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  • 中国环境科学. 2026, 46(1): 0-0.
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  • 岩溶关键带重金属污染成因
  • 柏宏成, 张小谦, 章馨月, 彭思宇, 王星
    中国环境科学. 2026, 46(1): 1-10.
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    以重庆市涪陵页岩气开采区为例,结合2024年4月至6月期间对研究区土壤和地下水中重金属含量及空间分布特征的调查分析,分析该地区重金属的潜在来源及其环境影响.并进一步通过源解析和污染风险评估,明确了页岩气开采活动对土壤和地下水中重金属浓度变化的贡献及相关污染风险.研究结果表明,开采区土壤和地下水中的大部分重金属未表现出系统性超标,然而土壤中Cd、Pb和As存在轻度超标,而Ba和Sr在土壤和地下水中的显著富集和较高空间变异性尤为突出.特别地,开采区土壤中Ba的平均含量为561mg/kg,约为区域土壤背景含量的两倍.另外,开采区土壤中Ba、Sr、Cd和Cu的污染指分别为3.08、2.07、1.42和1.21,表明页岩气开采活动可能是Ba、Sr在环境中累积的主要因素.再者,Cu、Sr和Ba在土壤和地下水中的相关系数分别为0.84、0.78和0.76,表明这三种重金属可能来源一致.进一步地,通过APCS-MLR和PMF模型解析,农业源、自然源、页岩气开采源和工业源对土壤重金属的贡献率分别为17.1%、28.1%、15.4%和39.4%,其中页岩气开采源对土壤中Ba和Sr的贡献率分别达到50.9%和47.4%.对于开采区地下水而言,页岩气开采源对重金属浓度的贡献率为14.6%,其中对Ba的贡献率高达30.3%.总体而言,涪陵焦石坝页岩气开采区的土壤-地下水系统污染水平较低,但Ba和Sr的局部富集增加了两者潜在的生态风险.
  • 李雅男, 夏学齐, 杨忠芳, 卢新哲, 黄春雷
    中国环境科学. 2026, 46(1): 11-19.
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    从空间分布、元素组合、高背景范围、元素富集程度的控制因素,以及形成原因和风险特征等方面,系统梳理碳酸盐岩有关的土壤重金属高背景研究进展.当前普遍认为,该类高背景形成的主要因素是母岩风化过程中的“次生富集”,即钙等常量元素淋失造成镉等微量元素的相对富集,在此过程中,铁锰矿物对这些元素的原地富集发挥了重要作用.从宏观角度,湿热的气候更有利于形成更高的背景含量.总体上,碳酸盐岩残积背景下镉等元素具有“高背景,低活性”特征,而在以其为物源的冲积区,存在酸溶态较高的现象,在土壤酸化等特定条件下,存在被活化风险.在中小尺度空间变异复杂的情况下,如何对该类高背景下自然背景与人为污染进行区分,开展相关风险定量识别,以及制定相关管控措施,是未来研究的重要方向.
  • 白薇扬, 柳睿, 江豪浩
    中国环境科学. 2026, 46(1): 20-28.
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    针对湖泊系统汞通量估算受多环境变化因素协同影响,不确定性明显,以喀斯特岩溶的人工水库长寿湖为研究对象,综合运用野外采样,通径分析与机器学习方法来揭示汞通量交换机制.研究发现:汞通量受多因子直接/间接的协同调控.其中,水体汞浓度(0.897)、紫外线强度(0.463)和光照强度(0.446)的直接效应主导着水体溶解气态汞Hg0(DGM)生成,而风速通过光照强度(0.226)的间接影响强于其直接扩散作用(0.197).基于机器学习构建的汞通量预测混合模型(0.9GBR(梯度提升机)+0.05RF(随机森林)+0.05SVR(支持向量机回归)),在保持预测精度的同时提升鲁棒性和稳定性,实现湖泊多参数耦合下汞通量的动态预测,为区域汞环境风险评估与管控提供决策支持.
  • 杨茜, 李小艺, 曹俊毅, 潘云凤, 和成忠, 涂春霖, 吴龙华, 梁新然, 湛方栋
    中国环境科学. 2026, 46(1): 29-40.
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    从喀斯特地区土壤中分离出一株碳酸盐矿化菌C7-1,鉴定为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens),通过单因素实验结合表征技术,解析其对镉(Cd)的去除机制,并探讨其对土壤滤液中Cd、铅(Pb)、锌(Zn)、铜(Cu)的去除方式.结果表明:尿素浓度是调控Cd2+去除的关键因素,去除率最高可达74%,其中胞外沉淀(42%)为主要途径,表面吸附(27%)次之;扫描电镜-能谱 (SEM-EDS)、傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)结果发现Cd2+可能与CO32-结合形成CdCO3.土壤滤液中,菌株C7-1对Cd2+、Pb2+、Zn2+和Cu2+的去除率在22.9%~65.9%之间.重金属离子以共沉淀的方式形成无定形颗粒状物质,并在羟基、羧基、碳酸根、磷酸和硫酸基团的作用下吸附在菌体表面.
  • 大气污染与控制
  • 王俊彬, 李婷苑, 龚宇, 陈靖扬, 沈劲
    中国环境科学. 2026, 46(1): 41-52.
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    2025年4月12~16日广东省出现了一次大范围的罕见浮尘天气过程,为了解本次过程的气象成因,基于多源融合观测资料和再分析资料进行了分析.结果表明,东亚大槽引导的冷空气在蒙古国西南部形成沙尘区,并推动沙尘深度南下,输入广东省.受沙尘影响,广东省21个城市均出现PM10浓度超标,共计出现54个污染城数,其中有6个重度污染.13日广东全省平均PM10浓度高达305.2μg/m3,是2014年以来第二高值的2.4倍,其中广州市PM10日平均浓度最高(400μg/m3),显著高于2009年沙尘入粤过程的浓度值.沙尘源地的气候分析发现,受脊前西北气流影响,蒙古国西部大部分地区2~3月累积降水量在10mm以下,较历史同期偏少,导致土壤湿度降至近30年第4低的水平,为沙尘的形成提供了有利的下垫面条件.沙尘传输过程的分析指出,本次冷空气过程在南岭山脉区域形成了近30年最强的偏北风,极端强风推动沙尘颗粒直接翻越南岭山脉南下,将大量沙尘颗粒带入广东省.后向轨迹分析表明,到达广东省四大区域的沙尘颗粒前期均由内蒙古向南输送至湖北省,后期则沿北路、东北路和西北路3种不同路径南下,翻越不同高度的山脉地形后入粤,使得广东省出现大范围浮尘天气.
  • 廖芸仟, 余淼, 梁琳, 王小月, 尹健帆, 房泽, 常鸣, 袁斌, 邵敏, 黄山
    中国环境科学. 2026, 46(1): 53-65.
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    于2022年秋季利用黑碳-气溶胶质谱仪(SP-AMS)对广州近郊大气PM1进行了两个月观测.基于正交矩阵因子分析法(PMF)对有机气溶胶(OA)进行来源解析,并对其特征组分颗粒态有机硝酸酯(pON)进行量化讨论.观测期间PM1[(15.90 ± 12.28)μg/m3]受有机物主导(57.8%),除硫酸盐外主要组分呈现夜高日低的特征.OA主要来源于本地二次生成(28.3%)和长距离传输(23.9%),及烹饪、机动车尾气、生物质燃烧等一次排放(47.8%).pON对OA贡献可达24.7%,且在总硝酸盐浓度低时占比显著升高.其夜间增加可促进次日大气氧化性升高.pON主要源于本地二次生成(51.5%)和机动车尾气(39.8%).高颗粒物浓度时段OA受本地二次生成和机动车排放主导;高臭氧浓度时段,有机物及硫酸盐出现明显中午峰(光化学氧化作用),二次OA贡献升至59.8%,pON也主要源于本地二次生成(60.8%).
  • 程宇扬, 覃寅峰, 彭林, 闫雨龙, 胡冬梅, 李振
    中国环境科学. 2026, 46(1): 66-78.
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    为探究汾渭平原民用生物质燃烧清洁取暖改造后标志性污染物排放特征变化,在咸阳市农村地区对不同类型的民用生物质燃烧排放展开实地测试.结果显示,生物质成型颗粒自动进料炉的颗粒物排放以PM2.5为主,PM2.5、PM10排放因子为1.14g/kg、1.28g/kg,显著低于传统炉具;PM2.5中水溶性离子排放以K+和Cl-为主(占比81.5%~94.3%),高于传统炉具25.9%~69.6%;由于燃料清洁且燃烧完全,PM2.5中总碳(TC)排放因子为0.1~0.4g/kg,传统炉具TC排放因子为0.6~3.6g/kg.生物质成型颗粒自动进料炉PM2.5中左旋葡聚糖(LG)的排放因子最低,特征比值LG/OC低于传统炉具,进一步说明新型生物质炉具对有机碳气溶胶排放贡献较低.基于实测的民用生物质燃烧源LG排放因子并结合经验公式推算,清洁取暖改造后民用生物质燃烧对有机碳气溶胶贡献下降6.4%.
  • 马思萌, 汤慧娟, 韩博, 赵芸婷, 赵静波, 于剑
    中国环境科学. 2026, 46(1): 79-90.
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    为探究汾渭平原民用生物质燃烧清洁取暖改造后标志性污染物排放特征变化,在咸阳市农村地区对不同类型的民用生物质燃烧排放展开实地测试.结果显示,生物质成型颗粒自动进料炉的颗粒物排放以PM2.5为主,PM2.5、PM10排放因子为1.14g/kg、1.28g/kg,显著低于传统炉具;PM2.5中水溶性离子排放以K+和Cl-为主(占比81.5%~94.3%),高于传统炉具25.9%~69.6%;由于燃料清洁且燃烧完全,PM2.5中总碳(TC)排放因子为0.1~0.4g/kg,传统炉具TC排放因子为0.6~3.6g/kg.生物质成型颗粒自动进料炉PM2.5中左旋葡聚糖(LG)的排放因子最低,特征比值LG/OC低于传统炉具,进一步说明新型生物质炉具对有机碳气溶胶排放贡献较低.基于实测的民用生物质燃烧源LG排放因子并结合经验公式推算,清洁取暖改造后民用生物质燃烧对有机碳气溶胶贡献下降6.4%.
  • 冯谦, 沈秀娥, 卢洋, 王蓬睿, 周艳青, 杨妍妍
    中国环境科学. 2026, 46(1): 91-100.
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    通过在重型车底盘测功机上模拟夏季柴油车在不同载荷状态下冷、热机启动过程,重点分析了柴油车在冷、热启动条件下的NOx与NH3排放特性及影响因素.结果表明,冷启动时排气温度与冷却液温度上升较慢,NOx传感器延迟工作,82%以上的NOx排放发生在传感器启用前;热启动因系统温度较高,SCR与传感器快速投入运行,NOx排放明显降低.NH3排放受启动状态与模拟载荷影响显著,冷启动初期因SCR温度低排放因子高于平均水平;热启动时尿素快速水解且未与NOx充分反应,导致NH3排放增加.微观运行模态分析表明,NOx排放差异主要由发动机与SCR温度决定,NH3排放差异则与SCR温度及尿素喷射量相关.需要重视夏季柴油车冷机启动过程的污染物排放,协同优化启动过程的温度控制和SCR尿素喷射策略,进一步降低夏季柴油车排放对大气污染的影响.
  • 马子昂, 张峥, 徐鑫, 伯鑫
    中国环境科学. 2026, 46(1): 101-108.
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    基于国际民航组织(ICAO)标准排放模型,结合中国民用航空局统计数据,构建了最新的2023~2024年中国大陆民用航空机场起降循环(LTO)阶段的大气污染物及碳融合排放清单,并利用CHAP数据集验证排放清单准确性.结果表明:2023年中国民航机场LTO循环NOx、CO、HC、SO2、PM和CO2排放量分别为12.77×104, 10.10×104, 0.84×104, 0.37×104, 0.10×104, 1767.39×104t, 2024年中国民航机场LTO循环NOx、CO、HC、SO2、PM和CO2排放量分别为13.53×104, 10.70×104, 0.89×104, 0.39×104, 0.10×104, 1871.89×104t, 2024年LTO阶段总排放量较2023年增长了5.91%.2023、2024年排放时空特征显示,东部经济发达地区(如北京、上海、广州)因航班密集,CO2排放量占全国26%以上,而西部地区受限于支线机场数量,排放量较低.经验模型表明NOx排放与CHAP浓度数据相关性较强(r=0.50),验证了清单可靠性.
  • 谭探探, 强凯龙, 刘思睿, 黄雨秋, 李彦鹏
    中国环境科学. 2026, 46(1): 109-119.
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    以西安市典型城市隧道(金花隧道)为研究对象,通过气溶胶粒径谱观测、PM2.5化学组分分析,结合紫外-可见分光光度计与傅里叶变换离子回旋共振质谱,探究机动车排放BrC的光吸收特性、分子组成特征及其对能见度的影响.研究发现,金花隧道内气溶胶以超细颗粒(0.3~0.6μm)为主,中间段尤为突出(数浓度达2.38×105#/cm3),并且与车流量变化一致.PM2.5中OC(31.11μg/m3)和EC(7.97μg/m3)浓度显著高于开放环境,且SO42-与Ca2+占比突出,表明机动车一次排放与二次气溶胶生成的协同作用.光学层面,BrC在紫外波段(200nm)吸光系数高达329.2Mm-1(休息日).而在可见光波段(550nm)吸光贡献占总消光0.32%,但由于未考虑可见光全波段及粒径差异的影响,其贡献可能被低估.分子层面,共鉴定出12548个分子式,以CHO(57.7%)、CHOS(19.6%)、CHON(17.3%)类化合物为主,其中CHON呈现强吸光性(34.5% DBE/C>0.5),而CHONS因极低挥发性(ELVOC占比91.3%)更易在颗粒相累积.研究揭示隧道内BrC分子共轭性、杂原子协同作用与吸光能力的关联性,量化其能见度效应,为交通源BrC的精细化管控与隧道空气质量的改善和通风照明条件的优化提供数据基础.
