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富里酸改性FeMnNi-LDH对砷镉污染土壤的钝化修复

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中国环境科学 2024年第4期44卷 2184-2197页

作者：何雅馨魏世强蒋珍茂西南大学资源环境学院重庆市农业资源与环境研究重点实验室重庆400715

选用腐殖质活性组分富里酸(FA)作为铁锰镍层状双氢氧化物(FeMnNi-LDH)的修饰物,采用共沉淀法制备出稳定层状FA@FeMnNi-LDH复合材料,并运用于As(Ⅲ)和Cd(Ⅱ)复合污染土壤的钝化修复.通过小白菜盆栽实验研究了在不同砷镉复合污染水平及不... 详细信息

选用腐殖质活性组分富里酸(FA)作为铁锰镍层状双氢氧化物(FeMnNi-LDH)的修饰物,采用共沉淀法制备出稳定层状FA@FeMnNi-LDH复合材料,并运用于As(Ⅲ)和Cd(Ⅱ)复合污染土壤的钝化修复.通过小白菜盆栽实验研究了在不同砷镉复合污染水平及不同初始土壤pH值条件下,复合材料对土壤As(Ⅲ)和Cd(Ⅱ)的钝化效果、各形态含量变化及对小白菜根部和地上部As(Ⅲ)和Cd(Ⅱ)转运、富集系数的影响,并进行相关性分析.结果表明,FA@FeMnNi-LDH复合材料对As和Cd具有显著的同步钝化效果.当复合材料添加量由0%增加到1.0%,促进了土壤非专性吸附态和结晶铁铝氧化物结合态As向专性吸附态、无定型铁铝氧化物结合态和残渣态As转化,土壤可交换态Cd主要向残渣态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机结合态Cd转化;土壤初始pH对As和Cd的钝化效果影响明显,酸性和中性土壤的pH分别增加了1.65和0.64个pH单位,土壤有效态As的降低率分别达到69.74%和63.31%,有效态Cd的降低率分别为60.25%和61.78%;小白菜的鲜重和株高随复合材料添加量的增加而提高,并且复合材料添加量的增加降低了小白菜各部位对As和Cd的转运和富集系数,使小白菜地上部As、Cd的浓度均低于国家食品安全标准限值.相关性分析显示,非专性吸附态As、可交换态Cd与土壤pH值呈极显著负相关性,残渣态As和Cd与土壤pH呈现极显著正相关,小白菜地上部分和根部中As和Cd的含量与土壤残渣态As和Cd呈极显著负相关关系.FA@FeMnNi-LDH复合材料能提高土壤pH值,促进土壤As和Cd向残渣态的转化,从而降低土壤As和Cd生物有效性和在小白菜植株中的累积,为土壤中As(Ⅲ)和Cd(Ⅱ)复合污染的同步修复提供了新的参考.

关键词：层状双金属氢氧化物(LDH) 富里酸(FA) 改性砷镉复合污染土壤钝化修复

不同改良剂对酸性紫色土团聚体和有机碳的影响

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环境科学 2024年第2期45卷 974-982页

作者：李越徐曼谢永红王颖黄容谢军王子芳高明西南大学资源环境学院重庆400715 重庆农科院果树所重庆401329 重庆市规划与自然资源局重庆401147 四川农业大学资源学院成都611130

研究不同改良剂对酸性紫色土团聚体和有机碳变化特征的影响,为酸性紫色土修复提供科学依据.以紫色土为研究对象,设置不施肥(CK)、单施化肥(F)、化肥配施石灰(SF)、化肥配施有机肥(OM)、化肥配施生物炭(BF)和化肥配施酒糟灰渣(JZ)共6个处... 详细信息

