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碳球负载纳米零价铁活化过硫酸盐降解水中恩诺沙星的性能研究

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生态环境学报 2024年第5期33卷 757-770页

作者：赵乐依朱雪强刘健路平中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 江苏云意电气股份有限公司江苏徐州221116

恩诺沙星(ENR)属于氟喹诺酮类抗生素,具有稳定性强、难分解、易富集等特性,常用于水产养殖、畜禽养殖等,其在环境中总体浓度较低,但长期低剂量暴露可能对人体健康和生态环境带来极大风险。采用碳球(CS)负载纳米零价铁(nZVI)活化过硫酸盐... 详细信息

恩诺沙星(ENR)属于氟喹诺酮类抗生素,具有稳定性强、难分解、易富集等特性,常用于水产养殖、畜禽养殖等,其在环境中总体浓度较低,但长期低剂量暴露可能对人体健康和生态环境带来极大风险。采用碳球(CS)负载纳米零价铁(nZVI)活化过硫酸盐(PS)去除水体中的ENR。应用两步碳热还原法制备了碳球负载纳米零价铁(Fe@C),采用单因素实验研究了Fe@C投加量、PS浓度、ENR初始浓度和pH值对ENR降解的影响及降解动力学,通过自由基及降解产物分析推测了Fe@C活化PS降解ENR的反应机制与降解路径。结果表明,ENR的降解符合准一级动力学,在温度为25℃、Fe@C投加量为0.3 g∙L^(-1)、PS浓度为1 mmol∙L^(-1)、ENR初始质量浓度为10 mg∙L^(-1)、pH值为3的条件下,ENR降解率最高达98.6%。ENR降解率随着腐植酸(HA)、氨氮(NH3-N)、碳酸氢根离子(HCO3-)浓度的升高而降低。氯离子(Cl-)在低浓度时对ENR的降解有微弱的促进作用,高浓度时有抑制作用。自由基淬灭实验表明SO4-∙是ENR降解的主要自由基。根据ENR的降解产物,推测哌嗪环的裂解、喹诺酮环的分解及脱氟为ENR主要降解途径。碳球负载纳米零价铁活化PS高级氧化工艺可作为一种高效去除水中ENR的工艺。

关键词：恩诺沙星碳球负载纳米零价铁过硫酸盐降解途径活化降解动力学

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“蜡烛”型过硫酸盐缓释材料释放行为与机制

中国环境科学 2023年第2期43卷 601-609页

作者：朱雪强花港周来李丹琼矿山生态修复教育部工程研究中心江苏徐州221116 中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116

选取石蜡(PW)为基质材料,通过融化注模冷凝法制备多规格“蜡烛”型过硫酸盐缓释材料(PS@PW),通过静态释放批实验评估了PS的释放特征.结果表明,PS与PW的质量比对PS释放性能影响较大,PS:PW≤1:1时,反应20d后PS释放率低于30%,PS:PW>1:1时P... 详细信息

选取石蜡(PW)为基质材料,通过融化注模冷凝法制备多规格“蜡烛”型过硫酸盐缓释材料(PS@PW),通过静态释放批实验评估了PS的释放特征.结果表明,PS与PW的质量比对PS释放性能影响较大,PS:PW≤1:1时,反应20d后PS释放率低于30%,PS:PW>1:1时PS释放率高于80%.PS@PW中PS与PW质量比相同时,直径越大,PS释放时间越长,但PS最大释放率有所降低.PS:PW=2:1、h=70mm、D=22mm的PS@PW最长释放时间为36d,PS释放率为92%.采用Bhasker和Rigter-Peppas模型拟合了PS@PW释放PS过程,结合SEM表征,确定PS@PW中PS的释放机制分为表面PS溶解及内部PS扩散两个阶段.研究成果为探究PS@PW在有机污染场地原位氧化应用提供理论基础.

