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软模板法制备三维花状MgAl-LDH及其吸附性能

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无机化学学报 2018年第5期34卷 925-932页

作者：黄云马若男曾宪哲相明雪崔锡俊章萍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南昌330031 南昌大学环境检测中心南昌330031

采用软模板法,以十二烷基硫酸钠(SDS)为模板剂,经水热合成制得三维花状双金属(Mg Al)氢氧化物(3D-Mg Al LDH)。通过XRD、FT-IR、SEM及TEM等表征手段,研究了原料Mg/Al物质的量之比、SDS浓度及反应时间对产物微观结构和表面形貌的影响规律... 详细信息

采用软模板法,以十二烷基硫酸钠(SDS)为模板剂,经水热合成制得三维花状双金属(Mg Al)氢氧化物(3D-Mg Al LDH)。通过XRD、FT-IR、SEM及TEM等表征手段,研究了原料Mg/Al物质的量之比、SDS浓度及反应时间对产物微观结构和表面形貌的影响规律,并初步探讨了3D-Mg Al LDH的形成机理。结果表明,当n_(Mg)/n_(Al)=2,SDS浓度为0.1 mol·L^(-1),水热反应时间为6 h时,可形成结晶度良好、花球形貌完整,纳米片厚度均一的三维花状LDH。在3D-Mg Al LDH的形成过程中,SDS既以阴离子形态参与LDH形成,又因其类球状胶束特性附着在已形成的LDH表面或边缘诱导LDH纳米片交叉生长形成三维花状。吸附实验表明,3D-Mg Al LDH对非离子型有机污染物具有良好的吸附作用,最大吸附量约为31 mg·g^(-1),去除率达到100%。

关键词：三维花状镁铝LDHs 软模板吸附萘

鄱阳湖水体溶解无机碳的季节变化、输送及其来源

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湖泊科学 2022年第2期34卷 528-537页

作者：李艳红葛刚胡春华江西省水利科学院江西省鄱阳湖水资源与环境重点实验室南昌330029 南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室资源环境与化工学院南昌330031

为深入理解鄱阳湖水体溶解性无机碳(DIC)、碳同位素时空分布特征及其影响因素,继而了解鄱阳湖碳通量及其主要碳源贡献率,于20192020年典型水文季节对鄱阳湖湖区及“五河”入湖口进行样品采集分析,采用统计学方法初步分析鄱阳湖及入湖口... 详细信息

为深入理解鄱阳湖水体溶解性无机碳(DIC)、碳同位素时空分布特征及其影响因素,继而了解鄱阳湖碳通量及其主要碳源贡献率,于20192020年典型水文季节对鄱阳湖湖区及“五河”入湖口进行样品采集分析,采用统计学方法初步分析鄱阳湖及入湖口水体中DIC及其同位素(δ^(13) C_(DIC))分布特征.结果表明:(1)DIC浓度丰水期大于枯水期,而δ^(13) C_(DIC)值则相反,枯水期偏正,丰水期相对偏负;(2)鄱阳湖丰水期DIC月通量为266.1~268.4 t,平均值为267.3 t,枯水期DIC月通量为2.88~5.94 t,平均值为4.41 t,丰水期DIC通量是枯水期的60.6倍.CO_(2)水气交换对鄱阳湖碳通量贡献率最大,为73.07%,其次为河流输入,为15.53%;(3)溶解碳酸盐岩风化是控制流域DIC来源及其δ^(13) C_(DIC)组成的主要机制,季节性降雨形成的径流量变化是不同碳源对鄱阳湖碳通量贡献的主要控制因素.

关键词：溶解无机碳碳同位素碳通量碳源贡献率鄱阳湖

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鄱阳湖流域水化学环境参数的变化特征

长江流域资源与环境 2014年第3期23卷 427-433页

作者：胡春华周文斌南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室江西南昌330029

分别于2010年2月和7月,对鄱阳湖湖区和入湖河流的pH、TDS以及主要离子浓度进行了测定,分析了主要离子组成的时空变化特征及其影响机制。结果表明,鄱阳湖流域水体属于弱矿化度软水,Ca2+是湖水和河水的主要阳离子,分别占阳离子总数的59.35... 详细信息

