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Attenuation of arsenic in a karst subterranean stream and correlation with geochemical factors: A case study at Lihu,South China

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Journal of Environmental Sciences 2014年第11期26卷 2222-2230页

作者： liankai zhang Hui Yang Jiansheng Tang Xiaoqun Qin Au Yik Yu Institute of Karst Geology Chinese Academy of Geological Sciences Karst Dynamics Laboratory Ministry of Land and Resources and Guangxi Zhuang Autonomous Region

Arsenic （As） pollutants generated by human activities in karst areas flow into subterranean streams and contaminate groundwater easily because of the unique hydrogeological characteristics of karst areas. To elucidate the reaction mechanisms of arsenic in karst subterranean streams, physical-chemical analysis was conducted by an inductively coupled plasma mass spectrometer and an X-ray fluorescence spectrometer. The results show that inorganic species account for most of the total arsenic, whereas organic arsenic is not detected or occurs in infinitesimal amounts. As（III） accounts for 51.0% ± 9.9% of the total inorganic arsenic. Arsenic attenuation occurs and the attenuation rates of total As, As（III） and As（V） in the Lihu subterranean stream are 51%, 36% and 59%, respectively. To fully explain the main geochemical factors influencing arsenic attenuation, SPSS 13.0 and CANOCO 4.5 bundled with CanoDraw for Windows were used for simple statistical analysis and redundancy analysis （RDA）. Eight main factors, i.e., sediment iron （SFe）, sediment aluminum （SAI）, sediment calcium （SCa）, sediment organic matter （SOM）, sediment manganese （SMn）, water calcium （WCa^2＋）, water magnesium （WMg^2＋）, and water bicarbonate ion （WILCOX） were extracted from thirteen indicators. Their impacts on arsenic content rank as： SFe〉SCa〉WCa^2＋〉SAl〉wHCO3^-〉SMn〉SOM〉WMg^2＋. Of these factors, SFe, SAl, SCa, SOM, SMn, WMg^2＋ and WCa＆2＋ promote arsenic attenuation, whereas WHCO3^- inhibits it. Further investigation revealed that the redox potential （Eh） and pH are adverse to arsenic removal. The dramatic distinction between karst and non-karst terrain is that calcium and bicarbonate are the primary factors influencing arsenic migration in karst areas due to the high calcium concentration and alkalinity of karst water.

关键词： Karst subterranean stream Sediment Arsenic Geochemical factors Redundancy analysis

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Comparative study of carbonic anhydrase activity in waters among different geological eco-environments of Yangtze River basin and its ecological significance

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Journal of Environmental Sciences 2018年第4期30卷 173-181页

作者： Sila Onesmus Nzung'a Weizhi Pan Taiming Shen Wei Li Xiaoqun Qin Chenwei Wang liankai zhang Longjiang Yu Institute of Resource Biology and Biotechnology Department of Biotechnology College of Life Science & Technology Huazhong Universityof Science & Technology Wuhan 430074 China Institute of Karst Geology Chinese Academy of Geological Sciences Guilin 541004 China Key Laboratory of Karst Dynamics Ministry of Land and Resources/Guangxi Zhuang Autonomous Region Guilin 541004 China Teachers Searvice Commission-Kenya P.O. Box Private Bag 00100 Nairobi Kenya

This study provides the presence of carbonic anhydrase（CA） activity in waters of the Yangtze River basin, China, as well as the correlation of CA activity with HCO-3 concentration and CO2 sink flux. Different degrees of CA activity could be detected in almost all of the water samples from different geological eco-environments in all four seasons. The CA activity of water samples from karst areas was significantly higher than from non-karst areas（PP3-concentration（r = 0.672, P2 sink flux（r = 0.602, P = 0.076） in karst areas. This suggests that CA in waters might have a promoting effect on carbon sinks for atmospheric CO2 in karst river basins. In conditions of similar geological type, higher CA activity was generally detected in water samples taken from areas that exhibited better eco-environments, implying that the CA activity index of waters could be used as an indicator for monitoring ecological environments and protection of river basins. These findings suggest that the role of CA in waters in the karst carbon sink potential of river basins is worthy of further in-depth studies.