关键词：过硫酸盐缓释材料释放机制地下水

加速溶剂萃取-固相萃取净化结合超高效液相色谱-串联质谱法测定沉积物中双酚类化合物

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色谱 2023年第7期41卷 582-590页

作者：王秋旭冯启言朱雪强中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116

双酚类化合物(bisphenols)属于内分泌干扰物,具有生物累积性、持久性和雌激素活性,较低含量的双酚类化合物即会对人体健康和生态环境产生不利影响。为了准确检测沉积物中的双酚类化合物,本工作建立了加速溶剂萃取-固相萃取净化结合超高... 详细信息

双酚类化合物(bisphenols)属于内分泌干扰物,具有生物累积性、持久性和雌激素活性,较低含量的双酚类化合物即会对人体健康和生态环境产生不利影响。为了准确检测沉积物中的双酚类化合物,本工作建立了加速溶剂萃取-固相萃取净化结合超高效液相色谱-串联质谱检测沉积物中双酚A(BPA)、双酚B(BPB)、双酚F(BPF)、双酚S(BPS)、双酚Z(BPZ)、双酚AF(BPAF)、双酚AP(BPAP)7种双酚类化合物的方法。优化了7种双酚类化合物的质谱参数,比较了在3组不同流动相条件下,7种双酚类化合物的响应值、分离效果和色谱峰形状。沉积物样品使用加速溶剂萃取方法进行前处理,采用正交试验优化了萃取溶剂、萃取温度和循环次数。实验结果表明,采用Acquity UPLC BEH C_(18)色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.7μm),以0.05%(v/v)氨水和乙腈为流动相进行梯度洗脱,可以实现7种双酚类化合物的快速分离;经正交试验优化后的萃取条件如下:萃取溶剂为乙腈,萃取温度为100℃,循环次数为3次。7种双酚类化合物在1.0~200μg/L内线性关系良好(相关系数(r^(2))均大于0.999),检出限为0.01~0.3 ng/g。在3个加标水平(2.0、10、20 ng/g)下,7种双酚类化合物的回收率为74.9%~102.8%,相对标准偏差为6.2%~10.3%(n=3)。应用该方法分析了骆马湖湖区及其入湖河流沉积物中7种双酚类化合物的含量,结果表明:在骆马湖湖区沉积物中检测出BPA、BPB、BPF、BPS、BPAF,入湖河流沉积物中检测出BPA、BPF、BPS;其中BPA、BPF的检出率为100%,沉积物中BPA、BPF的含量分别为11.9~38.0 ng/g和11.0~27.3 ng/g。该方法简便、快速,准确度和精密度较高,适用于沉积物中7种双酚类化合物的检测。

关键词：加速溶剂萃取固相萃取超高效液相色谱-串联质谱双酚类化合物沉积物正交试验

“蜡烛”型过硫酸盐缓释材料释放行为与机制研究

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中国环境科学 2022年

作者：朱雪强花港周来李丹琼矿山生态修复教育部工程研究中心中国矿业大学环境与测绘学院

过硫酸盐（PS）是地下水原位化学氧化修复中的常用化学氧化剂，结合缓释技术有效控制PS释放速度，持续发挥PS的氧化活性，是原位氧化修复材料的研究热点。本文选取石蜡（PW）为基质材料，通过融化注模冷凝法制备多规格“蜡烛”型过硫酸...

过硫酸盐（PS）是地下水原位化学氧化修复中的常用化学氧化剂，结合缓释技术有效控制PS释放速度，持续发挥PS的氧化活性，是原位氧化修复材料的研究热点。本文选取石蜡（PW）为基质材料，通过融化注模冷凝法制备多规格“蜡烛”型过硫酸盐缓释材料（PS@PW），通过静态释放批实验评估了PS的释放特征。结果表明，PS与PW的质量比对PS释放性能影响较大，PS:PW≤1:1时，反应20d后PS释放率低于30%，PS:PW>1:1时PS释放率高于80%。PS@PW中PS与PW质量比相同时，直径越大，PS释放时间越长，但PS最大释放率有所降低。PS:PW= 2:1、h=70mm、D=22mm的PS@PW最长释放时间为36d，PS释放率为92%。采用Bhasker和Rigter-Peppas模型拟合了PS@PW释放PS过程，结合SEM表征，确定PS@PW中PS的释放机制分为表面PS溶解及内部PS扩散两个阶段，研究成果为探究PS@PW在有机污染场地原位氧化应用提供理论基础。

