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曝气位置对铁碳-沸石人工湿地污染物去除和温室气体排放的影响及微生物群落分析

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环境工程学报 2024年第08期 2166-2175页

作者：王珣郦郝庆菊王晓静苟永祥陈芳慧贺阳剑江长胜西南大学资源环境学院三峡库区生态环境教育部重点实验室西南大学创新创业学院

为探究曝气位置与铁碳-沸石填充体积比对人工湿地污水净化及温室气体排放的影响，根据曝气位置和铁碳-沸石填料体积比不同构建了8个人工湿地，其中全程曝气处理分别为：F8T2（80%沸石+20%铁碳）、F6T4（60%沸石+40%铁碳）、F4T6（40%沸石+60%铁碳）、以及对照组F（100%沸石）；半程曝气人工湿地分别对应为：F8T2-P、F6T4-P、F4T6-P和F-P。对人工湿地系统出水水质、温室气体和微生物群落进行分析测定。结果表明，与全程曝气相比，半程曝气显著提升了各人工湿地上层水中DO的含量（P<0.05）,COD和■去除率均达到94.5%以上，F8T2-P、F6T4-P和F4T6-P出水中■平均质量浓度分别显著降低了50.40%、54.18%和51.00%（P<0.05）。曝气位置对铁碳-沸石人工湿地CH4排放影响并不显著，但显著减少了N2O的排放（P<0.05）。相较于全程曝气人工湿地，F8T2-P、F6T4-P和F4T6-P中N2O排放通量分别显著降低了44.03%、35.62%和44.54%（P<0.05）。添加铁碳增加了pmo A、nos Z、nir S和nir K基因丰度，降低了mcr A基因丰度，这些基因与反硝化过程和温室气体排放有关；同时，F8T2-P、F6T4-P和F4T6-P中优势菌属Micropruina、Propionicicella、Nitrospria、Thauera、Denitratisoma、Dechloromonas有利于硝化和反硝化反应的进行。半程曝气且铁碳与沸石体积比为2:8的人工湿地，具备最佳的污染物去除和温室气体减排潜能。

关键词：人工湿地铁碳微电解曝气位置温室气体排放微生物群落

植物碳源添加对人工湿地水质净化效果和温室气体排放的影响

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环境工程学报 2024年第7期18卷 1913-1925页

作者：苟永祥郝庆菊刘康乐陈芳慧王珣郦江长胜西南大学资源环境学院重庆400715 西南大学创新创业学院重庆400715

人工湿地在处理低C/N污水时存在碳源缺乏而严重限制反硝化进行的问题。为了补充反硝化需要的碳源,选择稀碱加热后的玉米芯(下称玉米芯(预))和普通玉米芯作为外加碳源引入湿地系统,开展了两个阶段的实验,分别为植物碳源预处理和不同碳源... 详细信息

人工湿地在处理低C/N污水时存在碳源缺乏而严重限制反硝化进行的问题。为了补充反硝化需要的碳源,选择稀碱加热后的玉米芯(下称玉米芯(预))和普通玉米芯作为外加碳源引入湿地系统,开展了两个阶段的实验,分别为植物碳源预处理和不同碳源投加量(C/N=6、5、4)对人工湿地水质净化效果和温室气体排放的影响。第1阶段实验结果表明,人工湿地投加植物碳源后,会降低COD和NH_(4)^(+)-N的去除率,投加了玉米芯(预)和玉米芯的人工湿地出水COD值分别在19.25~25.97 mg·L^(-1)和22.22~23.56 mg·L^(-1),COD平均去除率分别在82.61%~87.12%和84.22%~85.13%,NH_(4)^(+)-N的平均去除率分别在82.44%~92.53%和78.27%~92.86%,而对照组NH_(4)^(+)-N的平均去除率均在90%以上。投加碳源后,系统对NO_(3)^(-)-N的平均去除率都在99%以上。植物碳源的添加并没有显著增加CH_(4)的排放通量,但会明显增加N_(2)O的排放通量(P<0.05)。第2阶段实验结果表明,随着C/N的增加,出水COD值也逐渐增加,C/N=6、5、4的COD平均去除率分别为86.38%、88.76%和92.38%;C/N=6、5、4的出水NH_(4)^(+)-N质量浓度都极低,去除率均达99%以上,出水TN主要以NO_(3)^(-)-N为主,C/N=6、5、4下的NO_(3)^(-)-N平均去除率分别为62.75%、58.41%和47.70%;人工湿地N_(2)O的排放通量随着C/N的增加而增加,而CH_(4)的排放通量相比第1阶段均有所降低,C/N=6、5、4的人工湿地表现为CH_(4)的弱源。以上研究结果表明植物碳源的添加提高了系统对氮素的去除,随着C/N的增加,系统对氮素的去除效率也在增加;但植物碳源的添加增加了温室气体N_(2)O的排放,且N_(2)O是综合GWP的主要贡献源,贡献率占90%以上。

