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电生过氧化氢联合零价铁体系降解左氧氟沙星

高校化学工程学报 2024年第3期38卷 512-520页

作者：王春峰彭婧芳曹芳源皮运清李琦璐闫旭沈锦优黄淮水环境与污染控制重点实验室(河南师范大学) 河南师范大学环境学院河南新乡453007 南京理工大学环境与生物工程学院江苏南京210094

为了探究不同电极材料电生过氧化氢(H_(2)O_(2))的性能及机理,选择石墨、钛、不锈钢和铱钽作为阴极材料,联合零价铁(nZVI)进行了左氧氟沙星(LVF)的降解实验.考察不同阴极材料在不同pH下电生过氧化氢的性能,并以石墨作为阴极材料,探究了... 详细信息

为了探究不同电极材料电生过氧化氢(H_(2)O_(2))的性能及机理,选择石墨、钛、不锈钢和铱钽作为阴极材料,联合零价铁(nZVI)进行了左氧氟沙星(LVF)的降解实验.考察不同阴极材料在不同pH下电生过氧化氢的性能,并以石墨作为阴极材料,探究了离子对电生H_(2)O_(2)的影响及LVF的降解机理。结果表明,当石墨作为阴极材料,电生H_(2)O_(2)的性能最好,且H_(2)O_(2)通过单电子途径和双电子途径生成。当pH=3时,石墨作为阴极可通过产生羟基自由基(·OH)和电子直接转移(DET)有效降解LVF。实验证明石墨作为阴极可有效降解LVF,并高效产生H_(2)O_(2),为电生过氧化氢的类芬顿技术提供数据支持。

关键词：电生过氧化氢电极零价铁左氧氟沙星

基于Meta分析的蚯蚓堆肥对堆肥质量和重金属的影响效应

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环境科学 2024年第5期45卷 3047-3058页

作者：姜继韶侯睿崔慧林闫广轩刘栋河南师范大学环境学院河南省环境污染控制重点实验室黄淮水污染控制教育部重点实验室新乡453007 中国科学院昆明植物研究所云南省真菌多样性与绿色发展重点实验室中国西南野生生物种质资源库昆明650201

为了综合评估蚯蚓堆肥在不同控制条件下堆肥质量和重金属的转化规律,综述了109篇文献,通过Meta分析定量探讨了蚯蚓种类、预堆肥时间、通风方式、初始C/N、初始pH和初始含水率对提高蚯蚓堆肥质量和降低重金属毒性方面的影响.结果表明,以... 详细信息

为了综合评估蚯蚓堆肥在不同控制条件下堆肥质量和重金属的转化规律,综述了109篇文献,通过Meta分析定量探讨了蚯蚓种类、预堆肥时间、通风方式、初始C/N、初始pH和初始含水率对提高蚯蚓堆肥质量和降低重金属毒性方面的影响.结果表明,以上6分组因子均显著影响堆肥的质量和重金属毒性.经过蚯蚓堆肥后,以下营养指标含量显著增加:NO_(3)^(-)−N(116.2%)、TN(29.1%)、TP(31.2%)和TK(15.0%);而NH_(4)^(+)-N含量(−14.8%)和C/N(−36.3%)显著降低;同时也显著降低了最终堆肥中Cu和Cr总量及其生物有效性.综合考虑不同分组因子对堆肥质量和重金属影响的显著程度,若堆肥以促进腐熟和富集营养元素为目的,则建议堆体物料的初始含水率调节为70%~80%、C/N为30~85和pH为6~7,并进行0~15 d的预堆肥,通风方式采用自然放置方法;若以削弱物料中重金属危害为主要目的,则建议调节物料初始含水率为50%~60%、C/N小于30和pH为7~8,不进行预堆肥,定时翻堆,引用Eudrilus eugeniae种类进行蚯蚓堆肥.

关键词：蚯蚓堆肥 Meta分析堆肥质量重金属生物有效性

2019~2021年河南省区域背景臭氧浓度估算

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环境科学 2024年第8期45卷 4411-4418页

作者：刘晓咏颜俊刘航苏方成姚丹牛继强闫军辉信阳师范大学地理科学学院信阳464000 信阳师范大学河南省水土环境污染协同防治重点实验室信阳464000 中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室北京100029 郑州大学化学学院郑州450001 河南师范大学环境学院新乡453007

厘清臭氧(O_(3))区域传输和本地生成贡献对控制O_(3)污染有重要意义.为量化区域背景O_(3)浓度及其时空变化,采用包括主成分分析(PCA)和TCEQ法在内的多种方法,以河南省为案例进行了综合研究.基于2019~2021年河南省59个国控站监测数据,使... 详细信息