分别于2010年2月和7月,对鄱阳湖湖区和入湖河流的pH、TDS以及主要离子浓度进行了测定,分析了主要离子组成的时空变化特征及其影响机制。结果表明,鄱阳湖流域水体属于弱矿化度软水,Ca2+是湖水和河水的主要阳离子,分别占阳离子总数的59.35%、49.89%;HCO-3是湖水和河水的主要阴离子,分别占阴离子总数的53.37%、59.37%,水质类型为Ca-HCO-3型水;主要离子组成和TDS浓度具有明显的季节和沿程变化特征,这与降雨季节性变化以及不同水系的地质背景有关;从河流水系上游至湖区的水化学特征依次为HCO-3型、HCO-3-SO2-4和SO2-4型。从水化学控制机制上看,鄱阳湖丰水期受大气降水作用和地质条件影响显著,而枯水期降雨量大大减少,主要受岩石风化、蒸发沉淀作用和人为输入的影响。除此之外,SO2-4型水的增加与长江干流酸化以及丰水期长江顶托倒灌现象有密切关系。

关键词：鄱阳湖流域主要离子组成时空变化控制机制

典型工业污染物对好氧反硝化菌群脱氮性能及群落结构的影响

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环境工程学报 2019年第10期13卷 2442-2450页

作者：徐富强桂梦瑶杜俊逸吴代赦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

针对工业废水中的典型污染物影响城镇污水生物脱氮系统正常运行的问题,以富集筛选到的好氧反硝化菌群为研究对象,深入研究了工业废水中的典型污染物(包括NaCl、Cr(Ⅵ)和TC等)对好氧反硝化菌群的影响机理。结果表明:NaCl、Cr(Ⅵ)和TC均... 详细信息

针对工业废水中的典型污染物影响城镇污水生物脱氮系统正常运行的问题,以富集筛选到的好氧反硝化菌群为研究对象,深入研究了工业废水中的典型污染物(包括NaCl、Cr(Ⅵ)和TC等)对好氧反硝化菌群的影响机理。结果表明:NaCl、Cr(Ⅵ)和TC均会抑制好氧反硝化菌群的脱氮性能,提高胞外多聚物(EPS)的含量;与此同时,Cr(Ⅵ)和TC的胁迫导致微生物群落多样性减少,降低了napA基因的丰度,然而,NaCl的胁迫呈现相反的变化趋势;NaCl和Cr(Ⅵ)使得菌群中优势菌属由Pseudomonas向Azoarcus转变,反之,TC能够显著增加Pseudomonas的相对丰度,降低Thauera的相对丰度。工业废水中的典型污染物对好氧反硝化菌群的脱氮性能具有较显著的抑制作用,长期胁迫下菌群通过产生胞外多聚物和改变菌群结构来抵御污染物。研究结果对于接纳工业废水的城镇污水处理厂应用好氧反硝化技术进行生物脱氮具有指导和借鉴意义。

关键词：工业污染物好氧反硝化脱氮性能群落结构胞外多聚物(EPS)

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分子印迹膜分离技术进展

化工进展 2020年第6期39卷 2166-2176页

作者：邓燕芳刘桉如罗明辉范杰平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

分子印迹膜是分子印迹技术与膜分离相结合的一种新型的分离膜,具有高度的特异性分子识别能力,在分离工程中有着巨大的潜能。本文介绍了分子印迹技术的基本原理和分子印迹膜的结构特点,分析了分子印迹膜的两种传质机理,“延迟”效应和“... 详细信息

分子印迹膜是分子印迹技术与膜分离相结合的一种新型的分离膜,具有高度的特异性分子识别能力,在分离工程中有着巨大的潜能。本文介绍了分子印迹技术的基本原理和分子印迹膜的结构特点,分析了分子印迹膜的两种传质机理,“延迟”效应和“促进”效应,简介了当前的研究及应用进展,包括了制备组成的优化手段,实现自组装的主要的合成方法、复合材料的开发以及在药物分离中的应用,提出了分子印迹膜当前存在的问题,最后对其发展进行了展望。

关键词：分子印迹膜膜分离传质机理研究进展

AQDS和腐植酸对微生物介导铁还原过程的影响

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农业环境科学学报 2021年第12期40卷 2733-2741页

