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生态环境部南京环境科学研究所
生态环境部
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期刊信息
月刊,创刊于1985年
主管:生态环境部
主办:生态环境部南京环境科学研究所
主编:蔡道基
编辑出版:《生态与农村环境学报》编辑部
地址:江苏省南京市蒋王庙街8号
邮编:210042
电话:025-85287092,85287036,85287053
E-mail:ere@vip.163.com
国内邮发代号:28-114
国外发行代号:Q5688
当期目录
2021年 第37卷 第8期
刊出日期:2021-08-25
专论与综述
区域环境与发展
自然保护与生态
污染控制与修复
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封面目录
生态与农村环境学报. 2021, 37(8): 0-0.
摘要
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多维度评价
专论与综述
中国医疗废物管理现状及制度完善研究
马杰, 张成, 张爱国, 张后虎
生态与农村环境学报. 2021, 37(8): 953-961. doi:
10.19741/j.issn.1673-4831.2020.0828
摘要
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参考文献
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多维度评价
医疗废物管理事关公共卫生安全和传染病疫情防控大局。该研究基于我国医疗废物产生及处理处置现状统计数据,结合我国医疗废物管理政策与实践,提出当前医疗废物管理主要存在的统计口径不一、信息化管理不足、自行处置配套标准缺失、无害化利用研究不足、供给与处置能力不匹配、处置设施分布不平衡等问题。最后结合疫情新形势对医疗废物处理处置影响,针对制度配套、流程衔接、落实执行、监督管理、布局优化等多方面提出相应展望。建议国家有关部门和地方多管齐下,及时更新完善现有管理制度,加大缺失配套标准研制力量的投入力度,加强输液瓶(袋)回收利用路径研究,通过实行医疗废物分类分流管理、集中处置与应急处置方式并举、城市与乡村问题同步推进、建立高效供需对接平台等方式,优化医疗废物处置设施建设布局,实现医疗废物信息化管理互联互通,完善信息统计路径,进一步统筹推进城乡医疗废物治理现代化体系建立,推动形成多方联动的信息化监管执法工作格局,坚决守牢民生安全防线。
潮汐流与曝气人工湿地对低污染水中氮去除的研究进展
李荣涛, 杨萍果, 李琳琳, 卢少勇, 杜志超, 孔维静
生态与农村环境学报. 2021, 37(8): 962-971. doi:
10.19741/j.issn.1673-4831.2020.0933
摘要
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参考文献
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多维度评价
低污染水具有来源广、水量大、水质波动性强、污染物浓度较低等特点。人工湿地是净化低污染水的有效方法。该文阐述了潮汐流和曝气人工湿地对低污染水脱氮的不同增氧机制,并分析它们对低污染水的脱氮效果和影响因素。结果表明:在潮汐流湿地中,适当的闲置和淹没反应时间可创造良好的好氧-厌氧条件,有利于TN去除;当运行周期不大于24 h,淹没排空时间比为0.25~4和0.5~7时,湿地对低污染水中NH
3
-N和TN的去除效果最好。合理曝气可使人工湿地在低温(-5~10℃)保持较高去除率;曝气人工湿地净化低污染水的最佳气水比为6∶1,最佳曝气位置是湿地底部。此外,对比2种人工湿地脱氮效果可知,曝气人工湿地的NH
3
-N和TN净化效果优于潮汐流人工湿地,对COD的净化效果弱于潮汐流人工湿地。2种人工湿地虽以不同增氧机制提高了脱氮效率,但潮汐流湿地仍存在低温期脱氮效果差和易堵塞的问题,而曝气湿地则存在耗能高且易产生有害物质的问题。
