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壳聚糖改性不同生物炭在土壤改良和重金属污染修复中的应用

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壳聚糖改性不同生物炭在土壤改良和重金属污染修复中的应用

作者：符帝俊海南热带海洋学院

学位级别：硕士

海南湿润的气候条件,降雨使土壤发生强烈淋溶作用,导致土壤酸化、肥力下降。同时重金属的毒性会随着土壤酸化而加强,增加了重金属对作物积累的潜在毒害风险。生物炭(Biochar)因其独特的理化性质,可有效提高土壤的持水保肥能力、钝化土... 详细信息

海南湿润的气候条件,降雨使土壤发生强烈淋溶作用,导致土壤酸化、肥力下降。同时重金属的毒性会随着土壤酸化而加强,增加了重金属对作物积累的潜在毒害风险。生物炭(Biochar)因其独特的理化性质,可有效提高土壤的持水保肥能力、钝化土壤中的重金属,但原始生物炭的易饱和是其进一步应用的局限问题。本研究以海南典型农业废弃物为原料,制备稻壳生物炭(BR)、玉米芯生物炭(BC)、甘蔗渣生物炭(BS)、香蕉假茎生物炭(BB),通过引入壳聚糖(Chitosan)对生物炭进行改性。采用酸性土壤改良试验,重金属污染土壤钝化试验,探究壳聚糖改性生物炭应用于固定土壤养分和钝化重金属铅、镉的可行性,以期开发具有高性能和低成本的新型环保材料。经试验研究,得出主要结论如下:(1)表征试验结果表明,生物炭的理化性质与原材料的性质密切相关。四种生物炭均呈碱性(p H>7),壳聚糖的负载增加了生物炭的碱度和电导率。壳聚糖改性后四种生物炭的比表面积均有不同程度的下降,孔径增加,表现出更低的C和更高的O含量,同时在3400 cm和1600 cm处的-NH和-OH特征峰得到了增强。(2)酸性土壤改良试验结果表明,四种生物炭和壳聚糖改性生物炭均能提升酸性土壤的p H、EC、有效养分(N、P、K)、阳离子交换量(CEC)、有机质和酶活性含量,不同处理之间存在明显差异。对于土壤P、K、CEC和有机质,未改性生物炭的改良效果更好;对于土壤p H、EC、N、蔗糖酶SUC、脲酶URE,壳聚糖改性生物炭改良效果更好。(3)重金属污染土壤修复试验结果表明,不同处理能够钝化土壤中铅(Pb)和镉(Cd),降低其水溶态、碳酸盐结合态、铁锰结合态、有机结合态含量,转化为残余态含量,壳聚糖改性生物炭的重金属钝化效果和小白菜(Brassica chinensis)长势要优于未改性生物炭。

关键词：生物炭壳聚糖改性土壤改良重金属钝化

微波-生物炭工艺对高浓度氨氮废水的处理研究

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环境科学与技术 2022年第6期45卷 138-143页

作者：章诗辞刘瑞娜柳山符帝俊钟文晶卢徐节江汉大学环境与健康学院湖北武汉430056 江汉大学工业烟尘污染控制湖北省重点实验室湖北武汉430056 湖北理工学院矿区环境污染控制与修复湖北重点实验室湖北黄石435003 海南热带海洋学院生态环境学院海南三亚572022

针对现有氨氮废水处理工艺存在运行成本高、脱氮效率低、操作复杂等问题,文章依据微波-生物炭技术加热速率快、吸附效率高等优势,探究了该工艺的环境影响因素和作用机理。结果表明:采用微波加热法制备的椰壳生物炭BET比表面积可达380.64... 详细信息

针对现有氨氮废水处理工艺存在运行成本高、脱氮效率低、操作复杂等问题,文章依据微波-生物炭技术加热速率快、吸附效率高等优势,探究了该工艺的环境影响因素和作用机理。结果表明:采用微波加热法制备的椰壳生物炭BET比表面积可达380.64 m^(2)/g,进一步制备生成生物炭无纺布,在初始氨氮浓度800 mg/L(以N计)、pH 10.5、无纺布投加量6 g/L、微波功率560 W条件下连续辐射加热6 min,氨氮去除率高达98.24%,且生物炭无纺布能保持性能连续使用11个周期以上。微波-生物炭工艺主要利用微波辐射的“热效应”、“非热效应”及生物炭无纺布的吸附解吸作用强化促进废水中NH_(3)分子的脱除。该研究为高浓度氨氮废水的有效处置提供了高效、清洁的新方法。

