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多胺木粉高效去除焦磷酸络合废水中Ni(Ⅱ)的机制见解

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安全与环境工程 2024年

作者：宋逸璇凌晨王正晓刘福强南京林业大学生态与环境学院南京大学环境学院

废水中络合态重金属的高效净化是当前研究热点之一。以木粉为基体制备多胺型吸附剂（AWF），并探究AWF对碱性焦磷酸（PP）镀镍工艺模拟废水中Ni（Ⅱ）去除的规律及机制。试验结果表明：pH为8.5时，Ni（Ⅱ）和PP混合溶液中Ni（Ⅱ）的主... 详细信息

废水中络合态重金属的高效净化是当前研究热点之一。以木粉为基体制备多胺型吸附剂（AWF），并探究AWF对碱性焦磷酸（PP）镀镍工艺模拟废水中Ni（Ⅱ）去除的规律及机制。试验结果表明：pH为8.5时，Ni（Ⅱ）和PP混合溶液中Ni（Ⅱ）的主要存在形态为NiP2O72-等络阴离子，这导致NaOH沉淀与阳离子交换/螯合树脂的净化效能下降了27.9%～99.2%；然而，PP的共存促进了AWF对Ni（Ⅱ）的吸附量，促进率为37.0%～52.7%；PP-Ni络合体系中，AWF对Ni（Ⅱ）的吸附量最高，且过剩的游离PP、硫酸盐和辅配体对Ni（Ⅱ）吸附量的抑制率小于8.9%。通过MINTEQ分析、X射线光子能谱表征和密度泛函理论验算，推测AWF表面的正电胺基和中性胺基先后通过静电作用和配位作用吸引并捕获[Ni-PP]络合物；PP的络合架桥作用促进了AWF胺基与Ni（Ⅱ）的配位效率，可能形成了-N-Ni-PP-Ni-N-的多层吸附构型，理论结合能高达-3002.4 kJ/mol；先后采用NaOH和HCl水溶液，可依次洗脱AWF上负载的PP和Ni（Ⅱ）。该研究结果可为多胺型吸附剂在络合态重金属深度去除方面的应用提供一定的参考。

关键词：络合态重金属多胺基静电-配位吸附-脱附木粉

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强风多发区柔性光伏支架抗风可靠度评估

东南大学学报（自然科学版） 2024年第4期54卷 845-851页

作者：周锐王浩徐梓栋林禹轩赵恺雍刘芸东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189

以某实际柔性光伏支架为研究对象,建立了该光伏支架的有限元模型,并通过实测结构动力特性验证模型的正确性.采用谱表示-降维方法,生成全概率空间内的随机风速代表性样本集合.在此基础上,结合概率密度演化理论,研究了基本风速、风荷载方... 详细信息

以某实际柔性光伏支架为研究对象,建立了该光伏支架的有限元模型,并通过实测结构动力特性验证模型的正确性.采用谱表示-降维方法,生成全概率空间内的随机风速代表性样本集合.在此基础上,结合概率密度演化理论,研究了基本风速、风荷载方向及支撑索预拉力对其位移响应及抗风可靠度的影响.结果表明:随着风速的增大,柔性光伏支架抗风可靠度降低,当基本风速达到25 m/s时,结构平均整体抗风可靠度仅为0.14;提高支撑索预拉力可以显著提升结构抗风可靠度,但随着预拉力的增大,预拉力对抗风可靠度的提升作用越来越小;与背风荷载相比,柔性光伏支架在承受正风荷载时,结构抗风可靠度更低,预拉力对抗风性能的提升效果更显著.

