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微生物介导碳酸盐/磷酸盐沉淀技术修复铅(Pb)污染地下水和黄土的影响机理研究: 2025年; 中国西北金属矿藏开发利用虽加速当地经济发展,然而不当的含铅(Pb)废水处置将导致场地污染,对周边生态环境和人类健康造成极大威胁。该研究分别探究了微生物介导碳酸盐沉淀(MICP)技术和微生物介导磷酸盐沉淀(MIPP)技术修复铅污染地下水和黄土的潜力,并对二者修复效率和内在影响机理进行深入分析。试验结果发现,巴氏芽孢八叠球菌在酸性条件解脲能力较差导致尿素水解程度较低,得到的修复效率仅为10.82%,且矿化产物碳酸铅(PbCO3)和碱式碳酸铅(Pb3(CO3)2(OH)2)化学稳定性低;而巨大芽孢杆菌在酸性条件下表现出较强的解磷能力,仍可以得到80%以上的修复效率,且矿化产物磷氯铅矿(Pb5(PO4)3Cl)化学稳定性高,微观试验识别的矿化产物是以细菌为成核位点的共沉淀结构(Ca2Pb3(PO4)3Cl矿物与磷酸盐矿物),降低了Pb2+再次迁移扩散的概率。铅污染黄土修复试验中,巨大芽孢杆菌得到修复效率较高且赋存形态主要为铁锰氧化态Pb,相较巴氏芽孢八叠球菌修复后的碳酸盐结合态Pb具有更高的化学稳定性和更低的生态毒性。; 秦鹏郑文杰薛中飞王琳王琳何文杰

农作废弃秸秆加筋黄土的剪切特性被引量：6: 2020年; 在中国黄土高原,黄土和秸秆等农作废弃物最为常见。黄土-秸秆混合料几十年来被广泛应用于冻融循环下使用的民用住宅建筑,但少有文献讨论这种混合料的剪切行为,关于其剪切行为的共识还没有达成。通过一系列大型直剪试验,研究了农作废弃秸秆加筋黄土混合料的抗剪性能,探讨了提高抗剪强度参数的机理。制备试样前,先用热水煮沸法软化秸秆,然后与黄土混合,分别以14%,18%,22%的含水率制备方形试件。大型直剪试验结果表明:①加入到试样中的秸秆阻碍了颗粒的重新排列,导致颗粒间的互锁效应,从而抑制剪切面附近剪切带的发展,增大了摩擦角;②考虑到试样的均匀性和试验的可靠性,秸秆的最优掺量介于0.55%~0.65%;③在剪切盒前后观察到的竖向位移可用于解释应变硬化曲线(持续发展)、应变硬化曲线(小位移斜率和大位移斜率阶段持续发展)逐渐增加的现象。; 薛中飞王琳郑文杰; 关键词：直剪试验抗剪强度最优掺量黄土高原

微生物诱导碳酸盐沉淀修复铅(Pb)污染黄土的试验研究被引量：1: 2023年; 重金属污染是一个世界性的环境问题,对人类健康和野生动物都有潜在的严重影响。文章首先采用不同菌液接种比例(1∶9,1∶3)进行了溶液中的铅(Pb)修复试验。另外利用Visual MINTEQ软件研究了碳酸盐沉淀的形态和其生成次序。最后进行黄土中Pb修复试验。结果表明,细菌接种比例为1∶3时Pb修复效率达到96%。在后续开展的土柱修复试验中,试验结果发现注入菌液量测得出的细菌活性随菌液渗透距离的增加而降低,而且黄土本身就可以与一部分Pb结合,将溶液中的游离态Pb转换为碳酸盐态。在Pb污染质量分数为1250mg/kg的黄土中,巴氏芽孢八叠球菌修复后碳酸盐态的Pb质量分数提升9.71%。在Pb污染质量分数500mg/kg时其土柱上部修复效率达到了97.41%,土柱下部修复效率达80.71%。这些发现突显了MICP技术应用于Pb污染黄土修复的潜力。; 张斌张斌薛中飞王琳王琳王琳; 关键词：脲酶活性

