曹斌
- 作品数：5 被引量：9H指数：2
- 供职机构：河南理工大学资源环境学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金博士科研启动基金河南省科技攻关计划更多>>
- 相关领域：天文地球矿业工程石油与天然气工程更多>>
- 生物成气中离子和微量元素变化特征及健康风险评价被引量：2
- 2021年
- 向煤层中添加微生物群落和营养物质可产出甲烷,微生物在利用煤和营养物质进行成气时,典型离子与微量元素的质量浓度变化关系到周围环境安全性。为研究煤生物成气过程中液相微量元素的变化特征,选取河南平顶山、河南义马和山西长治3个地区的煤样,开展模拟生物成气实验研究。利用离子色谱和电感耦合等离子质谱(ICP-MS)对成气过程中液相的Na^(+),NH_(4)^(+),K^(+),Cl^(-),PO_(4)^(3-)等常量离子与V,Cr,Mn,Co,Ni,Cu,Zn,As,Se,Ag,Cd,Sb,Ba,Ti,Pb等金属元素的质量浓度进行测定。结果表明,成气过程液相中,常量离子的质量浓度随产气时间增加基本保持稳定,微量元素的变化与产气过程有很强的相关性,成气过程中V,Ag和Cd未检出,而As,Ba,Co,Ni和Pb等微量元素的质量浓度均随产气时间的增加而升高,Pb,Se和Ti质量浓度的变化与煤样有关。Ba质量浓度最高,为23.88~144.79μg/L,As,Cu质量浓度分别为5.88~25.07,5.47~14.17μg/L,其他金属元素质量浓度较低。煤粉浸泡前10 d,溶液中Ba,Cu,Ni和Se的质量浓度逐渐升高,需特别关注。健康风险评价结果表明,非致癌物质Pb,Ni,Cu和Ba的风险范围在4.37×10^(-12)~1.48×10^(-9),远小于非致癌风险阈值1,其中,Cu的非致癌风险高于其他3种金属;致癌物As的风险范围在4.61×10^(-5)~1.96×10^(-4),均超过了致癌风险阈值1×10^(-6),表明As是煤生物成气过程中对健康危害最大的潜在污染物质,应引起高度关注。
- 武俐王海坡李鹏赵同谦赵同谦
- 关键词：微量元素健康风险评价
- 典型遗迹相及遗迹化石三维模型的设计与实现被引量：2
- 2007年
- 目前,三维可视化建模技术已被越来越多地应用到各个学科的研究中,在遗迹学方面亦不例外。文章通过3ds max三维建模软件对4个典型遗迹相的12种代表性遗迹化石分别进行了三维模拟,并以Dip- locraterion(双杯迹)为例给出了遗迹化石模型建立流程图以及最终的典型遗迹相及遗迹化石三维模型渲染图片。这将为遗迹学的理论与应用研究提供一种新的视角与方法,并为遗迹组构在油气储层孔隙度和渗透率的作用研究,提供高技术手段打下良好的基础。
- 胡斌曹斌牛永斌杨志强
- 关键词：遗迹相遗迹化石三维模型
- ASE萃取对低、中阶煤增产生物气的研究被引量：4
- 2022年
- 为研究有机溶剂萃取对不同煤阶煤生物气的增产效果,采用加速溶剂萃取法(ASE)分别对中阶煤与低阶煤进行预处理,对原煤预处理后所得残煤和萃余物进行微生物成气实验。通过改变ASE的条件参数,讨论不同萃取温度和萃取次数对煤萃取效果的影响,分析了不同煤阶的原煤、萃取残煤和萃余物的生物甲烷的产生途径及增产效果,对原煤、萃取残煤和成气后残煤进行了傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析,研究了煤中化学结构和官能团的变化。结果表明:ASE萃取的最佳条件是萃取温度为100℃,萃取次数为10次;中阶煤的萃取率为1.06%,低阶煤的萃取率为4.23%。在煤生物产甲烷过程中,第一阶段生成的甲烷主要是二氧化碳氢还原途径产出,而第二阶段产生的甲烷主要由乙酸发酵主导。