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Long-term nitrogen and phosphorus removal,shifts of functional bacteria and fate of resistance genes in bioretention systems under sulfamethoxazole stress

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Journal of Environmental Sciences 2023年第4期126卷 1-16页

作者： Yan Xu Danyi Zhang qingju Xue Chibin Bu Yajun Wang Benchi Zhang YingWang qingdong qin Department of Municipal Engineering School of Civil EngineeringSoutheast UniversityNanjing 210096China Nanjing Institute of Geography&Limnology Chinese Academy of Sciences(NIGLAS)Nanjing 210008China Department of Gastroenterology Zhongda HospitalSchool of MedicineSoutheast UniversityNanjing 210096China School of Civil Engineering Lanzhou University of TechnologyLanzhou 730050China Department of Environmental Systems Engineering University of ReginaSK S4S0A2Canada

To understand the long-term performance of bioretention systems under sulfamethoxazole (SMX) stress, an unplanted bioretention system (BRS) and two modified BRSs with coconut-shell activated carbon (CAC) and CAC/zero-valent-iron (Fe^(0)) granules (CAC-BRS and Fe/CAC-BRS) were established. Both CAC-BRS and Fe/CAC-BRS significantly outperformed BRS in removing total nitrogen (TN)(CAC-BRS:82.48%;Fe/CAC-BRS:78.08%;BRS:47.51%), total phosphorous (TP)(CAC-BRS:79.36%;Fe/CAC-BRS:98.26%;BRS:41.99%),and SMX (CAC-BRS:99.74%, Fe/CAC-BRS:99.80%;BRS:23.05%) under the long-term SMX exposure (0.8 mg/L, 205 days). High-throughput sequencing revealed that the microbial community structures of the three BRSs shifted greatly in upper zones after SMX *** functional genera, dominantly Nitrospira, Rhodoplanes, Desulfomicrobium, Geobacter,were identified by combining the functional prediction by the FAPROTAX database with the dominant genera. The higher abundance of nitrogen functional genes (nirK, nirS and nos Z) in CAC-BRS and Fe/CAC-BRS might explain the more efficient TN removal in these two systems. Furthermore, the relative abundance of antibiotic-resistant genes (ARGs)sul I and sulII increased in all BRSs along with SMX exposure, suggesting the selection of bacteria containing sul genes. Substrates tended to become reservoirs of sul genes. Also,co-occurrence network analysis revealed distinct potential host genera of ARGs between upper and lower zones. Notably, Fe/CAC-BRS succeeded to reduce the effluent sul genes by1-2 orders of magnitude, followed by CAC-BRS after 205-day exposure. This study demon-strated that substrate modification was crucial to maintain highly efficient nutrients and SMX removals, and ultimately extend the service life of BRSs in treating SMX wastewater.

关键词： Bioretention system Sulfamethoxazole Coconut-shell activated carbon Zero-valent iron

Microstructure and property of bonds obtained by vacuum brazing using Al-Si-Ti-Cu-In filler metal

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China Welding 2021年第3期30卷 1-6页

作者： Li Juan Chang Ziheng Li Yusong Zhao Honglong Zhang Yingzhe Zhou Nian qin qingdong School of Materials and Energy Engineering Guizhou Institute of TechnologyGuiyang 550003China

Aluminium matrix composites with 70%volume fractions of SiC particles,as the reinforcements,were brazed in the vacuum furnace using Al-Si-Ti-Cu-In alloy as filler *** microstructure and constituent of the joints were examined by means of SEM and ***,welded joints were submitted to shear *** result shows that high quality joints were acquired,which mainly contains honeycomb Al base phase,Ti,In rich phase and annular Si rich *** brazing process sincludes five stages:(1)particles cohere;(2)liquid flows and particles rearrange;(3)the sintering neck grows;(4)second liquid flows and pores fill;(5)closed pores englobe and *** reducing of the sintering body’s and pores’free surface energy drove the sintering process to *** maximum shear strength was 90 *** fracture belongs to mixing fracture with the characteristic of both the cleavage fracture and the micro void accumulation fracture.

关键词： SiC_(p)/Al composites vacuum brazing microstructure sintering fracture mechanism

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竹炭表面改性对两种抗生素吸附性能的影响

东南大学学报（自然科学版） 2014年第6期44卷 1271-1277页

作者：彭小明傅大放秦庆东东南大学土木工程学院南京210096

采用磷酸(H3PO4)和氢氧化钠(Na OH)对竹炭表面进行改性,并考察其对环丙沙星(CIP)和诺氟沙星(NOR)的吸附性能.结果表明,2种改性竹炭对环丙沙星和诺氟沙星均有良好的吸附效果.经H3PO4改性后的竹炭对环丙沙星和诺氟沙星两类抗生素最大平衡... 详细信息

