壤重金属特征与来源 被引量:2
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作者 范廷玉 朱厚红 +2 位作者 路啊康 王顺 张燕海 《安徽理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2023年第3期30-39,共10页
为查明采煤沉陷地表拉张裂隙区重金属的分布特征与来源,以安徽淮北朱庄煤矿3522工作面上方的沉陷斜坡地表拉张裂隙区作为研究区域。选择2条典型纵向拉张裂隙将研究区从高到低分为Ι区、Ⅱ区、Ⅲ区,垂直于拉张裂隙布设了21个土壤采样点,... 为查明采煤沉陷地表拉张裂隙区重金属的分布特征与来源,以安徽淮北朱庄煤矿3522工作面上方的沉陷斜坡地表拉张裂隙区作为研究区域。选择2条典型纵向拉张裂隙将研究区从高到低分为Ι区、Ⅱ区、Ⅲ区,垂直于拉张裂隙布设了21个土壤采样点,讨论Zn、Ni、Cu、As、Pb、Cr、Cd等7种重金属的分布特征,运用主成分分析法、正定因子矩阵模型(PMF)解析重金属来源。结果表明,研究区Cd、Zn含量超过土壤背景值,重金属污染水平总体高于未沉陷区域;重金属在表层土壤富集,除了Cr其他重金属沿垂直分布无明显差异;Zn、As在Ι区、Ⅱ区富集,Cr在Ι区富集,Cd在Ⅲ区富集;Cr含量沿沉陷斜坡降低,Cd含量除0~20cm土层沿沉陷斜坡升高。依据相关性分析,Zn、As与有机质显著正相关,Cr与速效钾显著正相关,Cd与有效磷显著正相关;来源分析表明,Zn、Ni、Cu、As、Pb来自煤炭开采活动,Cr来自土壤母质及风化累积的作用,Cd来自污水灌溉、化肥使用等人为活动的影响。 展开更多
关键词 煤矿 拉张裂隙区 重金属 分布规律 源解析
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复杂污染源下采煤沉陷区土壤重金属分布及行为特征 被引量:9
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作者 许可 杨森 +3 位作者 任梦溪 魏祥平 董祥林 郑刘根 《环境监测管理与技术》 CSCD 2021年第6期29-34,共6页
采用数理统计学、克里金插值等方法研究安徽淮北采煤沉陷区土壤中Cu、Zn、Cd、Cr、Ni、Pb、As和Hg等元素空间分布及其行为特征。结果表明:土壤中Zn平均值是农用地土壤污染风险筛选值的1.1倍,其他元素未超过筛选值。Cu富集在工业园区南部... 采用数理统计学、克里金插值等方法研究安徽淮北采煤沉陷区土壤中Cu、Zn、Cd、Cr、Ni、Pb、As和Hg等元素空间分布及其行为特征。结果表明:土壤中Zn平均值是农用地土壤污染风险筛选值的1.1倍,其他元素未超过筛选值。Cu富集在工业园区南部,Zn、As富集在两河交汇处、工业园区南部,Cd、Pb和Hg富集在沉陷区西部,Cr、Ni富集在沉陷区东部、西部;土壤剖面上Cu最大值出现在80 cm处,Ni最大值在40 cm处,其他元素最大值均在20 cm处。土壤中元素迁移程度为Cu最高,Zn、Cr、Hg和As最低;土壤中Cd活化率较高,达到27.1%,易被植物吸收富集。 展开更多
关键词 重金属 土壤 分布 迁移 采煤沉陷区 淮北
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Zn和Cd胁迫作用对长梗白菜形态和生理性能的生态毒理影响 被引量:7
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作者 张小茜 张富贵 +2 位作者 董祥林 魏祥平 郑刘根 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期22-30,共9页
本文以不同Cd、Zn浓度胁迫下的长梗白菜为研究对象,采用盆栽实验,分析了Cd和Zn胁迫下长梗白菜形态参数(重量、长度、表面积、叶的分形维数)、生理性能的影响以及从土壤中提取Cd和Zn的能力。结果表明,Cd、Zn胁迫对长梗白菜的生长具有“... 本文以不同Cd、Zn浓度胁迫下的长梗白菜为研究对象,采用盆栽实验,分析了Cd和Zn胁迫下长梗白菜形态参数(重量、长度、表面积、叶的分形维数)、生理性能的影响以及从土壤中提取Cd和Zn的能力。结果表明,Cd、Zn胁迫对长梗白菜的生长具有“低促高抑”效应,且共同胁迫对生长的影响大于单一胁迫。在0.6 mg·kg^(-1) Cd和250 mg·kg^(-1) Zn同时胁迫下叶茎生物量分别增加93.27%和155.84%;当Cd、Zn同时胁迫下浓度分别升至0.9 mg·kg^(-1)和350 mg·kg^(-1),叶茎生物量分别降低63%和66.23%。随重金属浓度的升高,植物中过氧化物酶(POD)的活性先升高后降低。与对照组相比,在150 mg·kg^(-1) Zn胁迫下POD活性提高了64.17%,在350 mg·kg^(-1) Zn胁迫下降低了31.50%。重金属处理导致长梗白菜中过氧化氢酶(CAT)活性不同程度升高。在0.9 mg·kg^(-1) Cd和350 mg·kg^(-1) Zn同时胁迫下达到最大活性99.74 U·g^(-1)。Cd和Zn的联合处理显著降低了丙二醛(MDA)含量。Zn的添加促进Cd的吸收,根中Cd含量可达0.21 mg·kg^(-1)。研究结果可为土壤重金属复合污染防治,提高蔬菜品质提供科学支撑。 展开更多
关键词 CD ZN 氧化应激 重金属复合作用 长梗白菜
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临涣采煤沉陷区地表水稀土元素地球化学特征 被引量:5