  • 水污染与控制
  • 孙彭亮, 赵铮铮, 郑雄, 赵红颖, 郑广宏, 陈银广
    中国环境科学. 2026, 46(1): 120-137.
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    氨(NH3)是支撑现代社会可持续发展的关键化工原料,但传统的哈伯-博施工艺等合成法仍面临高能耗与高碳排放的严峻挑战.近年来,基于可再生能源驱动的电催化硝酸盐还原反应(NO3RR)因其在温和条件下可同步实现废水净化与高附加值产品合成,逐渐成为学科交叉的新兴研究热点.本综述系统总结了单原子位点催化剂在电化学NO3RR领域的最新研究进展.首先阐述硝酸盐还原合成氨的作用机制,并探讨与机理研究相关的原位表征技术;其次系统评述单原子位点催化剂用于硝酸盐还原的研究进展,深入解析构效关系以指导高效催化剂设计;最后总结现有研究成果并展望该领域的未来发展方向.本综述旨在为环境友好型氨合成及硝酸盐资源化利用提供新思路,推动“双碳”目标要求下绿色催化技术的创新应用.
  • 孔书麟, 张彤, 林剑波, 黄民生, 何岩, 王丽红
    中国环境科学. 2026, 46(1): 138-151.
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    针对含氮废水处理难题,光催化-微生物耦合脱氮技术因其高效、经济、绿色的优势成为新兴的研究热点.在对比分析了不同光催化脱氮技术的优缺点后,对目前光催化-微生物耦合脱氮工艺的国内外研究现状进行了详细介绍.重点综述了耦合体系的三大形式,包括光催化-微生物间接顺序耦合、直接耦合以及生物电化学-光催化耦合系统.深入探讨了耦合体系的内在交互作用机制,如微生物对光催化剂的生理生态响应,光催化过程对微生物群落的优化,光催化剂在生物膜中的迁移转化机制以及光催化剂与微生物之间的电子传递过程.最后指出该技术在可见光材料开发、纳米材料安全性、系统长期稳定性以及工程化放大等方面存在的瓶颈问题.并针对深化机理研究、开发新型耦合工艺、优化材料以及推进工程化应用等方面提出了建议,以期为含氮废水的高效绿色处理提供参考.
  • 方鑫, 万俊力, 聂小保, 涂栾林, 孙士权, 赵宇新
    中国环境科学. 2026, 46(1): 152-160.
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    蓝藻暴发会危及饮水安全,混凝是自来水厂的关键除藻技术,铁盐为最常用的混凝剂之一.为进一步探明铁盐除藻机制,以铜绿微囊藻及藻源有机物为处理对象,考察水解产物晶型转变对除藻效果和混凝过程的影响.结果表明,水解产物发生晶态、晶相及晶型转变主要受混凝剂投加量和pH值影响,随着投加量和pH值上升,主要水解产物FeO(OH)被无定形Fe(OH)3(PDF#22-0346)替代,随后转化为Fe3O4,最终向准晶态Fe(OH)3(PDF#38-0032)转变.水解产物的晶态和晶型变化会影响藻絮体表面特性,投加量为0.7mmolFe/L时的藻絮体SBETVt值最大,有利于吸附藻源有机物而处理效果最优.在0.1~0.5mmolFe/L投加范围内,主要水解产物的晶型转变对除藻效果、藻絮体粒径及其增长速率的影响更为显著.
  • 程亚, 吴永鹏, 王军锋, 马彩云, 文刚, 王峰林, 黄廷林
    中国环境科学. 2026, 46(1): 161-167.
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    针对铜绿微囊藻、灰假鱼腥藻和颤藻3种典型致嗅藻,探究管网环境因子(水流剪切力、温度、黑暗/光照、管材)及连续流条件对其产嗅特性的影响.结果表明,水流剪切力显著促进灰假鱼腥藻(链状)和颤藻(丝状)的2-MIB释放,高剪切力下两者破损率超90%,而铜绿微囊藻(球状)因结构耐受破损率低于30%.温度对铜绿微囊藻产β-cyclo影响显著,30℃时浓度达40ng/L,低温虽致细胞破裂但抑制代谢,嗅味浓度反较低.黑暗环境和管材对3者产嗅影响有限,仅轻微增加破损率(<5%)和嗅味浓度(<8ng/L).连续流实验显示,灰假鱼腥藻和颤藻在高流速下2-MIB释放更快(0.5h达峰值)、浓度更高(最高85ng/L),且嗅味物质达峰时间较序批式实验显著缩短.研究明确水流剪切力和温度为产嗅主控因子,可为管网嗅味控制提供科学依据.
  • 范明洲, 张卉, 王龙, 张珊, 贾培馨, 冯永嘉, 万涛, 纪怡梦, 朱净昱
    中国环境科学. 2026, 46(1): 168-177.
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    给水管网中的铁释放问题对水质安全构成严重威胁.通过建立静态模拟实验系统,研究了富里酸(FA)、硫酸根离子(SO42-)和碱度(Alk)耦合作用对管网铁释放行为的影响,揭示了不同水质条件下管垢的微观形貌演变、物相转化和元素赋存形态变化.基于主成分分析(PCA),构建了铁释放预测模型,定量表征了各影响因素的相对重要性及其交互作用强度.结果表明,FA=4mg/L、SO42- =240mg/L、Alk=100mg/L CaCO3的条件下,钢管和铸铁管中铁释放量达到最大值,分别为4.82和3.60mg/L.SO₄2-和FA与铁释放量呈正相关关系,而碱度与铁释放量呈负相关关系,且影响程度为: 碱度> SO42->FA.
  • 郭丽莎, 宋炳皞, 朱雷, 陈婧, 吴莎, 陈宏, 张静
    中国环境科学. 2026, 46(1): 178-187.
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    :通过水热法制得氧化石墨烯复合材料(GO-CS),构建单级自养脱氮反应器,结合批次试验来验证其浓度响应特征,并利用分子生物学手段揭示微生物群落演替规律,系统探究投加GO-CS对单级自养脱氮性能的影响机制.研究表明:20mg/LGO-CS通过促进电子传递来促进厌氧氨氧化;50mg/L时因电子竞争抑制AnAOB活性;而100mg/L长期暴露下,AnAOB通过增加EPS分泌和群落结构适应性调整实现适应性恢复.
  • 刘洁, 杨开鹏, 葛钦, 李晓宇, 杨家乐, 郗栋, 姜德迅, 李茉
    中国环境科学. 2026, 46(1): 188-198.
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    为提升流域水污染管控水平,弥补现有入河污染物优化减排技术的不足,以受纳水体为研究对象,耦合双向长短记忆网络(Bi-LSTM)与贝叶斯优化(BO)算法,构建了基于数据驱动理论的河流水污染优化消减模型.将该模型应用于松花江流域摆渡镇/三道-宏克利段,结果表明:Bi-LSTM算法可有效训练水质参数空间网络拓扑结构,提升水质参数空间响应关系学习精度.当下游目标断面执行Ⅲ类水体标准时,摆渡镇和三道TN的削减率分别为[14.12%, 38.84%]和[15.01%, 38.98%],TP几乎不需要削减.当执行Ⅱ类水体标准时,摆渡镇TN、TP的削减率分别为[19.08%, 39.72%]和[0.00%, 41.93%],三道TN、TP的削减率分别为[18.43%, 40.09%]和[0.00%, 36.24%].该消减模型可以提出不同消减情景下的污染物最优削减策略,为河流水污染精准消减和智能管控提供决策支持.
  • 任昱杰, 张志强, 黎林均, 张子庚, 徐晴, 卢金锁
    中国环境科学. 2026, 46(1): 199-207.
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    污水中颗粒有机物(POM)检测的准确性是系统评价水质污染特征的基础,构建了多维协同预处理体系,通过碱解(化学能)、热处理(热能)与超声空化(机械能)的能量场耦合作用实现POM基质的高效破解与增溶,提高样品均质性以优化光谱法检测结果.基于单因素实验结果,采用Box-Behnken响应面法(RSM)对复合预处理中关键控制参数(pH值、温度、超声能量)进行多参数协同优化.结果表明:各处理对POM破解效率的影响具有显著差异性.超声处理对TCOD检测准确度(ACOD由60.8%±14.9%升至93.3%±3.7%)及总碳水化合物(TCHO)检测准确度(ACHO由59.1%±9.6%升至97.9%±2.8%)贡献度更高,而碱处理对总蛋白(TPN)检测准确度(APN由32.7%±9.7%升至82.7%±3.9%)优化效果更佳;通过RSM模型优化获得最佳工艺条件为pH=13.3、T= 66.5℃、t=5min,该条件下TCOD、TPN、TCHO的检测准确度提升至96.1%、98.7%及97.5%;协同预处理方法适用于管网首端污水、污水厂进水、生化池出水等多场景下的污水颗粒有机物检测,可有效缩短检测时间,具有较好普适性.
  • 徐小燕, 霍冉冉, 李惠平, 周佰勤, 杜振齐, 庞维海, 周婷, 董晓晨, 李亚仙
    中国环境科学. 2026, 46(1): 208-218.
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    以苏州某区域供水系统主干管(采样节点间距2km)为研究对象,对干管的水温,余氯,浊度,pH值,UV254和溶解性有机碳(DOC)和THMs等多项水质参数沿程变化开展了为期一年的系统性调查研究.空间尺度分析结果表明,供水管网末端8~10km处的THMs浓度处于相对较高水平;时间尺度分析结果表明,供水管网末端THMs的浓度在6月达到最高峰,浓度为39.06μg/L.选择4种典型机器学习算法构建管网THMs预测模型,可解释的梯度提升树(GBDT)算法能够有效避免模型过拟合,对4种THMs预测精度的R2分别达到0.839,0.906,0.836和0.935.进一步应用Shapley附加解释(SHAP)对GBDT模型对全局解析发现,水温,UV254,DOC和供水距离与THMs生成呈正相关关系,余氯与THMs呈显著负相关关系;SHAP的局部解析表明,供水管网中余氯浓度低于0.45,0.55和0.55mg/L时可显著降低余氯对TCM,BDCM和DBCM的影响权重.基于本研究构建的数据驱动模型,可通过环境因子高效预测THMs的生成浓度,并实时控制余氯投加量防止夏季或管网末端的THMs过量生成.
  • 固体废物
  • 李影影, 赵娜娜, 李金惠, 董庆银
    中国环境科学. 2026, 46(1): 219-226.
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    梳理了废旧纺织品污染现状,基于联合国贸易数据库,分析了全球废旧纺织品贸易情况,通过跟踪国际社会及典型国家废旧纺织品管理动态,并结合我国废旧纺织品政策和循环利用现状,分析其面临的问题.我国在废旧纺织品管理方面未有效区分“废”和“旧”、缺少产生量的权威数据、行业发展障碍重重、二手服装出口存争议.针对以上问题,建议我国废旧纺织品管理从源头区分“废”和“旧”,并完善数据统计系统分别统计其有关数据、培育链长企业,打通行业渠道、跟踪国际动态并适时限制出口.
  • 陆雨峰, 陈长杰, 李鹤, 胡杰, 詹良通, 兰吉武
    中国环境科学. 2026, 46(1): 227-237.
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    针对填埋场存量垃圾开挖处理过程中填埋气逸散、恶臭气体控制难度大的问题,在海南省某垃圾填埋场开展强曝气预处理现场试验.建立30m×30m的试验场地,打设注气井13口、抽气井12口和监测井16口,采用注气流量340m3/h、抽气流量360m3/h进行强曝气预处理实验,探究好氧强曝气对甲烷和恶臭气体的控制效果.结果表明:在第一次强曝气2h内试验区域氧气含量升至17%以上,原有填埋气被快速置换,甲烷平均含量下降至1.9%,硫化氢含量平均值由21.3mg/m3下降至5.7mg/m3,氨气含量平均值则由13.3mg/m3上升至286.7mg/m3,分析为强曝气扰动导致孔隙渗滤液中氨气析出所致.延长强曝气时间有利于抑制停止曝气后甲烷、硫化氢含量的反弹,第一次9d强曝气试验结束前:埋深4.5m和8.5m深度处甲烷含量分别降至0.33%和0.61%,硫化氢抑制率分别为81.0%和83.9%,停止曝气8h后甲烷含量回升至4%和6%以上,硫化氢抑制率下降至65.6%和74.1%;第二次30d强曝气试验停止48h后,甲烷浓度仍维持在3%之下,硫化氢抑制率维持在81%和91%.估算两次试验累积排出氨气约5779.6mol,占试验区域孔隙渗滤液中氨氮总含量的45%.对填埋堆体采取适当的短时间强曝气预处理,能够在开挖过程中对恶臭气体产生抑制效果.
  • 蓝梅, 杨培森, 张慧龙, 孔嘉璐
    中国环境科学. 2026, 46(1): 238-247.
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    以NaClO作氧化剂,采用联合调理体系对污泥进行调理,考察调理前后污泥脱水性能的变化,验证紫外光对高级氧化体系的促进作用,同时对单独投加NaClO调理污泥时,出现脱水性能恶化的原因进行探讨.以毛细吸水时间(CST),污泥比阻(SRF)作为污泥脱水性能评价指标,考察药剂投加量比NaClO/FeSO4,Fe2+投加量和pH值对污泥脱水性能的影响.结果表明紫外光可在Fe2+对次氯酸盐的活化基础上进一步活化出更高浓度的强氧化性自由基对EPS破解,添加UV照射后污泥CST降低率由61.5%提升至65.4%,污泥SRF降低率由71.4%提升至79.8%.实验过程中污泥TB-EPS向LB-EPS中转化,转化过程结束后,蛋白质物质的分解与氧化是污泥脱水性能提升的关键.分析发现单独投加NaClO时脱水恶化的原因是体系中氧化能力不足和投加NaClO调理污泥后产生的大量气泡.
  • 刘赛赛, 兰吉武, 戴世金, 张焕伟, 刘晨旭, 李聪明, 王凤侠, 黄钊
    中国环境科学. 2026, 46(1): 248-257.
