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印染废水膜浓缩液有机物的铁碳微电解-类芬顿去除性能研究

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环境科学学报 2025年

作者：董翔宇黄雨竹王长智徐新华程丽华浙江大学环境与资源学院浙江省生态环境科学设计研究院浙江大学膜与水处理技术教育部工程研究中心

印染行业废水反渗透处理产生的膜浓缩液（ROC）的深度处理依然是工业废水处理领域的一大难点.为了提高印染膜浓缩液中有机物的处理性能，本文采用微电解-非均相芬顿耦合技术，首先比较了煤灰基铁碳（Fe-C-C）和污泥炭基铁碳（Fe-C-S）... 详细信息

印染行业废水反渗透处理产生的膜浓缩液（ROC）的深度处理依然是工业废水处理领域的一大难点.为了提高印染膜浓缩液中有机物的处理性能，本文采用微电解-非均相芬顿耦合技术，首先比较了煤灰基铁碳（Fe-C-C）和污泥炭基铁碳（Fe-C-S）对实际印染ROC有机物的去除性能，分析了该耦合技术去除印染ROC中溶解性有机质（DOM）的特征；然后比较分析这两种铁碳材料的电化学性能及其在耦合工艺运行过程中铁溶出情况；最后探讨了这两种铁碳材料对耦合技术深度降解ROC有机物差异的可能原因和作用机制.结果表明：将Fe-C-C和Fe-C-S应用于微电解-非均相芬顿耦合技术，对实际印染ROC的COD的总去除率分别约为79.8%和62.8%；进一步分析表明该耦合技术更易降解DOM中的蛋白质类物质，并且会优先去除色氨酸类物质；尽管Fe-C-S具有更优的电子转移能力，但是其铁碳材料中铁含量较低，在整个耦合工艺处理中废水pH上升至9，而Fe-C-C体系中有更多的铁离子参与絮凝沉降，最终Fe-C-C对印染ROC有机物去除性能较优.

关键词：印染废水膜浓缩液微电解类芬顿铁碳材料

新疆阿克苏河流域高砷地下水化学特征及富集成因

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干旱区研究 2025年

作者：鲁力葛燕燕李升张云吉林大学新能源与环境学院吉林大学水资源与环境研究所新疆大学地质与矿业工程学院中国科学院新疆生态与地理研究所

阿克苏河流域生活与灌溉用水20%来自地下水，了解该地区高砷地下水分布与形成至关重要。根据水化学和同位素结果，运用统计法与图解法分析地下水水化学特征、砷的空间分布与形态，结合地质地貌、水文地球化学过程揭示砷的赋存条件，研... 详细信息

阿克苏河流域生活与灌溉用水20%来自地下水，了解该地区高砷地下水分布与形成至关重要。根据水化学和同位素结果，运用统计法与图解法分析地下水水化学特征、砷的空间分布与形态，结合地质地貌、水文地球化学过程揭示砷的赋存条件，研究典型剖面高砷地下水富集的影响因素与过程。结果表明：研究区单一结构潜水为碱性氧化性微咸水，承压水区潜水为碱性弱氧化性咸水、承压水为碱性还原性淡水；As含量在0.05～160 μg·L-1，超标率为19.5%，高砷地下水水化学类型主要为Cl·SO4-Na、SO4·Cl -Na·Ca、Cl-Na型，主要分布在阿克苏河与台兰河中下游深度为10～42 m的承压水区潜水与承压水中；从山前倾斜平原到细土平原，潜水赋存环境变化为氧化-弱氧化-弱氧化偏还原，承压水处于还原环境；地下水As含量与饱和指数总体呈现逐步增大的趋势；单一结构潜水与承压水主要受水岩作用控制，承压水区潜水主要受蒸发浓缩控制；地下水As的分布主要与结构因素有关，自然来源主要为雌黄的溶解，干旱的气候、地质地貌、沉积环境为高砷地下水的富集创造外部条件，pH、脱硫酸作用、氧化还原电位（Eh）、地下水循环模式等影响As的释放与迁移。研究有助于了解阿克苏河流域高砷地下水的形成演化规律，对保证供水安全具有重要意义。

