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李氏禾湿地系统净化Cr(Ⅵ)污染水体的机理研究

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环境科学学报 2014年第9期34卷 2306-2312页

作者：伍清新刘杰游少鸿周凯宁桂林理工大学广西矿冶与环境科学实验中心桂林541004

利用湿生铬超富集植物李氏禾构建了三段式波形潜流式人工湿地,并以相同设计的无植物湿地系统作为对照,比较研究了李氏禾湿地系统对Cr(Ⅵ)的净化效果.同时,综合运用电子顺磁共振(EPR)、X光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等手段... 详细信息

利用湿生铬超富集植物李氏禾构建了三段式波形潜流式人工湿地,并以相同设计的无植物湿地系统作为对照,比较研究了李氏禾湿地系统对Cr(Ⅵ)的净化效果.同时,综合运用电子顺磁共振(EPR)、X光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等手段,并结合有机质含量、pH、Eh和Cr质量平衡分析,探讨了李氏禾湿地系统对Cr(Ⅵ)的去除机理.结果显示,李氏禾湿地系统对Cr(Ⅵ)的去除率显著高于对照湿地,且李氏禾湿地基质中的有机质含量是对照湿地的3倍.这表明李氏禾增加了湿地基质中的有机质含量,从而提高了湿地系统对Cr(Ⅵ)的净化能力.李氏禾组织中的Cr主要以Cr(Ⅲ)形式存在,其中,茎部和叶部未检测到Cr(Ⅵ),而仅有1.95%的Cr以Cr(Ⅵ)形式存在于根部中.EPR分析结果显示,李氏禾叶部中的Cr(Ⅲ)以有机酸结合态的形式存在,根部中的Cr(Ⅲ)以氢氧化物的形式存在,这表明李氏禾能有效地将Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ).基质表面吸附的Cr大部分为Cr(Ⅲ),而Cr(Ⅵ)仅占4.99%.XPS分析进一步证明,基质表面同时吸附了Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ),但主要以Cr(Ⅲ)为主,且Cr(Ⅲ)可能以氢氧化物的形式存在.由此判断,进入湿地的Cr(Ⅵ)在基质中被还原成Cr(Ⅲ).FTIR分析结果显示,基质表面的羟基、氨基、羧基、CO、C—O、C—H等基团与Cr的吸附有关,这表明湿地基质中的有机质作为电子供体参与了Cr(Ⅵ)的还原.李氏禾湿地系统能将水体中可溶性的Cr(Ⅵ)有效地还原成难溶的Cr(Ⅲ)化合物,并将其转化成湿地生态系统物质循环的惰性部分.

关键词：李氏禾人工湿地六价铬还原有机质

广西三个城市居民头发中11种重金属富集特征

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安全与环境学报 2024年

作者：游少鸿毛竣俞果于洪伟刘杰桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室广西科技师范学院广西无机材料绿色制备与应用重点实验室清华大学环境学院桂林理工大学广西农业面源污染综合治理工程研究中心中国科学院生态环境研究中心

研究采集了广西壮族自治区柳州、桂林和百色3个城市的72份居民头发样本。通过微波消解技术和电感耦合等离子体质谱（Inductively coupled plasma-Mass Spectrometry，ICP–MS）分析法，系统测定了头发中铬（Cr）、锰（Mn）、钴（Co）、... 详细信息