关键词：微波生物炭高浓度氨氮

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生物炭制备及其在水处理中的应用

水处理技术 2023年第1期49卷 26-30页

作者：钟文晶符帝俊齐丹刘瑞娜卢徐节海南热带海洋学院生态环境学院海南三亚572022

在不同热解温度下(300、500、700℃)制备椰壳生物炭,分析其理化性质,研究采用室内模拟实验,测定污水中总氮(TN)、总磷(TP)和氨氮(NH_(4)^(+)-N)含量,探讨不同生物炭投加量(质量分数分别为0、2%、4%、6%和8%)对污水中氮、磷元素的影响。... 详细信息

在不同热解温度下(300、500、700℃)制备椰壳生物炭,分析其理化性质,研究采用室内模拟实验,测定污水中总氮(TN)、总磷(TP)和氨氮(NH_(4)^(+)-N)含量,探讨不同生物炭投加量(质量分数分别为0、2%、4%、6%和8%)对污水中氮、磷元素的影响。结果表明,污水中投加生物炭对氮、磷元素的去除具有良好的处理效果,投加量为2%、4%、6%和8%与不投加生物炭的对照相比,TP的去除率有效增加9.9%、8.3%、5.6%、8.7%(P<0.05),TN的去除率有效增加2.5%、5.6%、8.5%、16.7%(P<0.05),NH_(4)^(+)-N的去除率有效增加2.2%、2.0%、2.1%、2.7%;该实验中对污水氮磷去除效果最佳的生物炭投加量为2%和8%;投加生物炭能够有效去除污水中TN和TP,是解决目前生活污水处理领域的除磷效率低、成本高、难彻底的问题的有效措施。

关键词：生物炭污水氮磷去除以废治废椰壳

双一流新工科背景下环境工程专业创新实践改革探索

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海南热带海洋学院学报 2022年第5期29卷 118-123页

作者：齐丹符帝俊钟文晶刘瑞娜卢徐节海南热带海洋学院生态环境学院海南三亚572022

近年来,以工科教育及“双一流”引领综合多元化发展作为学校深化教育教学改革的重要举措,围绕培养创新型人才的中心任务,从优化培养过程的目的出发,在海南新转型的海洋高校教学改革中逐步形成了层次清晰和紧密衔接,多环节有机构成的立... 详细信息

近年来,以工科教育及“双一流”引领综合多元化发展作为学校深化教育教学改革的重要举措,围绕培养创新型人才的中心任务,从优化培养过程的目的出发,在海南新转型的海洋高校教学改革中逐步形成了层次清晰和紧密衔接,多环节有机构成的立体化、多层次、开放、创新的实践教学体系,并与理论研究相结合,形成示范和推广方案。通过构建环境工程专业实践教学的新体系、新模式,并发挥其对全省高校的辐射作用。经培养计划的顶层设计,建立由低年级至高年级的基础实验教学体系,形成纵横交叉的网状专业实验课程体系,以实现交叉学科实验课程的纵向衔接与贯通,以利于全面提升学生工程创新水平。

关键词：教学理念创新实践教学教学改革新工科

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生物炭的制备及其应用研究进展

海南热带海洋学院学报 2022年第2期29卷 101-108页

作者：钟文晶符帝俊齐丹刘瑞娜卢徐节海南热带海洋学院生态环境学院海南三亚572022

生物炭具有独特的多孔结构和丰富的表面官能团,为土壤改良、农作物增收、环境修复等提供一类有效的技术材料。本文综述了国内外学者对椰壳、秸秆等生物炭在农田、污水等环境中的应用研究成果,着重讨论了生物炭的制备、特性及其在土壤改... 详细信息

生物炭具有独特的多孔结构和丰富的表面官能团,为土壤改良、农作物增收、环境修复等提供一类有效的技术材料。本文综述了国内外学者对椰壳、秸秆等生物炭在农田、污水等环境中的应用研究成果,着重讨论了生物炭的制备、特性及其在土壤改良、污水处理、农作物增收等领域的应用研究,为生物炭进一步在农业生产中的应用提供理论支持。

关键词：生物炭椰壳壤改良剂污水处理

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壳聚糖改性生物炭的特性及其研究进展

海南热带海洋学院学报 2023年第5期30卷 59-71页

作者：符帝俊黄华集王浩天马铭悦齐丹卢徐节海南热带海洋学院生态环境学院海南三亚572022 海南热带海洋学院海南热带海洋学院崖州湾创新研究院海南三亚572022

生物炭的低吸附容量和易饱和是影响其进一步应用的主要缺陷,因此,本研究通过提出一种以多孔生物炭为生物质载体,壳聚糖负载在其表面的新型高性能复合材料。该材料有效结合了生物炭疏松多孔结构和壳聚糖丰富表面官能团的优点,极大地提高... 详细信息

