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改性钨酸铋纳米材料用于六价铬与环丙沙星光催化共降解研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第9期57卷 958-966页

作者：于涛赵瑞暄聂瑀谭欣天津大学化工学院天津300350 天津大学环境科学与工程学院天津300350

抗生素与重金属离子常在废水中共存,提高了废水处理难度,因此亟需高效的处理方法实现二者的共降解.在此,通过一种简单的溶剂热法合成了具有氧空位和3D中空结构钨酸铋光催化材料,实现了六价铬和环丙沙星的高效光催化共降解,光催化反应40 ... 详细信息

抗生素与重金属离子常在废水中共存,提高了废水处理难度,因此亟需高效的处理方法实现二者的共降解.在此,通过一种简单的溶剂热法合成了具有氧空位和3D中空结构钨酸铋光催化材料,实现了六价铬和环丙沙星的高效光催化共降解,光催化反应40 min后可将二者降解99%.实验及表征结果表明,氧空位的引入促进了光生载流子的分离与迁移,使得更多的电子和空穴参与氧化还原反应,进而显著提高了光催化共降解效率.同时,结合降解转化产物检测结果,分析了降解机理与路径.本工作为抗生素/重金属共存废水的处理提出了一种可行的高效方法.

关键词：钨酸铋光催化降解六价铬环丙沙星

BiOCl碱性条件下光催化氧化去除As(Ⅲ)

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化学工业与工程 2024年第3期41卷 68-76页

作者：王朝李艳芳次仁卓嘎谭欣于涛西藏大学理学院天津大学环境学院天津大学化工学院

通过调控水热反应时间制备了一系列BiOCl半导体光催化剂，通过X射线衍射、透射电子显微镜、紫外-可见吸收光谱和X射线光电子能谱等表征手段对催化剂的晶体结构、微观形貌、光谱学特性和化学组成性质等进行系统分析。实验所制备的BiOCl... 详细信息

通过调控水热反应时间制备了一系列BiOCl半导体光催化剂，通过X射线衍射、透射电子显微镜、紫外-可见吸收光谱和X射线光电子能谱等表征手段对催化剂的晶体结构、微观形貌、光谱学特性和化学组成性质等进行系统分析。实验所制备的BiOCl材料在碱性条件下实现了对As（Ⅲ）较好的光催化转化性能，同时研究了BiOCl-8在不同pH值条件下对As（Ⅲ）去除性能。结果表明，在初始pH=10时，0.5 g·L-1的BiOCl-8在光照30 min内可以将溶液中5 mg·L-1的As（Ⅲ）完全去除。

关键词：氯氧化铋 As(Ⅲ) 光催化

Co基碳材料双功能催化剂在电芬顿体系中高效降解环丙沙星

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高等学校化学学报 2024年第9期45卷 122-132页

作者：王爽吕月琴刘星宇李轶天津大学理学院天津300072 天津工业大学环境科学与工程学院天津300387

抗生素的大量使用导致了环丙沙星(CIP)及其降解中间体在环境中的累积,这对环境和人类健康都具有很大的危害.近年来,使用电芬顿技术降解CIP被认为是一种具有广阔应用前景的水污染控制方法.本文以有机金属骨架ZIF-67作为前驱体,在不同温... 详细信息

抗生素的大量使用导致了环丙沙星(CIP)及其降解中间体在环境中的累积,这对环境和人类健康都具有很大的危害.近年来,使用电芬顿技术降解CIP被认为是一种具有广阔应用前景的水污染控制方法.本文以有机金属骨架ZIF-67作为前驱体,在不同温度煅烧下合成了一系列的Co基碳材料电催化剂(Co-NC-T),并用于CIP的降解.采用扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜以及X射线衍射仪对所合成催化剂进行了表征.X射线光电子能谱结果显示,性能最佳的Co-NC-900材料含有最高比例的石墨N,这有利于O_(2)通过2e^(-)还原反应生成H_(2)O_(2);Co的多重价态[Co(0),Co(Ⅱ)及Co(Ⅲ)]可以促进反应过程中的H_(2)O_(2)转化为多种活性氧物种.Co-NC-900催化剂可以同时促进H_(2)O_(2)的形成和活化,这有利于CIP的降解.猝灭实验和电子自旋共振实验结果表明,体系中主要的活性氧物种依次为·O_(2)-和·OH.活性氧物种可以协同参与污染物的降解,进而提高CIP的降解效果.CIP的降解性能测试结果显示,在pH=3的条件下,Co-NC-900对CIP的降解效率在120 min可以达到94.5%.

