中国环境科学

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林道辉;朱利中*

中国环境科学. 2008, 28(7): 577-581.

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采样分析了某交通道路旁茶园多介质环境中多环芳烃(PAHs)的浓度水平,探讨汽车尾气对茶鲜叶中PAHs 的影响.结果表明,茶园空气、土壤和茶组织中16 种PAHs 的总浓度(∑PAHs)分别为1780.0~4710.0ng/m3、n.d.(未检出)~35.9.0µg/kg 和100.00~885.00µg/kg,均随交通道路距离增加而降低,说明汽车尾气对茶园环境造成了PAHs 污染.但离交通道路50m 和250m 处的茶组织中的∑PAHs 差异不明显,说明汽车尾气对茶树的PAHs 污染主要局限在路旁50m 范围内.茶组织中∑PAHs 的大小顺序为老叶>须根>嫩叶>生产枝>主根,地上部分大于地下部分.嫩叶中PAHs 以3 环为主,占∑PAHs 的80.6%.老叶中4 环比例高于3 环,且5~6 环的比例显著高于嫩叶.在茶树生长过程中,茶鲜叶会逐渐积累环境中毒性更强的高环PAHs.

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北京市昌平区松针中HCHs 与DDTs 的污染特征

朱晓华;戴天有*;孟伟;王玮;于云江;乌大年

中国环境科学. 2008, 28(7): 582-587.

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对北京昌平区油松和白皮松松针中的HCHs 和DDTs 的污染状况进行了初步研究.结果表明,昌平松针中HCHs 总量与欧洲20 世纪90 年代基本持平,DDTs 则高于欧洲,HCHs 和DDTs 均低于美国20 世纪80 年代水平,高于喜玛拉雅北坡、意大利山区和加拿大西部山区.昌平松针中HCHs 和DDTs 总量均比20 世纪80 年代北京地区下降了90%以上,表明自1983 年以来,我国禁止生产和使用OCPs,已经取得了明显的效果.常绿树树叶OCPs 污染具有逐年累积、多年富集的特征,其特点为不完全的线性关系,富集速率呈逐年下降的趋势.树叶OCPs 异构体相对组成年际变化明显, α-HCH 显著增加, P, P′-DDT 下降, P, P′-DDE 上升.研究显示,昌平地区近期没有HCHs 工业品的使用, P, P′-DDT 使用大幅度减少,而O, P′-DDT 则有新的输入,三氯杀螨醇的使用很可能是O, P′-DDT 的主要来源.

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深圳南头半岛冬季大气中PAHs 的分布特征与来源

刘国卿;*;张干;刘德全;童永彭;张鸿;孙慧斌

中国环境科学. 2008, 28(7): 585-592.

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对深圳市南头半岛冬季期间大气中的多环芳烃(PAHs)进行了为期2 个月的连续观测.结果表明,PAHs 主要以气态化合物为主,其中菲的含量最高,气态和固态PAHs 的平均含量分别为99.3, 26.4ng/m3.气象条件的变化对大气PAHs 影响显著,灰霾期大气中PAHs 含量的高值
源于无风、干燥气象条件下形成的逆温效应,而降雨可有效去除固态PAHs.采用因子分析与特征化合物比值法对大气中PAHs 的来源与贡献率进行了研究,大气中PAHs 主要来源为机动车尾气排放、燃煤发电和垃圾焚烧发电,其贡献率分别为50.0%、29.4%和20.6%.

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β-环糊精/Ce/TiO₂ 光催化氧化气相甲苯

孙梦君;柳丽芬*;杨凤林

中国环境科学. 2008, 28(7): 593-598.

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为提高光催化剂对气相污染物的吸附和光催化净化效果,选取不锈钢网作载体,由溶胶－凝胶法、2 次涂敷和烧结制备活性较高的1%Ce/TiO₂ 催化剂,经浸渍吸附β-环糊精(β-CD),获得β-CD 修饰的Ce/TiO₂ 催化剂;用X 射线衍射、扫描电镜、透射电镜等手段表征了催化剂的结构性质;考察了该催化剂对空气中甲苯污染物的光催化氧化活性.结果表明,反应4~5h,修饰薄膜催化剂可将初始浓度为70mg/m³的甲苯100%氧化去除,且重复使用3 次后去除率仍为100%;反应3h 可将初始浓度为97mg/m³ 的甲苯100％氧化;初始浓度为208mg/m³ 时,
甲苯氧化转化率为80%以上.实验表明,β-CD修饰的催化剂单位面积比活性比未修饰的Ce/TiO₂催化剂提高0.59 倍,对甲苯的去除率分别增加35%和20%.

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近壁面猝发湍流对颗粒物起尘机理的探讨

林官明

中国环境科学. 2008, 28(7): 599-602.

