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钐离子掺杂二氧化铈光催化剂的制备及其净化双酚A污染物的机理

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硅酸盐学报 2025年

作者：王一帆钱文轩徐冬侯建华杨慧扬州大学环境科学与工程学院

二氧化铈(CeO2)材料因其独特的光、磁、电性能而备受关注，尤其在光催化降解环境污染物方面展现出了高效、无毒、低成本的显著优势。以硝酸铈和硝酸钐为原料，采用无模板一步水热法成功制备了具有类扫帚状形貌的钐离子掺杂二氧化铈(Sm-C... 详细信息

二氧化铈(CeO2)材料因其独特的光、磁、电性能而备受关注，尤其在光催化降解环境污染物方面展现出了高效、无毒、低成本的显著优势。以硝酸铈和硝酸钐为原料，采用无模板一步水热法成功制备了具有类扫帚状形貌的钐离子掺杂二氧化铈(Sm-CeO2)光催化剂，详细研究了不同掺杂浓度对其光催化性能的影响，同时确定了最佳掺杂比为Ce:Sm = 1.00:0.15（0.15-SC）。紫外–可见吸收光谱表明Sm掺杂后的样品与未掺杂CeO2相比带隙值(Eg)明显减小，最佳掺杂比时0.15-SC样品的Eg最小仅为2.88 eV。以环境污染物双酚A（BPA）为降解实验的模型，发现Sm掺杂后的CeO2样品光催化降解效率均有一定程度的提升，且0.15-SC样品降解效率最高达99.83%，是未掺杂CeO2（28.31%）的3.52倍。活性物质的猝灭实验可以判断出，羟基自由基（?OH）和空穴(h+)在0.15-SC样品光催化降解BPA过程中起到很大的作用。且在4次的性能循环性实验后，0.15-SC样品仍保持89.53%的降解率，表明其可循环利用性良好。本工作中钐离子掺杂后二氧化铈材料展现出较高的光催化净化环境污染物活性，充分证实了离子掺杂是一种有效提高光催化性能的方法，可为以后同类金属氧化物材料设计离子掺杂体系提供有效的思路。

关键词：二氧化铈离子掺杂光催化降解双酚A

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太原地区近地面风场和大气输送特征分析

北京大学学报(自然科学版) 2025年

作者：刘书同曹之炯蔡旭晖胡洵宋宇康凌北京大学环境科学与工程学院

使用太原地区2017年57个地面常规气象站的观测数据和NCEP/FNL资料，分析该地区近地面风场和大气输送特征。使用CALMET风场诊断模式和轨迹计算方法，获取当地逐时近地面风场和逐日大气输送轨迹，并根据风场和轨迹分布特征，将当地风... 详细信息

使用太原地区2017年57个地面常规气象站的观测数据和NCEP/FNL资料，分析该地区近地面风场和大气输送特征。使用CALMET风场诊断模式和轨迹计算方法，获取当地逐时近地面风场和逐日大气输送轨迹，并根据风场和轨迹分布特征，将当地风场分为天气背景型和局地环流型两大类，其中天气背景型全年出现频率达66.3%，局地环流型全年出现频率为33.7%。局地环流型风场具有明显的山谷风日夜更替特征，而天气背景型风场在一天之内风速、风向都有较大的变化。以太原城区为源点的大气输送轨迹显示，天气背景型的轨迹分布季节变化较大，主要有偏东的寿阳以南山谷方向、偏西南的沿盆地走势方向和偏西北的山地方向。局地环流型的轨迹集中在太原市区及附近山地，影响范围小，不利于当地大气污染物的扩散，容易引发污染事件。

关键词：太原地区天气背景局地环流风场大气输送轨迹

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混凝+电催化工艺预处理种衣剂废水

工业水处理 2025年

作者：范云双吴秀翠李家鑫杨蕊王杰天津工业大学环境科学与工程学院

针对种衣剂废水有机物浓度高，成分复杂，毒性强，可生化性差等问题，采用混凝+电催化工艺对种衣剂生产废水进行预处理，降低毒性，提高可生化性。混凝工艺优化了混凝剂和助凝剂的最佳投加量及pH；电催化工艺研究了电解质种类和投加量... 详细信息

