澳门十大正规平台张虎才研究团队发表石墨烯光催化技术对高污染富营养化湖泊水质提升实验研究成果

发布时间: 2021年04月19日 阅读次数:

近日,澳门十大正规平台张虎才研究团队在环境科学著名专业期刊Chemosphere上以“In-situ responses of phytoplankton to graphene photocatalysis in the eutrophic Lake Xingyun, southwestern China”为题发表关于石墨烯光催化技术对高污染富营养化湖泊水质提升实验研究的最新成果,这也是石墨烯光催化在高污染、高富营养化湖泊实验的第一篇高级别论文。

湖泊富营养化是全球范围内普遍存在的水环境问题,且随着经济的发展而日趋严重。有害藻类(HABs)的爆发不仅破坏湖泊生态平衡、降低水生生物多样性,导致生态系统功能的丧失,也是人类干扰下湖泊沉积过程、生物过程、生物地球化学三大过程中断的一种表现。湖泊污染和常态富营养化严重威胁到水安全及人体健康。同时,湖泊富营养化已成为影响区域经济可持续发展的主要环境问题之一。传统的湖泊富营养化治理方法往往不但面临着成本高和二次污染等问题,也存在引起湖泊系统过程发生突变和产生新的无机和有机化合物,特别是新型有害有毒化合物的潜在风险。近年来,石墨烯光催化技术因其成本低、环境友好等特点已被广泛应用于去除废水中的有机化合物,并且对多种蓝藻有降解或灭活的作用;但很少有研究直接将石墨烯光催化网铺设于富营养化湖泊中,理论研究和应用中出现的新问题尚未得到重视。

本研究以云南富营养化湖泊——星云湖为研究对象,首次将石墨烯光催化网运用到富营养化湖泊中开展长期、系统的对比监测和研究。通过石墨烯光催化网原位实验(实验区面积33000 m2,165 m × 200 m),发现石墨烯光催化网在一定时间内对蓝藻门中微囊藻属所有种类的丰度都有显著的抑制降低作用,并且能有效降低实验区的总磷和溶解性磷浓度,增加处理区溶解氧(DO)的浓度。本研究还发现石墨烯光催化网处理区所有的固氮蓝藻(包括鱼腥藻属和束丝藻属所有的种类)的丰度都显著高于对比区,但其理论机理机制还需要更进一步的深入、系统研究。

以上发现为富营养化湖泊的治理提供了新的技术途径,并且有望成为降低蓝藻水华爆发程度的新希望,是环境友好型湖泊污染及富营养治理极具潜在应用价值的尝试。本研究是我校与江苏双良环境科技有限公司自2018年8月起开展校企合作理论与实践相结合的系列成果之一。

该成果由我校师资博后张云博士为第一作者、张虎才教授(合作导师、校企合作项目负责人)和常凤琴副教授为共同通讯作者、联合江苏双良环境科技有限公司共同发表。实验区设置和建设过程中得到玉溪市抚仙湖管理局、江川区政府和星云湖管理局的大力支持。


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双良集团缪双大主席(后排右四)及双良集团党委书记、双良环境缪志强董事长(后排左三)等与我校主管部门领导和部分研究人员合影

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星云湖石墨烯光催化水质提升试验示范区鸟瞰


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星云湖对照区(左)和石墨烯光催化网处理区(右)结果对比


全文链接:https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.130489


供稿:高原湖泊生态与治理研究院

来源:澳门十大正规平台新闻网



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