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应用象限分析对在环境风洞中模拟的平坦近壁面湍流进行了研究,探讨了近壁面湍流的间歇性结构与猝发现象,观察了颗粒物起动的过程,探讨了猝发湍流对颗粒物的作用机理.结果表明,比平均雷诺切应力高1 个量级的瞬时雷诺切应力,时间分担率小于 20%,而对平均雷诺切应力的贡献率却达到 50%.近壁面层湍流猝发行为中抛射和外交换对颗粒物的飞起有支配作用,导致的瞬时雷诺切应力足以使颗粒物脱离地表进入空中.以 10 倍平均雷诺应力来估计抛射行为导致的瞬时雷诺切应力,考察瞬时雷诺切应力对颗粒物起动的作用,得到了与经验公式一致的起尘临界摩擦速度公式.在颗粒物起动研究中,对于可表征湍流在空间和时间上间歇性猝发特点的瞬时雷诺切应力,应引起足够的重视.

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低C/N 对湿地中硝化反硝化作用的影响

廖晓数;贺锋;徐栋;陶敏;吴振斌*

中国环境科学. 2008, 28(7): 603-607.

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通过监测几种形态氮的变化,研究了人工湿地小试系统在不同浓度和低C/N 条件下的除氮效果和反硝化途径.结果发现,湿地对浓度为5.5~50.5mg/L 的NH₄⁺-N 有很好的去除效果,去除率可达95%以上.在此浓度范围内,NH₄⁺-N 的进、出水浓度呈线性关系, R² 值为0.9971.
当进水含氮量低于16.4mg/L 时,湿地的除氮效率随进水浓度的增加而明显增加.进水含氮量为16.4~51.4mg/L 时,湿地的除氮效率为85%以上,且浓度对去除率无显著影响.当C/N<1 时,湿地系统对总氮的去除率为86.3%,而碳源充足的情况下去除率也仅有85.8%,低C/N 对湿地的除氮效果没有显著影响.反硝化可能存在不需要消耗碳源的途径,即在微生物的作用下,NH₄
⁺-N 浓度为30mg/L 左右时便直接将NO₂^--N 还原成N2,此时有机质不是湿地脱氮效果的直接限制因素.

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膜生物反应器活性污泥酶活与磷脂脂肪酸分析

杜诚;肖恩荣;周巧红;梁威;吴振斌*

中国环境科学. 2008, 28(7): 608-613.

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分析了不同污染负荷下膜生物反应器的运行效率,并运用酶活表征污泥活性,用磷脂脂肪酸(PLFAs)分析微生物种群结构及其分布特征.结果表明,膜生物反应器对COD,TP,TN,NH4
+-N 保持着高而稳定的去除率,不同有机负荷下去除率差异不大(P>0.05);磷酸酶活性在低污
染负荷下最高,脱氢酶、β-糖苷酶在中低污染负荷时的活性比高污染负荷时高,脲酶及蛋白酶活性随负荷增加而升高;活性污泥PLFAs 组成以单不饱和脂肪酸、饱和脂肪酸和支链脂肪酸为主,而多不饱和脂肪酸与环丙烷脂肪酸含量较少,特征脂肪酸的比值表明在反应器中好氧细菌占绝对优势;微生物的群落结构分析显示,活性污泥中好氧原核微生物为优势类群,其次是革兰氏阳性细菌及其他厌氧细菌,而真核微生物所占比例最低.

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氯化剂对垃圾焚烧飞灰中重金属挥发特性的影响

胡小英;田书磊;闫大海;金晶;王琪*

中国环境科学. 2008, 28(7): 614-619.

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以南方某生活垃圾焚烧厂飞灰及其水洗灰为原料进行高温热处理,考察氯化剂(CaCl2、MgCl₂·6H₂O、AlCl₃、NaCl 和FeCl₃·6H₂O)对飞灰和水洗灰中重金属的挥发作用.结果表明,除NaCl 外,其他氯化剂均可促进飞灰和水洗灰中重金属的挥发,对于不同的重金属,其氯化剂的影响效果不同.在原灰中,Zn 的挥发率受氯化剂影响最大,其次是Cd 和Cu,在未添加氯化剂的情况下,飞灰中的Pb 几乎全部挥发.水洗灰中重金属的挥发率受氯化剂影响更明显,其中Zn 和Cu 最为显著,添加氯化剂后,水洗灰中4 种重金属的挥发率最高均达到95%以上.

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水体系中Fe(II)/S₂O₈^2-_-S₂O₃ ^2-降解敌草隆的研究

张金凤;杨曦*;郑伟;陈蕾

中国环境科学. 2008, 28(7): 620-623.