厘清臭氧(O_(3))区域传输和本地生成贡献对控制O_(3)污染有重要意义.为量化区域背景O_(3)浓度及其时空变化,采用包括主成分分析(PCA)和TCEQ法在内的多种方法,以河南省为案例进行了综合研究.基于2019~2021年河南省59个国控站监测数据,使用4种方法估算区域背景O_(3)浓度.方法1是传统方法,进行O_(3)单变量-多站点的PCA分析.方法2使用二氧化氮和气象参数作为约束条件,进行多变量-单站点的PCA分析.方法3将PCA和多元线性回归(MLR)结合,借鉴源解析思想,确定区域背景贡献.方法4为TCEQ法,将观测的最低O_(3)-8h浓度作为区域背景.结果表明,方法1和方法2估算的区域背景ρ(O_(3)-8h)基本相等,方法3和方法4估算的浓度比方法1低约37~60μg·m^(-3).2019~2021年,方法1~4估算的区域背景ρ(O_(3)-8h)变化分别为1.6、-13.4、5.9和-3.5μg·m^(-3).多种方法平均估算结果表明,2019~2021年河南省区域背景ρ(O_(3)-8h)分别为82.0、79.0和79.7μg·m^(-3),分别占区域O_(3)-8h总量的75.9%、76.4%和78.7%.4种方法估算的区域背景O_(3)都有明显的季节变化,呈夏季>春季>秋季>冬季的特征.

关键词：臭氧(O_(3)) 背景浓度主成分分析(PCA) TCEQ法多元线性回归(MLR)

不同空气质量下河南主要城市冬季PM_(2.5)中重金属污染特征、来源解析及健康风险评价

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环境化学 2024年第1期43卷 275-286页

作者：雷淼马嘉晖杨璐平翟凯璐李甜宁许可可陈纯郭丽刘丹闫旭河南师范大学环境学院黄淮水环境与污染防治教育部重点实验室河南省环境污染控制重点实验室新乡453007 河南省生态环境监测中心郑州450046

为研究不同大气污染水平条件下河南区域PM_(2.5)及其载带金属的浓度特征、来源和健康风险,于2020年12月在河南7个主要城市(郑州市、洛阳市、信阳市、安阳市、新乡市、商丘市、许昌市)采集PM_(2.5)样品,测定并分析了元素Cu、Zn、Pb、Se... 详细信息

为研究不同大气污染水平条件下河南区域PM_(2.5)及其载带金属的浓度特征、来源和健康风险,于2020年12月在河南7个主要城市(郑州市、洛阳市、信阳市、安阳市、新乡市、商丘市、许昌市)采集PM_(2.5)样品,测定并分析了元素Cu、Zn、Pb、Se、Mn、Fe、As、Mo、Ni、Cd、Al.结果表明,PM_(2.5)中的重金属浓度峰值集中在轻度和中度污染空气质量条件,平均浓度顺序Zn>Fe>Al>Mn>Pb>Cu>As>Se>Mo>Cd>***和Fe平均质量浓度分别为118.92 ng·m^(-3)和52.88 ng·m^(-3),两者之和占重金属总浓度的65.88%.重金属富集因子变化趋势与浓度变化趋势相同,Cd元素的富集因子最高(>10),表明主要受人为活动影响.重金属元素的主要污染源为燃烧源和交通源.健康风险评估显示,所有空气质量条件下均为成年男性的致癌风险最大,儿童的非致癌风险最大.空气质量条件为优时,Mo对暴露于环境中1 h的成年男性和成年女性具有潜在致癌风险.

关键词：大气污染空气质量重金属来源解析人体健康风险

六氟环氧丙烷三聚体羧酸(HFPO-TA)污染现状和生物毒性研究进展

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环境化学 2024年第5期43卷 1415-1428页

作者：刘梦琳王冰菁宿琪索秉旭冯精兰余浩河南师范大学环境学院黄淮水环境污染与防治教育部重点实验室河南省环境污染控制重点实验室水处理关键技术国际联合实验室新乡453007

全氟/多氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFAS)是一类具有优良表面活性和稳定性的有机化合物,广泛应用于工业和消费领域,全氟辛烷羧酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)是具有代表性的一类PFAS.由于具有持久性、生物蓄积性、... 详细信息

