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生物炭辅助湿法球磨锰渣增效吸附Sb(V)

中国环境科学 2024年第7期44卷 3741-3748页

作者：陆红雨程红光 Gratien Twagirayezu 房鑫黄鉎岚邓林波吉波中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室贵州贵阳550081 中国科学院大学北京100049 长江大学资源与环境学院湖北武汉430100

为提高废弃物锰渣Sb(Ⅴ)吸附效能,推动锰渣资源化利用,将生物炭和锰渣1:1混合辅助湿法球磨技术制备了球磨炭基锰渣复合材料(QBM),并结合材料理化性质、浸出毒性和Sb(Ⅴ)吸附性能进行探讨.结果表明,在固液比(材料:去离子水)1:6,转速150r/... 详细信息

为提高废弃物锰渣Sb(Ⅴ)吸附效能,推动锰渣资源化利用,将生物炭和锰渣1:1混合辅助湿法球磨技术制备了球磨炭基锰渣复合材料(QBM),并结合材料理化性质、浸出毒性和Sb(Ⅴ)吸附性能进行探讨.结果表明,在固液比(材料:去离子水)1:6,转速150r/min室温持续8h湿法球磨下,复合材料pH值、电导率、阳离子交换容量和粒径各降低了9.7%、64%、15%、71%,同时Zeta电位更负,由-15mV降至-21mV(P环境锑污染领域的应用潜力,为资源化利用锰渣和缓解锰渣堆存带来的环境污染问题提供了理论支撑.

关键词：生物炭锰渣湿法球磨浸出吸附锑

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硫酸根自由基:强化污泥脱水新利器

化学进展 2024年第5期36卷 798-814页

作者：赖月王超张洁周顺桂刘昌庚叶捷福建农林大学资源与环境学院、福建省土壤环境健康与调控重点实验室福州350002 四川师范大学化学与材料科学学院成都610066

污泥是污水处理过程中不可避免的副产物。由于其含水率高、体积大且含有大量有毒有害物质,因此需要进行减量化和无害化处理。然而,污泥拥有带负电官能团电离形成的胞外聚合物(EPS),能够维持稳定的水合胶体结构阻止水的释放,是造成污泥... 详细信息

污泥是污水处理过程中不可避免的副产物。由于其含水率高、体积大且含有大量有毒有害物质,因此需要进行减量化和无害化处理。然而,污泥拥有带负电官能团电离形成的胞外聚合物(EPS),能够维持稳定的水合胶体结构阻止水的释放,是造成污泥脱水困难的关键因素。近十年,基于硫酸根自由基的高级氧化技术(SR-AOPs)因其对EPS破解效率高、反应迅速且环境友好等优点受到大量关注,硫酸根自由基也因此成为强化污泥脱水的新利器。本文详细梳理了硫酸根自由基的发展时间线和活化机制,系统评价了国内外SR-AOPs改善污泥脱水性能、去除污泥中微量污染物和重金属的研究现状。基于现阶段SR-AOPs在污泥调理方面存在的科学问题,从机理研究、成本效益、试验规模等角度展望了未来的发展研究方向,以期为我国污水处理厂的污泥调理提供参考。

关键词：硫酸根自由基高级氧化技术污泥脱水调理机制胞外聚合物

白铅矿(PbCO_(3))和菱锌矿(ZnCO_(3))硫化机理的DFT研究

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第7期34卷 2328-2341页

作者：陈晔唐箫琴陈建华刘萌广西大学资源环境与材料学院广西高校矿物工程重点实验室省部共建特色金属与组合结构全寿命安全国家重点实验室南宁530004 云南省战略金属矿产资源绿色分离与富集重点实验室昆明650093 广西大学化学化工学院南宁530004 四川大学化工学院低碳技术与化学反应工程研究室成都610065

