王彤彤
- 作品数：14 被引量：219H指数：8
- 供职机构：西北农林科技大学资源环境学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院西部行动计划项目国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：环境科学与工程农业科学经济管理矿业工程更多>>
- 第二产业碳排放量生态经济及驱动因素分析——以甘肃省为例被引量：4
- 2021年
- 【目的】能源消耗和环境问题是世界范围的研究热点,第二产业(主要是工业)的碳排放影响温室效应尤其是当今社会关注的焦点。【方法】根据IPCC法和统计年鉴,以甘肃省为例,测算2000—2017年第二产业碳排放量和排放强度,并借助脱钩分析、碳承载力和碳赤字跟踪碳排放的动态变化趋势,选取灰色关联模型分析第二产业碳排放的驱动因素,利用灰色系统预测2018—2019的碳排放量和排放强度。【结果】甘肃省产业为"二、三、一"结构,工业占能源总消耗量的73%。从时间来看,2000—2017年间第二产业碳排放量呈逐年增长趋势,平均碳排放量为11367.29万t;碳排放强度却呈逐年下降趋势,平均值为8.68万t/亿元;2018—2019预测结果符合趋势规律。【结论】碳排放量与GDP之间呈弱脱钩的态势,脱钩指数有减小趋势;碳承载力增长趋势明显且趋于稳定,19年间碳承载力增长了21.95%,从2011年开始出现碳赤字,并呈现先增加后减小趋势。从地区来看,嘉峪关等5市属于碳排放高强度区,兰州市的碳排放量贡献率最大,平凉市未来环境压力相对较小。从驱动因素分析,煤炭和石油是工业碳排放的主体,关联度最高,关联系数为0.88和0.80。最后提出相应的低碳节能减排政策建议,以期为政府决策提供科学依据。
- 张迪王彤彤支金虎王彤彤支金虎
- 关键词：碳排放生态经济灰色关联模型
- Al改性柠条生物炭对P的吸附特性及其机制被引量：16
- 2018年
- 为高效利用生物质能源,以常见农林废弃物柠条为原料,在650℃、3h条件下,采用限氧热裂解法制备生物炭,通过直接修饰法用Al改性柠条生物炭,进行批量吸附P实验.利用4种等温吸附模型(Langmuir、Freundlich模型、Temkim、D-R模型)和4种吸附动力学模型(准一级动力学、准二级动力学、Elovich模型、颗粒内扩散模型)以及p H值、添加量影响试验,探讨Al改性生物炭对P的吸附特性.同时,使用FTIR红外、元素分析、SEM和比表面积及孔径分析等技术表征了生物炭的理化性质,揭示了Al改性生物炭对P的吸附机理,并对比了多种改性生物炭对P的吸附效果.结果表明:柠条生物炭(NB)对P的吸附量很低,Al改性柠条生物炭(Al-NB)最佳改性比例为0.2:1,对P的吸附量是NB的8.35倍.Langmuir模型能够很好的描述Al-NB对P的等温吸附过程;Al-NB对P的吸附动力学符合准一级动力学模型,说明其吸附通过边界扩散完成的单层吸附.Al-NB对P的理论最大吸附量为19.97mg/g,平衡时间为24h.随着添加量的增大,Al-NB对P的吸附量不断减小,去除率逐渐增加,2.5g/L为最佳添加量;最适p H为4~10,当p H=7时,达到最大;吸附P后,溶液的p H值向中性范围倾靠,有一定缓冲作用.吸附机理包括:静电吸附作用,配体交换(羟基),P与阴离子(NO3-)交换,颗粒内表面络合作用等.以期为水体富营养化治理提供科学依据.
