李芳芳
- 作品数：16 被引量：34H指数：3
- 供职机构：昆明理工大学环境科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金云南省科技计划项目云南省中青年学术和技术带头人后备人才项目更多>>
- 相关领域：环境科学与工程农业科学理学轻工技术与工程更多>>
- 活性污泥和泥炭土有机质分子组成差异及其对有机污染物的吸附影响被引量：1
- 2022年
- 土壤有机质(SOM)是控制土壤环境中有机污染物迁移转化的关键组分,不同来源土壤有机质的组成、矿物保护机制及其对有机污染物的吸附差异还不够明确.本研究采用分子生物标志物技术结合元素组成及比表面积分析表征酸处理前后的活性污泥和滇池底泥的有机质变化,进一步考察其对菲(PHE)和双酚A(BPA)的吸附特征.结果表明,活性污泥中可提取游离态脂组分和木质素酚类组分要低于泥炭土,但降解程度要远高于泥炭土.活性矿物去除后,泥炭土中游离态脂含量明显增加,而活性污泥的游离态脂含量稍有减少,这可能是因为活性污泥游离态脂主要以短链脂肪碳为主,在酸处理过程中容易导致流失.而糖类的显著增加证明了易分解有机碳组分在土壤中被稳定保存.活性污泥和泥炭土中的木质素酚类的含量随着酸处理显著减少,这表明与活性矿物结合的木质素酚类具有更高的氧化程度,导致其溶解性增强.此外,游离态脂降解程度在去除活性矿物后呈降低趋势,而木质素酚类的降解程度却呈增大趋势,这说明活性矿物选择性保护降解程度低的游离态脂和降解程度高的木质素酚类.对于菲的吸附,两种土壤在去除活性矿物后因为极性组分的流失,吸附能力均有所提升,但对于双酚A的吸附,活性污泥由于在酸处理后木质素酚类和游离态脂的减少暴露出更多的吸附位点,而呈现出了吸附能力升高的趋势,泥炭土则因其被丰富的有机质包裹,在去除活性矿物后没太大变化.本研究为揭示不同源SOM与有机污染物之间的相互作用具有重要意义.
- 李宇轩李炎李中文净婷菲梁妮李芳芳
- 关键词：土壤有机质生物标志物有机污染物
- 生物标志物法描述有机无机复合体对生物炭的保护被引量：1
- 2018年
- 生物炭(biochar)进入环境后,土壤中的无机矿物以及生物炭本身所含有的内源矿物可能与生物炭形成有机无机复合体从而保护生物炭,增加其稳定性.以滇池底泥制备的生物炭为研究对象,用酸洗的方法进行洗矿处理,通过元素分析及苯多酸生物标记物测定,对有机无机复合体对生物炭的保护作用进行描述.结果表明:洗矿处理后生物炭C含量明显高于处理前,表明去除硅酸盐后会导致氧的大量流失和碳比例的相对增加;洗矿处理后生物炭BPCAs总含量明显高于处理前,表明有机无机复合体保护生物炭不易被硝酸氧化.