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    为探究填埋场堆体渗滤液液位、源头渗漏和地下水污染羽的动态变化规律,在南方某填埋场开展一个水文年的跟踪观测研究.结果表明,渗滤液液位与降雨量显著正相关,4个监测点SW1-1、SW1-2 、ZS1-2 和ZS1-3液位分别为4.4~5.8m、6.7~11.0m、4.3~6.3m、4.0~6.8m,年波动1.4~4.3m.估算渗滤液源头渗漏速率9.49~10.90m3/d.近坝区域受渗漏影响大,坝肩的QC1-19监测井NH4+-N随渗滤液液位的升高而增加,但在其下游快速衰减.污染羽范围随季节变化,雨季以源头渗漏主导,污染羽边界距垃圾坝超出120m,而旱季则由生化降解等自然衰减机制主导,边界处于渗漏源头附近.Mn浓度普遍较高且随ORP升高而降低,而Fe浓度变化规律不明显.NH4+-N浓度随pH值降低而升高,而CODCr与pH值的关系及CODCr、NH4+-N、NO3-与ORP之间的动态关系则较为复杂.
  • 朱文会, 程亮, 王恭伟, 赵珂, 陶亚, 卢然
    中国环境科学. 2026, 46(1): 258-268.
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    针对地块尺度地下水风险管控项目长期监测指标缺乏优化调整方法的短板,以某大型危险废物填埋污染地块为研究对象,通过收集施工期、效果评估期和长期监测期已有地下水监测数据,构建地下水监测井超标决策的特征数据集,并采用卡方自动交叉检验、穷举卡方自动交叉检验、分类与回归树三种决策树模型,识别影响地下水监测井超标的关键监测指标.结果表明,决策树应用于地下水监测井超标情况预测是可行的.分类与回归树模型在准确率、精度、召回率、精度和召回率的调和平均方面的性能均显著优于卡方自动交叉检验和穷举卡方自动交叉检验模型,分类与回归树模型的总体优化算法可能更适合地下水监测井超标情况预测.1,2,4-三氯苯和镍对分类与回归树模型地下水监测井超标情况预测的能力有非常重要影响,氟化物、石油烃、三氯甲烷、二氯甲烷、镉、顺-1,2-二氯乙烯也对该模型的预测能力有重要影响,建议在后续的地下水长期监测工作中着重关注这8项监测指标的污染变化.
  • 土壤污染与控制
  • 张欢欢, 张心明, 彭俊伟, 董元华, 李建刚
    中国环境科学. 2026, 46(1): 269-278.
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    选取6种无机商用钝化剂宁粮(NL)、天象(TX)、隆昌(LC)、沃农(WN)、格丰(GF)、百金惠(BJH)),结合 16S rRNA基因高通量测序技术进行根际微生物组学分析,探究了施用土壤钝化剂对镉、汞复合污染土壤中,小麦各部位镉汞积累转运特征及根际细菌群落结构的影响.田间试验结果表明,钝化剂处理使小麦籽粒镉生物富集系数(BCFCd)降低20.93%~64.87%,汞生物富集系数(BCFHg)下降13.44%~34.66%,土壤有效镉占比减少25.06%~39.58%.其中LC与WN处理对土壤镉固定及小麦镉转运抑制效果最优,且WN处理同步显著降低小麦汞转运.微生物分析显示,钝化剂通过富集耐镉菌群(如变形菌门、芽单胞菌门),改变根际细菌群落结构,进一步促进土壤重金属生物有效性下降.PICRUSt2功能预测表明,根际细菌群落通过富集氨基酸代谢与碳水化合物代谢,协同缓解重金属毒性.综上所述,钝化剂可直接降低土壤中重金属生物有效性,并间接富集根际耐受重金属菌群,协同阻控小麦中镉、汞的富集.
  • 李艺, 高莉, 覃潇潇, 傅伊昀, 石东弋, 兰威, 唐颖璇, 于方明
    中国环境科学. 2026, 46(1): 279-288.
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    以鬼针草为研究对象,通过盆栽实验,分析了铁-钙层状双氢氧化物玉米秸秆生物炭(Fe-Ca LDH-CSB)添加对鬼针草根际土壤养分循环的影响.结果表明,Fe-Ca LDH-CSB添加显著提高了土壤C/N和土壤有机质含量(P<0.05),与对照相比,分别增加31.1%~45.6%和3.6%~10.3%.同时,Fe-Ca LDH-CSB添加促进了碳、氮和磷循环相关功能基因的表达.在生物炭添加为2.0%(质量比)的处理下,与对照相比,碳固定相关基因(如fbaAkorAsucCaccD等)的丰度提高了1.1~1.4倍;氮循环相关基因(如GDH2、nosZnifHhao等)提高了1.7~23.5倍;磷循环相关基因(如ppk1、ppaTC.PITpstB等)提高了1.1~1.2倍.Mantel分析结果表明,土壤有效磷含量与碳、氮和磷循环功能基因均呈显著正相关关系(P<0.01);蔗糖酶活性与碳和氮循环功能基因呈正相关关系(P<0.01),与磷循环功能基因呈负相关关系(P<0.05).偏最小二乘路径模型结果进一步表明,Fe-Ca LDH-CSB的施用改变了土壤理化性质和功能微生物的丰度,从而调控了土壤中功能基因的表达水平.变形菌门、放线菌门和绿弯菌门细菌是鬼针草根际土壤中碳、氮和磷循环关键功能基因的主要宿主.Fe-Ca LDH-CSB添加通过影响鬼针草根际土壤相关理化性质,改变土壤微生物群落组成,驱动碳、氮、磷循环相关功能基因的表达,从而影响根际土壤的养分循环过程.
  • 邹心颖, 闫庆武, 吴子豪, 祝元丽, 陈奕云
    中国环境科学. 2026, 46(1): 289-300.
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    基于长春市城郊200个土壤砷样本,结合极限梯度提升树与GeoShapley算法,探究砷与环境因子间的异质性、非线性关系,并识别影响土壤砷含量的局部主控因子及来源.结果表明:①极限提升树模型优于地理加权回归和多尺度地理加权回归模型,其拟合和预测R2分别为0.958和0.729;②GeoShapley的结果显示,锰含量的平均贡献率居首位,是影响土壤砷最显著的特征变量,而空间位置的特征重要性排名第二,证实了考虑空间坐标的必要性;③结合影响因子的Geoshapley空间分布图集发现,锰含量、碱解氮和硫含量是99%样本点砷含量的首要影响特征,表明母质和农业生产是砷的主要来源;④非线性关系图显示砷含量与各环境变量之间均存在阈值效应,特别是当锰含量高于2g/kg、碱解氮高于175mg/kg、硫含量低于20mg/kg时,砷含量达到峰值,在污染防控时应予以特别关注.本文证实了Geoshapley算法的优越性和考虑空间位置因素的必要性.
  • 严玲玲, 刘连华, 颜妙珺, 舒畅, 童立宇, 周志智, 李治潮
    中国环境科学. 2026, 46(1): 301-308.
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    为探究长期有机肥替代等养分量化肥对水稻产量和土壤质量的影响,于2018~2023年开展了连续6年的大田定位实验,以不施肥处理为对照(CK),研究低施氮量条件下(早稻季135kg/hm2,晚稻季150kg/hm2),单施化肥(CF)、25%有机肥替代(COF25%)、50%有机肥替代(COF50%)对水稻生物量、产量和土壤理化性质的影响.结果表明,与CK相比,施肥显著促进水稻植株生长及其对氮素吸收,并提高了水稻产量,但CF处理与有机肥替代处理(COF)的水稻产量、氮素利用效率和氮偏生产力没有显著差异(P>0.05).有机肥替代还田显著提升了土壤表层有机碳(SOC)含量,较CK处理增加了8.40%~13.04%的SOC含量,且随着有机肥还田比例的增加SOC提升量越大.施肥处理均显著提高了土壤全磷(24.30%~33.33%)和速效钾(25.60%~35.20%)的含量,且COF50%处理的总氮(TN)比CK处理显著增加了18.18%.土壤质量指数面积法分析结果显示,土壤质量随有机肥替代比例的增加而增加,COF25%和COF50%处理的土壤质量面积指数比CF处理分别高88.81%和222.40%.总体而言,25%~50%的有机肥替代既可保证水稻的正常生长和产量的稳定,又能通过提升SOC含量提升土壤质量.
  • 环境生态
  • 侯晨丽, 李洋, 殷震育, 李卫平, 姚植, 于晟乾, 邢秀明
    中国环境科学. 2026, 46(1): 309-318.
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    岱海每年约1/3的时间处于冰封期,形成冰、水、沉积物共存的多介质格局,为厘清营养盐在冰-水-沉积物界面迁移规律,围绕岱海冰封前(10月)和冰封期(1月、2月)三相介质(冰、水、沉积物)中氮营养盐的时空分布、源汇特征及驱动因子展开系统研究.结果表明:多介质中氮营养盐呈现显著的时空差异,冰体内总氮和氨氮浓度略微升高,2月下层冰总氮浓度较1月更高,且下层冰体浓度高于其它分层.在冰封前到冰封后期水体和沉积物中总氮和硝酸盐氮持续增长,1~2月水体中硝酸盐氮增长率达62.5%.沉积物中总氮和氨氮浓度空间分布总体呈中高东低的特点,且高于冰下水体.冰封期分离系数排序为硝酸盐氮<总氮<氨氮.冰-水界面总氮迁移以硝酸盐氮为主导,1月通量高于2月,沉积物是总氮和氨氮的“源”,而对硝酸盐氮呈“汇”作用,冰-水界面氮营养盐通量对其浓度的影响总体高于沉积物-水界面通量,冻结排盐效应和沉积物内源释放共同作用于水体营养盐动态变化.其中,冰增长率、溶解氧、盐度和水温是驱动冰封前后氮营养盐分布和迁移的关键环境因子.
  • 姜星宇, 胡洋, 邵克强, 汤祥明, 高光
    中国环境科学. 2026, 46(1): 319-328.
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    为探究水体盐分组成、浓度变化对干旱区湖泊关键氮素归趋过程的影响机制,对我国西北干旱区博斯腾湖和相思湖湿地开展了野外调查和盐度受控实验.野外调查结果表明,博斯腾湖及周边相思湖湿地反硝化速率的变化范围为7.2~131.4μmol/(kg·h),盐度是影响反硝化速率的关键环境因子;异化硝酸盐还原为铵(DNRA)速率的变化范围为2.6~19.9μmol/(kg·h),其主要受到水体溶解态有机碳和硝酸盐比值的影响.在受控实验中,盐度增加(0.2‰~6.6‰)对反硝化速率产生明显的抑制效应:随着硫酸钠浓度增加,博斯腾湖和相思湖反硝化速率分别下降25.7%和21.0%;随着氯化钠浓度增加,其速率分别下降36.7%和31.1%.在受控实验中,盐度变化同样对DNRA速率产生显著影响:随着硫酸钠浓度增加,博斯腾湖和相思湖DNRA速率均呈现先增加后降低的变化趋势;随着氯化钠浓度增加,其速率则分别下降26.1%和27.8%.与DNRA相比,盐度增加对反硝化作用具有更强的抑制效应,导致DNRA速率在总的硝酸盐异化还原速率中所占比重呈现不断增加的趋势.总的来说,盐度增加会通过抑制反硝化速率增加湖泊的氮素浓度;通过增强DNRA占比提高湖泊的氮保留潜力,进而加重湖泊的氮污染风险.
  • 裴星羽, 张军以, 邱大鹅
    中国环境科学. 2026, 46(1): 329-341.
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    基于土地利用、夜间灯光、POI数据等,利用耦合协调度、XGBoost-SHAP模型,从格网尺度分析了2012~2022年成渝地区双城经济圈多维城乡梯度下的生态系统服务价值(ESV)响应特征与两者的耦合协调度(CCD)空间分异、驱动因素.结果表明:2012~2022年成渝地区双城经济圈ESV呈上升趋势,增长了129.8亿元.城乡梯度空间分异上,近郊空间占比由0.55%上升到0.89%,增长了61.8%,是增长最快的空间类型,城乡空间近郊化趋势明显.城市空间占比由0.15%上升到0.21%,乡村空间占比由96.67%下降到94.25%,城乡梯度空间分异显著.成渝地区双城经济圈的CCD与ESV在城市化空间变化上存在负相关关系,其中CCD处于初级协调阶段且呈缓慢下降趋势.在乡村向城市过渡方向上,ESV呈下降趋势,CCD呈增长趋势.人口密度、植被归一化指数、PM2.5浓度、土地利用变化是影响成渝地区双城经济圈城乡梯度与生态系统服务价值CCD的重要因素,并存在非线性影响作用.
  • 沙子琦, 贾忠华, 刘文龙, 陈诚, 罗纨
    中国环境科学. 2026, 46(1): 342-353.
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    为了明确农药在沟塘中的传输动态及生态风险,以江苏省扬州市农业小流域为例,基于农沟(FD)排水和农药浓度变化过程监测,建立了农药传输过程模型,分析了在不同‘浓度-流量’条件下,毒死蜱(CPF)自FD到干沟(MD)和池塘(PD)的时空变化特征,并评价了水生动物的生态风险.监测结果显示,FD中农药和排水没有出现排水高流量和农药高浓度同步的现象,输出过程或为低流量高浓度,或为高流量低浓度.传输过程模拟显示,沟塘对农药输出脉冲缓冲效果显著,能大幅降低高峰值浓度.在低流量高浓度事件中,尽管CPF在FD中峰值浓度高达330μg/L,在MD和PD中的峰值仅为0.05μg/L和0.00002μg/L,削减幅度达到99.98%和100%;而在高流量低浓度事件中,FD中CPF峰值浓度仅为2.5μg/L,在MD和PD中的峰值为0.02μg/L和0.0006μg/L,削减幅度达到99.2%和99.98%.这表明了高流量过程对输出过程的支持作用.由于两类事件下MD和PD中CPF浓度均处于较低水平(MD中小于0.1μg/L,PD中小于0.001μg/L),生态风险较低,仅对沟塘中可能存在的16种水生动物中的1种存在中高风险.在假想的高流量和高浓度同步的最不利组合情况下,MD和PD中CPF峰值浓度为2.55μg/L和0.039μg/L,虽然削减幅度达到99.2%和99.99%,但生态风险较高的水生动物数量增加到6种.
