中国环境科学

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赵巧华;秦伯强*

中国环境科学. 2008, 28(4): 289-293.

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利用模糊聚类的方法,分析了冬、夏季全太湖有色溶解有机质(CDOM)的吸收系数谱的时空演变特征.结果表明,就太湖CDOM 的组成而言,冬、夏2 季的CDOM 均可大致划分为2 类,夏季,一类位于太湖西部沿岸及北部湾区,另一类位于太湖东南部区域;冬季,其一位于太湖北部及北部湾区,其二位于太湖的南部.太湖北部区域入湖河道输送的有机物是造成该区域CDOM 的组成类型及浓度区别于太湖南部的主要因素.冬、夏2 季不同盛行风引发的风生流,是造成CDOM 在太湖呈现不同季节、不同空间分布的基本原因.在这2 季中,北部湾区的CDOM 的浓度均大于其南部区域,且南部CDOM 浓度的空间变化较北部平缓.冬季全太湖CDOM 组成的空间变化较夏季更为均匀.

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硫酸铝/PDM 复合混凝剂对夏季太湖水的混凝脱浊

李潇潇;张跃军*;赵晓蕾;孙彬;张巧巧

中国环境科学. 2008, 28(4): 294-298.

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采用混凝烧杯实验,考察了硫酸铝(AS)/聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDM)复合混凝剂的复合比例、PDM 特征黏度对夏季太湖含藻水脱浊效果及絮团沉淀性能的影响,并与预加氯工艺条件下的混凝脱浊效果进行了比较.结果表明,对浊度22~26NTU、温度28~30℃、藻含量
2.5×107个/L的太湖水,在与某市水厂混凝强度相近的搅拌强度下,PDM明显提高了AS的混凝脱浊效果与沉淀性能,且AS(以Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>计)/PDM复合配比越低,PDM 特征黏度越高,脱浊效果与沉淀性能越好.在达到2NTU 沉淀出水剩余浊度的情况下,AS 需4.27mg/L 的投加量,而质量复合比例为20:1~5:1 的AS/PDM 的复合混凝剂需AS 投加量3.99~2.07mg/L,减少6.56%~51.52%的AS 投加量;在沉淀出水浊度要求提高至1NTU 的情况下,AS 需7.11mg/L 的投加量,而质量复合比例为20:1~5:1 的AS/PDM 复合混凝剂需6.61~3.38mg/L 的投加量,减少AS 投加量13.36%~52.46%.复合混凝剂能够在一定程度上取代预加氯的助凝脱浊功能,尽可能地减少预加氯投加量.

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SO₂ 允许排放量分配技术方法的研究

张裕芬;金晶;冯银厂*;赵普生;朱坦

中国环境科学. 2008, 28(4): 299-303.

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将SO₂ 排放源分成电厂、工业、供热及民用4 类燃煤源,分别选择不同的指标,综合分析各污染源的SO₂ 排放绩效水平,结合当地的环境质量状况、发展规划、国家和地方的有关产业政策和环境保护政策以及不同行业类型排放源的生产特点和排污水平,设定各类燃煤源应达到的排放绩效标准,利用ISC3 环境空气质量模型,基于基准排放因子及环境综合调节系数,确定各污染源的最终允许排放量.以天津市为例,电厂燃煤源、供热污染源、工业燃煤源的SO₂ 年允许排放量分别为1.25×10⁵,1.24×10⁴,4.12×10⁴t,削减率分别为14.4%,25.8%,27.9%.

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VOCs 组分监测数据在改进香港PATH 模型中的作用

雷国强;郑君瑜*;张金兴;梁启明;冯思聪

中国环境科学. 2008, 28(4): 304-308.

