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呼吸性煤尘物理化学特性的研究及应用

呼吸性煤尘物理化学特性的研究及应用

作者：伍修锟山东科技大学

学位级别：硕士

本论文系统的研究了呼吸性煤尘的化学组成、表面官能团、表面性质、润湿性、凝聚性、电化学性质等内容。根据这些性质研究开发出了一种新型抑尘剂,并进行了抑尘剂降尘模拟实验,取得了较好的效果。本论文的主要研究结果是：煤尘表面主要... 详细信息

本论文系统的研究了呼吸性煤尘的化学组成、表面官能团、表面性质、润湿性、凝聚性、电化学性质等内容。根据这些性质研究开发出了一种新型抑尘剂,并进行了抑尘剂降尘模拟实验,取得了较好的效果。本论文的主要研究结果是：煤尘表面主要存在三类基团,即脂肪烃、芳香烃和含氧官能团。煤尘是多孔介质,孔径在2-20nm的中孔占有相当大的比例。煤尘的表面分形研究表明,表面分形维数值客观定量地表征了煤尘的表面粗糙特性和表面孔隙特性。水中添加一定量的表面活性剂可以大大改善其对煤尘的润湿能力,但并不是浓度越大越好,而是存在一个最佳浓度。在添加剂总浓度不变的情况下,非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂复配的润湿效果比单一的表面活性剂好。在阴离子表面活性剂中加入适量的盐可以大大改善它的润湿性能。多元逐步回归分析表明,影响煤尘润湿性的主要因素是煤尘的氧元素含量、BET比表面积、硫的摩尔分数和总羧基含量。煤尘的表面电荷为负电荷,随着溶液中氢离子浓度的减少,Zeta电位的绝对值变大。在不同的表面活性剂中,煤样表面的Zeta电位变化各不相同,在非离子表面活性剂溶液中煤尘的Zeta电位变化不大,而在阴离子表面活性剂中煤尘的Zeta电位变化较大。有机絮凝剂OF3和无机凝聚剂IC1、IC2对煤尘有着较好的凝聚能力。模拟降尘实验表明,新型抑尘剂具有较高的呼吸性粉尘降尘效率。PM10的颗粒主要靠抑尘剂的润湿作用将其捕集,PM5和PM2.5的颗粒主要靠抑尘剂中的絮凝剂和凝聚剂的粘结作用将其捕集。

关键词：呼吸性煤尘润湿 Zeta电位凝聚性新型抑尘剂

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近10a来冻土微生物生态学研究进展

冰川冻土 2012年第3期34卷 732-739页

作者：胡平伍修锟李师翁刘光琇张威杨轩兰州交通大学化学与生物工程学院甘肃兰州730070 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000

冻土微生物在冻土生物地球化学循环中起着重要的作用,并且在一定程度上可以指示全球气候变化.在全球气候变暖的背景下,研究冻土微生物群落特征及其与环境因子变化的关系是当前热点研究领域.系统综述了冻土微生物群落的复杂性以及其影响... 详细信息

冻土微生物在冻土生物地球化学循环中起着重要的作用,并且在一定程度上可以指示全球气候变化.在全球气候变暖的背景下,研究冻土微生物群落特征及其与环境因子变化的关系是当前热点研究领域.系统综述了冻土微生物群落的复杂性以及其影响因素、冻土微生物生态功能及其对碳氮循环的反馈机制、冻土微生物对环境气候变化的响应机理,旨在为研究冻土微生物对全球气候变化的响应及其在生态系统中的作用提供参考.