  • 李玲, 范廷玉, 周金龙, 杨长德, 宫云晓
    中国环境科学. 2026, 46(1): 354-364.
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    为查明干旱区含氟地下水中微生物群落结构、功能特征及其与水化学环境因子之间的作用关系,以和田河流域绿洲区LF组(ρ(F-)≤1.0mg/L)、MF组(1.0mg/L <ρ(F-)≤2.0mg/L)、HF组(ρ(F-)>2.0mg/L)3组地下水为研究对象,采用16s RNA高通量测序技术探究不同氟(F-)含量水平下地下水细菌群落多样性、结构及功能差异.结果表明:①3组地下水中细菌群落多样性指数受F-含量影响较小,但群落结构差异明显.②变形菌门是3组地下水的优势菌门,相对丰度分别为67.61%(LF组)、52.02%(MF组)、41.34%(HF组);嘉利翁氏菌属、氢噬胞菌属、硝化螺旋菌属、Ferritrophicum等在LF组或MF组的相对丰度远高于HF组;鞘脂菌属是HF组的优势菌属,在LF组和MF组中相对丰度很低.③F-、HCO3-、Ca2+、NO3-和Cl-为影响含氟地下水细菌群落结构的关键化学指标.④根据PICRUSt2功能预测,3组地下水中主要功能基因均为新陈代谢功能,与LF组相比,HF组的细菌在参与辅因子丰度和维生素代谢的途径中活性显著降低.⑤HF组相对丰度较高的嘉利翁氏菌属、氢噬胞菌属、硝化螺旋菌属等化能自养型固碳微生物均与F-和HCO3-含量呈显著负相关性,与Ca2+含量呈显著正相关(P<0.01).绿洲区地下水中微生物群落结构、功能差异及其与环境因子的相关性,体现了干旱区含氟地下水中化能自养型固碳微生物对F-的迁移与转化过程有显著影响,其相对丰度同时也受到F-含量的影响.
  • 周连, 贾夏, 赵永华, 张鹏, 赵明, 司绍诚
    中国环境科学. 2026, 46(1): 365-378.
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    基于GOSIF数据集与参数最优地理探测器模型(OPGD),系统分析了2002~2022年黄土高原及其6个生态分区植被光合动态的时空演变特征及驱动机制.结果表明:(1)在时间尺度上,全域年均SIF呈显著波动上升趋势,丘陵沟壑区B2副区增速最高[0.0024W/(m2·μm·sr·a)],沙地和农灌区增速最低[0.0006W/(m2·μm·sr·a)].(2)在空间尺度上,呈现西部-东南高、西北低的分布格局,高塬沟壑区青海省中部、关中平原等局部区域显著退化,11.36%区域(土石山及河谷平原区南部等)SIF变化与整体趋势相悖.(3)人类活动与气候变化对植被光合演化具有双重效应,前者为主导因子,后者驱动空间分异;降水主导高塬沟壑区A1副区变化,太阳辐射主导高塬沟壑区A2副区、丘陵沟壑区及土石山及河谷平原区演变,因子交互作用协同增强SIF空间分异.
  • 石智宇, 董霁红
    中国环境科学. 2026, 46(1): 379-388.
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    :分析了2000~2023年北方干旱半干旱区植被覆盖(FVC)变化情况,评估FVC变化对生态系统服务的影响,并对影响阈值进行识别.结果表明:北方干旱半干旱区FVC整体呈现西低东高、北低南高的格局,研究区FVC增加区的面积占比为40.01%.生态系统服务整体由南向北逐渐减少,高值区主要集中在甘肃省南部、新疆西北部等地,低值区主要集中在内蒙古中西部、宁夏北部等地,研究区生态系统服务整体呈增加趋势,呈增加趋势的地区面积占比为85.01%.研究区FVC水平与碳固定服务、土壤保持服务和产水服务整体呈正相关,显著正相关面积占比分别为54.56%、7.9%、11.43%,FVC的增加推动生态系统服务综合指数(CIES)由0.09增至0.23.林地和农田地区的FVC影响阈值不明显,草地植被覆盖达到0.87时,FVC增加的促进作用趋于减弱.
  • 新污染物
  • 赵霞, 王红涛, 宇晓虹, 闫晶, 杨明义, 王莉, 余丽
    中国环境科学. 2026, 46(1): 389-398.
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    采用零价铁活化过硫酸盐法(ZVI-PS)对污泥进行脱水,再将其与草泥炭(HC)混合炭化,成功制备出一种复合生物炭催化剂.将其用于光芬顿体系处理左氧氟沙星(LVFO)废水时,在近中性条件下表现出良好的处理效果,有效解决了传统芬顿体系对酸性环境的依赖问题,显著拓宽了pH值适用范围.系统考察了催化剂用量、H2O2投加量、氙灯功率和pH值等因素对左氧氟沙星降解效率的影响,结果表明,在催化剂用量1g/L、H2O2投加量0.6mL/L、氙灯功率300W且pH值为7的条件下,复合生物炭对LVFO的降解率高达92.58%,远高于草泥炭的55.86%. 这主要归因于复合生物炭表面丰富的铁物种,有利于铁循环,从而有效提高了催化活性.通过活性物种淬灭实验揭示该体系主要通过单线态氧(1O2)的非自由基途径降解LVFO,在近中性条件下对LVFO仍具有出色的降解能力.重复使用5次后,催化剂铁溶出率低于0.56%,仍保持较高的催化效率.最后通过三维荧光和中间产物检测提出一种LVFO降解途径.
  • 彭政栋, 沈东升, 徐茵茵, 龙於洋, 孙晓慧, 古佛全
    中国环境科学. 2026, 46(1): 399-408.
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    微塑料(MPs)是全球广泛关注的新污染物,因其体积小、易迁移、难降解等特性,对生态系统和人类健康构成潜在且严重的威胁,MPs污染治理迫在眉睫.人工智能(AI)凭借其强大的数据处理、模式识别和预测能力,在MPs污染治理领域展现出日益重要的作用.本文综述了近年来AI技术在MPs收集与检测、污染源追踪、环境影响预测、治理策略优化等MPs污染治理环节的研究进展.重点对比分析了各环节所用的AI模型及其准确性,并深入探讨了当前面临的挑战以及未来的发展方向,旨在为推动MPs污染治理的科学化和智能化提供参考借鉴.
  • 郭妍, 刘夏雨, 王艳, 王皓繁, 凡玉娟, 刘桓嘉, 程轲
    中国环境科学. 2026, 46(1): 409-415.
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    为量化评估家庭洗涤过程中纤维微塑料的排放情况及其空间分布特征,研究基于全球纺织品消费数据,结合洗涤过程微塑料释放因子,通过构建释放及迁移通量模型,评估了不同国家和地区的洗涤行为与污水处理水平差异对纤维微塑料释放特征的影响.模型结果显示,2022年全球范围内纤维微塑料排放总量约为229.88万t,其中印度、中国和美国为排放量最高的三个国家,排放量分别为62.45万t、47.14万t和33.28万t.经污水处理厂处理后,不同地区的微塑料去除效率差异明显,北美洲污水系统对微塑料的去除率最高,达78%,相比之下,亚洲和非洲地区去除水平低于全球平均水平.最终,未被截留的纤维微塑料通过河流进入海洋,其中恒河(1.65万t)、长江(1.24万t)和印度河(0.51万t)为排入海洋纤维微塑料量最多的三条河流.
  • 刘佳晓, 王萌, 孙晓艺, 俞磊, 王静, 周如烟, 秦璐瑶, 陈世宝
    中国环境科学. 2026, 46(1): 416-428.
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    采用小白菜生长、赤子爱胜蚓生长和土壤微生物基质诱导呼吸(SIR)为毒性测试终点,对我国6种不同性质设施菜地土壤中Cd与四环素和吡虫啉单一及复合污染的毒性阈值(ECx)进行测定,并构建了污染物毒性与土壤主要影响因子间的量化关系及预测模型.结果表明:不同性质设施菜地土壤中污染物对不同测试终点的毒性剂量-效应关系呈现出明显的S型曲线,以小白菜为例,Cd的毒性阈值EC10为0.6~8.5,EC50为4.3~14.7mg/kg;Cd与四环素复合污染的毒性阈值EC10为0.1~2.2mg/kg,EC50为1.2~6.9mg/kg;Cd与吡虫啉复合污染的毒性阈值EC10为0.1~3.7mg/kg,EC50为1.4~10.0mg/kg;污染物毒性阈值在不同测试终点间呈较大差异,如Cd和四环素毒性阈值由大到小顺序依次为小白菜>蚯蚓>微生物,复合污染条件下的毒性阈值小于单一污染;小白菜生长对土壤污染物表现出低剂量刺激效应,最大刺激效应为103%~110%;pH值是影响和预测土壤中污染物毒性阈值的主控因子,基于土壤pH值、CEC、OC含量的归趋化预测模型可有效预测设施菜地土壤中Cd与新污染物复合污染的生态风险毒性阈值.
  • 唐宇琛, 熊村, 罗长健, 邱宇平
    中国环境科学. 2026, 46(1): 429-439.
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    本研究通过调控相同铁炭质量比,采用共沉淀法制备了四种铁(氢)氧化物负载型生物炭,对比了其对水体中老化微塑料的截留效率.研究发现,铁(氢)氧化物(水铁矿、针铁矿、赤铁矿和磁铁矿)负载强化了静电吸引作用,提升了生物炭截留微塑料的能力.其中,磁铁矿负载生物炭的吸附去除最优(>90%),最大吸附量为25.02mg/g,较原始生物炭提升5.53倍,这可能与其铁氧化物负载量最高(4.15wt%)有关.吸附过程遵循Langmuir单层吸附模型与准一级动力学规律.在不同离子强度、阳离子价态和pH值影响下,磁铁矿负载生物炭的截留率均大于95%,且在多床体积截留与实际水体测试中依然保持了90%以上的截留率.磁铁矿负载生物炭经碱洗再生循环后,截留能力依然维持稳定,表明其具有良好的重复利用性.
  • 张昊天, 李沛钊, 舒小华, 汝旋, 李宗宸, 张倩
    中国环境科学. 2026, 46(1): 440-449.
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    微塑料(MPs)在水体中的沉降行为受颗粒自身性质、光老化程度以及溶液化学条件的协同调控.现有研究忽视了不同类型老化MPs在喀斯特小水体中的沉降行为.通过模拟实验考察了聚苯乙烯(PS)、聚酰胺6(PA6)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)3种不同光老化程度的MPs在弱动力水体及不同CaCl2浓度环境中的沉降行为.结果表明,3种MPs在纯水中的沉降比均随光老化程度的加深呈下降趋势,而在CaCl2环境中结果与之相反.相较于原始MPs,老化1000h后的MPs在纯水中沉降比降低了38.8%~56.0%,在10mmol/L和100mmol/LCaCl2环境中的沉降比分别提高了23.8%~93.3%和66.1%~357.1%.Ca2+通过压缩MPs双电层降低颗粒间的静电斥力,还与老化后MPs表面含氧官能团桥接,这有利于颗粒间同质聚集从而促进其沉降.皮尔逊相关性分析与DLVO理论计算结果表明,Ca2+桥接是调控老化前后MPs聚集沉降的重要外部因素.尽管光老化程度和盐离子会影响MPs沉降过程,但3种聚合物MPs的Peclet值小于1证明了材料密度是其沉降过程的主导因素.综上,聚合物密度主导MPs的沉降过程,光老化通过改变MPs表面含氧官能团和粒径分布调节颗粒间的相互作用,而Ca2+导致的双电层压缩和桥接效应则进一步影响MPs的聚集沉降行为.
  • 碳排放控制
  • 程继鑫, 陈晓红, 夏春雷, 刘堇
    中国环境科学. 2026, 46(1): 450-462.
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    通过整合并扩展对数平均迪氏指数与生产分解分析方法构建了一个探究区域碳不平等的综合评估体系,并基于2006~2019年中国273个城市的面板数据,从结构特征、技术变动与效率优化的视角分析了中国人均碳排放不平等程度的动态演化趋势和驱动因素.研究发现:(1)中国人均碳排放存在着明显的不平等特征,碳不平等指数先从2006年的15.18下降至2008年的14.51,后波动上升至2019年的22.59.(2)潜在碳排放强度和区域经济结构的变化是中国整体碳不平等指数上升的主要驱动因素,而区域经济水平的发展、生产技术效率的提升以及城市间生产技术差距的缩小则有效降低了碳不平等水平,但碳减排技术暂未起到缓解人均碳排放不平等的作用.(3)从动态层面看,潜在碳排放强度的波动对碳不平等指数变化的影响最大,生产技术水平的改进和生产效率的提升有效抑制了碳不平等指数的上升,缓解了碳不平等特征.(4)分区域分析发现,南部沿海地区碳不平等水平最高,而西北地区人均碳排放不平等程度最低,各区域的人均碳不平等驱动力因素作用方向与强度存在差异.
  • 姜丹, 曾晨, 傅代均
    中国环境科学. 2026, 46(1): 463-473.
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    为了更准确地评价内河船舶碳排放强度,通过采集重庆籍5000GT及以上船舶的营运数据,在静态参数填充和动态轨迹修复的基础上,结合基于载运能力和运输距离的船舶碳强度指标计算方法,提出了适用于内河船舶数据特征的碳强度核算方法,并探究了船龄、船型、船籍港和平均航速等因素与船舶碳强度指标的相关性特征.结果表明:研究样本2021年10月的碳强度指标均处于10-6数量级,并在(2.47~10.53)×10-6t/(t·km)区间分布.随着船龄的增加,船舶碳强度指标呈上升趋势,而碳排放量与承载能力则呈负相关.根据碳强度指标值的中位数与平均数对各船型的整体能效水平进行量化与排序,结果为滚装船>杂货船>集装箱船>干散货船>客船.重庆主城籍营运船舶的能效普遍优于区县籍船舶,亟需通过建立标准化的碳排放监管制度以提升重庆籍船舶的整体能效水平.碳强度指标与平均航速有较强的相关性,且不同船型呈现不同变化特征,并分别在不同航速点达到碳强度最低值.
