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羟基磷灰石与天然磷灰石去除铀的效果和机理研究

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原子能科学技术 2014年第S1期48卷 56-63页

作者：张晓峰陈迪云涂国清黄小追广东省放射性核素污染控制与资源化重点实验室广东广州510006 广州大学环境科学与工程学院广东广州510006

通过静态实验分别研究了反应时间、温度、pH值、铀初始质量浓度、磷灰石用量等条件对羟基磷灰石与天然磷灰石去除铀的影响,并根据热力学和动力学原理进行了分析。结合红外光谱、扫描电镜、X衍射等分析结果探讨了羟基磷灰石与天然磷灰石... 详细信息

通过静态实验分别研究了反应时间、温度、pH值、铀初始质量浓度、磷灰石用量等条件对羟基磷灰石与天然磷灰石去除铀的影响,并根据热力学和动力学原理进行了分析。结合红外光谱、扫描电镜、X衍射等分析结果探讨了羟基磷灰石与天然磷灰石去除铀的机理。羟基磷灰石去除铀的结果表明:铀的去除量随着铀初始浓度的增大而增大;在pH=4~5的铀溶液中,羟基磷灰石用量为0.75g时,去除效果最好,铀的去除率达85%。天然磷灰石去除铀的结果表明:铀的去除率随铀初始浓度的增大而增大;在pH=3、天然磷灰石用量为1.0g时去除效果最好,铀的去除率高达80%。二者的去除反应均在120min时基本达到平衡,反应过程均既符合二级动力学方程又符合Langmuir热力学方程。红外分析结果表明,二者主要是通过磷酸根与UO2+2的络合作用去除铀。X衍射分析结果表明,羟基磷灰石基本符合纯物质的组成与构成,而天然磷灰石主要成分为Ca5H2(PO4)3F、Ca8H2(PO4)6H2O。扫描电镜对比分析显示,羟基磷灰石外观呈球状且开有孔,孔内有一含大量絮状物的空腔,羟基磷灰石在去除铀后表面变得光滑且微孔也被封闭,这是由于吸附了UO2+2使羟基磷灰石表面分子间发生了链接;而天然磷灰石去除铀前后皆呈现棱角分明的矿物外形,说明被吸附天然磷灰石上的UO2+2,形成了矿物晶体。

关键词：羟基磷灰石天然磷灰石铀热力学动力学

沸石负载对叔丁基杯[4]芳烃乙酸对铀的吸附行为

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中国环境科学 2015年第6期35卷 1686-1692页

作者：张晓峰陈迪云彭燕莫扬之郝娇广州大学环境科学与工程学院广东广州510006 广东省放射性核素污染控制与资源化重点实验室广东广州510006

以对叔丁基杯[4]芳烃与溴乙酸乙酯为主要反应底物合成了对叔丁基杯[4]芳烃乙酸,然后将其负载在沸石上,红外光谱显示合成物具有杯[4]芳烃乙酸的特征结构,扫描电镜分析表明对叔丁基杯[4]芳烃乙酸成功负载于沸石之上,且分布均匀,分散性良好... 详细信息

以对叔丁基杯[4]芳烃与溴乙酸乙酯为主要反应底物合成了对叔丁基杯[4]芳烃乙酸,然后将其负载在沸石上,红外光谱显示合成物具有杯[4]芳烃乙酸的特征结构,扫描电镜分析表明对叔丁基杯[4]芳烃乙酸成功负载于沸石之上,且分布均匀,分散性良好.通过静态吸附实验,结果表明在p H值4,对叔丁基杯[4]芳烃乙酸/沸石的负载比0.025/1,吸附剂用量0.5g,铀初始质量浓度10mg/L,吸附时间30min时,沸石在负载了对叔丁基杯[4]芳烃乙酸后,对溶液中铀的吸附率从30%左右提高到93%.沸石和负载沸石吸附动力学行为均符合准二级动力学模型,但负载沸石对铀的吸附速率明显高于沸石.沸石和负载沸石吸附等温式都符合Langmuir吸附等温线,说明都为单分子层吸附;由此推导出的最大吸附量Qm从16.8919提高到32.5733mg/g,这主要是因为沸石负载了对叔丁基杯[4]芳烃乙酸增加了吸附点位.吸附铀前后的红外光谱表明,负载沸石对铀的去除主要依靠对叔丁基杯[4]芳烃乙酸与铀的强络合作用和Si—O和Al—O的吸附作用,两种作用的协同加快了吸附速率,增加了吸附容量.