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利用香港2 个监测站的VOCs 组分监测数据对香港PATH 模型进行了验证分析.结果明,PATH 模型在模拟VOCs 组分浓度上存在较大的误差.实际观测的VOCs 组分AOD、OLE、TOL 和XYL 浓度是模型模拟的2~3 倍;而模型模拟的PAR 和ETH 浓度是实际观测的 2~4倍.这些误差可能是由于当前使用的VOCs 排放清单低估了实际的VOCs 排放量,以及在估算来自不同排放源的排放量及组分分布上有较大的不确定性.使用高质量的VOCs 组分监测数据验证PATH 模型有助于指导改进VOCs 排放清单和理解复杂的光化学烟雾污染问题,从而改进和提高PATH 模型.

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磺胺类药物在太湖地区典型水稻土上的吸附特征

陈昦;张劲强;钟明;李胜生;董元华*

中国环境科学. 2008, 28(4): 309-312.

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采用批平衡实验对4 种常见磺胺类药物，即磺胺甲嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶和磺胺氯哒嗪，在太湖地区典型水稻土(中国土壤系统分类为水耕人为土)中的吸附特性进行了研究.结果表明,Freundlich 方程与Langmuir 方程适合于描述磺胺在水稻土中的吸附行为,且均能较好地拟合吸附数据.4 种磺胺类药物在水稻土上的Freundlich 吸附系数为2.3595~3.4861;其吸附自由能的变化为-11.1~-12.1kJ/mol,表明4 种磺胺药物在水稻土上吸附机理主要是物理吸附.

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成都平原土壤—蔬菜系统N₂O 排放特征

于亚军;朱波*;荆光军

中国环境科学. 2008, 28(4): 313-318.

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2005 年4 月11 日~2006 年5 月8 日,利用静态箱/气相色谱法对成都平原蔬菜地N₂O 排放进行定位观测,分析了蔬菜地N₂O 排放特征及氮肥、土壤湿度、土壤温度及蔬菜生长对N₂O 排放的影响,为准确估算蔬菜地N₂O 排放提供基础数据.结果表明,土壤-蔬菜系统在不施氮和施氮(200kg/hm2)情况下,N₂O平均排放通量分别为(58.7±13.9),(83.8±16.2)µg/(m²·h).施氮引起的N₂O排放量占施氮量的0.38%.施氮蔬菜生长期N₂O 排放呈双峰型季节变化趋势.休闲期N₂O 排放波动较小,但土壤翻耕导致出现1 周左右的突跃性高排放.施氮增加N₂O 排放量的效应随不同蔬菜生长期间单位时间施肥强度的增加而增大.蔬菜生长期和休闲期N₂O 排放通量与土壤水分(WFPS)呈显著负相关(P<0.05).土壤温度与春季蔬菜生长期N₂O 排放通量呈显著正相关(P<0.05),但与冬季蔬菜和休闲期土壤N₂O 排放的相关性不显著.同时,不施氮情况下,蔬菜地N₂O 排放通量高于水稻-油菜轮作系统,施氮蔬菜地N₂O 排放系数也稍高于水稻-油菜系统,表明成都平原蔬菜地N₂O排放强度高于大宗粮食作物农田的排放强度.

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产乙酸耦合系统产酸及其微生物种群动态分析

刘和*;聂艳秋;许科伟;堵国成;陈坚

中国环境科学. 2008, 28(4): 319-323.

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研究了产氢产酸/同型产乙酸耦合系统在不同底物负荷条件下运行的产酸效率及其不同运行阶段的微生物种群变化.结果表明,系统在底物负荷为4~6g/(L·d)、水力停留时间(HRT)为20d 的状态下稳定运行时,乙酸在产氢产酸相达到25~32g/L;在同型产乙酸相达到14g/L左右;系统乙酸产率为0.40~0.48g/g.底物负荷不同时,微生物多样性发生相应变化.同型产乙酸相的Shannon 指数远低于产氢产酸相.耦合系统两相中始终有Clostridium 和Fusobacterium 的存在,而且为优势种群.

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絮凝剂产生菌GA1 的营养优化及发酵动力学

周长胜;杨朝晖*;曾光明;黄兢;阮敏

中国环境科学. 2008, 28(4): 324-328.

