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木质素改性方法及其制备碳纤维的应用研究进展

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1764-1775页

作者：沈聪浩章沈翀李靖郭大亮李静沙力争浙江科技大学环境与资源学院杭州310023

木质素作为自然界最丰富的芳香族化合物,其含碳量达30%~40%,是制备碳纤维的优质原料。然而由于存在非晶态化学结构、低分子量、宽分子量分布和排列不良等特性,其复杂的非均质结构和固有的易絮凝特质需通过改性以克服。本文介绍了木质素... 详细信息

木质素作为自然界最丰富的芳香族化合物,其含碳量达30%~40%,是制备碳纤维的优质原料。然而由于存在非晶态化学结构、低分子量、宽分子量分布和排列不良等特性,其复杂的非均质结构和固有的易絮凝特质需通过改性以克服。本文介绍了木质素的基本结构单元与特征,并在此基础上详细描述了物理混合、化学改性、生物作用等改性过程工艺条件及其对木质素结构及木质素基碳纤维的强度、电化学、过滤、透气等性能影响,并在此基础上对碳纤维在交通建筑、航空航天、生命健康及新能源等领域应用进行了拓展探讨。此外,拓展概述了木质素的定向官能团改性、绿色改性方法及改性过程表达等可行性,为木质素基碳纤维复合材料的进一步研究和开发提供思考,并推动其实现工业化应用。

关键词：木质素物化改性碳纤维力学性能电化学性能

过氧化钙/海泡石海藻酸钠缓释凝胶复合材料的制备及其对内源磷的控制性能

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环境科学 2024年第4期45卷 2160-2170页

作者：曲思彤单苏洁王崇铭吴玲予李大鹏黄勇苏州科技大学环境科学与工程学院苏州215009 苏州科技大学环境生物技术研究所苏州215009

以载纳米过氧化钙海泡石为基本骨架,采用海藻酸钠包覆和镧离子交联研制了CPS60@SA/La复合材料,通过批量吸附实验和表征分析考察了其对富营养化水体中磷的去除效果及机制.结果表明,所制材料具有良好的释氧性和除磷能力,纳米过氧化钙和镧... 详细信息

以载纳米过氧化钙海泡石为基本骨架,采用海藻酸钠包覆和镧离子交联研制了CPS60@SA/La复合材料,通过批量吸附实验和表征分析考察了其对富营养化水体中磷的去除效果及机制.结果表明,所制材料具有良好的释氧性和除磷能力,纳米过氧化钙和镧位点是其主要的活性组分.随着缓释凝胶用量增加,磷的去除率也相应增加;CPS60@SA/La对高浓度磷的去除过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型的描述,最大吸附容量为198.25 mg·g^(-1) (20℃);CPS60@SA/La在p H 3~9范围内均对磷酸盐有良好的去除能力,F^(-)、HCO_(3)^(-)、CO_(3)^(2-)和HA的共存对CPS60@SA/La的除磷效果有轻微抑制作用;在实际河道水体中,该复合材料可缓慢释氧,保持水体溶解氧浓度大约为8.51 mg·L^(-1),为泥水界面处的好氧微生物提供良好条件,对上覆水和间隙水中的磷酸盐均有良好的去除和固定能力,去除效果稳定,其使用有望提升水体自净能力.

关键词：富营养化控制过氧化钙镧(La) 缓释凝胶磷(P) 海藻酸钠(SA)

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地面-钻孔直流电法超前探测技术

地球科学 2024年第1期49卷 324-334页

作者：王鹏西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054

为实现煤矿巷道掘进前方隐蔽含水体的长距离、高精度超前探测,提出一种在地面供电、井下长距离超前钻孔中接收的地面-钻孔直流电法.模型计算结果表明:(1)孔旁异常体视电阻率曲线表现正负交替异常特征;(2)地面供电点和异常体的距离与异... 详细信息

为实现煤矿巷道掘进前方隐蔽含水体的长距离、高精度超前探测,提出一种在地面供电、井下长距离超前钻孔中接收的地面-钻孔直流电法.模型计算结果表明:(1)孔旁异常体视电阻率曲线表现正负交替异常特征;(2)地面供电点和异常体的距离与异常响应幅值负相关,异常体规模与异常宽度正相关;(3)依据视电阻率曲线可解释异常中心位置、相对测线方位和异常体宽度,提出了快速解释方法;(4)地面现场模拟试验验证了理论响应结果和解释方法的正确性.地面-钻孔直流电法超前探测技术能有效探测到钻孔旁侧的电性异常体,可以实现“一孔多用”,能够为长距离超前精细探查提供一种新的地球物理勘探手段.