全氟/多氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFAS)是一类具有优良表面活性和稳定性的有机化合物,广泛应用于工业和消费领域,全氟辛烷羧酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)是具有代表性的一类PFAS.由于具有持久性、生物蓄积性、长距离迁移和生物毒性,PFOA已被限制生产和使用.六氟环氧丙烷三聚体羧酸(hexafluoropropylene oxide trimer acid,HFPO-TA)是一类新型的PFOA替代品.HFPO-TA在全球范围内的环境介质中广泛存在,在一些介质中的浓度接近甚至高于***能在生物体内蓄积并可产生生物毒性效应,由于其独特的化学结构和理化性质,HFPO-TA的生物积累潜能和生物毒性强于PFOA.本文从HFPO-TA的生产、用途、环境归趋、环境介质和生物体内的污染现状、生物毒性和降解进行综述,并对未来研究趋势和发展方向进行展望,为研究HFPO-TA在生物体内富集与转化机制和毒理学评价提供参考依据.

关键词：六氟环氧丙烷三聚体羧酸多介质分布生物富集生物毒性降解

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Co-Cu双金属氧化物活化过一硫酸盐去除水中磺胺甲噁唑

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环境化学 2024年第2期43卷 642-649页

作者：彭建彪常宇吴佳琪郭欣婷司宁马霖轩刘海津曹治国高士祥河南师范大学环境学院黄淮水环境污染与防治教育部重点实验室新乡453007 河南师范大学国际教育学院新乡453007 南京大学环境学院污染控制与资源化国家重点实验室南京210023

采用钴铜双金属氧化物(Co-Cu)为催化剂,活化过一硫酸盐(PMS)降解水中的磺胺甲噁唑(SMX).使用场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)对催化剂的形貌和元素组成进行表征.考察了催化剂和PMS浓度、... 详细信息

采用钴铜双金属氧化物(Co-Cu)为催化剂,活化过一硫酸盐(PMS)降解水中的磺胺甲噁唑(SMX).使用场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)对催化剂的形貌和元素组成进行表征.考察了催化剂和PMS浓度、无机阴离子和富里酸(FA)对Co-Cu/PMS体系降解SMX的影响.结果表明,当pH为7.0时,在催化剂用量为50 mg·L^(-1),PMS浓度为0.5 mmol·L^(-1)条件下,50 mg·L^(-1)的SMX在30 min内去除率为95.6%,增加PMS浓度或提高催化剂用量均可加快SMX的降解速率.水中FA与HCO3-对SMX的去除率有一定的抑制作用,而Cl^(-)和SO_(4)^(2-)对反应无影响.淬灭实验与电子顺磁共振(EPR)结果显示,硫酸根自由基(SO_(4)^(·-))和单线态氧(^(1)O_(2))为Co-Cu/PMS体系中主要的活性氧物种(ROS).XPS分峰结果表明,在钴铜双反应活性中心中Cu^(+)/Cu^(2+)循环是活化PMS的主要成分.

关键词： Co-Cu 过一硫酸盐磺胺甲噁唑活性氧物种

氨基酸离子液体在能量存储和生物质资源化中的研究进展

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应用化学 2024年第3期41卷 391-404页

作者：李远杰范冰冰张君丽周艳梅河南大学化学与分子科学学院河南省环境污染控制材料国际联合实验室开封475004 河南大学生命科学学院作物逆境适应与改良国家重点实验室开封475001

氨基酸作为蛋白质的基本组分,由于分子结构中同时含酸性和碱性基团(羧基和氨基),可以方便地设计以氨基酸为阴离子或阳离子的氨基酸离子液体。氨基酸离子液体具有溶解性强、低熔点和热稳定性高等优势,可以作为碳前驱体、溶剂、催化剂和... 详细信息

氨基酸作为蛋白质的基本组分,由于分子结构中同时含酸性和碱性基团(羧基和氨基),可以方便地设计以氨基酸为阴离子或阳离子的氨基酸离子液体。氨基酸离子液体具有溶解性强、低熔点和热稳定性高等优势,可以作为碳前驱体、溶剂、催化剂和吸附剂等应用到储能、生物质资源化以及碳中和等领域。本文概述了近7年氨基酸离子液体在超级电容器电极材料、生物质提取及催化转化和二氧化碳分离捕集方面的研究工作,重点综述了以氨基酸离子液体为前驱体在超级电容器碳电极材料方面的研究进展,并展望了氨基酸离子液体的应用及发展前景。