关键词：阿克苏河流域高砷地下水干旱地区成因分析赋存环境

基于MICP法的巴氏生孢八叠球菌固化镉污染土的试验研究

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工程科学学报 2025年第1期47卷 158-169页

作者：王艳张李奕岚唐晓武朱鹏陈冠年阮方毅宁波大学土木工程与地理环境学院宁波315211 浙江大学建筑工程学院杭州310058

以重金属污染土的治理为背景,通过毒性浸出、无侧限抗压强度、土柱淋滤试验并结合镉形态分析等其他微观测试方法,探讨了Ca^(2+)的添加、Cd^(2+)浓度、养护时间等因素对驯化巴氏生孢八叠球菌固化镉污染土特性的影响.结果表明:Ca^(2+)对... 详细信息

以重金属污染土的治理为背景,通过毒性浸出、无侧限抗压强度、土柱淋滤试验并结合镉形态分析等其他微观测试方法,探讨了Ca^(2+)的添加、Cd^(2+)浓度、养护时间等因素对驯化巴氏生孢八叠球菌固化镉污染土特性的影响.结果表明:Ca^(2+)对固化土中Cd^(2+)浸出特性影响显著,不添加Ca^(2+)时,当尿素浓度为0.5 mol·L^(-1),固化土的Cd^(2+)浸出质量浓度(0.42~5.64 mg·L^(-1))最低;添加Ca^(2+)后,Cd^(2+)浸出浓度略有增大,胶结液中尿素和Ca^(2+)浓度均为0.5 mol·L^(-1)时,Cd^(2+)的固化效果较好.延长养护时间,固化后土体的抗压强度增加,Cd^(2+)浸出浓度降低且固化效果提高;增大Cd^(2+)浓度,固化后土体的抗压强度降低,Cd^(2+)浸出浓度提高;添加Ca^(2+)有助于增强镉污染土的固化效果,在养护时间为28 d时,当Cd^(2+)浓度为100 mg·kg^(-1)时,添加Ca^(2+)的试样强度达到312 kPa,相较于未添加Ca^(2+)试样强度(234 kPa)提升了33.3%;当Cd^(2+)浓度增大至1600 mg·kg^(-1)时,添加Ca^(2+)的试样强度达到269 kPa,相较于未添加Ca^(2+)试样强度提升了57.3%,试样的浸出浓度降低了15.4%;经淋滤后,添加Ca^(2+)的试样滤出液中Cd^(2+)浓度始终低于未添加Ca^(2+)试样.固化后土中弱酸可提取态镉向可还原态镉和残渣态镉转变,添加Ca^(2+)进一步降低弱酸可提取态镉所占比例,减小了Cd^(2+)的迁移能力.

关键词：微生物诱导碳酸盐沉淀镉污染土巴氏生孢八叠球菌固化

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有机污染对天然海水驱动PRO工艺效能的影响研究

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中国环境科学 2025年

作者：王一涵鞠欣雨郑成龙朱宇洁黄志超王涛路孝振王琳李照陈飞勇山东建筑大学市政与环境工程学院湖南大学土木工程学院山东建筑大学资源与环境创新研究院

在压力延迟渗透工艺(pressure retarded osmosis， PRO)中天然海水经常被用来作为汲取液以获取盐差能，但是有机污染的存在严重阻碍了PRO工艺对于盐差能的转换效率，因此探究PRO膜两侧的有机污染行为对于提高该工艺的商业化应用具有重... 详细信息