作者：牛丹妮弓晓峰李远航孙玉恒舒瑶曾慧卿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南昌330031

为探讨异化铁还原过程中电子传递物质的影响,研究了在腐败希瓦氏菌(希瓦氏菌属)介导下,腐植酸、腐殖质同类物蒽醌-2,6-二磺酸盐(anthraquione-2,6-disulfonate,AQDS)在厌氧条件下对异化铁还原过程的影响,并进行Logistics方程拟合;同时... 详细信息

为探讨异化铁还原过程中电子传递物质的影响,研究了在腐败希瓦氏菌(希瓦氏菌属)介导下,腐植酸、腐殖质同类物蒽醌-2,6-二磺酸盐(anthraquione-2,6-disulfonate,AQDS)在厌氧条件下对异化铁还原过程的影响,并进行Logistics方程拟合;同时对不同来源腐植酸进行了元素分析、紫外-可见光吸收光谱分析和傅里叶红外吸收光谱分析。结果表明:添加低质量浓度(10~100 mg·L^(-1))土壤腐植酸对异化铁还原过程的促进效果不明显,而高质量浓度(200~500 mg·L^(-1))促进效果显著;与对照组(添加2 mL无菌水处理)相比,添加了泥炭湿地腐植酸的体系中Fe(Ⅱ)最终产生量增加,但各质量浓度处理间Fe(Ⅱ)产生量差别较小;AQDS促进Fe(Ⅲ)还原,其添加浓度越高,还原效果越好。Logistics方程显示,腐植酸和AQDS均能加快Fe(Ⅲ)还原速率,有效提高Fe(Ⅲ)还原率。两种不同来源腐植酸的分析结果显示,两者均有大量含氧活性官能团和芳香族、脂肪族物质,但与泥炭湿地腐植酸相比,土壤腐植酸腐殖化和芳香化程度更强。研究表明,腐植酸和AQDS作为电子传递物质,对促进微生物介导的铁还原过程有重要作用,且芳香化程度越强,促进效果越显著。

关键词：腐败希瓦氏菌异化铁还原腐植酸蒽醌-2,6-二磺酸盐(AQDS)

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水库群调度高维优化问题约束处理方法研究

工程科学与技术 2024年第6期56卷 230-238页

作者：何中政李树良黄伟闫峰付吉斯熊斌南昌大学工程建设学院江西南昌330031 南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室江西南昌330031

随着水库群优化调度的调度规模的增加和调度时间步长的精细化,水库群调度高维优化问题的决策变量维度逐渐增加到数百数千维。在具有高维决策变量的梯级水库优化调度中,往往需要考虑多重复杂约束。现有传统优化方法在处理此类问题时难以... 详细信息

随着水库群优化调度的调度规模的增加和调度时间步长的精细化,水库群调度高维优化问题的决策变量维度逐渐增加到数百数千维。在具有高维决策变量的梯级水库优化调度中,往往需要考虑多重复杂约束。现有传统优化方法在处理此类问题时难以找到有效可行解;而智能优化算法的多维度联动随机搜索,寻优空间大但寻优效率低。为此,本文提出了一种结合罚函数的嵌套DPSA–POA和智能算法的约束处理方法,将罚函数与DPSA–POA和智能算法嵌套,一方面可克服DPSA–POA收敛结果容易受初值影响和寻优空间狭窄的缺陷,另一方面可提升智能算法随机搜索策略的寻优效率。随后,本文以决策变量高达2 196维的赣江中游梯级水库群防洪优化调度问题为例开展分析,相关分析结果表明:1)结合罚函数嵌套DPSA–POA智能算法的3种约束处理方式,在不同来水情形下均能得到高维优化问题可行解;2)3种约束处理方式中,嵌套优化得到可行解后只进行DE优化的方式2收敛精度最高,计算时间约10 h;嵌套优化得到可行解后只进行DPSA–POA优化的方式3收敛精度次之,计算时间约1~3 h;3)现有可行解优先策略(SF)、随机排序策略(SR)、罚函数策略(PF)和ε–松弛约束策略(EC)配合现代智能算法,无法在不同来水情形下稳定收敛到可行解,且可行解的收敛精度相比本文提出的方法有明显差距。综上,本文提出的高维优化问题约束处理方法可有效解决水库群调度高维优化问题。

