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新乡市大气PM_(2.5)中水溶性离子的污染特征、来源解析及气象影响分析

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环境科学 2024年第3期45卷 1349-1360页

作者：刘桓嘉李岚清李焕莉任言许梦源贾梦珂刘恒志杨莹宋天颂洪启航河南师范大学环境学院黄淮水环境污染与防治教育部重点实验室河南省环境污染控制重点实验室新乡453007 洛阳市生态环境局新安分局洛阳471800

为探究新乡市大气PM_(2.5)中水溶性无机离子(WSIIs)的污染演变、来源特征及其气象影响,利用URG-9000在线监测系统于2022年1月(冬季)、4月(春季)、7月(夏季)和10月(秋季)对PM_(2.5)组分进行在线观测.结果表明,TWSIIs(总水溶性无机离子)与... 详细信息

为探究新乡市大气PM_(2.5)中水溶性无机离子(WSIIs)的污染演变、来源特征及其气象影响,利用URG-9000在线监测系统于2022年1月(冬季)、4月(春季)、7月(夏季)和10月(秋季)对PM_(2.5)组分进行在线观测.结果表明,TWSIIs(总水溶性无机离子)与PM_(2.5)的季节变化特征一致,季度ρ(TWSIIs)均值变化范围为19.62~72.15μg·m^(-3),在PM_(2.5)中的占比超过66%,WSIIs是大气PM_(2.5)的重要组分.年均NO_(3)^(-)/SO_(4)^(2-)(质量浓度比)为2.11,且呈现逐年增加的趋势,移动源对二次无机气溶胶(SNA)的影响不容忽视,年均[NH_(4)^(+)]/[NO_(3)^(-)](量比)为1.95,说明农业源是大气中氮的主要贡献者.后向轨迹分析表明,在盛行东北风且风速较大时,PM_(2.5)中Ca^(2+)和Mg^(2+)的浓度较高.低温高湿的气象条件下(T60%),SOR和NOR值均较高,更多的气态前体物SO_(2)和NO_(2)转化为颗粒态的SO_(4)^(2-)和NO_(3)^(-).与SOR不同,在高温条件下(T>24℃),NOR并没有表现出高值特征,与高温条件下NH_(4)NO_(3)的分解有关.结合PMF和后向轨迹分析,来自西北方向的气团所对应的扬尘源对WSIIs的贡献较大,观测站点周边区域的低空低速气团所对应的二次硫酸盐以及二次硝酸盐和生物质源对WSIIs的贡献较大.

关键词： PM_(2.5) 水溶性无机离子污染特征来源解析气象要素新乡

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厌氧氨氧化菌固定化技术及其研究进展

工业水处理 2024年

作者：罗佳欣张大超苏昊张润环江西理工大学资源与环境工程学院江西省矿冶环境污染控制重点实验室

厌氧氨氧化因其低能耗和高效脱氮而受到广泛关注，该技术在处理高氨氮、低碳氮比废水方面具有极大的应用价值。然而，自养型厌氧氨氧化菌倍增速度缓慢，污泥容易流失，且对生长环境的要求非常严格，导致厌氧氨氧化脱氮技术的应用受到限... 详细信息

厌氧氨氧化因其低能耗和高效脱氮而受到广泛关注，该技术在处理高氨氮、低碳氮比废水方面具有极大的应用价值。然而，自养型厌氧氨氧化菌倍增速度缓慢，污泥容易流失，且对生长环境的要求非常严格，导致厌氧氨氧化脱氮技术的应用受到限制。总结了目前主要的4种厌氧氨氧化菌固定化技术的原理、优缺点以及适用场景，阐述了这些厌氧氨氧化菌固定化技术的最新研究进展，介绍了不同固定化方法中的载体材料，并对厌氧氨氧化菌固定化技术的关键影响因素和最佳应用条件进行了总结，最后对厌氧氨氧化菌固定化技术现有研究的不足和未来可能的研究方向进行了总结和展望，以期为该技术的进一步发展提供一些研究思路。

关键词：厌氧氨氧化生物脱氮固定化技术

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热活化过硫酸盐降解典型选矿药剂苯甲羟肟酸

有色金属工程 2024年第5期14卷 143-154页

作者：王健行张青青曾亦婷谢心怡王赵鹏王春英江西理工大学矿冶环境污染防控江西省重点实验室江西赣州341000

采用热活化过硫酸钾(PS)降解典型选矿药剂苯甲羟肟酸(BHA),考察不同温度、PS浓度、BHA浓度、pH及阴阳离子等条件对BHA降解效果的影响,分析降解产物及体系活性物种以明确体系降解机理,并通过绿豆芽发芽试验验证降解体系毒性变化。结果表... 详细信息