关键词：人工湿地植物碳源玉米芯 C/N 温室气体

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N沉降下川中丘陵地区柏树人工林根系分泌物特征及其介导的根际C、N转化过程

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生态学杂志 2022年第3期41卷 454-464页

作者：白志勇任可心陈梦雨苟永祥许航陈兰英肖娟西华师范大学环境科学与工程学院四川南充637000

尽管根系分泌物在调控森林土壤功能和土壤生物地球化学循环过程中具有重要作用,但目前关于N沉降下森林根系分泌物输入特征及其介导的根际土壤C、N过程认识还甚为有限。本研究以川中丘陵地区典型柏树人工林为试验对象,通过不同N添加水平... 详细信息

尽管根系分泌物在调控森林土壤功能和土壤生物地球化学循环过程中具有重要作用,但目前关于N沉降下森林根系分泌物输入特征及其介导的根际土壤C、N过程认识还甚为有限。本研究以川中丘陵地区典型柏树人工林为试验对象,通过不同N添加水平模拟N沉降强度,于2020年不同季节对根系分泌物进行原位收集和分析,并同步分析了根际与非根际土壤的微生物生物量和土壤C、N矿化速率的变化,以揭示不同N添加处理对根系分泌物C输入季节动态变化规律及其介导的土壤C、N微生物过程差异。结果表明:(1)N添加显著降低了柏树人工林根系分泌物C输入速率与年通量,且高N处理对分泌物C输入的抑制作用更强烈。(2)N添加显著抑制了柏树人工林土壤C、N矿化速率以及土壤微生物C、微生物N的根际效应,且高N处理对土壤C、N微生物过程根际效应的抑制幅度更大。(3)根系C、N过程根际效应大小呈现春、夏季逐渐升高,秋、冬季逐渐降低的季节动态变化,且夏季根际效应值最高。N沉降显著降低了柏树人工林的根系分泌速率与通量,并明显抑制了根际土壤C、N转化微生物过程,且抑制效应强度与N添加水平有关,证实了森林根系分泌物-微生物特征-土壤养分转化过程之间存在密切的偶联效应。本研究结果丰富了全球变化下森林根际生态过程的科学认识,为川中丘陵区大面积的人工林适应性管理与生态恢复实践提供一定的科学依据。

关键词：柏树人工林川中丘陵地区根系分泌物根际效应 C、N转化过程

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新疆地方特色酸马奶品质分析及关键发酵技术控制研究

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新疆地方特色酸马奶品质分析及关键发酵技术控制研究

作者：苟永桢塔里木大学

学位级别：硕士

发达的畜牧业和古代游牧民族哈萨克人居住的新疆北部广袤的草原和山谷孕育了制作和消费酸马奶的悠久历史。传统的发酵酸马奶仍然是当地今天人们生活中不可或缺的一部分。不同地区的酸马奶各具特色,具有独特的特征。然而纯手工制作的酸马... 详细信息