- 尹梦楠李芳芳石林李浩张迪
- 关键词：生物炭有机无机复合体洗矿
- 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：12
- 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
- 生物炭中可溶性组分对其吸附镉的影响被引量：3
- 2022年
- 为研究生物炭中可溶性组分对生物炭吸附重金属的影响,以玉米秸秆和松木屑为原材料,采用限氧升温炭化法,分别于200、400和600℃下制备生物炭,并通过批量吸附实验研究生物炭对镉的吸附特性及去除可溶性组分对其吸附Cd^(2+)的影响。研究结果表明,随热解温度升高,生物炭的碳化程度增加,pH值增大,比表面积逐渐增大,含氧官能团数量减少,矿物组分不断富集,溶解性矿物离子K^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)和PO_(4)^(3−)含量降低;去除可溶性组分后生物炭的pH值下降,溶解性矿物离子含量明显降低。LM模型更适合于对松木生物炭和200、400℃下制备的玉米秸秆生物炭吸附Cd^(2+)的数据进行拟合,而FM模型更适合于拟合600℃下制备的玉米秸秆生物炭对Cd^(2+)的吸附数据。玉米秸秆生物炭对Cd^(2+)的吸附量(29.58—12.21 mg·g^(−1))高于松木生物炭(1.72—4.14 mg·g^(−1)),这与玉米秸秆生物炭中的矿物组分含量明显高于松木生物炭,从而有利于发生共沉淀和离子交换作用有关。去除可溶性组分后,玉米秸秆和松木生物炭对Cd^(2+)的吸附量分别降低25%—42%和15%—40%。共沉淀和离子交换作用是低温生物炭(≤400℃)吸附Cd^(2+)的主要机制;而高温生物炭(>400℃)吸附Cd^(2+)的主要机制是阳离子–π作用。溶解性矿物离子的含量降低使得Cd^(2+)与生物炭之间的共沉淀和离子交换作用减弱,从而降低生物炭对Cd^(2+)的吸附量。研究结果有助于认识可溶性组分在生物炭对重金属吸附机制中的作用,也将为生物炭在土壤修复中的应用提供科学参考。
- 赵超凡周丹丹孙建财钱坤鹏李芳芳
- 关键词：生物炭镉水洗矿物组分
- 烟梗生物炭持久性自由基反应活性的比较
- 2020年
- 本研究选用不同热解温度(300,500和700°C)制备的烟梗生物炭,与有机污染物对硝基苯酚(PNP)进行吸附降解反应,探究反应前后烟梗生物炭上持久性自由基(EPFRs)信号强度与其降解有机污染物活性的关系.结果显示:生物炭中EPFRs信号强度随热解温度的升高而从6.155×10^4升高至1.343×10^5后降低至5.458×10^4,而PNP的液相降解率则表现为随热解温度的升高先保持为31%左右不变后下降至14.64%,表明生物炭的EPFRs信号强度与活性并不成正比.300℃热解制备的生物炭中以氧为中心的自由基可以将电子转移给水中的氧分子生成活性氧并促进PNP的降解.而500与700℃热解制备的生物炭中碳为中心的自由基与污染物进行降解反应后生成了新的自由基并被稳定于生物炭表面,导致其自由基信号增强降解活性却大幅下降.
- 裘舒越赵泽颖陈芳媛李芳芳李芳芳
- 关键词：有机污染物降解烟草废弃物反应活性
- 利用分子生物标志物法揭示种植芭蕉的农业土壤中有机质的来源与降解
- 2018年
- 采集并比较两类不同耕作活动下的土壤(BJ和YS),利用分子生物标志物法对其中土壤有机质(SOM)的组成、分布特征和降解状态进行分析比较,以研究不同耕作活动对SOM的影响。土壤总碳含量从1.75%(YS)降低至1.58%(BJ),表明BJ中SOM的含量显著下降;脂肪酸的含量从127.22 mg g^(-1) C(YS)增大至345.09 mg g^(-1) C(BJ),长链烷烃C29、C31,以及芭蕉叶和茎中未检测到的烷醇在BJ中大量出现,表明芭蕉来源有机质的大量输入。C/N值从14.94(YS)降低至11.47(BJ),烷烃的ACLFA值从23.87(YS)增大至24.97(BJ),3,5-DHBA/V值从0.52(YS)增大至0.64(BJ),表明BJ的降解程度高于YS。短链烷烃和木质素V类可能来自原始土壤中的有机无机复合体。以上结果证明:人为耕作活动加速了SOM在土壤中的周转。广泛了解人为耕作活动对SOM的影响,将会为土壤经营管理以及估算受人为干扰的生态系统中的碳循环提供重要的信息。