采用热活化过硫酸钾(PS)降解典型选矿药剂苯甲羟肟酸(BHA),考察不同温度、PS浓度、BHA浓度、pH及阴阳离子等条件对BHA降解效果的影响,分析降解产物及体系活性物种以明确体系降解机理,并通过绿豆芽发芽试验验证降解体系毒性变化。结果表明:PS浓度越高,温度越高降解效果越好,在70℃及1.5 mmol/L PS的条件下,反应120 min后,20 mg/L BHA的降解率达91.3%;强酸性和强碱性条件均能促进BHA的降解;HCO_(3)^(-)、SiO_(3)^(2-)和Cu^(2+)促进了BHA的去除;降解过程以SO_(4)^(-)·氧化为主。热活化PS降解BHA的主要中间产物为苯甲酸和羟胺,且Cu^(2+)的存在促进了羟胺到气态氮的转化。绿豆发芽试验证明经降解后的反应体系毒性较原始溶液明显下降。

关键词：热活化过硫酸钾苯甲羟肟酸选矿废水

类普鲁士蓝衍生物活化过一硫酸盐降解罗丹明B研究

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化工学报 2024年

作者：陈贵梅谢雨芸杨有威高艳王春英矿冶环境污染防控江西省重点实验室江西理工大学资源与环境工程学院

采用铜铁类普鲁士蓝衍生物(CunFe1-PBAs)活化过一硫酸盐（PMS）降解罗丹明B（RhB），考察铁铜摩尔比、催化剂投加量、PMS与RhB的摩尔比、起始pH和水中常见离子对RhB降解的影响。结果表明：Cu2Fe1-PBAs可以有效活化PMS降解RhB。在RhB浓度... 详细信息

采用铜铁类普鲁士蓝衍生物(CunFe1-PBAs)活化过一硫酸盐（PMS）降解罗丹明B（RhB），考察铁铜摩尔比、催化剂投加量、PMS与RhB的摩尔比、起始pH和水中常见离子对RhB降解的影响。结果表明：Cu2Fe1-PBAs可以有效活化PMS降解RhB。在RhB浓度为20 mg/L，Cu2Fe1-PBAs用量为0.6 g/L，PMS浓度为0.513 g/L，碱性条件时最有利于RhB降解。NO3-、HCO3-、Cl-促进RhB的降解，SO42-抑制RhB的降解。硫酸根自由基(SO4-·)、羟基自由基（·OH）、单线态氧(1O?)和超氧自由基(·O2-)均参与Cu2Fe1-PBAs活化PMS降解RhB反应过程中。

关键词：类普鲁士蓝衍生物过一硫酸盐罗丹明B 单线态氧超氧自由基

NaYF:Yb，Tm复合TiO/BiWO光催化降解2，4-二氯苯氧乙酸机制及产物毒性评价

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化工进展 2024年

作者：曾金高艳王赵鹏谢雨芸刘俊梁旗王春英矿冶环境污染防控江西省重点实验室江西理工大学资源与环境工程学院

采用一步水热法合成了具有紫外光和蓝光发射的稀土上转换材料NaYF4:Yb，Tm。采用溶剂/水热法依次将TiO2和Bi2WO6复合在NaYF4:Yb，Tm上，制备出复合材料NaYF4:Yb，Tm@TiO2（P）@Bi2WO6。对材料进行一系列表征分析，结果表明复合材料之间... 详细信息

采用一步水热法合成了具有紫外光和蓝光发射的稀土上转换材料NaYF4:Yb，Tm。采用溶剂/水热法依次将TiO2和Bi2WO6复合在NaYF4:Yb，Tm上，制备出复合材料NaYF4:Yb，Tm@TiO2（P）@Bi2WO6。对材料进行一系列表征分析，结果表明复合材料之间具有紧密的包覆结构，复合后的比表面积有所增大，但孔径变小，XRD（X射线衍射）、XPS（X射线光电子能谱仪）等证实了材料中氧空位的存在，PL（光致发光光谱）和UV-Vis DRS（紫外可见漫反射）结果显示TiO2/Bi2WO6对NaYF4:Yb，Tm上转换发射的蓝紫光有明显的吸收。探究了不同催化剂投加量、2，4-D浓度和外界因素对降解反应的影响，结果表明：（a）复合光催化剂对2，4-D有着优异的降解性能，模拟太阳光照射下3 h内最优降解率达96%以上，（b）最佳催化剂投加量在1.0 g/L（c）水中常见阴离子对降解影响较大，阳离子基本没有影响；强酸条件下会促进反应，碱性条件下会明显抑制反应；腐殖酸低浓度下对反应有部分促进作用，但高浓度下抑制作用明显。通过EPR（电子顺磁共振）测试和自由基捕获实验，表明h+（光生空穴）是去除污染物2，4-D过程中起主要作用的活性物质。通过GC-MS（气质联谱）、HPLC（高效液相色谱）等手段测定降解中间产物，并推测出两条降解路径。此外，利用T.E.S.T毒性评估软件对降解中间产物进行了详细的毒性评价，结果显示降解后产物的综合毒性显著降低。