关键词：电芬顿环丙沙星 ZIF-67 Co基碳材料活性氧物种

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西藏雅尼湿地水质评价及污染源分析

水生态学杂志 2024年

作者：李伟杨崛园熊健黄瑞卿杨博吕学斌西藏大学生态环境学院天津大学环境科学与工程学院

评价雅尼湿地水质状况，解析水体的污染来源，为雅尼湿地环境监测与保护提供科学依据。基于雅尼湿地流域平水期58个样品的9项理化指标，运用综合营养状态指数法（TLI）、综合污染指数法和综合水质指数法（WQI）对目标水体水质状况和富... 详细信息

评价雅尼湿地水质状况，解析水体的污染来源，为雅尼湿地环境监测与保护提供科学依据。基于雅尼湿地流域平水期58个样品的9项理化指标，运用综合营养状态指数法（TLI）、综合污染指数法和综合水质指数法（WQI）对目标水体水质状况和富营养化水平进行评估，并采用主成分分析法（PCA）和绝对主成分-多元线性回归（APCS-MLR）模型对雅尼湿地水质特征及污染来源进行分析。结果表明：（1）雅尼湿地总磷（TP）、氨氮(NH3-N)和化学需氧量（COD）指标均达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅰ类水质标准，总氮（TN）达到Ⅱ类水质标准，湿地整体水质良好；湿地TLI为36.88，为中营养状态；综合污染指数为0.74，表现为轻污染，TN和TP值的污染分担率占比高于60%，是湿地水体主要的污染因子；WQI总体处于“良好”水平；（2）PCA结果显示，前4项因子的累计贡献率为82.497%，第1主成分（PC1）推测为自然源，第2主成分（PC2）推测为农业-生活源，第3主成分（PC3）推测为畜禽养殖-农业源，第4主成分（PC4）推测为藻类暴发源；根据主成分/综合主成分得分分析水质空间变化状况，雅尼湿地总体呈现上游水质比中下游好。（3）APCS-MLR模型结果显示，自然源对雅尼湿地水质影响的贡献率为31.64%，未知源贡献率为30.47%，畜禽养殖-农业混合源贡献率为23.30%。TN、TP和NH3-N的主要来源为农村化肥施用、牲畜集聚排泄。

关键词：湿地水质评价污染源解析西藏

《欧盟Natech风险管理框架》下的环境风险管理体系及其对我国的启示

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环境科学研究 2024年第5期37卷 1162-1168页

作者：陈强凌郡鸿邱顺添天津大学环境科学与工程学院天津300072

国际上将由自然灾害引发的技术事故称为Natech(natural hazard triggered technological disasters).作为全球工业大国和自然灾害最为严重的国家之一.我国自然灾害种类多、发生频率高,极易引发技术事故,造成严重的人员伤亡、经济损失和... 详细信息

国际上将由自然灾害引发的技术事故称为Natech(natural hazard triggered technological disasters).作为全球工业大国和自然灾害最为严重的国家之一.我国自然灾害种类多、发生频率高,极易引发技术事故,造成严重的人员伤亡、经济损失和环境破坏.世界工业强国如日本、法国以及欧盟地区等较早地针对这类事件展开研究并制定政策,而中国相关研究还处于起步阶段.2022年欧盟发布的《欧盟Natech风险管理框架》为其成员国的Natech风险防控提供了目标、原则和方法.该研究全面综述了欧盟Natech风险管理框架,从关注事件特点及主要挑战、风险管理、风险评估要素到减轻风险方法的主要内容,同时系统总结了欧盟Natech风险识别、评价、应对措施等方面的先进理念,并通过与中国Natech风险管理现状及问题的对比分析,提出了对未来中国Natech风险管理的启示和建议:①加大Natech风险防控科研投入;②提升数字化平台建设水平;③加强Natech风险预防措施;④考虑全球气候变化影响.该研究试图通过学习、借鉴和吸收国际Natech风险管理的有益经验,为中国的Natech风险管理提供新思路和新方法.

