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ZnFe_(2)O_(4) 改性清淤污泥透水砖对初期雨水典型污染物净化效果及其吸附特性

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环境污染与防治 2024年第1期46卷 76-81页

作者：刘小婷张翔凌李栩灏朱浩胡美艳毛斌雷晓芸秦耀君湖北省电力规划设计研究院有限公司湖北武汉430040 武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430070

为将水体清淤污泥有效资源化利用,并同步解决初期雨水径流污染问题,合成ZnFe_(2)O_(4)用于改性清淤污泥透水砖。运用场发射扫描电子显微镜、能谱分析仪、X射线衍射仪等手段对改性前后清淤污泥透水砖进行材料表征,分析表面形貌、元素组... 详细信息

为将水体清淤污泥有效资源化利用,并同步解决初期雨水径流污染问题,合成ZnFe_(2)O_(4)用于改性清淤污泥透水砖。运用场发射扫描电子显微镜、能谱分析仪、X射线衍射仪等手段对改性前后清淤污泥透水砖进行材料表征,分析表面形貌、元素组成及晶体结构;通过ZnFe_(2)O_(4)掺混比试验筛选最优配比,并开展初期雨水径流净化试验及吸附试验。结果表明:1)ZnFe_(2)O_(4)改性大幅提升了清淤污泥透水砖对悬浮物和磷酸盐的理论最大吸附量;2)改性前后清淤污泥透水砖对磷酸盐的吸附趋于单分子层吸附,且为自发吸热过程;3)未改性清淤污泥透水砖对悬浮物的吸附过程符合多分子层吸附,而ZnFe_(2)O_(4)改性清淤污泥透水砖更符合单分子层吸附;4)ZnFe_(2)O_(4)改性清淤污泥透水砖对悬浮物和磷酸盐的吸附性能及净化效果均明显优于未改性清淤污泥透水砖,可作为功能性透水铺装材料应用于海绵城市。

关键词： ZnFe_(2)O_(4) 尖晶石透水砖雨水净化海绵城市改性清淤污泥

嗜黏蛋白阿克曼菌干预对特异性皮炎小鼠的影响

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现代预防医学 2024年第3期51卷 514-522页

作者：令狐晨曦邓思思查碧晴陈静张翔凌王国庆四川大学华西公共卫生学院/华西第四医院湖南省疾病预防控制中心

目的探究嗜黏蛋白阿克曼菌(Akkermansia muciniphila,AKK)对2,4-二硝基氯苯(2,4-dichloronitrobenzene,DNCB)诱导的特应性皮炎(atopic dermatitis,AD)小鼠的干预作用及肠道菌群的影响。方法将72只BALB/c小鼠随机分高、低剂量活菌组与巴氏灭菌组、模型组与空白组，每组12只。采用DNCB构建AD小鼠模型，使用不同剂量的AKK活菌和巴氏灭活菌灌胃干预4周。观察各组小鼠背部皮损、脾肿大和皮肤组织病理情况，测定血清Ig E水平，检测背部皮肤组织中IL-4和IFN-γ在m RNA转录和蛋白上的表达水平。收集小鼠粪便样品，采用16S r RNA测序了解肠道菌群结构及丰度变化。结果 AKK干预后未明显改善AD小鼠的皮损、脾肿大及皮肤组织病理损伤情况，血清Ig E水平升高，IL-4水平除低剂量活菌组的m RNA转录水平外均降低，低剂量活菌组和高剂量灭活组的IFN-γ水平在m RNA和蛋白水平上均表达升高；各干预组肠道菌群多样性增加，厚壁菌门/拟杆菌门比值降低。结论 AKK虽未明显改善AD小鼠的皮肤病变，但在一定程度上缓解了小鼠体内的炎症反应，改善了其肠道菌群多样性和结构。

关键词：特异性皮炎嗜黏蛋白阿克曼菌肠道菌群

MgFe-LDHs改性清淤污泥透水砖对磷酸盐吸附性能研究

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环境工程 2024年第3期42卷 73-81页

作者：秦耀君张翔凌李栩灏蔡纪贤李雅婷雷晓芸李伊凡武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070

