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响应面优化钙矾石沉淀法去除闭坑煤矿老窑水中硫酸根

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工业水处理 2024年

作者：李晴李硕阳胡紫如苗志加代峰刚闫巧芝余琪琪赵志瑞河北地质大学水资源与环境学院河北省高校生态环境地质应用技术研发中心河北省水资源可持续利用与开发重点实验室

为降低煤矿闭坑老窑水对水环境危害，开展了钙矾石{Ca6〔Al(OH)6〕2(SO4)3·26H2O}沉淀法去除老窑水中高浓度SO42-、Fe3+和Mn2+的条件优化研究。单因素试验系统分析了pH、n(Al3+)/ n(SO42-)和n(Ca2+)/ n(SO42-)改变对SO42-去除效果及Ca2... 详细信息

为降低煤矿闭坑老窑水对水环境危害，开展了钙矾石{Ca6〔Al(OH)6〕2(SO4)3·26H2O}沉淀法去除老窑水中高浓度SO42-、Fe3+和Mn2+的条件优化研究。单因素试验系统分析了pH、n(Al3+)/ n(SO42-)和n(Ca2+)/ n(SO42-)改变对SO42-去除效果及Ca2+和Al3+残留量的影响，结果表明，pH 11.5，n(Al3+)/ n(SO42-)=0.8，n(Ca2+)/ n(SO42-)=1.5，反应时间为1 h，SO42-去除率达到最大值81.85%，Ca2+和Al3+平均残留量分别为18.05 mg/L和29.96 mg/L。采用Box-Behnken响应面法对工艺条件进行优化，模型显示最优工艺条件为pH=11.557、n(Ca2+)/ n(SO42-)=1.705、n(Al3+)/ n(SO42-)=0.858，SO42-最佳去除率为85.787%，Al3+、Ca2+平均残留量分别为2.32 mg/L和29.64 mg/L，二次污染低，实验结果可为闭坑煤矿老窑水高浓度硫酸根离子去除提供技术参考。

关键词：闭坑煤矿老窑水钙矾石硫酸根去除响应面

花状g-CN/Pd/BiWO光催化剂协同降解苯扎贝特机理研究

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中国环境科学 2024年

作者：尹泽高博熠刘愿强高爱舫河北省水资源可持续利用与开发实验室，河北省高校生态环境地质应用技术研发中心，河北省水资源可持续利用与产业结构优化协同创新中心河北地质大学水资源与环境学院

环境中频繁暴露的苯扎贝特引发广泛关注，论文利用贵金属Pd的等离子体共振效应和形貌可控Bi2WO6的光催化协同作用，通过低温水热法设计合成具有高效可见光活性的花状g-C3N4/Pd/Bi2WO6异质结复合催化剂。在可见光照射下，异质结复合催化... 详细信息

环境中频繁暴露的苯扎贝特引发广泛关注，论文利用贵金属Pd的等离子体共振效应和形貌可控Bi2WO6的光催化协同作用，通过低温水热法设计合成具有高效可见光活性的花状g-C3N4/Pd/Bi2WO6异质结复合催化剂。在可见光照射下，异质结复合催化剂光催化降解BZF的去除率均高于g-C3N4、g-C3N4/Bi2WO6、Pd/g-C3N4和Bi2WO6，其中，50% g-C3N4/Pd/Bi2WO6对BZF的去除率为96%，是Pd/g-C3N4的1.8倍，g-C3N4和Bi2WO6的2.7倍。基于表征分析可知，g-C3N4/Pd/Bi2WO6复合催化剂中Bi2WO6呈现中心辐射花状纳米结构，并与层状Pd/g-C3N4连接；贵金属Pd可作为电子传输的介质，促进g-C3N4和Bi2WO6Z型异质结构的形成，有利于协同提升可见光催化活性。淬灭实验和EPR表征证实了·OH是g-C3N4/Pd/Bi2WO6催化降解BZF的主要活性物质，LC-MS/MS分结果表明羟基化作用取代贝特链是BZF降解的主要路径。花状g-C3N4/Pd/Bi2WO6Z型异质结复合催化剂可为BZF在环境中转化与控制提供理论基础和技术支撑。

