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生物炭在制备及土壤应用中的潜在环境风险被引量：8: 2019年; 生物炭(Biochar)由于其对环境中污染物超强的吸附能力,被广泛运用于土壤改良与修复.近期的研究发现,在生物炭的制备和应用当中存在一些潜在的风险和危害.本文阐述了生物炭在制备过程产生的多环芳烃(PAHs)、重金属、环境持久性自由基(EPFRs)对环境的影响,以及土壤应用中生物炭对植物生长和土壤微生物活性的影响.因此在生物炭实际应用过程中,不仅在制备过程中需要严格把控,还需要全面评估生物炭的性质以及环境效应相互作用.; 吴丹萍李芳芳赵婧储刚吴敏; 关键词：生物炭环境风险

氧氟沙星和诺氟沙星在磷酸改性生物炭上的等温吸附行为被引量：10: 2018年; 本研究考察了不同制备温度下(200℃、350℃、500℃、650℃),磷酸改性前后生物炭的理化性质,及其对氧氟沙星(OFL)和诺氟沙星(NOR)的等温吸附行为.采用N2物理吸附、扫描电镜、热重及元素分析等表征,对离子型抗生素在磷酸改性的生物炭上的等温吸附行为进行了研究.结果表明,随着制备温度的增加,改性生物炭的总孔体积不断增大,孔隙结构广泛形成,比表面积急剧增加.磷酸改性有助于提高生物炭的产率以及保留生物炭的极性官能团.OFL和NOR在改性生物炭上的吸附显著高于原始生物炭,且350℃下制备的改性生物炭具有最大吸附量,其吸附机制归因于吸附剂的大比表面积和孔隙填充作用.由于孔隙的利用率降低和炭的疏水性增强,OFL和NOR在更高温度改性生物炭上的吸附量逐渐降低.因此,在处理以上两种污染物时,350℃可作为磷酸改性生物炭的最佳裂解温度,且有利于减少能耗,节约资源.; 储刚赵婧刘洋吴敏周丹丹李燕燕; 关键词：磷酸孔隙结构氧氟沙星诺氟沙星

生物炭和碳纳米管固定化漆酶去除水体雌二醇被引量：1: 2024年; 漆酶是一类具有高效的催化氧化能力的含铜多酚的氧化酶,而固定化漆酶技术在有机废水处理领域受到了越来越多的关注。通过比较吸附法和包埋法利用木炭(WB)、竹炭(BB)和碳纳米管(CNT)固定游离漆酶去除水体雌二醇(E2)。在25℃、pH=5条件下,固定化漆酶经120 h贮存仍保留80%的活性。经过5次循环研究,固载的漆酶仍保留了27%~58%的剩余活性。结合扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱,证实了漆酶成功地负载在碳基材料上。仅在8 h内,50 mg·L^(-1)E2通过吸附法制备的WB、BB、CNT固定化漆酶去除了42.92%、47.66%、43.92%,而包埋法制备的WB、BB、CNT固定化漆酶分别去除84.08%、87.20%、87.86%。结果表明,包埋法固定化漆酶对E2的去除效率更优,这是由于包埋固载在生物炭和CNT的漆酶更为稳定。此外,K^(+)和Mn^(2+)离子可能通过干扰漆酶的电子传递过程影响漆酶的活性,从而抑制E2的去除。本研究旨在为固定化漆酶在有机废水处理的实际应用提供指导。; 王旺民豆杨徐乐天秦文秀储刚司友斌; 关键词：生物炭碳纳米管固定化漆酶雌二醇金属离子

植物根际分泌有机酸对生物炭吸附Pb(Ⅱ)的影响被引量：7: 2019年; 本研究采用室内模拟实验的方法,考察了生物炭(热解温度200,300,400,500℃)对Pb(Ⅱ)的吸附行为,并以草酸和柠檬酸为代表,探讨有机酸对生物炭吸附Pb(Ⅱ)的影响.结果表明:Langmuir模型较Freundlich模型更适合于对两类生物炭(花生壳生物炭、松木生物炭)吸附Pb(Ⅱ)的数据进行拟合,200℃制备的花生壳生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附容量最大;生物炭吸附Pb(Ⅱ)的过程为自发过程,且花生壳生物炭强于松木生物炭,低温生物炭强于高温生物炭;柠檬酸浓度为2.60×10^(-2)mmol/L及草酸浓度为7.65×10^(-2)mmol/L以下时,其在生物炭表面的吸附为Pb(Ⅱ)提供了更多的吸附位点,从而促进了Pb(Ⅱ)吸附;有机酸浓度增大以后,占据生物炭的内部孔隙,竞争重金属吸附位点,从而抑制了Pb(Ⅱ)在生物炭上的吸附.本研究将为系统认识生物炭的环境效应提供重要的基础信息,有助于全面评估有机酸影响下生物炭在环境修复中的功能.; 周丹丹屈芳舟吴敏储刚吴文卫; 关键词：生物炭草酸

滇池底泥胡敏酸对氧化铜纳米颗粒溶解释放的影响: 刘思谦刘洋赵婧储刚何莹吴敏; 关键词：胡敏酸

环境持久性自由基及其介导的生物学损伤被引量：10: 2019年; 近年来,新型环境风险物质环境持久性自由基(EPFRs)被发现广泛分布于不同来源的环境介质中,如燃烧颗粒物、土壤/沉积物、天然有机质等.因其稳定性、持久性,且可以随着环境介质迁移和转化,EPFRs的生态环境风险可能被忽视.基于此,本文系统总结了存在于环境介质中的EPFRs,并归纳其分布特征;阐述了其介导的组织损伤,包括肺损伤、心血管损伤、神经毒性损伤、DNA以及细胞色素等生物大分子损伤;详述了主要由氧化应激、炎症、免疫反应以及代谢异常引起的损伤机理;最后,总结并展望了有关研究所存在的问题和未来研究方向,以期为EPFRs的生态健康风险评价和政策标准制定提供参考.; 张绪超赵力陈懿李冬雪胡虹储刚吴敏; 关键词：地球表层系统活性氧环境风险