关键词： 2,4-二氯苯氧乙酸稀土上转换机理毒性评价降解催化剂自由基

原水生物膜预处理工艺对有机碳源的响应特征--以脱氮性能与菌群结构为例

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中国环境科学 2024年第7期44卷 3800-3809页

作者：叶丽慧刘欣灵林思慧石海洋赵一淳陈东之阳广凤浙江海洋大学石油化工与环境学院浙江舟山316022 浙江省石油化工环境污染控制重点实验室浙江舟山316022

原水生物膜预处理系统运行性能受限于原水水质特征,试验以模拟污染原水为处理对象,以彗星式纤维填料和活性炭填料为生物膜载体构建了实验室规模的原水生物膜预处理系统,采用批次试验探究系统运行性能与菌群结构对不同有机碳源乙酸钠和... 详细信息

原水生物膜预处理系统运行性能受限于原水水质特征,试验以模拟污染原水为处理对象,以彗星式纤维填料和活性炭填料为生物膜载体构建了实验室规模的原水生物膜预处理系统,采用批次试验探究系统运行性能与菌群结构对不同有机碳源乙酸钠和腐殖酸的响应特征.试验结果表明,原水生物膜预处理系统能长时间稳定运行,系统平均氨氮去除率(ARE)为90.1%.乙酸钠对两种填料生物膜的氨氮去除性能几乎无影响.以腐植酸为有机碳源具有更强的硝化能力,取得最高ARE值90.5%±5.6%.乙酸钠能够促进彗星式纤维填料生物膜胞外聚合物(EPS)的形成,腐殖酸会降低EPS中PN含量.以活性炭为载体明显增加了EPS的PN/PS值,且具有较高的菌群多样性,更有利于生物膜的形成.生物膜样品中,占据前三位的门是Proteobacteria､Planctomycetes和Acidobacteria.彗星式纤维填料生物膜,乙酸钠和腐植酸分别强化了优势门Proteobacteria(53.9%)细菌和优势属Nitrospira(10.7%)的累积.以彗星式纤维填料与活性炭为载体生物膜样品优势属分别为Nitrospira和Aridibacter.腐殖酸更有利于Nitrospira和Bdellovibrio的富集,乙酸钠更有利于Aridibacter的富集.

关键词：原水生物膜有机碳源运行性能菌群结构胞外聚合物

基于Meta分析的蚯蚓堆肥对堆肥质量和重金属的影响效应

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环境科学 2024年第5期45卷 3047-3058页

作者：姜继韶侯睿崔慧林闫广轩刘栋河南师范大学环境学院河南省环境污染控制重点实验室黄淮水污染控制教育部重点实验室新乡453007 中国科学院昆明植物研究所云南省真菌多样性与绿色发展重点实验室中国西南野生生物种质资源库昆明650201

为了综合评估蚯蚓堆肥在不同控制条件下堆肥质量和重金属的转化规律,综述了109篇文献,通过Meta分析定量探讨了蚯蚓种类、预堆肥时间、通风方式、初始C/N、初始pH和初始含水率对提高蚯蚓堆肥质量和降低重金属毒性方面的影响.结果表明,以... 详细信息

为了综合评估蚯蚓堆肥在不同控制条件下堆肥质量和重金属的转化规律,综述了109篇文献,通过Meta分析定量探讨了蚯蚓种类、预堆肥时间、通风方式、初始C/N、初始pH和初始含水率对提高蚯蚓堆肥质量和降低重金属毒性方面的影响.结果表明,以上6分组因子均显著影响堆肥的质量和重金属毒性.经过蚯蚓堆肥后,以下营养指标含量显著增加:NO_(3)^(-)−N(116.2%)、TN(29.1%)、TP(31.2%)和TK(15.0%);而NH_(4)^(+)-N含量(−14.8%)和C/N(−36.3%)显著降低;同时也显著降低了最终堆肥中Cu和Cr总量及其生物有效性.综合考虑不同分组因子对堆肥质量和重金属影响的显著程度,若堆肥以促进腐熟和富集营养元素为目的,则建议堆体物料的初始含水率调节为70%~80%、C/N为30~85和pH为6~7,并进行0~15 d的预堆肥,通风方式采用自然放置方法;若以削弱物料中重金属危害为主要目的,则建议调节物料初始含水率为50%~60%、C/N小于30和pH为7~8,不进行预堆肥,定时翻堆,引用Eudrilus eugeniae种类进行蚯蚓堆肥.