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在初始pH 值为7.0 的水体系中,通过正交实验确定了Fe(II)/S2O82--S2O32-降解敌草隆的最佳操作条件:Na2S2O8 浓度2.0mmol/L, Fe(II)浓度1.0mmol/L,Na2S2O3 浓度0.5mmol/L,反应时间120min.在此条件下0.1mmol/L 敌草隆降解率达到91.3%.利用乙醇和叔丁醇作为分子探针,采用分子探针法的竞争实验鉴定了体系中产生的SO₄^-· 和 ·OH

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两种硫杆菌对河涌底泥重金属的生物沥滤

张再利;贾晓珊*

中国环境科学. 2008, 28(7): 624-629.

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自矿山酸性废水中分离纯化得到氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans , T.f)与氧化硫硫杆菌(Thiobacillus thiooxidans, T.t),利用这2 种硫杆菌对广州郭村河涌底泥中Cd、Cr、Pb、Ni、Cu 和Zn 6 种重金属进行序批式生物沥滤试验.结果表明,T.f 菌对重金属的浸出能力高于T.t 菌.对Cd、Cr、Ni、Cu 和Zn 的浸出率T.f 菌最高可达60%、45%、70%、90%和75%,T.t 菌则分别为45%、34%、50%、65%和55%.二者对Pb 的去除率相当,均在25%左右.向T.f 菌分别提供S 粉与Fe²⁺,2 种底物对Cd、Ni、Cu 和Zn 的浸出效果无明显影响,而对Cr和Pb 的浸出,投加S 粉的浸出效果更好.同时向T.f 菌投加S 粉与Fe²⁺ 2 种底物,其浸出效果反而下降.可能是T.f 菌代谢生成的SO₄^2-与Fe³⁺易生成黄铁矾等沉淀物质,与溶出的重金属发生共沉淀,从而降低其浸出效果.

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平菇菌丝体对Cd、Pb 及其复合污染的生长与富集响应

安鑫龙;周启星;*

中国环境科学. 2008, 28(7): 630-633.

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在PDA 平板培养条件下,研究Cd、Pb 及其复合污染对平菇菌丝体生长的影响以及平菇菌丝体对生长基质中Cd、Pb 的生物富集作用.结果表明,在实验浓度范围内,菌丝生长势、菌落直径和菌丝体干重等均随着重金属浓度的增大而减弱(小)或降低.平菇菌丝体对Cd、Pb均具有生物富集作用,并且随着重金属浓度的增大菌丝体中重金属含量逐渐增大.Cd、Pb 复合污染能促进平菇菌丝体对Pb 的吸收,而抑制对Cd 的吸收.

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天津郊区土壤-蔬菜系统中Cd 的积累特征及污染风险

师荣光;周启星*;刘凤枝;赵玉杰;郑向群;张浩

中国环境科学. 2008, 28(7): 634-639.

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在对天津郊区蔬菜地大规模采样调查的基础上,对土壤和蔬菜系统中Cd 积累特征进行分析,比较了不同种类蔬菜吸收Cd 的能力,利用Monte-Carlo 模型研究了土壤Cd 通过饮食途径对人体健康造成的风险.结果表明,研究区内Cd 积累呈log 正态分布,其含量范围、算术平均值和中值分别为0.04~3.2,0.31,0.24mg/kg,土壤Cd 含量均值远高于天津市土壤Cd 背景水平,呈现明显的积累趋势.圆白菜、芥菜、黄瓜、西葫芦、西红柿、茄子、豆角和大葱中Cd 积累量均有超过国家食品卫生标准的样本检出,综合超标率为7.6%.根据各类蔬菜对Cd 的富集系数,采用CHAID 系统聚类方法,将天津郊区蔬菜分为4 类,各类蔬菜吸收Cd 能力的差异显著.基于Monte-Carlo 模型的分析结果表明,达到重污染水平时,土壤Cd 会对人体健康产生较大风险.

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不同pH 值条件下镍对大麦的急性毒性

张璇;华珞*;王学东;马义兵;韦东普

中国环境科学. 2008, 28(7): 640-645.

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采用水培实验,研究不同pH 值条件下镍对大麦的急性毒性.结果表明,当溶液pH 值从4.5 增加到8.3,以Ni²⁺活度表示的大麦根伸长的半抑制浓度[EC₅₀(Ni²⁺)]降低了86%.基于生物配体模型理论方程的线性分析表明, pH 值改变引起的EC₅₀(Ni²⁺)的变化不完全是H+竞争的
作用.在形态分析的基础上,采用剂量效应方程对数据进行了拟合,同时考虑了Ni²⁺和NiCO₃ 毒性以及H+竞争后,显著提高了方程的拟合程度,预测和实测大麦根伸长也具有较好的相关性(R²=0.95).因此,pH 值的改变导致H⁺与生物配体(大麦根)结合的Ni²⁺竞争,并引起Ni²⁺向
NiCO3 形态的转化.