发达的畜牧业和古代游牧民族哈萨克人居住的新疆北部广袤的草原和山谷孕育了制作和消费酸马奶的悠久历史。传统的发酵酸马奶仍然是当地今天人们生活中不可或缺的一部分。不同地区的酸马奶各具特色,具有独特的特征。然而纯手工制作的酸马奶,风味波动过大并且在当今这个市场化的环境下,尚未对其有深入的研究与标准化工业生产。本研究检测了34份来自新疆的传统哈萨克族发酵酸马奶的理化指标和微生物特性,为当地企业标准建立提供参考依据。分析了其独特香气,建立了区分地域的快速检测模型,优化了工业化生产工艺,并通过代谢组学揭示了酸马奶与酸牛奶酒感官差异的原因。本实验为酸马奶产品的定向加工与质量控制提供理论指导。有助于促进当地马产业经济增长,助力当地企业发展,提高牧民收入,具有重要的经济和社会意义。具体的结果如下。1.对34个新疆哈萨克族传统发酵酸马奶进行理化指标与微生物组成成分检测其中p H值在3.52～4.4之间,平均值为3.98;滴定酸度在90.5～194.9 ~oT之间,平均值为142.04 ~oT;蛋白质含量在1.12～3 g/100g之间,平均值为2.03 g/100g。根据这些指标建立了以蛋白质含量≥1.2 g/100 g,脂肪含量≥1.35 g/100g,滴定酸度≥107 ~oT,酒精度在0.5～3%之间,乳酸菌菌落总数≥1×10～6cfu/m L,酵母菌菌落总数≥1×10～5cfu/m L的企业标准参考依据。2.利用气相色谱和离子迁移谱联用技术,建立了四个不同地区马奶酒的指纹图谱。结合PLS-DA分析的应用,确定二甲基硫醚、丁酸乙酯、2-甲基丁醛、丙酸乙酯、2-甲基丙基丙酸酯、乙酸异丁酯、正丙醇和甲基乙基酮作为快速检测这些地区传统发酵酸马奶的指示性标志物。此外,比较这两种挥发性化合物分析检测方法发现,GC-IMS对醛类和酮类化合物的响应更灵敏。通过GC-IMS和GC-MS分析这些地区酸马奶酒的挥发性成分,由于地区之间发酵过程的差异,显示出明显的地区特征。共检测到87种挥发性成分,其中酯、酸和醇是主要成分马奶酒中的主要芳香物质。随后,对不同地区酸马奶酒的OAV分析发现,辛酸乙酯、辛酸乙酯、辛酸、9-癸烯酸乙酯、正癸酸、异戊醇、苯乙醇和己酸乙酯是哈萨克民族传统发酵酸马奶酒中的主要香气成分。阿勒泰西区域的香气特征主要由苯乙醇主导,而伊犁和塔城区域显示出辛酸乙酯和癸酸乙酯的突出存在。3.通过单因素试验与Box-Behnken中心组合试验结合响应面分析法,系统地优化了酸马奶的加工工艺。经过数据分析与模拟,确定了最佳发酵条件:接种量为6%、接种比例为1:1、发酵温度29℃、发酵时间46 h。在此条件下,酸马奶的感官评分为95.29分具有特征风味,香味醇厚,酸味适中;组织均匀细腻,无乳清析出和沉淀物;色泽均匀,呈乳白色;口感顺滑,适口性优良,无酸涩味。其中蛋白质为1.82±0.06 g/100g、脂肪为1.86±0.09 g/100g、酸度为119.5±5.2~oT以及酒精度为1.6±0.31%,符合企业标准。4.为了使用牛奶作为酸马奶原料的替代。使用理化指标与微生物特性结合GC-MS与UPLC-QTOF-MS的代谢组学对酸马奶与酸牛奶酒的感官差异进行分析。酸马奶与酸牛奶酒有很大的感官差异,特别是在质地与整体接受度上。并且在p H值、滴定酸度、酒精含量、硬度、乳酸菌菌落总数与酵母菌菌落总数都有显著区别,说明了酸马奶与酸牛奶酒在发酵速率的差距。辛酸乙酯、乙酸苯乙酯、癸酸乙酯、9-癸酸乙酯、己酸乙酯、苯乙醇、正癸酸、辛酸、正己醛是酸马奶与酸牛奶酒中重要的挥发性香气物质并且具有差异。原料乳中的乳糖、蛋白质和脂质不同导致乳糖、蛋白质、脂质的微生物代谢途径具有差异,进而造成的代谢物的差异。这是酸马奶与酸牛奶酒感官差异的重要原因。为了使酸牛奶酒更好的作为酸马奶的替代产品,建议在发酵酸马奶酒的发酵方式与原料乳的营养补充方面进行优化。

关键词：哈萨克族酸马奶理化组成特征香气工艺条件优化代谢组学

设计稳定的钌基析氢和析氧反应催化剂的基本原理

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 68-106页

作者：苟王燕王译晨张铭凯谈晓荷马媛媛瞿永泉西北工业大学深圳研究院广东深圳518057 西北工业大学化学与化工学院陕西西安710072 西安理工大学理学院陕西西安710048