研究不同改良剂对酸性紫色土团聚体和有机碳变化特征的影响,为酸性紫色土修复提供科学依据.以紫色土为研究对象,设置不施肥(CK)、单施化肥(F)、化肥配施石灰(SF)、化肥配施有机肥(OM)、化肥配施生物炭(BF)和化肥配施酒糟灰渣(JZ)共6个处理.比较不同改良剂施用下酸性紫色土的团聚体组成情况,以及各粒级团聚体有机碳分布规律,结合团聚体稳定性指标,明确不同改良剂对酸化紫色土团聚体结构的影响.结果表明,施肥处理均显著提高土壤pH,以JZ处理效果最显著,施肥均显著提高土壤有机质含量,以OM处理效果最好,BF和OM处理显著降低土壤容重,同时SF和BF处理显著提高土壤含水率(P0.25 mm的团聚状结构单位)的含量,同时施肥处理均显著提高了土壤几何平均直径(GMD)、平均重量直径(MWD)和R_(0.25)值(>0.25 mm团聚体含量),降低分形维数(D)和团聚体破坏率(PAD)值(P<0.05),促进了土壤团聚体的团聚化和稳定性,以OM处理效果最好;与CK处理相比,施肥能显著提高土壤有机碳含量31.71%~209.67%,其中以OM处理最显著;不同处理土壤有机碳主要分布在大团聚体中,与CK处理相比,各处理显著提高大团聚体中有机碳贡献率为19.34%~47.76%,其中OM处理效果最为显著(P<0.05).综合来看,化肥配施有机肥能促进酸性紫色土大团聚体的形成,提高土壤团聚体稳定性,增加土壤有机碳含量,是改善酸性紫色土土壤结构和提升土壤质量的有效措施.

关键词：改良剂紫色土土壤酸化土壤团聚体土壤有机碳

基于结构方程模型的三峡库区汉丰湖叶绿素a与其关键影响因子关系识别

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湖泊科学 2024年第3期36卷 708-716页

作者：杨保祥徐绮雯何丙辉赵秀兰李天阳付适钱田吴浩晨朱舜垚西南大学资源环境学院重庆400715

为明确三峡水库汉丰湖叶绿素a(Chl.a)的主要影响因素,分析了汉丰湖2018—2021年的Chl.a、pH、水温、透明度以及氮、磷营养盐等水质指标的变化情况,探讨了Chl.a与其余水质指标的相关性,并应用结构方程模型解析了Chl.a的关键影响因素。结... 详细信息

为明确三峡水库汉丰湖叶绿素a(Chl.a)的主要影响因素,分析了汉丰湖2018—2021年的Chl.a、pH、水温、透明度以及氮、磷营养盐等水质指标的变化情况,探讨了Chl.a与其余水质指标的相关性,并应用结构方程模型解析了Chl.a的关键影响因素。结果表明,汉丰湖水体Chl.a浓度在0.04~68.58μg/L之间变化,水温在9.62~32.10℃之间,pH在6.75~9.81之间,总氮、溶解性氮、总磷、溶解性磷的变化范围分别为0.58~4.68、0.25~3.99、0.02~0.76、0.01~0.44 mg/L。Chl.a浓度与水温、pH、总磷和总固体悬浮物呈显著正相关,与透明度、溶解性氮、碱度、亚硝态氮、硝态氮呈极显著负相关。结构方程模型结果显示,影响Chl.a浓度的因子中理化因子的路径系数为0.68,营养物质的路径系数为0.16,这表明影响Chl.a浓度的因子以理化因子为主,营养物质的作用相对较小。同时,理化因子通过营养盐间接影响Chl.a浓度(路径系数为-0.04)。各理化因子中,水温和pH的路径系数分别为0.51和0.41,水温是理化因子的主要表征指标;在营养盐指标中,总磷和溶解性磷的路径系数分别为0.82和0.71,而总氮的路径系数为0.36,说明磷是汉丰湖的限制性营养元素。