  • 李龙, 万美琪, 殷宪飞, 袁梦琪
    中国环境科学. 2026, 46(1): 474-483.
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    基于2003~2022年中国建筑业低碳技术专利与碳排放数据,运用社会网络分析方法构建创新主体协同网络与知识融合网络,并基于两者拓扑结构设计耦合协调度模型,进一步采用自回归分布滞后模型(ARDL)与广义脉冲响应函数(GIRF),实证检验双网络耦合协调发展对建筑业碳排放强度的影响机制.研究发现:①主体协同网络与知识融合网络持续优化,双网络耦合协调水平由0.4043增长至0.9591,呈现从失调向高度协调的演化趋势;②样本期内,耦合协调发展指数滞后1期对碳排放强度具有显著负向影响,体现其对碳减排的滞后促进作用;③耦合协调发展指数为碳排放强度的单向Granger原因,其负向冲击在滞后第2期达到峰值-1.865,随后趋于平稳,阶段性调节效应显著.依托结构测度与动态分析相结合的框架,研究结果为系统性低碳创新政策提供了量化工具与实证支撑.
  • 严家辉, 何松, 王珺瑶, 陈颖, 曾雪兰, 田志鹏, 雷励斌, 刘建平
    中国环境科学. 2026, 46(1): 484-492.
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    建立面向化学吸收法直接空气碳捕集(DAC)技术的火用-生命周期评价框架,从能源、资源和环境多维度对其评估.结果表明,在电网和天然气供能基准情景下,系统生命周期能耗为10.22GJ/t CO2,运行阶段捕集热耗、CO2压缩和空分制氧是主要耗能环节,占比分别为62.72%,13.41%和8.98%.系统生命周期累积火用耗和第二定律效率分别为9.19GJ/t CO2和10.34%,电能累积火用耗和热能累积火用耗分别占比39.98%和58.93%,材料火用占比为1.09%,可忽略不计.在环境效益方面,系统生命周期碳移除效率为47.50%,捕集热耗和电耗分别贡献53.18%和33.43%的碳排放.若采用生物质和风电供能,系统生命周期碳移除效率可提升至88.60%.此外,系统生命周期水耗和土地利用分别为80kg/t CO2和1465(m2×a)/t CO2,规模化部署时需进一步权衡.
  • 环境毒理与健康
  • 章智冰, 方艳艳, 彭锟, 高翔, 刘泽华, 李飞, 刘朝阳
    中国环境科学. 2026, 46(1): 493-502.
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    以HEK293-α-syn细胞和野生型小鼠原代皮质神经元为实验模型,深入探讨了不同浓度(0,0.1,1.0,5.0mg/L)Maneb暴露的环境神经毒性及机制.结果表明,Maneb暴露浓度依赖性地抑制HEK293-α-syn细胞活性,诱导原代神经元损伤.Maneb暴露浓度越高,其毒性作用越显著,其中0.1mg/L实验组中神经元凋亡率接近60%.此外,Maneb暴露诱导HEK293-α-syn细胞和原代神经元内α-syn发生聚集,刺激其在S129位点发生异常磷酸化,不溶性磷酸化α-syn水平上调,进一步形成路易小体(LB)样聚集体,表明Maneb对帕金森(PD)样神经毒性的诱发作用.
  • 胡祉懿, 孙兆彬, 张宇, 张涵, 马锋, 张勇, 唐源
    中国环境科学. 2026, 46(1): 503-514.
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    气象条件对花粉浓度具有显著影响,本研究以我国花粉发病率最高的城市之一——陕西省榆林市为例,使用2019~2021年花粉浓度数据、气象数据,采用统计分析和天气学诊断的方法,分析了2021年8月4~7日榆林市一次花粉浓度爆发性增长过程的气象成因.结果表明:榆林市花粉浓度变化具有典型的季节性特征,呈现春秋两季双峰型.温度升高与低湿度环境共同触发沙蒿花药开裂,而1.5~3.0m/s风速区间有利于花粉扩散效率.研究时段内较大的近地面风速为花粉局地扩散提供了动力条件,但多变的风向阻碍了稳定传输通道的形成,造成花粉累积.就环流形势而言,高空槽脊转换与中低层反气旋活动是花粉累积的关键动力条件,下沉运动通过降低边界层高度及形成逆温层显著抑制大气扩散能力.总云量通过调控地表辐射收支与垂直运动,进一步影响边界层热力结构,低云量时段与边界层压缩的协同是浓度日累积高峰形成的关键气象因素.
  • 环境微生物
  • 张灿, 桂萍, 赵乾秀, 张传福, 谭朝洪, 曹晓梅, 李颖, 张明露, 白淼
    中国环境科学. 2026, 46(1): 515-524.
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    微生物增殖及死亡过程释放病原相关分子模式(PAMPs),机体通过胃肠、呼吸和皮肤等途径长期暴露于PAMPs具有潜在致炎效应风险.空气、水和土壤等环境存在大量微生物,为PAMPs释放提供极为有利的天然条件.本研究归纳了PAMPs中重要物质内毒素、肽聚糖、磷壁酸、脂蛋白和CpG DNA特性;阐述不同环境介质如空气、水和土壤环境中PAMPs赋存特征与健康风险;介绍机体对PAMPs识别机制及其疾病诱发风险,并揭示PAMPs与环境污染物联合暴露后致炎能力呈现的协同增强效应;根据环境领域PAMPs研究现状,重点探讨现存不足之处,提出亟需加快PAMPs标准检测体系、暴露风险阈值和流行病学等方面研究,推动环境领域PAMPs研究进展,为全面理解和评估PAMPs健康风险提供参考依据.
  • 环境影响评价与管理
  • 蒋艺璇, 陈芷萱, 石磊
    中国环境科学. 2026, 46(1): 525-538.
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    水、能、碳是社会经济发展中的关键资源环境要素,探究水-能-碳的耦合协调关系、促进其协调发展对于推动区域绿色高质量发展具有重要意义.以长江经济带95个城市为研究对象,从总量和强度双控视角构建水-能-碳评价指标,运用耦合协调度模型测算2006~2019年长江经济带各城市水-能-碳耦合协调度,并采用空间杜宾模型识别促进耦合协调的关键影响因素.研究发现:长江经济带水-能-碳、水-能、水-碳、能-碳四类耦合协调度数值在0.6724~0.9987区间范围内变化,呈现初级、中级、良好和优质协调四种等级,中位数和均值呈上升趋势,存在明显改善,自2014年起,每年均有超过75%的城市达到优质协调等级.四类耦合协调度均呈现正向空间聚集,除能-碳外其他三类优质协调等级城市由零散分布逐步发展为连片式分布格局.四类耦合协调度均存在显著的正向空间溢出效应,本地耦合协调度的提高会对空间关联城市的耦合协调度产生积极影响.经济发展水平、环境规制、技术创新、NDVI对本地耦合协调度的提升有显著促进作用,而固定资产投资则产生抑制作用.同时经济发展水平和产业结构升级对空间关联城市的耦合协调度分别存在正向和负向的空间溢出效应,环境规制和技术创新对邻近城市的负向空间溢出相比经济联系城市更加显著.
  • 柯水发, 陈津志, 黄丹妮
    中国环境科学. 2026, 46(1): 539-554.
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    国家重点生态功能区政策是我国生态治理制度体系的重要组成部分,国家重点生态功能区政策是否能够推动县域的绿色经济增长还有待进一步的探究.基于2005年至2020年中国县域面板数据,采用双重差分法和机器学习方法分析了政策对县域绿色经济增长的影响.研究发现,国家重点生态功能区政策显著促进了县域绿色经济的增长,幅度为2.77%.机制分析表明,政策使得县域生态系统服务功能价值增加6.59%、转移支付获得增加11.71%、绿色技术创新幅度增加1.63%、中度污染企业数量减少11.72%,经济结构更加现代化.异质性分析表明,政策总体效应在西部地区较强.机器学习结果表明,福利基础较强、财政负担较大和功能区面积较大的地区政策对绿色经济增长的促进效果较弱.以上发现有利于深入理解国家重点生态功能区对地区绿色经济发展内在机理和不足之处,为因地制宜完善重点生态功能区政策进一步推动区域绿色经济增长提供了有益的参考.
  • 刘慧敏, 刘爽, 尚杰
    中国环境科学. 2026, 46(1): 555-567.
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    基于2013~2023年284个城市面板数据,通过国家农业绿色发展先行区创建工作构建准自然实验,利用双重差分法,就国家农业绿色发展先行区政策对农业碳排放的影响进行系统剖析.研究发现:①国家农业绿色发展先行区政策能够显著减少农业碳排放,国家农业绿色发展先行区政策对农业碳排放的影响在10%的统计水平显著为负,系数为-0.008,这一负向影响在经过平行趋势检验、安慰剂检验、PSM-DID分析、排除其他政策影响、处置内生性等诸多稳健性检验后依然成立;②国家农业绿色发展先行区政策通过提升农业生产效率、推动数字普惠金融发展、推动乡村创新创业而减少农业碳排放.国家农业绿色发展先行区政策对农业碳全要素生产率、数字普惠金融发展指数、乡村创新创业指数的影响显著为正,系数为0.019, 0.008, 0.018,这三项指标提升都有利于减少农业碳排放.③国家农业绿色发展先行区政策对农业碳排放的负向影响存在异质性.国家农业绿色发展先行区政策对农业碳排放的负向影响在南方地区、非粮食主产区、高农业财政地区显著,系数分别为-0.008, -0.016, -0.015.为此,建议加大国家农业绿色发展先行区创建范围,进一步发挥国家农业绿色发展先行区政策的农业碳减排效应.
  • 宗文婧, 杨须艳, 张笛, 张岳玲
    中国环境科学. 2026, 46(1): 568-578.
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    以京津冀地区68家全流程水泥企业2020年度排放清单为基础,结合37项减排技术构建三种实施情景,选取CALPUFF模型、IER和GEMM两种暴露风险模型以及三种经济评估手段(生命统计价值法(VSL)、年龄调整生命统计价值法(A_VSL)、修正劳动力资本损失法(AHC)),针对京津冀地区水泥行业PM2.5排放进行了减排潜力、浓度响应及健康影响评价.结果表明,技术减排情景S1和S2的PM2.5一次污染物技术减排量及浓度下降幅度分别达2.17‰~5.50‰与3.20%~12.10%.三种情景下京津冀三地IER可避免早逝人数约占GEMM可避免早逝人数60%,各市S1和S2的可避免早逝人数分别约占S0可避免早逝人数4%~5%和9%~10%.寿命延长年的主要受益群体集中在65+和70+年龄组,石家庄、保定和唐山三市的寿命延长年总量约占全省的57%.S1的可避免经济损失约为S2的50%,仅为水泥行业实现“零排放”为理想情景(S0)的约5%.VSL方法估值最大,A_VSL次之,AHC最低.GEMM结果为例,三情景下三地可避免经济损失北京最大,除VSL、AHC方法的S0河北反超北京(44.89亿元vs 38.73亿元,0.36亿元vs 0.34亿元).
  • 朱熙, 刘思齐, 黄珊, 宋思源, 王倩, 张秋月
    中国环境科学. 2026, 46(1): 579-592.
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    整合2000~2023年全国灰尘(<920mm)污染数据,发现道路灰尘重金属污染普遍高于土壤,且不同评价方法结论存在差异,需构建符合灰尘特性的风险评价体系.全国道路灰尘整体污染程度由西北向东南递增,污染来源复杂,仅靠源治理难长效管控,需引入韧性治理思路.为此,基于韧性理念,结合压力-状态-响应(PSR)模型、层次分析法、熵权法,融入自然-社会系统视角,构建新的城市道路灰尘污染风险评价体系.对全国31个城市进行实证分析,聚为压力、响应、状态响应、状态压力高风险及低风险5类,提出分级分类管控建议,应分别侧重人口密集及交通拥堵区的人群暴露风险研究、灰尘监测及反馈系统建设、集中排放源针对性治理、极端天气灰尘污染预警及敏感区域定点观测.
  • 臭氧污染与控制
  • 黎梓欣, 刘雨林, 吴燕星, 刘润
    中国环境科学. 2026, 46(1): 593-603.
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    因单一高温事件日(OHT日)、单一静稳事件日(OAS日)以及高温-静稳复合事件日(HT-AS日)的演变特征及其对O3污染的影响机制尚不明确,基于2015~2024年京津冀地区暖季(5~9月)每小时O3浓度与气象再分析数据,系统分析了三类气象事件日的年际变化特征,并评估了O3污染对这3类事件日的响应程度.结果表明,在HT-AS复合事件日、OHT事件日、OAS事件日和其他事件日期间,O3日最大8h平均浓度(MDA8O3)依次为(195.3±32.5),(185.1±37.1),(151.9±33.8)和(136.6±34.1)μg/m3.在年际尺度上,HT-AS复合事件日发生频次与O3超标日(MDA8O3³160μg/m3)天数及区域平均O3浓度均呈显著正相关性(r=0.65和0.66,P<0.05),表明该复合事件日是该区域O3污染年际变化的主要驱动因素.与OHT事件日和OAS事件日相比,HT-AS复合事件日具有更显著的不利气象特征,如强太阳辐射、高温、少云和弱风,是导致京津冀O3污染的关键气象背景;在此期间,京津冀O3浓度显著受太阳辐射、温度和云量的影响,其贡献率分别为37.5%、21.0%和20.2%.
  • 陈曦垚, 叶奔, 朱彦橙, 毛奕涵, 王子一, 包轩宇, 应嘉一, 陈浩南, 朱曙鹏
    中国环境科学. 2026, 46(1): 604-611.