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应用动力学方程考察了初始底物浓度对絮凝剂产生菌GA1 的生长及絮凝剂产率的影响.结果表明,GA1 对碳源、氮源的最大特征生长速率分别为0.099, 0.095h^-1,半饱和常数分别为1.503,0.315,说明GA1 对氮源比碳源更具亲和性. 当碳源或氮源为单一限制性底物,其碳源
和氮源浓度分别为1~48 g /L 与0.1~4.0 g /L 时,GA1 特征生长速率和最大生长量随底物浓度增加而增大,.蔗糖浓度为40 g/L 时,絮凝剂的产率达到0.306g/g 蔗糖.理论上GA1 的最大细胞对蔗糖得率(Y ^*X / S )为0.381g/g ,菌体生长维持系数(m)为0.0311g/(g·h) ,说明絮凝剂产生菌GA1 具备工业化生产的潜力.

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基于激发荧光光谱的浮游植物分类测量方法

王志刚;刘文清*;张玉钧;司马伟昌;刘建国

中国环境科学. 2008, 28(4): 329-333.

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提出了一种基于激发荧光光谱的浮游植物快速分类测量方法.根据激发荧光光谱特征将淡水浮游植物分成蓝色组、绿色组和褐色组3 组.选用铜绿微囊藻、小球藻和脆杆藻分别作为蓝色组、绿色组和褐色组的代表,通过对标准纯种培养体和混合培养体的全波长激发荧光光谱进行多元线性回归计算,得到混合培养体各组分的叶绿素a 浓度.结果表明,计算得到的铜绿微囊藻、小球藻和脆杆藻浓度的误差分别为1.67%~12.70%,0.91%~12.70%,6.11%~40.20%,平均误差为5.44%、6.44%和20.71%.使用带宽20,10,4nm 的4 波段(中心波长为440,480,520,610nm)代替全波长激发荧光光谱计算表明,3 种藻类组分误差与全波长激发荧光光谱计算结果误差十分相似.20,10nm 波段宽度铜绿微囊藻、小球藻和脆杆藻的平均误差分别为5.57%、7.16%、20.52%和7.13%、7.42%、20.02%;4nm 波段宽度的平均误差显著增大,分别为8.85%,13.07%,30.67%.

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苯酚与苯胺衍生物对发光菌的联合毒性

莫凌云;刘树深*;刘海玲

中国环境科学. 2008, 28(4): 334-339.

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应用微板毒性分析方法,以污染物对淡水发光菌——青海弧菌(Vibrio-qinghaiensis sp.)Q67 的发光抑制为毒性指标,分别测定了对氯苯酚(P1)、邻氯苯酚(P2)、2,4-二氯苯酚(P3)、间甲苯酚(P4)、对甲苯酚(P5)、间硝基苯酚(P6)、2-硝基苯酚(P7)、对甲苯胺(P8)、P9、邻硝基苯胺(P10)、邻氯苯胺(P11)、间氯苯胺(P12)对Q67 的毒性. 结果表明, 12 种污染物的剂量-效应关系除了P11 可用Logit 模型描述外,其余11 种污染物均可用Weibull 模型有效描述. 由模型估算的半数效应浓度负对数值(pEC50) 分别为3.43,2.81,3.66,2.83,2.99,3.15,3.20,2.52,2.36,3.66,2.81,2.89,其对Q67 的毒性大小顺序为 (P3 = P10) > P1 > P7 > P6 > P5 > P12 > P4 > (P11 = P2) > P8 > P9. 分别设计浓度为各自EC10 和EC50 的2 个等效应浓度比混合物和12 个均匀设计浓度比混合物进行微板毒性实验,并应用剂量加和(DA)模型与独立作用(IA)模型建立由单一毒物的剂量-效应参数来预测混合物联合毒性的方法. 结果表明,在实验浓度范围内各混合物毒性均能用DA模型精确预测.

