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南昌前湖区域黑碳的分布特征与光学特性

环境化学 2024年第3期43卷 999-1009页

作者：高燕黄虹杨心怡王嘉怡邹长伟南昌大学资源与环境学院南昌330031 鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室南昌330031

2020年12月—2021年12月,对南昌市前湖区域大气中黑碳(BC)进行连续观测,研究BC的分布特征与光学特性.结果显示,南昌前湖区域eBC浓度2021年均值为(1.93±1.13)μg·m^(-3),有明显的季节变化,冬季最高(2.10±1.28)μg·m-3,春季最低(1.69... 详细信息

2020年12月—2021年12月,对南昌市前湖区域大气中黑碳(BC)进行连续观测,研究BC的分布特征与光学特性.结果显示,南昌前湖区域eBC浓度2021年均值为(1.93±1.13)μg·m^(-3),有明显的季节变化,冬季最高(2.10±1.28)μg·m-3,春季最低(1.69±1.14)μg·m^(-3);eBC浓度日分布表现为明显的双峰特征,峰值出现在07:00—09:00和22:00—23:***吸收系数、大气消光系数年均值为18.42、137.67 Mm^(-1).eBC与NO_(2)的相关性强于eBC与SO_(2)、CO、O_(3)的相关性,反映区域内BC受机动车尾气影响显著.eBC与风速呈负显著性相关(*P温度>相对湿度,较大的风速更利于BC的扩散稀释.本文研究结果可为区域碳气溶胶的污染防控及其辐射强迫的科学评估提供参考依据和数据支撑.

关键词：黑碳光学性质时空分布特征气象因子

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混凝对附着生物膜的微塑料的去除效能

中国给水排水 2024年第1期40卷 1-7页

作者：项晓方谢显传刘振中南昌大学资源与环境学院鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室江西南昌330031

作为一种新污染物,微塑料进入水体后其表面会逐渐形成生物膜。微塑料携带的污染物及生物膜中潜在的致病菌加重了微塑料的环境危害,且微塑料可能随原水进入水厂影响水质安全,因此对水中附着生物膜的微塑料的去除显得尤为重要。以聚合氯化... 详细信息

作为一种新污染物,微塑料进入水体后其表面会逐渐形成生物膜。微塑料携带的污染物及生物膜中潜在的致病菌加重了微塑料的环境危害,且微塑料可能随原水进入水厂影响水质安全,因此对水中附着生物膜的微塑料的去除显得尤为重要。以聚合氯化铝(PAC)为混凝剂,以微塑料去除率作为评价指标,考察了混凝法对在自然水体中滞留一段时间的聚苯乙烯(PS)微塑料的去除效能。结果表明,当PAC投加量为60 mg/L、pH为7时,对滞留9 d的PS微塑料达到58.4%的最佳去除率。此外,生物量在一定程度上影响微塑料的去除效率。微生物表面所带的负电荷有利于微塑料与混凝剂水解的金属离子结合形成团聚体,从而促进沉淀。Zeta电位表明混凝过程中发生了电荷中和,傅里叶红外光谱表明PS微塑料与混凝剂在混凝过程中形成了新的化学键。研究混凝去除附着生物膜的微塑料的效果及机理对保证供水安全、保障人体健康具有重要的现实意义。

关键词：微塑料混凝生物膜聚苯乙烯

DNDC模型耦合遥感技术的保护性耕作下土壤有机碳模拟

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农业工程学报 2024年第9期40卷 108-118页

作者：刘泓君许昭辉周永馨孙君龄万炜刘忠中国农业大学土地科学与技术学院北京100193 华北耕地保育农业农村部重点实验室北京100193 南昌大学资源与环境学院鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室南昌330031

不同耕作措施会改变土壤有机碳储量,影响农田生态系统的碳收支。揭示自实行保护性耕作以来农田土壤有机碳的响应规律,对增加土壤碳库具有重要意义。该研究基于遥感反演技术耦合DNDC(denitrification-decomposition)模型,从县域和栅格尺... 详细信息

