曹西华
- 作品数：123 被引量：477H指数：13
- 供职机构：中国科学院海洋研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国科学院知识创新工程重要方向项目更多>>
- 相关领域：环境科学与工程天文地球生物学化学工程更多>>
- DPQAC-PAC-MC复合改性粘土在不同介质中的絮凝行为研究被引量：1
- 2021年
- 改性粘土法絮凝消除浮游微藻是我国迄今唯一得到大规模应用的有害赤潮应急处置方法,研发安全高效的改性粘土材料是该方法发展的重要方向之一。本文研究了双烷基聚氧乙烯基三季铵盐(DPQAC)与聚合氯化铝(PAC)复合改性粘土获得新材料DPQAC-PAC-MC在去离子水、海水及东海原甲藻藻液(Prorocentrum donghaiense)等不同介质中的絮凝行为,分析了水体中硫酸根离子和藻源胞外有机质(extracellular organic matters,EOMs)对其影响,探讨了该复合改性粘土高絮凝性能的成因与机制,为该类型改性粘土进一步增效优化及应用推广提供参考。研究结果表明,与双烷基聚氧乙烯基三季铵盐改性粘土(DPQAC-MC)、聚合氯化铝改性粘土(PAC-MC)等单组分改性粘土相比,DPQAC-PAC-MC表现出更强的絮凝能力,但在不同介质中其絮凝行为差异明显。其中,在藻液中形成的絮凝体颗粒更大、强度更高、再生能力更强、生长速度更快。介质中的硫酸根离子或胞外有机质都可促进DPQAC-PAC-MC的絮凝,并且具有最佳促凝浓度,硫酸根离子浓度为10^(-3)mol/L,EOMs浓度为50%含量,在此浓度之前随浓度增加,絮凝体生长时间缩短、强度增加、絮凝效果提升;超过最佳浓度后,促凝效果随浓度的进一步增加而降低。对影响DPQAC-PAC-MC在藻液中絮凝行为的分析发现:(1)复合改性有效提高了颗粒的表面正电性,长链大分子增强了颗粒间的桥联聚结作用,从而增强了粘土颗粒的自身絮凝能力;(2)赤潮暴发水体中大量存在的硫酸根离子、EOMs可以进一步增效复合改性粘土颗粒的絮凝聚结能力。
- 吴婷曹西华曹西华宋秀贤俞志明袁涌铨宋秀贤贺立燕范子初
- 关键词：赤潮治理聚合氯化铝季铵盐
- 铁铝复合改性粘土去除藻华生物的效率与机制初探被引量：2
- 2021年
- 粘土表面改性是提高粘土絮凝有害藻华效率的重要方法。本文融合铁系与铝系絮凝剂的优点,将两者复合,制备出了不同Fe含量的铁铝复合改性粘土,考察其对东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)、赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)和塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)的去除效率。结果表明,铁的复合对原改性粘土去除藻华生物的效率具有提升作用,该作用随Fe含量的增加而增大,最高可达20%—30%。本研究还采用Zeta电位仪和粒子成像测速仪测定了复合改性粘土在海水中的表面特征和絮凝特性,发现与原改性粘土相比,铁铝复合改性粘土体系中,随Fe含量的增多,粘土表面电位最高可提升15%;稳定絮凝体指数(γ)降低,絮体强度增加。因此,Fe盐的引入,可以有效提高改性粘土颗粒表面正电性和絮体的抗破坏能力,从而增强改性粘土的絮凝除藻效果。
- 姜凯钦俞志明曹西华曹西华宋秀贤
- 关键词：有害藻华表面电性
- 尿素合铁改性粘土:一种多元控制赤潮的新型矿物复合材料
- 2024年