通过在合成功能材料层状双金属氢氧化物(layered double hydroxides,LDHs)过程中加入一定比例的清淤污泥制得改性污泥;并将其作为原料之一,制备4种不同质量掺混比的海绵城市用可净水透水砖。利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(... 详细信息

通过在合成功能材料层状双金属氢氧化物(layered double hydroxides,LDHs)过程中加入一定比例的清淤污泥制得改性污泥;并将其作为原料之一,制备4种不同质量掺混比的海绵城市用可净水透水砖。利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD),对掺混改性污泥前后透水砖的表面形态、化学成分与晶体结构进行表征;通过抗压性和透水性检测,结合吸附预试验结果,确定最佳改性质量掺混比;开展等温吸附、吸附动力学和热力学试验,探究掺混改性污泥前后透水砖对磷酸盐的吸附特性和作用机制。结果表明:1)掺混比为1∶1的改性清淤污泥透水砖,相较于其他几种掺混比更具实用性,在初始浓度32 mg/L,透水砖投加量1.2 g,吸附时间360 min时,对磷酸盐的吸附容量达到2.08 mg/g;2)掺混改性污泥前后透水砖对磷酸盐的吸附过程均符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,且掺混后透水砖对磷酸盐的最大饱和吸附容量提升了25%;3)改性污泥的掺混,使得透水砖吸附磷酸盐所需能量减少,自发性增强,有助于透水砖在实际应用中对雨水的净化。

关键词：清淤污泥透水砖 MgFe-LDHs 吸附磷酸盐

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基于改进垂向流量交换的城市内涝模拟方法

水科学进展 2023年第2期34卷 218-226页

作者：金溪周鹏飞张翔凌刘承宇武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430070

针对内涝一维、二维耦合模型垂向流量交换计算过程复杂、计算稳定性差等问题,采用节点水量平衡原则对垂向流量交换方法进行改进。将节点分为超载节点及未超载节点,对于超载节点利用节点水量平衡原则进行垂向交换流量计算,将垂向交换流... 详细信息

针对内涝一维、二维耦合模型垂向流量交换计算过程复杂、计算稳定性差等问题,采用节点水量平衡原则对垂向流量交换方法进行改进。将节点分为超载节点及未超载节点,对于超载节点利用节点水量平衡原则进行垂向交换流量计算,将垂向交换流量计算与一维模型水力计算相融合,实现节点垂向交换流量与管段流量同时求解;对于未超载节点采用变水头孔口出流公式进行垂向交换流量计算,实现考虑地表水深变化的节点回流计算。采用Infoworks ICM模型作为对照,对比分析不同案例模拟结果,研究表明,改进方法与对照模型模拟结果吻合度高(纳什效率系数超过0.8),在内涝模拟过程中能准确模拟垂向流量交换,并保证系统水量平衡,对城市内涝模拟分析具有较好的应用价值。

关键词：城市内涝耦合模型 SWMM 垂向流量交换

嗜黏蛋白阿克曼菌及Amuc_1100对高脂饮食联合链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠的保护作用

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四川大学学报（医学版） 2022年第1期53卷 83-91页

作者：邓思思陈静刘雪董新燕张翔凌王国庆四川大学华西公共卫生学院/华西第四医院卫生检验与检疫系成都610041 石家庄市疾病预防控制中心石家庄050000

目的探究嗜黏蛋白阿克曼菌活菌、巴氏灭活菌及Amuc_1100蛋白干预对高脂饮食联合链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)诱导的糖尿病大鼠的预防保护作用。方法将96只SD大鼠随机分成8组,包括6组实验组和2组对照组,每组12只。采用高脂饲料喂养联... 详细信息