关键词：对叔丁基杯芳烃乙酸负载沸石铀协同吸附

海绵城市主要低影响开发措施碳排放核算方法构建与碳减排路径分析

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广东土木与建筑 2024年第2期31卷 1-6,37页

作者：赵泽佳邵转娣韦甜甜丁磊胡启玲刘学明华南理工大学环境与能源学院工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室、广东省固废污染控制与资源化重点实验室广州510006 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200082

低影响开发措施是海绵城市建设过程中解决水环境问题的主要途径,其碳排放核算与减排路径对于实现“双碳”目标下海绵城市的低碳绿色运行具有重要意义。针对目前低影响开发措施核算边界模糊不清、核算方法亟需完善及碳减排路径有待深入... 详细信息

低影响开发措施是海绵城市建设过程中解决水环境问题的主要途径,其碳排放核算与减排路径对于实现“双碳”目标下海绵城市的低碳绿色运行具有重要意义。针对目前低影响开发措施核算边界模糊不清、核算方法亟需完善及碳减排路径有待深入探讨的现状,以碳排放因子法为依据,运用全生命周期法的思想,以汕头市中心城区北岸海绵城市建设过程中主要低影响开发措施为研究对象,构建了适用于传统水文处理措施透水铺装与绿色基础设施雨水花园和下沉式绿地的的碳排放核算方法,分析了其碳减排路径与效果。结果表明:①在30年全生命周期内,各措施碳排放总量达2225 t CO_(2)-eq,且主要集中在透水铺装的建设阶段,占88%左右;②从碳减排的角度来看,当透水铺装材料的选取20 cm厚级配碎石、30 cm厚1∶6干性水泥砂浆、6 cm厚透水路面砖时,可在径流量控制率为65%的前提下为现有透水铺装建设减少高达930 t的碳排放量;③从碳汇角度来看,仅占低影响开发措施总面积20%左右的雨水花园和下沉式绿地,通过植物固碳可产生约1665 t碳汇,可以抵消全部措施全生命周期63%左右的碳排;绿色措施规划面积按照现有雨水花园和下沉式绿地的比例增加6%,便可抵消所有措施的30年全生命周期碳排放量,碳汇效益相当可观。

关键词：海绵城市低影响开发措施碳排放核算方法碳减排路径

广州某退役稀土厂场地放射性及重金属污染特征

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环境科学导刊 2024年第1期43卷 52-55,66页

作者：房俊旭文旺凤宋刚广州大学环境科学与工程学院广东广州510006

以广州某退役稀土厂场地为例,开展放射性和重金属污染特征研究,为后期治理提供基础数据。用高纯锗γ能谱仪和ICP-MS分别测量厂区土壤样品中天然放射性核素和重金属含量,同时在采样点测量γ辐射空气吸收剂量率。结果表明,厂区γ辐射空气... 详细信息

以广州某退役稀土厂场地为例,开展放射性和重金属污染特征研究,为后期治理提供基础数据。用高纯锗γ能谱仪和ICP-MS分别测量厂区土壤样品中天然放射性核素和重金属含量,同时在采样点测量γ辐射空气吸收剂量率。结果表明,厂区γ辐射空气吸收剂量率变化范围为113~4004 n Gy/h,废渣堆放区明显偏高;土壤样品的^(238)U、^(232)Th、^(226)Ra和^(40)K含量分别是80.8~1990.2、78.4~14372.4、68.2~6935.0和625.4~2698.4 Bq/kg;测量的8种重金属中,As超土壤修复标准较严重,最高达263.83 mg/kg,Zn和Pb也存在一定程度的超标。厂区土壤和废渣的p H值均符合污染场地土壤修复标准要求,而土壤中放射性和重金属复合污染较严重,在开发再利用前要进行详细场地调查和土壤修复工作。

关键词：稀土厂场地 γ空气吸收剂量率天然放射性重金属污染

气候变化和土地利用变化驱动下的生物多样性系统分析新框架

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生态学报 2024年第3期44卷 871-884页

作者：杨青刘耕源杨志峰北京师范大学环境与生态前沿交叉研究院珠海519087 北京师范大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100875 北京市流域环境生态修复与综合调控工程技术研究中心北京100875 广东工业大学生态环境与资源学院大湾区城市环境安全与绿色发展教育部重点实验室广州510006

尽管目前已有大量关于生物多样性评估的研究,但同时考虑生物多样性多维评估、多驱动因素对生物多样性变化的影响评估及生物多样性变化中长期动态模拟预测等研究仍相对缺乏,这会引起对生物多样性不同维度变化水平的片面理解,导致生物多... 详细信息