清洁和可再生能源具有地域性和间歇性,需要能量转换和存储技术来解决这些问题.氢气(H_(2))具有无毒、易得、经济、储量丰富和零碳排放的优势,作为能源媒介展现出巨大的潜力.而电分解水技术,因其高效性和便利性,成为了一种极具吸引力、... 详细信息

清洁和可再生能源具有地域性和间歇性,需要能量转换和存储技术来解决这些问题.氢气(H_(2))具有无毒、易得、经济、储量丰富和零碳排放的优势,作为能源媒介展现出巨大的潜力.而电分解水技术,因其高效性和便利性,成为了一种极具吸引力、应用前景广阔且可靠的能源技术.研究表明,在较宽的pH范围内,贵金属催化剂仍然是最优的析氢反应(HER)和析氧反应(OER)催化剂.其中,钌(Ru)作为一种相对便宜的铂族金属,显示出在HER中替代商业铂碳(Pt/C)催化剂以及在OER中替代铱(Ir)的潜力.然而,尽管在提高钌基催化剂的催化活性方面取得了很大进展,但其稳定性问题仍然是阻碍其实际应用的主要障碍.因此,迫切需要全面梳理和综述关于设计稳定钌基HER和OER催化剂的基本原理和最新进展,更好地理解钌基催化剂的催化机理,深入认识影响其稳定性的关键因素,以期为解决这一挑战提供有力的理论支持和实践指导.本文系统总结了钌基催化剂在电分解水反应中关于稳定性研究的最新进展.首先,简要介绍了钌基催化剂在HER/OER中的反应机理以及与之相关的理论计算、原位表征技术、稳定性测试手段和评价标准等方面的研究进展.接下来,详细探讨了钌基催化剂在HER/OER过程中的失活机制,包括载体腐蚀、奥斯特瓦尔德成熟、团聚、颗粒脱离、活性位点中毒、金属溶解、过度氧化和晶体结构坍塌等.基于以上对失活机制的认识,进一步归纳了提高钌基催化剂稳定性的设计策略和机制.在HER方面,从引入导电基底、构筑核壳结构、形成镶嵌结构、增强金属-载体相互作用、相转变工程以及调节中间体吸附和脱附行为等方面阐述了提高钌基催化剂稳定性的策略.对于OER过程,也总结了一系列提高钌基催化剂OER稳定性的策略,包括与铱杂化、构筑核壳结构、引入稳定的载体、化学掺杂、形成固溶体以及转变反应路径.在分析了各种策略的优缺点并提出改进方向后,还概述了钌基催化剂在全电解水以及器件中的研究现状.最后,指出了钌基催化剂稳定性研究所面临的挑战和未来的研究方向:(1)需要更贴近工业实际的稳定性测试策略和评价标准;(2)对失活机制的进一步研究;(3)原位技术的进一步发展和应用;(4)探索更多先进的改性策略,如非晶态载体、范德华异质结、自旋态调节以及微环境调节等;(5)关注实际应用中可能遇到的问题,如催化剂大规模制备、双功能催化剂的设计以及杂质的影响.综上,本文系统地总结了钌基催化剂的反应机制、稳定性测试方法与评价标准、失活机制、设计策略、研究进展、具体应用以及目前存在的挑战,希望能够进一步促进该领域深入水平研究.同时,本文对光催化、热催化、酶催化等催化领域的研究也提供一定的参考和借鉴.

关键词：电催化水分解失活机理钌基催化剂稳定性

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新闻采编中的公共利益与专业责任探究

新闻传播 2024年第18期 76-78页

作者：苟永霖石嘴山市新闻传媒中心

本文以“新闻采编中的公共利益与专业责任探究”为题,旨在探讨新闻采编工作中如何实现公共利益与专业责任的平衡。首先介绍了新闻采编的重要性和影响力,然后分析了公共利益与专业责任的内涵和关系。接下来,分别从不同角度探讨这一主题,... 详细信息

本文以“新闻采编中的公共利益与专业责任探究”为题,旨在探讨新闻采编工作中如何实现公共利益与专业责任的平衡。首先介绍了新闻采编的重要性和影响力,然后分析了公共利益与专业责任的内涵和关系。接下来,分别从不同角度探讨这一主题,并提出具体的解决方案和建议。