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作者 王志山 郑刘根 +3 位作者 董祥林 魏祥平 姜春露 陈星 《中国稀土学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期617-624,I0004,共9页
以淮北临涣采煤沉陷区地表水为研究对象,共采集6个地表沉陷区积水样品、13个河水样品,采用ICP-MS测定样品中稀土元素含量,分析了水中稀土元素分配模式,利用化学平衡软件MINTEQ(3.1版)计算了水体中稀土元素络合方式。结果表明:研究区地... 以淮北临涣采煤沉陷区地表水为研究对象,共采集6个地表沉陷区积水样品、13个河水样品,采用ICP-MS测定样品中稀土元素含量,分析了水中稀土元素分配模式,利用化学平衡软件MINTEQ(3.1版)计算了水体中稀土元素络合方式。结果表明:研究区地表水中∑REE含量较低,平均含量为0.2121μg·L^-1,其中沉陷区积水、河水中∑REE平均值分别为0.1967和0.2532μg·L^-1;水体呈现富轻稀土元素特征,轻稀土/重稀土比值达到1.55,并呈现出显著的Ce负异常及Eu正异常,河水中(La/Yb)N与pH,HCO3-有较为显著的相关性,但沉陷区水中(La/Yb)N与pH,HCO3-相关性不明显;模拟计算结果显示,河水及沉陷区水的Ln(CO3)2-碳酸盐无机络合形式平均占比在90%以上,其次是LnCO3+络合形式;pH值,Na+,Ca^2+,Mg^2+等常量阳离子浓度会影响REE的迁移,偏碱性的水化学性质会影响REE的分异。 展开更多
关键词 采煤沉陷区 地表水 稀土元素 地球化学特征 MINTEQ
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安徽临涣矿区烟煤与生活污泥共燃的燃烧特性与动力学特征 被引量:5
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作者 夏紫薇 郑刘根 +2 位作者 周春财 魏祥平 董祥林 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期108-115,共8页
以安徽淮北临涣工业园燃煤电厂煤样品和生活污水处理厂污泥样品为研究对象,采用热重分析法(TGA)对不同混合质量比条件下的煤与污泥进行了共燃实验,同时通过五种反应动力学模型研究了不同燃烧阶段煤、污泥样品共燃的动力学特征,揭示了煤... 以安徽淮北临涣工业园燃煤电厂煤样品和生活污水处理厂污泥样品为研究对象,采用热重分析法(TGA)对不同混合质量比条件下的煤与污泥进行了共燃实验,同时通过五种反应动力学模型研究了不同燃烧阶段煤、污泥样品共燃的动力学特征,揭示了煤和污泥的燃烧特性。研究结果表明,煤在529℃出现一个失重峰,污泥分别在140,293和430℃出现三个失重峰,表明污泥的燃烧过程分为三个失重阶段,而煤只有一个失重阶段。煤的可燃性指数与综合燃烧特性指数为11.36×10^(-6)mg/(K^(-2)·min),47.16×10^(-10)K^(-3)·min^(-2),与煤相比,污泥的可燃性指数与综合燃烧特性指数较低,分别为10.74×10^(-6)mg/(K^(-2)·min),13.04×10^(-10)K^(-3)·min^(-2)。在煤中添加污泥可以提高反应的燃烧特性,混合质量比以90(煤):10(污泥)为宜。随升温速率升高,煤与污泥的失重减少,燃烧失重速率增加,DTG曲线向高温区移动,产生热滞后现象。在固定碳燃尽阶段,混合燃料的活化能均位于两种原料之间,并且随污泥添加量增加而降低,表明污泥的添加有效提高了煤的反应活性并促进其燃烧过程。 展开更多
关键词 污泥 共燃 燃烧特性 动力学
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改性芦苇生物炭对水中硫酸盐的吸附性能及机理 被引量:5
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作者 郑姗 郑刘根 +2 位作者 张燕海 董祥林 陈星 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3916-3925,共10页
水中过高浓度硫酸盐赋存会对水生环境产生一定的影响。为此,选取芦苇秸秆作为生物炭原料,通过添加煤矸石共热解对生物炭进行了改性,采用扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸附脱附法(BET)和傅里叶红外光谱(FTIR)等手段对生物炭的物理化学性质... 水中过高浓度硫酸盐赋存会对水生环境产生一定的影响。为此,选取芦苇秸秆作为生物炭原料,通过添加煤矸石共热解对生物炭进行了改性,采用扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸附脱附法(BET)和傅里叶红外光谱(FTIR)等手段对生物炭的物理化学性质进行了分析,考察了pH、吸附剂投加量、吸附时间和初始浓度对水中硫酸盐吸附性能的影响。结果表明:改性后生物炭(MBC)的吸附效果优于未改性生物炭(OBC);MBC的粗糙程度大于OBC,MBC拥有更大的比表面积和更多的孔隙结构,其比表面积为改性前的2.4倍;对吸附过程进行吸附动力学和吸附等温模型拟合,发现准一级动力学模型和Langmuir模型可以更好的描述MBC对硫酸盐的吸附行为,表明吸附过程以静电吸附和单分子层吸附为主。当pH为2、投加量为8 g·L^(-1)时改性材料吸附效果最好,最大吸附量可达29.69 mg·g^(-1),且经过5次再生吸附后,硫酸盐去除率仍能达到50%以上。因此,改性后的生物炭可作为去除水体中硫酸盐的良好材料。 展开更多
关键词 芦苇生物炭 改性 吸附 硫酸盐
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