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非钙基土壤固化剂加固机理及其应用性能研究进展

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材料导报 2022年第14期36卷 150-158页

作者：钟玉健张晓超袁锐吴学敏陈林万成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610059 成都理工大学国家环境保护水土污染协同控制与联合修复重点实验室成都610059

土地退化是危及人类生存与发展的重大问题,对土壤进行加固处理一直是国内外学者的研究热点。通过强夯、纤维加筋、土工格构等物理加固措施可以实现土体加固。然而,与物理加固相比,利用土壤固化剂对土壤进行化学加固具有强度高、成本低... 详细信息

土地退化是危及人类生存与发展的重大问题,对土壤进行加固处理一直是国内外学者的研究热点。通过强夯、纤维加筋、土工格构等物理加固措施可以实现土体加固。然而,与物理加固相比,利用土壤固化剂对土壤进行化学加固具有强度高、成本低、污染小等优点,受到了众多研究者的关注。土壤固化剂可分为钙基固化剂和非钙基固化剂:传统的钙基固化剂(水泥、粉煤灰、石灰等)存在污染大、凝结时间长、破坏土壤功能等缺点,多用于道路、建筑等领域;而应用于荒漠化治理、边坡修复、水土保持等领域的土壤固化剂,除了要具有良好的固化性能以外,还需具备较好的生态性能,因此非钙基固化剂是这些应用领域的首要选择。按照化学成分,非钙基固化剂可分为聚合物类固化剂、生物酶类固化剂和离子类固化剂。各类固化剂的固化机理不同:聚合物类固化剂主要通过凝胶吸附、包裹、填充作用对土壤进行加固;生物酶类固化剂主要通过酶催化土壤颗粒表面阳离子与土壤有机质的离子交换反应进行加固;而离子类固化剂则是通过加速离子交换反应速率,降低土壤颗粒亲水性,以实现土壤加固。非钙基固化剂的应用性能分为工程性能和生态性能两个方面:工程性能主要体现为改善土壤的力学性质、提高土壤的抗侵蚀能力和抗变形能力;而生态性能主要体现在提高土壤的保水能力和间接促进植物生长的能力。本文总结了非钙基固化剂的研究进展,分类介绍了非钙基固化剂的固化机理,总结了非钙基固化剂的工程性能与生态性能的应用研究,并对非钙基固化剂未来的发展方向进行了展望。

关键词：非钙基土壤固化剂加固机理工程性能生态性能

CN光催化剂制备及其可见光下还原Cr(VI)性能和毒性研究

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环境科学学报 2024年

作者：冯立勋杜海英成都理工大学生态环境学院国家环境保护水土污染协同控制与联合修复重点实验室

光催化技术能够通过光的激发使光催化剂中光生电子(e-)发生迁移，光催化剂产生e-速度越快，还原污水中重金属的效率越高.本文采用热聚合法，以3-氨基-1,2,4-三唑和特定的六元氮杂环为原料创新制备了C3N5光催化剂，与传统工艺相比，创新... 详细信息

光催化技术能够通过光的激发使光催化剂中光生电子(e-)发生迁移，光催化剂产生e-速度越快，还原污水中重金属的效率越高.本文采用热聚合法，以3-氨基-1,2,4-三唑和特定的六元氮杂环为原料创新制备了C3N5光催化剂，与传统工艺相比，创新制备的C3N5带隙值降低了0.06～0.17 eV.其中，以3-氨基-1,2,4-三唑、三聚氰酸、巴比妥酸和KBr为原料制备的C3N5光催化剂(CN-7)带隙值降低了0.17 eV，在366 nm的激发波长下，CN-7在450 nm发射峰极低，极大地抑制了光生电子-空穴对的复合效率，拥有比其他C3N5更快的e-迁移速度.CN-7在50 W LED灯照射下50 min内还原水中Cr(VI)的效率可达99.3%，经过5次循环实验后，对Cr(Ⅵ)的去除率仍然可达96%，且受干扰离子的影响较小，具有良好的稳定性.通过自由基捕获实验证明了反应体系中的主要活性物种为e-.同时，将小白菜种植在含CN-7的水溶液中考察光催化剂本身的毒性，发现植物的生长指标不受其影响，而生理指标显示其对植物的生长有一定的促进作用.本研究为制备C3N5光催化剂提供了一种新的方法，同时，为印染、电镀等污水处理工艺中高效还原Cr(VI)且不产生二次污染物提供了新的方向.

