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微塑料诱导下污泥造粒潜能变化及微生物富集特征

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环境科学 2023年第7期44卷 3997-4005页

作者：谢晴帆俞楠张妮谢周云单珂欣吴亦馨唐力夏静芬杨国靖浙江万里学院生物与环境学院宁波315100 湖南大学环境科学与工程学院长沙410082

微塑料(MPs)是污水处理厂中普遍检出的新兴污染物之一,目前研究主要集中于传统污水处理系统的污染水平及分布特征,但有关微塑料暴露对污泥颗粒化过程的研究鲜见报道.为探究微塑料对污泥颗粒化的诱导影响,选用环境中广泛检出的聚对苯二... 详细信息

微塑料(MPs)是污水处理厂中普遍检出的新兴污染物之一,目前研究主要集中于传统污水处理系统的污染水平及分布特征,但有关微塑料暴露对污泥颗粒化过程的研究鲜见报道.为探究微塑料对污泥颗粒化的诱导影响,选用环境中广泛检出的聚对苯二甲酸乙二醇酯微塑料(PET-MPs)作为研究对象,通过微塑料暴露试验研究PET-MPs对污泥造粒过程中系统潜能、胞外聚合物(EPS)组成和菌群富集特征的影响.结果表明,PET-MPs暴露显著加快污泥颗粒化进程,同时以蛋白质(PN)为主导的EPS含量上升会增强污泥表面疏水性,造粒速度和EPS分泌量与暴露粒径成正比,微塑料和EPS协同促进颗粒污泥的形成.然而微塑料持续暴露会导致系统除污性能恶化,250μm PET-MPs暴露下亚硝酸盐氮积累的负面影响最严重,浓度高达(5.08±0.24)mg·L^(-1).高通量测序结果进一步表明,变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidota)是促进颗粒污泥形成的主要优势门;红环菌科(Rhodocyclaceae)、鞘氨醇杆菌科(Sphingomonadaceae)、黄杆菌科(Flavobacteriaceae)和红细菌科(Rhodanobacteraceae)通过增加分泌EPS促进污泥絮体凝聚;但丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)和几丁质菌科(Chitinophagaceae)的相对丰度降低会削弱氨氧化和亚硝酸盐氧化能力;红杆菌科(Rhodobacteraceae)、生丝单胞菌科(Hyphomonadaceae)和黄单胞菌科(Xanthomonadaceae)丰度降低则抑制硝态氮的去除.

关键词：微塑料(MPs) 污泥造粒系统潜能微生物富集

尖晶石型Li1-xTi2O4/C(0 陈玉喜湖南大学材料科学与工程学院

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尖晶石型Li1-xTi2O4/C(0 陈玉喜湖南大学材料科学与工程学院

壳聚糖(改性)-沸石对农田土壤重金属镉钝化技术研究

第七届中国储能与动力电池及其关键材料学术研讨与技术交流...

作者：陈玉喜湖南大学材料科学与工程学院

尖晶石型LiTiO作为锂离子电池负极材料具有循环性能好、安全性高的优点。利用镁热还原TiO/C制备出TiO/C作为前驱体,制备了碳包覆LiTiO(0

关键词：

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湖南大学学报（自然科学版） 2020年第4期47卷 132-140页

作者：罗宁临李忠武黄梅文佳骏湖南大学环境科学与工程学院湖南长沙410082

土壤中镉的污染严重威胁着人类的身体健康.采用壳聚糖(改性)-沸石作为土壤修复剂具有成本低、材料范围广等特点.本文通过将改性后的壳聚糖负载到沸石上,制得壳聚糖(改性)-沸石(N-亚甲基壳聚糖次磷酸酯-沸石(ZHC)、N-亚甲基壳聚糖亚磷酸... 详细信息

土壤中镉的污染严重威胁着人类的身体健康.采用壳聚糖(改性)-沸石作为土壤修复剂具有成本低、材料范围广等特点.本文通过将改性后的壳聚糖负载到沸石上,制得壳聚糖(改性)-沸石(N-亚甲基壳聚糖次磷酸酯-沸石(ZHC)、N-亚甲基壳聚糖亚磷酸酯-沸石(ZPC))钝化剂,并进行相应的钝化实验.通过实验数据分析,得到污染土壤基本理化性质、Cd形态和修复剂的各种特性.通过比较不同的土壤性质和钝化效果,两种钝化剂均能有效提高土壤的p H值,水稻土中酸可提取态的Cd含量都有明显降低,随着时间的推移,污染土壤中钝化剂的钝化效应显著增加,钝化效果最好的添加量为3.2%ZHC,采用TCLP提取法,钝化后红壤水稻土中重金属浓度下降了48.9%.

关键词：壳聚糖(改性) 沸石土壤修复镉红壤水稻土 BCR提取法 TCLP提取法

尖晶石结构Li1-xTi2O4(0 陈玉喜潘梦洁湖南大学材料科学与工程学院

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尖晶石结构Li1-xTi2O4(0 陈玉喜潘梦洁湖南大学材料科学与工...

