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改性磷石膏对污泥重金属迁移变化的影响机制

中国环境科学 2024年第9期44卷 5063-5076页

作者：戴取秀胡瑶马丽萍杨杰郭致蓥敖冉杨稔郑大龙谢龙贵昆明理工大学环境科学与工程学院云南昆明650500 红河学院生物与农业科学学院云南红河661199 贵州民族大学生态环境工程学院贵州贵阳550025 红河州生态环境要素保障服务中心云南红河654400 淄博职业学院山东淄博255300

利用马铃薯渣和磷石膏的混合固废渣制备双改性材料(D-MPR),将其用于处理污泥重金属.研究双改性材料制备条件,材料对污泥Zeta电位、胞外聚合物(EPS)及重金属迁移的影响;重点分析处理后污泥中重金属的生态风险,并构建重金属迁移模型.实验... 详细信息

利用马铃薯渣和磷石膏的混合固废渣制备双改性材料(D-MPR),将其用于处理污泥重金属.研究双改性材料制备条件,材料对污泥Zeta电位、胞外聚合物(EPS)及重金属迁移的影响;重点分析处理后污泥中重金属的生态风险,并构建重金属迁移模型.实验结果表明:固废渣(PR)在碱化温度50℃,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)用量为2%PR(PR质量),醚化温度50℃的条件下,进行3h醚化改性;后再添加1%PR的过硫酸铵,80%PR的丙烯酰胺(AM),并在50℃下反应3h进行接枝改性,可制备得到D-MPR.将D-MPR以占污泥干固体(DS)量12‰的比例投入污泥中处理其中重金属,发现与原污泥相比,约42.43%的非稳态Cd,60.42%的非稳态Cr,53.10%的非稳态Cu,67.58%的非稳态Pb,55.21%的非稳态Zn,34.23%的非稳态Ni和74.68%的非稳态As被固定到污泥泥饼当中,污泥泥饼中重金属的迁移风险和潜在生态风险系数均明显降低.此外,该研究还发现了非稳态重金属转化率随LB-EPS以及TB-EPS含量的增加而减小,随Zeta电位的升高而升高,并以此建立了非稳态重金属的转化模型.

关键词：污泥重金属磷石膏马铃薯渣污泥处理剂

饮水系统中抗生素抗性基因赋存特征及健康风险评估

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 788-795页

作者：代朝猛万罗超游学极赖小莹刘曙光张亚雷同济大学土木工程学院上海200092 天津大学管理与经济学部天津300072 同济大学环境科学与工程学院上海200092

近几年抗生素抗性基因(ARGs)作为一种新型污染物在世界各地的水体、土壤中被频繁检出,其在环境中大量扩散和增殖十分容易导致微生物获得抗生素抗性,对人体健康产生潜在威胁。结合国内外文献报道数据,介绍了ARGs在城市饮水系统中污染现状... 详细信息

近几年抗生素抗性基因(ARGs)作为一种新型污染物在世界各地的水体、土壤中被频繁检出,其在环境中大量扩散和增殖十分容易导致微生物获得抗生素抗性,对人体健康产生潜在威胁。结合国内外文献报道数据,介绍了ARGs在城市饮水系统中污染现状,描述了其赋存特征,发现在国内外城市饮水系统中ARGs的数量不容小觑,数量最高可达1.38×105 copies·ml-1。其次对城市饮水系统中常用工艺对ARGs的赋存与传播影响因素进行了总结,发现城市常用水处理工艺对ARGs的灭杀效果差,甚至对其富集和繁殖往往起着促进作用;在不同的环境影响因素中,微生物群落结构是影响ARGs的主要驱动力,其次是重金属。最后提出ARGs对人体可能造成的健康威胁以及现有健康风险评估方法的局限性,并对未来ARGs的研究进行了展望。