关键词： C N 光催化 Cr(Ⅵ) 光催化剂毒性

基于层次分析法评估长江上游宜宾段工业园区环境风险

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环境工程技术学报 2022年第2期12卷 624-632页

作者：杨敏慧袁培炎罗天烈文栎嘉刘国地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室国家环境保护水土污染协同控制与联合修复重点实验室成都理工大学生态环境学院

长江宜宾段工业园区中分布着众多化工企业,对周边流域生态环境具有潜在风险。选择环境风险源、管控机制、风险受体3个准则层,包括行业类型、园区企业生产工艺、环境管理体系、环境风险管理体系、受纳水体环境等13个指标层建立评估模型体... 详细信息

长江宜宾段工业园区中分布着众多化工企业,对周边流域生态环境具有潜在风险。选择环境风险源、管控机制、风险受体3个准则层,包括行业类型、园区企业生产工艺、环境管理体系、环境风险管理体系、受纳水体环境等13个指标层建立评估模型体系;采用层次分析法(AHP)评估了宜宾市6家工业园区(A~F)的环境风险评。结果表明,6家工业园区准则层权重总占比表现为环境风险源(69.939)>环境风险受体(38.076)>风险管控机制(33.420),各园区环境风险综合值表现为B园区(19.147)环境风险。

关键词：环境风险评估沿江工业园区层次分析法指标权重风险管控

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土壤-地下水中微塑料的转化行为及环境效应

环境科学 2024年

作者：张颖杨硕曾瑜苹陈艺蒲生彦成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都理工大学国家环境保护水土污染协同控制与联合修复重点实验室

微塑料作为一种广泛存在于环境的新兴污染物，目前有关微塑料的研究多集中在大气、海洋和河流等环境介质中。土壤-地下水作为一个重要的汇近年来逐渐得到了学术界的关注，特别在围绕土壤-地下水中微塑料的转化行为及环境效应开展了大量... 详细信息

微塑料作为一种广泛存在于环境的新兴污染物，目前有关微塑料的研究多集中在大气、海洋和河流等环境介质中。土壤-地下水作为一个重要的汇近年来逐渐得到了学术界的关注，特别在围绕土壤-地下水中微塑料的转化行为及环境效应开展了大量研究。在此背景下，综述内容主要集中于土壤-地下水环境中：①微塑料研究现状与进展；②微塑料的来源与分布；③微塑料的非生物转化和生物转化；④微塑料的非生物富集、生物富集和运移效应。此外，为了未来更好地了解土壤-地下水中微塑料的转化行为及环境效应，对微塑料在土壤-地下水环境中研究现状的不足与缺陷进行了系统的归纳与分析，并对未来研究方向进行了展望。

关键词：微塑料(MPs) 土壤-地下水转化行为来源与分布环境效应相互作用迁移规律

热强化循环井驱动热量传输及苯胺修复效果研究

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中国环境科学 2023年

作者：鲁亮蒲生彦李博文成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都理工大学国家环境保护水土污染协同控制与联合修复重点实验室

单一循环井存在着对半挥发性污染物修复效果差、运行周期长的问题。本研究通过耦合原位加热的方法以强化循环井对半挥发性有机污染物的修复效果。重点研究了曝气流量、升温温度以及地下水流速对修复过程中传热规律的影响，并探究了热强... 详细信息

单一循环井存在着对半挥发性污染物修复效果差、运行周期长的问题。本研究通过耦合原位加热的方法以强化循环井对半挥发性有机污染物的修复效果。重点研究了曝气流量、升温温度以及地下水流速对修复过程中传热规律的影响，并探究了热强化循环井对苯胺污染地下水的修复效果。结果表明：热量的传递主要依靠循环井的水力激发作用并可以用指数函数模拟升温面积随时间的变化规律。在中砂含水层介质中，曝气流量0.3 m3·h-1、升温温度60 ℃、地下水流速0.2 m·d-1时，传热效果最佳。强化修复苯胺污染地下水过程中，逐渐形成一个以循环井为中心的有机物高效修复区域，累计修复48h后，苯胺的平均浓度由97.95 mg·L-1下降至0.168 mg·L-1，对比单一的循环井技术，修复效果提高了25.8%，有效避免了拖尾现象的发生。

关键词：循环井原位热修复传热规律苯胺强化修复效果

C3N5光催化剂制备及其可见光下还原Cr(VI)性能和毒性研究

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环境科学学报 2024年第6期44卷 83-92页

作者：冯立勋杜海英成都理工大学生态环境学院国家环境保护水土污染协同控制与联合修复重点实验室成都610059

光催化技术能够通过光的激发使光催化剂中光生电子(e-)发生迁移,光催化剂产生e-速度越快,还原污水中重金属的效率越高.本文采用热聚合法,以3-氨基-1,2,4-三唑和特定的六元氮杂环为原料创新制备了C3N5光催化剂,与传统工艺相比,创新制备的... 详细信息

光催化技术能够通过光的激发使光催化剂中光生电子(e-)发生迁移,光催化剂产生e-速度越快,还原污水中重金属的效率越高.本文采用热聚合法,以3-氨基-1,2,4-三唑和特定的六元氮杂环为原料创新制备了C3N5光催化剂,与传统工艺相比,创新制备的C3N5带隙值降低了0.06~0.17 eV.其中,以3-氨基-1,2,4-三唑、三聚氰酸、巴比妥酸和KBr为原料制备的C3N5光催化剂(CN-7)带隙值降低了0.17eV,在366nm的激发波长下,CN-7在450nm发射峰极低,极大地抑制了光生电子-空穴对的复合效率,拥有比其他C3N5更快的e-迁移速度.CN-7在50W LED灯照射下50 min内还原水中Cr(VI)的效率可达99.3%,经过5次循环实验后,对Cr(Ⅵ)的去除率仍然可达96%,且受干扰离子的影响较小,具有良好的稳定性.通过自由基捕获实验证明了反应体系中的主要活性物种为e-.同时,将小白菜种植在含CN-7的水溶液中考察光催化剂本身的毒性,发现植物的生长指标不受其影响,而生理指标显示其对植物的生长有一定的促进作用.本研究为制备C3N5光催化剂提供了一种新的方法,同时,为印染、电镀等污水处理工艺中高效还原Cr(VI)且不产生二次污染物提供了新的方向.