针对种衣剂废水有机物浓度高，成分复杂，毒性强，可生化性差等问题，采用混凝+电催化工艺对种衣剂生产废水进行预处理，降低毒性，提高可生化性。混凝工艺优化了混凝剂和助凝剂的最佳投加量及pH；电催化工艺研究了电解质种类和投加量、电流密度、初始pH和废水稀释倍数等因素对废水处理效果的影响。结果表明：调节废水pH为8，投加混凝剂PAC 2.5 g/L和助凝剂PAM 2.0 mg/L的条件下，混凝达到最佳效果，废水B/C值由0.17提高至0.28。在废水稀释5倍，电解质为硫酸钠投加量为0.04 mol/L，电流密度为10 mA/cm2，pH为8的最佳反应条件下，电催化对废水中克百威和呋喃酚的去除率达到92.0%和99.2%，COD去除率为63%，B/C值由0.28提高至0.53。废水的可生化性提高，满足后续生化处理的要求。

关键词：种衣剂废水克百威混凝电催化氧化

浮游生物和微塑料对海洋溢油迁移归趋影响研究进展

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海洋科学进展 2025年

作者：熊德琪于欣平齐志鑫杨淼刘子玥李西山大连海事大学环境科学与工程学院

海洋溢油事故发生后，表层浮油在物理和生物作用下发生迁移和转化行为，海洋中不同浮游动植物、细菌和微塑料在海浪的推动下，与分散的石油发生碰撞并附着形成聚合体或团聚体，这种聚合体或团聚体会悬浮在水体中或沉降至海底。其中浮游... 详细信息

海洋溢油事故发生后，表层浮油在物理和生物作用下发生迁移和转化行为，海洋中不同浮游动植物、细菌和微塑料在海浪的推动下，与分散的石油发生碰撞并附着形成聚合体或团聚体，这种聚合体或团聚体会悬浮在水体中或沉降至海底。其中浮游动物通过摄食油滴和排泄的方式将石油包裹在粪便颗粒中；浮游植物和细菌则在其分泌的黏液作用下，与大量的石油和悬浮颗粒物聚合；细菌通过分解油滴中的石油烃类化合物，进一步降低了油污浓度；微塑料与油滴则可以在分子间力的作用下，形成团聚体。本文综述了浮游动植物、微生物和微塑料对海洋溢油迁移归趋的研究现状，可为后续研究石油在海洋中的行为归趋提供支持。

关键词：溢油浮游生物胞外聚合物微塑料

BiOBr电催化CO2还原耦合Ni（OH）2·0.75H2O/NF电催化CH3OH氧化共产甲酸系统

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复合材料学报 2025年

作者：李秉坤谢文富李敏王强北京林业大学环境科学与工程学院

电催化CO2还原产甲酸是实现CO2资源化利用具有发展前景的途径之一，但实现该技术的工业化应用还需要解决催化剂活性低、反应系统能耗高等问题。为了开发高效催化剂，在溶剂热、空气焙烧两步法合成的Bi2O3中引入Br元素，成功合成出颗粒... 详细信息

电催化CO2还原产甲酸是实现CO2资源化利用具有发展前景的途径之一，但实现该技术的工业化应用还需要解决催化剂活性低、反应系统能耗高等问题。为了开发高效催化剂，在溶剂热、空气焙烧两步法合成的Bi2O3中引入Br元素，成功合成出颗粒尺寸更小的BiOBr。在-100 - -500 mA·cm-2大电流密度范围内，BiOBr的产甲酸盐法拉第效率(FEformate)始终保持在90%左右，远优于Bi2O3的性能。结合反应后催化剂的表征结果证明Br元素可以通过调控催化剂尺寸，提升CO2电还原(CO2RR)性能。采用简单的电沉积方法合成了CH3OH电氧化（MOR）催化剂Ni（OH）2·0.75H2O/NF，该催化剂最大FEformate达到94.5%。为了提升反应系统经济性，以BiOBr为阴极，以Ni（OH）2·0.75H2O/NF为阳极，组建了共产甲酸耦合系统(CO2RR//MOR)。相比CO2RR//OER（析氧反应）系统，CO2RR//MOR系统能耗降低了39.3%，甲酸产率提高了45.5%。技术经济性分析结果显示，相比CO2RR//OER系统，CO2RR//MOR系统每处理1吨CO2的盈利提升424.7 USD，实现电解系统经济上的转亏为盈。