关键词：柔性光伏支架实测数据风致振动抗风可靠度概率密度演化理论

基于双柔性电极模拟叉指图案电极的液体介电泳研究

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物理学报 2024年第3期73卷 161-167页

作者：尚修霆陈陶谌静徐荣青南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院南京210023

介电泳通过非均匀电场作用于介电液体内偶极子影响表面润湿性,实现液滴接触角可调,克服了电润湿效应的接触角饱和限制,但其驱动电极需图案化处理,难以实现实用的三维可调光学器件.本文采用外裹绝缘介电层且互不导通的双柔性电极缠绕于... 详细信息

介电泳通过非均匀电场作用于介电液体内偶极子影响表面润湿性,实现液滴接触角可调,克服了电润湿效应的接触角饱和限制,但其驱动电极需图案化处理,难以实现实用的三维可调光学器件.本文采用外裹绝缘介电层且互不导通的双柔性电极缠绕于平板基底形成二维平面线墙,模拟叉指图案电极以驱动液体介电泳,给出了“液滴-叉指平面线墙”模型的接触角与电压理论关系.在0—250 V_(rms)电压范围内实验测量的接触角变化可达32°,符合上述理论关系,为构造液体介电泳三维可调光学器件提供了理论和实验基础.

关键词：液体介电泳效应模拟叉指图案电极柔性电极接触角

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脱卤杆菌介导的厌氧微生物富集菌群对1,2,4-三氯苯的降解特性

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地学前缘 2024年第2期31卷 472-480页

作者：吕良华乔文静张晗叶淑君吴吉春王水蒋建东江苏省环境科学研究院江苏省环境工程重点实验室江苏南京210036 江苏省土壤与地下水污染防控工程研究中心江苏南京210036 南京农业大学生命科学学院农业农村部农业环境微生物重点实验室江苏南京210095 南京大学地球科学与工程学院表生地球化学教育部重点实验室江苏南京210023

1,2,4-三氯苯是我国工业污染场地土壤和地下水中典型的有机污染物,具有持久性、生物蓄积性和高毒性特点,对生态环境和人体健康危害巨大。1,2,4-三氯苯密度比水大,容易迁移至深部厌氧区域,因此,开展1,2,4-三氯苯厌氧微生物降解与修复研... 详细信息

1,2,4-三氯苯是我国工业污染场地土壤和地下水中典型的有机污染物,具有持久性、生物蓄积性和高毒性特点,对生态环境和人体健康危害巨大。1,2,4-三氯苯密度比水大,容易迁移至深部厌氧区域,因此,开展1,2,4-三氯苯厌氧微生物降解与修复研究具有重要实际应用价值。本文通过长期富集培养,获得一份可以稳定地将1,2,4-三氯苯还原脱氯至1,4-二氯苯,再进一步还原脱氯至氯苯的厌氧菌液。通过16S rRNA基因扩增子测序及引物特异性的定量PCR实验,证明厚壁菌门的脱卤杆菌属细菌(Dehalobacter species)是1,2,4-三氯苯和1,4-二氯苯厌氧还原脱卤的功能菌株,其生长率为(1.68±0.8)×10^(6)copies·μmol^(-1)(释放的氯离子)。通过PCR扩增,获得Dehalobacter菌株的16S rRNA基因序列,构建了系统发育树。本研究可为1,2,4-三氯苯污染场地开展原位厌氧微生物修复提供菌株资源和理论指导。

关键词： 1,2,4-三氯苯地下水污染生物修复脱卤杆菌属还原脱卤

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不同表面结构叶片叶轮对搅拌流场特性的影响

排灌机械工程学报 2024年第9期42卷 921-927页

作者：常少华陈斌杨陈徐云峰南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏南京210098 蓝深集团股份有限公司江苏南京210098

为了提高流体介质的湍流强度和混合效率,将搅拌机的叶片表面设计为台阶状,将常规叶片叶轮和台阶式叶片叶轮置于圆柱直筒内,通过速度场分布、冷热水混合以及固液混合分析,进行初步的模型对比验证,再将2种形式的叶片叶轮应用至实际高效沉... 详细信息