温度对Ni-Cr-P/金刚石烧结体组织和性能的影响

第31届全国化学与物理电源学术年会

作者：陈玉喜潘梦洁湖南大学材料科学与工程学院

尖晶石型LiTiO作为锂离子电池负极材料具有循环性能好、安全性高的优点[1,2]。首先通过镁热还原的方法制备出碳包覆的TiO/C作为前驱体,随后利用固相合成制备了碳包覆的LiTiO/C(0 详细信息

尖晶石型LiTiO作为锂离子电池负极材料具有循环性能好、安全性高的优点[1,2]。首先通过镁热还原的方法制备出碳包覆的TiO/C作为前驱体,随后利用固相合成制备了碳包覆的LiTiO/C(0

关键词：锂离子电池负极材料尖晶石型LiTi2O4

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湖南大学学报（自然科学版） 2022年第12期49卷 129-135页

作者：万隆韩凯李建伟曹丹方文俊吴登明湖南大学材料科学与工程学院湖南长沙410082 湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410082

以金刚石和Ni-Cr-P预合金粉末作为磨料和合金钎料,采用钎焊工艺制备Ni-Cr-P/金刚石复合烧结体.研究不同钎焊温度对Ni-Cr-P/金刚石烧结体的界面及磨削性能的影响.利用差热分析仪(DTA)表征Ni-Cr-P合金的熔化特性,扫描电镜(SEM)观察Ni-Cr-... 详细信息

以金刚石和Ni-Cr-P预合金粉末作为磨料和合金钎料,采用钎焊工艺制备Ni-Cr-P/金刚石复合烧结体.研究不同钎焊温度对Ni-Cr-P/金刚石烧结体的界面及磨削性能的影响.利用差热分析仪(DTA)表征Ni-Cr-P合金的熔化特性,扫描电镜(SEM)观察Ni-Cr-P合金对金刚石的润湿效果及界面结构,XPS分析金刚石表面与合金的成键情况.结果表明,钎焊温度为940℃时,金刚石表面部分碳元素向液态钎料中迁移形成Cr—C键,在金刚石表面生成一层致密的Cr3C2,有效改善了Ni-Cr-P合金对金刚石表面的润湿性.940℃钎焊后金刚石单颗粒抗压强度为36.83 N,钎焊磨头的磨削比为64.2,相比于850℃钎焊时分别提高了18.27%和72.58%.

关键词：钎焊金刚石 Ni-Cr-P合金界面结构

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冲击下铁的各向异性对晶界附近相变的影响

物理学报 2024年第3期73卷 217-224页

作者：张学阳胡望宇戴雄英湖南工程学院计算科学与电子学院湘潭411104 湖南大学材料科学与工程学院长沙410082

由于铁在国防和工业领域扮演着重要的角色,因此研究其动态高压下的行为有着重要的意义.本文拟采用大规模非平衡分子动力学方法研究冲击加载下铁的各向异性在双晶铁中对相变的影响,通过追踪模型的局域结构、剪切应力分布和冲击后的形貌特... 详细信息

由于铁在国防和工业领域扮演着重要的角色,因此研究其动态高压下的行为有着重要的意义.本文拟采用大规模非平衡分子动力学方法研究冲击加载下铁的各向异性在双晶铁中对相变的影响,通过追踪模型的局域结构、剪切应力分布和冲击后的形貌特点,分析影响晶界两侧冲击响应的因素.研究表明,沿非中心对称晶向冲击可造成对称晶界两侧的相变阈值、相变路径和相变模式出现较大的差异,考虑到该类型晶界两侧微观结构的对称性,这种不对称的冲击响应与人们的惯性认知存在着偏差.本文揭示了晶格的各向异性对冲击加载下晶界两侧的相变有重要的影响,可以为多晶金属和合金的冲击实验提供一定的理论支持.

关键词：非平衡分子动力学相变晶界

基于生成对抗网络的渐进式夜视图像彩色化算法

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第8期50卷 23-31页

作者：欧博刘晓倩林怡彤胡玉鹏湖南大学信息科学与工程学院湖南长沙410082

受限于夜景光照不足等影响,夜视成像中的部分内容极易缺失或模糊,导致这部分的彩色化效果不佳.为此,本文提出了一种基于生成对抗网络的夜视图像彩色化算法,通过对纹理细节的修复来提升图像模糊区域的彩色化效果.首先,在模糊区域修复中,... 详细信息

受限于夜景光照不足等影响,夜视成像中的部分内容极易缺失或模糊,导致这部分的彩色化效果不佳.为此,本文提出了一种基于生成对抗网络的夜视图像彩色化算法,通过对纹理细节的修复来提升图像模糊区域的彩色化效果.首先,在模糊区域修复中,利用下采样操作减少模糊图像块的比例,并用梯度调节预测器对模糊图像块周围的像素值进行预测,以此来不断增强和修复模糊的纹理细节.其次,在彩色化过程中,依托于生成的超分辨率图像和已有的先进对抗网络着色模型,通过最小化亮度和纹理等失真,来生成较为清晰的彩色图像.实验结果表明,经过模糊区域恢复和增强之后,灰度图像的PSNR平均提升0.33 dB.相比之前的夜视图像彩色化方法,本文方法可以赋予灰度夜视图像更丰富、自然的色调,更清楚地表达图像的细节,从而提高目标探测和识别效率.