关键词：高维优化问题约束处理方法 DPSA–POA 智能算法水库群

鄱阳湖湿地DOM对铁还原菌异化还原水铁矿的影响

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环境科学学报 2021年第7期41卷 2814-2825页

作者：舒瑶弓晓峰李远航熊捷迁孙玉恒牛丹妮吴莉林媛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南昌330031

湿地土壤和沉积物中的Fe(Ⅲ)还原过程是地球化学循环中重要的一部分,目前有关鄱阳湖湿地DOM的化学组成及其与Fe(Ⅲ)还原作用的构效关系尚不明确.为此,以鄱阳湖湿地沉积物中分离筛选出的铁还原菌作为模式菌,Fe(II)的生成量作为考察指标进... 详细信息

湿地土壤和沉积物中的Fe(Ⅲ)还原过程是地球化学循环中重要的一部分,目前有关鄱阳湖湿地DOM的化学组成及其与Fe(Ⅲ)还原作用的构效关系尚不明确.为此,以鄱阳湖湿地沉积物中分离筛选出的铁还原菌作为模式菌,Fe(II)的生成量作为考察指标进行Logistic方程拟合分析,并采用紫外-可见光谱、三维荧光光谱及XRD光谱,研究了不同浓度和来源的DOM对水铁矿的还原作用,并对"DOM-铁还原菌-水铁矿"体系中电子转移机制进行了探讨.结果表明,DOM对水铁矿的还原具有促进作用,当苔草DOM浓度为30 mg·L^(-1)时,可使Fe(II)含量增加39.7%;DOM对Fe(Ⅲ)还原的促进作用与水铁矿含量相关,在水铁矿添加量为0~1000 mg·L^(-1)时,Fe(II)含量显著增加,其中1000 mg·L^(-1)下的Fe(II)生成量是50 mg·L^(-1)的13.2倍.不同浓度DOM对Fe(Ⅲ)还原的促进作用不同,表现为苔草DOM:150 mg·L^(-1)>100 mg·L^(-1)≈50 mg·L^(-1)≈30 mg·L^(-1)>20 mg·L^(-1)>0 mg·L^(-1),沉积物和根际土DOM对Fe(Ⅲ)还原的促进作用均随着浓度(20、30、50 mg·L^(-1))的增加而略有增大.不同来源(苔草、沉积物、根际土)DOM对水铁矿还原的促进作用无显著性差异(p环境属性提出了一个新见解.

关键词： DOM 铁还原菌异化Fe(Ⅲ)还原鄱阳湖湿地

典型微塑料对好氧反硝化菌群脱氮特性及反硝化相关基因的影响

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环境工程学报 2021年第4期15卷 1333-1343页

作者：史文超桂梦瑶杜俊逸马志飞吴代赦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南昌330031

随着塑料排放问题日益严重,造成污水处理厂中存在大量的微塑料,而微塑料对好氧反硝化菌的影响机制尚不清楚。基于SBR富集筛选好氧反硝化菌群,并深入研究了水体中典型微塑料(PS、PA)对好氧反硝化菌群的影响,同时从菌群胞外多聚物含量、... 详细信息

随着塑料排放问题日益严重,造成污水处理厂中存在大量的微塑料,而微塑料对好氧反硝化菌的影响机制尚不清楚。基于SBR富集筛选好氧反硝化菌群,并深入研究了水体中典型微塑料(PS、PA)对好氧反硝化菌群的影响,同时从菌群胞外多聚物含量、比耗氧速率、微生物群落结构变化以及反硝化基因(napA,nirS,cnorB,nosZ基因)丰度变化等多个角度揭示了其可能的影响机制。结果表明:典型微塑料PS、PA的胁迫均会对好氧反硝化菌群的脱氮性能产生抑制作用,产生一定量亚硝酸盐氮的积累。高通量测序分析结果揭示了功能性反硝化降解微生物群落的丰度和种类变化是SBR脱氮性能变化的主要原因。以上研究成果可为将好氧反硝化菌应用于接纳工业废水的城镇污水处理厂中提供参考。

关键词：好氧反硝化脱氮特性工业废水微塑料群落结构