关键词：抗生素抗性基因(ARGs) 饮水系统赋存特征影响因素健康风险

土壤水分及其垂直分布对内蒙古草原冰草和冷蒿竞争的影响

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生态学报 2024年第6期44卷 2495-2503页

作者：孔茹洁卫洁陈清赵英冯星星天津师范大学天津市水资源与水环境重点实验室天津300387 天津师范大学地理与环境科学学院天津300387 鲁东大学资源与环境工程学院烟台264025

内蒙古退化冷蒿草原围封恢复演替3—4年,植物群落更替出现半灌木冷蒿(Artemisia frigida)向禾草冰草(Agropyron cristatum)群落突然转变的现象,这对内蒙古草原植被恢复具有积极的作用,但目前关于冰草-冷蒿演替和竞争机制的研究鲜见报道... 详细信息

内蒙古退化冷蒿草原围封恢复演替3—4年,植物群落更替出现半灌木冷蒿(Artemisia frigida)向禾草冰草(Agropyron cristatum)群落突然转变的现象,这对内蒙古草原植被恢复具有积极的作用,但目前关于冰草-冷蒿演替和竞争机制的研究鲜见报道。水分作为草原植被生长的主要限制因子,是影响群落演替的重要因素。气候干旱和过度放牧导致草原土壤水分垂直分布发生明显变化。由于冰草和冷蒿的根系分布深浅不同,土壤水分垂直变化可能会影响冰草-冷蒿的竞争。为探讨土壤水分及其垂直分布对冰草和冷蒿竞争的影响,本盆栽试验设置冰草、冷蒿单种以及混种处理,并进行不同土壤深度(0—30cm,30—60cm)的水分处理(上干下湿、上湿下干、上干下干),结果表明:(1)与冷蒿相比,冰草受土壤水分变化影响显著,相对于上干下干处理,冰草在湿润(上干下湿或者上湿下干)处理的地上、地下生物量均显著增加,而冷蒿没有显著变化;(2)上干下湿和上湿下干处理间,冰草、冷蒿的地上、地下总生物量和根长差异均不显著;(3)不同水分处理,冰草和冷蒿的根系均可分布在30—60cm土壤中,且土壤30—60cm层冰草单种的根生物量和根长显著高于冷蒿单种;(4)相对竞争强度和竞争攻击力系数表明:湿润处理冰草的竞争力大于冷蒿;上干下干处理冷蒿的竞争力大于冰草。土壤水分变化引起冰草、冷蒿的明显竞争,上湿下干与上干下湿处理间冰草与冷蒿竞争力差异不显著。由于冰草和冷蒿均为多年生物种,冰草-冷蒿的竞争实验仍需在今后的研究中反复地验证。

关键词：冰草冷蒿水分竞争

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基于中空纤维的灌流培养细胞截留技术的研究

膜科学与技术 2024年第3期44卷 185-192页

作者：徐聪贾辉秦卿雯韩永良白静娜李雯安子韩王捷天津工业大学环境科学与工程学院天津300387 河南工业大学环境工程学院郑州450001 天津汉晴环保科技有限公司天津300401 自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所天津300192

近年来由于生物制药行业对于蛋白产品需求的日益增加,连续型细胞培养工艺的灌流培养模式越来越受到重视.为了维持生物反应器中较高的细胞数量和生产力,收获纯度较高的蛋白产品,需要一种良好的分离装置来保留生物反应器中的细胞.本文在... 详细信息

近年来由于生物制药行业对于蛋白产品需求的日益增加,连续型细胞培养工艺的灌流培养模式越来越受到重视.为了维持生物反应器中较高的细胞数量和生产力,收获纯度较高的蛋白产品,需要一种良好的分离装置来保留生物反应器中的细胞.本文在比较不同类型的细胞截留技术的基础上,总结了中空纤维过滤技术操作条件温和、通量大、过滤精度高且应用广泛的优势.为了缓解中空纤维过滤过程中存在的膜污染问题,延长膜组件寿命,本文还分析了灌流培养常用的中空纤维膜材质、孔径大小、组件内径、长度及填充密度等设计因素,讨论了不同的切向流过滤操作参数对膜组件的影响,以期为灌流培养工艺领域中细胞分离用中空纤维膜组件的设计与优化提供理论依据.