关键词： C3N5 光催化 Cr(Ⅵ) 光催化剂毒性

天然红土与苦草联合控制沉积物中磷释放的研究

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中国环境科学 2022年

作者：张瑜尹月鹏唐金勇曹熙刘晶京张雯成都理工大学生态环境学院国家环境保护水土污染协同控制与联合修复重点实验室地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室

水体富营养化的内源性负荷主要来源于沉积物中磷（P），天然红土（Red soil， RS）和沉水植物苦草（Vallisneria spiralis， VS）均可有效降低富营养化水体中沉积物的营养负荷.本研究运用天然红土和苦草（RS +VS）的原位联合修复技术，...

水体富营养化的内源性负荷主要来源于沉积物中磷（P），天然红土（Red soil， RS）和沉水植物苦草（Vallisneria spiralis， VS）均可有效降低富营养化水体中沉积物的营养负荷.本研究运用天然红土和苦草（RS +VS）的原位联合修复技术，探究单一及联合修复对污染底泥磷去除的影响.结果表明，RS与VS联合对沉积物P的去除能力高于两者单一修复，在37天的批量实验中，覆盖RS+VS组沉积物释放到上覆水中的磷被抑制了92%，与无覆盖RS+VS组的底泥释放磷相比，上覆水中SRP从1.6 mg/L降至0.12 mg/L . RS+VS联合修复对沉积物磷的固定作用显著，将不稳定的亚铁磷(Fe(II)-P)和铁铝结合磷(CDB-P)转变成惰性的钙磷(Ca-P)，沉积物中的Ca-P含量增加了27%，而Fe(II)-P ，CDB-P分别降低了2%和21%，有效降低了底泥磷释放到上覆水的风险.综上，RS+VS联合可以应用于处理富营养化水域的内部磷负荷，实现两者协同去除沉积物磷，同时RS和VS两者价廉且广泛分布可作为一种潜在高效益的磷酸盐吸附剂应用于实际工程中.

关键词：

聚多巴胺包埋纳米过氧化钙缓释过氧化氢影响因素

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中国环境科学 2024年第1期44卷 211-218页

作者：马慧罗浩宇陈劲松彭鸿彬蒲生彦成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059 成都理工大学生态环境学院国家环境保护水土污染协同控制与联合修复重点实验室四川成都610059

合成了一种聚多巴胺包埋的缓释纳米过氧化钙(nCaO_(2)@PDA),通过控制变量法,探究各类地下水环境影响因素对该复合材料缓释过氧化氢效能影响.结果表明:过氧化氢释放量与环境温度、多巴胺包埋厚度、溶液初始pH值呈显著负相关关系.进一步... 详细信息

合成了一种聚多巴胺包埋的缓释纳米过氧化钙(nCaO_(2)@PDA),通过控制变量法,探究各类地下水环境影响因素对该复合材料缓释过氧化氢效能影响.结果表明:过氧化氢释放量与环境温度、多巴胺包埋厚度、溶液初始pH值呈显著负相关关系.进一步探究了表层核壳PDA的作用机理,受PDA核壳表面功能性官能团邻苯二酚基团作用,复合材料在缓释过氧化氢过程中可有效地抑制体系pH值的上升.

关键词：缓释材料纳米过氧化钙过氧化氢聚多巴胺影响因素

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城市大气颗粒物中锑污染研究进展

环境污染与防治 2024年第1期46卷 123-127页

作者：程馨孙家佞凌凯成都理工大学生态环境学院国家环境保护水土污染协同控制与联合修复重点实验室四川成都610059

随着工业化和城市化发展,高强度人类活动及锑化合物的广泛使用使城市大气环境中锑污染日趋严重。进入大气中的锑能长时间驻留并随大气环流进行长距离迁移造成跨区域污染。鉴于锑对人体的潜在毒性及致癌性,城市大气环境锑污染引起学术界... 详细信息

随着工业化和城市化发展,高强度人类活动及锑化合物的广泛使用使城市大气环境中锑污染日趋严重。进入大气中的锑能长时间驻留并随大气环流进行长距离迁移造成跨区域污染。鉴于锑对人体的潜在毒性及致癌性,城市大气环境锑污染引起学术界和国家相关部门的高度重视,然而目前国内关于大气环境中锑的研究仍处于初期阶段。对城市大气颗粒物中锑的来源、污染特征、源解析等方面进行综述,在此基础上对大气环境中锑污染来源、迁移转化过程研究中的锑同位素应用前景进行展望,为进一步开展城市大气颗粒物锑污染研究、防治和环境管理提供参考。

关键词：城市大气颗粒物锑污染特征来源解析