关键词： Natech 风险识别风险管理风险评估风险应对

基于蒙特卡罗模拟的拉萨城区土壤重金属健康风险评价

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环境化学 2024年第4期43卷 1339-1352页

作者：杨博熊健李伟谢鹏程杨崛园黄瑞卿吕学斌西藏大学生态环境学院拉萨850000 天津大学环境科学与工程学院天津300000

由于城市化的快速发展,城区土壤中重金属(HMs)的污染问题,目前已成为环境和人类健康风险的主要问题之一.为科学地评价城区土壤重金属的健康风险,降低评价结果的不确定性,研究以拉萨城区土壤为研究对象,将蒙特卡罗模拟引入USEPA模型,构... 详细信息

由于城市化的快速发展,城区土壤中重金属(HMs)的污染问题,目前已成为环境和人类健康风险的主要问题之一.为科学地评价城区土壤重金属的健康风险,降低评价结果的不确定性,研究以拉萨城区土壤为研究对象,将蒙特卡罗模拟引入USEPA模型,构建了土壤重金属不确定性健康风险评价模型.研究表明,拉萨城区表层土壤中Cu、Zn、Cr、Ni、Pb、Cd、As、Hg的含量均值分别为20.25、66.07、35.90、17.35、22.70、0.10、25.64、0.07 mg·kg^(−1).除As和Zn外,均未超过拉萨市土壤背景值,污染负荷指数(PLI_(zone))为0.83,整体为无污染水平.健康风险评价结果表明,拉萨城区表层土壤中,HMs对儿童和成人的总致癌风险(TCR)分别为1.30×10^(−5)—7.60×10^(−5)和1.03×10^(−5)—8.15×10^(−5),处于可接受水平;总非致癌风险(HI)分别为1.82×10^(−1)—1.27和3.91×10^(−2)—3.57×10^(−1),成人均处于可接受水平,但儿童可能存在3.61%的概率高于风险阈值;其中As是最主要的风险元素,皮肤接触和经口摄入分别是成人和儿童的主要暴露途径,皮肤黏附系数和体重分别是成人和儿童的主要影响参数.该模型可有效的降低健康风险评价中的不确定性,更加精确地反映区域健康风险状况,并能获取优先控制因子和暴露途径等信息.

关键词：蒙特卡罗模拟拉萨城区土壤重金属健康风险评价

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污泥脱水技术研究进展及碳排放比较分析

中国环境科学 2024年第6期44卷 3259-3269页

作者：李丽萍颜蓓蓓王智孙昱楠李宁陶俊宇王媛陈冠益天津大学环境科学与工程学院天津300072 天津商业大学机械工程学院天津300134

本文综述了几种常规污泥脱水技术(污泥浓缩、机械脱水和深度脱水)和几种新兴的污泥低能耗深度脱水技术(低温干化、生物干化和超临界CO_(2)脱水)的原理及特点,并重点对重力浓缩、机械脱水、预处理脱水、热干化、太阳能干化、热泵干化、... 详细信息

本文综述了几种常规污泥脱水技术(污泥浓缩、机械脱水和深度脱水)和几种新兴的污泥低能耗深度脱水技术(低温干化、生物干化和超临界CO_(2)脱水)的原理及特点,并重点对重力浓缩、机械脱水、预处理脱水、热干化、太阳能干化、热泵干化、生物干化、超临界CO_(2)脱水这几种技术进行了碳排放核算和对比分析.结果表明,常规脱水技术相对较为成熟,应用较广,但存在能耗高、药耗高、碳排放高的“三高”问题.其中,污泥热干化技术的碳排放量最大(2070.21kgCO_(2)/t DS),使用化学药剂产生的碳排放占机械脱水和预处理脱水技术碳排放的75%以上.新兴的太阳能干化、热泵干化、生物干化和超临界CO_(2)脱水技术的碳排放量分别为32.67,1074.36,58.78,490.16kgCO_(2)/t DS,表现出较好的碳减排潜力,通过推进优化工艺技术,降低运行成本,有望替代常规脱水技术.本研究结果可为污泥低碳脱水技术的开发和选择提供重要的参考依据.