关键词： Yangtze River basin Carbon sink Eco-environments Water body Carbonic anhydrase(CA)

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Spatio-temporal variation of soil CO_(2) concentration in Loess Area of northwestern Shanxi Province,China

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Research in Cold and Arid Regions 2022年第3期14卷 196-211页

作者： TianJie Shao ZhiPing Xu liankai zhang RuoJin Wang JunJie Niu MingYu Shao College of Geography Science and Tourism Shaanxi Normal UniversityXi'anShaanxi 710062China Institute of Karst Geology Chinese Academy of Geological SciencesGuilinGuangxi 541000China Research Center for Scientific Development in Fenhe River Basin Taiyuan Normal UniversityTaiyuanShanxi 030001China SNNU-JSU Joint Research Center for Nano-environment Science and Health Shaanxi Normal UniversityXi'anShaanxi 710062China

CO_(2) released by soil serves as an important link between terrestrial ecosystems and atmospheric CO_(2), whose small chang‐es may significantly affect the global carbon cycle. In order to reveal the spatio-temporal variations of CO_(2) concentrations in deep loess, this paper takes Qingliangsi Gully watershed in northwestern Shanxi Province, China as an example to sys‐tematically study soil CO_(2)concentration and its spatio-temporal variations and carbon sink significance under different watershed locations and different land use types. Results show that: (1) The release potential of the loess soil is larger in the depth range of 2 m, which is much more likely to be the CO_(2) release area. (2) Grassland and forest are more advanta‐geous in terms of soil microbial activity and soil carbon reserve compared with farmland. In addition, the change of land use type from farmland to grassland can increase soil organic carbon reserve, which is of far-reaching significance to the global carbon cycle. This is especially true in an area like the Loess Plateau with densely covered hills, gullies, and serious soil erosion in an area of 64×104 km2. (3) In the study area, the diurnal concentration of soil CO_(2) at different depths shows a weak "high-low-high-low" trend from 08:00 to 07:00 next day;and in deep soil it has a lag time compared with the daily change of temperature, generally about 4−12 h, which may be caused largely by the more compact loess structure. It is worth pointing out that the Loess Plateau in China, with a thickness of the loess of tens to hundreds of meters, has the most abundant soil resources in the world, and also stores a large amount of terrestrial soil carbon, which carries the hope of promoting the research of global carbon cycle.

关键词： soil CO_(2)concentration China Loess Plateau carbon sink function release potential

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离心泵整体叶轮流道数控加工误差的仿真

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农业机械学报 2006年第2期37卷 55-57页

作者：于源张连凯北京化工大学机电工程学院

对数控加工所获得的叶轮流道的加工误差进行仿真。首先对刀位轨迹线进行归一化处理,以此计算出脊棱高度曲线,再采用线性插值的方法得到曲面上采样点的加工误差。由于自由曲面加工中的刀位点比较密集,本文利用彩色云图将加工误差可视化,... 详细信息

对数控加工所获得的叶轮流道的加工误差进行仿真。首先对刀位轨迹线进行归一化处理,以此计算出脊棱高度曲线,再采用线性插值的方法得到曲面上采样点的加工误差。由于自由曲面加工中的刀位点比较密集,本文利用彩色云图将加工误差可视化,完善了对数控加工结果的计算机几何仿真。该算法已在自行研制的叶轮CAM系统中得到验证,并且与实际加工结果一致。

关键词：整体叶轮数控加工加工误差彩色云图

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Pool Sizes and Turnover of Soil Organic Carbon of Farmland Soil in Karst Area of Guilin

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Journal of Northeast Agricultural University(English Edition) 2011年第1期18卷 39-45页