关键词：苯扎贝特 Pd g-C N Bi WO 异质结

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南大港湿地湖水蒸发及地表水地下水转化研究

中国生态农业学报（中英文） 2024年第7期32卷 1241-1250页

作者：周睿曲文静王超月代锋刚李方红河北地质大学/河北省高校生态环境地质应用技术研发中心石家庄050031 河北省水资源可持续利用与开发重点实验室石家庄050031 河北省水资源可持续利用与产业结构优化协同创新中心石家庄050031

南大港湿地是我国重要湿地之一,近年来湿地生态环境及其健康状况不容乐观。为揭示南大港湿地不同水体氢氧同位素特征及湖水蒸发与区域地表水—地下水转化关系,探究南大港地区水循环过程,本研究于2023年5月开展河水、湖水、海水和地下水... 详细信息

南大港湿地是我国重要湿地之一,近年来湿地生态环境及其健康状况不容乐观。为揭示南大港湿地不同水体氢氧同位素特征及湖水蒸发与区域地表水—地下水转化关系,探究南大港地区水循环过程,本研究于2023年5月开展河水、湖水、海水和地下水样品的采集与分析。根据同位素分馏和氘盈余估算了湖水的蒸发损失,通过质量平衡混合模型研究了地表水与地下水之间的转化。结果表明:南大港地区浅层地下水大多沿当地大气降水线分布,降水为地下水的主要来源;受蒸发因素的影响,地表水体氢氧同位素值普遍高于地下水体。由湖水氢氧同位素回归分析得到湖水蒸发线方程:δ^(2)H=6.1498δ^(18)O-14.774 (n=12, R^(2)=0.9814),通过氘盈余(d值)估算的湖水蒸发损失为27%~37%。自内陆向沿海,地下水埋深逐渐变浅,氢氧同位素值逐渐增大。湖水运移受人类活动影响较大,湿地东南部是活水来源,湿地西部和北部水体滞留时间较长,氢氧同位素值较高,且d值较小。受北部盐场影响,湖水西部和北部的Cl-浓度普遍高于东部和南部。根据Cl-浓度和氧同位素值建立的混合端元模型得到, 50%的浅层地下水样品位于地下水海水混合线上。湖水在东侧存在渗漏,但其对浅层地下水的影响范围不超过1 km。分析表明:南大港湿地湖水从天然降水、南排河和廖家洼渠调水得到补给,而后通过蒸散发和渗漏等方式排泄。

关键词：氢氧同位素地表水地下水转化蒸发南大港湿地

g-C_(3)N_(4)/Pd/Bi_(2)WO_(6)光催化剂协同降解苯扎贝特机理研究

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中国环境科学 2024年第5期44卷 2504-2513页

作者：尹泽高博熠刘愿强高爱舫河北地质大学水资源与环境学院河北石家庄050031 河北省水资源可持续利用与开发实验室河北省高校生态环境地质应用技术研发中心河北省水资源可持续利用与产业结构优化协同创新中心河北石家庄050031

利用贵金属Pd的等离子体共振效应和形貌可控Bi2WO6的光催化协同作用,通过低温水热法设计合成具有高效可见光活性的花状g-C_(3)N_(4)/Pd/Bi_(2)WO_(6)异质结复合催化剂.在可见光照射下,异质结复合催化剂光催化降解BZF的去除率均高于g-C_(... 详细信息