关键词：污泥脱水热干化碳排放

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用于沼气纯化的有机胺溶液吸收法研究进展

中国环境科学 2024年第2期44卷 894-902页

作者：孟凡志韩思宇林莉李婧琳陈凯轮蒋建国清华大学环境学院北京100084

有机胺溶液吸收法作为一项成熟的碳捕集技术,具有CO_(2)吸收速率快、选择性高及再生效果好等诸多优点,在沼气纯化领域具有重要的研究意义和应用价值,但也存在再生能耗高、易于挥发、易于降解和一些环境风险问题.不同类型的胺所表现出的... 详细信息

有机胺溶液吸收法作为一项成熟的碳捕集技术,具有CO_(2)吸收速率快、选择性高及再生效果好等诸多优点,在沼气纯化领域具有重要的研究意义和应用价值,但也存在再生能耗高、易于挥发、易于降解和一些环境风险问题.不同类型的胺所表现出的沼气纯化效果不同,其中伯胺和仲胺的CO_(2)吸收速率较快,但再生所需的能耗较大,叔胺和空间位阻胺的CO_(2)吸收速率较慢,但再生能耗较低.本文从有机胺吸收法的工艺流程、反应机理、可操控变量、存在的问题及其应用现状等方面系统地回顾了有机胺吸收法在沼气纯化领域的研究进展,提出了相应的研究思路和建议,为继续推动有机胺吸收法在沼气纯化领域的应用提供指导.研究结果表明,适当提升有机胺的浓度可以明显提高CO_(2)的吸收效率,且混合胺溶液有利于改善单胺溶液沼气纯化过程中经济性较低的问题.此外,相比于传统的干法吸收法,有机胺溶液吸收法在CO_(2)捕集过程中的能耗会增加30%以上,这意味着有机胺溶液吸收法相对于干法吸收法需要更多的能源投入.

关键词：有机胺碳捕集沼气纯化反应机理再生能耗

能耗双控转向碳双控的政策影响评估——基于安徽省动态CGE模型

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中国环境科学 2024年第4期44卷 1795-1804页

作者：安康欣刘米可范淑婷王灿清华大学环境学院北京100084

通过以安徽省为案例构建混合动态可计算一般均衡模型,分析能耗双控优化以及转向碳双控的能源经济影响.研究发现,扣除新增可再生能源显著促进能耗双控政策支持可再生能源的作用并改善经济有效性,2035年可再生能源发电占比达到27.9%,而GD... 详细信息

通过以安徽省为案例构建混合动态可计算一般均衡模型,分析能耗双控优化以及转向碳双控的能源经济影响.研究发现,扣除新增可再生能源显著促进能耗双控政策支持可再生能源的作用并改善经济有效性,2035年可再生能源发电占比达到27.9%,而GDP损失降低0.2个百分点;转向碳双控政策会进一步促进可再生能源发展、腾挪能源消费空间并提高经济效率,GDP损失率进一步下降0.05个百分点;控制政策会产生赢家和输家行业,转向碳双控政策将会降低输家行业产出损失,2035年行业产出的变化率在-20.6%至10.3%之间.建议坚持实施能耗双控制度优化措施并在“十五五”时期向碳双控政策过渡,匹配以前瞻性的产业布局和必要的公正转型措施来降低产业调整的不利影响,在降低短期政策调整波动的同时促进中长期“双碳”目标实现.

关键词：能耗双控碳双控安徽省可计算一般均衡模型