- 赤潮暴发不仅会导致水体中积聚过量微藻细胞,还常常伴随出现氮磷等富营养化污染因子超标的问题。随着生态环境治理要求的提升,有害赤潮治理不仅需要高效除藻来控制灾害,还需要同时净化水体中的其他污染物质,对受污染水环境进行综合治理。该研究面向有害赤潮综合治理需求,以现有改性粘土法为基础,探究了在粘土中引入尿素合铁材料制备功能性赤潮治理材料的方法可行性,实验测试了新制备尿素合铁改性粘土(ferric carbamide complex-modified clay,FMC)的除藻降磷效果,分析了控制FMC性能的关键制备条件。结果表明,原位表面合成法更适于功能性FMC的制备,该方法获得的FMC具有良好的稳定性,不仅除藻能力强、环境友好,还对水体中活性磷酸盐有良好消除效果,是一种多元治理赤潮的有效材料。尿素与铁离子比例R_(U-Fe)、尿素合铁与粘土的质量比R_(F-C)、反应温度、滴加速度、熟化时间等条件共同影响所制备FMC的除藻能力;借助正交实验法、以提升除藻率为目标获得了最佳制备条件,其中R_(U-Fe)为1:1.1、R_(F-C)为1:1、反应温度30℃、滴加速度1 mL/min、熟化时间1h。该条件下制得的FMC在0.2 g/L用量下3 h除藻率可达90%以上,同时可以去除水体中约84%的活性磷酸盐。该研究为有害赤潮综合治理中功能性改性粘土材料的制备提供了新思路。
- 张博闻曹西华臧小苗宋秀贤宋秀贤
- 关键词：赤潮治理
- 改性粘土对对虾养殖池塘主要生源要素的调控作用
- 2024年
- 高强度养殖活动显著改变了主要生源要素的分布特征与循环过程,导致养殖水体呈现严重富营养化状态、有害藻华频发,既限制了养殖业的健康发展,又对周围海洋生态环境造成了负面影响。近年来,养殖水体水质调控成为研究热点,基于2023年5~9月份对莱州湾凡纳滨对虾精养池塘水体主要生源要素的现场观测与对比体系研究,揭示了改性粘土对主要生源要素分布特征的影响,结合培养实验,探究了改性粘土对主要生源要素循环的调控作用。结果表明,对虾养殖池塘水体中主要生源要素(碳、氮和磷)含量整体呈现波动上升的变化趋势。喷洒改性粘土24 h后可以迅速降低水体溶解无机氮(dissolved inorganic nitrogen,DIN)和溶解无机磷(dissolved inorganic phosphorus,DIP)含量,去除率都达90%以上,且在养殖过程中实验池水体总有机碳(total organic carbon,TOC)、总氮(total nitrogen,TN)和总磷(total phosphorus,TP)含量均值都低于对照池。培养实验结果发现,改性粘土能够显著降低TOC矿化速率与DIN、DIP再生速率,有效促进了有机碳的埋藏,延缓了营养盐的再生与释放。综上,改性粘土可以降低水体中有机碳和营养盐含量,起到有效调控养殖水体水质的作用,并可促进有机碳的埋藏封存,在海洋碳埋藏增汇方面展现出良好的应用前景。
- 陈静池连宝姜凯钦姜文彬曹西华俞志明俞志明
- 关键词：养殖水体改性粘土有机碳营养盐
- 长江口及其邻近海域低氧区溶解氧(DO)的分布演替特征与主要影响因素研究
- 长江口及其邻近海域是我国近海低氧现象发生最为突出的海域,该海域的低氧现象具有明显的季节变化,但目前对其形成、发展、消失过程缺乏一个连续性的观测与认识.通过2015年2月-2016年1月对长江口及邻近海域(122.00-1...
- 池连宝宋秀贤袁涌铨曹西华俞志明
- 改性粘土体系治理有害赤潮的机制研究
- 俞志明宋秀贤邹景忠马锡年张波孙晓霞曹西华
- 有害赤潮是一种全球性的海洋灾害，随着我国经济的发展，目前已成为我国沿海不容忽视的海洋环境与生态问题。由于赤潮发生的复杂性，目前人们对赤潮发生机制还不清楚，难以预测和预报。所以，为了减轻赤潮带来的危害，如何防治赤潮的发生成...