在压力延迟渗透工艺(pressure retarded osmosis， PRO)中天然海水经常被用来作为汲取液以获取盐差能，但是有机污染的存在严重阻碍了PRO工艺对于盐差能的转换效率，因此探究PRO膜两侧的有机污染行为对于提高该工艺的商业化应用具有重要意义.本研究以天然海水作为汲取液，系统考察了海藻酸钠(SA)和牛血清蛋白(BSA)两种模型污染物对PRO工艺效能及膜两侧的有机污染影响.研究表明，当原料液含有污染物时，支撑层内部的污染是造成通量下降的主要原因，其中SA和BSA的通量分别下降了42.54%和30.99%.相比于过滤SA的情况下，过滤粒径更小的BSA会堵塞支撑层内部孔隙进而造成更为严重的膜污染.而汲取液中含有模型污染物时，过滤结束时SA的通量比BSA的通量低10.08%，且污染主要集中于膜表面.这主要是因为活性层侧施加的压力和海水中二价金属阳离子的存在导致粘度较高的SA更容易在膜表面聚集并发生交联，从而形成比小分子BSA更为紧密的污染层进而加重了膜污染.通过XDLVO理论发现，SA添加在汲取液一侧的界面能垒比在原料液一侧更小，因此其与膜活性层侧的排斥作用更小，膜污染更加严重.而BSA则与之相反，与膜支撑层一侧排斥力更小，表明BSA在原料液一侧时具有更严重的膜污染行为，从而造成更严重的通量损失.

关键词：压力延迟渗透有机污染海水界面能垒

帷幕墙影响下侏罗系砾岩含水层地下水化学时空演化规律

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煤田地质与勘探 2025年

作者：陈陆望武明辉侯晓伟胡永胜张苗蔡欣悦殷晓曦施小平合肥工业大学资源与环境工程学院

【目的】帷幕墙是煤矿水害防治的主要工程之一，不仅改变地下水动力场，帷幕墙溶蚀也会影响地下水化学场，导致水化学组分发生变化。【方法】以淮北煤田朱仙庄煤矿侏罗系砾岩含水层为研究对象，基于常规水化学组分统计、Piper三线图、... 详细信息

【目的】帷幕墙是煤矿水害防治的主要工程之一，不仅改变地下水动力场，帷幕墙溶蚀也会影响地下水化学场，导致水化学组分发生变化。【方法】以淮北煤田朱仙庄煤矿侏罗系砾岩含水层为研究对象，基于常规水化学组分统计、Piper三线图、离子组合比例及主成分分析，探讨帷幕墙对该含水层水化学作用的影响，阐明帷幕墙影响下水化学作用时空演化规律。【结果和讨论】结果表明：（1）帷幕墙内外水化学特征差异显著，与帷幕墙外相比，帷幕墙内地下水中Ca2+和Mg2+含量增加；（2）修建帷幕墙后，水化学作用主要为基于方解石（CaCO3）与白云石(CaMg（CO3）2)溶滤溶解的帷幕墙溶蚀作用，并伴随不同程度的黄铁矿氧化、阳离子交替吸附以及脱硫酸作用；（3）受采动影响，帷幕墙内地下水受帷幕墙溶蚀作用影响明显增强，且与东线帷幕墙相比，北线帷幕墙溶蚀作用相对较弱。研究成果可为帷幕墙监测防护和地下水环境保护提供理论支持。

关键词：侏罗系砾岩含水层帷幕墙溶蚀水化学演化朱仙庄煤矿

高原湿地草海不同覆被土壤中溶解性有机质光谱特征

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环境科学研究 2025年

作者：龙云川蒋娟胡菁万合锋贵州科学院贵州省生物研究所贵州科学院草海生态站贵州大学资源与环境工程学院

土地覆被类型差异会影响土壤有机质的生物地球化学循环，为探究覆被变化下高原湿地土壤溶解性有机质(DOM)的分布特征及影响因素，以我国亚热带高原湿地生态系统的典型代表——贵州草海湿地为研究对象，基于紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、... 详细信息