采用密度泛函理论(DFT)比较研究白铅矿(PbCO_(3))和菱锌矿(ZnCO_(3))硫化机理的差异。通过在PbCO_(3)/ZnCO_(3)表面构建Pb-S/Zn-S层来模拟硫化结构。层距和Mulliken电荷的结果表明,PbCO_(3)上形成稳定的Pb-S层,而ZnCO_(3)上形成的Zn-S层不稳定。由于Pb-S层具有高的共价性,而Zn-S层具有高的离子性,因此,硫化-黄药法对PbCO_(3)浮选有效,对ZnCO_(3)浮选无效。为了回收ZnCO_(3),需要强离子性捕收剂,因此,硫化-胺法在ZnCO_(3)浮选中应用较广。PbCO_(3)和ZnCO_(3)表面硫化层结构和浮选行为差异主要是由于金属离子(Pb^(2+)和Zn^(2+))和配体(O配体和S配体)极化率的不同以及Zn^(2+)3d^(10)轨道的惰性造成的。

关键词：密度泛函理论白铅矿菱锌矿硫化-黄药法硫化-胺法

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低温下紫花苜蓿叶片的光破坏防御作用

草地学报 2024年第5期32卷 1429-1439页

作者：张政刘美君王婕赵尧尧安长奇王跳霞新疆农业大学草业学院西部干旱荒漠区草地资源与生态教育部重点实验室新疆草地资源与生态重点实验室新疆乌鲁木齐8320052

低温是影响植物正常生长发育的重要环境因素。本研究以‘新牧4号’紫花苜蓿(Medicago sativa L.‘Xinmu No.4’)和‘甘农5号’紫花苜蓿(Medicago sativa L.‘Gannong No.5’)为试验材料,探究低温下紫花苜蓿叶片光破坏防御作用的变化。... 详细信息

低温是影响植物正常生长发育的重要环境因素。本研究以‘新牧4号’紫花苜蓿(Medicago sativa L.‘Xinmu No.4’)和‘甘农5号’紫花苜蓿(Medicago sativa L.‘Gannong No.5’)为试验材料,探究低温下紫花苜蓿叶片光破坏防御作用的变化。结果表明,低温下紫花苜蓿叶片的光合速率、最大光化学效率(Fv/Fm)及核心蛋白下降;低温下非光化学淬灭系数(NPQ)降低,环式电子传递(CEF)上调,使用NPQ抑制剂后Fv/Fm显著下降;低温下交替氧化酶(AOX)呼吸速率以及蛋白含量降低,但AOX呼吸的占比升高,AOX抑制剂和光呼吸抑制剂的施用均加重Fv/Fm的下降;低温下超氧阴离子、过氧化氢和丙二醛含量上升,抗坏血酸酶(APX)活性上升。低温下NPQ被抑制,CEF的上调弥补了NPQ作用的下降从而保护叶片减少光破坏;AOX增加电子分流从而维持光呼吸正常运作;低温下活性氧的清除主要依靠APX,但仍有大量活性氧产生使光系统受到损伤,引起光抑制。

关键词：紫花苜蓿光破坏防御作用低温光抑制

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机器学习-多元线性回归预测铜的水生态基准

中国环境科学 2024年第7期44卷 3976-3985页

作者：杨晓玲王梦晓李晓娟袁雅文邵美晨穆云松白英臣吴丰昌中国人民大学化学与生命资源学院北京100872 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012

以铜和我国代表性水生生物作为研究对象,在原有生物配位体模型(BLM)理论框架基础上,通过梯度提升决策树算法筛选和评估环境要素(硬度、pH值和溶解有机碳)的特征重要性,建立多变量耦合的多物种水生毒性预测模型;在此基础上对毒性预测值... 详细信息

