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沁河上游水化学特征及氮来源解析

沁河上游水化学特征及氮来源解析

作者：杨梓睿河南理工大学

学位级别：硕士

沁河属于黄河下游流域的一级支流,同时流经我国的山西和河南,两个人口大省,沁河水质的健康状况,和是否可以有效地控制硝酸盐来源,对沿线居民的生活质量有非常重要的影响。然而随着现代工农业的快速发展、人口的增加以及人类活动的频繁,... 详细信息

沁河属于黄河下游流域的一级支流,同时流经我国的山西和河南,两个人口大省,沁河水质的健康状况,和是否可以有效地控制硝酸盐来源,对沿线居民的生活质量有非常重要的影响。然而随着现代工农业的快速发展、人口的增加以及人类活动的频繁,沁河地表水中硝酸盐浓度有所升高。通过识别沁河上游硝酸盐污染源以及其迁移转化过程,从而为沁河地表水的治理提供指导,因此本文针对沁河上游硝酸盐状况,进行深入探讨研究。本论文对沁河安泽县以上流域,分别于2017年10月、2018年3月和2018年6月,对研究区域干流和支流进行三次野外采样,共计水样38个,土样16个。沁河上游用地类型主要以农田和林地为主,主要支流包括赤石桥河、紫红河、狼尾河、交口河、学孟村支流、龙头村支流和大北湾支流。本论文借助水化学分析、统计分析及同位素技术等研究手段,结合河水中水质参数、离子浓度、硝酸盐的氮氧同位素、氨氮的氮同位素值以及水的氧同位素值(δN-NO、δO-NO、δN-NH和δO-HO),围绕研究区域在不同时期(丰水期和枯水期)沁河上游水化学特征、发生的生物转化过程以及河水中硝酸盐来源展开探讨。主要研究成果如下:(1)对研究区域进行三次采样,通过测试并分析沁河上游温度、溶解氧、电导率、总溶解性固体和pH等物理参数,以及河水中总氮、氯离子、硝态氮离子和铵态氮离子浓度,得出沁河上游水质情况较好的结论。从空间上来看,源头水质最好,从源头至下,水质质量有所下降。从时间上来看,在不同采样时期,受到降雨以及农业活动的影响,河水理化参数值、离子浓度以及同位素值存在差异。(2)在2017年10月和2018年6月采样期间,δO-NO和δN-NO比值大约为1,说明沁河上游流域有河段发生了同化过程,2018年3月在采样期间无明显的同化作用发生。根据发生硝化作用时,产生的NO中一个O来自于大气,另外两个O来自于水,以及河水中的硝酸根离子和铵根离子浓度变化趋势,判断出在三次采样期间,均有硝化过程的发生。结合硝酸盐氮氧同位素值以及硝态氮离子浓度,判断出在2018年6月部分点位处发生反硝化过程。对比土壤和河水中硝酸根离子浓度和硝酸盐氮同位素,在陆面迁移过程中有反硝化过程发生。由河水中δN-NO值和硝酸盐浓度的倒数呈正线性相关关系时,有混合过程的发生,判断出在2018年6月采样期间,有混合过程的发生。(3)通过河水中不同污染来源,其硝酸盐氮氧同位素值和氨氮氮同位素值所在的范围不同,再结合氯离子浓度和硝酸盐和氯离子摩尔浓度比值,以及对沁河上游土壤中的硝酸盐同位素值以及离子浓度值进行分析,综合判断在不同时期沁河的硝酸盐污染来源。结果表明2017年10月研究区域硝酸盐来源主要为氨肥尿素、土壤氮以及动物粪便;2018年3月研究区域硝酸盐来源主要土壤氮、氨肥和尿素、动物粪便以及生活污水;2018年6月研究区域硝酸盐来源主要为氨肥尿素、土壤氮以及动物粪便和生活污水。

关键词：沁河水质同位素硝酸盐来源迁移转化

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太子河下游河流硝酸盐来源及其迁移转化过程

环境科学 2018年第3期39卷 1076-1084页

作者：李艳利杨梓睿尹希杰孙伟河南理工大学资源环境学院焦作454000 国家海洋局第三海洋研究所海洋与海岸地质环境开放实验室厦门361005

2016年5月(枯水期)和2016年8月(丰水期)分别在太子河下游采集河流表层水样14个.为了识别河流硝酸盐来源及迁移转化过程,分别采用离子交换法,叠氮法和CO_2-H_2O平衡法测定水样的ρ(Cl-)、ρ(NO_3^-)、δ^(15)N-NO_3^-、δ^(18)O-NO_3^-值... 详细信息