目的探究嗜黏蛋白阿克曼菌活菌、巴氏灭活菌及Amuc_1100蛋白干预对高脂饮食联合链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)诱导的糖尿病大鼠的预防保护作用。方法将96只SD大鼠随机分成8组,包括6组实验组和2组对照组,每组12只。采用高脂饲料喂养联合STZ注射模拟大鼠2型糖尿病进展。同时用不同剂量的嗜黏蛋白阿克曼菌活菌、巴氏灭活菌及Amuc_1100蛋白灌胃干预8周。收集大鼠血浆样本测定脂质和葡萄糖代谢、炎症相关指标因子,收集结肠组织样本进行HE染色。收集大鼠粪便样本进行16S rRNA基因测序。结果与高脂饮食对照组相比,嗜黏蛋白阿克曼菌干预组大鼠体质量增加减少(P<0.01)、血浆肿瘤坏死因子-α水平降低(P<0.05);嗜黏蛋白阿克曼菌或Amuc_1100干预可导致杯状细胞数量和黏蛋白分泌增加。各干预组样本β多样性分析显示总体上无差异。结论口服嗜黏蛋白阿克曼菌可以有效减轻高脂饮食引起的代谢紊乱,包括体质量增加和全身炎症等。嗜黏蛋白阿克曼菌及Amuc_1100干预对改善肠道屏障功能具有一定作用,干预8周后对肠道菌群结构没有明显影响。

关键词：嗜黏蛋白阿克曼菌糖尿病肠道屏障肠道菌群

Zn-Al-La-LDHs改性膨润土对富营养化湖泊中磷的锁定效果

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环境工程学报 2022年第6期16卷 1823-1832页

作者：陈铭楷姜应和程润喜胡芳周欢林子阳张翔凌武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070 路德环境科技股份有限公司武汉430075

采用恒定pH共沉淀法制备了Zn-Al-La-LDHs改性膨润土,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对样品微观形貌、元素组成、晶体结构进行了表征。结果表明:Zn-Al-La-LDHs已成功合成并负载于膨润土表面;Langmuir和Freundl... 详细信息

采用恒定pH共沉淀法制备了Zn-Al-La-LDHs改性膨润土,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对样品微观形貌、元素组成、晶体结构进行了表征。结果表明:Zn-Al-La-LDHs已成功合成并负载于膨润土表面;Langmuir和Freundlich吸附模型均能很好地拟合Zn-Al-La-LDHs改性膨润土对磷酸根的吸附过程,吸附过程中同时存在单层吸附和多层吸附,最大吸附容量可达12 mg·g^(-1)。在富营养化程度较高的汤逊湖中心取5根带底泥和上覆水的样柱,进行了除磷药剂投加量实验。结果表明,根据上覆水溶解性磷酸盐(SRP)含量、表层8 cm底泥中活性磷(NaOH-P)含量、投药量安全系数(取10%)、改性膨润土吸附容量,可计算得到投药量;据前述计算结果投加所需的除磷药剂后,汤逊湖实验柱上覆水总磷(TP)质量浓度锁定在0.05 mg·L^(-1)以下,达到或优于地表水Ⅲ类水体有关总磷的水质要求(TP≤0.05 mg·L^(-1))。以上结果说明所研制的Zn-Al-La-LDHs改性膨润土可用于富营养化水体的控磷。

关键词：湖泊 Zn-Al-La-LDHs 改性膨润土吸附剂除磷

NO_3^--N负荷对树皮填料人工湿地早期反硝化及释碳速率的影响

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环境科学 2017年第5期38卷 1898-1903页

作者：姜应和李瑶张莹张翔凌武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070 中国市政工程西北设计研究院有限公司武汉分院武汉430056

为了将污水厂尾水作为再生水进行利用,常常需要对尾水进行深度脱氮,针对尾水的水质特征,在深度脱氮时常常需投加碳源.试验采用树皮作为填料,兼作脱氮的缓释碳源,进行树皮填料人工湿地深度脱氮模型试验,研究进水NO_3^--N负荷对反硝化和... 详细信息

为了将污水厂尾水作为再生水进行利用,常常需要对尾水进行深度脱氮,针对尾水的水质特征,在深度脱氮时常常需投加碳源.试验采用树皮作为填料,兼作脱氮的缓释碳源,进行树皮填料人工湿地深度脱氮模型试验,研究进水NO_3^--N负荷对反硝化和树皮释放碳源的影响.结果表明,树皮填料人工湿地可稳定脱氮;反硝化速率遵循Monod关系式,随进水NO_3^--N负荷增大而递增,饱和常数KS=19.10 mg·L^(-1);硝氮去除率随进水NO_3^--N负荷增大而减小;在树皮填料人工湿地运行早期,树皮释碳总量、树皮释碳速率随进水NO_3^--N负荷增大而递增,与进水NO_3^--N均呈线性正相关;树皮静态释碳速率为0.2 mg·(g·d)-1,与腐朽木等中空松散的植物碳源相比,碳源缓释性能较好,释碳周期较长,是良好的缓释碳源.

