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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

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石灰岩矿山地质及资源问题与恢复治理研究

矿业研究与开发 2024年

作者：袁颖曹思源刘建兵张汐刘波河北地质大学城市地质与工程学院河北省高校生态环境地质应用技术研发中心 3. 宁夏回族自治区地质资料馆

石灰岩矿作为一种不可或缺的矿产资源,被广泛开采并应用在各项工程活动中。随着对矿产资源的开发利用,无序非法的矿山开采会对当地的生态环境造成严重破坏。因此,如何有效进行石灰岩矿山生态修复已成为矿山领域的研究热点。基于国家大... 详细信息

石灰岩矿作为一种不可或缺的矿产资源,被广泛开采并应用在各项工程活动中。随着对矿产资源的开发利用,无序非法的矿山开采会对当地的生态环境造成严重破坏。因此,如何有效进行石灰岩矿山生态修复已成为矿山领域的研究热点。基于国家大力推进矿山遗迹地生态修复的研究背景,通过调查大量矿山以及查阅相关文献,总结了目前石灰岩矿山主要存在的地质及资源问题与恢复治理技术,并对存在的不足和发展趋势提出了几点思考。最终展望性提出了地质灾害隐患消除—生态地质环境评价—立地类型划分选区试验—土壤重构—植被重建—后期管护的石灰岩矿山生态修复新模式,以期为石灰岩矿山治理提供理论参考。

关键词：石灰岩矿山生态修复生态地质环境土壤重构植被重建

沁河流域上游沁源县生态地质脆弱性评价与分区

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中国地质调查 2024年第2期11卷 97-107页

作者：刘淼刘义苗志加许凯然史佩东中国地质调查局廊坊自然资源综合调查中心河北廊坊065000 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河北石家庄050031 中国地质大学(北京) 北京100083

沁河流域作为黄河中游重要支流,研究其生态保护修复工作对黄河流域实现高质量发展具有重要意义。根据生态地质调查工作成果,选取了地质背景和自然环境相关的11项影响沁源县生态地质脆弱性的主要因素,构建了评价指标体系,利用地理信息系... 详细信息

沁河流域作为黄河中游重要支流,研究其生态保护修复工作对黄河流域实现高质量发展具有重要意义。根据生态地质调查工作成果,选取了地质背景和自然环境相关的11项影响沁源县生态地质脆弱性的主要因素,构建了评价指标体系,利用地理信息系统,采用层次分析法建立的评价模型,开展了沁源县生态地质脆弱性评价与分区,对不同的生态地质脆弱性分区,提出了具有针对性的生态保护修复分类施策建议。结果表明:沁源县生态地质轻度脆弱区域主要分布于沁河及其支流河谷,面积占比为1.1%;中度脆弱区域主要分布于王陶乡西部至灵空山镇西北部一带、郭道镇东部至法中乡北部一带,面积占比为81.16%;高度脆弱区域主要分布于县域北部王和镇—郭道镇—官滩乡一带及县域中南部李元镇—灵空山镇一带,面积占比为17.74%;无极脆弱区域。全县共划分为4个生态地质脆弱区,其中包括3个生态地质中度脆弱区——景凤生态地质中度脆弱区(Ⅰ)、太岳山生态地质中度脆弱区(Ⅱ)和交口—沁河生态地质中度脆弱区(Ⅲ),1个生态地质高度脆弱区——王和—李元生态地质高度脆弱区(Ⅳ)。研究成果对沁河流域上游沁源县生态修复工作具有指导意义,可为沁源县国土空间生态保护与修复分区提供参考。

关键词：生态地质脆弱性评价与分区沁源县

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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河北省水资源可持续利用与开发重点实验室河北省水资源可持续利用与产业结构优化协同创新中心

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:δ2H=6.1498δ18O-14.774 （n=12, R2=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

来源：博看期刊

基于生态需水的黄河中游水平衡分析--以沁河流域为例

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水文地质工程地质 2024年第1期51卷 30-40页

作者：刘义史佩东刘淼许凯然张宁姜鹏中国地质调查局廊坊自然资源综合调查中心河北廊坊065000 河北省高校生态环境地质应用技术研发中心河北石家庄050031 中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083 中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心北京100055