关键词：地面-钻孔装置直流电法超前探测隐蔽含水体快速解释视电阻率地球物理

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水环境中抗病毒药物的存在、行为与风险

环境科学 2024年第4期45卷 2039-2053页

作者：葛林科李璇艳曹胜凯郑金帅张蓬朱超马宏瑞陕西科技大学环境科学与工程学院西安710021

当前,甲型流感病毒与新冠病毒感染流行,抗病毒药物(ATVs)被大量使用,并通过各种污染途径不断排放到水环境中,已成为一类新污染物. ATVs能长期存在于水环境中,并表现出“假持久性”,使易感生物或病毒产生耐药性,对水生生物和人类产生不... 详细信息

当前,甲型流感病毒与新冠病毒感染流行,抗病毒药物(ATVs)被大量使用,并通过各种污染途径不断排放到水环境中,已成为一类新污染物. ATVs能长期存在于水环境中,并表现出“假持久性”,使易感生物或病毒产生耐药性,对水生生物和人类产生不可忽视的潜在威胁. ATVs在废水和天然水环境中的浓度水平、环境行为以及生态毒理效应备受关注,在梳理文献的基础上,发现在水环境中ATVs的分析方法、迁移转化和风险评估研究方面取得了突破.通过收集全球不同区域水体中ATVs的数据,对其污染途径、分析方法、环境存在、行为与风险进行了总结,介绍了水中ATVs常用的前处理和仪器分析方法,重点探讨了其在地表水环境中的污染现状、分布特征与迁移转化行为,评述了其对环境水域生态和人类健康的潜在风险,最后对其监测研究、风险识别和污染防治进行了展望.

关键词：抗病毒药物(ATVs) 分析方法存在状况环境行为风险评估

酸处理海泡石负载Fe_(3)O_(4)复合粉体增强对Sb(Ⅴ)的吸附性能

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硅酸盐学报 2024年第1期52卷 143-153页

作者：于生慧张元诏王艳冯馨怡郭军康陕西科技大学环境科学与工程学院西安710021

重金属Sb污染水体的处理一直是环境领域关注的重要课题。以天然纳米棒状粘土矿物海泡石为基础材料,通过酸处理和微波冷却回流法制备具有大比表面积和良好磁性的酸处理海泡石负载Fe_(3)O_(4)复合粉体。并通过批量吸附实验系统研究初始pH... 详细信息

重金属Sb污染水体的处理一直是环境领域关注的重要课题。以天然纳米棒状粘土矿物海泡石为基础材料,通过酸处理和微波冷却回流法制备具有大比表面积和良好磁性的酸处理海泡石负载Fe_(3)O_(4)复合粉体。并通过批量吸附实验系统研究初始pH值、反应时间、Sb(Ⅴ)溶液初始浓度、吸附剂用量、异质离子(SO_(4)^(2-)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Fe^(3+)和腐殖酸)等因素对复合粉体吸附Sb(Ⅴ)的影响规律。研究结果表明,酸处理海泡石负载Fe_(3)O_(4)复合粉体对Sb(Ⅴ)展现出优秀的吸附性能,复合粉体对Sb(V)的最大吸附容量达到92.3 mg/g,远高于未被负载的Fe_(3)O_(4)(79.2 mg/g)、酸处理海泡石(42.3 mg/g)和海泡石原样(35.6 mg/g)对Sb(Ⅴ)的吸附量。复合粉体对Sb(Ⅴ)的吸附主要为静电吸引和化学吸附,吸附动力学过程更符合拟二级动力学模型,热力学更符合Langmuir吸附等温线模型。