2016年5月(枯水期)和2016年8月(丰水期)分别在太子河下游采集河流表层水样14个.为了识别河流硝酸盐来源及迁移转化过程,分别采用离子交换法,叠氮法和CO_2-H_2O平衡法测定水样的ρ(Cl-)、ρ(NO_3^-)、δ^(15)N-NO_3^-、δ^(18)O-NO_3^-值,测定δ^(18)O-H_2O.结果表明:不同采样期,硝酸盐主要来自于多种源的混合.枯水期,北沙河上游支流硝酸盐来源主要是土壤N及生活污水及畜禽粪便,中下游硝酸盐主要来自于化学肥料和生活污水及畜禽粪便.南沙河硝酸盐主要来自于生活污水及畜禽粪便.海城河上游、中游和下游硝酸盐分别来自于土壤N,生活污水及畜禽粪便和化学肥料,生活污水及畜禽粪便.丰水期,北沙河硝酸盐来源可能主要是土壤N、化学肥料和生活废水及畜禽粪便.南沙河和海城河中下游硝酸盐主要来自于化学肥料及生活废水及畜禽粪便,海城河上游河流硝酸盐主要来自于土壤N和化学肥料.从枯水期至丰水期,ρ(NO_3^-)、ρ(NH_4^+-N)均呈现降低的趋势,而δ^(15)N-NO_3^-值有增加的趋势,说明丰水期可能发生了氨的挥发和硝酸盐的反硝化过程.丰水期δ^(15)N-NO_3^-与1/ρ(NO_3^-)呈轻微的正相关关系,说明丰水期河流发生了简单的混合过程.本研究的结果可为平原区域的硝酸盐污染来源的季节差异研究提供参考.

关键词：硝酸盐 δ^15N-NO3^- δ^18O-NO3^- 污染源 Cl^-

磁性纳米复合物对水中亚甲基蓝的吸附及其机理

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中国环境科学 2016年第6期36卷 1763-1772页

作者：姜德彬余静叶芝祥魏贝杨梓睿杨凌成都信息工程大学资源环境学院四川成都610225

利用正硅酸乙酯水解在磁性纳米锰锌铁氧体表面包裹Si O2,制备了一种新型＂核/壳＂结构磁性纳米复合物材料Si-Fe-MNCs.采用N2-吸附脱附法、透射电子显微镜（TEM）、振动样品磁强计（VSM）和傅利叶变换红外技术（FT-IR）分别对Si-Fe-MNCs... 详细信息

利用正硅酸乙酯水解在磁性纳米锰锌铁氧体表面包裹Si O2,制备了一种新型＂核/壳＂结构磁性纳米复合物材料Si-Fe-MNCs.采用N2-吸附脱附法、透射电子显微镜（TEM）、振动样品磁强计（VSM）和傅利叶变换红外技术（FT-IR）分别对Si-Fe-MNCs的织构性能、形貌和磁性能进行了表征.结果表明,该磁性材料对亚甲基蓝表现出良好的吸附性能,318K时平衡吸附量在40.31~184.1mg/g之间,120min可达吸附平衡,符合准二级动力学方程.吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,热力学计算结果表明Si-Fe-MNCs对亚甲基蓝的吸附是以表面物理吸附为主的自发吸热过程,红外结果表明氢键是Si-Fe-MNCs表面官能团与亚甲基蓝之间的主要作用力.Si-Fe-MNCs采用H2O2进行再生,5次循环使用后,对MB的平衡吸附量仍可维持在93.64mg/g.

关键词：磁性纳米复合物亚甲基蓝吸附机理磁分离

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沁河上游硝酸盐的定量源解析及其季节性差异

环境科学研究 2021年第11期34卷 2636-2644页

作者：李林霞李艳利杨梓睿尹希杰河南理工大学资源环境学院河南焦作454000 国家海洋局第三海洋研究所福建厦门361005

沁河流域人为源硝酸盐输入增加了河流富营养化的风险.为识别沁河上游硝酸盐来源,分别于2017年10月、2018年3月和2018年6月在沁河上游采集了28个河流表层水样,联合稳定同位素(δ15 N-NO_(3)-和δ^(18) O-NO_(3)-、δD-H 2O和δ^(18) O-H ... 详细信息