区域环境与发展
基于改进型遥感生态指数(MRSEI)模型的滇中地区生态环境质量研究
农兰萍, 王金亮, 玉院和
生态与农村环境学报. 2021, 37(8): 972-982. doi:
10.19741/j.issn.1673-4831.2020.0821
摘要
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多维度评价
以云南省滇中地区为研究区,以MODIS、DEM、社会经济数据等为数据源,构建改进型遥感生态指数(MRSEI)模型探究滇中地区生态环境质量变化情况,采用变异系数、Theil-Sen Median趋势度、空间自相关等方法分析生态环境质量的时空变化特征,利用地理探测器分析生态环境质量差异的主导因素。结果表明:(1)整体上,2000-2018年滇中生态环境质量有所改善,但程度不明显,生态环境质量变化稳定,楚雄州生态环境质量状况最佳;(2)滇中县域生态环境质量呈现正相关性空间聚集特征。从滇中地区西部到东部表现出高高聚集-低低聚集-无显著性的经度地带性空间格局,西部生态环境质量优于东部地区;(3)在地形分布上,海拔3 000 m以上、坡度>20°~30°的区域生态环境质量较佳,生态环境质量较差的区域与人口聚集区分布特征一致;(4)绿度(NDVI)、湿度(WET)与生态环境质量之间呈正相关,而干度(NDBSI)、热度(LST)、人口、GDP等与生态环境质量之间呈负相关。多因子间的交互作用对生态环境质量影响明显,其中NDVI等受人类活动影响较大的自然因子与社会经济因子间的交互作用对生态环境质量造成的影响较大。
生态认知、外部环境对稻虾共作模式农户农资投入减量化行为的影响:基于江苏省589个农户的调研数据
胡乃娟, 王羽涛, 陶宝瑞, 朱利群
生态与农村环境学报. 2021, 37(8): 983-991. doi:
10.19741/j.issn.1673-4831.2020.0800
摘要
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多维度评价
作为当前我国稻作地区农户广泛采纳的生态农业模式之一,水稻-小龙虾(稻虾)共作模式中农户农资投入减量化行为及其影响因素的研究对农田资源高效利用和农业可持续发展具有重要意义。以江苏省3市589个采用稻虾共作模式的农户为样本,基于农户行为选择理论和结构方程模型,分析稻虾共作模式中农户农资(化肥、农药和饲料)投入减量化行为及其关键影响因素。结果表明,在稻虾共作模式中,大部分农户倾向于减少化肥、农药和饲料的投入;农户对稻虾共作模式的认知和外部环境对农户农资投入减量化行为有显著正向影响,且对稻虾共作模式认知的影响程度大于外部环境;农户对稻虾共作模式能否减少农资投入的认知、对过量农资投入会污染环境的认知、农技部门指导、农业保险、农业补贴及邻里效应等因素对农户农资投入减量化行为均有显著影响。最后提出应提高农户的综合资本禀赋、加强农技部门指导和培训、完善扶持政策和奖惩机制、做大做强稻虾公用品牌等政策建议。
新冠肺炎疫情期间南京市PM
2.5
中碳质组分污染特征分析
纪源, 赵秋月, 陈凤, 陈东
生态与农村环境学报. 2021, 37(8): 992-1000. doi:
10.19741/j.issn.1673-4831.2020.0857
摘要
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多维度评价
为掌握新冠肺炎疫情爆发前后南京市城区细大气细颗粒物(PM
2.5
)中有机碳(OC)和元素碳(EC)的浓度变化特征,于2020年1-2月期间在南京市主城区在线监测了PM
2.5
、OC、EC浓度及气象要素。与应急响应前相比,应急响应启动后PM
2.5
浓度下降了41.2%,EC浓度下降了57.9%,而OC浓度不降反增,表明停工停产显著降低了PM
2.5
和EC浓度,但对OC浓度变化影响较小。在应急响应前,OC和EC浓度均呈现白天浓度低、清晨及傍晚浓度高的日变化规律;在应急响应后,EC浓度日变化不大且维持在较低水平,OC浓度呈现午后浓度低、午前和傍晚浓度高的变化规律。PM
2.5