作者： YANG Hui CAO Jianhua zhang liankai HOU Yanlin MAO Lifeng Graduate University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 China Institute of Karst Geology of CAGS Guilin 541004 Guangxi China Environmental Management College of China Qinhuangdao 066004 Hebei China International Culture College of Capital Normal University Beijing 100089 China

The three-pool and first-order model separates the mineralizable organic carbon into active,slow,and passive carbon *** paper used the model and decomposition curves of the soil organic carbon to fit the active pool and its decomposition rate,slow pool and its decomposition *** results showed that the size of the active pool from different profiles accounted for 2.09%-3.08% of the total soil organic carbon and the mean residue time was 3.57-17.21 *** the size of the slow pool accounted for 3.19%-43.55% and the mean residue time was 1.12-4.94 *** hydrolysis（6M HCl） was used to fractionate the passive organic carbon,which accounted for 50.83%-94.44% of the total soil organic carbon.

关键词： karst area farmland soil organic carbon pool turnover time

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位移传感器特性区域直线拟合算法分析

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传感技术学报 2010年第6期23卷 840-843页

作者：于源丁美莹张连凯北京化工大学机电工程学院北京100029

在标定位移传感器静态特性时,原始测量数据通常为非线性分布,应选取其中能表征传感器线性特性的区域作为传感器的工作量程。为提高位移传感器特性区域的准确性和可靠性,本文提出一种识别特性区域的计算方法,利用迭代搜索法和最小二乘法... 详细信息

在标定位移传感器静态特性时,原始测量数据通常为非线性分布,应选取其中能表征传感器线性特性的区域作为传感器的工作量程。为提高位移传感器特性区域的准确性和可靠性,本文提出一种识别特性区域的计算方法,利用迭代搜索法和最小二乘法拟合直线,求取特性区域的起始点和终止点。这样不仅可以获得位移传感器的最大工作量程,而且为提高传感器静态标定精度提供了保障。计算实例表明了该算法的实用性。

关键词：位移传感器迭代搜索法直线拟合线性度

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司班-80/二聚酸作为润滑油添加剂的摩擦聚合机制研究

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润滑与密封 2006年第10期31卷 84-86,91页

作者：张民杜中杰张晨励杭泉张连凯北京化工大学新型聚合物制备与加工国家重点实验室北京100029 北京化工大学机电工程学院摩擦学实验室北京100029

采用盘-销式摩擦试验机,以司班-80/二聚酸体系作润滑油添加剂,在陶瓷-陶瓷(A l2O3-A l2O3)表面进行摩擦磨损实验。采用差示扫描量热法(DSC)探讨了单体在陶瓷表面的吸附类型;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、傅立叶红... 详细信息

采用盘-销式摩擦试验机,以司班-80/二聚酸体系作润滑油添加剂,在陶瓷-陶瓷(A l2O3-A l2O3)表面进行摩擦磨损实验。采用差示扫描量热法(DSC)探讨了单体在陶瓷表面的吸附类型;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、傅立叶红外光谱仪(IR)对盘上磨痕进行表面分析。结果表明添加剂在磨痕处生成了保护性体型聚酯膜。其摩擦聚合机制为:在摩擦过程中,二聚酸以物理吸附的方式吸附在陶瓷表面;由于二聚酸的羧基与司班-80的羟基发生摩擦聚合反应,在陶瓷表面生成体型聚酯膜,从而降低陶瓷表面的磨损。

关键词：摩擦聚合司班-80 二聚酸

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二聚酸/乙二醇单酯润滑油添加剂的制备与应用

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润滑与密封 2006年第9期31卷 74-76页

作者：张民杜中杰张晨励杭泉张连凯北京化工大学新型聚合物制备与加工国家重点实验室北京100029 北京化工大学机电工程学院北京100029

采用两相催化酯化法以二聚酸与乙二醇合成了二聚酸/乙二醇单酯。运用傅立叶红外光谱仪(IR)对反应产物进行了分析。使用盘销式摩擦试验机,以合成的单酯为添加剂,在400#中性基础油中作磨损实验。以扫描电子显微镜(SEM)及光学显微镜表征磨... 详细信息