利用贵金属Pd的等离子体共振效应和形貌可控Bi2WO6的光催化协同作用,通过低温水热法设计合成具有高效可见光活性的花状g-C_(3)N_(4)/Pd/Bi_(2)WO_(6)异质结复合催化剂.在可见光照射下,异质结复合催化剂光催化降解BZF的去除率均高于g-C_(3)N_(4),g-C_(3)N_(4)/Bi_(2)WO_(6),Pd/g-C_(3)N_(4)和Bi_(2)WO_(6),其中,50%g-C_(3)N_(4)/Pd/Bi_(2)WO_(6)对BZF的去除率为96%,是Pd/g-C_(3)N_(4)的1.8倍,g-C_(3)N_(4)和Bi_(2)WO_(6)的2.7倍.基于表征分析可知,g-C_(3)N_(4)/Pd/Bi_(2)WO_(6)复合催化剂中Bi_(2)WO_(6)呈现中心辐射花状纳米结构,并与层状Pd/g-C_(3)N_(4)连接;贵金属Pd可作为电子传输的介质,促进g-C_(3)N_(4)和Bi_(2)WO_(6)Z型异质结构的形成,有利于协同提升可见光催化活性.淬灭实验和EPR表征证实了·OH是g-C_(3)N_(4)/Pd/Bi_(2)WO_(6)催化降解BZF的主要活性物质,LC-MS/MS分结果表明羟基化作用取代贝特链是BZF降解的主要路径.

关键词：苯扎贝特 Pd g-C_(3)N_(4) Bi_(2)WO_(6) 异质结

深色有隔内生真菌(DSE)功能和重金属耐性机制研究进展

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农业环境科学学报 2024年第2期43卷 242-253页

作者：闫巧芝李晴苗志加胡紫如李硕阳呼庆张乐申雪青赵志瑞河北地质大学水资源与环境学院石家庄050031 河北省高校生态环境地质应用技术研发中心河北省水资源可持续利用与开发重点实验室石家庄050031 中国科学院雄安创新研究院河北雄安071899 澳大利亚联邦科学与工业组织澳大利亚肯辛顿6151

重金属污染具有滞留时间久、难恢复和难治理等特点,重金属污染土壤修复备受关注。深色有隔内生真菌(Dark septate endophytes,DSE)可与多种植物建立良好的共生关系,其在促进植物生长、与植物联合共生增强植物对重金属的耐性机制及修复... 详细信息

重金属污染具有滞留时间久、难恢复和难治理等特点,重金属污染土壤修复备受关注。深色有隔内生真菌(Dark septate endophytes,DSE)可与多种植物建立良好的共生关系,其在促进植物生长、与植物联合共生增强植物对重金属的耐性机制及修复重金属污染土壤方面发挥着重要作用。为系统阐述DSE功能及其对重金属耐性机制,本文综述了DSE的结构特征及定植规律,其促进宿主植物生长的作用机制,重点分析了重金属胁迫下DSE的应答机制(吸附螯合、调控基因表达、抗氧化应激和“区室化”作用等),总结了DSE-植物共生体系在修复重金属污染土壤中的应用现状和前景,以期为DSE在重金属污染环境中的应用提供理论参考。

关键词：深色有隔内生真菌(DSE) DSE功能重金属耐性机制植物-微生物协同修复

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复合菌群对石油污染土壤修复特征

环境科学 2024年

作者：赵志瑞李书缘左天源胡紫如李硕阳刘慧呼庆贺宇环李方红澳大利亚联邦科学与工业组织中国科学院雄安创新研究院河北地质大学水资源与环境学院河北省水资源可持续利用与开发重点实验室河北省高校生态环境地质应用技术研发中心河北省地质矿产勘查开发局第四地质大队

为高效修复石油污染土壤，利用复合石油降解菌群对石油烃的降解特征进行探究。结果表明，J0、H、HN、HK和HKN各组的降解率分别为9.82%、33.22%、47.93%，41.36%和61.06%，这说明土著微生物对石油烃也具有一定的降解效果。对土壤各个环... 详细信息

为高效修复石油污染土壤，利用复合石油降解菌群对石油烃的降解特征进行探究。结果表明，J0、H、HN、HK和HKN各组的降解率分别为9.82%、33.22%、47.93%，41.36%和61.06%，这说明土著微生物对石油烃也具有一定的降解效果。对土壤各个环境因子间相关性分析可知：土壤中石油烃的含量与总氮、总磷、可溶性盐度和有机质都呈极显著正相关(P利用复合石油降解菌群修复后的土壤中残余石油烃的含量均小于200mg·kg-1；相比于利用土壤中土著微生物对石油降解，复合菌群对石油的降解率提高了约51.76%；土壤中添加外源复合菌群提高了物种丰度，物种分布更均匀，对石油烃的降解更彻底，可为进一步利用微生物修复石油污染土壤提供了理论依据。

