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长江入海热通量及其生态效应

北京大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 682-690页

作者：尹航杨善卿梁恩航李斌教育部水沙科学重点实验室北京大学环境科学与工程学院环境工程系北京100871

通过对陆地卫星Landsat 5,7,8长时间序列遥感影像资料的提取和分析,采用实用单通道算法反演1997—2016年长江入海口逐月的长序列水温数据集,同时基于全球径流数据,核算同期长江河口处的多年月均热通量,分析其时空变化规律及对气候变化... 详细信息

通过对陆地卫星Landsat 5,7,8长时间序列遥感影像资料的提取和分析,采用实用单通道算法反演1997—2016年长江入海口逐月的长序列水温数据集,同时基于全球径流数据,核算同期长江河口处的多年月均热通量,分析其时空变化规律及对气候变化和人类热排放的响应特征。在此基础上,结合全球海洋表面温度数据和哥白尼全球海洋颜色与生物–地球–化学数据集,探究长江入海热通量变化对近海水温和近海生态环境的影响。结果表明,长江河口热通量总值为77.5EJ/年,热通量的季节性变化明显,对近海的热作用以输“热”为主,显著强于其他典型大河系统,预计年均向近海输入6.1EJ的热量,增温效应明显。相较海岸带,长江口对近海水域温度的影响程度更大,影响的空间范围更远。可将近海水温的空间影响划分为两个梯度,即温度下降的河流强作用带(0~40km)以及温度上升的海洋强作用带(40km以上)。1997-2016年间,长江口的近海水域温度整体上呈现先增后减的变化规律。进一步的分析表明,长江河口热通量的变化对近海水温产生深刻影响(R^(2)=0.7495),同时与近海初级生产力密切相关(R^(2)=0.9651),说明长江对近海的热输入是调控近海热环境和生态环境的重要因素。

关键词：长江口热通量环境遥感近海生态环境

基于单原子铁催化剂的过一硫酸盐高级氧化过程: 配位结构和活性组分

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 15-37页

作者：程成任伟张晖段晓光王少彬武汉大学资源与环境科学学院环境科学与工程系湖北武汉430079 阿德莱德大学化学工程学院澳大利亚南澳阿德莱德

随着全球工业化的迅速发展,大量有毒污染物不断排入水体中,对水生态系统和人类健康构成了严重威胁.为应对这一挑战,人们发展高级氧化技术,其通过产生活性自由基,能够氧化并矿化有毒污染物.其中,利用非均相催化剂活化的过一硫酸盐高级氧... 详细信息

随着全球工业化的迅速发展,大量有毒污染物不断排入水体中,对水生态系统和人类健康构成了严重威胁.为应对这一挑战,人们发展高级氧化技术,其通过产生活性自由基,能够氧化并矿化有毒污染物.其中,利用非均相催化剂活化的过一硫酸盐高级氧化过程可产生多种非自由基活性物种,如单线态氧、催化剂-过硫酸盐复合体和高价态金属,这些物种具有选择性氧化特定污染物的能力.为了实现对污染物的精准处理,需要合理设计与调控非均相催化剂的结构,以选择性地产生自由基/非自由基物种.单原子催化剂具有较高的原子利用效率和明确可调控的活性位点结构,可高效且选择性活化过一硫酸盐,并产生多种活性组分.然而,由于活性组分多元的生成路径及其之间复杂的相互作用,目前对于单原子催化剂在过一硫酸盐活化过程中的结构-活性/选择性关系尚未得到深入揭示.因此,本研究旨在通过深入探究单原子催化剂的结构与性能关系,为优化催化剂设计、提升污染物处理效率提供科学依据.本文围绕最具代表性的单原子铁系催化剂,系统分析并总结了在过一硫酸盐高级氧化过程中的结构-活性/选择性关系.首先,简要介绍了单原子铁催化剂的制备方法和表征手段,以及活性位点结构的生成过程.然后,深入分析了单原子铁催化剂活化过一硫酸盐过程的研究进展和反应特性.从理论与实验角度,详细阐述了过一硫酸盐活化过程中活性物种产生的反应原理.具体来说,探讨了自由基、单线态氧、催化剂-过硫酸盐复合体和高价铁组分在不同单原子铁位点上的生成机理及鉴别方法.进一步地,分析了单原子铁催化剂活性位点的几何结构和电子结构性质对活性物种产生的影响,总结了调控活性位点的有效手段.在此基础上,建立单原子铁催化剂结构与产生活性组分之间的结构-活性/选择性关系,以期为非均相过一硫酸盐活化剂的设计提供理论指导.最后,本文还指出了基于单原子催化剂的过一硫酸盐高级氧化过程所面临的挑战,并展望了未来的发展方向.未来,应进一步发展原位/工况条件下的表征技术,以精准捕捉活化过程中活性位点的结构演变和关键反应中间体的生成,从而更深入地揭示反应机理;此外,设计具有双金属位点的催化剂,可优化多步骤反应中不同反应中间体的吸附与电荷转移过程,实现协同催化效果.本文期望为深入理解过一硫酸盐高级氧化技术的反应机理和开发高效选择性的单原子环境催化剂提供有益借鉴.