加筋黄土蠕变特性与改进Burgers模型模拟研究被引量：3: 2023年; 位于中国西北部的黄土高原为滑坡多发区,具有亚稳态结构、高孔隙率和水敏性等特性的黄土在外界扰动作用下会表现出不稳定性。除了土的剪切特性外,蠕变特性被认为是决定长期抗剪强度的关键因素。合理评价加筋黄土的蠕变规律与长期强度对促进加筋黄土的工程应用具有十分重要的意义。本文利用大型直剪设备进行加筋黄土的蠕变试验得出水平剪位移–时间的变化曲线,研究了加筋黄土在大位移强度状态下的蠕变特性。此外,为了克服传统蠕变模型的不足,本文提出了一种引入非线性参数β的改进Burgers模型。与传统的Burgers模型相比,改进Burgers模型能够更准确地描述非衰减蠕变与黏性流动在加速蠕变阶段的曲线。结果表明:加筋黄土存在三种蠕变行为,包括衰减蠕变、非衰减蠕变和黏性流动;水平剪位移与蠕变时间的关系说明了当受到相同的剪应力比时,未加筋和加筋试件表现出不同的行为,加筋试件在限制颗粒在剪切面内的相对运动优于未加筋试件;蠕变速率与剪应力比的关系证实了在蠕变过程中,剪切应力会导致剪切带中土粒间发生会持续累积的相对位移,最终导致试件沿剪切面破坏。颗粒间接触损失的连锁反应,伴随着黏性位移过大,蠕变抗力迅速减弱,最终加速蠕变位移,为揭示缓慢移动滑坡灾害的形成机理提供了关键证据。; 秦鹏郑文杰薛中飞王琳吕鑫江; 关键词：蠕变

基于微胶囊技术的自愈碳酸盐沉淀材料修复强酸环境下的含铅废水研究: 2024年; 铅(Pb)金属的积累会对周围环境造成严重威胁,并对肝脏和肾脏造成损害。在过去的几年里,微生物诱导碳酸盐沉淀(microbial-induced carbonate precipitation,简称MICP)技术由于其较好的可操作性已被广泛应用于污染场地复原再利用。然而,极端环境(比如强酸条件)会导致碳酸盐沉淀的降解,增加Pb^(2+)迁移扩散和二次环境污染风险。将基于微胶囊技术的自愈碳酸盐沉淀材料应用于含铅废水修复,其研究结果表明,在孢子萌发阶段微胶囊不仅防止了孢子受到恶劣pH条件的威胁,而且为孢子的生长和繁殖提供了肌苷和酵母提取物等营养来源,还为它们的附着提供了额外的位点,进而实现了细菌孢子与Pb^(2+)的成核,最终达到90%以上的修复效率。从扫描电子显微镜(scanning electron microscope,简称SEM)、扫描电子显微镜与能谱仪(scanning electron microscope with energy dispersive X-ray spectroscopy,简称SEM-EDS)和X射线衍射(X-ray diffraction,简称XRD)等细观测试中识别了白铅矿和方解石矿物,而在傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectrum,简称FTIR)测试中证实胞外聚合物(extracellular polymeric substance,简称EPS)的存在,这些细观测试结果证实了细菌孢子和矿化产物共同参与了Pb^(2+)的修复。; 薛中飞郑文杰王琳王琳秦鹏; 关键词：微胶囊

城市对外公路客运枢纽规划方法的研究: 随着经济的发展,人们越来越重视出行的品质,对出行的方便性、快捷性和舒适性的要求也越来越高。于是,公路客运运输凭借其方便、快捷和舒适的优势,成为城市居民出行的主要方式之一,特别是在短途运输上,它的便利性就显得更为突出。这样...; 王琳; 关键词：网络法层次分析法; 文献传递