关键词：

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闭坑煤矿水热利用的水质保障与处理模拟

环境工程学报 2023年第7期17卷 2215-2226页

作者：周来张慧李松子朱雪强李泽矿山生态修复教育部工程研究中心徐州221116 中国矿业大学环境与测绘学院徐州221116

闭坑煤矿水热联用为煤矿区实施双碳战略的重要举措之一,其水热利用过程中最大挑战之一为集热装置的堵塞腐蚀问题。本文以常见的闭坑酸性高铁矿井水为例,采用中和-强化絮凝沉淀的处理工艺,以CaO为中和剂、聚合氯化铝(PAC)为絮凝剂、聚丙... 详细信息

闭坑煤矿水热联用为煤矿区实施双碳战略的重要举措之一,其水热利用过程中最大挑战之一为集热装置的堵塞腐蚀问题。本文以常见的闭坑酸性高铁矿井水为例,采用中和-强化絮凝沉淀的处理工艺,以CaO为中和剂、聚合氯化铝(PAC)为絮凝剂、聚丙烯酰胺(PAM)为助凝剂,研究高温矿井20-50℃水温下水质调控关键参数与温度响应特征。实验表明,水温在30℃时,水中总Fe和Fe^(2+)去除效率可达最高,温度高于30℃不利于Fe^(2+)的充分氧化,温度过低不利于Fe^(3+)的水解,采用1.23 g·L^(-1)CaO+20 mg·L^(-1)PAC+3 mg·L^(-1)PAM的药剂组合可以使出水总Fe含量低于0.3 mg·L^(-1);利用分形方法分析了高温矿井水絮凝反应中絮体形态与温度变化的响应关系,温度过低或过高时,形成的絮体细密松散;30℃时絮凝反应中絮体的分形维数1.41增长到1.92,此刻分形维数增长速率最大,絮体结构大且紧实,絮体沉降速度增快,絮凝效果最佳;30℃下反应投入的CaO放热速率大于温度自然流失的速率,反应后综合温度呈上升趋势。当温度大于30℃时,絮体分形维数变化无定势,温度影响矿井水絮凝降污效率。闭坑煤矿水热联用中水质保障处理模拟为闭坑矿井水热联用的水质调控提供科学依据。

关键词：水质保障地热利用中和絮凝酸性矿井水闭坑煤矿

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长距离供水工程空气阀设置理论分析

水利学报 2011年第9期42卷 1025-1033页

作者：张健朱雪强曲兴辉马世波河海大学水利水电学院江苏南京210098 辽宁大伙房水库输水工程建设局辽宁沈阳110179

空气阀作为长距离有压供水工程重要的水锤防护措施,其合理布置涉及到工程运行安全。本文以水锤分析为基础,在满足管道最大允许负压设计标准的前提下,构建了空气阀布置的理论分析和数值优化框架,明确了空气阀设置位置、间距、数量与管道... 详细信息

空气阀作为长距离有压供水工程重要的水锤防护措施,其合理布置涉及到工程运行安全。本文以水锤分析为基础,在满足管道最大允许负压设计标准的前提下,构建了空气阀布置的理论分析和数值优化框架,明确了空气阀设置位置、间距、数量与管道布置的关系,提出了不同工况下长距离供水管线中设置空气阀应满足的通用准则与相关公式。文中还结合某工程实例,通过数值仿真进行了空气阀布置方案的优化。