沁河流域人为源硝酸盐输入增加了河流富营养化的风险.为识别沁河上游硝酸盐来源,分别于2017年10月、2018年3月和2018年6月在沁河上游采集了28个河流表层水样,联合稳定同位素(δ15 N-NO_(3)-和δ^(18) O-NO_(3)-、δD-H 2O和δ^(18) O-H 2O)和水化学参数(Cl-、NO_(3)--N、NH_(4)^(+)-N)评估了沁河上游河流硝酸盐源与关键过程,并基于贝叶斯混合模型量化了不同硝酸盐来源的贡献.结果表明:①沁河上游溶解无机氮以NO_(3)^(-)-N为主,秋季〔(2.40±1.17)mg/L〕高于春季〔(2.11±1.03)mg/L〕和夏季〔(1.50±0.61)mg/L〕;受积雪融化的影响,春季δ^(18) O-NO_(3)-(13.0‰±3.13‰)显著高于夏季(2.90‰±3.12‰)和秋季(6.62‰±1.30‰).②SIAR同位素模型结果表明,沁河上游硝酸盐主要来自土壤氮和化肥.在春、夏、秋3个季节,土壤氮的硝化对沁河上游硝酸盐的贡献比例分别为27.8%、39.5%和39.3%,化肥贡献比例分别为29.1%、40.2%和41.9%.春季(24.7%)大气沉降的贡献比例高于夏季(2.4%)和秋季(10.6%).③沁河上游硝酸盐主要受硝化过程的影响,没有发生明显的反硝化过程.研究显示,春季、夏季和秋季沁河上游硝酸盐主要来自土壤氮和化肥的硝化,硝酸盐污染防治应考虑化肥的使用效率和抑制硝化过程的发生.

关键词：硝酸盐稳定同位素沁河流域 SIAR同位素模型

Zr掺杂对SBA-15上负载胺分散性及CO_2吸附特性的影响

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环境工程学报 2017年第3期11卷 1707-1712页

作者：周永言刘洁唐念余波杨梓睿李丽岑望来广东电网有限责任公司电力科学研究院广州510080 成都信息工程大学资源环境学院成都610225 四川大学新能源与低碳技术研究院成都610207

针对胺改性复合吸附剂稳定性差、负载胺分散性欠佳的问题,对介孔SBA-15进行原位Zr掺杂改性,考察了载体材料表面酸性对胺分散状态及其CO_22吸附性能的影响。研究表明:载体表面酸性的增强可改善聚合胺在其孔道结构中的空间分散构型,使其... 详细信息

针对胺改性复合吸附剂稳定性差、负载胺分散性欠佳的问题,对介孔SBA-15进行原位Zr掺杂改性,考察了载体材料表面酸性对胺分散状态及其CO_22吸附性能的影响。研究表明:载体表面酸性的增强可改善聚合胺在其孔道结构中的空间分散构型,使其暴露出更多的活性位点,由此低PEI负载量下复合吸附剂(30PEI/ZrSBA-15)对CO_2的吸附容量均在99 mg.g^(-1)以上,超过50PEI/SBA-15在优选温度75℃下的吸附容量89.8 mg·g^(-1);且表面酸性位与端位氨基间的结合也增进了复合吸附剂的热稳定性与循环稳定性,3次循环测试后样品的CO_2吸附容量没有下降。

关键词： CO2捕集 SBA-15 Zr掺杂复合吸附剂

从负载铅的DNNSA-P204煤油溶液中反萃铅

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环境科学学报 2015年第4期35卷 1048-1053页

作者：姜德彬余静余婷婷罗枭雄杨梓睿汪嘉杨郭俊元成都信息工程学院资源环境学院成都610225

研究了从二壬基萘磺酸-二(2-乙基己基)膦酸(DNNSA-P204)负载有机相中反萃铅的影响因素.考察了反萃剂种类、反萃时间、反萃温度、反萃剂浓度和反萃油水比(VO/VA)对负载有机相中铅反萃的影响.实验结果表明,硝酸为最佳反萃剂,反萃平衡的时... 详细信息

研究了从二壬基萘磺酸-二(2-乙基己基)膦酸(DNNSA-P204)负载有机相中反萃铅的影响因素.考察了反萃剂种类、反萃时间、反萃温度、反萃剂浓度和反萃油水比(VO/VA)对负载有机相中铅反萃的影响.实验结果表明,硝酸为最佳反萃剂,反萃平衡的时间为5 min,低温有利于反萃.反萃过程为放热过程,过程焓变为-942.7 J·mol-1.广角激光光散射和FT-IR结果表明:DNNSA浓度不变时,DNNSA-P204形成的混合反胶团随着P204浓度的增加而变大,负载有机相中的铅以Pb AD形式增溶进入混合反胶团内水相中.经多次反萃后,萃取剂DNNSA-P204对铅仍有较好的萃取能力.当反萃时间为5 min,温度为298 K,油水比为2∶1,硝酸浓度为0.6 mol·L-1时,反萃率可达到70%.