关键词：灌流培养中空纤维膜组件细胞截留切向流过滤组件优化

不同类型催化剂热催化合成生物质基乙酰丙酸甲酯研究进展

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低碳化学与化工 2024年

作者：周海洋陶姣李伟吕学斌张蕊熊健西藏大学生态环境学院天津城建大学环境与市政工程学院

乙酰丙酸甲酯是一种重要的化工产品，在替代燃料、医疗药物和溶剂等领域具有广阔的应用前景。详细分析了乙酰丙酸甲酯的4种制备方法，其中生物质直接催化醇解法更具发展潜力。基于生物质直接催化醇解法及其催化剂类型，综述了近年来国... 详细信息

乙酰丙酸甲酯是一种重要的化工产品，在替代燃料、医疗药物和溶剂等领域具有广阔的应用前景。详细分析了乙酰丙酸甲酯的4种制备方法，其中生物质直接催化醇解法更具发展潜力。基于生物质直接催化醇解法及其催化剂类型，综述了近年来国内外制备生物质基乙酰丙酸甲酯的研究现状和趋势，总结了优化反应条件及性能，分析了各催化剂应用特点。最后，指出了制备生物质基乙酰丙酸甲酯的现存问题，并对其未来研究进行了展望：注重研究生物质醇解机理、应用非粮型生物质和开发易工业化的绿色催化剂。

关键词：乙酰丙酸甲酯生物质催化醇解酸性催化剂

WO/BiOBr复合材料对磷酸氯喹的光催化降解

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环境化学 2024年

作者：马同宇张雪郭盛祺天津生态城水务投资建设有限公司柳州工学院食品与化学工程学院河北工业大学能源与环境工程学院

水中有机污染物的持久性积累对人类用水安全造成威胁，用常规的方法很难降解，其中磷酸氯喹作为近年来新兴的污染物，伴随其大规模应用，会不可避免地释放到地表水以及在生物体内聚集.光催化技术是处理废水的一种绿色经济的方法，其中... 详细信息

水中有机污染物的持久性积累对人类用水安全造成威胁，用常规的方法很难降解，其中磷酸氯喹作为近年来新兴的污染物，伴随其大规模应用，会不可避免地释放到地表水以及在生物体内聚集.光催化技术是处理废水的一种绿色经济的方法，其中设计高效催化性能的催化剂是该技术走向实践的关键.本文通过两步水热法将WO3与BiOBr进行复合，利用多种表征手段对材料的微观形貌和结构特征进行表征，将纯相WO3、BiOBr以及一系列不同摩尔比的WO3/BiOBr在可见光下进行了水中磷酸氯喹的降解，结果显示WO3/BiOBr复合材料催化活性优于WO3和BiOBr，可以高效降解磷酸氯喹，反应60 min后，催化剂对20 mg·L-1磷酸氯喹的降解率可达到92.6%.材料的复合将显著提高光电流响应以及电子迁移率，同时在反应过程中能保持良好的结构和循环稳定性.该工作将为构建新的复合光催化剂以及环境治理提供新思路.

关键词： WO BiOBr 复合材料光催化磷酸氯喹

可见光介导的羰基α位C-H官能团化反应合成萘咪酮类衍生物

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有机化学 2024年

作者：沈佳斌沈超章鹏飞天津大学化工学院浙江树人学院生物与环境工程学院杭州师范大学材料与化学化工学院

开发了一种以曙红Y(Esoin Y)为光催化剂，可见光诱导的普适和实用的羰基α位C-H官能团化策略。这种温和的转化为制备具有潜在生物活性的萘咪酮类衍生物提供了一种操作简单、底物范围广、高原子经济的高效便捷的方法。机制研究表明该策... 详细信息