以铜和我国代表性水生生物作为研究对象,在原有生物配位体模型(BLM)理论框架基础上,通过梯度提升决策树算法筛选和评估环境要素(硬度、pH值和溶解有机碳)的特征重要性,建立多变量耦合的多物种水生毒性预测模型;在此基础上对毒性预测值进行物种敏感度分布(SSD)分析,构建适合我国水环境特征的铜淡水生态基准预测模型.研究发现,基于3门5科水生毒性数据建立的三参数耦合预测模型的预测准确率(RFx,2.0)比BLM模型提升了42%;以Sigmoidal-logistic1模型拟合SSD曲线的效果最佳(0.9220.05),进而计算出我国流域水环境中铜的短期水生态基准推荐阈值为0.07350~15.38µg/L;基于机器学习的特征重要性分析定量识别了DOC在金属水生态基准制定中的关键作用,也为众多环境影响因素的集约化处理提供直接证据.与以BLM模型为代表的国外技术相比,研究工作在开发适用于中国水环境特征和管理需求的金属“原位”水质基准制定技术方面做了有益尝试,不仅节约了环境监测和管理成本,也体现了水环境管理的区域化和精准化.

关键词：铜 DOC 水质基准模型校正物种敏感度分布机器学习

丽水—椒江凹陷月桂峰组沉积物源性质及其物源方向:来自碎屑锆石U-Pb年代学和重矿物成分的证据

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地球科学 2024年第4期49卷 1339-1351页

作者：湛君明唐友军刘彬徐雨伍炼华王庭旭陈培长江大学油气地球化学与环境湖北省重点实验湖北武汉430100 长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室湖北武汉430100

月桂峰组是丽水-椒江凹陷的主力烃源岩层,但其物源的研究薄弱,给油气勘探带来较大的困难.通过锆石U-Pb测年和重矿物分析等方法,对月桂峰组物源特征、差异及其地质意义进行系统分析对比.结果显示:物源以中酸性火成岩为主,含有少量变质岩... 详细信息

月桂峰组是丽水-椒江凹陷的主力烃源岩层,但其物源的研究薄弱,给油气勘探带来较大的困难.通过锆石U-Pb测年和重矿物分析等方法,对月桂峰组物源特征、差异及其地质意义进行系统分析对比.结果显示:物源以中酸性火成岩为主,含有少量变质岩,年龄以130~100 Ma为主,主要含有锆石、赤褐铁矿和磁铁矿等稳定重矿物;椒江凹陷与丽水东次凹物源主要来自雁荡凸起,丽水西次凹物源主要来自闽浙隆起带;少量火成岩和变质岩来自研究区附近的基底;锆石圆度偏好和ZTR值较高,说明物源经过中长距离搬运,这有利于中酸性岩浆岩中的石英和长石矿物富集,形成抗压实较好的石英质砂岩储层.

关键词：物源分析锆石U-Pb同位素定年重矿物分析矿床学

固相支撑液液萃取-液相色谱-串联质谱测定尿液中10种双酚类化合物和5种对羟基苯甲酸酯

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色谱 2024年第9期42卷 827-836页

作者：薛钰凡商婷崔君涛赵灵娟李佩曾祥英于志强中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室广东省环境资源利用与保护重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049

尿液中双酚类化合物(BPs)和对羟基苯甲酸酯类化合物(PBs)的浓度水平监测为考察其在人体内的暴露提供基础数据,是准确评估其健康风险的前提。本研究使用基于固相支撑液液萃取(SLE)原理的新型萃取柱,建立了新的BPs和PBs快速前处理技术,在... 详细信息

尿液中双酚类化合物(BPs)和对羟基苯甲酸酯类化合物(PBs)的浓度水平监测为考察其在人体内的暴露提供基础数据,是准确评估其健康风险的前提。本研究使用基于固相支撑液液萃取(SLE)原理的新型萃取柱,建立了新的BPs和PBs快速前处理技术,在此基础上利用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)同时测定人体尿液中10种BPs和5种PBs。尿样先酶解,然后经SLE柱富集,使用15 mL乙酸乙酯-正己烷(3∶7,v/v)混合溶液进行洗脱;通过引进水、甲醇和乙腈的三元流动相梯度洗脱系统,实现了15种目标化合物的准确定性和定量分析。在混合尿液基质中,低、中、高3个水平的加标回收率为843%~1198%;除双酚S外,其余14种化合物的基质效应均在20%以下,表明具有良好的回收率和较低的生物基质干扰。15种目标化合物在各自的线性范围内线性关系良好,相关系数均大于0995;方法定量限为003~030μg/L;精密度测试结果显示,日内和日间连续进样仪器响应的相对标准偏差分别为14%~84%和57%~146%,证明具有良好的稳定性和重复性。该方法成功应用于10个普通人群尿样中10种BPs和5种PBs的测定。结果表明,检出率最高的化合物为MeP、EtP、PrP和BPA,其中值质量浓度分别为110、060、021和055μg/L,其余化合物检出率低于50%,这可能与化合物的生产使用量、生物可利用性以及在人体内的生物代谢能力相关。