为推动黄河流域生态保护及高质量发展,解决地表水资源供需矛盾,亟需开展水平衡分析,建立水平衡模型,为水资源合理分配提供参考依据。作为黄河的重要支流,沁河流域位于黄河中游末端,由于近年来上游调水政策的施行以及流域内生活、生产用... 详细信息

为推动黄河流域生态保护及高质量发展,解决地表水资源供需矛盾,亟需开展水平衡分析,建立水平衡模型,为水资源合理分配提供参考依据。作为黄河的重要支流,沁河流域位于黄河中游末端,由于近年来上游调水政策的施行以及流域内生活、生产用水的增加,用水矛盾突出,出现了河道断流、入黄水量偏枯等问题。为保障河流生态环境健康,优化引沁入汾跨流域提水工程实施后的流域水资源供需平衡,以2021年为现状年,在“自然-人工”二元水循环研究理论的指导下,运用水平衡分析理论与方法,以河道内生态需水为保障基础,对沁河流域水资源需求、供水能力与供需平衡进行了分析与讨论。结果表明:(1)沁河流域水资源供给和需求在空间分布上具有分异性,上游山西省境内各河段河道内均能够保障适宜的生态需水量,下游河南省境内,仅可满足最小生态需水量;(2)沁河流域可供给水资源总量为10.04×10^(8)m^(3),河道外生产、生活及生态用水总量为8.89×10^(8)m^(3),剩余河道内水量仅为1.15×10^(8)m^(3),仅可满足河流最小生态需水;(3)推算至2030年,流域内工业生产及生活取用地表水量将达到6.98×10^(8)m^(3),河道外用水总量将达到9.81×10^(8)m^(3),剩余水量无法满足最小生态需水。建议采用降低工业用水量、提高农田灌溉用水利用率、推广使用高效节水技术,进一步增强水资源的有效利用,改善流域生态环境。研究结果可为合理规划沁河流域水资源调度提供参考,也可为黄河中游水平衡分析提供范例。

关键词：水资源生态需水供需平衡沁河需水预测黄河中游

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COSMO-RS方法筛选离子液体用于气体捕集分离研究进展

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科技导报 2024年第4期42卷 31-39页

作者：焦梦青张瑞雪齐乐天赵楠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 齐鲁工业大学(山东省科学院)生物基材料与绿色造纸国家重点实验室济南250300

离子液体(ionic liquids,ILs)具有许多独特的理化性质,可作为传统有机溶剂吸收分离气体的优良替代物。预测型分子热力学模型,真实溶剂似导体屏蔽模型(conductor-like screening model for real solvents,COSMO-RS)能够有效模拟“气体+... 详细信息

离子液体(ionic liquids,ILs)具有许多独特的理化性质,可作为传统有机溶剂吸收分离气体的优良替代物。预测型分子热力学模型,真实溶剂似导体屏蔽模型(conductor-like screening model for real solvents,COSMO-RS)能够有效模拟“气体+离子液体”体系,预测气体在离子液体中的溶解度及选择性。介绍了COSMO-RS模型中重要的理论参数,阐释了COSMO-RS模型计算离子液体性质时的类三元体系,总结了COSMO-RS方法模拟离子液体吸收分离CO_(2)、SO_(2)、芳香族VOCs(volatile organic compounds)、脂肪族VOCs、水蒸气等气体的研究进展,讨论了COSMO-RS模型针对离子液体体系的校正和优化,展望了COSMO-RS模型筛选离子液体用于气体捕集和分离的未来研究方向。

关键词：离子液体气体 COSMO-RS 吸收分离

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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

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

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

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《河北省农村统计年鉴》和文献资料数据，估算了河北省各市的玉米、小麦、水稻及大豆秸秆总量及养分... 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《河北省农村统计年鉴》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、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(K2O)、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(K2O)、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(K2O)、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：秸秆还田河北省秸秆替代化肥秸秆养分资源量秸秆养分当季释放率空间分布

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

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