浓度在应急响应后的大幅减少导致光照辐射强度提升,有利于光化学反应生成二次有机碳(SOC)。在PM
2.5
和EC浓度下降的形势下SOC浓度不降反增,同时OC与EC的相关性显著降低。
筑坝蓄水对夏季黑河氮磷营养盐空间分布特征的影响
王昱, 孔德星, 冯起, 张昕雨, 左一锋, 汪双, 卢晗
生态与农村环境学报. 2021, 37(8): 1001-1010. doi:
10.19741/j.issn.1673-4831.2020.1035
摘要
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多维度评价
为探究筑坝蓄水对黑河氮磷营养盐空间分布特征的影响,分别于2018年7月、2019年8月选取28个控制断面采集水样及沉积物进行检测,并采用方差分析法和Pearson相关分析法对不同空间尺度上的水体及沉积物氮磷分布特征进行研究。结果表明,黑河上中游水体氮磷含量基本满足Ⅲ类水质标准,其中水体氮素主要以氨氮(NH
3
-N)的形式存在,沉积物氮素主要以硝态氮(NO
3
-N)的形式存在。从分布特征来看,上游筑坝河段的水体总磷(TP)、沉积物总氮(TN)含量最高,水温、盐度、溶解氧(DO)是影响该河段氮磷分布的关键环境因子;中游自然河段的水体TP含量、沉积物TN含量次之,化学需氧量(COD)、水温、pH值是影响该河段氮磷分布的关键环境因子。畜牧养殖、矿物开采及工农业污水排放是黑河水体及沉积物氮磷营养物质的主要来源,而筑坝蓄水的滞留效应及其引起的环境因子变化是造成氮磷空间分布不均的主要原因。因此,控制人类活动造成的外源性污染源,并针对不同种类污染物的变化特征选择合理的水库运行方式,是改善黑河健康状况的关键。
东北典型黑土区农村居民点对水土流失影响研究
冯琳, 雷国平
生态与农村环境学报. 2021, 37(8): 1011-1021. doi:
10.19741/j.issn.1673-4831.2020.0898
摘要
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多维度评价
从人地关系视角探究典型区域农村居民点布局对生态环境的影响,对合理优化农村居民点分布格局、保障粮食安全具有重要战略意义。以东北典型黑土区克山县为例,综合运用分散度统计、核密度估计、空间关联测度模型等空间分析方法,揭示1988-2018年克山县农村居民点时空演变规律;结合修正通用RULSE模型,采用景观指数分析和广义变异系数的灰色关联度量化模型,探讨农村居民点分布特征对水土流失的影响。结果表明:(1)近30 a来,克山县农村居民点数量急剧增加,分散化趋势明显,以高密度多核心集聚、低密度广泛分布为主要空间分布特征,分布重心向东北部迁移。(2)研究区水土流失以微度、轻度和中度侵蚀为主,水土流失强度空间分布格局与农村居民点的空间分布格局呈现一致性。(3)研究区农村居民点分布特征因子与水土流失面积的关系存在差异,农村居民点分布范围与密度对水土流失具有较强作用。
自然保护与生态
基于景观格局分析的青岛市海岸带生态脆弱性评价
张佳辰, 高鹏, 董学德, 李腾, 许景伟, 囤兴建
生态与农村环境学报. 2021, 37(8): 1022-1030. doi:
10.19741/j.issn.1673-4831.2020.0860
摘要
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多维度评价
为研究城市海岸带景观类型脆弱度变化特征,揭示海岸带生态脆弱性的时空分布规律,以青岛市2009和2018年遥感影像数据为基础,选取聚集度、分维数倒数、斑块密度、植被覆盖指数和生态适宜度等指标,计算景观类型脆弱度并构建生态脆弱性指数模型,进而对青岛市海岸带生态脆弱性进行评价。结果表明:(1)2009-2018年青岛市海岸带景观类型中,林地、水域和城乡工矿用地景观类型面积呈增加趋势,耕地、草地和未利用地景观类型面积趋于减少,其中,未利用地减少幅度最大(55.18%),城乡工矿用地大幅度增加(58.99%);(2)未利用地和草地的景观类型脆弱度较大,极易受到人为因素和外界环境的干扰,林地景观类型脆弱度次之,水域最小;(3)青岛市海岸带生态良好区和重度脆弱区面积减少,每年比上一年的年平均减少率分别为16.24%和16.83%,而轻度脆弱区、一般脆弱区、脆弱区都呈增加趋势,每年比上一年的年平均增长率分别为0.95%、10.74%和11.24%。生态脆弱性整体呈东部和西南部高、中部低的格局,轻度脆弱是青岛市海岸带的主要脆弱性等级。