关键词：富营养化影响因子结构方程模型浮游植物三峡水库汉丰湖

改性酒糟生物炭对紫色土壤镉形态及水稻吸收镉的影响

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环境科学 2024年第5期45卷 3027-3036页

作者：肖乃川王子芳杨文娜谢永红代文才高明西南大学资源环境学院重庆400715 重庆农业科学院果树研究所重庆401329

生物炭及改性生物炭已被广泛应用于重金属污染农田土壤修复领域.为探寻经济有效的镉(Cd)污染酸性紫色土壤修复改良材料,将酒糟制成酒糟生物炭(DGBC),并用纳米二氧化钛(Nano-TiO_(2))对其改性,制得两种改性酒糟生物炭TiO_(2)/DGBC和Fe-Ti... 详细信息

生物炭及改性生物炭已被广泛应用于重金属污染农田土壤修复领域.为探寻经济有效的镉(Cd)污染酸性紫色土壤修复改良材料,将酒糟制成酒糟生物炭(DGBC),并用纳米二氧化钛(Nano-TiO_(2))对其改性,制得两种改性酒糟生物炭TiO_(2)/DGBC和Fe-TiO_(2)/DGBC,采用水稻盆栽试验研究不同生物炭和不同施用量(1%、3%、5%)处理对土壤理化性质、养分含量、Cd赋存形态与生物有效性、水稻生长与Cd富集的影响.结果表明:①施用DGBC显著提高了酸性紫色土pH、CEC和养分含量,且TiO_(2)/DGBC和Fe-TiO_(2)/DGBC效果更好.②DGBC和改性DGBC使土壤Cd形态由可溶态向难溶态转变,残渣态Cd相较对照增加了1.22%~18.46%.土壤Cd生物有效性显著降低,DGBC、TiO_(2)/DGBC和Fe-TiO_(2)/DGBC分别使有效态Cd降低11.81%~23.67%、7.64%~43.85%和19.75%~55.82%.③施用DGBC和改性DGBC提高了水稻产量,DGBC、TiO_(2)/DGBC和Fe-TiO_(2)/DGBC在3%添加量时水稻产量最高,分别为30.60、37.85和39.10 g·pot^(−1),是对照的1.13、1.40和1.44倍.水稻各部位Cd含量显著降低,施用3种生物炭时水稻籽粒ω(Cd)分别为0.24~0.30、0.16~0.26和0.14~0.24 mg·kg^(−1),TiO_(2)/DGBC在5%、Fe-TiO_(2)/DGBC在3%和5%添加量时,水稻籽粒ω(Cd)低于0.2 mg·kg^(−1),符合国家食品中污染物限量标准(GB 2762-2022).总体来看,Nano-TiO_(2)改性DGBC通过自身的吸附作用和影响土壤Cd形态分布有效降低了土壤Cd生物有效性,从而降低了水稻对Cd的吸收,同时促进了水稻生长,提高水稻产量.是一种具有潜在应用前景的Cd污染土壤修复改良材料.研究结果可以为Cd污染酸性紫色土农田修复和农业安全生产提供科学依据.

关键词：镉(Cd)污染紫色土改性酒糟生物炭土壤-水稻系统镉积累

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基于MXene电磁屏蔽材料的研究

复合材料学报 2024年第5期41卷 2280-2293页

作者：梅婷冉娅蔡雄睿孟诗云李晓丹重庆工商大学环境与资源学院催化与环境新材料重庆市重点实验室重庆400067

电子设备的电磁辐射问题日益严重,开发高性能电磁屏蔽材料是现实的迫切需求。MXene由于其独特的层状结构、丰富的表面基团、优异的力学性能和突出的导电性,被认为在电磁屏蔽方面具有潜在的应用前景。为获得轻质、高效、稳定的电磁屏蔽材... 详细信息