采用磷酸(H3PO4)和氢氧化钠(Na OH)对竹炭表面进行改性,并考察其对环丙沙星(CIP)和诺氟沙星(NOR)的吸附性能.结果表明,2种改性竹炭对环丙沙星和诺氟沙星均有良好的吸附效果.经H3PO4改性后的竹炭对环丙沙星和诺氟沙星两类抗生素最大平衡吸附容量分别可达到88.14和65.17 mg/g,经Na OH改性后的竹炭对环丙沙星和诺氟沙星两类抗生素最大平衡吸附容量分别可达到82.23和69.02 mg/g.与Langmuir方程相比,2种抗生素的吸附过程更适合用Freundlich方程来进行描述,也表明了竹炭对这2种抗生素的吸附属于非均匀性吸附.两者的吸附过程更符合二级反应动力学方程.经H3PO4改性后竹炭提高了表面酸性基团的数量,可以在一定程度上增加竹炭对亲水性药物的吸附量.而Na OH改性会增加竹炭表面的碱性基团的数量,同时在一定程度上增强了竹炭对憎水性药物的吸附量.

关键词：竹炭抗生素改性吸附等温线官能团

Mg_2Si-Al合金材料的凝固与半固态组织制备

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轻金属 2016年第1期 50-52页

作者：秦庆东贵州理工学院材料与冶金工程学院贵州贵阳550003

Mg_2Si-Al合金具有较多的优点,有着广泛的应用前景。探讨了Mg_2Si-Al合金的凝固行为,研究了半固态合金的制备方法,探讨了形成机制。结果发现,Mg_2Si/Al复合材料按照如下凝固过程进行:L→L_1+Mg_2Si_p→L_2+(Al+Mg_2Si)e+Mg_2Si_p→(Al+S... 详细信息

Mg_2Si-Al合金具有较多的优点,有着广泛的应用前景。探讨了Mg_2Si-Al合金的凝固行为,研究了半固态合金的制备方法,探讨了形成机制。结果发现,Mg_2Si/Al复合材料按照如下凝固过程进行:L→L_1+Mg_2Si_p→L_2+(Al+Mg_2Si)e+Mg_2Si_p→(Al+Si+Mg_2Si)e+(Si+Mg_2Si)e+Mg2Si_p。

关键词： Mg2Si—Al合金凝固过程半固态显微组织

有机改性凹土对地下水中2,4-二氯酚的吸附

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东南大学学报（自然科学版） 2012年第6期42卷 1217-1220页

作者：高海鹰程阳秦庆东东南大学土木工程学院南京210096

为了寻求修复地下水中氯酚污染物的高效吸附剂,采用十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)对凹凸棒土进行有机改性,考察了有机改性凹土对地下水中2,4-二氯苯酚(DCP)的吸附性能.实验结果表明,有机改性能显著提高凹凸棒土对DCP的吸附效果.当DCP浓度... 详细信息

为了寻求修复地下水中氯酚污染物的高效吸附剂,采用十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)对凹凸棒土进行有机改性,考察了有机改性凹土对地下水中2,4-二氯苯酚(DCP)的吸附性能.实验结果表明,有机改性能显著提高凹凸棒土对DCP的吸附效果.当DCP浓度为20 mg/L、吸附剂投量为1.2 g/L时,有机改性凹土对DCP的去除率达到91.5%,而凹凸棒原土则仅为27.8%.有机改性凹土吸附DCP的最佳投量为1.2 g/L,最佳吸附时间为30 ***模型和Freundlich模型均能较好地拟合DCP的等温吸附线,且前者的拟合结果更好.DCP在有机改性凹土上的饱和吸附量可达107.53 mg/g,而在凹凸棒土原土上仅为39.06 mg/g.此外,重金属离子的存在会降低有机改性凹土对DCP的吸附能力.Pb2+存在时DCP在有机改性凹土上的饱和吸附容量为45.70 mg/g,Cd2+存在时则为31.20 mg/g,分别为无重金属离子存在时的42.4%和29.0%.

关键词：有机改性凹土地下水 2,4-二氯酚重金属等温吸附线

原位Mg_2Si/Al复合材料的变质与半固态组织演变

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特种铸造及有色合金 2007年第3期27卷 235-237页

作者：赵宇光秦庆东丛培军吉林大学材料科学与工程学院

研究了Sr对原位Mg2Si/Al复合材料显微组织的影响,并利用等温热处理的方法成功地得到了半固态球状组织。其结果显示,Sr加入后能够改变初生Mg2Si的树枝晶形貌,随着Sr含量的增加,其形貌逐渐由多边形状变为块状,经过等温热处理后,初生Mg2Si... 详细信息

研究了Sr对原位Mg2Si/Al复合材料显微组织的影响,并利用等温热处理的方法成功地得到了半固态球状组织。其结果显示,Sr加入后能够改变初生Mg2Si的树枝晶形貌,随着Sr含量的增加,其形貌逐渐由多边形状变为块状,经过等温热处理后,初生Mg2Si相和α-Al相同时被球化,并简要地讨论了球化机理。

关键词：原位Mgzsi/Al复合材料变质半固态显微组织演变

纳米Pd修饰碳毡阴极对四溴双酚A的电化学脱溴

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东南大学学报（自然科学版） 2022年第5期52卷 917-923页