开发了一种以曙红Y(Esoin Y)为光催化剂，可见光诱导的普适和实用的羰基α位C-H官能团化策略。这种温和的转化为制备具有潜在生物活性的萘咪酮类衍生物提供了一种操作简单、底物范围广、高原子经济的高效便捷的方法。机制研究表明该策略涉及自由基反应机制。

关键词：可见光催化 C-H官能团化 C-S偶联 C-O偶联

黄酮接枝壳聚糖/聚乳酸复合膜的制备及保鲜效果研究

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食品科技 2024年第6期49卷 56-62页

作者：路冠茹李达赵高乾天津现代职业技术学院生物工程学院天津300350 天津商业大学生物技术与食品科学学院天津300134

文章制备了3种黄酮接枝壳聚糖/聚乳酸(Flavonoid-grafted-chitosan/polylactic acid,F-g-CS/PLA)复合膜,探究复合膜的物化性能、机械性能及其在保鲜方面的应用。结果表明,与聚乙烯(Polyethylene,PE)膜和CS/PLA复合膜相比,3种F-g-CS/PLA复合膜的抗拉强度、透光率、水蒸气透过率和氧气透过率更优。同时,3种F-g-CS/PLA复合膜对薏仁米的保鲜效果均优于PE膜,尤其是二氢杨梅素(Dihydromyricetin,D)-g-CS/PLA-g-CS/PLA复合膜。贮藏4个月后,与采用PE膜处理相比,D-g-CS/PLA复合膜处理的薏仁米中丙二醛含量、脂肪酸值、过氧化值和菌落总数分别下降了37.35%、36.86%、16.51%和60.66%;脂肪酶和脂肪氧化酶活性分别下降了25.95%和37.12%;D-g-CS/PLA复合膜处理的薏仁米在贮藏前后各脂肪酸含量变化较小。研究表明D-g-CS/PLA复合膜处理可有效地抑制高脂肪谷物贮藏期间脂质氧化。

关键词：黄酮壳聚糖复合膜薏仁米保鲜

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生物炭改良盐碱地研究与应用进展

环境科学 2024年第2期45卷 940-951页

作者：魏盈焦乐张鹏刘福德肖辉董昱辰孙红文天津理工大学环境科学与安全工程学院天津300384 农业农村部环境保护科研监测所天津300191 南开大学环境科学与工程学院天津300350 天津市农业科学院天津300384 天津亚派绿肥生物科技发展有限公司天津301600

盐碱地作为21世纪严重威胁粮食产量的农田问题土壤之一,分布广泛,具有极大的开发潜力.生物炭作为高效的新型土壤改良剂,在缓解土壤酸碱障碍、土壤污染治理、碳封存和肥料缓释等方面发挥了重要作用,有力地推动了盐碱地农业的可持续发展.... 详细信息

盐碱地作为21世纪严重威胁粮食产量的农田问题土壤之一,分布广泛,具有极大的开发潜力.生物炭作为高效的新型土壤改良剂,在缓解土壤酸碱障碍、土壤污染治理、碳封存和肥料缓释等方面发挥了重要作用,有力地推动了盐碱地农业的可持续发展.近年来,关于生物炭改良盐碱地的研究和应用备受关注.但由于生物炭来源、结构和组分的复杂性和非均质性,其对盐碱地的改良效果存在极大的不确定,也缺乏关键机制的系统总结和深度探讨,这限制了生物炭技术在盐碱地改良中的进一步推广和应用.通过综合分析生物炭对盐碱地土壤理化性质、养分有效性和生物特征的影响,归纳总结生物炭和改性生物炭对盐碱地的改良效果及其提质增效作用,阐明生物炭在盐碱地改良中存在的可能机制,并对未来研究方向进行了展望,可为进一步研发绿色高效精准的盐碱地生物炭改良技术及其推广应用提供参考.

关键词：盐碱地生物炭改性理化性质养分