关键词：冻土微生物生态学研究进展

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多环芳烃降解菌的分离鉴定及其生理特性研究

环境科学学报 2012年第5期32卷 1033-1040页

作者：杨轩张威李师翁张满效刘光锈陈拓胡平伍修锟台喜生陈伟兰州交通大学化学与生物工程学院兰州730070 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所兰州730000 兰州石化职业技术学院兰州730060

从兰州石化污水处理厂的污泥中分离出一株能分别以萘、蒽为唯一碳源生长的细菌(BDP01).通过菌株形态观察及16S rDNA序列比对,确定该菌株属于假单胞菌属的绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa).菌株在LB培养基中48h内呈对数生长,48h到72h进... 详细信息

从兰州石化污水处理厂的污泥中分离出一株能分别以萘、蒽为唯一碳源生长的细菌(BDP01).通过菌株形态观察及16S rDNA序列比对,确定该菌株属于假单胞菌属的绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa).菌株在LB培养基中48h内呈对数生长,48h到72h进入生长稳定期,72h后开始进入衰亡期;其最佳培养温度为30℃,最适生长pH为中性或弱碱性,该菌能在萘和蒽的质量浓度分别为100mg·L-1和50mg·L-1的无机盐培养基中良好生长,与已报道的其他微生物比较,BDP01在较短时间内具有较强的降解多环芳烃能力,1%的接种量15d内可降解89.64%的萘和77.21%的蒽.采用PCR和琼脂糖凝胶电泳技术检测到菌株基因组中有邻苯二酚2,3-双加氧酶(C23O)基因.测序结果与NCBI数据库发布的C23O基因序列相似度为92%.该酶在20～65℃以邻苯二酚为底物时,细胞裂解液中酶活力变化范围为13.10～540.86U.

关键词：污泥萘蒽邻苯二酚2,3-双加氧酶绿脓杆菌

动态接触角测定法研究润湿剂对煤尘的润湿性能

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煤矿安全 2008年第12期39卷 7-10页

作者：杨静谭允祯顾景梅伍修锟山东科技大学化学与环境工程学院山东青岛266510

利用瑞士Krss公司设计生产的DSA100型光学法液滴形态分析系统测定了水和3种不同浓度的润湿剂与煤的动态接触角,根据液体润湿煤尘的机制,建立了液体润湿煤尘的动力学模型,研究了不同浓度的JFC、SDS和快渗T在煤尘上的润湿动力学行为,研... 详细信息

利用瑞士Krss公司设计生产的DSA100型光学法液滴形态分析系统测定了水和3种不同浓度的润湿剂与煤的动态接触角,根据液体润湿煤尘的机制,建立了液体润湿煤尘的动力学模型,研究了不同浓度的JFC、SDS和快渗T在煤尘上的润湿动力学行为,研究结果表明:3种润湿剂对煤尘均有较好的润湿效果,对煤尘的润湿能力由强到弱的顺序为JFC、快渗T、SDS,0.20%JFC溶液在2 s时完全润湿,0.3%快渗T溶液在6 s时完全润湿,各溶液在煤尘上润湿的动力学数据与所建立模型拟合的相关系数绝大多数在0.98以上,取得了较好的效果。动态接触角法研究液体润湿煤尘的动力学特性具有快速、准确、操作简单的特点,为研究固体(煤尘)运动过程中的润湿作用,如浮选、喷雾降尘系统等提供理论基础。

关键词：煤尘润湿性能润湿剂动态接触角

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祁连山不同海拔氮磷循环细菌数量变化特征

冰川冻土 2014年第1期36卷 214-221页

作者：台喜生杨秀丽刘光琇薛林贵张勇陈拓张威伍修锟毛文梁中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000 兰州交通大学化学与生物工程学院甘肃兰州730070 河西学院甘肃张掖734000

祁连山植被的水源涵养作用对于维持黑河的流量至关重要，地下微生物参与生态系统的物质和能量循环，维持了地上植被的稳定，因而具有重要的生态作用．研究分析了祁连山冰沟流域不同海拔梯度上硝化细菌、反硝化细菌、固氮细菌、解磷细菌... 详细信息