资源枯竭型城市生态保护修复关键区识别研究:以江西省大余县为例
张晓平, 胡紫红, 危小建, 黄耀文
生态与农村环境学报. 2021, 37(8): 1031-1040. doi:
10.19741/j.issn.1673-4831.2020.0872
摘要
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多维度评价
依据"生态安全格局-关键区-保护修复策略"思路,以江西省大余县为研究区,识别生态源地、生态"夹点"、障碍点、断裂点和破碎生态空间等关键区数量及空间分布,提出生态保护修复类型区及其相应措施。研究结果表明:(1)大余县生态源地共147.36 km
2
,涉及林地、水域和草地,生态廊道69条,呈现出两横五纵的空间特征。研究识别生态"夹点"12处,生态障碍点13处,生态断裂点23处,破碎生态空间57.46 km
2
。(2)生态保护修复类型区包括矿山修复区、山水治理区、农田整治区、农村建设用地整治区和交通用地优化区,建议分别采取矿山复绿、山体治理和水污染防控、农用地整理和耕地污染防控、居民点整合和农村道路复垦、建立野生动物通道和沿线植被恢复等策略。(3)基于生态安全格局构建,从区域整体视角识别生态保护修复关键区,依据关键区所覆盖土地利用类型划分生态保护修复类型区,并以此为基础提出系统性的保护修复策略。研究结果有助于资源枯竭型城市生态系统从关键点、线、面的修复工程向山水林田湖草系统修复推进。
稻-虾(克氏原螯虾)综合种养模式的碳足迹分析
刘金根, 杨通, 冯金飞
生态与农村环境学报. 2021, 37(8): 1041-1049. doi:
10.19741/j.issn.1673-4831.2020.0808
摘要
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多维度评价
探明稻-虾(克氏原螯虾)综合种养模式的碳足迹大小及其构成特征,对促进稻-虾综合种养低碳发展具有重要意义。该研究采用问卷调查法,运用碳足迹理论系统分析稻-虾生产模式碳足迹产生及其构成,并进一步分析其主要影响因素。结果表明:稻-虾生产模式下单位面积碳足迹为7 859 kg·hm
-2
(以CO
2
当量计,全文同),介于稻-麦(10 650 kg·hm
-2
)和单季稻生产模式(5 483 kg·hm
-2
)之间;单位产值和单位利润碳足迹分别为0.11和0.26 kg·元
-1
(以CO
2
当量计,全文同),分别比稻-麦和单季稻生产模式降低64.26%、60.65%和67.37%、45.02%。与稻-麦相比,稻-虾生产模式显著降低直接碳排放,间接碳排放无显著性差异;与单季稻相比,稻-虾生产模式显著提高间接碳排放,对直接碳排放无显著影响。稻-虾生产模式下,碳足迹大小与虾产量、产值和利润呈"抛物线"型变化趋势,在碳足迹为7 458、7 855和7 363 kg·hm
-2
时能够分别获得产量、产值和利润最大化。生产规模对稻-虾生产模式碳足迹具有显著影响,小规模(<5.00 hm
2
)和大规模(>20.00 hm
2
)生产有利于降低碳足迹、提高产值和利润。总之,相对于传统稻田生产方式,稻-虾生产模式能够有效减排增效,但应关注碳足迹与经济效益之间的权衡点,促进稻-虾生产模式的绿色高效发展。
湖南壶瓶山国家级自然保护区鸟类多样性的时空格局
蒋博文, 贺春容, 廖庆义, 康祖杰, 文哲, 田书荣
生态与农村环境学报. 2021, 37(8): 1050-1058. doi:
10.19741/j.issn.1673-4831.2020.0902
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多维度评价