关键词：电催化二氧化碳还原甲醇氧化甲酸合成耦合系统

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纳米铁复合生物炭与砷在土壤中的共迁移行为

中国环境科学 2025年

作者：谢丽梅韩欣妍刘亦嘉陈子阳王禹陈明苏州科技大学环境科学与工程学院

通过柱淋溶实验结合数值模拟，研究不同热解温度（500℃和800℃）制备的纳米铁复合生物炭（nFe/BC）自身迁移以及与砷（As）在污染土壤中的共迁移行为.结果表明，相较于原始生物炭（BC500和BC800），生物炭复合Fe后在As土壤中的迁移能... 详细信息

通过柱淋溶实验结合数值模拟，研究不同热解温度（500℃和800℃）制备的纳米铁复合生物炭（nFe/BC）自身迁移以及与砷（As）在污染土壤中的共迁移行为.结果表明，相较于原始生物炭（BC500和BC800），生物炭复合Fe后在As土壤中的迁移能力显著降低，分别减弱了约57.8%（nFe/BC500）和45.5% （nFe/BC800）.这一结果归因于生物炭复合Fe后，颗粒表面Zeta电位变小（负电荷减少），减弱了nFe/BC与土壤颗粒之间的排斥势垒，导致nFe/BC的迁移能力较弱.并且随着热解温度升高，nFe/BC表面含氧官能团减少，颗粒表面负电荷减少，与土壤颗粒之间作用能减弱，颗粒迁移能力降低.两点动力学滞留模型较好地拟合了nFe/BC在污染土壤中的穿透曲线，且进一步说明了nFe/BC的迁移特征.此外，原始生物炭迁移过程中竞争土壤表面吸附位点，促进As迁移;而nFe/BC先抑制As在土壤中迁移，再促进其迁移.因为nFe/BC表面的铁单质或Fe3O4与As反应并将其固定，但完全反应后会失去其原本的抑制作用，反而作为载体促进As在土壤中迁移，对地下水环境产生潜在危害.本研究为纳米铁复合生物炭用于砷污染土壤修复及其安全性评估提供科学依据.

关键词：纳米铁复合生物炭砷污染土壤共迁移数值模拟

地表水-地下水交互对典型PFAS迁移转化的影响

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水文地质工程地质 2025年

作者：郭芷琳赵东伟彭展翔翟许辰南方科技大学环境科学与工程学院

全氟和多氟烷基物质（Per- and polyfluoroalkyl substances，PFAS）作为一种广泛存在、难降解，容易对饮用水和人体造成长期影响的污染物，引起人们广泛关注。有关PFAS在土壤中的运移过程在近十年已取得大量进展，但复杂水动力条件下P... 详细信息

全氟和多氟烷基物质（Per- and polyfluoroalkyl substances，PFAS）作为一种广泛存在、难降解，容易对饮用水和人体造成长期影响的污染物，引起人们广泛关注。有关PFAS在土壤中的运移过程在近十年已取得大量进展，但复杂水动力条件下PFAS在地下水中迁移转化的定量研究还较少。基于此，从变饱和流动条件下PFAS的迁移转化规律出发，选取全氟己基磺酸（perfluorohexane sulfonate， PFHxS）为研究对象，探究地层非均质性和水位波动条件对PFHxS在地下水中迁移转化的影响。通过模拟液相、固相吸附和空气-水界面吸附的PFHxS的迁移转化过程，探究河岸带区域地表水-地下水交互条件下的PFHxS迁移转化行为规律。研究表明：（1）非均质地层的局部高渗透区域产生了流动和运输的优先通道，加快了PFHxS向河岸带迁移的过程；（2）降雨引发的地表水-地下水交互作用过程导致了PFHxS污染羽的空间重新分配，并使得PFHxS污染区的覆盖范围得到了扩展；（3）非均质优先通道的存在加快了PFHxS在地表水-地下水相互作用中的响应速度。研究成果将有助于提高在类似复杂环境中预测污染范围扩展的准确性，优化监测和提出应对措施，为污染应急响应提供科学依据。