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    基于WRF-MEGAN-CMAQ耦合模型,量化2017年长三角热浪期间,气象条件及其驱动的植物源挥发性有机物(BVOCs)变化量对O3的直接及复合影响.结果表明:区域BVOCs年排放207.0万t(异戊二烯54.0%,单萜烯19.0%),呈现南高北低分布,夏季占比64.0%;热浪期间BVOCs总量增加248%,异戊二烯增量起主导作用;热浪驱动的BVOCs增量使区域O3日最大8h平均浓度上升3.6%(+6.1µg/m3),在光化学条件较强的浙北/苏南/皖江城市地区贡献尤其显著;热浪期间的气象条件(“直接效应”)是O3主控因子,贡献可达22.0%(+38.1µg/m3),影响自沿海向内陆递减;上海O3对热浪最敏感(+81.0µg/m3),江苏对BVOCs增量响应最强(+6.8µg/m3).研究表明,热浪通过直接气象效应与间接BVOCs增益双重渠道加剧O3污染.为应对气候变化,需针对热浪敏感区与BVOCs高排放区制定差异化策略.
  • 大气污染与控制
  • 唐梦雪, 黄晓锋, 何冬一, 冯凝, 何凌燕
    中国环境科学. 2026, 46(1): 612-617.
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    为了探究大气二次有机气溶胶(SOA)的粒径分布及形成途径,在成都开展了大气分粒径颗粒物采样.结果发现,大气颗粒物粒径呈双峰分布,以细颗粒为主,峰值位于0.56~1.0μm和3.2~5.6μm.有机物在细模态和粗模态中均占比最高,SO42-、NH4+、K+等主要分布于细模态,NO3-、Ca2+和Mg2+则集中于粗模态,表明粗颗粒物受土壤尘影响显著.来源解析显示, SOA为总有机物的主要贡献组分(67%).相关性分析发现,细模态SOA与SO42-、NH4+显著相关,粗模态SOA则与Ca2+、Mg2+及水溶性Fe呈正相关,表明粗模态SOA的形成与包含了过渡金属元素铁的土壤尘的非均相反应有关.不同粒径中pH值、气溶胶含水量与SOA相关性表现出差异,反映出其在SOA形成中的复杂复合作用.
  • 张傲楠, 董志文, 李芳洲, 焦晓瑜, 江聪
    中国环境科学. 2026, 46(1): 618-626.
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    本文建立了气溶胶5成分模型(黑碳BC、吸收性有机碳BrC、硫酸铵AS、粉尘DU和水分AW),利用AERONET数据对喜马拉雅山及周边地区的气溶胶组分进行了反演计算.结果显示:多年平均来看,各个站点成分柱质量浓度占比相似,其中AS、DU、AW、BrC和AW依次占比53.49%、29.33%、10.63%、5.27%、1.28%.同时,喜马拉雅山南坡地区的气溶胶柱质量浓度(年平均390mg/m2)显著高于北坡(年平均49mg/m2),主要原因是高海拔山脉大量阻挡了南亚污染物气溶胶跨越喜马拉雅的传输(仅通过约13%).总体上,喜马拉雅地区春季(多年平均)气溶胶柱质量浓度最高,而夏,秋,冬季表现出大幅降低,这主要是由于春季季风前大气污染物排放的不断累积效应,以及南亚沙漠释放的粉尘气溶胶大量传输造成的,而在夏天季风期随着大量降水的淋洗而大量降低.年际变化来看,2015~2024期间的气溶胶平均柱质量浓度(南坡平均370.83mg/m2)略低于较早的2006~2015年期间(南坡平均453.26mg/m2),这反映出南亚地区近期污染状况有所改善,然而总体大气污染状况仍然十分严重.由于黑碳和棕碳等吸收性气溶胶可以显著影响冰川积雪的加速消融,南亚地区持续的高污染气溶胶排放,预估未来会继续影响喜马拉雅山冰川变化.
  • 张靖雯, 韦丽艳, 李韵唯, 刘绍臣, 刘润
    中国环境科学. 2026, 46(1): 627-635.
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    羟基自由基(·OH)作为决定大气氧化性的关键因子,主导着一次污染物的去除和二次污染物的生成.本研究基于地面污染物观测数据及再分析气象数据,采用参数化方法估算了2015~2023年京津冀地区的·OH浓度.结果表明:·OH日间浓度(08:00~18:00)呈现单峰型分布,夏季浓度高而冬季低.·OH日间年均浓度呈现显著的上升趋势(0.05×106cm-3a-1).空间分布上,邯郸市和唐山市的增速最大,天津市的增速相对较小.季节年际变化上夏季·OH浓度的增速最为显著(0.07×106cm-3a-1).当前京津冀地区的·OH浓度处于其对二氧化氮(NO2)浓度非线性响应曲线的下降支,在现有的NO2浓度水平下,其持续降低削弱了·OH的主要汇反应,是驱动·OH净浓度上升的关键化学过程.
  • 孙鹏, 顾晓明, 钟声, 郁建桥, 徐政
    中国环境科学. 2026, 46(1): 636-645.
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    针对现有研究多基于单一站点的挥发性有机物(VOCs)监测,难以捕捉到其传输及老化特征的问题,选取长三角东部典型城市站点(苏州城区)及其主导风下风向区域背景站点(太湖西山传输通道),采用在线气相色谱-质谱联用技术(GC-MS),于夏季同步开展了45d的VOCS在线观测,并结合正交矩阵因子分解(PMF)模型,研究VOCs的来源及传输老化过程.结果表明:苏州城区φ(TVOCs)平均值为28.6×10-9,高于传输通道站点的17.5×10-9,城市VOCs烷烃占比更高,经传输后含氧挥发性有机物(OVOCs)和卤代烃占比升高.PMF来源解析表明下风向站点的VOCs主要受城市污染传输影响,其机动车尾气、汽油挥发、溶剂使用和工业因子的成分谱及时间变化特征与城区吻合,但均呈现显著的老化特征(OVOCs占比系统性增加).因受到生物源的额外贡献,该站点异戊二烯较城区升高143.8%.副热带高压控制下的高温、小风及少云条件促进O3生成与累积,而台风外围环流则通过增强扩散和湿沉降显著降低O3污染浓度.区域性的污染过程由城市交通排放(尤其是早晚高峰一次污染物浓度抬升)驱动,本地臭氧(O3)污染加剧,一次排放的VOCs向下风向区域传输的过程中持续老化,主要表现为烷烃向OVOCs的转化,氧化产物的生成导致了传输通道站点的O3污染.O3与细颗粒物(PM2.5)呈现协同污染特征,二者污染峰值时间一致,PM2.5中的SOA(二次有机气溶胶)占比显著升高.以上结果揭示了交通污染排放的VOCs不仅作为前体物直接导致本地O3污染,在下风向传输过程中伴随着老化过程,引起区域性的O3污染,并抬升PM2.5的浓度.
  • 王逸飞, 杨雪晶, 郭雨, 王冉, 姚波, 崔建升
    中国环境科学. 2026, 46(1): 646-656.
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    研究供暖变化对PM2.5中多环芳烃(PAHs)赋存特征和来源的影响对于城市大气污染控制具有重要意义.在供暖期与非供暖期间,分别在石家庄市区布设3个点位采集42个PM2.5样品,使用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS/MS)测定了16种PAHs的浓度,并基于此对PAHs的浓度变化、来源和健康风险进行分析.结果表明,供暖期间与非供暖期间PAHs的平均浓度分别为13.97ng/m3和10.63ng/m3,苯并[a]芘(BaP)为主要污染物.PAHs与温度、湿度O3呈显著负相关,与PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO呈显著正相关,并且得出温度、PM2.5和O3是影响供暖期前后PAHs浓度的主要因素;特征比值法和PMF源解析(PMF)均表明供暖期间PAHs的主要来源为交通排放源和煤-生物质燃烧源,非供暖期为交通排放源和石油类污染(包括油挥发和液体燃料燃烧),交通排放源为PAHs的主要贡献源; TrajStat模型分析发现PAHs主要污染源来自于西北方向,京津冀及河南地区为主要污染地区,供暖期间PAHs扩散条件较差;健康风险评估结果表明石家庄市区PM2.5中PAHs对成人及儿童均无风险,但儿童终身癌症风险值是成人的2倍,需引起注意.
  • 陶杰, 尚鑫豪, 王铭凯, 张馨元, 王申博, 张瑞芹
    中国环境科学. 2026, 46(1): 657-665.
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    对比分析了郑州市2020~2023年春节前后空气质量,利用高时间分辨率的PM2.5化学组分及活性氮气体观测数据,系统评估了2023年春节期间烟花燃放对PM2.5浓度及其化学组分,NH3与HONO的影响.结果表明,2020~2022年郑州市春节前后PM2.5浓度下降了67%,而2023年燃放政策放宽后PM2.5浓度同比上升了123%,烟花集中燃放时段的PM2.5浓度显著上升至以往时段的8.7倍.春节7d假期内烟花燃放贡献了49.6%的PM2.5浓度,其中K+、SO42-和Cl-浓度的增幅最高.同时,烟花燃放时段有毒有害重金属元素Al、V、Cr、Cu、Zn、Ba和Pb的浓度显著增加.另一方面,烟花燃放时段NH3浓度达到(18.4±8.9)μg/m3,较非春节时段高出1.7倍,该变化促进了气溶胶pH值上升.此外,烟花燃放期间HONO浓度升至(1.26±0.83)x10-9,增幅达72.6%;其原因可能是烟花燃放导致大气中NO、NO2、颗粒物及硝酸盐浓度升高,进而促进了NO2的非均相转化,硝酸盐光解及均相反应,有利于HONO的生成.
  • 郑煌, 陈楠, 郑淑睿, 许可, 郑明明
    中国环境科学. 2026, 46(1): 666-675.
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    2024年8月28日~9月3日,利用船载测量仪器对长江湖北段大气污染物浓度进行观测,获得了江面上大气污染浓度以及细颗粒物(PM2.5)化学组分信息.结果表明,走航期间,长江湖北段上CO、NO2、O3和SO2平均浓度分别为(0.75 ± 0.22)mg/m3、(19.87 ± 12.77)µg/m3、(74.23 ± 39.22)µg/m3和(21.98 ± 8.81)µg/m3,均未超过《环境空气质量标准》一级标准.走航期间PM2.5质量浓度为(35.84 ± 12.08)µg/m3,其中有机物占比最高((21.94± 7.36)%),其次为SO42-((20.53 ± 10.31)%)、NO3-((19.88 ± 12.29)%)和NH4+((12.80± 4.70)%).利用受体模型解析得到PM2.5来源于二次无机气溶胶、船舶排放、生物质燃烧和工业排放,其贡献率分别为(47.86 ± 6.17)%、(26.61± 3.32)%、(18.29 ± 6.57)%和(8.38 ± 4.68)%.对比走航观测和陆地超站观测数据发现,江面上的二次生成作用更强.耦合FLEXPART后向模拟和PM2.5排放清单,计算得到研究区域内各格点对走航路线上PM2.5浓度的相对贡献,长江沿岸的贡献率为76.90%,其他区域的贡献为23.10%.FLEXPART前向模拟结果表明,船舶排放对长江沿线的影响高于其他地区.
  • 薄宇, 周洪, 贾紫牧, 唐倩, 徐晨曦, 贺克斌, 陶诚
    中国环境科学. 2026, 46(1): 676-688.
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    气候变化与大气污染是当今全球面临的两大关键环境挑战,构建高精度排放清单是应对这些挑战的科学基础.基于Web of Science数据库,综合运用科学知识图谱和文本挖掘技术,系统解析了全球排放清单研究领域的主题分布、机构格局及合作网络特征.研究发现,该领域发文量在过去数10a间呈现显著增长态势,并表现出约10a周期的跃升特征.研究主题涵盖交通运输排放、颗粒物污染、气候变化减缓等26个主题,涉及行业部门、排放物种、模型方法以及特定过程和影响分析.中国、美国、法国、德国等国的研究机构在领域发展中发挥引领作用,形成了差异化、多元化的研究格局,并构建了具有显著地理集聚效应的国际合作网络.分析揭示,研究主题间存在紧密关联,其中颗粒物污染、空气质量模型、挥发性有机化合物等主题在促进不同排放清单间的知识融合方面已显现出重要作用.未来研究的重点应聚焦于:构建统一的排放清单分类体系、优化排放清单校验方法、推动排放数据公开透明化、以及深化跨国协作与信息共享机制,以期协同推进大气污染物和温室气体排放清单的科学基础与应用效能.
  • 施国忠, 韦小丽, 冯向东, 查芳柯, 余一凡, 皮志超, 吴贤豪, 卢晗锋
    中国环境科学. 2026, 46(1): 689-697.
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    Pt纳米粒子尺寸对Pt基负载型催化剂用于处理催化挥发性有机化合物降解性能具有重要影响.通过液相还原法成功制备出尺寸均一的Pt纳米粒子(6,10,18nm),并采用原位沉积法将其负载到Al2O3载体上.结果表明,制备的系列Pt/Al2O3催化剂的织构性质、形貌、Pt纳米粒子分散性等性质均保持近似.甲苯和乙酸乙酯的催化燃烧性能均随着Pt纳米粒子尺寸的降低而增强.随着Pt纳米粒子尺寸的降低(18nm vs 6nm),Pt与Al2O3的相互作用增强,部分电子由Pt转移至载体上,增加了Pt2+含量(13% vs 36%),同时增加了载体活性吸附氧物种的含量(32% vs 80%),二者的协同作用增强了Pt/Al2O3催化剂的氧化还原性能,进而促进了甲苯(216oC vs 178oC)和乙酸乙酯(312oC vs 258oC)的降解性能.
  • 水污染与控制
  • 崔咏新, 吴一凡, 王紫怡, 刘佳怡, 王晓昌, 李玉友, 陈荣, 邢保山
    中国环境科学. 2026, 46(1): 698-706.