电子设备的电磁辐射问题日益严重,开发高性能电磁屏蔽材料是现实的迫切需求。MXene由于其独特的层状结构、丰富的表面基团、优异的力学性能和突出的导电性,被认为在电磁屏蔽方面具有潜在的应用前景。为获得轻质、高效、稳定的电磁屏蔽材料,多种改性方法被用于提高MXene材料的电磁屏蔽效能,如通过定量控制MXene层状结构构建三维多孔、多层和插层等多种形态,通过氧化、掺杂、热处理和接枝等手段调控MXene表面终止基团及将MXene与其他材料杂化组装获得其他性能等。本文从结构设计、表面改性、复合杂化三方面综述了近几年国内外对MXene材料改性的研究进展,并对其提高电磁屏蔽效能进行了比较。

关键词： MXene 电磁屏蔽结构设计表面改性复合杂化

基于环氧基POSS改性的低介电纳米多孔复合材料:微观结构对介电性能的影响

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复合材料学报 2024年第2期41卷 702-711页

作者：李晓丹刘小清何瑞刘宏宇王锋孟诗云重庆工商大学环境与资源学院催化与环境新材料重庆市重点实验室重庆400067

随着超大规模集成电路的迅速发展,微型集成化高密度半导体元件迫切需要低介电材料。本文合成了具有笼型结构的环氧基倍半硅氧烷(EOVS),并与环氧树脂E51共混得到纳米多孔EOVS/E51复合材料。改性后,EOVS在E51基体中均匀分散。随着EOVS的增... 详细信息

随着超大规模集成电路的迅速发展,微型集成化高密度半导体元件迫切需要低介电材料。本文合成了具有笼型结构的环氧基倍半硅氧烷(EOVS),并与环氧树脂E51共混得到纳米多孔EOVS/E51复合材料。改性后,EOVS在E51基体中均匀分散。随着EOVS的增多,其笼型结构引入的纳米孔隙使EOVS/E51复合材料的自由体积增大,单位体积内极化分子的密度降低,EOVS含量为15wt%时,介电常数由4.21下降至2.51(1 MHz)。但是,EOVS上的环氧基团提供了新的反应位点,EOVS/E51复合体系的交联密度随EOVS增多而增大,EOVS含量达20wt%时,复合材料的自由体积减小,介电常数转而增大。此外,EOVS中Si-O-Si键的疏水性使复合材料的耐湿性增强,而无机骨架的热稳定性及纳米增韧效应导致复合材料的耐热性和抗冲性能明显提升,在微电子领域应用前景广阔。

关键词：环氧基POSS 环氧树脂复合材料介电常数自由体积交联密度

三峡水库汉丰湖溶解态硅、氮、磷浓度及生态化学计量时空变化特征

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长江流域资源与环境 2024年第1期33卷 163-174页

作者：朱舜垚梁珂何丙辉李天阳赵秀兰吴浩晨西南大学资源环境学院重庆400715

明确水体中典型营养盐成分如硅(Si)、氮(N)、磷(P)及其生态化学计量时空变化特征,将有助于探究水体富营养化程度及浮游植物营养限制状态。在三峡水库汉丰湖设7个采样点,于2020年5月~2021年4月取样后测定可溶性硅酸盐(DSi)、可溶性总氮(... 详细信息

明确水体中典型营养盐成分如硅(Si)、氮(N)、磷(P)及其生态化学计量时空变化特征,将有助于探究水体富营养化程度及浮游植物营养限制状态。在三峡水库汉丰湖设7个采样点,于2020年5月~2021年4月取样后测定可溶性硅酸盐(DSi)、可溶性总氮(DN)、可溶性总磷(DP)、叶绿素a(Chl-a)等指标的浓度时空变化特征,通过Si、N、P的生态化学计量关系,评估水体浮游植物养分限制状态。结果表明:在时间变化上,水体中DSi月平均浓度为18.80 mg·L^(-1),8月最低,11月最高,在季节上呈现夏季最低,秋季最高的特征。DN、DP月平均浓度分别为1.57 mg·L^(-1)、0.09 mg·L^(-1),两者季节变化相似,均呈现冬春季高,夏秋季低的特点。Chl-a月平均浓度为4.48μg·L^(-1),夏季最高,秋季最低,与DSi浓度的季节变化正好相反,且二者呈显著负相关。在空间上,位于南河断面的DSi、DN、DP浓度均大于其它断面,DSi可能少部分来自沉积物的分解释放,大部分通过地表径流的形式,由陆地向水体进行补充。DSi/DN全年均值为6.47,2月最低,11月最高。DN/DP在1月最低,7月最高,全年均值为47.76。研究结果表明汉丰湖浮游植物生长的主要限制因素是P元素。