关键词：人工湿地树皮 NO3--N负荷反硝化释放碳源

组合生物滤池对养殖废水的净化效率及影响因素分析

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环境科学 2017年第6期38卷 2419-2428页

作者：张世羊张胜花张翔凌王广军中国水产科学研究院珠江水产研究所农业部热带亚热带水产资源利用与养殖重点实验室广州510380 武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070 中南民族大学资源与环境学院武汉430074

生物滤池作为一种有效的污水处理技术,已有广泛应用.但是关于组合生物滤池净化效能与影响因素系统分析仍然缺乏报道.为此,设计构建了曝气垂直流滤池+折流式水平流滤池的组合系统,通过设定不同的水力负荷(131、94、60mm·d-1)及分流比(8... 详细信息

生物滤池作为一种有效的污水处理技术,已有广泛应用.但是关于组合生物滤池净化效能与影响因素系统分析仍然缺乏报道.为此,设计构建了曝气垂直流滤池+折流式水平流滤池的组合系统,通过设定不同的水力负荷(131、94、60mm·d-1)及分流比(8∶2、6∶4、4∶6)来探究运行工况的调整对组合系统净化效能的影响.结果表明,曝气垂直流滤池对有机物、氨氮及溶解性氮的平均去除率在80%以上,而折流式水平流滤池对氨氮、总氮及溶解性氮的平均去除率在40%以下.不同运行工况对生物滤池的净化效能存在显著影响,且两种不同类型滤池的净化效能也存在显著差异(P<0.05).氧化分解是两种滤池中有机物去除的主要途径之一.两种滤池内都存在明显的硝化-反硝化,它们是滤池去除总氮的主要途径.垂直流滤池内的硝化-反硝化强度都高于水平流滤池.磷的去除主要受控于水力负荷、温度、溶解氧、有机物等,表明微生物吸收是滤池除磷的主要方式之一.相比于单一垂直流滤池,组合系统对总有机物和总磷的去除分别提高了4.4%和23.2%,对总氮的去除却降低了12.1%.降低分流比有助于提升水平流滤池反硝化强度,但是由于从原水中引入过多的氨氮,又水平流滤池的硝化能力有限,进而导致组合系统总氮去除率下降.因此,根据处理原水组成,控制适宜的分流比、停留时间及滤池内的氧化还原条件是提升该组合系统整体净化效果的关键.

关键词：曝气垂直流滤池折流式水平流滤池水力负荷分流比去除效率组合系统

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基于弱耦合求解方法的排水管网底泥输运模拟

同济大学学报（自然科学版） 2020年第8期48卷 1179-1187页

作者：金溪王芳张翔凌武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430070 武汉市规划研究院湖北武汉430014

通过将SWMM(storm water management model)模型与底泥输运模型耦合计算实现对于排水管网底泥输运工况的模拟。利用该耦合求解方法,底泥输运过程对于管渠过流断面以及水流中污染物浓度的影响均可进行定量计算。耦合计算过程中全局时间... 详细信息

通过将SWMM(storm water management model)模型与底泥输运模型耦合计算实现对于排水管网底泥输运工况的模拟。利用该耦合求解方法,底泥输运过程对于管渠过流断面以及水流中污染物浓度的影响均可进行定量计算。耦合计算过程中全局时间步长由SWMM的时间步长确定,通过对底泥输运模型进行适当的调整使其适应SWMM时间步长,从而实现模拟的数值稳定性,避免了底泥输运模型出现过度沉积或过度冲刷引起数值不稳定的情况。该模拟方法通过2个案例进行了验证。通过案例的模拟结果可以看出该耦合过程可以给出稳定且合理的模拟结果,可以模拟管渠底泥的沉积及冲刷的过程以及其对于管渠过流断面及污染物浓度变化的影响。相较于单纯的SWMM模拟结果,耦合模型可以给出更加准确的模拟结果。

关键词：排水管网 SWMM(storm water management model) 底泥输运模型数值模拟