祁连山植被的水源涵养作用对于维持黑河的流量至关重要，地下微生物参与生态系统的物质和能量循环，维持了地上植被的稳定，因而具有重要的生态作用．研究分析了祁连山冰沟流域不同海拔梯度上硝化细菌、反硝化细菌、固氮细菌、解磷细菌和植酸矿化细菌的数量随土壤深度的变化规律．结果表明：随土壤深度的增加，氮磷循环细菌的数量下降；随海拔升高，硝化细菌相对减少，而反硝化细菌和固氮细菌呈增多的趋势．典范对应分析（CCA）显示，硝化细菌的数量变化主要受地下生物量和土壤pH值的影响，而反硝化细菌、固氮细菌、解磷细菌和植酸矿化细菌主要受植被盖度、地上生物量和土壤含水量的影响．聚类分析表明，低海拔（E1-2905m和E2-3128m）浅层土壤（0～40cm）聚类，而其深层土壤（60cm）与高海拔（E3-4130m）土壤聚类，说明高海拔处土壤发育与低海拔处深层土壤的早期发育相类似．研究表明，高山地区氮磷循环细菌数量的变化受到海拔主导下植被和土壤理化因子的共同作用．

关键词：氮磷循环细菌祁连山海拔土壤理化因子植被

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冰川前沿裸露地微生物生态学研究进展

冰川冻土 2013年第1期35卷 217-223页

作者：伍修锟毛文梁台喜生张威刘光琇陈拓龙昊知张宝贵陈年来中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000 甘肃农业大学资源与环境学院甘肃兰州730070

微生物对冰川前沿裸露地土壤的发育具有影响,并且参与生物地球化学循环,在后续生物的定居和生长过程中起着重要作用.近100多年来,全球气候持续变暖,平均温度升高了约0.74℃.在气候变暖的影响下,全球冰川快速退缩,研究冰川前沿裸露地微... 详细信息

微生物对冰川前沿裸露地土壤的发育具有影响,并且参与生物地球化学循环,在后续生物的定居和生长过程中起着重要作用.近100多年来,全球气候持续变暖,平均温度升高了约0.74℃.在气候变暖的影响下,全球冰川快速退缩,研究冰川前沿裸露地微生物的原生演替成为当前热点研究领域.文章系统综述了冰川前沿裸露地微生物的群落结构和数量变化规律、微生物对土壤发育和改良的作用及N循环相关微生物群落结构的变化及其作用,旨在探索其演替规律,为确定微生物在冰川前沿这一特殊生境中的生态功能奠定理论基础.

关键词：冰川前沿微生物生态研究进展

青藏高原不同类型草地生态系统下土壤可培养细菌数量及多样性分布特征研究

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冰川冻土 2011年第6期33卷 1419-1426页

作者：陈伟张威李师翁王鹭贠汉柏伍修锟胡平杨轩冯虎元刘光琇兰州交通大学化学与生物工程学院甘肃兰州730070 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000 兰州大学生命科学学院甘肃兰州730000

以青藏高原北麓河不同类型草地生态系统下土壤为研究对象,研究了可培养细菌数量和多样性的季节性变化.结果显示研究区域可培养细菌数量为0.4×107～4.6×107 CFU.g-1,不同类型草地生态系统下可培养细菌具有明显的季节差异:高寒沼泽草甸... 详细信息

以青藏高原北麓河不同类型草地生态系统下土壤为研究对象,研究了可培养细菌数量和多样性的季节性变化.结果显示研究区域可培养细菌数量为0.4×107～4.6×107 CFU.g-1,不同类型草地生态系统下可培养细菌具有明显的季节差异:高寒沼泽草甸和高寒沙化草原生态系统下土壤细菌在5月生物量最高,而高寒草甸生态系统下在7月有最高的生物量;可培养细菌分属于α-变形菌(α-Pro-teobacteria),β-变形菌(β-Proteobacteria),γ-变形菌(γ-Proteobacteria),放线菌门(Actinobacteria),厚壁菌门(Firmicutes)5个类群,其中放线菌门为优势类群.不同类型草地生态系统有不同的细菌多样性特征,表明这种细菌多样性变化与相邻区域的差异性符合物种-区域关系,说明随着高山草原的退化,青藏高原各高山草地生态系统间已产生较大的环境异质性,而这种异质性进一步影响到了物种的多样性.结果为利用微生物综合评价高山草地的生态环境,并合理利用微生物资源改良青藏高原高山草原提供了数据基础及特有的微生物资源.