关键词：氨基酸离子液体超级电容器多孔碳生物质资源化二氧化碳分离捕集

2015~2021年青藏高原地表臭氧时空变化及驱动因素分析

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环境科学 2024年第7期45卷 3778-3788页

作者：刘晓咏颜俊刘航牛继强闫军辉苏方成信阳师范大学地理科学学院信阳464000 信阳师范大学河南省水土环境污染协同防治重点实验室信阳464000 中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室北京100029 郑州大学化学学院郑州450001

基于青藏高原12个城市2015~2021年的大气污染监测数据和气象数据,分析了青藏高原地表臭氧(O_(3))时空分布格局.采用KZ滤波将O_(3)-8h原始序列分解为不同时间尺度的分量,并利用气象变量的多元线性回归定量地分离出气象和排放的影响.结果... 详细信息

基于青藏高原12个城市2015~2021年的大气污染监测数据和气象数据,分析了青藏高原地表臭氧(O_(3))时空分布格局.采用KZ滤波将O_(3)-8h原始序列分解为不同时间尺度的分量,并利用气象变量的多元线性回归定量地分离出气象和排放的影响.结果表明,2015~2021年青藏高原12个城市地表ρ(O_(3)-8h)均值为78.7~156.7μg·m^(-3),O_(3)浓度超标率(国家二级标准)为0.7%~1.5%.O_(3)-8h月浓度变化呈单峰倒“V”型和多峰“M”型,浓度峰值出现在4~7月,谷值多出现在7月、9月和12月.经KZ滤波分解的O_(3)-8h短期、季节和长期分量对12个城市O_(3)-8h原始序列总方差的贡献率分别为29.6%、51.4%和9.1%.从整个区域看,2015~2017年气象条件对青藏高原O_(3)降低不利,使得O_(3)-8h长期分量升高0.2~2.1μg·m^(-3).2018~2021年气象有利于O_(3)浓度降低,导致O_(3)-8h长期分量降低0.4~1.1μg·m^(-3).气象条件增加了阿里、拉萨、那曲、林芝、昌都、海西和西宁的O_(3)-8h长期分量,其平均贡献率为30.1%.气象条件降低了日喀则和果洛的O_(3)-8h长期分量,贡献率分别为359.0%和56.5%.阿里、日喀则、那曲、海西和西宁O_(3)-8h长期分量的上升可能是由于PM_(2.5)长期分量快速下降[4.04μg·(m^(3)·a)-1]导致.

关键词：青藏高原地表臭氧(O_(3)) 时空特征 KZ滤波气象影响

河南省农村饮用水环境抗生素抗性基因的赋存特征及影响因素分析

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环境科学 2024年

作者：张凯马鸽李贶家邹威杨凤霞辛蕊黄耀邱燕子史超格王倩信阳师范大学地理科学学院河南省水土污染协同防治重点实验室水利部发展研究中心河南师范大学环境学院黄淮水环境污染与防治教育部重点实验室河南省环境污染控制重点实验室农业农村部环境保护科研监测所广东省科学院生态环境与土壤研究所

抗生素抗性基因（ARGs）作为一种新污染物能够使用于临床治疗的抗生素失效，环境是其重要的储存库，因而ARGs在环境中的迁移转化近年来备受关注。然而，目前农村饮用水环境中ARGs赋存状况的研究仍相对匮乏。以农业大省河南为研究区域，... 详细信息

抗生素抗性基因（ARGs）作为一种新污染物能够使用于临床治疗的抗生素失效，环境是其重要的储存库，因而ARGs在环境中的迁移转化近年来备受关注。然而，目前农村饮用水环境中ARGs赋存状况的研究仍相对匮乏。以农业大省河南为研究区域，采集了35个农村饮用水样品，对7类共16种ARGs以及整合子intI1进行了定量。结果表明，磺胺类ARGs是河南省农村饮用水环境中分布最为广泛且污染最为严重的耐药基因型。四环素类ARGs丰度虽然仅次于磺胺类ARGs，但其检出率较低。氯霉素类ARGs的平均相对丰度及检出率均处于较低水平，初步表明河南农村饮用水环境中非主要使用抗生素的ARGs造成的污染较轻。IntI1与多数ARGs均有一定的正相关关系，表明其对ARGs在饮用水环境中的传播扩散起到了关键作用。GDP则对ARGs的分布没有影响，表明各地对农村环境中ARGs污染防控投入差别较小，不同水源地类型的饮用水ARGs丰度差别较小，饮用水处理工艺对源水中ARGs的去除效果可能是造成这一现象的重要原因。

关键词：河南省农村饮用水抗生素抗性基因(ARGs) 赋存特征