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多氯联苯污染土壤的植物-微生物联合田间原位修复

徐莉;滕应;张雪莲;王家嘉;李振高;刘五星;骆永明;*

中国环境科学. 2008, 28(7): 646-650.

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选择宿主植物紫花苜蓿(Medicago sativa L. ),同时接种苜蓿根瘤菌(Rhizobium meliloti)或/和地表球囊霉(Glomus versiforme),在田间试验条件下,研究植物-微生物联合作用对多氯联苯(PCBs)污染土壤的修复效应.结果表明,所有种植植物的处理,根际土壤PCBs 的去除率均
高于对照,其中紫花苜蓿并接种根瘤菌的处理,土壤PCBs 的去除率最高,达到42.6%,显著高于其他处理.土壤PCBs 同系物分析结果表明,所有种植植物的处理都增加了土壤中低氯代PCBs 的比例,特别是紫花苜蓿并接种根瘤菌的处理.接种根瘤菌明显促进植株的生长以及植株对PCBs 的吸收和转运.

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没食子酸辅助溧阳苦菜对复合重金属污染土壤的修复

温丽;傅大放*

中国环境科学. 2008, 28(7): 651-655.

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在模拟Cd、Pb 和Zn 复合污染土壤中添加螯合剂—没食子酸,种植溧阳苦菜,考察植物修复的可行性.结果表明,没食子酸的最佳投加浓度为5.0mmol/kg,此时溧阳苦菜的地上部Cd 和Pb 的富集系数分别达到2.85 和1.02,分别比对照组增加了271%和200%.研究了不同生长期溧阳苦菜对重金属的富集规律,确定了溧阳苦菜的最佳收割时间为播种后第49d,此时其地上部Cd 的总含量占整个生育期富集量的87.79%,Pb 含量占89.16%.

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地下渗滤基质中微生物空间分布与污水净化效果

潘晶;*;张阳;孙铁珩;李海波

中国环境科学. 2008, 28(7): 656-660.

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利用混菌法和稀释法,测定了稳定运行的地下渗滤系统不同深度的基质中微生物数量,并对其与污水净化效果进行了相关性分析.结果表明,不同空间位置的基质中微生物数量不同;不同月份基质中微生物数量变化不大;基质中微生物数量与COD、TN、NH₄⁺-N 去除率有显著的相关性,说明微生物的作用是其主要去除途径;但基质微生物数量与TP 的去除率相关性不显著,说明TP 去除与微生物基本无关.

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基于GIS 的生态系统服务直接利用价值评估方法

陈能汪*;张潇尹;卢晓梅

中国环境科学. 2008, 28(7): 661-666.

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针对目前生态系统服务直接利用价值评估中缺乏空间表达、对数据要求高、评估效率低等不足,初步构建了适用于县域尺度的生态系统服务(产品提供和娱乐文化)直接利用价值评估框架与技术方法,确定评估过程与关键步骤,初步形成一套基于GIS 的科学高效的农业服务价值、森林木材价值和旅游价值的空间表达技术方法.对浙江省天台县生态系统服务直接利用价值进行空间分配与评估.2005 年全县生态系统服务直接利用价值达5.38 亿元,其中以农业服务价值为主(65%),其次是森林木材价值(30%),旅游价值所占比例较低(5%).生态系统服务直接利用价值与产品及服务的空间分布状况密切相关,存在高度的空间变化.

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环境承载力不确定性多目标优化模型及其应用

曾维华*;杨月梅

中国环境科学. 2008, 28(7): 667-672.

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为明确给出环境承载力的实质内涵“人类活动阈值”,利用不确定型多目标优化方法,建立了区域环境承载力优化模型.应用该模型对北京市通州区进行区域战略环境影响评价.结果表明,水环境容量是制约通州区社会经济发展的瓶颈;《通州新城规划》的人口与经济发展目标与其“滨水宜居新城”目标相违,必须削减其人口与经济目标,2010 年和2020 年适度人口规模分别为44.88~50.39 万人和85.29~96.40万人;适度经济规模分别为132.57~182.02 亿元和862.9~1141.22 亿元.通过加大投资力度,调整投资结构,《通州新城规划》的三次产业结构目标基本可以实现.2010 年和2020 年三次产业适度的结构分别为(6%~7%):(39%~43%):(51%~54%)与2%:(23%~30%):(68%~75%).为实现这些目标,对于高能耗、高水耗行业(造纸与化工等)应限制其发展,并逐步淘汰

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