关键词：固相支撑液液萃取液相色谱-串联质谱双酚类化合物对羟基苯甲酸酯尿液

碳点及其复合物在光催化还原CO2领域中的应用

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化学进展 2024年第4期36卷 575-585页

作者：党永强黄瑞冯香钰刘国阳朱由余张亚婷西安科技大学化学与化工学院自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室

化石燃料的大量消耗造成大气中二氧化碳浓度持续增加，导致温室效应、海平面上升等严重气候与环境问题，利用太阳光催化将CO2还原为具有附加值的碳氢燃料被视为最有潜力的解决方法之一。研究者已经开发出了多种光催化剂，其中碳点是一... 详细信息

化石燃料的大量消耗造成大气中二氧化碳浓度持续增加，导致温室效应、海平面上升等严重气候与环境问题，利用太阳光催化将CO2还原为具有附加值的碳氢燃料被视为最有潜力的解决方法之一。研究者已经开发出了多种光催化剂，其中碳点是一种尺寸小于10 nm的新型碳纳米材料，具有独特的上转换发光性质，可促进电子转移，合成方法友好且安全，广泛地应用在光催化还原CO2领域。本文从光催化还原CO2机理着手，在光吸收效率、载流子分离效率、CO2吸附能力和多重作用四个方面，详细综述了碳点及碳点复合材料在光催化还原CO2中的作用机制及性能评价，归纳了碳点在光催化还原CO2领域的优势，分析了其中存在的挑战和解决问题的可能途径，展望了未来发展前景，为促进碳点基光催化剂的发展提供新思路。

关键词：碳点碳点复合材料光催化二氧化碳还原光催化还原CO2机理

拉萨地块钾质-超钾质火山岩或为高分异岩石:来自铷、铯富集的证据

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地球科学 2024年第3期49卷 850-867页

作者：车东郑绵平赵元艺张照志中国地质科学院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

青藏地区拉萨地块、羌塘地块、松潘甘孜-可可西里地块中,广泛发育后碰撞以来的钾质-超钾质火山岩.在上述众多钾质-超钾质火山岩研究数据中,拉萨地块的Rb、Cs等稀碱元素的超常富集程度远高于其他两地块,为了将此现象量化表述,并且尝试对... 详细信息

青藏地区拉萨地块、羌塘地块、松潘甘孜-可可西里地块中,广泛发育后碰撞以来的钾质-超钾质火山岩.在上述众多钾质-超钾质火山岩研究数据中,拉萨地块的Rb、Cs等稀碱元素的超常富集程度远高于其他两地块,为了将此现象量化表述,并且尝试对富集原因进行探究.本文通过实测和已公开发表的数据,运用箱线图等统计方法,以及系统的矿物学、地球化学分析手段,量化了三大地块稀碱元素富集程度,对富集成因有了初步认识.结果表明拉萨地块钾质-超钾质火山岩存在较高程度的岩浆分异是导致Rb、Cs等稀碱元素超常富集的主要原因,超常富集区主要分布于火山岩年龄范围为25~13 Ma之间的拉萨地块中西部.并且类比高分异花岗岩的研究成果划分了拉萨地块钾质-超钾质火山岩较高程度分异的Zr/Hf和Nb/Ta判别范围.

关键词：拉萨地块钾质-超钾质火山岩稀碱元素富集高分异西藏矿物学地球化学