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含油污泥低温热解的影响因素及产物性质

宋薇;刘建国*;聂永丰

中国环境科学. 2008, 28(4): 340-344.

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利用外热式固定床反应系统对含油污泥进行了热解实验,研究了污泥性质、热解终温及加热方式对热解产物分布的影响,并对产物性质进行了探讨.结果表明,热解液体与气体的产率随挥发分含量的升高而增大;升高热解终温可促进一次分解与二次分解反应的进行,直到500℃时液体产率达到最大值;而快速加热方式会降低固体与液体的产率;热解的液体产物是组成复杂的宽沸点油,C₅~C₂₇ 的烷烃含量高;热解气体与固体残渣分别以烃类和灰分为主.

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兼养同步脱硫反硝化工艺及影响因素

李巍;赵庆良&#;刘颢;徐永波;刘志刚

中国环境科学. 2008, 28(4): 345-349.

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应用厌氧附着生长反应器,采用兼养同步脱硫反硝化工艺,以硝酸盐和亚硝酸盐作为电子受体,处理含有硫化物和有机物的模拟废水.结果表明,进水硫化物与有机物浓度分别为200,20mg/L 时,其去除率分别可达99.9%和80.5%.同时,引入的电子受体硝酸盐和亚硝酸盐的去除率分别为83.0%和94.5%.利于兼养脱硫反硝化的葡萄糖负荷与醋酸钠负荷分别为50, 25mg/(L·d),葡萄糖对兼养状态下自养脱硫反硝化的抑制作用小于醋酸钠.

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人工快速渗滤系统中硝化菌群脱氮作用解析

马鸣超;姜昕;;李俊*;何江涛

中国环境科学. 2008, 28(4): 350-354.

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采用16S rDNA 的变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术研究人工快速渗滤系统(CRI)中硝化菌群(氨氧化菌和亚硝酸氧化菌)的空间分布规律.结果表明,采用机械破壁、酚氯仿抽提和巢式PCR 的方法处理样品,为后续的DGGE 提供了理想的模板；DGGE 图谱显示,氨氧化菌种群随着滤层深度的增加先增多后减少,在20~60cm 存在10 种左右,多样性最丰富,是亚硝化作用的主要区域；亚硝酸氧化菌的多样性则相对贫瘠,主要分布在50cm 及更深的范围,优势种群3~4 种,是硝化作用的主要场所.

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絮凝方式对藻类絮体形态、强度及气浮的影响

王玉恒;王启山*;吴玉宝;石岩;安毅

中国环境科学. 2008, 28(4): 355-359.

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采用聚合氯化铝(PAC)作为混凝剂,利用混凝-气浮法处理含有较高浓度铜绿微囊藻(MA)的富藻水,在恒速絮凝和降速絮凝2 种方式下,研究PAC-MA 絮体的形态及强度对气浮的影响.结果表明,在PAC 投加量及能耗相同的条件下,采用降速絮凝比恒速絮凝处理效果更好.在PAC 投加量(以Al₂O₃ 计)为5.6 mg/L、快速混合搅拌强度(G)和时间分别为500s^-1 和1min、2 级降速絮凝G 值分别为100s^-1 和20s^-1、回流比为10%条件下,当絮凝时间为6~10min 时处理效果较好,最佳絮凝时间为8min;不同的絮凝方式对PAC-MA 絮体形态及强度有着显著影响,2 种絮凝方式形成的絮体形态相似时,降速絮凝形成的絮体强度更大;絮体的形态和强度共同影响气浮处理效果.

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高强度好氧颗粒污泥的培养及特性研究

刘丽;任婷婷;徐得潜*;俞汉青

中国环境科学. 2008, 28(4): 360-364.