不同耕作措施会改变土壤有机碳储量,影响农田生态系统的碳收支。揭示自实行保护性耕作以来农田土壤有机碳的响应规律,对增加土壤碳库具有重要意义。该研究基于遥感反演技术耦合DNDC(denitrification-decomposition)模型,从县域和栅格尺度,精细刻画保护性耕作下2000-2020年吉林省土壤有机碳密度(soil organic carbon density,SOCD)的空间分布格局,并模拟不同秸秆还田情景下SOCD增长潜力。结果表明:1)20 a间土壤有机碳储量由6.08×10^(8)t增加到1.22×10^(9)t,增量主要与耕地面积扩大相关。县域尺度SOCD在4.46~98.09 t/hm^(2),栅格尺度SOCD在3.34~139.2 t/hm^(2),呈现中高北低的格局。2)保护性耕作对表层土的影响更大,0~10 cm土层的SOCD增长率最高达4.4%,>10~20 cm土层增长率最高为0.09%。3)吉林西南及中部具有巨大的SOCD增长潜力,达0.24~0.57 t/hm^(2)。研究结果可为保护性耕作政策制定提供科学参考。

关键词：秸秆遥感碳 DNDC模型情景模拟有机碳密度吉林省

江西小流域范围稻田土壤真菌群落分布特征及其影响因素

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农业环境科学学报 2024年

作者：郭雨婷刘亚军吴永明段亦鹏何石福邓涛李荣富南昌航空大学环境与化学工程学院江西省科学院微生物研究所南昌大学资源与环境学院鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室

为探究江西小流域范围内稻田土壤真菌群落的分布特征及其影响因素，以江西省万年县典型区域稻田为研究对象。基于ITS高通量测序手段解析真菌群落特征，结合土壤营养元素和重金属等理化性质分析土壤环境因子对真菌群落结构的影响。结果... 详细信息

为探究江西小流域范围内稻田土壤真菌群落的分布特征及其影响因素，以江西省万年县典型区域稻田为研究对象。基于ITS高通量测序手段解析真菌群落特征，结合土壤营养元素和重金属等理化性质分析土壤环境因子对真菌群落结构的影响。结果表明：江西小流域范围内土壤理化性质接近，仅水解氮和重金属Cu、Hg、As变异系数较大，同时部分点位存在Cd和Cu富集情况。真菌群落组成具有一定的空间异质性，其中裴梅西作为古稻产区真菌群落表现出最高的担子菌门（12.35%）和Talaromyces菌属（9.49%），而珠田北、上坊东区域真菌群落表现出更低丰度的子囊菌门（42.57%、49.77%）和更高丰度的被孢霉门（36.78%、23.51%）。土壤真菌群落的分布特征受地理距离的影响较小，主要受土壤理化（水分、pH、阳离子交换量、总磷、速效钾）和重金属元素（Cd、As）的影响。研究表明，江西小流域范围内稻田土壤的理化性质变异性较小，除了土壤营养状况，Cd、As等重金属元素也是影响稻田土壤真菌群落的关键环境因子，未来稻田耕作不仅要关注土壤肥力状况，还应关注周边矿山开采对农田生态系统的潜在影响。

关键词：小流域稻田土壤理化性质重金属真菌群落

ZIF-8@TiO_(2)复合材料的制备及光催化性能

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材料导报 2024年第16期38卷 29-34页

作者：涂盛辉钟荣福张超刘桉如吴文彬杜军南昌大学化学化工学院南昌330031 鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室南昌330031

本研究采用水热法制备了一种新型的高效光催化微米复合材料ZIF-8@TiO_(2),并比较了ZIF-8、TiO_(2)纳米球和ZIF-8@TiO_(2)光催化降解罗丹明B的能力。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、X射线光电子能谱(XPS)仪、紫外-可见漫反... 详细信息