土地覆被类型差异会影响土壤有机质的生物地球化学循环，为探究覆被变化下高原湿地土壤溶解性有机质(DOM)的分布特征及影响因素，以我国亚热带高原湿地生态系统的典型代表——贵州草海湿地为研究对象，基于紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、三维荧光光谱(3D-EEMs)及平行因子分析(PARAFAC)方法，解析草海湿地林地、耕地、草地、灌丛和滩涂等5种覆被土壤DOM的组成及特征。结果表明：①草海湿地土壤有机质平均含量为(51.11±10.58)g/kg，DOM含量为0.37～1.02 g/kg。DOM以植物源等陆源输入为主，呈弱腐殖化、较强自生源特征。土壤DOM共解析出3种组分，即类富里酸(C1)、陆源类腐殖质(C2)和类蛋白(C3)。②覆被类型影响土壤DOM特征，滩涂和灌丛土壤中C1组分占优势，林地和耕地土壤中C2组分相对占优，草地土壤中以C3组分为主。不同覆被土壤中DOM含量表现为滩涂＞灌丛＞耕地＞草地＞林地，林地土壤中DOM含量最低；耕地和草地土壤中DOM呈现较低的芳香化程度，滩涂和灌丛土壤中则有较高的芳香性，且DOM光谱参数呈表聚性。③共现网络分析和主成分分析(PCA)显示，C1组分与陆源输入密切相关，C2和C3组分与微生物活动联系紧密。冗余分析(RDA)和方差分解分析(VPA)表明，pH和总氮(TN)是影响草海湿地土壤DOM光谱特征变化的关键因子。研究显示，高原湿地不同土地覆被通过植物资源输入、微生物转化及人类活动等多重因素对土壤DOM组成产生重要影响，其中pH和TN是关键环境影响因子，研究结果可为高原湿地土壤碳循环提供基础数据。

关键词：溶解性有机质(DOM) 高原湿地紫外-可见光谱平行因子分析共现网络

典型喀斯特山地小流域土地利用类型对土壤有机碳组分及其固碳效应的影响

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生态环境学报 2025年

作者：申佳龙吴栎宏李林霜周远芳杨孝民喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室(贵州大学) 资源与环境工程学院贵州大学

在全球变化背景下，研究喀斯特山区不同土地利用类型下土壤有机碳的动态变化对于发挥喀斯特山区在实现碳中和目标中的作用具有重要意义。以典型喀斯特山区撂荒地、耕地、板栗林地、灌丛林地等4种常见的土地利用类型为研究对象，分别采... 详细信息

在全球变化背景下，研究喀斯特山区不同土地利用类型下土壤有机碳的动态变化对于发挥喀斯特山区在实现碳中和目标中的作用具有重要意义。以典型喀斯特山区撂荒地、耕地、板栗林地、灌丛林地等4种常见的土地利用类型为研究对象，分别采集不同土地利用类型下0-20、20-40、40-60、60-80、80-100 cm深度土层的土壤样品，采用硫酸-重铬酸钾外加热氧化法和修正后的硫酸水解法将土壤总有机碳（SOC）划分为活性有机碳（LOC）和惰性有机碳（ROC）组分，以探讨土地利用类型对土壤有机碳不同组分及其固碳效应的影响。研究结果显示，在相同深度土层中，不同土地利用类型间的LOC储量并无显著性差异，而SOC和ROC储量在20-40 cm和80-100 cm土层中则具有显著性差异。在不同土地利用类型之间，灌丛林地具有较高的SOC储量和ROC储量，表明其固碳效应相对较强；由于荒地具有较低的ROC储量和较高的LOC储量，因此其固碳效应相对较弱。上述研究结果表明，在不同深度范围的土层中土地利用类型对LOC和ROC组分的影响并不完全相同；此外，通过加强土地资源管理，减少或杜绝耕地弃耕抛荒现象可提高喀斯特山区的土壤固碳潜力。研究结果可为优化喀斯特山区土地管理，从而提高喀斯特山区土壤固碳效应提供科学参考。