研究采集了广西壮族自治区柳州、桂林和百色3个城市的72份居民头发样本。通过微波消解技术和电感耦合等离子体质谱（Inductively coupled plasma-Mass Spectrometry，ICP–MS）分析法，系统测定了头发中铬（Cr）、锰（Mn）、钴（Co）、镍（Ni）、铜（Cu）、砷（As）、硒（Se）、锶（Sr）、镉（Cd）、锑（Sb）和铅（Pb）共11种重金属元素的质量比。研究旨在探究头发中重金属含量与个体的吸烟习惯、染发行为、性别、年龄以及居住时间的关联性，并运用相关性分析与主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）方法来识别广西3个地区居民头发中重金属的可能来源。研究结果显示，广西3个地区居民头发中的锰、铬、钴质量比高于大多数国内外研究中发现的质量比，提示可能存在潜在的重金属暴露风险；镍、铜、砷、硒、锶、镉、锑和铅的质量比相对较低。Pearson相关性分析和PCA结果揭示，广西3个地区居民头发中的重金属主要来源于矿业活动、自然环境、工业排放以及含重金属的农业用化学品。通过Mann-Whitney U检验和独立样本t检验进一步发现，女性头发中的钴、铬、镍、铜、铅、锶、镉的平均质量比显著高于男性（P < 0.05），暗示女性可能面临更高的重金属暴露风险。此外，染发样本相较于未染发样本在镉质量比上有显著升高，而在铬和硒质量比上则相对较低；吸烟者与非吸烟者头发中的重金属质量比未发现统计学上的显著差异。

关键词：环境工程学重金属质量比头发性别年龄重金属富集特征

氢基质生物膜反应器去除对氯硝基苯的影响因素分析

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环境科学研究 2015年第2期28卷 304-309页

作者：李海翔林华游少鸿徐晓茵夏四清桂林理工大学环境科学与工程学院广西环境污染控制理论与技术重点实验室广西桂林541004 同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

基于MBfR(氢基质生物膜反应器)研究进水中ρ(p-CNB)(p-CNB为对氯硝基苯)和氢气压力对氢基质自养微生物还原降解p-CNB的影响,同时分析在ρ(p-CNB)和氢气压力影响下生物膜内电子受体生物还原的当量电子通量和还原动力学.结果表明:提高进... 详细信息

基于MBfR(氢基质生物膜反应器)研究进水中ρ(p-CNB)(p-CNB为对氯硝基苯)和氢气压力对氢基质自养微生物还原降解p-CNB的影响,同时分析在ρ(p-CNB)和氢气压力影响下生物膜内电子受体生物还原的当量电子通量和还原动力学.结果表明:提高进水中的ρ(p-CNB),p-CNB、p-CAN(对氯苯胺)的去除通量分别由0.014、0.011 g/(m2·d)升至0.099、0.060 g/(m2·d),但p-CNB的去除率由95.9%降至68.4%;提高氢气压力,p-CNB、p-CAN的去除通量分别由0.027、0.019 g/(m2·d)升至0.028、0.022g/(m2·d),p-CNB去除率由93.1%升至95.1%,升幅均不大,说明进水ρ(p-CNB)比氢气压力更能直接影响p-CNB和p-CAN的去除通量及p-CNB去除率.当量电子通量分配和还原动力学结果表明,p-CNB和p-CAN的还原对氢气压力升高的敏感性不强烈,进一步揭示降低进水中ρ(p-CNB)比提高氢气压力更能明显地促进微生物对p-CNB和p-CAN的去除效果.氢气压力变化对硫酸盐还原和反硝化的影响程度高于p-CNB或p-CAN的还原,当氢气可利用率受限时,p-CNB或p-CAN的还原会由于电子供体的竞争而受到抑制.

关键词：氢基质生物膜反应器对氯硝基苯(p-CNB) 生物还原氢气

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潜流人工湿地基质结构与水力特性相关性研究

环境科学 2014年第2期35卷 592-596页

作者：白少元宋志鑫丁彦礼游少鸿何珊桂林理工大学广西矿冶与环境科学实验中心桂林541004 桂林理工大学环境科学与工程学院桂林541004 桂林理工大学地球科学学院桂林541004

利用数值模拟方法结合实验手段,研究基质结构与系统水力特性的相关性,数值模拟结果表明,填料渗透系数对人工湿地水力效率影响很大,单层结构人工湿地系统中,填料渗透系数越大,流场分布越不均匀;由上到下填料渗透系数逐渐增加的分层填充... 详细信息