关键词：全氟和多氟烷基物质水位波动非均质性迁移转化数值模拟

帷幕墙影响下侏罗系砾岩含水层地下水化学时空演化规律

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煤田地质与勘探 2025年

作者：陈陆望武明辉侯晓伟胡永胜张苗蔡欣悦殷晓曦施小平合肥工业大学资源与环境工程学院

【目的】帷幕墙是煤矿水害防治的主要工程之一，不仅改变地下水动力场，帷幕墙溶蚀也会影响地下水化学场，导致水化学组分发生变化。【方法】以淮北煤田朱仙庄煤矿侏罗系砾岩含水层为研究对象，基于常规水化学组分统计、Piper三线图、... 详细信息

【目的】帷幕墙是煤矿水害防治的主要工程之一，不仅改变地下水动力场，帷幕墙溶蚀也会影响地下水化学场，导致水化学组分发生变化。【方法】以淮北煤田朱仙庄煤矿侏罗系砾岩含水层为研究对象，基于常规水化学组分统计、Piper三线图、离子组合比例及主成分分析，探讨帷幕墙对该含水层水化学作用的影响，阐明帷幕墙影响下水化学作用时空演化规律。【结果和讨论】结果表明：（1）帷幕墙内外水化学特征差异显著，与帷幕墙外相比，帷幕墙内地下水中Ca2+和Mg2+含量增加；（2）修建帷幕墙后，水化学作用主要为基于方解石（CaCO3）与白云石(CaMg（CO3）2)溶滤溶解的帷幕墙溶蚀作用，并伴随不同程度的黄铁矿氧化、阳离子交替吸附以及脱硫酸作用；（3）受采动影响，帷幕墙内地下水受帷幕墙溶蚀作用影响明显增强，且与东线帷幕墙相比，北线帷幕墙溶蚀作用相对较弱。研究成果可为帷幕墙监测防护和地下水环境保护提供理论支持。

关键词：侏罗系砾岩含水层帷幕墙溶蚀水化学演化朱仙庄煤矿

1991～2020年贵阳市生态质量演变及空间分异定量归因

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环境科学 2025年第1期46卷 367-377页

作者：赵祖伦赵卫权苏印黄亮李威罗军华贵州科学院贵州省山地资源研究所贵州民族大学生态环境工程学院

探究贵阳市长时序生态质量演变趋势与空间分异定量归因，对于实现区域生态保护与高质量发展战略具有重要意义.基于1991～2020年7期Landsat遥感影像，利用谷歌地球引擎（GEE）计算贵阳市1991～2020年遥感生态指数（RSEI），采用不同随机... 详细信息

探究贵阳市长时序生态质量演变趋势与空间分异定量归因，对于实现区域生态保护与高质量发展战略具有重要意义.基于1991～2020年7期Landsat遥感影像，利用谷歌地球引擎（GEE）计算贵阳市1991～2020年遥感生态指数（RSEI），采用不同随机采样数量和分类策略的地理探测器、Hurst指数和变异系数方法，分析生态质量演变趋势和空间分异影响因素.结果表明：(1)近30 a贵阳市生态质量主要以中等和良好为主，呈波浪式变化规律，最高值和最低值分别出现在2020年（均值0.58）和2010年（均值0.47），近10 a RSEI整体趋势向好，空间上呈现东北向西南递减分布趋势；(2)贵阳市RSEI变异系数值域范围为（0～2），其中46.61%区域处于高波动变化，RSEI整体波动性较大；Hurst指数均值为0.59，大于0.5的面积占比为73.98%，多数区域表现为弱持续性，未来变化趋势与过去30 a相同.(3)不同分类方法与随机样本影响地理探测器的q值结果，但不同因子解释力的大小排序趋势总体一致.土地利用、夜间灯光指数、坡度和人口密度指标对于RSEI空间分异的解释力较强，因子交互探测均属双因子增强与非线性增强，土地利用与其他因子交互最有利于解释RSEI空间分异.

关键词：生态质量遥感生态指数(RSEI) 谷歌地球引擎(GEE) 地理探测器 Hurst指数贵阳市