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    为提升高负荷餐厨垃圾(FW)与剩余污泥(WAS)厌氧共消化系统的稳定性及其产甲烷效能,在高有机负荷(OLR为22.8g COD/(L·d))下,平行运行300目金属网动态膜生物反应器(DMBR)和厌氧完全混合式反应器(CSTR),比较了连续与非连续进料模式的长期性能与微生物群落特征.结果表明,在相同OLR下,连续进料DMBR实现了更高的甲烷产量(8.86±0.29) L/(L·d)和甲烷产率(407±13) mL/g COD),较非连续模式提升约12%,较非连续的CSTR提升了22%,并能维持更稳定的pH值及更好的降解能力,展现出更强的抗负荷冲击能力.动态膜对关键功能微生物如互营细菌(Treponema,Lutispora, Syntrophomonas)及氢营养型产甲烷古菌(Methanoculleus)的截留与富集,使其相对丰度显著高于传统CSTR,有效加速了有机底物转化.但连续进料模式也导致膜通量较低(0.0079L/(m²·h))且跨膜压差(TMP)增长较快(0.98kPa/h);相比之下,非连续进料虽在产气效能上稍逊,但能维持较高膜通量(0.025L/(m²·h)).综合权衡系统效能(甲烷产量和稳定性),高负荷FW与WAS共消化系统采用连续进料和间歇出料运行的DMBR系统,能显著提升共消化系统的甲烷转化效率与运行稳定性,为实际高负荷厌氧共消化系统的高效稳定运行提供有效的强化策略.
  • 邓连森, 李亚群, 高杰, 于雪松, 梁梓豪, 姚婧梅, 韩乐
    中国环境科学. 2026, 46(1): 707-714.
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    选取富营养化湖泊的优势底栖物种—苏氏尾鳃蚓(Branchiurasowerbyi)与材质为聚丙烯(PP)的曝气膜组件,构建微宇宙实验,研究底栖动物扰动下,膜曝气生物膜(MABR)对上覆水溶解氧(DO)浓度、沉积物DO渗透深度以及上覆水总有机碳(TOC)和氮磷去除的影响.结果表明,在苏氏尾鳃蚓扰动增加氮磷释放且降低DO的情况下,MABR仍能较好地维持上覆水水质和复氧效果,沉积物DO渗透深度显著增加,上覆水氨氮(NH4+-N)、总氮(TN)及总磷(TP)的去除效果仍能维持较高水平(去除率分别为93.4%、83.27%和90.80%).MABR去除水体氮磷的工艺系统能有效应对自然水体中苏氏尾鳃蚓的扰动.
  • 洪智程, 金阿南, 冯华军, 丁养城, 厉炯慧
    中国环境科学. 2026, 46(1): 715-724.
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    针对传统上流式厌氧污泥床反应器(UASB)处理实际垃圾焚烧厂渗滤液时存在的系统易酸化、污泥易流失及产甲烷效能较差等问题,构建了微生物电解池耦合UASB系统(MEC-UASB)处理垃圾焚烧厂渗滤液.经过145d的运行表明:在1V电压条件下,系统性能得到显著提升. MEC-UASB出水的COD去除率达80.6%,较UASB出水提高21.0%,且当COD负荷剧增时,去除率衰减幅度较UASB对照组降低13.6%,说明其抗负荷冲击能力显著增强;MEC-UASB系统的产甲烷效率是对照组的1.53倍,达到(0.23±0.01) m3CH4/kg COD;同时,通过对系统碳排放核算发现,MEC-UASB系统的净碳减排量达10.54kg CO2/m3,较UASB减排21.9%.综合微生物的酶活性能和群落结构分析,MEC-UASB系统的优势主要归因于电刺激促进了氢营养型产甲烷菌的富集、胞外聚合物(EPS)的分泌以及电子传递效率的提升,从而改善了污泥截留效果并提升了微生物活性. MEC-UASB系统在高负荷条件下不仅具有较强的抗冲击负荷能力,还表现出良好的污染物去除效能、碳减排潜力和经济性,能够实现长期稳定运行.
  • 徐湛禹, 刘俊杰, 张剑波, 朱祺琪, 武威, 潘玲阳, 李定心, 李刚, 王振
    中国环境科学. 2026, 46(1): 725-736.
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    为考察生物阳极氨氧化工艺的稳定性,探究了污水碳氮比(C/N)对生物阳极氨氧化微生物燃料电池(MFC)运行性能及其微生物特性的影响.结果表明,进水C/N会影响电活性生物膜中的微生物群落结构,进而会造成生物阳极氨氧化系统脱氮产电效能的波动.随着阳极室进水C/N由0.0增至3.0,MFC中反硝化菌群丰度增加,使得反硝化作用与生物阳极氨氧化过程耦合,提高了系统的TN去除效率,此时Geobacter与2种功能菌属(即NitrosomonasCandidatus Brocadia)的协同作用亦强化了系统的脱氮产电性能.当进水C/N>3.0后,Geobacter优先利用有机碳源作为阳极底物且在MFC中过量增殖,其代谢途径的改变致使系统中氮转化过程(包括反硝化作用和生物阳极氨氧化反应等)受到抑制,最终导致装置脱氮效能恶化.当进水C/N为3.0时,MFC运行性能较理想,其COD、TN和NH4+-N去除率分别可达(93.09±0.86)%、(94.89±0.38)%和(95.24±0.27)%,输出功率密度峰值为85.16mW/m3,电活性生物膜中的优势菌属包括NitrosomonasCandidatus BrocadiaEmpedobacterGeobacterThaueraPseudomonasZoogloeaDechloromonas.
  • 郝桂珍, 高瑞峰, 纪建立, 王伊琳, 黄建平, 王佳伟
    中国环境科学. 2026, 46(1): 737-748.
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    通过分析北方某城市污水处理厂110d的实际运行数据,结合活性污泥(N)及缺氧(A),好氧(O)生物膜的宏基因检测结果,解析了冬季低温(13~15℃)A工况下AO+MBBR工艺的污染物去除特征及功能菌群与氮代谢关联机制.研究发现,生物膜的微生物群落丰富度更高,属水平上,Candidatus_ Microthrix丝状菌为冬季污水厂好氧区主要优势菌种(占比N=17.63%,O=10.12%),而Nitrospira占比较低(N=2.09%,O=3.58%).基于氮代谢相关酶KO(RPKM)丰度结果,Candidatus_Microthrix未检出携带硝化反应相关基因,反映其与硝化菌存在竞争.此外,硝化与反硝化关键基因均在生物膜中丰度最高(AmoCAB:N=1.42,O=70.94;NarGHI:N=410.57,A=1119.12)生物膜系统中丰度最高.RDA结果进一步表明,MBBR生物膜系统功能基因冗余性更高,对环境波动响应更稳定,抗冲击能力优于AO活性污泥系统.研究结论可为污水厂冬季低温条件下工艺优化调控提供参考.
  • 柏艺博, 孙杏, 胡凯, 陈卫, 许航
    中国环境科学. 2026, 46(1): 749-757.
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    针对微生物电解池(MEC)处理剩余污泥丁酸型发酵液有机质降解率低的问题,探讨了丁酸驯化对丁酸型发酵液降解及微生物群落的影响,分析了电化学特性、产气性能、有机物去除和微生物群落结构响应.结果表明,丁酸钠驯化有效提高了系统的稳定输出电流密度,提升了产气速率.驯化后处理丁酸型发酵液时,该系统表现出更高的电流密度峰值(19A/m3)、更显著的氧化峰(峰值电流78.1mA)和更高的有机物降解率(SCOD去除率58.67%,VFAs去除率41.76%),能量回收率达118.8%.机制分析表明,丁酸钠驯化有效富集了丁酸氧化菌(Syntrophomonas),形成了比乙酸钠驯化系统更高效的代谢路径,从而强化了丁酸型发酵液的降解.
  • 孔玲芬, 张勇, 黄辰, 桂洪杰, 陈凯鑫, 林俐俐, 雷馨怡, 叶宇欣, 阮凯迪
    中国环境科学. 2026, 46(1): 758-768.
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    为揭示不同类型工业废水处理厂微生物群落结构及其功能特征,选取厦门市3座典型工业污水处理厂(食品厂、半导体厂、综合工业园区)为研究对象,基于高通量测序和多种分析方法,比较活性污泥微生物的多样性、群落结构及代谢潜力.结果表明,不同工业废水对微生物群落组成产生显著影响,COD、TN、TP等水质参数对群落结构具有显著影响.三厂共同富集的优势菌门为Proteobacteria,而Firmicutes、Patescibacteria与Deinococcota分别为各厂特征菌群.功能预测结果表明,不同类型工业废水处理系统在代谢通路丰度上存在明显差异,特别是半导体厂微生物群落在有机物代谢相关通路上丰度偏低.研究表明,微生物群落结构与功能受水质条件显著驱动,特征菌群可为工业废水处理系统优化提供参考.
  • 曹东海, 孙小婷, 朱元浩, 马思佳, 张丝艺, 董黎明
    中国环境科学. 2026, 46(1): 769-775.
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    探讨煅烧改性净水厂污泥(DWTR)在去除雨水中典型污染物方面的性能.结果表明,DWTR中的铝含量高达14g/kg,显著高于一般土壤,且XRD图谱分析显示出较高的氧化铝峰,煅烧改性可进一步提高污泥的比表面积和表面特征;DWTR对典型雨水污染物磷酸盐、氨氮和Pb离子的等温吸附特性均较好拟合Langmuir和Freundlich模型,动力学实验结果表明吸附过程更符合准二级动力学模型,说明吸附过程以化学吸附为主,同时伴随物理吸附,煅烧改性污泥的吸附性能普遍优于仅风干筛分污泥,且形态分析表明更多的吸附Pb能以相对稳定的碳酸盐结合态Pb存在;基于净水厂污泥基质的土壤柱对典型雨水污染物(正磷酸盐、Pb离子、氨氮、COD)的去除率分别可达100%、98%、86.94%和85%,对北京地区COD为65~85mg/L的自然降雨和屋顶雨水的去除率可达59%~78%,出水能满足30mg/L的地表水Ⅳ类水环境质量标准,表明风干筛分和煅烧改性后的净水厂污泥均具备用于城市人工湿地基质进行土壤替代和雨水净化的应用潜力.
  • 陈嘉浩, 卢铮浩, 凌丽婷, 郑小梅, 王永好
    中国环境科学. 2026, 46(1): 776-784.
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    制备了立方相MnFe2O4与碳纳米管(CNT)的复合材料MnFe2O4/CNT,评估MnFe2O4/CNT的电催化降解苯酚的效能,探讨其电催化还原氧气生成H2O2并活化为·OH的机理,旨在筛选出一种高效、稳定的可用于电催化降解有机污染物的阴极材料.结果表明,在最佳实验条件为MnFe2O4:CNT=19:2、外加电压为-0.9V、pH=3、催化剂负载量为0.44mg/cm2和氧气通量为0.5L/min时,30min内MnFe2O4/CNT对苯酚的降解率达99.9%,90min内TOC去除率为72.4%,5次循环实验后MnFe2O4/CNT的电催化降解效率仍可达84.5%.CNT的引入不仅提升了MnFe2O4/CNT对电子的传递效率,而且致使MnFe2O4与CNT之间发生了电子转移,从而引起MnFe2O4中非晶格氧的相对含量增加,在上述双重作用下,MnFe2O4/CNT呈现出优于MnFe2O4的电催化还原O2生成H2O2并原位将其活化为·OH的能力;H2O2的活化主要通过Mn2+和Fe2+参与的均相活化和MnFe2O4/CNT的非晶格氧等活性位点激发的非均相活化过程共同完成,活化产生的·OH对苯酚实现了较为彻底的氧化分解.
  • 王坤, 陈伟, 唐玉朝, 崔康平, 伍昌年, 朱先胜, 孙海翔, 黄显怀
    中国环境科学. 2026, 46(1): 785-796.
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    构建了一种基于真空紫外(VUV)/Fe2+/草酸(Ox)的新型无外源氧化剂类芬顿反应体系,并将其应用于偶氮染料酸性红G(ARG)的降解研究.结果表明,该体系可实现H2O2的动态释放,进而与Fe2+形成类芬顿反应,且在较宽pH值范围内均能保持高反应活性.结果表明:在ARG初始质量浓度为60mg/L、Fe2+与Ox浓度分别为0.06和0.7mmol/L的条件下,VUV/Fe2+/Ox体系对ARG的去除率在5min内即可达到96.2%,其降解过程符合准一级动力学模型.随着溶液初始pH值的升高,ARG去除率呈下降趋势,在pH=7时,一级速率常数k值仍可达0.454min⁻¹,为pH=3时的69.6%,表明该体系在中性条件下仍能维持较高反应活性.反应初始5min内,体系中H2O2浓度逐渐上升至最高62.5μmol/L,随后缓慢下降,至9min时仍保持在51.8μmol/L.自由基捕获实验与EPR检测结果共同证实,羟基自由基(·OH)和超氧自由基(O2·-)是该体系中的主要活性氧化物种.此外,水环境中常见的无机阴离子(HCO3⁻、NO3⁻、Cl⁻、SO4²-)均会对ARG降解产生不同程度的抑制作用.通过紫外可见吸收光谱及液相色谱-质谱联用(LC-MS)分析可知,降解过程中生成的活性氧(ROS)通过攻击ARG分子中的偶氮键和苯环结构,实现了染料的脱色与去除.
  • 李荣, 张路成, 张明青, 徐子惠
    中国环境科学. 2026, 46(1): 797-808.
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    建立了一种超声耦合Fenton氧化降解三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)的技术,采用Box-Behnken响应面法优化反应参数,结合密度泛函理论(DFT)计算、液相色谱-质谱(LC-MS)分析及毒性软件(T.E.S.T.)评估,探究TCEP的降解路径与生态毒性变化.结果表明,在初始pH=3、超声功率360W、氧化剂投加量400mg/L的最佳条件下,超声-Fenton技术可有效降解TCEP,降解率达85.8%.体系中的羟基自由基等活性物质优先攻击TCEP分子中拉普拉斯键级(LBO)值较低(化学键较弱)、表面静电势(ESP)负值较高(电子云密度较大)以及反应能垒较低(反应更易发生)的反应位点(如P-O键断裂的反应能垒126.56kJ/mol、脱氯反应的反应能垒150.79kJ/mol);结合LC-MS分析证实TCEP降解的主要途径为P-O键断裂和脱氯反应.毒性评估显示,TCEP本身具有高生物累积性和诱变性,降解初期生成的羟化中间体毒性显著增强,其大鼠口服半数致死剂量(LD50)达到T.E.S.T.定义的“有毒”级别(LD50<50mg/kg),并可能引发发育毒性,而完全矿化后毒性显著降低.采用的模型预测方法为TCEP的降解途径和生态毒性评估提供了理论支撑.