关键词：过一硫酸盐活化单原子铁催化剂自由基非自由基水处理环境修复

核壳型Ce-OMS-2@CeO催化剂的构建及其低温抗硫抗水SCR脱硝研究

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燃料化学学报(中英文) 2024年

作者：戴歌彧彭月旺宇超吕碧洪吴孝敏荆国华华侨大学化工学院环境科学与工程系

针对非电行业的氮氧化物（NOx）的脱除，开发高效的低温抗硫抗水选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂是一个挑战。本研究成功制备了核壳型和负载型的Ce-OMS-2复合物（Ce-OMS-2@CeO2和CeO2/Ce-OMS-2），并对其结构和性能进行了表征和测试。... 详细信息

针对非电行业的氮氧化物（NOx）的脱除，开发高效的低温抗硫抗水选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂是一个挑战。本研究成功制备了核壳型和负载型的Ce-OMS-2复合物（Ce-OMS-2@CeO2和CeO2/Ce-OMS-2），并对其结构和性能进行了表征和测试。结果表明，核壳型Ce-OMS-2@CeO2材料由于其介孔结构的保持能够明显提升反应气体NO的传质和吸附，提升脱硝效率。同时，核壳型Ce-OMS-2@CeO2催化剂显著降低了硫酸氢铵（ABS）的分解温度，使得催化剂表面活性组分不易被ABS沉积覆盖，从而维持Ce-OMS-2@CeO2高效的抗硫抗水脱硝性能。因此，核壳型Ce-OMS-2@CeO2催化剂表现出优异的SCR脱硝性能和抗硫抗水性能（在无SO2下，100～200℃区间内NO转化率为～100%；在有SO2下，NO转化率≥～80%可维持在4 h以上）。本研究工作为开发高效稳定的Mn基低温SCR脱硝催化剂提供了一种有效策略。

关键词：低温脱硝核壳型Ce-OMS-2@CeO 抗硫抗水硫酸氢铵

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大气中黑碳的暴露及人体健康效应研究进展

科学通报 2024年第6期69卷 703-716页

作者：董千里孟鑫宫继成朱彤北京大学环境科学与工程学院北京100871

空气污染暴露是人类早亡的重要风险因素,黑碳作为大气颗粒污染物的重要组分,因具有显著的健康影响受到广泛关注.我国大气中黑碳污染情况较为严重,人为源黑碳排放总量和暴露水平全球最高.最新研究表明,黑碳因其特有的物化属性可能具有比... 详细信息

空气污染暴露是人类早亡的重要风险因素,黑碳作为大气颗粒污染物的重要组分,因具有显著的健康影响受到广泛关注.我国大气中黑碳污染情况较为严重,人为源黑碳排放总量和暴露水平全球最高.最新研究表明,黑碳因其特有的物化属性可能具有比细颗粒物更大的健康影响.为加强对黑碳健康效应的认识,本文从流行病学研究的方法、暴露评估、健康结局等角度介绍国内外最新的研究进展,重点关注黑碳对呼吸系统、心血管系统和神经系统的影响.与黑碳相关的健康危害包括但不限于肺功能下降、呼吸系统炎症、血压升高、动脉粥样硬化、认知和视觉功能下降等多种问题.最新研究发现黑碳在妊娠期间的暴露可能对母体和后代造成特殊的健康危害.虽然已有的流行病学研究采取了丰富的方法并得到了相对一致的结论,关于黑碳的健康效应仍有很大不确定性.我们建议对大气中黑碳浓度开展常规的监测工作,为更全面和深入研究黑碳的健康效应和制定控制政策提供必要的证据.