本研究采用水热法制备了一种新型的高效光催化微米复合材料ZIF-8@TiO_(2),并比较了ZIF-8、TiO_(2)纳米球和ZIF-8@TiO_(2)光催化降解罗丹明B的能力。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、X射线光电子能谱(XPS)仪、紫外-可见漫反射光谱(DRS)仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪和比表面积测量(BET)仪对合成的材料进行了表征。结果表明,TiO_(2)纳米球在ZIF-8表面均匀生长,ZIF-8和TiO_(2)通过化学键连接在一起。ZIF-8和TiO_(2)的协同作用大大增强了复合光催化剂的催化能力。其中ZIF-8@TiO_(2)复合材料的ZIF-8为电荷分离器中光生电子转移提供了一种新的方式,以降低电荷复合率。由于该混合物结合了ZIF-8和TiO_(2)的优点,ZIF-8@TiO_(2)显示出优异的光催化降解罗丹明B的能力。同时讨论了复合光催化剂可能的光催化机理。

关键词：水热法 ZIF-8@TiO_(2) 光催化罗丹明B

基于SPADE算法的梯级水库群联合防洪优化调度

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南水北调与水利科技（中英文） 2024年第4期22卷 651-660页

作者：何中政辛秀钰魏博文尹恒徐富刚邓欢南昌大学工程建设学院南昌330031 南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室南昌330031

针对梯级水库群联合防洪优化调度问题,提出一种基于自适应成功历史策略的改进差分进化算法(strategy and parameter adaptive differential evolution,SPADE)。该算法通过自适应成功历史差分策略来提升随机搜索效率,通过精英种群保守策... 详细信息

针对梯级水库群联合防洪优化调度问题,提出一种基于自适应成功历史策略的改进差分进化算法(strategy and parameter adaptive differential evolution,SPADE)。该算法通过自适应成功历史差分策略来提升随机搜索效率,通过精英种群保守策略提升局部收敛速度及全局探索能力。据此开展包含10个测试函数的数值实验和赣江中游梯级水库群联合防洪优化调度实例,用于检验所提出的算法应用效果。结果表明:在数值实验中,SPADE算法收敛结果的最优值、平均值、标准差和成功次数评价指标整体优于SHADE、自适应差分进化算法(self-adaptive differential evolution,SADE)、遗传算法(genetic algorithm,GA)、粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)、人工蜂群算法(artificial bee colony,ABC);在梯级水库群联合防洪优化调度实例应用中,通过对1964单峰和1973多峰型历史洪水过程进行分析,发现SPADE算法结果在削峰率指标上明显优于SADE、GA、PSO算法,且相比SHADE在两次历史洪水条件下的削峰率指标结果分别提升0.9%、3.4%。实验结果充分验证所提SPADE算法的优越性,可作为梯级水库群联合优化调度问题的有效求解工具。

关键词：防洪调度梯级水库群差分进化算法成功历史差分策略精英种群

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含苯酚油墨废水处理工程实例

中国给水排水 2024年第14期40卷 126-130页

作者：胡光明朱乐辉南昌大学资源环境与化工学院鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室江西南昌330031

江西某油墨生产企业采用活性炭吸附+Fenton氧化+混凝沉淀+三效蒸发对含苯酚废水进行预处理,对COD、色度、含盐量以及苯酚的去除率分别为72.48%、98.40%、99.00%、98.04%。之后采用UBF+A/O+接触氧化的组合工艺进一步处理混合废水,对COD、... 详细信息

江西某油墨生产企业采用活性炭吸附+Fenton氧化+混凝沉淀+三效蒸发对含苯酚废水进行预处理,对COD、色度、含盐量以及苯酚的去除率分别为72.48%、98.40%、99.00%、98.04%。之后采用UBF+A/O+接触氧化的组合工艺进一步处理混合废水,对COD、NH_(3)-N以及苯酚的去除率分别为98.24%、92.55%、98.60%,出水水质满足《油墨工业水污染物排放标准》(GB 25463-2010)中新建企业水污染物排放浓度限值要求。

关键词：苯酚油墨生产废水活性炭 Fenton氧化 UBF工艺 A/O工艺接触氧化

基于服务流视角的长江经济带水供给服务供需匹配特征及驱动机制

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环境科学 2024年

作者：黄云刘静郑博福何刘洁吴叔阳张吉洪梁涵吴之见朱锦奇万炜南昌大学资源与环境学院南昌大学江西生态文明研究院流域碳中和教育部工程研究中心鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室南昌大学工程建设学院