- 关键词：
- 关键词：赤潮粘土
- 不同类型改性粘土去除米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)后絮体中细菌变化特点被引量：1
- 2021年
- 改性粘土能通过絮凝作用去除水体中的赤潮生物,大量的微藻在短时间沉降到底层,对底层环境中细菌群落组成及其功能产生的影响尚未见报道。本研究采用16S rDNA高通量测序技术,分析了两种类型改性粘土——聚合氯化铝改性粘土(MCⅠ)和硫酸铝改性粘土(MCⅡ)处理后的米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)絮体中细菌群落随时间的变化情况。实验结果显示,两种改性粘土对米氏凯伦藻的絮凝去除过程基本在3 h内完成,并且絮体中细菌密度均随时间的推移不断增长。但不同类型改性粘土对细菌群落结构与功能产生不同的影响,MCⅠ组主要以Stenotrophomonas为主,MCⅡ组中Celeribacter占比较高。进一步分析发现两个实验组的细菌功能均以化能异养为主,但MCⅠ组中,与硝酸盐还原、硝酸盐呼吸以及固氮等功能相关的细菌有较高丰度;在MCⅡ组中,具有硫和硫化合物氧化、以及亚硫酸盐氧化等与硫转化功能有关的细菌占比较高。另外,还初步分析了改性粘土治理后底层絮体中细菌群落的变化特征与有机质含量及营养盐变化的关系,研究结果既能完善改性粘土技术的生态环境效应研究,也将为粘土的生物改性提供理论支持。
- 丁玉宋秀贤曹西华曹西华
- 关键词：改性粘土赤潮细菌群落结构
- 利用特征色素研究长江口海域浮游植物对营养盐加富的响应被引量：10
- 2012年
- 于2009年5月和11月,在长江口邻近海域通过现场营养盐加富实验,研究了浮游植物对营养盐添加的响应。应用高效液相色谱技术分析培养样品中的特征色素组成,通过CHEMTAX软件估算了硅藻、甲藻、隐藻、定鞭藻、金藻、绿藻、青绿藻和蓝藻8个浮游植物类群对叶绿素a生物量的贡献(μg/L)。加富实验结果显示:不同海区或同一海区不同季节的浮游植物生长对营养盐响应不尽相同,这与培养实验水样采集时浮游植物所处的N、P限制状态有着密切的关系。营养盐的加富不仅能够促进浮游植物生物量的增加,也可能引起浮游植物的群落结构的变化。不同浮游植物类群对营养盐添加的敏感性不同,培养实验开始后营养盐的输入使得硅藻在竞争中取得了优势,硅藻所占比重明显上升;但随着培养的进行,营养盐逐渐消耗,一些在低营养条件下竞争能力强的浮游植物类群比如甲藻、蓝藻、隐藻等对生物量的贡献逐渐上升;同时,培养海水中初始浮游植物群落组成对营养盐加富后群落结构的变化有着重要的影响。
- 赖俊翔俞志明宋秀贤韩笑天曹西华袁涌铨
- 关键词：光合色素浮游植物长江口
- 一种改性白泥及其在赤潮和淡水藻花治理中的应用
- 本发明涉及一种综合利用氨碱法制碱时产生的废渣治理赤潮或者淡水藻花的技术，具体为一种改性白泥及其在赤潮和淡水藻花治理中的应用。所述改性白泥由白泥、无机絮凝剂和过氧化物组成，其中白泥的质量百分比含量为49-99%无机絮凝剂的...
- 俞志明曹西华
- 文献传递
- 一种赤潮消除剂及其制备方法
- 本发明属于有害藻华防治领域，具体地说是一种赤潮消除剂及其制备方法。赤潮消除剂的制备方法，将细颗粒粘土分散在尿素溶液中，并在搅拌条件下加入铁离子溶液反应，干燥后获得赤潮消除剂。本发明制备的尿素合铁改性粘土不仅可以高效消除赤...
- 曹西华张博闻俞志明宋秀贤王明娇