关键词：蚯蚓堆肥 Meta分析堆肥质量重金属生物有效性

电催化CO2还原耦合HCHO氧化反应系统促进污染物同步经济高效资源化转化

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短程硝化过程的光谱特征波段选择与间隔偏最小二乘法建模

物理化学学报 2024年第5期40卷 35-37页

作者：吕旭东邵涛刘均炎叶萌刘升卫中山大学环境科学与工程学院广东省环境污染控制与修复技术重点实验室广州 510006

传统电化学CO2还原(CO2RR)系统中阳极发生的水氧化半反应(WOR)具有动力学缓慢、过电位大、能耗高等缺点,限制了CO2RR系统的经济效益和应用.因此,本研究引入MnO2阳极进行甲醛氧化半反应(FOR)以代替WOR,构建了一种新型CO2RR/FOR耦合系统.... 详细信息

传统电化学CO2还原(CO2RR)系统中阳极发生的水氧化半反应(WOR)具有动力学缓慢、过电位大、能耗高等缺点,限制了CO2RR系统的经济效益和应用.因此,本研究引入MnO2阳极进行甲醛氧化半反应(FOR)以代替WOR,构建了一种新型CO2RR/FOR耦合系统.与传统的CO2RR/WOR系统相比,在相同的施加电势下,CO2RR/FOR耦合系统的CO2RR电流密度和CO2RR产物的生成速率通常更具有优势.此外,在CO2RR/FOR耦合系统中,在合适的施加电势下,HCHO可以选择性地转化为HCOOH.具体来说,两电极CO2RR/FOR耦合系统中,在3.5 V的槽电压下,近90%的HCHO可以被去除,且HCHO会选择性转化为HCOOH,其转化率约为48%.更重要的是,在不同的工作电流下,FOR所需的电势比WOR所需的电势要小.在-10 mA∙cm-2时,CO2RR/FOR耦合系统能降低约210 mV的槽电压,并且其能耗比单独的CO2RR系统和FOR系统的能耗之和降低45.13%.值得注意的是,当使用商业多晶硅太阳能电池作为电源时,在CO2RR/FOR耦合系统中的CO2RR电流密度、CO2RR产物的生成速率和HCHO到HCOOH的选择性仍然可以实现相当的改善.目前的工作将进一步推动研究开发新型的CO2RR耦合系统,以经济有效地将CO2和有机污染物同时转化为有价值的化学品.

关键词：二氧化碳还原甲醛氧化耦合电化学系统铜氧化锰

来源：博看期刊评论

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光谱学与光谱分析 2024年第8期44卷 2224-2232页

作者：宋彧李卫华薛同站余丽申慧彦安徽建筑大学环境与能源工程学院安徽合肥230602 环境污染控制与废弃物资源化利用安徽省重点实验室安徽合肥230601

序批式活性污泥反应器(SBR)是目前应用较广的活性污泥处理装置。通过SBR反应器处理人工模拟高氨氮废水研究短程硝化反应系统启动过程中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮含量的变化,利用紫外光谱采集所得数据为基础建立模型,以期快速预测SBR反应器... 详细信息

序批式活性污泥反应器(SBR)是目前应用较广的活性污泥处理装置。通过SBR反应器处理人工模拟高氨氮废水研究短程硝化反应系统启动过程中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮含量的变化,利用紫外光谱采集所得数据为基础建立模型,以期快速预测SBR反应器出水中硝酸盐氮、亚硝酸盐氮含量。采用实验室配置的不同浓度硝酸盐氮和亚硝酸盐氮混合溶液,以三种不同波段选择的区间偏最小二乘法(iPLS)构建标准混合液的校正模型。研究结果显示,所建模型对混合液中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮实测值与预测值相关性均较好。测定反应器出水指标,同样以三种不同波段选择的偏最小二乘法算法构建紫外光谱与硝酸盐氮和亚硝酸盐氮含量的模型。利用校正集相关系数、交叉验证均方根误差(RMSECV)、预测集的相关系数以及预测均方根误差(RMSEP)评价指标来评价模型结果。在iPLS、siPLS、biPLS三种模型中利用联合区间偏最小二乘法(siPLS)将全光谱分别等分为24、19个区间时,分别联合子区间[24]、[38]建立的模型预测拟合结果最优,其校正模型r=0.9393、RMSECV=1.6504,r=0.9507、RMSECV=0.4421,预测模型r=0.9992、RMSEP=1.3418,r=0.9119、RMSEP=2.6770。该模型对硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的预测效果总体较好,表明利用紫外光谱建立区间偏最小二乘法模型可以实现对短程硝化反应器出水硝氮和亚硝氮含量的快速预测。

关键词：短程硝化硝酸盐氮亚硝酸盐氮紫外光谱联合区间偏最小二乘法波段选择