为了提高流体介质的湍流强度和混合效率,将搅拌机的叶片表面设计为台阶状,将常规叶片叶轮和台阶式叶片叶轮置于圆柱直筒内,通过速度场分布、冷热水混合以及固液混合分析,进行初步的模型对比验证,再将2种形式的叶片叶轮应用至实际高效沉淀池,进行1∶1仿真计算.结果表明:台阶式叶片的表面边界层区域能够产生更为剧烈的湍流结构,在每级台阶的迎水面前方均存在回流旋涡,其流态特性极为复杂,有利于促进局部的混合反应;伴随着大量能量输入,各相介质受到台阶面的冲击挤压作用,使得冷热水和固液两相的混合效果更为均匀,这一效应在低转速(60 r/min)的模拟中表现得尤为显著;在实际高效沉淀池的仿真中,56 r/min转速下,采用台阶式叶片时,絮凝区流场的平均流速为0.152 m/s,采用常规叶片时平均流速为0.137 m/s,且台阶式叶片的湍流动能耗散要明显高于后者.因此,在转速较低的应用场景中,台阶式叶片的混合搅拌效果要明显优于常规叶片,研究结果对优化混凝工艺具有积极的意义,为新式搅拌叶轮的开发提供了一种设计思路.

关键词：搅拌机台阶式叶片流场特性流体仿真热交换

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电渗热固结处理顶管废弃泥浆的减量化研究

地下空间与工程学报 2024年第2期20卷 507-517页

作者：王炳辉栾佶张雷金海晖张文博江苏科技大学土木工程与建筑学院江苏镇江212100 南京工业大学岩土工程研究所南京211816

针对顶管废弃泥浆渗透性差、含水率高、承载力低等特点,采用电渗热固结法对其进行减量化研究,并探究不同温度条件下电渗热固结的处理效果。选取EKG电极板作为电极,分析在40℃、60℃、80℃等不同加热温度下,泥浆固化过程中的排水量、排... 详细信息

针对顶管废弃泥浆渗透性差、含水率高、承载力低等特点,采用电渗热固结法对其进行减量化研究,并探究不同温度条件下电渗热固结的处理效果。选取EKG电极板作为电极,分析在40℃、60℃、80℃等不同加热温度下,泥浆固化过程中的排水量、排水速率、温度、电流等参数的变化趋势,对比电渗热固结前后泥浆的物理力学特性变化。结果表明:电渗热固结能够有效促进泥浆的排水,提高固结效率,降低含水率,增强固化泥浆的承载力和抗剪强度;在其加热到一定程度时,裂缝进展过快,泥浆导电性减弱,加热效率降低,且加热的温度越高,加热效率越低;电渗热固结对顶管废弃泥浆减量化应用具有一定的有效性与可行性。本文的研究成果可为其实际工程应用提供借鉴与参考。

关键词：电渗热固结顶管废弃泥浆温度加热效率含水率

水氮互作对盆栽番茄生长发育及产量和品质的影响

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北方园艺 2024年第9期 18-23页

作者：费聪徐刚江苏省农业科学院蔬菜研究所江苏南京210014 运城学院生命科学系山西运城044000

以‘micro tom’番茄为试材,采用盆栽控制的方法,每次设置300、450 mL·盆-12个灌水量,分别记为W300、W450,4个不同的施氮水平0 g·kg^(-1)(N0)、0.08 g·kg^(-1)(N1)、0.16 g·kg^(-1)(N2)、0.32 g·kg^(-1)(N3),开展2个生育时期试验,研究了水氮互作对盆栽番茄叶片叶绿素含量、生长发育动态、产量和品质的影响,以期得到番茄生长阶段同化产物的动态分布规律,为番茄生产合理的水氮运筹提供参考依据。结果表明:番茄生长发育符合“Logistic”曲线,在2个季度的试验中,最高产量均出现在W450N2处理下,分别达到195.24、201.23 g,比其他处理高出1.62%~50.47%、1.91%~52.69%。合理的水氮管理可以长时间维持地上部分干物质的最大积累速率,最终提高番茄的产量。