“资源环境生态学”课程教学提质的探索: 2025年; 本文从课程思政融入、教学方法革新、实践教学创新、多元化评价体系构建等多个方面探索“资源环境生态学”课程教学质量提升方法。随着经济和科技的快速发展,社会发展进入了全面受资源与环境约束的新时期,人类活动对生态环境的影响越来越大。资源消耗、环境污染、生态退化等一系列问题促使人类关注生态环境和资源开发的关系。科学合理地保护、利用资源是维持社会经济高速、可持续发展的重要基础~([1])。; 储刚李凯孙鑫赵婧袁秋生; 关键词：教学方法实践教学

溶解性炭黑对环境新污染物迁移和转化的影响: 2025年; 生物质和化石燃料经不完全燃烧产生的固相富碳残留物统称为黑炭.溶解性炭黑(dissolved black carbon,DBC)是黑炭的水溶性组分(其粒径尺度小于0.45μm),被视为全球溶解有机碳库的重要组成部分.尽管针对它的结构与功能、行为与归宿已有研究,但DBC在环境中的产生、迁移、转化等过程对有机污染物环境行为的影响关注仍显不足.因此,综述了DBC的分布特征,从元素组成、碳质结构、基团性质和技术检测上深度认识DBC的分子结构与性质变化;归纳了DBC与环境新污染物的相互作用,梳理了DBC与新污染物的作用机制和转化效果;概述了DBC的环境过程对有机污染物行为的影响(如结合、去除、转化等).着重就DBC通过氢键、π-π电子供受体、疏水分配、静电作用等与有机污染物发生结合过程、在阳离子条件下DBC通过压缩双电层机制发生团聚并吸附去除污染物过程、以及DBC介导有机污染物光降解过程进行了系统地阐述.未来研究重点应结合跨学科的技术手段认识DBC分子结构的复杂性,深入理解DBC在环境过程中对新污染物行为的影响机制.这为准确评估DBC环境行为与效应,有效构建DBC与新污染物的命运关系起到重要作用.; 彭红波常可鑫王思瑶胡馨月赵婧赵婧李纯阳刘洋刘洋

生物炭对土壤硝化反硝化微生物群落的影响研究进展被引量：17: 2018年; 生物炭因具有发达的孔隙结构、丰富的表面官能团和无机矿物等特性,在控制农业面源污染和温室气体排放方面有着良好的应用前景.生物炭对氮循环微生物群落特征的影响是生物炭能否有效控制面源污染和改良土壤的核心问题.围绕生物炭对土壤氮循环微生物群落特征的影响,从生物炭的多元性、添加量和环境条件3个方面综述生物炭对土壤硝化和反硝化微生物的影响研究进展.高温热解生物炭对土壤氮循环微生物的积极作用要比低温热解生物炭效果好;生物炭原料来源、添加量对土壤氮循环微生物群落的影响存在较大差异;添加有机肥料要比常规化肥更能提高氮循环微生物碳源的利用能力及其活性;环境中的污染物如多环芳烃（PAHs）、酚类化合物（PHCs）和重金属等的存在不利于氮循环微生物的生存.随着分子生物技术的进步,未来应结合多种分子生态学技术和稳定同位素探针技术等手段研究生物炭对土壤氮循环微生物的影响机制,生物炭热解温度和添加量对土壤氮循环微生物的影响不容忽视,在长期的田间试验中应注意老化生物炭对污染物和氮循环微生物的影响.; 张军周丹丹吴敏储刚常兆峰李芳芳李顺有; 关键词：生物炭硝化作用反硝化作用硝化细菌反硝化细菌

苯多羧酸分子标志物对生物炭吸附磷行为的表征被引量：1: 2021年; 生物炭因其具有多孔、比表面积较大、含氧官能团较为丰富且芳香性较强等优点而在农业面源污染控制方面具有良好的应用前景。然而,生物炭应用于土壤后难以从土壤颗粒中分离出来,从而制约了其对农业面源污染物吸附行为的预测。分子标志物技术在表征有机碳行为领域做出了重要的贡献,苯多羧酸(Benzene polycarboxylic acids,BPCAs)分子标志物方法的引入,可为表征生物炭与磷之间相互作用提供新的视角。因此,本研究采用批量吸附实验,考察了烟秆和松木及其制备的生物炭对磷的吸附行为。结果表明,随热解温度的升高,生物质及其生物炭中各BPCAs含量及苯六甲酸(Benzene hexacarboxylic acid,B6CA)对BPCA的贡献率随热解温度的升高而增加,生物炭的芳香缩合度不断增强;两类生物炭对磷的吸附量均随热解温度的升高而降低,其中400℃烟秆生物炭和200℃松木生物炭对磷的吸附量最大。表面含氧官能团的减少和静电排斥作用降低了生物炭对磷的吸附,而较大的比表面积使烟秆生物炭的吸附量高于松木生物炭。烟秆生物炭中B6CA含量高于松木生物炭,因此其对磷的吸附量较松木生物炭高。; 张军周丹丹周丹丹王薇李芳芳刘洋李芳芳古正刚; 关键词：生物炭苯多羧酸分子标志物磷

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储刚

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