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通过在培养初期增大进水中Ca²⁺浓度的方式,在序批式反应器中培养出了性能稳定的好氧颗粒污泥.其平均粒径为4.3 mm、SVI 达到19.2 mL/g.颗粒中央的CaCO₃ 晶核使得颗粒具有了较好的抗挤压能力,平均抗压强度为20N/cm²,远高于低钙盐投加量条件下培养的颗粒.
高强度好氧颗粒污泥具有良好的生物活性,其COD 去除率达到97.6%,且密实的结构有利于提高其脱氮能力,总氮的去除率高达99.5%.

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硅橡胶平板复合膜萃取处理含酚废水的分离性能

殷国监;周集体*;张爱丽;肖敏;吴丽丽

中国环境科学. 2008, 28(4): 365-369.

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采用一种新的硅橡胶平板复合膜[聚二甲基硅氧烷 (PDMS) /聚偏氟乙烯 (PVDF)]处理含酚废水,考察了流量、萃取液pH 值、料液浓度、系统温度、盐离子浓度对总传质系数(Kov)的影响.结果表明, 随料液流量增加,Kov 增大,当料液流量＞400mL/min 时,Kov 基本不变;当
萃取液pH 值＞11 时,增大pH 值对Kov 影响不大, 当pH 值为12.5~13.0 时,萃取液浓度变化对Kov 无影响;料液浓度增加,使传质动力增强,从而加强了传质,但当料液浓度达到5g/L 时,Kov与其初始浓度无关; Kov随液相温度增加而线性增大; 离子强度改变了苯酚在相间的分配系数,影响传质过程.

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硼作业场所环境污染对男工体液元素含量的影响

许军;魏复盛*;吴国平;邢小茹;胡伟;刘平

中国环境科学. 2008, 28(4): 370-374.

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选择辽宁某地67 名硼作业男工及附近68 名非硼作业男工(对照组)作为研究对象,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)或电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对环境及生物样品中16 种元素进行分析,比较2 组人群多种元素的作业环境污染水平、血清和精液中的浓度水平及在精液中的富集情况.结果表明,硼作业组工作场所空气颗粒物污染严重,颗粒物中多种元素的浓度显著高于对照组(P<0.01),饮食中的暴露差异较小;硼作业组血清和精液中元素B、As、Se 和Zn 的浓度显著高于对照组(P<0.05),精液中元素Cu、Mn 和Pb的浓度也有升高的趋势；硼作业工人长期职业暴露可能会使精液中元素As、Mn 和Pb 产生蓄积.

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基于自组织神经网络的生态敏感性分区——以北京市房山区为例

蔡博峰;*;穆彬;方皓;崔艳

中国环境科学. 2008, 28(4): 375-379.

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采用自组织神经网络(SOM)模型,以北京市房山区为例,对其进行生态敏感性分区.分别以土壤侵蚀、地表水环境、地下水环境和生境为生态敏感性因子,作为SOM 模型的4 个二维输入矩阵,通过多次迭代学习和自组织聚类,使结果在4 维(4 个生态因子)生态敏感性空间内最大限度地逼近房山区生态特征分布.结果表明,房山区西北部山区的敏感性最高;东部平原是地表、地下水非常丰富的地区,属中度敏感;二者之间的丘陵浅山区敏感性相对较弱.

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现代黄河三角洲生态环境的动态监测

张高生;王仁卿*

中国环境科学. 2008, 28(4): 380-384.

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以配准后的4 期遥感影像数据为基础,采用遥感和地理信息系统技术并结合野外调查对现代黄河三角洲林地植被、草甸植被、湿地面积进行了动态监测.结果表明,在1977~2004 年间,植被覆盖面积逐年增加,年均增加3373.68 hm²;其中,柽柳、芦苇、碱蓬和农田植被面积分别增加了1066.14,314.19,1128.87,5811.71 hm²;刺槐林面积呈波动变化.初期湿地有河流、沼泽和滩涂3 种类型,后期又增加水库、水田、池塘等人工湿地类型.受黄河来水和人类活动的影响,河流、沼泽湿地面积呈减少趋势,而水库、水田、虾池、滩涂湿地面积明显增加.

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