关键词：新闻采编公共利益新闻从业者

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编织管的结构、工艺及性能研究进展

现代纺织技术 2024年

作者：时子祥胡吉永东华大学纺织学院东华大学纺织面料技术教育部重点实验室

与传统制作管状材料的缠绕成型、拉挤成型等方法相比，编织可以根据物体的形状和尺寸，直接形成各种形状的编织物，已广泛应用于医疗、航空航天、复合材料和组织工程等领域。文章围绕近年来国内外编织领域的研究成果，从编织技术的分类... 详细信息

与传统制作管状材料的缠绕成型、拉挤成型等方法相比，编织可以根据物体的形状和尺寸，直接形成各种形状的编织物，已广泛应用于医疗、航空航天、复合材料和组织工程等领域。文章围绕近年来国内外编织领域的研究成果，从编织技术的分类出发，综述了不同编织技术的编织设备及原理，分析了编织参数、编织结构、编织材料对编织管性能的影响，最后总结了编织管近年来的技术发展及挑战。综述结果可为促进编织管在智能可穿戴电子、消费电子设备等新领域中的应用提供参考。

关键词：纺织技术编织工艺编织结构编织管性能

南海北部历史水文调查资料揭示的上升流现象及形成机制

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海洋学报 2024年第8期46卷 1-18页

作者：夏华永李锐祥自然资源部南海预报减灾中心广东广州510300 自然资源部南海调查技术中心广东广州510300 自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广东广州510300

南海夏季盛行西南季风,琼东、雷州半岛东部及粤东沿岸海域季节性上升流经常发生,且受到广泛的关注。本文在处理了南海北部的历史水文调查资料时发现,除了直达海面的上升流频发区域外,还存在次表层上升流分布形态:强西南季风下,贯穿琼东... 详细信息

南海夏季盛行西南季风,琼东、雷州半岛东部及粤东沿岸海域季节性上升流经常发生,且受到广泛的关注。本文在处理了南海北部的历史水文调查资料时发现,除了直达海面的上升流频发区域外,还存在次表层上升流分布形态:强西南季风下,贯穿琼东、粤西、粤东沿岸的次表层上升流;粤西陆架大区域次表层上升流;珠江口外冲淡水驱动的上升流;粤东海湾陆架底层水入侵及湾内气旋环流。这些分布形态在已有文献中未见报道,或关注不多。除了夏季强西南季风的Ekman输送、风应力旋度产生的Ekman泵吸,南海海盆尺度环流的底边界层Ekman效应可能是次表层贯穿上升流不能忽略的驱动机制。上升流同期的大气环流形态表明,南海北部正风应力旋度Ekman泵吸似乎是粤西陆架次表层上升流的主要驱动机制。正风应力旋度与珠江冲淡水联合驱动了粤西陆架气旋型环流。气旋型环流的辐散利于粤西陆架次表层上升流的形成与维持。在粤东海湾,西南季风驱动的湾内垂向环流,及水平气旋型环流是陆架底层水入侵海湾的主要驱动机制。大亚湾内核电温排水热力羽流利于湾内气旋环流的加强。海湾岬角利于红海湾气旋环流的形成。除了Ekman效应,上升流形成机制还需关注更多的动力因素。

关键词：南海北部上升流珠江冲淡水风应力旋度垂向环流

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“以减促升”小学语文有效课堂教学策略分析

小学生(中旬刊) 2024年第5期 64-66页

作者：苟兆祥甘肃省甘谷县八里湾镇杨家沟小学

在“双减”政策颁布后，教师需要减少学生的作业数量、优化作业内容，确保学生可以将学习精力集中在课堂中。而在语文学科中，落实“双减”政策中的“以减促升”要求，需要教师从优化备课内容、强化课前引导、增进课堂互动、重视基础巩... 详细信息

在“双减”政策颁布后，教师需要减少学生的作业数量、优化作业内容，确保学生可以将学习精力集中在课堂中。而在语文学科中，落实“双减”政策中的“以减促升”要求，需要教师从优化备课内容、强化课前引导、增进课堂互动、重视基础巩固、激发学生兴趣、丰富作业类型六个方面进行统筹设计，真正做到减轻学生学习压力、促进教学效率提升，推动语文课堂向高效化课堂迈进。

关键词：小学语文课堂教学有效 “双减”政策