关键词：黑碳暴露评价流行病学环境健康空气污染

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纳米银及不同形态银化合物对氨氧化细菌Nitrosomonas europaea的胁迫效应

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南京农业大学学报 2024年

作者：王鑫凤黄亚惠唐珠杨新萍南京农业大学资源与环境学院环境科学与工程系

[目的]本文旨在探究纳米银(AgNPs)及不同形态银化合物对氨氧化细菌Nitrosomonas europaea的抑制效应，并揭示其对N. europaea的胁迫机制，为评估AgNPs及其在环境中转化形成的银化合物的生态风险提供基础数据。[方法]分别将AgNPs和不同... 详细信息

[目的]本文旨在探究纳米银(AgNPs)及不同形态银化合物对氨氧化细菌Nitrosomonas europaea的抑制效应，并揭示其对N. europaea的胁迫机制，为评估AgNPs及其在环境中转化形成的银化合物的生态风险提供基础数据。[方法]分别将AgNPs和不同形态的银化合物加入N. europaea培养液，培养12 h后收集菌体，扫描电镜观察细胞形态，检测菌体中丙二醛(malondialdehyde，MDA)、乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase，LDH)、活性氧(reactive oxygen species，ROS)以及还原型谷胱甘肽(glutathione，GSH)含量，紫外分光光度法和邻苯三酚法测定抗氧化酶，即过氧化氢酶(catalase，CAT)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)活性。[结果]扫描电镜图像显示，在AgNPs和Ag+、Ag2O、Ag2SO4、Ag2CO3、AgCl各自对应的EC80胁迫下，N. europaea细胞形态呈现不同程度的损伤，84.4 μg·L-1AgNPs和10.11 μg·L-1Ag2SO4胁迫下的N. europaea细胞受损明显，而203.37 μg·L-1Ag2CO3处理下的N. europaea细胞形态几乎无影响；但在AgNPs和不同形态银化合物胁迫下，N. europaea胞内MDA和LDH含量与不添加任何处理的对照组(CK)相比仅轻微上升，菌株细胞膜没有渗漏；与CK相比，各处理组在EC80胁迫下，N. europaea胞内ROS水平均出现显著(P环境中可能转化形成的Ag+、Ag2O、Ag2SO4、Ag2CO3、AgCl等形态均可导致N. europaea出现氧化应激现象，评估AgNPs对污水生物处理系统的环境风险应该考虑其在污水中不同赋存形态带来的胁迫效应。

关键词：纳米银银化合物氨氧化细菌氧化应激膜损伤

激光对宽能域碳离子在双组份等离子体中阻止本领的影响

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强激光与粒子束 2024年第3期36卷 100-105页

作者：伊合王桂秋王时萱高鑫刘大军大连海事大学理学院辽宁大连116026 大连海事大学环境科学与工程学院辽宁大连116026

在线性化伏拉索夫-泊松模型基础上研究了激光辐照下碳离子在双组份等离子体中的阻止本领,重点讨论了不同激光振幅、激光频率、激光角度、等离子体密度和等离子体电子温度对阻止本领的影响。研究结果表明,在全域范围内,激光对阻止本领的... 详细信息

在线性化伏拉索夫-泊松模型基础上研究了激光辐照下碳离子在双组份等离子体中的阻止本领,重点讨论了不同激光振幅、激光频率、激光角度、等离子体密度和等离子体电子温度对阻止本领的影响。研究结果表明,在全域范围内,激光对阻止本领的影响都非常明显。在低能区域(入射速度为等离子体电子热速度的0~0.1倍),碳离子的阻止本领主要来自于等离子体中离子的贡献,特别是在入射速度约为等离子体离子热速度时,阻止本领出现了第一个峰值;在中高能区域(入射速度大于0.1倍的等离子体电子热速度),碳离子的能量损失主要来自于等离子体中电子的贡献,特别是在入射速度约为等离子体电子热速度的1.5倍时,阻止本领出现了第二个峰值。碳离子在等离子体中阻止本领的这种双峰结构体现了不同能量区域等离子体中离子和电子对阻止本领的贡献。另一方面,激光强度或激光频率的增加削弱了阻止本领,阻止本领会随着等离子体密度的增加或电子温度的降低而增强,特别是由于离子引起的低能峰与电子引起的高能峰相比阻止本领的增强更明显。