关键词：青藏高原高山草地生态系统可培养细菌系统发育树

天山乌鲁木齐河源1号冰川退缩地植物群落演替规律及机理研究

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冰川冻土 2012年第5期34卷 1134-1141页

作者：刘光琇李师翁伍修锟张昺林张宝贵龙昊知台喜生李忠勤中国科学院寒区旱区环境与工程研究所甘肃兰州730000 兰州交通大学化学与生物工程学院甘肃兰州730070

以空间代时间的方法,研究了天山乌鲁木齐河源1号冰川退缩地植物群落的演替.结果表明,1号冰川退缩地现代冰期冰碛物上共出现被子植物15科50种,以菊科、禾本科、石竹科和莎草科为主.植物群落演替可明显分为4个阶段,并且表现出菊科→石竹... 详细信息

以空间代时间的方法,研究了天山乌鲁木齐河源1号冰川退缩地植物群落的演替.结果表明,1号冰川退缩地现代冰期冰碛物上共出现被子植物15科50种,以菊科、禾本科、石竹科和莎草科为主.植物群落演替可明显分为4个阶段,并且表现出菊科→石竹科→禾本科→莎草科的基本演替规律.在时间序列上,物种数、物种丰富度、物种个体数、多样性指数和群落盖度等重要值都与演替时间呈显著正相关.该区域内植物种的分布主要受风力种子传播驱动,种子小而多、易于通过风力传播、且株型低矮抗逆性强的植物种类优先出现,而土壤发育程度则是植物群落演替的直接决定因素.

关键词： 1号冰川冰川退缩地植物群落演替

冻融循环对青藏高原腹地不同生态系统土壤细菌群落结构的影响

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冰川冻土 2012年第6期34卷 1499-1507页

作者：张宝贵张威刘光琇陈拓王鹭章高森伍修锟台喜生龙昊知毛文梁中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000 兰州大学生命科学学院甘肃兰州730000 甘肃农业大学资源与环境学院甘肃兰州730070

通过构建16SrRNA基因克隆文库,研究了冻融循环对青藏高原腹地北麓河的高寒沼泽草甸和高寒沙化草原两种不同生态系统土壤细菌群落结构的影响.结果表明:α-、β-、γ-和δ-变形菌门(α-、β-、γ-和δ-Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobac... 详细信息

通过构建16SrRNA基因克隆文库,研究了冻融循环对青藏高原腹地北麓河的高寒沼泽草甸和高寒沙化草原两种不同生态系统土壤细菌群落结构的影响.结果表明:α-、β-、γ-和δ-变形菌门(α-、β-、γ-和δ-Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacte-roidetes)和浮霉菌门(Planctomycetes)为两个生态系统土壤共有的细菌类群,其中,变形菌门、酸杆菌门及浮霉菌门细菌为研究区域优势菌,而厚壁菌门(Firmicutes)为高寒沼泽草甸土壤所特有,疣微菌门(Verrucomicrobia)和绿弯菌门(Chloroflexi)细菌是高寒沙化草原土壤特有的细菌类群,表明青藏高原腹地两种生态系统土壤具有丰富的细菌多样性.冻融循环会降低区域土壤的细菌多样性,随冻融循环,高寒沼泽草甸和高寒沙化草原生态系统土壤放线菌门丰度均呈现下降趋势,但大部分细菌随冻融循环的变化在两种生态类型中呈现不同的变化规律,结果说明冻融循环对于不同生态系统土壤细菌群落结构的影响既存在相似性,也存在着较大的差异.

关键词：青藏高原高寒沼泽草甸高寒沙化草原冻融循环克隆文库