生物多样性具有多维度性和尺度效应,需要从不同的时间尺度和空间尺度进行分析。笔者以壶瓶山国家级自然保护区为研究对象,对2016-2017年壶瓶山保护区不同区域的鸟类多样性水平进行了评估。2 a共调查到110种鸟类,占湖南省鸟类资源总数的25.11%。以月份为单位分别计算2 a中各站点α多样性指数以及整个保护区的β多样性指数,按季节计算不同海拔高度鸟类的Bray-Curtis多样性系数,比较鸟类组成的多样性。α多样性结果显示,保护区不同站点间、不同海拔段鸟类多样性存在显著差异(站点间差异:
F
7,88
=7.549,
P
=0.000 9;海拔段间差异:
F
4,91
=24.849,
P
<0.000 1),海拔最高的站点鸟类多样性水平显著较高。不同站点间物种组成有显著的季节差异(
F
3,92
=4.189,
P
=0.008 2),春季鸟类α多样性水平最高而冬季较低。β多样性结果显示,整个保护区在季节上存在显著差异(
F
3,20
=4.187,
P
=0.019 6),夏季鸟类β多样性指数最高。Bray-Curtis相异系数结果显示,各海拔段之间的物种组成相异性与季节没有显著关系(
F
3,36
=1.064,
P
=0.376 2),说明无论是哪个季节,每个海拔段都拥有相对稳定的物种结构。生物多样性监测是生物多样性保护中非常重要的基础性工作,该研究结果显示鸟类组成存在一定的空间和时间差异,但不同季节各海拔段的鸟类组成结构相对稳定,体现了鸟类多样性在空间与时间上的独立性。
污染控制与修复
利用多介质环境逸度模型比较典型抗生素磺胺甲唑和恩诺沙星在水产养殖中的环境归趋
单祥保, 方龙香, 施羽露, 邢路畅, 裘丽萍, 胡庚东, 宋超, 陈家长
生态与农村环境学报. 2021, 37(8): 1059-1065. doi:
10.19741/j.issn.1673-4831.2021.0073
摘要
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多维度评价
磺胺甲唑和恩诺沙星是我国水产养殖过程中2种常用的抗生素,但两者在罗非鱼养殖环境中的归趋行为尚不明确。以NY 5071-2002《渔用药物使用准则》和SC/T 1083-2007《恩诺沙星水产养殖使用规范》为依据,通过野外养殖研究2种药物在罗非鱼养殖环境中的分配规律,应用多介质环境逸度模型模拟药物在养殖环境中的归趋行为。预测结果显示,磺胺甲唑在养殖水体、鱼体、沉积物中的分布占比分别为92.10%、7.28%、0.60%;恩诺沙星在养殖水体、鱼体、沉积物中的分布占比分别为64.10%、35.50%、0.44%。实际磺胺甲唑在养殖水体和鱼体中的分布占比分别为74.87%、2.66%(肌肉1.03%、肝脏1.10%和肠道内容物0.53%),底泥样本未检出;恩诺沙星在鱼体中的分布占比为36.29%(肌肉33.35%、肝脏1.62%和肠道内容物1.32%),养殖水体和底泥样本均未检出。磺胺甲唑在养殖水体、肌肉、肝脏和肠道内容物中代谢至初始水平〔水体(2.5±0.9)ng·mL
-1
、肌肉(2.7±0.1)ng·g
-1
、肝脏(37.0±9.3)ng·g
-1
、肠道(21.5±5.4)ng·g
-1
〕分别需要32.5、36.0、13.1和20.4 d;恩诺沙星在肝脏和肠道内容物中代谢至初始水平〔肌肉(8.1±2.0)ng·g
-1
、肝脏(4.5±0.3)ng·g
-1
、肠道(31.7±2.7)ng·g
-1
〕分别需要5.7和10.3 d,但在肌肉中并未消除〔残余含量(55.7±4.9)ng·g
-1
〕。建议磺胺甲唑休药期应不少于36 d,恩诺沙星休药期应不少于20 d。该研究对保护渔业生态环境、保障罗非鱼水产品的质量安全具有重要意义。
某搬迁企业原址用地土壤中Pb污染成因及其生态风险评价研究
胡昱欣, 宋炜, 周瑞静, 金子文, 倪宝峰, 李小朋
生态与农村环境学报. 2021, 37(8): 1066-1072. doi:
10.19741/j.issn.1673-4831.2020.0892
摘要
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多维度评价
以某搬迁企业原址土壤为研究对象,采用单因子指数法、地累积指数法和潜在生态危害指数法对土壤中Pb污染及其生态风险进行了综合评价分析,并从多角度对土壤中Pb污染成因与空间分布特征进行研究。结果表明,土壤中Pb超标点位所占比例为73.56%。从污染水平看,研究区土壤中Pb的单因子指数平均值(