关键词：海泡石酸处理四氧化三铁复合粉体锑(Ⅴ) 吸附

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微塑料对土壤中养分和镉淋失的影响

环境科学 2024年第1期45卷 489-495页

作者：赵群芳褚龙威丁原红王发园青岛科技大学环境与安全工程学院青岛266042

微塑料作为新兴污染物,具有尺寸小、比表面积大、吸附能力强和降解慢等特点,其环境效应受到越来越多的关注.微塑料会改变土壤性质,影响土壤中养分和污染物的迁移能力,但是微塑料对土壤养分和重金属淋失的影响尚缺乏研究.通过土壤柱浸滤... 详细信息

微塑料作为新兴污染物,具有尺寸小、比表面积大、吸附能力强和降解慢等特点,其环境效应受到越来越多的关注.微塑料会改变土壤性质,影响土壤中养分和污染物的迁移能力,但是微塑料对土壤养分和重金属淋失的影响尚缺乏研究.通过土壤柱浸滤实验比较研究了在模拟降雨条件下不同质量分数(0%、0.2%和2%)的聚苯乙烯(PS)和聚乳酸(PLA)微塑料对土壤中养分和镉淋失的影响.总体上,降雨强度增加会促进土壤中养分和镉的淋失.2%PS在大暴雨时显著增加总氮的淋失和土壤中有效磷含量,减少了无机磷的淋失和土壤铵态氮含量,大雨时增加土壤速效钾含量.大雨和暴雨时2%PLA减少了硝态氮的淋失,暴雨和大暴雨时降低土壤铵态氮含量,大暴雨时降低土壤总氮的含量,且大暴雨时0.2%PLA显著增加镉的淋失.结果显示,微塑料对土壤养分和镉淋失的影响与微塑料的种类和质量分数有关,并受到降雨水平的影响.研究表明,难降解微塑料聚苯乙烯和可降解微塑料聚乳酸都会对土壤中养分和重金属的淋失产生影响.

关键词：微塑料(MP) 重金属养分淋失硝态氮镉(Cd)

秸秆还田、覆膜和施氮对旱地麦田土壤质量的影响

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环境科学 2024年第4期45卷 2292-2303页

作者：叶子壮王松燕陆潇史多鹏吕慎强李嘉杨泽宇王林权西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100

通过5 a大田定位试验研究了秸秆还田、覆膜及氮肥对旱地土壤质量的影响.以双因素裂区设计,主处理为3种栽培模式:常规栽培(CT)、秸秆还田(SR)和覆膜栽培(FM);副处理为3种施氮水平:0、144和180 kg·hm^(-2).在第5季冬小麦收获后采集耕层0~... 详细信息

通过5 a大田定位试验研究了秸秆还田、覆膜及氮肥对旱地土壤质量的影响.以双因素裂区设计,主处理为3种栽培模式:常规栽培(CT)、秸秆还田(SR)和覆膜栽培(FM);副处理为3种施氮水平:0、144和180 kg·hm^(-2).在第5季冬小麦收获后采集耕层0~20 cm土壤样品,测定容重(BD)、孔隙度(SP)、田间持水量(FC)、有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、矿质氮(NO_(3)^(-)-N+NH_(4)^(+)-N)、速效磷(AP)、速效钾(AK)、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、蔗糖酶(SA)、碱性磷酸酶(ALP)、脲酶(UA)和脱氢酶(DHA)等土壤理化性质及生物性质等指标,基于两个最小数据集(MDS),利用线性(LT)和非线性(NLT)评分模型计算土壤质量指数(SQI),通过与冬小麦产量拟合来寻找最优SQI,据此分析土壤质量对秸秆还田、覆膜及氮肥的响应.结果表明,SR处理的SP、FC、SOC、TK、SA、ALP、DHA、MBN和MBC分别较CT显著高10.1%、40.5%、28.3%、14.3%、22.0%、8.9%、48.3%、35.9%和62.5%.FM处理的SP、FC、NO_(3)^(-)-N、AP、AK、ALP和MBN分别较CT显著高3.1%、14.6%、729.0%、37.4%、28.2%、7.2%和17.7%.SR和FM处理冬小麦产量分别较CT显著高25.1%和18.6%.与N_(0)相比,施用氮肥土壤SP、TN、NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N、ALP和MBN显著增加3.4%~407.6%,BD、SOC和MBC/MBN显著下降3.0%~31.7%.在3种栽培模式下,施氮显著增加冬小麦产量,增幅为69.4%~79.1%,相同栽培模式两施氮水平间差异不显著.基于MDS2的非线性评分模型计算的SQI能够更准确地评价旱地麦田土壤质量.在NLT-SQI2中,SR、FM和氮肥均可增加土壤的SQI,在SR配施N_(180)水平下SQI达到最大,FM次之,CT最小.综上,秸秆还田和覆膜配施适量氮肥能维持和提高土壤质量,秸秆还田优于覆膜.