关键词：石油污染土壤复合菌群石油降解生物修复降解率

河北省主要作物秸秆养分资源量及替代化肥潜力的空间分布特征

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第8期32卷 1389-1400页

作者：李景赵贺李文琦何佳遥韩亚高爱舫武雪萍河北省高校生态环境地质应用技术研发中心/河北地质大学水资源与环境学院石家庄050031 北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室/中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081

明确河北省的主要粮食作物秸秆养分资源量和替代化肥潜力,旨在为高效利用全省秸秆资源和实现化肥减量增效提供科学依据。本研究基于《河北农村统计年鉴》和文献资料数据,估算了河北省各市的玉米、小麦、水稻及大豆秸秆总产量及养分资源... 详细信息

明确河北省的主要粮食作物秸秆养分资源量和替代化肥潜力,旨在为高效利用全省秸秆资源和实现化肥减量增效提供科学依据。本研究基于《河北农村统计年鉴》和文献资料数据,估算了河北省各市的玉米、小麦、水稻及大豆秸秆总产量及养分资源量、养分当季释放量和替代化肥潜力。结果表明:2016—2020年河北省年均作物秸秆总产量为5490.21万t,呈现中南高、东北低的分布特征。玉米、小麦、水稻及大豆秸秆年均产量分别为3440.62万t、1965.81万t、50.57万t和33.21万t,其中玉米和小麦秸秆所占比例达62.67%和35.81%,是全省农作物秸秆资源的主要构成部分。河北省主要作物秸秆可提供的钾(K_(2)O)、氮(N)和磷(P2O5)养分量分别为75.73万t、45.49万t和15.72万t,分别占养分资源总量的55.30%、33.22%和11.48%,全省秸秆氮磷钾养分资源量可观,以钾养分资源量为主。河北省主要作物秸秆还田当季可为土壤提供的钾(K_(2)O)、氮(N)和磷(P2O5)有效养分量分别为67.62万t、25.38万t和11.10万t,相当于钾(K_(2)O)、氮(N)和磷(P2O5)化肥施用量的104.38%、15.54%和14.52%。不同区域来看,秸秆替代化肥潜力呈现东部>南部>中部>北部的分布规律。综上所述,河北省全量秸秆还田时,在有效养分数量上,可全部替代当前区域化学钾肥投入,可部分替代氮肥和磷肥投入,在统筹管理秸秆资源时应充分考虑区域差异,以实现全省秸秆资源高效利用和化肥减施增效。

关键词：秸秆资源河北省替代化肥潜力养分资源量当季释放率

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保定平原地下水水化学特征及水质评价

人民长江 2024年

作者：叶飞左天源赵玉川张策付强河北省地质环境监测院河北省地质资源环境监测与保护重点实验室河北地质大学水资源与环境学院

自2014年水利部组织实施华北地下水超采综合治理工作以来，保定平原地下水位逐步回升，然而地下水化学要素及质量变化缺乏系统研究。本文以2014～2022年采集的217组保定平原浅层地下水样品为研究对象，运用数理统计分析、Piper三线图、G... 详细信息