P
AVG
)和地累积指数平均值(
I
AVG
)分别为1.07和1.47,分别属于轻微污染和中等累积水平。垂向污染特征表现为地表以下0~10.0 m深度土壤Pb污染以>6.0~10.0 m污染最重,10.0 m以下逐渐减轻。从土壤Pb污染成因看,大量回填的硫铁矿渣、生产车间和原材料堆存区域的污染渗漏、厂区拆除垃圾以及极强碱性土壤环境是土壤中Pb污染较重的主要原因。从生态风险水平看,研究区土壤中Pb生态风险总体较低,污染较重的土壤生态风险较高。可见,采用多种方法对土壤中Pb污染进行评价和分析,其结果一致性较好,可靠性较高。
牛粪-贝壳粉蚯蚓反应器中堆制物表征及其对Cd
2+
去除性能研究
王峰, 缪丽娟, 王依凡, 张明月, 应雨璀, 张承业, 张炜文, 朱维琴
生态与农村环境学报. 2021, 37(8): 1073-1079. doi:
10.19741/j.issn.1673-4831.2021.0058
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多维度评价
土壤中镉(Cd)污染已引起广泛关注,以牛粪-贝壳蚯蚓反应器为研究对象,分析其堆制物性状变化规律及Cd
2+
去除特性。结果表明,贝壳粉及其改性物添加下蚯蚓可以较好地适应生长环境并正常生长繁殖。蚯蚓处理可降低堆制物pH值、C/N比以及脂类和多糖类物质含量,提高其阳离子交换量、比表面积、芳香类及醇或羧酸类有机物质含量、硅酸盐类和可溶性盐等无机组分含量。贝壳粉及其改性物添加均可提高堆制物的pH值、阳离子交换量及比表面积;贝壳粉添加增加了其CaCO
3
组分,而贝壳粉改性物添加则可增加其CaCO
3
、CaO、Ca (OH)
2
组分。吸附解吸试验表明,贝壳粉改性物添加下蚯蚓处理后堆制物对Cd
2+
的去除效果相对更好,去除率可达59.9%。因此,于牛粪蚯蚓反应器中添加贝壳粉改性物以获取具有良好Cd
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去除性能的堆制物具有一定可行性。
改性生物炭对萘的吸附效果与机理
彭章, 龚香宜, 熊武芳, 王泽亚, 任大军
生态与农村环境学报. 2021, 37(8): 1080-1088. doi:
10.19741/j.issn.1673-4831.2020.1020
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参考文献
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多维度评价
以稻壳与鸡粪为原料制备生物炭,并用HNO
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与NaOH改性,研究改性生物炭对萘的吸附效果与机理。采用X射线衍射(XRD)、比表面积分析和红外光谱对生物炭进行表征分析,并考察生物炭投加量、pH值和改性条件等因素对吸附效果的影响。结果表明,改性后生物炭平均孔径有所减小,总孔体积增加,除HNO
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改性稻壳生物炭外比表面积也都有所增加;HNO
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改性后生物炭含氧官能团增多,NaOH改性后稻壳生物炭芳香性增加。生物炭对萘的等温吸附可用Freundlich模型较好地拟合,其中NaOH改性稻壳生物炭吸附效果最好。随着生物炭投加量的增加,萘的单位吸附量有所减少;溶液pH值增加则不利于萘的吸附。改性条件表明,稻壳生物炭更适合NaOH改性,鸡粪生物炭更适合HNO
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改性,并且HNO
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浓度越高越好。推测生物炭对萘的吸附机理可能是孔隙吸附,尤其是微孔吸附,也有一部分π-π相互作用。