- 王彤彤崔庆亮王丽丽谭连帅孙层层郑纪勇
- 关键词：生物炭柠条磷
- 不同原料制备的生物炭形貌结构及表面特性研究被引量：30
- 2017年
- 选取槐树皮、锯末、苹果枝、玉米秸秆、杂木五种原料采用干蒸裂解工艺制备生物炭通过扫描电子显微镜(SEM)观察生物炭的形貌结构利用氮气吸附BET容量法,测定生物炭的比表面积和孔体积,获得吸附脱附等温线,根据吸附等温线计算BJH孔径分布并将5种生物炭的形貌结构和表面特性对比分析,以期为生物炭深入研究提供科学依据。结果表明;5种生物炭均表现为多孔结构,孔结构大小和形状各异;不同原料对生物炭的比表面积有影响,杂木生物炭的比表面积最大(17.807 m^2/g),苹果枝生物炭最小(1.674 m^2/g)。随着玉米秸秆、锯末、槐树皮、杂木生物炭的孔体积和孔径的减小,其比表面积依次增大;槐树皮、锯末、玉米秸秆生物炭的氮气吸附脱附等温线为Ⅲ型,属于结块形成,苹果枝、杂木生物炭为Ⅳ型;5种生物炭均在2~65 nm范围内孔径分布较宽,呈中孔和大孔。
- 王彤彤王晓琳任志胜郑纪勇
- 关键词：生物炭形貌结构BET比表面积
- 风化煤对晋陕蒙矿区排土场新构土体土壤呼吸的影响被引量：13
- 2015年
- 为探讨风化煤添加对晋陕蒙矿区排土场沙黄土及砒砂岩掺混沙黄土等新构土体土壤呼吸特征的影响,该文设置沙黄土、沙黄土+风化煤、沙黄土+风化煤+砒砂岩掺混、沙黄土+砒砂岩掺混的4种新构土体,采用Li-8100土壤呼吸测量系统测定田间土壤呼吸,分析了不同土体重构方式土壤呼吸特征及其与土壤水热因子的相互关系。结果表明:1)风化煤添加后沙黄土+砒砂岩土体与沙黄土土体土壤呼吸速率分别提高了35.2%(P<0.05)和17.1%,沙黄土土壤呼吸日变化为单峰曲线,风化煤添加后日变化呈双峰曲线。2)各土体土壤呼吸与土壤温度均呈极显著的指数函数关系,vant’Huff模型可用来模拟各土体土壤呼吸对土壤温度的响应。3)监测期内土壤含水率整体较高,土壤呼吸与土壤水分具有一定的线性关系,但不显著。土壤呼吸与土壤温度、水分多元线性分析结果也表明,监测期内新构土体土壤呼吸与土壤温度显著相关,与土壤水分相关性不显著,土壤温度可以解释土壤呼吸的大部分变异。综合研究结果表明风化煤促进了新构土体土壤呼吸,提高了碳释放速率,同时也改变了土壤呼吸日变化格局。研究阐明了添加风化煤对矿区新构土体碳通量释放的影响,对评估风化煤添加土体优缺点,估算未来局部碳变化具有积极意义。
- 任志胜齐瑞鹏王彤彤解倩郑纪勇张兴昌
- 关键词：土壤风化煤砒砂岩土壤呼吸
- 生物炭添加对半干旱区土壤细菌群落的影响被引量：21
- 2019年
- 以半干旱区固原生态试验站生物炭修复4a的表层土壤为对象,采用高通量测序技术研究了不同添加类型(槐树皮生物炭、锯末生物炭)和比例(1%、3%、5%,质量百分比)的生物炭对土壤细菌多样性及群落结构的影响.结果表明,生物炭应用提高了土壤细菌群落的多样性,锯末生物炭优于槐树皮生物炭,且3%锯末生物炭对细菌群落的多样性影响最佳,其香农指数为6.22;优势门主要为放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)和Saccharibacteria,相对丰度共占76.80%～85.31%;优势纲有放线菌纲(Actinobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、酸杆菌纲(Acidobacteria),其相对丰度占48.13%～57.08%;属水平上,施加生物炭增加了芽孢杆菌属(Bacillus)、硝化螺旋菌属(Nitrospira)的相对丰度,降低了土微菌属(Pedomicrobium)、根瘤菌属(Rhizobium)的相对丰度;层级聚类及冗余分析(RDA)发现,施加生物炭对细菌群落结构有影响,其中,微生物量碳、含水率、铵态氮、有机碳对细菌群落结构的影响较大.细菌优势门与环境因子相关性热图分析表明,铵态氮与放线菌门、绿弯菌门呈显著相关性.铵态氮是影响细菌群落的主要理化因子.