关键词：秸秆还田覆膜氮肥主成分分析(PCA) 最小数据集(MDS) 土壤质量指数(SQI)

新唯物主义与生态马克思主义的挑战:环境人文学科的本体论太极拳

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北京电影学院学报 2024年第8期 4-11页

作者：托比亚斯·斯基弗伦臧广鑫(译) 丹麦哥本哈根大学北欧研究与语言学系云南大学马克思主义学院

近年来,随着环境人文学科对内部矛盾和非人类的新唯物主义探索的兴起,当代学者对资本主义制度下的环境影响、生态裂痕、化石经济等研究愈加深入,批判性语汇发生了变化。推动这一转变的是生态马克思主义思想的复兴,其繁荣发展引发了反对... 详细信息

近年来,随着环境人文学科对内部矛盾和非人类的新唯物主义探索的兴起,当代学者对资本主义制度下的环境影响、生态裂痕、化石经济等研究愈加深入,批判性语汇发生了变化。推动这一转变的是生态马克思主义思想的复兴,其繁荣发展引发了反对该领域长期以来转向物质的哲学论战,迫使我们选择其中一方,是“旧”的还是“新”的唯物主义?本文认为,新唯物主义与生态马克思主义之间的对抗并不是基于人们通常认为的本体论差异,而是基于对批判方法论的不同态度。许多最近的论战都采用了一种哲学上的太极拳,模糊了关于“批判”的作用和地位这一更根本的分歧。本文通过安德列亚斯·马尔姆的《这场风暴的进程》与珍妮·本内特的《涌入与外流》之间的交锋,构建辩论框架,旨在反击生态马克思主义者在方法论上的教条主义,即他们认为批判是唯一合理的分析模式。

关键词：新唯物主义生态马克思主义安德列亚斯· 马尔姆珍妮· 本内特批判

基于卫星遥感等多源数据的发电厂CO_(2)排放分析

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中国环境科学 2024年第4期44卷 1805-1815页

作者：付金杯李梦南徐炜达王宇萌李怀瑞尹捷杨昱锟卓俊玲生态环境部环境工程评估中心北京100041 北京英视睿达科技股份有限公司北京100073

应用烟羽分割、背景插值和高斯烟羽模型,使用轨道碳监测传感器(OCO-3)SAM模式在1年内的4次有效观测数据,估算了托克托电厂CO_(2)排放量,并利用年度核算报告结果、月度发电量与连续排放监测系统(CEMS)监测数据对卫星遥感估算结果进行验证... 详细信息

应用烟羽分割、背景插值和高斯烟羽模型,使用轨道碳监测传感器(OCO-3)SAM模式在1年内的4次有效观测数据,估算了托克托电厂CO_(2)排放量,并利用年度核算报告结果、月度发电量与连续排放监测系统(CEMS)监测数据对卫星遥感估算结果进行验证.结果表明,2021年4次卫星过境时CO_(2)排放速率分别为1900.82、3353.96、2941.07和3701.71tCO_(2)/h,其不确定性分别为25.10%、20.27%、19.59%和29.52%,不确定性主要来源于气象数据、背景和其它排放源影响.CO_(2)小时排放速率卫星遥感反演结果和核算分配结果验证具有较好的一致性,相关系数R为0.822.电厂月度发电量及小时级在线监测数据分析结果表明,电厂活动水平具有明显的季节性变化和小时变化特征,其中与CO_(2)排放密切相关的月度发电量相对标准偏差可达14.55%,NOx小时排放量相对标准偏差可达12.35%.

关键词：大型燃煤电厂卫星遥感碳排放 SAM模式