关键词：喀斯特山区土地利用类型土壤有机碳活性有机碳惰性有机碳

高潜水位煤矿区不同充填材料复垦土壤有机碳垂直分布特征与敏感性分析

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煤炭学报 2025年

作者：许睿娉李俊颖张冰姿李新举宋文山东农业大学资源与环境学院土肥资源高效利用国家工程研究中心

煤炭开采导致高潜水位矿区土地沉陷，土壤结构发生变化，土壤肥力退化，常采用充填复垦修复沉陷地。为比较何种充填复垦材料对矿区土壤有机碳恢复更为有效，以山东省济宁市高潜水位矿区黄河沙充填、客土充填、湖泥充填和煤矸石充填复垦... 详细信息

煤炭开采导致高潜水位矿区土地沉陷，土壤结构发生变化，土壤肥力退化，常采用充填复垦修复沉陷地。为比较何种充填复垦材料对矿区土壤有机碳恢复更为有效，以山东省济宁市高潜水位矿区黄河沙充填、客土充填、湖泥充填和煤矸石充填复垦地为研究对象，通过现场采集复垦地及其周边正常耕地0-20cm、20-40cm、40-60cm土样，研究土壤有机碳（SOC）及可溶性有机碳（DOC）、微生物量碳（MBC）、易氧化有机碳（ROC）、胡敏酸碳（HAC）、轻组有机碳（LFC）和颗粒有机碳（POC）等组分，在不同充填材料复垦土壤中的垂直分布特征，并进行敏感性分析。结果表明：（1）不同充填材料复垦土壤有机碳及其组分具有明显的表聚性。（2）LFC对湖泥充填和煤矸石充填最敏感，HAC对客土充填最敏感，ROC对黄河沙充填最敏感。客土充填对复垦土壤POC、DOC含量为正敏感，湖泥充填对复垦土壤MBC、LFC、POC含量为正敏感，煤矸石充填对复垦土壤MBC含量为正敏感。（3）不同充填材料复垦土壤各有机碳组分间均表现为极显著正相关性（p 客土充填>黄河沙充填>煤矸石充填。

关键词：高潜水位采煤沉陷区充填复垦材料有机碳组分敏感性分析

贵州瓮安陡山沱期球粒状磷块岩的生物成磷作用探讨

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古地理学报 2025年

作者：高川黔杨瑞东高军波彭柔李晓伟陈军陈吉艳贵州大学资源与环境工程学院贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室

贵州瓮安陡山沱组海相沉积型磷块岩矿床是新元古代末期成磷事件的典型代表之一,在磷矿层中保存大量的三维立体化石,包括藻类、疑源类、动物胚胎以及休眠卵等化石类型,显示出生物在磷富集成矿中的重要作用。以贵州瓮安穿岩洞陡山沱组上... 详细信息

贵州瓮安陡山沱组海相沉积型磷块岩矿床是新元古代末期成磷事件的典型代表之一,在磷矿层中保存大量的三维立体化石,包括藻类、疑源类、动物胚胎以及休眠卵等化石类型,显示出生物在磷富集成矿中的重要作用。以贵州瓮安穿岩洞陡山沱组上磷矿层底部的球粒状磷块岩为研究对象,通过对未经化学方法处理的球粒实体进行体视显微镜和电子显微镜观察膜壳和内部结构;对样品薄片进行光学显微镜和电子显微镜观察其显微结构特征。同时利用电感耦合等离子体发射光谱(ME-MS61r)、电感耦合等离子体质谱(ME-MS81g)以及X射线荧光光谱仪(ME-XRF26F)测定球粒化石颗粒中主微量元素。研究表明,这些球粒状磷块岩主要由多细胞藻类、Megasphaera球状化石以及其他磷质微生物化石体组成,化石体的主要组成矿物为碳氟磷灰石。探讨微生物与成磷之间的关系,认为陡山沱晚期微生物的繁盛对磷沉淀富集成矿起着重要的作用。微生物不仅能吸附磷质进入细胞质、细胞核以及细胞壁中,死亡后磷酸盐化,形成磷块岩;还可以通过改变沉积水体环境,促进海水中磷酸盐的化学沉积。

关键词：贵州省瓮安陡山沱组球粒状磷块岩生物成磷作用