- 王颖孙层层周际海王彤彤郑纪勇
- 关键词：生物炭土壤细菌群落结构高通量测序
- 两种木材生物炭对铜离子的吸附特性及其机制被引量：80
- 2017年
- 为探索高效利用废弃生物质资源制备生物炭去除水体和土壤中Cu^(2+)污染的可行性,本文以常见的农林废弃物苹果树枝和梧桐木锯末为原料,采用450℃限氧热裂解法制备生物炭,通过两种生物炭对Cu^(2+)的批量吸附试验,利用4种等温吸附模型(Langmuir、Freundlich模型、Temkim、D-R模型)和4种吸附动力学模型(准一级动力学、准二级动力学、Elovich模型、颗粒内扩散模型)研究了苹果枝和锯末生物炭对Cu^(2+)的吸附行为.同时,使用FTIR红外、SEM和BET比表面积及孔径分析等技术表征了生物炭的理化性质,研究了两种生物炭对Cu^(2+)吸附机制,分析了两种生物炭之间的吸附特性差异及其影响因素.结果表明:(1)苹果枝生物炭在3 h达到吸附平衡,理论最大吸附量为15.85 mg·g^(-1),锯末生物炭在6h达到吸附平衡,理论最大吸附量为17.44 mg·g^(-1),与其他研究相比,这两种生物炭体现了较高的Cu^(2+)吸附性能;(2)两种生物炭对Cu^(2+)的热力学吸附均较好地符合Langmuir模型,表明吸附过程主要是近似单分子层的有益吸附;动力学吸附均符合准二级吸附动力学模型,表明其对Cu^(2+)的吸附包括表面吸附、颗粒内扩散和液膜扩散等多种过程;(3)吸附机制主要包括静电吸附,配体(酚羟基)/离子(H+)交换和阳离子—π键作用.
- 王彤彤马江波曲东张晓媛郑纪勇张兴昌
- 关键词：生物炭锯末苹果枝铜
- N、S共掺杂活化碳球对四环素的吸附特性与机理
- 2023年
- 四环素(Tetracycline,TC)是最常见的广谱抗生素之一,滥用四环素对环境所造成的危害日渐引起人们重视.为高效去除水体中残留的四环素,本研究以葡萄糖为碳基原料,通过添加阴离子表面活性剂和硫脲,采用水热反应和KOH高温活化法制备了氮硫共掺杂活化碳球(NSC).随后进行批量吸附试验,并利用等温吸附模型(Langmuir、Freundlich、Temkim、D-R模型)和吸附动力学模型(准一级动力学、准二级动力学、Elovich模型、颗粒内扩散模型)探究了NSC对TC的吸附特性.同时,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积及孔径分析、傅立叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等技术表征了NSC吸附TC前后结构形貌及性质的变化,结合吸附模型的拟合结果阐述了NSC对TC的吸附机理,并利用生命周期评价法估算了其制备成本.结果表明:①NSC的BET比表面积高达1688.14 m^(2)·g^(-1),含丰富的微孔结构、官能团和N、S掺杂的极性表面.②NSC对TC的等温吸附最佳拟合模型是Langmuir模型,其理论最大吸附量为492.94 m^(2)·g^(-1);吸附动力学最佳拟合模型是准二级动力学模型,表明该过程为物理化学作用的单层吸附.NSC对TC的最大实际吸附量为559.78 mg·g^(-1),能在第15 h达到吸附平衡.③吸附机理包括:氢键作用、π-π作用、静电作用、颗粒内扩散、液膜扩散等.④NSC对TC的吸附效果普遍高于多种碳材料及其改性材料吸附剂,制备NSC的成本约为59.14元·kg^(-1),较廉价、具有推广价值.本研究为含四环素废水的治理提供了材料和技术方面的科学依据.