关键词：夜视图像彩色化纹理细节预测生成对抗网络模糊区域修复

ZIF-67@NaBiO_(3)复合催化剂活化过硫酸盐降解罗丹明B

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第6期50卷 156-163页

作者：黄彬彬江丹柠谢倩倩湖南大学环境科学与工程学院湖南长沙410082 环境生物与控制教育部重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082

通过离子交换法将类沸石咪唑骨架材料(ZIF-67)负载在NaBiO_(3)上,成功制备了ZIF-67@NaBiO_(3)复合催化剂并用于活化过硫酸盐(Peroxymonosulfate,PMS).通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪等对复合催化剂的结构、形貌和... 详细信息

通过离子交换法将类沸石咪唑骨架材料(ZIF-67)负载在NaBiO_(3)上,成功制备了ZIF-67@NaBiO_(3)复合催化剂并用于活化过硫酸盐(Peroxymonosulfate,PMS).通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪等对复合催化剂的结构、形貌和元素价态进行表征,发现ZIF-67被成功负载到了NaBiO_(3)上.以罗丹明B(Rhodamine B,RhB)为目标污染物,研究ZIF-67@NaBiO_(3)活化PMS降解RhB体系中催化剂投加量、pH、过硫酸盐浓度、温度等因素对降解RhB的影响.结果表明,当温度为20℃,pH=7,RhB、PMS、ZIF-67@NaBiO_(3)的质量浓度分别为80 mg/L、600 mg/L、100 mg/L,反应30 min后,RhB的降解率大约为98%.并且在循环4次后,RhB 30 min的降解率仍然保持在98%左右,显示该材料优越的稳定性.淬灭实验表明,中性条件下反应过程中主要活性物质是SO_(4)^(·-)、·OH.由于引进了NaBiO_(3),反应后的材料极易分离,可供重复利用,进一步解决了有机金属框架材料回收难的问题并拓展了其在工业上的应用范围.

关键词：金属有机框架过硫酸盐硫酸盐自由基罗丹明B

耐锰菌株的鉴定及其对超富集植物锰积累的调控作用

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应用与环境生物学报 2024年

作者：王琛谢更新晏铭晏卓逸熊鑫重庆大学环境与生态学院湖南大学环境科学与工程学院

目前根际微生物协同重金属超富集植物修复重金属污染土壤具有较大应用潜力。从电解锰渣历史遗留污染场地中筛选得到了1株具有产铁载体和IAA能力的细菌，经16S rDNA鉴定为沙雷氏菌(Serratia marcescens A-4)，将其接种至含有Mn2+的选择... 详细信息

目前根际微生物协同重金属超富集植物修复重金属污染土壤具有较大应用潜力。从电解锰渣历史遗留污染场地中筛选得到了1株具有产铁载体和IAA能力的细菌，经16S rDNA鉴定为沙雷氏菌(Serratia marcescens A-4)，将其接种至含有Mn2+的选择性LB培养基中，发现其在高达20000 mg/L的Mn2+选择性培养基中可以正常生长。接着，将该沙雷氏菌A-4接种于种植超富集植物鸭跖草(Commelina communis)的种植基质中，基质设置LM、MM和MM三类处理组，其中电解锰渣质量占比分别为15%、30%和50%，探究沙雷氏菌A-4对鸭跖草植株的生长状况、锰富集能力和根际微生物群落结构的影响。研究结果表明，与空白对照组相比较，LM、MM和HM处理组接种沙雷氏菌A-4后，鸭跖草生物量分别提高15.7%、39.6%和70.2%，植物地上部分锰富集能力显著增加，锰元素含量分别提高1.62倍(P < 0.05)、1.68倍(P < 0.05)和1.07倍，转运系数分别从8.73 ± 2.77、8.93 ± 1.55和6.17 ± 1.17提高至14.15 ± 0.70(P < 0.05)、26.73 ± 0.10(P < 0.05)和31.04 ± 16.47(P < 0.05)。另外，Shannon指数显示，MM和HM处理组之间存在微生物群落多样性显著差异，PCoA表明各处理组间存在较明显的聚类差异。微生物群落分析结果显示，菌株A-4的施加对鸭跖草根际周围关键菌属丰度造成明显影响，表现为Abditibacteriota、Gemmatimonadetes相对丰度的增加和Parcubacteria相对丰度的减少。KEGG功能基因丰度分析结果显示，调控谷胱甘肽转移酶和铁复合物外膜受体蛋白功能基因丰度在LM和MM处理组中显著提高，这些功能基因可能是影响鸭跖草生长和吸收锰的关键基因。本研究表明，接种具有产铁载体和IAA能力的A-4对鸭跖草生长、锰吸收、根际微生物群落和功能基因均有显著调节作用，可为揭示微生物强化植物生长及锰吸收的机制和超富集植物-微生物联合修复锰污染土壤的相关研究提供理论参考。(图7 表4 参48)

关键词：耐锰微生物锰污染土壤鸭跖草根际微生物功能基因