关键词：长距离供水工程空气阀水力过渡过程水锤防护抽水断电

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试析如何创新文物博物馆陈列的设计方法

收藏与投资 2022年第5期13卷 142-144页

作者：朱雪强东平县文物保护中心(东平县博物馆) 山东泰安271500

文物博物馆是代表一个国家民族文化以及精神文明的标志性建筑,最能体现民族乃至国家的发展特征。随着时代的发展,文物博物馆的形式越来越多,随之产生了一系列问题。由于文物博物馆内展出的文物数量较多,管理起来比较困难,改变传统的陈... 详细信息

文物博物馆是代表一个国家民族文化以及精神文明的标志性建筑,最能体现民族乃至国家的发展特征。随着时代的发展,文物博物馆的形式越来越多,随之产生了一系列问题。由于文物博物馆内展出的文物数量较多,管理起来比较困难,改变传统的陈列方式成为当务之急。在新时代,采用新型的管理方法,探索适合博物馆文物陈列的设计方式是一条可行路径。本文就博物馆文物陈列方法的创新性展开研究,通过介绍博物馆文物陈列现状,提供部分具有创新性的博物馆文物陈列设计方式进行举证说明。

关键词：文物博物馆陈列设计方法

以东平县博物馆为例浅谈博物馆文物的数字化展示和传播

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文物鉴定与鉴赏 2022年第16期235卷 96-99页

作者：朱雪强东平县文物保护中心(东平县博物馆) 山东东平271500

数字化时代的到来,促使信息传播方式伴随互联网技术的高速发展发生了巨大变化。博物馆作为文物保护与研究的重要场所,必然要顺应时代发展,在文化传播方面进行信息化变革。在当今博物馆的发展进程中,数字化、网络化、智能化已经成为博物... 详细信息

数字化时代的到来,促使信息传播方式伴随互联网技术的高速发展发生了巨大变化。博物馆作为文物保护与研究的重要场所,必然要顺应时代发展,在文化传播方面进行信息化变革。在当今博物馆的发展进程中,数字化、网络化、智能化已经成为博物馆信息化发展的必然趋势。文章以博物馆文物数字化展示与传播为研究主体,以东平县博物馆建设情况为例,分析对比博物馆数字化展示相较于传统展示的优势,以期促进博物馆的发展。

关键词：数字化博物馆展示传播

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铁基双金属强化降解地下水中四氯化碳

中国环境科学 2019年第8期39卷 3358-3364页

作者：朱雪强韩宝平中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院江苏徐州221116

采用沉积置换法制备了微米级的Ni-Fe、Cu-Fe、Ag-Fe双金属颗粒,应用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)分析了其表面特征,考察了负载金属类型、金属负载量对铁基双金属降解四氯化碳(CCl4)的影响.结果表明:Ni、Cu、Ag等催化金属非均匀... 详细信息

采用沉积置换法制备了微米级的Ni-Fe、Cu-Fe、Ag-Fe双金属颗粒,应用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)分析了其表面特征,考察了负载金属类型、金属负载量对铁基双金属降解四氯化碳(CCl4)的影响.结果表明:Ni、Cu、Ag等催化金属非均匀地负载在铁基体上,双金属颗粒表面发生了氧化.CCl4的降解速率对催化金属的负载量比较敏感,双金属体系Ni、Cu、Ag的适宜负载量分别为1.0wt%、0.8wt%和0.4wt%.CCl4在双金属体系中的降解途径为零价铁颗粒表面的直接还原及催化金属表面的催化加氢还原,以催化加氢还原为主.Ni-Fe、Cu-Fe、Ag-Fe对CCl4的还原降解速率大小顺序与其电偶电池电动势的大小顺序一致,即Ag-Fe对CCl4的降解速率最快,Cu-Fe次之,Ni-Fe最慢.

关键词：四氯化碳铁基双金属降解催化加氢还原