采用两相催化酯化法以二聚酸与乙二醇合成了二聚酸/乙二醇单酯。运用傅立叶红外光谱仪(IR)对反应产物进行了分析。使用盘销式摩擦试验机,以合成的单酯为添加剂,在400#中性基础油中作磨损实验。以扫描电子显微镜(SEM)及光学显微镜表征磨损形貌,与未加添加剂的磨损情况对比,结果显示此添加剂具有良好的减磨效果。据电镜照片推断减磨机制为单酯进一步缩合生成了线型高分子聚酯保护膜。

关键词：二聚酸/乙二醇单酯润滑油添加剂磨损

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硫酸参与的长江流域岩石化学风化与大气CO_2消耗

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地质学报 2016年第8期90卷 1933-1944页

作者：张连凯覃小群刘朋雨黄奇波中国地质科学院岩溶地质研究所/国土资源部广西岩溶动力学重点实验室广西桂林541004 中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室贵州贵阳550081 中国科学院大学北京100049

流域的岩石化学风化过程是全球碳循环中的重要环节。以往的流域水化学碳汇通量估算大多是基于碳酸对岩石的风化作用。而实际上,硫酸和碳酸一样,也参与了碳元素的地球化学循环,从而对全球碳循环过程产生影响。长江流域水体近几年出现酸... 详细信息

流域的岩石化学风化过程是全球碳循环中的重要环节。以往的流域水化学碳汇通量估算大多是基于碳酸对岩石的风化作用。而实际上,硫酸和碳酸一样,也参与了碳元素的地球化学循环,从而对全球碳循环过程产生影响。长江流域水体近几年出现酸化现象,大部分河段SO_4^(2-)和Ca^(2+)含量增高,其对应的岩石风化过程和大气CO_2消耗速率也发生变化。文章对长江干流及主要支流2013年不同季节的离子组成进行监测,利用水化学平衡法和Galy估算模型,对长江流域岩石化学风化速率和CO_2消耗通量进行了估算,对硫酸参与下的长江流域岩石风化和碳循环过程进行了分析。结果表明,长江流域水体离子主要来源于硅酸盐岩风化和碳酸盐岩风化。其中碳酸盐岩风化对河水离子贡献率为92%。在硅酸盐岩广泛分布的赣江流域,碳酸盐岩风化离子贡献也达85%。分析表明,硫酸参与了长江流域的岩石风化过程,对水体中离子产生一定影响。硫酸的参与加快了碳酸盐岩的化学风化速率,平均提高约28%。在不考虑硫酸溶蚀作用下,流域大气CO_2消耗速率平均为514.12×10~3 mol/km^2·a,但是硫酸参与时,CO_2消耗速率为467.18×10~3 mol/km^2·a,扣除碳汇量约14%。在各支流中,乌江流域受硫酸影响最大,而对雅砻江的影响最小,这与乌江流域的含煤地层、矿床硫化物及大气酸沉降有关。

关键词：岩石风化流域碳循环硫酸大气CO2消耗

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青草沙过江管隧道盾构水中进洞技术

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城市道桥与防洪 2010年第7期 92-94页

作者：张连凯上海隧道工程股份有限公司上海市200082

青草沙过江管隧道工程长距离穿越长江江底后在长兴岛工作井进洞,盾构进洞时覆土达到33m,且存在长兴岛地质复杂、承压水水头高等问题,盾构进洞存在较大风险。该文叙述了盾构水中进洞的施工工艺,并针对青草沙过江管隧道的特点,提出进洞施... 详细信息

青草沙过江管隧道工程长距离穿越长江江底后在长兴岛工作井进洞,盾构进洞时覆土达到33m,且存在长兴岛地质复杂、承压水水头高等问题,盾构进洞存在较大风险。该文叙述了盾构水中进洞的施工工艺,并针对青草沙过江管隧道的特点,提出进洞施工时应注意的问题。

关键词：隧道盾构水中进洞定向测量地基加固青草沙过江管

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