尽管目前已有大量关于生物多样性评估的研究,但同时考虑生物多样性多维评估、多驱动因素对生物多样性变化的影响评估及生物多样性变化中长期动态模拟预测等研究仍相对缺乏,这会引起对生物多样性不同维度变化水平的片面理解,导致生物多样性保护工程管理决策失误。基于此,综述现有生物多样性评估维度、驱动因素及历史评估的研究进展,并基于现有研究存在的局限性提出生物多样性多维评估方法与人地耦合系统下生物多样性模拟模型构建思路,基于此提出气候变化和土地利用变化驱动下的生物多样性系统分析新框架。该框架包括:①生物多样性“潜力-贡献-重要性”多维评估理论与方法构建;②人地耦合系统下生物多样性模拟模型构建;③人地耦合系统下生物多样性预测及生物多样性保护工程效果仿真与管理。该框架可为生物多样性保护工程管理及可持续开展提供科学建议。

关键词：生物多样性保护气候变化土地利用变化生态工程效果仿真驱动机制工程管理与调控

水稻根际芽孢杆菌抗砷胁迫作用及其微生物机制

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土壤学报 2024年第3期61卷 783-793页

作者：王东亚陈冠虹方利平李芳柏中国科学院广州地球化学研究所广州510640 广东省科学院生态环境与土壤研究所广州510650 中国科学院大学北京100049 华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心广州510650

砷甲基化过程作为微生物的砷抗性机制改变砷的毒性和移动性,对土壤砷污染控制有重要意义。砷抗性根际促生菌对砷胁迫下水稻生长产生积极影响,然而水稻根际菌的砷甲基化效率及其影响水稻砷胁迫的机制研究还较为缺乏。从砷污染稻田根际土... 详细信息

砷甲基化过程作为微生物的砷抗性机制改变砷的毒性和移动性,对土壤砷污染控制有重要意义。砷抗性根际促生菌对砷胁迫下水稻生长产生积极影响,然而水稻根际菌的砷甲基化效率及其影响水稻砷胁迫的机制研究还较为缺乏。从砷污染稻田根际土中筛选出一株砷甲基化功能芽孢杆菌Bacillus ***14,探究该菌株的砷甲基化效率、砷抗性和促生相关特性,以及菌株接种对土壤砷形态、水稻生长和根际微生物相互作用的影响。结果表明,菌株LH14具有砷甲基化和挥发能力,34 h内将三价无机砷转化为甲基砷的效率为54.9%,主要形态为二甲基砷和三甲基砷。LH14接种显著提高了土壤中砷甲基转移酶基因(arsM)丰度,增加土壤溶液甲基砷浓度,表明LH14参与了土壤砷形态转化。LH14能在砷胁迫下产生吲哚-3-乙酸(IAA),菌株浸染显著增加高砷条件下种子萌发率、根和芽长及生物量。接种LH14对砷污染土壤中水稻植株生长有促进作用,可能与根际有益菌(例如Burkholderiaceae和Gemmatimonadaceae)相对丰度增加有关。所以,水稻根际存在砷甲基化功能植物促生菌,接种该菌改变水稻根际砷形态,并能产生植物激素和富集根际有益菌从而直接和间接地促进水稻生长,有利于缓解水稻砷胁迫,为砷甲基化功能菌应用于砷污染土壤修复和缓解植物砷胁迫提供理论支撑。

关键词：砷胁迫砷甲基化芽孢杆菌水稻根际微生物互作

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城市污泥预处理提升有机质及热值研究与应用

节能 2024年第3期43卷 88-90页

作者：殷世忠张亚杨美琦刘伟中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东广州510275 中山大学环境科学与工程学院广东广州510006 广东省环境污染控制与修复技术重点实验室广东广州510006

采用酸改性(硫酸、硝酸)和旋流分离联合对市政污泥进行预处理。预处理破坏了污泥结构,降低了比阻,使其无机颗粒易于分离;同时溶出EPS和无机金属元素,提升了污泥有机质含量和燃烧热值。选用硫酸、硝酸改性预处理,有机物含量从50.90%分别... 详细信息