关键词：汉丰湖浮游植物生态化学计量养分限制水环境富营养化

明确目标求真务实规范创新开创“全要素多资源”产权交易新格局

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产权导刊 2024年第1期 31-32页

作者：周业军重庆联合产权交易所集团

三十六年前，常修泽教授创新提出《建立企业产权市场和经营权市场的构想》，为我国产权交易市场诞生、发展提供了理论指导。最近，常教授再次研究提出《“全要素多资源”：产权交易市场新构想——产权交易市场改革实践考察之后的思考》...

三十六年前，常修泽教授创新提出《建立企业产权市场和经营权市场的构想》，为我国产权交易市场诞生、发展提供了理论指导。最近，常教授再次研究提出《“全要素多资源”：产权交易市场新构想——产权交易市场改革实践考察之后的思考》，为产权交易市场在加快建设全国统一大市场、深化要素市场化配置改革、建设高标准市场体系的新背景下，如何按照“大交易逻辑”开拓要素和资源市场新格局指引了方向。结合实践，谈以下三点体会。

关键词：

有机肥配施生物质炭对根际/非根际土壤氮赋存形态的影响

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土壤学报 2024年第2期61卷 495-505页

作者：李越王颖熊子怡谢军王子芳高明西南大学资源环境学院重庆400715 重庆市规划与自然资源局重庆401147

阐明化肥和有机肥配施生物质炭对根际/非根际土壤养分和氮赋存形态的影响,有助于农田氮的高效利用及科学管理。采用盆栽试验方法,设置不施肥(CK)、单施化肥(CF)、施有机肥(M)、化肥配施生物质炭(CFB)、有机肥配施生物质炭(MB)、新鲜有... 详细信息

阐明化肥和有机肥配施生物质炭对根际/非根际土壤养分和氮赋存形态的影响,有助于农田氮的高效利用及科学管理。采用盆栽试验方法,设置不施肥(CK)、单施化肥(CF)、施有机肥(M)、化肥配施生物质炭(CFB)、有机肥配施生物质炭(MB)、新鲜有机肥配施生物质炭(FMB)6个处理,通过测定根际及非根际土壤养分含量和土壤氮赋存形态,阐明不同施肥处理对氮形态转化的影响。结果表明:与CK处理相比,MB处理提高非根际及根际土壤pH 0.32和0.28个单位,FMB处理提高根际土壤pH 0.63个单位;MB和FMB处理分别提高根际土壤有机质含量25.4%和84.9%,同时显著提高根际土壤全氮含量25.4%和50.9%,表现出明显的根际效应。施肥能显著提高土壤离子交换态氮(IEF-N)含量,以CF和CFB处理的效果最好。施用有机肥和生物质炭能显著提高土壤碳酸盐结合态氮(CF-N)含量,以M和MB处理效果最好,且CF-N存在根际富集效应。配施生物质炭(CFB、MB和FMB)处理能促进土壤非可转化态氮(NTF-N)向铁锰氧化物结合态氮(IMOF-N)和有机硫化物结合态氮(OSF-N)这两种活性更高的氮形态转化,其中IMOF-N和OSF-N分别占可转化态氮的35.9%~61.7%和26.7%~46.6%,是根际及非根际土壤可转化态氮(TF-N)的主要成分。因此,有机肥配施生物质炭是改善根际及非根际土壤养分和调控氮转化有效的方式。

关键词：有机肥生物质炭根际土非根际土土壤养分氮形态