泾阳黄土分散性综合判别方法与机理研究: 2023年; 分散性土遇水易发生侵蚀,会导致管涌等危害,在堤坝工程中最终可能演化成极具规模的溃坝。文献中针对分散机理的研究主要聚焦于分散特性与某单一指标的联系,与此同时针对影响电动电位较为显著的介电常数与土体分散体系的相互作用较少报道。本研究通过针孔试验、孔隙水可溶性阳离子试验和经验公式法对陕西泾阳黄土分散性进行综合判别,研究影响黄土分散体系的关键因素,揭示导致黄土由聚结结构转为分散结构的内在机理。结果表明土体pH值呈现碱性,阳离子含量和可交换钠离子含量满足条件(CNa+>1 mmol/L,ESP>7%)时,土易于分散。通过与国际上类似的问题土相对比发现,泾阳黄土电动电位ξ主要受pH值影响而不是黏粒含量和液限。介电常数相比之下较其他问题土低,这是因为泾阳黄土的液限较低,土壤的盐分含量、水分含量等会影响土水混合物介电常数虚部的变化,即为介电损耗,但其分散性仍然显著。; 吕鑫江郑文杰王琳吴艾芳薛中飞; 关键词：黄土分散性

公交站点选址的分析与模糊评判被引量：14: 2009年; 很多城市都在大规模的扩充或新建公共交通线路,以满足城市的发展对于公共交通的需求。总结常规公交站点选址的影响因素,并且运用模糊评判的方法,对在某点设置公交站点的优劣进行评价,依据评价结果来指导公交站点建设,最后用实例对此方法进行验证。; 王琳陈大鹏; 关键词：影响因素

壳聚糖联合酶诱导碳酸盐沉淀处理铜废水的劣化现象和强化机理研究被引量：4: 2022年; 已有研究表明,酶诱导碳酸盐沉淀法在加固软黏土和钙质砂方面有很大潜力。然而,这一方法在稳定、固化重金属离子方面的应用却十分有限。此外,在铜离子作用下,碳酸盐沉淀形态及其处理效率的关系尚不清楚。提出一种壳聚糖联合酶诱导碳酸盐沉淀法进行铜废水处理,结果表明此方法可以显著提高脲酶活性,保证尿素能够充分得到水解。通过一系列试管试验和模拟试验发现,较高与较低的脲酶活性均会劣化处理效率。当pH高达9时溶液会大量产生铜氨络合物,降低处理效率。壳聚糖和钙源的添加能够有效抑制pH的升高,防止铜离子对脲酶活性的抑制作用,具有良好的应用前景。; 徐银龙郑文杰王琳薛中飞谢毅鑫; 关键词：铜壳聚糖脲酶活性钙源

微生物诱导碳酸盐沉淀修复铜污染黄土的试验研究被引量：2: 2024年; 利用微生物诱导碳酸盐沉淀修复重金属污染场地是一种具有较大潜力和应用前景的修复技术。然而,由于在生物矿化应用于西北地区污染场地时黄土中富含的碳酸盐、各种矿物以及周围环境酸碱度(pH值)对重金属赋存形态影响甚剧,其中的内在影响机制仍有待更进一步的探究。通过一维土柱试验考虑不同Cu(II)浓度(500、2000 mg/kg和4000 mg/kg)来制备污染黄土试件,后通过注入不同体积(50m L和100m L)的细菌胶结液对其进行修复,以Tessier顺序提取、土壤pH值测量和X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析不同深度土样的修复效率。结果表明,注入细菌胶结液可将可交换态的Cu转变为生物毒性更低的赋存形态(比如碳酸盐结合态Cu),然而当Cu(II)浓度较低(500 mg/kg)时,未见类似的Cu赋存形态转变。因为土柱不同深度土样Cu赋存形态的转化与周围环境pH值紧密相关,且pH值与注入细菌胶结液的体积呈正比关系,碱性环境进一步促进了Cu和黄土中矿物的配位吸附,但是当碱性环境进一步提高时,修复效率因铜氨络合物的生成而显著降低。这些发现强调了将微生物诱导碳酸盐沉淀(microbially induced carbonate precipitation,MICP)技术应用于铜污染场地复原治理的潜力。; 谢毅鑫郑文杰薛中飞王琳; 关键词：生物矿化

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王琳

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