生物炭的低吸附容量和易饱和是影响其进一步应用的主要缺陷,因此,本研究通过提出一种以多孔生物炭为生物质载体,壳聚糖负载在其表面的新型高性能复合材料。该材料有效结合了生物炭疏松多孔结构和壳聚糖丰富表面官能团的优点,极大地提高了其吸附性能,其在土壤改良、水质净化等农业环境领域具有潜在的应用价值,体现“以废治废”的理念。通过介绍壳聚糖改性生物炭的制备、特性和吸附机理,并对其在土壤和水环境污染的修复、农作物生长的影响等方面的应用进行综述和总结,为壳聚糖改性生物炭进一步在环境修复中的应用提供理论支持。

关键词：环境修复生物炭壳聚糖改性吸附剂作物生长

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休止期脱发知多少

健康世界 2024年第5期31卷 66-68页

作者：符开俊叶舒颖云南省曲靖市中医医院皮肤科

“医生,我最近头发大把大把的掉,我都不敢梳头,你看,一拉就掉那么多……”毛发门诊时常会听到患者这样焦虑的声音,而且大多数是女性患者,各个年龄段的都有,这是怎么回事呢?出现这样的症状大概率是休止期脱发。下面我们从这几个方面简单... 详细信息

“医生,我最近头发大把大把的掉,我都不敢梳头,你看,一拉就掉那么多……”毛发门诊时常会听到患者这样焦虑的声音,而且大多数是女性患者,各个年龄段的都有,这是怎么回事呢?出现这样的症状大概率是休止期脱发。下面我们从这几个方面简单了解一下休止期脱发。

关键词：休止期脱发女性患者年龄段

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海南坡鹿食性植物资源调查与品质评价

饲料研究 2024年

作者：蓝俊李承臻王合升符运南符明利罗丽娟虞道耿胡安海南大学热带农林学院中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南大田国家级自然保护区管理局

在海南省大田自然保护区内调查并收集海南坡鹿食性植物资源，分析其营养成分。共调查海南坡鹿食性植物92种，其中豆科植物20种，禾本科植物23种，其他科植物49种。测定豆科、禾本科、其他科植物的营养品质，并采用灰色关联度分析法进行... 详细信息

在海南省大田自然保护区内调查并收集海南坡鹿食性植物资源，分析其营养成分。共调查海南坡鹿食性植物92种，其中豆科植物20种，禾本科植物23种，其他科植物49种。测定豆科、禾本科、其他科植物的营养品质，并采用灰色关联度分析法进行综合评价。结果表明，豆科植物中灰色关联度排名前5的分别是猪屎豆、银合欢、含羞草山扁豆、大叶山蚂蝗和毛蔓豆，禾本科植物前5名分别是细穗草、细柄黍、坚尼草、斑茅和牧地狼尾草，其他科中植物前5名分别是黄花棯、叶被木、土坛树、楝和破布叶。这15种植物综合得分高，为优质的海南坡鹿食性植物。本研究结果可为大田自然保护区选择和培育适合海南坡鹿食用的植物提供参考依据。

关键词：海南坡鹿植物资源调查营养成分灰色关联度分析

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气力提升系统气液两相流流动特性研究

力学与实践 2024年第3期46卷 548-558页

作者：朱井育杜燕连符孟帝韩雨彤甘羽星沈义俊海南大学机电工程学院海口570100 海南大学信息与通信工程学院海口570100 海南大学化学与工程技术学院海口570100 海南大学海洋科学与工程学院海口570100

以空气-水作为介质,探究气举泵气液两相流的压力和流量特性,并基于压力信号的时域、功率谱密度函数(power spectral density,PSD)和概率密度函数(probability density function,PDF)分析鉴别流型。结果表明:除了进气喷嘴附近外,其他位... 详细信息

以空气-水作为介质,探究气举泵气液两相流的压力和流量特性,并基于压力信号的时域、功率谱密度函数(power spectral density,PSD)和概率密度函数(probability density function,PDF)分析鉴别流型。结果表明:除了进气喷嘴附近外,其他位置的局部平均压力随气体流速的增大逐渐上升达到峰值后减小,峰值随着浸没比的减小而向右移动且上升速度增大;液体流速随着气体流速增大急剧上升达到峰值后几乎保持不变,最大提升效率约为49%,与最大液体流速并不发生在同一个气体流速下;在不同的气流量下,观测到气泡流、帽弹流、弹状流、搅拌流和环状流的出现,不同流型可通过PSD和PDF估计量进行识别;特别是,浸没比越小越有利于形成大气塞。目前,关于气举泵的研究非常有限,本研究结果可为气液固三相流和气液两相流的研究提供数据和技术支撑。

关键词：气举泵气液两相流压力特性流动特性流型识别

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