利用数值模拟方法结合实验手段,研究基质结构与系统水力特性的相关性,数值模拟结果表明,填料渗透系数对人工湿地水力效率影响很大,单层结构人工湿地系统中,填料渗透系数越大,流场分布越不均匀;由上到下填料渗透系数逐渐增加的分层填充方式能有效避免短流及死区的发生,提高系统水力效率.根据数值模拟结果构建两个人工湿地对比小试实验系统,并开展示踪实验对模拟结果进行验证,示踪实验结果表明,分层填充结构水力特性显著优于单层结构潜流人工湿地,二者有效体积比分别为0.87和0.49.可见,数值模拟方法能够有效应用于潜流人工湿地基质结构参数优化方面.

关键词：潜流人工湿地 Visual Modflow 数值模拟基质结构示踪

曝气对潜流人工湿地污染物沿程降解规律的影响

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环境工程学报 2014年第6期8卷 2359-2364页

作者：白少元丁彦礼游少鸿许健裴彬明桂林理工大学广西矿冶与环境科学实验中心桂林541004 广西环境污染控制理论与技术重点实验室桂林541004

通过构建曝气及未曝气潜流人工湿地小试实验系统,研究曝气对人工湿地床体中污染物沿程变化规律的影响。实验结果表明,曝气对污染物沿程降解规律的影响与污染物种类有关,在净化COD和氨氮时,曝气人工湿地污染物主要以水平推流式降解为主,... 详细信息

通过构建曝气及未曝气潜流人工湿地小试实验系统,研究曝气对人工湿地床体中污染物沿程变化规律的影响。实验结果表明,曝气对污染物沿程降解规律的影响与污染物种类有关,在净化COD和氨氮时,曝气人工湿地污染物主要以水平推流式降解为主,未曝气系统床体中则出现分层现象,深度为40 cm以上的床体区域中污染物以水平推流式降解为主,40 cm以下区域则以垂直梯度降解方式为主。对于磷来说,两对比系统均以水平推流降解方式为主,但不同深度上的降解速率有所差异,曝气系统30~50 cm的床体中间层降解速率较快,而未曝气系统50 cm以下的床体底层降解速率较快。将对比系统总体净化效果进一步比较发现,对于COD的去除来说,温度的影响大些,而对于氨氮和TP的去除来说,曝气的影响则更为显著。

关键词：曝气水平推流潜流人工湿地基质污染物降解

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菖蒲对5种重金属富集能力的比较

江苏农业科学 2014年第11期42卷 383-385页

作者：李洋游少鸿林子雨金旭张笛桂林理工大学环境与科学工程学院广西桂林541004

通过盆栽试验,分析菖蒲对土壤中锌、铅、铬、镉、铜5种重金属的胁迫反应及富集能力。结果表明,随重金属浓度的增加,菖蒲生物量和株高会有明显变化,当土壤中铬处理浓度超过700 mg/kg和铜处理浓度超过500 mg/kg时,菖蒲死亡;5种重金属在菖... 详细信息

通过盆栽试验,分析菖蒲对土壤中锌、铅、铬、镉、铜5种重金属的胁迫反应及富集能力。结果表明,随重金属浓度的增加,菖蒲生物量和株高会有明显变化,当土壤中铬处理浓度超过700 mg/kg和铜处理浓度超过500 mg/kg时,菖蒲死亡;5种重金属在菖蒲体内地下部分含量均明显大于地上部分,菖蒲对5种重金属有非常强的滞留效应;重金属处理浓度为1 000 mg/kg时,菖蒲对锌富集量最大,达到18 142.5 mg/kg,其中地上部分为3 973.33 mg/kg,地下部分为14 169.17 mg/kg。

关键词：菖蒲盆栽重金属滞留效应富集作用

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山区小城镇污水处理厂环境影响评价案例分析

中国给水排水 2009年第20期25卷 102-105页

作者：游少鸿林华黄明黄海涛梁宁赵成根桂林理工大学环境科学与工程学院广西桂林541004 广西环境工程与保护评价重点实验室广西桂林541004

对于地处生态脆弱山区的小城镇污水处理厂,其建设与运行会直接影响到周边环境。结合具体案例(广西资源县小城镇污水处理厂的环境影响评价)的分析,认为在山区小城镇污水处理厂建设前进行的环境评价应重点关注厂址选择、污水处理方案优化... 详细信息