关键词：二壬基萘磺酸二(2-乙基己基)膦酸反萃铅废水

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安阳:科技先行实现精准执法

中国环境监察 2022年第7期 58-58页

作者：杨梓睿安阳市生态环境综合行政执法支队

为扎实、有序、高效做好2022年重点区域空气质量改善夏季监督帮扶工作,安阳市突出问题导向,精准治污、科学治污、依法治污,深入推进细颗粒物和臭氧协同治理、氮氧化物和挥发性有机物协同减排。闻令而动,统筹部署行动伊始,安阳市召开动... 详细信息

为扎实、有序、高效做好2022年重点区域空气质量改善夏季监督帮扶工作,安阳市突出问题导向,精准治污、科学治污、依法治污,深入推进细颗粒物和臭氧协同治理、氮氧化物和挥发性有机物协同减排。闻令而动,统筹部署行动伊始,安阳市召开动员部署会,抽调擅长不同领域的执法骨干,组成3个监督帮扶工作组,每组又将检查人员分为3小组,分别为台账资料组、现场检测组、在线站房组。实现多点突破,快速发现问题,及时锁定违法证据。

关键词：挥发性有机物细颗粒物氮氧化物协同减排多点突破协同治理问题导向统筹部署

全过程人民民主的知识生成逻辑及其发展性贡献

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浙江学刊 2025年第01期 14-23页

作者：蔡文成马欣睿兰州大学马克思主义学院

民主知识进入中国语境后，通过移植、改造和创新的生成过程，历经“民主”—“人民民主”—“全过程人民民主”的知识演进，最终形成了全过程人民民主的知识体系。全过程人民民主的知识生成是民主知识对中国语境的反射与回应，蕴含着深... 详细信息

民主知识进入中国语境后，通过移植、改造和创新的生成过程，历经“民主”—“人民民主”—“全过程人民民主”的知识演进，最终形成了全过程人民民主的知识体系。全过程人民民主的知识生成是民主知识对中国语境的反射与回应，蕴含着深刻的实践逻辑、过程逻辑、内容逻辑和历史逻辑。全过程人民民主凭借独特的实践经验和理论建构，形成了以民主的认知—观念型知识、价值—规范型知识、程序—规则型知识和过程—实践型知识为主要内容的知识框架，推动了西方民主知识霸权的消解，促进了中国民主知识逻辑的优化，推进了人类民主知识体系的发展，为人类民主事业发展做出了重要的知识贡献。

关键词：全过程人民民主民主知识知识生成中国自主的知识体系

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增程式电动拖拉机动力电池供电系统研究

农机化研究 2025年第2期47卷 216-221页

作者：初香港王宝超乔明睿青岛农业大学机电工程学院山东青岛266109

增程式电动拖拉机具有节能减排、续航时间长等优点,但现有动力电池组电压等级较低,无法满足增程式电动拖拉机整机直流母线电压需求。为此,针对增程式电动拖拉机整机500 V电压平台需求,研究了其动力电池供电系统,完成了动力电池供电系统... 详细信息

增程式电动拖拉机具有节能减排、续航时间长等优点,但现有动力电池组电压等级较低,无法满足增程式电动拖拉机整机直流母线电压需求。为此,针对增程式电动拖拉机整机500 V电压平台需求,研究了其动力电池供电系统,完成了动力电池供电系统硬件设计和控制设计,最终利用MatLab/Simulink进行了仿真验证。仿真试验方面,所设计的动力电池供电系统实现了从320 V到500 V良好的升压稳压控制与闭环直流电源供电效果,能够适应与增程器等其他电源并联均流供电需求,动力电池供电系统具有良好的动态性能和稳态性能,满足稳定供电需求。

关键词：增程式电动拖拉机动力电池供电双闭环控制动态仿真