关键词：离子双组份等离子体阻止本领激光

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室内微风扰动下墙面霉斑表面扩散范围研究

中国环境科学 2024年第6期44卷 3091-3099页

作者：陈禹竹杨自力吴杰屈诚汪先钰刘雪琳张钧翔东华大学环境科学与工程学院上海201620

为明确室内微风气流扰动下,发霉墙壁霉菌污染物的表面扩散范围大小与变化规律,基于模拟试验法设计了发霉建材霉菌释放实验台,以室内墙面最常见的抹灰石膏类建材为对象,探究了在室内常见气流条件变化范围内,即不同气流速度(0.2~1.0m/s)... 详细信息

为明确室内微风气流扰动下,发霉墙壁霉菌污染物的表面扩散范围大小与变化规律,基于模拟试验法设计了发霉建材霉菌释放实验台,以室内墙面最常见的抹灰石膏类建材为对象,探究了在室内常见气流条件变化范围内,即不同气流速度(0.2~1.0m/s)、气流角度(0°~90°)､温度(18~30℃)､相对湿度(35%~75%),发霉墙壁表面霉斑的表面扩散范围与规律.结果表明:即使受室内气流的短时(10min)扰动,墙壁表面霉斑也具有较强的污染扩散性,其扩散范围可达原始霉斑自身直径的29倍,扩散区被严重污染,其霉菌浓度可达10CFU/cm^(2).霉斑表面扩散范围随气流相对湿度的降低、风速的增加、气流与墙壁夹角的降低而显著增大,但受气流温度的影响微弱.层次分析结果显示,各微风气流条件对霉斑扩散范围的影响权重排序为:气流速度(38.65%)>相对湿度(30.70%)>气流角度(30.65%),温度对霉菌污染物释放无影响.研究结果可为减缓室内霉斑的扩张性污染提供参考.

关键词：霉菌污染建筑环境室内墙面气流工况

基于纸基微流控的荧光技术在环境检测中的应用

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 446-453页

作者：李卓孟爽杨圆圆同济大学环境科学与工程学院上海200092

微流控纸基分析器件(microfluidic paper-based analysisdevice,μ-PADs)凭借成本低廉、绿色环保的优点,在环境检测与分析化学等领域得到广泛的关注。基于纸基微流控的荧光检测技术灵敏度高、易于操作,在现场快速检测方面具有独特的优势... 详细信息

微流控纸基分析器件(microfluidic paper-based analysisdevice,μ-PADs)凭借成本低廉、绿色环保的优点,在环境检测与分析化学等领域得到广泛的关注。基于纸基微流控的荧光检测技术灵敏度高、易于操作,在现场快速检测方面具有独特的优势,近年来国内外研究者在这一领域的探索日益深入。介绍了μ-PADs的制作方法,探讨了荧光传导机制,并对基于μ-PADs的荧光检测技术在环境污染物检测的研究现状和应用潜力进行了分析总结,同时对其未来发展方向进行了展望。

关键词：传感器纸基微流控技术荧光检测环境污染物

好氧颗粒污泥中硫酸化多糖的生成、提取及表征

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中国环境科学 2024年第6期44卷 3160-3166页

作者：魏子涵卢毅鹏高品东华大学环境科学与工程学院上海201620

以厌氧颗粒污泥作为接种污泥,在序批式活性污泥反应器(SBR)中驯化培养好氧颗粒污泥,通过好氧颗粒污泥胞外聚合物(EPS)提取和硫酸化多糖纯化方法的优化,探究好氧颗粒污泥SBR反应器中硫酸化多糖的生成变化.结果表明,好氧颗粒污泥SBR反应... 详细信息

以厌氧颗粒污泥作为接种污泥,在序批式活性污泥反应器(SBR)中驯化培养好氧颗粒污泥,通过好氧颗粒污泥胞外聚合物(EPS)提取和硫酸化多糖纯化方法的优化,探究好氧颗粒污泥SBR反应器中硫酸化多糖的生成变化.结果表明,好氧颗粒污泥SBR反应器运行效果稳定,对污水COD、NH_(4)^(+)-N、TN和TP的去除效果分别可达90%、97%、70%和93%以上.采用超声、水浴和碱处理的组合方法可有效地提取好氧颗粒污泥EPS和硫酸化多糖,经脱蛋白纯化后,硫酸化多糖可达56.6mg/g EPS,约为接种厌氧颗粒污泥中硫酸化多糖含量的1.4倍,表明好氧颗粒污泥有助于生成硫酸化多糖,为污水污泥有机质的高值转化和资源化提供了一种有效途径.

关键词：好氧颗粒污泥硫酸化多糖胞外聚合物污水资源化