对于地处生态脆弱山区的小城镇污水处理厂,其建设与运行会直接影响到周边环境。结合具体案例(广西资源县小城镇污水处理厂的环境影响评价)的分析,认为在山区小城镇污水处理厂建设前进行的环境评价应重点关注厂址选择、污水处理方案优化、尾水排放、风险评价、恶臭评价及污泥的处置和综合利用等问题,并提出切实可行的对策和建议,以促使污水处理项目发挥更大的效益。

关键词：城市污水处理厂环境影响评价优化设计

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外加电压对人工湿地处理生活污水效果的影响

农业环境科学学报 2021年第6期40卷 1297-1304页

作者：罗昕怡叶延超石玉翠游少鸿桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室广西桂林541004

为强化人工湿地去除污染物的性能,将外加电压与人工湿地结合,以探究湿地系统的最佳电压和运行条件。结果表明:种植植物且施加0.5 V和1 V电压(CW-0.5和CW-1)处理对植物生理特征变化无显著影响,且生长趋势优于对照组(种植植物施加0 V电压)... 详细信息

为强化人工湿地去除污染物的性能,将外加电压与人工湿地结合,以探究湿地系统的最佳电压和运行条件。结果表明:种植植物且施加0.5 V和1 V电压(CW-0.5和CW-1)处理对植物生理特征变化无显著影响,且生长趋势优于对照组(种植植物施加0 V电压),而在种植植物施加2 V电压(CW-2)处理下,植物叶片中叶绿素含量降低,可溶性蛋白浓度、丙二醛(MDA)含量及SOD、POD和CAT活力增加;外加电压下人工湿地系统的最佳运行条件在水力停留时间为2 d、施加电压为1 V时,COD、NH+4-N、TN和TP的去除率分别为95.2%、92.5%、85.9%和98.2%,相较于对照组分别提高了9.3%、6.9%、10.3%和5.3%;在CW-2处理下,微生物乳酸脱氢酶(LDH)活力和蛋白质浓度相较于对照组分别提高10%和21%,三磷酸腺苷(ATP)浓度比对照组降低了14%,微生物多样性和丰富度下降,微生物活性受到抑制。研究表明,适宜电压能够促进植物生长发育,提高微生物活性和多样性,强化人工湿地系统去除污染物的性能。

关键词：人工湿地植物生理特性微生物活性电压生活污水

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香蒲根际过滤对水中镉的去除

环境工程学报 2017年第3期11卷 1545-1548页

作者：滕云游少鸿陈梦华唐云舒卜永辉桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室桂林541004 广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心桂林541004

通过水培实验,研究香蒲根系对水中镉的根际过滤效果及富集量。结果表明:在镉浓度1 mg·L^(-1)的静止水体中,香蒲根际过滤对镉的去除率为66%;在相同镉浓度并且水力停留时间为8 h的流动水体中,镉去除率为52%。香蒲体内富集的镉约90%集中... 详细信息

通过水培实验,研究香蒲根系对水中镉的根际过滤效果及富集量。结果表明:在镉浓度1 mg·L^(-1)的静止水体中,香蒲根际过滤对镉的去除率为66%;在相同镉浓度并且水力停留时间为8 h的流动水体中,镉去除率为52%。香蒲体内富集的镉约90%集中在根部,且第1天镉的去除速率最快,镉浓度以约0.1 mg·h^(-1)速率下降;在静止水体中,香蒲根系7 d对镉的富集量为682.99 mg·kg^(-1)(DW),动态水体中香蒲根系富集量达1 096.94 mg·kg^(-1),可有效去除水中的镉。

关键词：香蒲镉根际过滤