- 强音刘蔷蔷王一帆李铭豪王彤彤郑纪勇
- 关键词：四环素
- 甘肃省能源利用碳足迹估算与分析被引量：3
- 2016年
- 运用碳足迹的相关含义以及研究方法估算了2001—2011年甘肃省能源利用的碳足迹、碳足迹产值、碳足迹强度与碳足迹生态压力,并利用回归分析法,探讨经济增长与碳足迹之间的定量关系。结果表明,甘肃省碳足迹逐年上升,从2001年的0.565 hm^2/人上升到2011年的1.238 hm2/人;煤炭类利用的碳足迹所占比例最大,石油次之,天然气最小;碳足迹产值从2001年的0.776万元/hm^2增加到2011年的1.582万元/hm^2,呈上升趋势,碳足迹强度从2001年的1.288 hm^2/万元下降到2011年的0.632 hm^2/万元,呈下降趋势,碳足迹生态压力从2001年的0.75上升到2011年的1.65。碳足迹与经济发展不表现为环境库兹涅曲线的倒U形关系,而是S形曲线关系。
- 王彤彤吴旺旺张小平赵世伟郑纪勇
- 关键词：碳足迹能源利用
- 四种吸附剂材料对镉去除及硬水软化的研究
- 2022年
- 以核桃壳和杏仁壳为原料,经高温热解成生物炭再利用酸、碱修饰对其进行改性制备成吸附剂材料,同时以矿物吸附剂(蛭石)和竹炭作为对比材料,比较了四种改性吸附剂对镉(Cd),以及对硬水中钙(Ca^(2+))、镁(Mg^(2+))的吸附性能,考察了吸附剂投加量对Cd去除和硬水软化处理效果的影响,初步探讨了吸附机制。结果表明:果壳生物炭经酸碱改性后吸附能力显著提升。竹炭和杏仁壳炭对Cd的吸附效果相当(去除率分别为99.2%,99.1%),核桃壳炭次之(93.8%),蛭石对Cd的去除受Cd浓度影响较大,而杏仁壳可以净化不同程度Cd污染废水。核桃壳和杏仁壳炭对Ca^(2+)和Mg^(2+)的吸附能力强,二者在最小投加量(1 g)时即可将水的硬度降至饮用水标准值(450 mg·L^(−1),以CaCO_(3)计)以下,对Ca^(2+)、Mg^(2+)的去除率最高可达83.6%,而竹炭和蛭石对硬水基本没有软化效果。因此,改性果壳生物炭可用于低浓度污染饮用水深度净化处理,在实际工艺设计时应根据参考水质标准特别考虑生物炭吸附剂的使用量。
- 彭琴石光友杨艳王彤彤王彤彤范剑平谢志刚
- 关键词：镉生物炭改性
- 基于IPSO-BP神经网络模型的山东省碳排放预测及生态经济分析被引量：12
- 2022年
- 在低碳经济发展背景下,针对山东省碳排放数据更新迟缓、以往预测模型难以满足现实需求的问题,统计相关数据,根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)推荐方法测算山东省2000—2017年碳排放量和排放强度,并借助脱钩分析、碳承载力和碳赤字探究碳排放的动态变化趋势;基于5项最重要的碳排放影响因素,建立改进的粒子群算法(IPSO)优化BP神经网络模型,对山东省的碳排放量和排放强度进行仿真预测。结果表明:山东省工业耗能占总量的78.5%左右。2000—2017年间山东省碳排放量呈增长趋势,年平均为52328.10万吨;碳排放强度却呈下降趋势,年平均为1.73万吨/亿元。总体而言,2000—2017年间山东省碳排放量与GDP之间呈弱脱钩的态势,碳承载力呈先增长后减小的趋势,18年间碳承载力减少了8%,全省从2005年开始出现碳赤字,并呈现增大趋势。IPSO算法明显优化了BP神经网络,误差更小、精度更高,更适于碳排放量及相关指标的预测。预测结果显示山东省未来碳排放量呈缓慢增长趋势,而碳排放强度有所降低,以期为政府决策提供科学依据。
- 张迪王彤彤王彤彤
- 关键词：BP神经网络碳排放