水供给服务是人类生存和发展的基础，掌握水资源的动态平衡对区域水资源管理和高质量发展有重要意义。以长江经济带为研究区域，基于InVEST模型和社会经济发展视角定量评估大流域尺度下的水供给服务供给量和需求量；采用ESDR和Z-score... 详细信息

水供给服务是人类生存和发展的基础，掌握水资源的动态平衡对区域水资源管理和高质量发展有重要意义。以长江经济带为研究区域，基于InVEST模型和社会经济发展视角定量评估大流域尺度下的水供给服务供给量和需求量；采用ESDR和Z-score指数揭示水供给服务空间匹配关系，结合D8流向法和深度优先搜索算法构建水供给服务流模型；依据热点分析和服务流空间格局将研究区划分为供给区、连接区和需求区，并从自然-社会系统探究影响各区水供给服务供需匹配关系的影响因素。结果表明：①长江经济带水供给量从2000年的9100亿m3增加至2020年的10300亿m3，需求量先上升后下降。②水供给服务ESDR从0.17升至0.24，赤字范围持续收缩；供需空间关系以HL型空间错配集群为主，HL型和LH型空间错配集群转移至HH型和LL型空间匹配集群。③长江经济带水供给服务流以水系河网为主要流动路径，2000、2005和2010年流量负值比重分别为1.2%、1.7%和3.7%，2015年和2020年分别为2.2%和1.3%，负值比例先上升后下降。④影响供给区供需匹配关系的主导因素是降水（q = 0.44），连接区影响因子的贡献度均较低，影响需求区的主导因素是建设用地占比（q = 0.29）。供给区和连接区中降水和其他影响因子交互作用较强，而需求区社会经济类因子之间交互作用显著增强。研究结果可为长江经济带水资源的管理与流域生态补偿机制提供科学参考。

关键词：水供给服务供需匹配关系服务流驱动机制长江经济带

中性条件Fe/Cu-MCM-41光催化活化H_(2)O_(2)/PDS的构-效关系

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环境化学 2024年第6期43卷 2036-2046页

作者：张传波熊志超邓佩刘力章冯斐邵莉陈建新南昌大学资源与环境学院南昌330031 南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室南昌330031 江西省生态环境科学研究与规划院南昌330077

本文在室温下制备了Fe-MCM-41和Cu-MCM-41,利用XRD、BET、SEM和TEM等手段对催化剂进行了表征.选取金橙Ⅱ为探针分子、H_(2)O_(2)和PDS作为氧化剂,构建了多相光催化氧化体系,研究中性条件下Fe-MCM-41和Cu-MCM-41光催化活化H_(2)O_(2)和PD... 详细信息

本文在室温下制备了Fe-MCM-41和Cu-MCM-41,利用XRD、BET、SEM和TEM等手段对催化剂进行了表征.选取金橙Ⅱ为探针分子、H_(2)O_(2)和PDS作为氧化剂,构建了多相光催化氧化体系,研究中性条件下Fe-MCM-41和Cu-MCM-41光催化活化H_(2)O_(2)和PDS的构-效关系.结果表明,Fe-MCM-41为同晶替换型催化剂,Cu-MCM-41为同晶替换和CuO孤岛共存型催化剂.中性条件下,H_(2)O_(2)受空间位阻和电性排斥影响小,能被Fe-MCM-41孔道内外铁离子高效光催化产生·OH,但难以被Cu-MCM-41中同晶替换和孤岛的铜离子高效光催化;PDS由于受到空间位阻和电性排斥的影响,难以进入Fe-MCM-41和Cu-MCM-41孔道之中,但Cu-MCM-41表面和孤岛上的铜离子能高效光催化PDS产生^(1)O_(2)和SO_(4)^(−·)·UV+H_(2)O_(2)体系中加入Fe-MCM-41,金橙Ⅱ的脱色速率提升了52.9%,反应180 min时体系矿化率从43%提高到了57%;UV+PDS体系中加入Cu-MCM-41,金橙Ⅱ的脱色速率提升了38.7%,反应180 min时体系矿化率从48%提高到了76%.本研究为介孔分子筛光催化剂的开发利用提供理论依据.

关键词： MCM-41 过氧化氢过二硫酸盐光催化活化构-效关系