ASE萃取后,中阶煤的残煤和萃余物的生物甲烷产量分别比原煤提高了38%和210%;低阶煤的残煤和萃余物的生物甲烷产量分别比原煤提高了17%和113%。低阶煤经ASE萃取后所得残煤和萃余物的甲烷产量均大于中阶煤的残煤和萃余物,分别高出了33%和4%。原煤经ASE萃取后部分芳环被打开,碳碳双键和羧基含量增加;萃取残煤经微生物作用后,煤中碳碳双键和羧基含量均减少。不同煤阶煤经萃取后明显提高了微生物的利用效率,增加了生物甲烷产量,该方法可为煤生物甲烷的增效研究提供一种新途径。
- 武俐曹斌曹斌李怀珍刘兴勇
- 关键词：生物气官能团
- 分子筛与黏土对低阶煤生物成气的增效研究被引量：3
- 2021年
- 采用扫描电子显微镜及X射线衍射仪对分子筛和黏土进行表征,利用气相色谱测定了低阶煤生物成气过程中气体组分,研究了7种分子筛与黏土混合比例对成气效果的影响。结果表明:添加适当质量比的分子筛和黏土可缩短微生物产甲烷周期,当分子筛与黏土的质量比大于1∶1时,其产甲烷周期缩短至21 d。添加分子筛和黏土对二氧化碳体积分数的变化影响较小,所有组产生的二氧化碳的体积分数在21.00%~24.00%。添加不同比例的分子筛和黏土提高了低阶煤生物产甲烷量,实验组B_(1),B_(2),C_(1),C_(2)和C_(3)的甲烷产量比控制组A_(2)的甲烷产量分别提高了11%,30%,6%,59%和71%。甲烷产量随分子筛比例的增加而增加,分子筛与黏土的质量比为3∶1(C_(3)组)时,甲烷产量最高(632.01μmol/g)。扣除控制组A 1(未添加分子筛和黏土)的甲烷产量后,C_(3)组的甲烷产量为350.22μmol/g,控制组A_(2)的甲烷产量为204.57μmol/g,C_(3)组比A_(2)组的甲烷产量提高了71%。
- 武俐曹斌曹斌赵同谦李鹏
- 关键词：低阶煤生物气分子筛黏土
- 锯末与低阶煤共降解对生物甲烷增效实验研究
- 2023年
- 采用气相色谱分析、扫描电子显微镜分析和红外光谱分析等方法,研究了锯末与煤的质量比对产甲烷周期以及生物气组成的影响,确定了锯末与煤增产甲烷的最佳质量比。结果表明:驯化后的菌源主要由细菌(相对丰度为91.67%)和古菌(相对丰度为8.33%)组成;锯末与煤的质量比对产甲烷周期有影响,当锯末与煤的质量比分别为0∶1,0.5∶1,1∶1,1.5∶1时,产甲烷第一阶段为快速阶段(0 d~7 d),第二阶段为慢速阶段(7 d~28 d),而当锯末与煤的质量比为2∶1时,产甲烷的第一阶段是慢速阶段(0 d~14 d),第二阶段是快速阶段(14 d~28 d);在微生物降解煤产气过程中,添加适量的锯末可提高甲烷产量,但锯末过量会抑制甲烷产量,在锯末与煤的质量比分别为0.5∶1,1∶1,1.5∶1的条件下,扣除空白组(不含锯末和煤的混合物)甲烷产量(378.15μmol/g)后,锯末与煤共降解的甲烷产量分别为303.35μmol/g,385.21μmol/g,303.94μmol/g,比煤单独降解的甲烷产量(268.83μmol/L)分别增加了12.84%,43.29%和13.05%,而当锯末与煤的质量比为2∶1时,扣除空白组甲烷产量后,锯末与煤共降解的甲烷产量为95.19μmol/g,比煤单独降解的甲烷产量减少了64.59%。扫描电子显微镜结果表明,不同锯末和煤质量比对煤的降解程度影响不同。红外光谱分析发现,添加一定量的锯末后,会增加样品中碳碳双键含量,降低芳烃和羧基含量。一定量的锯末可提升微生物对煤的利用效率,增加生物甲烷产量,该方法可为增产生物甲烷量提供一种新思路。
- 武俐李啸林曹斌曹斌赵同谦
- 关键词：锯末低阶煤微生物降解