采用酸改性(硫酸、硝酸)和旋流分离联合对市政污泥进行预处理。预处理破坏了污泥结构,降低了比阻,使其无机颗粒易于分离;同时溶出EPS和无机金属元素,提升了污泥有机质含量和燃烧热值。选用硫酸、硝酸改性预处理,有机物含量从50.90%分别提升至56.96%、58.25%,硝酸效果优于硫酸,在溶出滤液的金属离子浓度中也验证了该趋势。硝酸预处理后干基高位热值为11 464 kJ/kg,比原泥提升约38.59%,已达自持燃烧标准,可节约天然气费用134.78元/t。焚烧后产物回收制作絮凝剂,浊度下降了61.36%,略低于市售絮凝剂的80.46%。研究表明,酸改性可有效改变污泥结构,溶出无机离子,提高污泥有机质含量,提升污泥热值,节约污泥焚烧运行成本。

关键词：市政污泥酸改性旋流分离污泥热值污泥资源化

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武汉市湖泊水体三种致腹泻病原菌的分布特征

中国环境科学 2024年第10期44卷 5875-5884页

作者：邓闵王昱人刘文晶李露宋康南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州511458 中国科学院水生生物研究所湖泊与流域水安全重点实验室湖北武汉430072 中国科学院大学北京100049

通过野外调查武汉市及周边区域冬夏季节城市和农业湖泊水质,并应用荧光定量PCR技术分析了3种致腹泻病原菌的分布特征.结果表明,城市湖泊水体的大肠杆菌(Escherichia coli)uidA基因[(1.86±1.15)×10^(9)copies/100mL]和痢疾志贺菌(Shige... 详细信息

通过野外调查武汉市及周边区域冬夏季节城市和农业湖泊水质,并应用荧光定量PCR技术分析了3种致腹泻病原菌的分布特征.结果表明,城市湖泊水体的大肠杆菌(Escherichia coli)uidA基因[(1.86±1.15)×10^(9)copies/100mL]和痢疾志贺菌(Shigella dysenteriae)ipaH基因[(2.20±1.54)×10^(5)copies/100mL]的平均丰度分别是农业湖泊的2倍和2.7倍(P性关系(P>0.05).湖泊水体中大肠杆菌uidA基因和痢疾志贺菌ipaH基因丰度分别与叶绿素a、总磷和氨氮呈显著正相关.污水排放和地表径流导致收纳湖泊营养盐增加和直接排放病原微生物显著提高了城市湖泊病原菌丰度;夏季水体更高的悬浮颗粒(藻类为主)有利于大肠杆菌等病原菌附着生长;为准确反映水体中病原菌的污染情况,控制生物风险,需要增加环境水体病原菌的监测种类.

关键词：大肠杆菌城市化季节功能基因叶绿素a 指示菌腹泻

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丁二酸改性茶油树木屑吸附铀的研究

环境科学 2015年第5期36卷 1686-1693页

作者：张晓峰陈迪云彭燕刘永胜熊雪莹广州大学环境科学与工程学院广州510006 广东省放射性核素污染控制与资源化重点实验室广州510006

为了探究丁二酸改性对茶油树木屑吸附铀的促进作用,将茶油树木屑经过粉碎、筛分、碱化和酸化等前处理后,再利用丁二酸对茶油树木屑作改性处理.红外分析表明改性后木屑内部的化学基团中增加了羧基、酯基;扫描电镜可知,改性后的茶油树木... 详细信息

为了探究丁二酸改性对茶油树木屑吸附铀的促进作用,将茶油树木屑经过粉碎、筛分、碱化和酸化等前处理后,再利用丁二酸对茶油树木屑作改性处理.红外分析表明改性后木屑内部的化学基团中增加了羧基、酯基;扫描电镜可知,改性后的茶油树木屑由致密平直的条状结构变为疏松褶皱的叶片状结构,说明改性作用增加木屑内部的空隙.通过静态吸附实验,考察了吸附反应时间、木屑用量、p H值、温度、以及溶液初始浓度等因素对茶油树木屑改性前后吸附铀的影响;结果表明,茶油树木屑经丁二酸改性后对铀吸附效果明显提高,在12.5 mg·L-1的铀溶液中约提高了20%.改性和未改性的茶油树木屑对铀的吸附都在180 min内达到平衡,并且都符合准二级动力学模型.改性和未改性茶油树木屑对铀的吸附等温线都符合Langmuir和Freundlich模型.且由Langmuir等温方程计算可知,在35℃、p H=4.0条件下,改性后的茶油树木屑对铀的最大吸附容量(Qm)由21.413 3 mg·g-1提高到31.545 7 mg·g-1.

关键词：生物吸附铀改性茶油树木屑丁二酸