- 张朋超李芳芳常兆峰张惠芳王朋郭秉林梁妮
- 关键词：芭蕉分子生物标志物木质素
- 氢氟酸对发酵前后玉米秸秆有机质结构的影响
- 2023年
- 为了验证氢氟酸(HF)处理是否可改变不同降解程度有机质的性质和结构,本研究配制不同浓度(0、2%、10%)HF对发酵前后的玉米秸秆进行酸洗处理,结合常用化学表征手段、分子生物标志物技术和稳定碳同位素比值,探究酸洗液和固体样品中有机质性质的变化。结果表明:发酵后玉米秸秆有机氮含量增加1.15~1.51倍,有机碳含量变化不明显,导致C/N显著降低,但是不同浓度HF处理后,有机碳和有机氮含量并没有明显改变;发酵前、后玉米秸秆中有机质的δ^(13)C值分别是-12.83‰±0.25‰、-^(13).63‰±0.09‰,不同浓度HF处理发酵前和发酵后的玉米秸秆的δ^(13)C基本不变;发酵前、后玉米秸秆固体中木质素总量分别为(18.81±7.44)、(12.01±1.75)mg·g^(-1),HF处理发酵后玉米秸秆中木质素的降解参数和来源参数不变。HF处理会导致部分溶解性有机质的流失,发酵后玉米秸秆中含氧官能团优先降解,部分溶出性木质素流失,但木质素的结构不会改变。
- 宋鑫胥汉杰雷梣岑张玉李芳芳
- 关键词：有机质氢氟酸木质素碳同位素核磁共振光谱
- 脂肪族在不同组分胡敏酸与菲结合中的作用被引量：1
- 2017年
- 多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)对人类健康和生态环境的危害近年来备受关注,有关PAHs在DOM上吸附特征的研究已有大量报道.但DOM构成成分的复杂性给PAHs与DOM相互作用的研究工作带来了困难.将DOM分离为不同化学结构和元素组成的组分,并分析其不同组分对与PAHs相互作用的具体贡献十分必要.本研究利用离子交换树脂将胡敏酸(Humic acid,HA)按照疏水性和酸碱性分离为不同组分,使用透析平衡法确定不同结构的HA与菲(PHE)的结合平衡常数,并对结合后样品进行傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析.结果显示,HA组分中的极性和脂肪族含量对PHE在HA上的结合有重要影响和不同的贡献机制.疏水性HA组分对PHE的结合亲和力高于亲水性HA组分,疏水性中性组分(HoN)与PHE之间的结合系数最高,亲水性酸性组分(HiA)对PHE在HA上的结合贡献最少,HoN对PHE的环境风险有重要影响.研究中首次通过对结合前后不同有机质组分的FTIR光谱图的对比分析,进一步证明脂肪族是HA中与PHE发生相互作用的主要组分.
- 王琳田路萍李芳芳吴敏
- 关键词：胡敏酸离子交换树脂多环芳烃
- 苯多羧酸分子标志物对生物炭吸附磷行为的表征
- 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
- 生物炭中溶解性有机质光催化降解罗丹明B被引量：3
- 2019年
- 为了区分生物炭对有机物降解的因素,通过控制光照条件、气体氛围、·OH淬灭等实验对生物炭降解有机染料罗丹明B(rhodamine-B,RhB)的过程进行了考察;采用元素分析、电子顺磁共振、总有机碳分析仪对生物炭颗粒、持久性自由基(environmental persistent free radicals,EPFRs)及溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)进行了表征测定;研究了不同实验条件下,不同热解温度制备的水稻秸秆生物炭对RhB的吸附和降解效果。结果表明:在200℃和500℃下所制备的生物炭中检测到明显的EPFRs信号,但其强度与RhB的降解程度不匹配;200℃制备的生物炭中DOM含量显著高于其他温度条件下制备的生物炭;在光降解实验中,紫外光能明显促进200℃生物炭对RhB降解;气体氛围实验进一步证明紫外光可诱导DOM与生物炭颗粒中EPFRs相互作用形成大量的活性氧组分(主要为O^-2),进而促进了其对RhB的降解。
- 吴丹萍李芳芳赵婧赵婧吴敏
- 关键词：生物炭罗丹明B自由基溶解性有机质光催化