自2014年水利部组织实施华北地下水超采综合治理工作以来，保定平原地下水位逐步回升，然而地下水化学要素及质量变化缺乏系统研究。本文以2014～2022年采集的217组保定平原浅层地下水样品为研究对象，运用数理统计分析、Piper三线图、Gibbs图及离子比例系数等方法，分析了地下水水化学特征、空间分布规律及主要控制因素，采用内梅罗指数法和模糊综合评价法对地下水质量进行了评估。结果表明：研究区地下水中阴离子以HCO3-为主，阳离子在山前冲洪积平原区（Ⅰ区）主要为Ca2+、Mg2+，冲积平原区（Ⅱ区）主要为Ca2+、Na+，自西部山前到东部平原地下水化学类型由HCO3—Ca·Mg型渐变为HCO3—Na·Ca·Mg型或HCO3—Na·Mg型；研究区地下水中Na+、Mg2+、HCO3-浓度多年间较为稳定，Ca2+、Cl-、SO42-、TDS浓度在2014～2021年波动下降，2021～2022年明显上升，水化学成分主要受岩石风化、溶滤作用和阳离子交替吸附作用影响；内梅罗指数法和模糊综合评价法Ⅲ类及以上样品占比分别为73.73%和97.24%，多年来地下水质量较为稳定。

关键词：地下水水化学特征水质评价保定平原

西藏南部古堆高温地热田水化学特征及其成因研究

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地质学报 2024年第2期98卷 558-578页

作者：王晨光郑绵平张雪飞邢恩袁叶传永任建红黎明明何江涛王丰翔河北地质大学河北省战略性关键矿产资源重点实验室河北石家庄050031 河北地质大学资源与环境工程研究所河北石家庄050031 中国地质科学院地质矿产资源研究所自然资源部盐湖资源与环境重点实验室北京100037 河北地质大学宝石与材料学院河北石家庄050031 河北地质大学河北省岩石矿物材料开发重点实验室河北石家庄050031 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 河北地质大学地质调查研究院河北石家庄050031

作为我国近些年地热勘探取得重要突破的地热田,西藏南部古堆地热田以其浅埋、高温、富锂、活动剧烈为典型特征而为人们广泛关注。然而关于其水化学特征和成因人们还知之甚少。古堆高温富锂地热田由五个地热显示区组成,分别是布雄朗古、... 详细信息

作为我国近些年地热勘探取得重要突破的地热田,西藏南部古堆地热田以其浅埋、高温、富锂、活动剧烈为典型特征而为人们广泛关注。然而关于其水化学特征和成因人们还知之甚少。古堆高温富锂地热田由五个地热显示区组成,分别是布雄朗古、杀噶朗噶、巴布的密、茶卡和日若地热显示区,其中布雄朗古、杀噶朗噶地热显示区地热活动最为强烈。古堆地热田沸泉和热泉的水化学类型主要为Na-Cl型,温泉和冷泉的水化学类型主要为Na-Cl-HCO_(3)、Na-HCO_(3)-Cl和Na-HCO_(3)型,地表水化学类型主要为Ca-Mg-SO_(4)-HCO_(3)和Na-Ca-Mg-SO_(4)-Cl-HCO_(3)型,这些不同的水化学类型可能反映其不同的成因和物质来源;K-Na地温计显示布雄朗古、杀噶朗噶、巴布的密、茶卡有相似的热储温度(最高可达240.56℃),且明显高于石英和K-Mg地温计计算结果;除了部分沸泉,多数地热水在Na-K-Mg三角图中的投点都远离完全平衡线,表明地热水在从热储上升至地表的过程中没有达到完全的化学再平衡,可能与冷水发生了混合;通过对地热流体特征元素的分析发现Cl、Na、K、SiO_(2)、B、As、Li、Rb、Cs和F是古堆地热流体的特征化学组分,Cl和其他特征化学组分之间良好的线性关系,表明了深部母地热流体的存在;通过对古堆地热流体焓-氯图解的分析表明古堆地热田深部可能存在两类不同的母地热流体,其Cl含量、焓值和对应的温度分别为567 mg/L、1562.5 J/g、335.5℃和697 mg/L、1250 J/g、282.5℃,并且古堆地热田的母地热流体可能是通过与围岩的热传导、沸腾或者与浅部地表冷水混合的冷却方式上升至地表形成不同温度、水化学类型和活动强度的热泉,本研究对深入认识我国西藏南部高温富锂地热系统的水化学特征和形成过程具有重要理论意义,同时对将来合理利用我国西藏南部清洁地热能和地热型锂资源具有重要的现实意义。

关键词：西藏南部古堆高温地热田水化学特征成因