关键词：番茄生长动态产量品质

基于气相色谱-质谱法检测禾谷镰孢菌丝胞内外的脱氧雪腐镰刀菌烯醇和15-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇

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质谱学报 2024年第5期45卷 691-698页

作者：唐喆施雨桐巩寒茹黄睿捷孔延元项萍段凯莉西北农林科技大学植物保护学院作物抗逆与高效生产全国重点实验室陕西杨凌712100

禾谷镰孢(Fusarium graminearum)是引起小麦赤霉病的主要病原真菌,不仅会造成严重的作物减产,还会产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)等真菌毒素污染谷物,威胁人畜健康。为探究禾谷镰孢产毒菌丝胞内外的毒素含量,本文建立了气相色谱-质谱联用... 详细信息

禾谷镰孢(Fusarium graminearum)是引起小麦赤霉病的主要病原真菌,不仅会造成严重的作物减产,还会产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)等真菌毒素污染谷物,威胁人畜健康。为探究禾谷镰孢产毒菌丝胞内外的毒素含量,本文建立了气相色谱-质谱联用法同时检测DON和15-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇(15-ADON)。通过质谱特征扫描,DON和15-ADON均获得了较高离子化效应的离子。在单离子检测(SIM)模式下,利用m/z295、235和193离子定性分析DON,m/z 392、235和193离子定性分析15-ADON。选择其中响应强度最高的m/z 235离子定量分析DON,m/z 193离子定量分析15-ADON。利用该方法检测禾谷镰孢野生型PH-1和DON合成缺陷突变体tri5胞内外的DON和15-ADON含量,PH-1胞内的DON和15-ADON含量分别为(149.13±9.15)μg/g和(1833.31±185.33)μg/g,胞外含量分别为(5910.35±468.23)μg/g和(45222.12±2726.81)μg/g;tri5突变体的胞内外均未检测到DON和15-ADON。该方法可用于菌丝胞内外DON和15-ADON的同时分析。

关键词：脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON) 15-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇(15-ADON) 禾谷镰孢气相色谱-质谱(GC-MS) 真菌毒素

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地震及降雨作用下路堤边坡变形破坏特性研究

中国公路学报 2024年第6期37卷 76-86页

作者：徐佳伟蒋玮长安大学公路学院陕西西安710064

为了探究地震和降雨耦合作用下路堤边坡稳定性演化以及变形破坏特性,基于离心模型试验和有限元数值模拟方法,针对降雨、地震后降雨、考虑初始降雨的地震后降雨等不同工况下边坡渗流、变形及失稳破坏过程进行了研究,并将试验结果与模拟... 详细信息

为了探究地震和降雨耦合作用下路堤边坡稳定性演化以及变形破坏特性,基于离心模型试验和有限元数值模拟方法,针对降雨、地震后降雨、考虑初始降雨的地震后降雨等不同工况下边坡渗流、变形及失稳破坏过程进行了研究,并将试验结果与模拟结果进行对比,分析了地震动力荷载作用对路堤边坡变形的影响以及地震后降雨过程中路堤边坡孔压发展特点、变形演化规律与失稳破坏特征。研究结果表明:地震导致路堤边坡土体不连续变形以及表面张拉裂缝产生,滑移面上土体变形在下部最为明显和集中,且随着土体高度的增大而逐渐减小;与均质路堤边坡相比,含地震裂缝的路堤边坡在地震后降雨下,坡内孔压的发展更为迅速、增幅更大,且土体变形受地震裂缝的影响较大,主要沿着坡肩附近裂缝发展,而均质路堤边坡在降雨中的变形延伸至距离坡肩较远位置;前期降雨增湿作用造成路堤边坡土体饱和度增大和有效应力降低,地震作用下边坡变形明显,地震后降雨导致路堤边坡失稳启动时间提前且变形破坏更为迅速。

关键词：路基工程路堤边坡离心模型试验数值模拟分析变形破坏地震降雨