作者：秦庆东张家萱徐健许妍东南大学土木工程学院南京211189

为提高碳毡阴极的催化活性,采用电沉积法在碳毡阴极上负载纳米Pd,用于电化学还原降解四溴双酚A(TBBPA).借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、线性扫描伏安法(LSV)和电化学阻抗谱(EIS)对纳米Pd修饰碳毡阴极的形貌、元素组... 详细信息

为提高碳毡阴极的催化活性,采用电沉积法在碳毡阴极上负载纳米Pd,用于电化学还原降解四溴双酚A(TBBPA).借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、线性扫描伏安法(LSV)和电化学阻抗谱(EIS)对纳米Pd修饰碳毡阴极的形貌、元素组成和电化学性能进行了表征,研究了Pd负载量、阴极电位、TBBPA初始浓度、pH值等因素对TBBPA降解的影响.结果表明:Pd颗粒平均粒径为27 nm,表面Pd由0价和+2价2种价态组成,电极的催化性能得到显著提升;TBBPA的去除率随Pd负载量、阴极电位和TBBPA初始浓度的升高呈先增加后降低的趋势,随pH值的升高而降低;当Pd负载量为0.104 mg/cm~2、阴极电位为-1.5 V、pH值为2时,初始质量浓度为5 mg/L的TBBPA在60 min内去除率为87.6%;TBBPA的降解机理主要为电子直接还原和活性氢间接还原,并最终生成双酚A.采用纳米Pd修饰碳毡阴极可增强TBBPA的电化学脱溴.

关键词：四溴双酚A 纳米Pd 碳毡电化学脱溴机理

填充Co的CoCrCuFeNi高熵合金扩散焊接头的组织和扩散机制

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稀有金属材料与工程 2023年第4期52卷 1176-1183页

作者：李娟罗少敏赵宏龙周念秦庆东贵州理工学院贵州省轻金属材料制备技术重点实验室贵州贵阳550003 贵州理工学院材料与能源工程学院贵州贵阳550003 贵州理工学院贵州省特种功能材料2011协同创新中心贵州贵阳550003

在850,950,1050和1100℃下,填充Co中间层对CoCrCuFeNi高熵合金(HEA)进行了扩散焊接,并对接头微观组织和扩散机制进行了分析。结果表明,在各温度下接头均形成了牢固的结合,接头无金属间化合物生成,高熵合金侧界面周围残留部分柯肯达尔孔... 详细信息

在850,950,1050和1100℃下,填充Co中间层对CoCrCuFeNi高熵合金(HEA)进行了扩散焊接,并对接头微观组织和扩散机制进行了分析。结果表明,在各温度下接头均形成了牢固的结合,接头无金属间化合物生成,高熵合金侧界面周围残留部分柯肯达尔孔。对Cr、Fe、Cu和Ni在Co填充层中的扩散系数进行了计算,排序如下:Cu>Cr>Fe>Ni。所有元素的扩散速度均在相同水平,CoCrCuFeNi高熵合金和Co填充层之间的扩散是在空位机制和晶界扩散机制的共同作用下发生的。

关键词：高熵合金扩散焊显微组织扩散系数扩散机制

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巯基化MCM-41对水中Hg(Ⅱ)的吸附

东南大学学报（自然科学版） 2013年第5期43卷 1011-1016页

作者：秦庆东陈志真傅大放马军东南大学土木工程学院南京210096 中国市政工程中南设计研究总院有限公司武汉430010 哈尔滨工业大学市政环境工程学院哈尔滨150090

利用3-巯丙基三甲氧基硅烷对介孔材料MCM-41进行表面修饰，采用扫描电子显电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和X-射线衍射分析仪（XRD）等方法对样品进行表征.并研究了巯基化MCM-41对水中Hg（Ⅱ）的吸附性能，考察了初始浓度、接触时间、温... 详细信息

利用3-巯丙基三甲氧基硅烷对介孔材料MCM-41进行表面修饰，采用扫描电子显电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和X-射线衍射分析仪（XRD）等方法对样品进行表征.并研究了巯基化MCM-41对水中Hg（Ⅱ）的吸附性能，考察了初始浓度、接触时间、温度、pH值和氯离子对吸附性能的影响.结果表明：Hg（Ⅱ）在巯基化MCM-41上的吸附符合假二级动力学模型，吸附等温线符合Langmuir模型；温度升高有利于巯基化MCM-41对Hg（Ⅱ）的吸附，温度为298和308K时的饱和吸附容量分别为219和258mg／g，吸附为吸热过程；溶液pH（2.0～7.6）基本不影响Hg（Ⅱ）的吸附，巯基化MCM-41对Hg（Ⅱ）的吸附随氯离子浓度的增加而降低.脱附实验表明，Hg（Ⅱ）在巯基化MCM-41上结合力较强.

关键词：巯基化MCM-41 吸附 Hg(Ⅱ) 等温线