  • 贺坤振, 刘琰, 邢兴, 李箐湲, 王静
    中国环境科学. 2026, 46(1): 809-820.
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    通过静电纺丝技术制备聚丙烯腈(PAN)/聚乙烯亚胺(PEI)复合纳米纤维膜,系统探究其对全氟辛酸(PFOA)的吸附性能及机制.结果表明,当PEI掺杂量为3%时,材料对PFOA的饱和吸附容量达1145.55mg/g,显著优于低PEI含量样品.吸附过程符合Langmuir单层吸附模型,且在酸性条件下(pH=3)吸附率最高,主要依赖PEI质子化胺基与PFOA的静电相互作用.共存腐植酸(HA)和阴阳离子(如Ca²⁺,Mg²⁺,Fe3+,HCO3-,SO42-)对吸附有一定抑制作用,但高PEI含量可增强材料抗干扰能力.采用90%甲醇联合0.3mol/L NaCl作为脱附剂,经5次吸附-脱附循环后,材料仍保持88.32%的吸附效率,展现出优异的可重复使用性.结合材料表征和吸附性能分析,推测表明,吸附机制以静电相互作用为主,辅以疏水相互作用.
  • 郑浩博, 钱自卫, 姜春露, 张改玲
    中国环境科学. 2026, 46(1): 821-832.
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    通过搭建动态试验系统开展长期恒流渗滤柱试验,并结合水质检测与水化学分析发现:水泥基材料注浆显著劣化地下水水质.注浆体渗析出的过量离子(Ca²⁺、OH⁻等)及液相产物,致使水体pH值大幅升高(初始值达13左右)、总溶解固体(TDS)等水质指标严重超标(初始值达3000mg/L左右),显著提升了水体硬度与碱度等,增强了其还原性,并改变了水化学类型;水泥注浆的残留污染会对水体的离子平衡造成剧烈冲击,且不同类型水泥注浆会导致水质发生不同程度的聚类恶化;水泥中硅铝相熟料水化、外加掺料二次水化及调控填料矿物溶解,是造成注浆污染的核心驱动因素.
  • 陈骏骏, 戴振学
    中国环境科学. 2026, 46(1): 833-842.
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    串联式神经网络(TNNA)是一种通过逆向建模实现参数反演的算法框架,其可靠性高度依赖于替代模型在参数真实后验分布区域的预测精度.对于反应性溶质运移问题,构建高精度的全局替代模型通常需要大量样本数据,在一定程度上限制了反演计算效率.为此,本研究提出了一种基于多保真度(MF)替代模型自适应更新策略(AUS)的TNNA反演算法(TNNA-AUS-MF).该方法在传统TNNA算法的基础上,通过反演结果引导的局部采样建立多保真度替代模型,并在迭代过程中逐步更新模型参数反演结果.算法验证基于一个假想的阳离子交换实验开展.通过控制初始替代模型样本数目,设计了6种不同初始替代模型精度的反演计算场景.结果表明,TNNA-AUS-MF算法相比于TNNA算法,能够显著减少正演模拟调用次数并改善反演结果.此外,少样本场景的研究结果验证了利用神经网络构建低保真和高保真模型间非线性关系的可行性,并表明结合自适应更新采样策略能够有效提升反演算法性能.
  • 土壤污染与控制
  • 谢青, 任伯帜, 曾方明
    中国环境科学. 2026, 46(1): 843-857.
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    以锡矿山地区为研究对象,分析表层(0~0.5m)、中层(1.0~1.5m)和深层(2.5~3.0m)土壤中Zn、Pb、Cd、Hg、As、Mn和Sb含量及污染特征,采用网络环境分析(NEA)等多种方法评价其生态风险,并基于绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)受体模型解析风险来源.结果表明,研究区土壤中重金属含量总体表现为表层土壤高于下层土壤,除Pb外的其它元素平均含量均超过湖南省土壤背景值.随着土层深度的增加,重金属含量变化不显著,污染已迁移至深层.不同深度土壤中Sb和Hg具高毒性概率和高生态风险,As具较高毒性概率和中等风险,Cd存在强生态风险但毒性概率低.表层土壤植被对微生物的初始风险是植被对草食动物的2.23倍,是植被对肉食动物的22.33倍,Sb的综合生态风险最高,土壤微生物是最高的风险受体.源解析表明,土壤Zn、Pb、Cd主要来自工矿冶炼和交通运输等大气沉降,其次受废石尾矿淋滤释放影响;As、Mn和Sb主要受废石、尾矿淋滤释放的影响,其次是地质背景等自然源;Hg来源于废石尾矿重金属的淋滤释放和污水灌溉等农业活动.
  • 谭羽, 牟兆斌, 杨帆, 杨开军
    中国环境科学. 2026, 46(1): 858-867.
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    生物源挥发性有机化合物(BVOCs)是陆地生态系统与大气环境物质交换和信息传递的重要组分,在生物地球化学循环、气候变化及生态系统功能中扮演着重要角色.土壤生态系统既是大气BVOCs的重要来源,也是其不可忽视的潜在的汇.系统梳理了土壤BVOCs的研究进展,重点阐述了土壤中BVOCs的主要来源(土壤有机质、凋落物分解、植物根系和微生物代谢)和土壤汇途径(大气干湿沉降、物理吸附溶解和微生物降解).总结了土壤BVOCs通量的季节性变化和不同生态系统间的差异,并探讨了在全球气候变化背景下(增温、干旱、氮沉降),土壤BVOCs源汇平衡的潜在响应机制.最后,梳理了当前研究的不足,并提出了未来重点研究方向,旨在为全面理解BVOCs在土壤生物地球化学循环过程中的作用提供新视角.
  • 李佳美, 康宗利, 马骜雨, 赵恩佑, 王虹玲, 杨玉红, 杜立宇
    中国环境科学. 2026, 46(1): 868-879.
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    从污染土壤中筛选出盐酸土霉素(OTC-HCl)高效降解菌株OTC-L20,经16S rDNA鉴定并命名为Lysinibacillus sp. OTC-L20,为目前已报道的Lysinibacillus属中具有高效降解OTC-HCl能力的菌株之一.基因组测序发现其染色体含四环素类抗生素、氨基糖苷类抗生素等多种耐药基因,可能参与OTC-HCl的生物转化.OTC-L20在特定条件(外加碳源添加量4g/L、pH = 8、接种量3%、初始底物浓度60mg/L)下,第7d对OTC-HCl的降解率达到79.80%.利用UPLC-HRMS测定到14种主要中间降解产物,通过脱酰胺、烯醇酮异构化等7种方式,分为4条降解路径.与空白对照组相比,OTC-L20降解产物对Escherichia coliStaphylococcus aureus的生理毒性显著降低,表明其为高效安全盐酸土霉素降解菌.
  • 环境生态
  • 邬颖琪, 曾思晗, 武振浩, 温艳妮, 熊俊武, 景一鸣, 陈安然, 王学亮, 郭军, 陈伟
    中国环境科学. 2026, 46(1): 880-887.
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    为了探究洞庭湖入湖河流中全氟及多氟烷基化合物(PFASs)的赋存特征及来源,采集洞庭湖主要入湖河流丰水期的水体样品,使用超高效液相色谱-三重四级杆质谱联用仪(UPLC-MS/MS)分析水样中22种典型PFASs的浓度,并对该流域PFASs的水平、潜在来源及短链和新型PFASs的替代趋势进行了研究.结果表明,洞庭湖入湖流域所有样品中均有PFASs的检出,22种PFASs共检出19种;PFASs的总浓度范围为0.954~12.50ng/L,主要污染物为全氟辛酸(PFOA)和全氟己酸(PFHxA).流域地表水中PFASs的空间分布特征整体为北高南低,东高西低,其中沱江和新墙河中PFASs的浓度最高,平均值分别为11.83,11.01ng/L.快餐、纺织品与皮革及含氟聚合物的制造是洞庭湖入湖流域水体中PFASs的主要来源,其贡献率占到了91.1%.短链的PFHxA和全氟丁烷磺酸(PFBS)是该流域传统PFASs主要的替代品.
  • 胡浩杰, 何晨, 潘娜, 王飏荣, 王一达, 宋桂雪, 白雪松, 阮振鑫, 温佳鑫, 王亚琦, 史权
    中国环境科学. 2026, 46(1): 888-897.
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    溶解性有机质(DOM)是水生生态系统和全球碳循环的关键组分,但淡水内源DOM参考样品的缺乏,制约了对其环境行为和生物地球化学循环的深入理解.本研究旨在提供一种克级高纯度淡水内源DOM参考样品.通过放大的改性苯乙烯-二乙烯基苯聚合物树脂填充柱固相萃取法,处理南水北调中线工程8t河水,成功制备了13.12g DOM,命名为NSBD-DOM.综合运用元素分析、傅立叶变换红外光谱、三维荧光光谱、核磁共振波谱和高分辨质谱等手段,系统表征了NSBD-DOM的化学组成,并与国际腐殖酸协会提供的苏万尼河富里酸(SRFA)进行对比.结果表明,NSBD-DOM主体为类富里酸组分,包含碳水化合物端基碳、烯烃/共轭烯烃以及氨基糖等特征.相较于SRFA,NSBD-DOM的分子量、缩合度、氧元素含量较低,其中多酚类和多环芳烃类化合物含量较低;然而,其氢碳比、氮含量、不饱和脂肪族化合物和高度不饱和化合物含量较高.NSBD-DOM具备典型内源特征,可为DOM的环境行为、碳循环等研究提供参考.
  • 陶首仲, 张顾篷, 张陵蕾, 李嘉, 赵阳, 王宏伟, 陈旻
    中国环境科学. 2026, 46(1): 898-909.
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    本文以常见的水库水华优势绿藻—小球藻(Chlorella vulgaris)为研究对象,通过自制CO2浓度恒定装置,模拟400μmol/mol(现状)、800μmol/mol(预测2100年)和2000μmol/mol(极端)3种CO2浓度条件,于恒温光照培养箱中开展了为期35d的室内实验,探究CO2浓度升高对藻类生长、光合活性及固碳能力的动态响应.结果表明:实验短期(24d内)培养下高CO2浓度(800,2000μmol/mol)会显著刺激藻密度增长(最高达972.8×106cell/L),但长期(35d)培养下高CO2浓度会抑制小球藻的增殖,缩短其生命周期;光合活性参数(Fv/Fm、rETR)对CO2浓度变化不敏感,但大气CO2浓度升高会抑制小球藻的生长从而间接导致其光合效率降低;增殖阶段(24d内)藻群整体固碳量随CO2浓度升高而增加(极端条件下达35.919mgC),但个体细胞固碳效率下降;长期(35d)高CO2浓度条件下,固碳量呈现负值,藻群由"碳汇"转变为"碳源",反而会加剧CO2的释放.研究揭示了CO2浓度升高对绿藻短期促进增殖、长期抑制生长的双阶段效应,并阐明其对水库碳循环的潜在影响.
  • 张斯瀚, 申瑞婷, 张晶晶, 孙绍庆, 张孝民, 王秀霞, 李凡, 吕振波
    中国环境科学. 2026, 46(1): 910-922.
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    为研究调水调沙对黄河口邻近海域浮游植物粒级分布的影响,于2019年6月24日、7月6日、7月25日,对黄河口近海海域表、底层环境因子、叶绿素a(Chl a)和浮游植物粒级的空间分布特征进行了3次综合调查.结果显示,调查区域营养盐结构整体呈现高氮、高硅、低磷特征,整个调查期间表、底层均未出现氮限制,但磷限制始终显著,且随着调水调沙推进逐渐加剧.随着调水调沙进行,表层Chl a浓度呈先降后升趋势,调水调沙前,高值区出现在河口,以小型藻为主;调水期,Chl a高值区逐渐扩展至口门两侧,小型藻仍占主导地位,但微型藻占比明显下降;调沙期,Chl a高值区出现在东北离岸区域,小型藻和微微型藻共同占主导地位.与表层不同,底层Chl a浓度整体呈持续下降趋势,调水调沙前和调水期,调查海域Chl a略低于表层,但空间分布趋势和粒级组成变化规律与表层类似;调沙期,Chl a高值区主要出现在东北离岸区域,小型藻占比明显高于表层.冗余分析(RDA)表明不同阶段表、底层主要影响因子存在明显差异,调水调沙前表层受DIN/DIP、DSi/DIP和DIP影响,底层由DIN和盐度主导;调水期表层受DIN主导,底层以DSi/DIN为主;调沙期表层主要受温度、DIN和DSi控制,底层则由温度、DIN和DIN/DIP共同主导.
  • 于皓, 李建春, 黄力, 吴思瑶, 王国洋, 王媛媛, 金德才
    中国环境科学. 2026, 46(1): 923-933.
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    选取了3种(8个)不同污染程度的纳污坑塘,采用高通量测序技术对水体和沉积物中的古菌群落进行分析.结果表明,不同污染程度的纳污坑塘水体和沉积物中的古菌群落的组成、多样性和结构存在显著差异.在纳污坑塘水体中,影响古菌群落的主要环境因子为pH值(19.3%)和NH3-N(11.5%),群落的组装过程以确定性过程为主.轻度污染的指示类群为奥丁古菌纲、Altiarchaeaceae和甲烷八叠球菌属;中度污染的为甲烷微菌目和甲烷螺菌属;重度污染的为热球菌纲、甲烷硬脂菌科和亚硝化杆菌科.在纳污坑塘沉积物中,驱动古菌群落变化的环境因子主要包括pH值(7.9%)、Zn(7.3%)、Pb(7.3%)、Ni(7.1%)、Cu(6.8%)和Cr(6.3%).沿污染梯度,古菌群落的组装逐渐由随机性转为确定性过程,甲烷杆菌科、亚硝化球菌纲、深古菌纲、热原菌纲和Methanomethylophilaceae是轻度污染的指示类群;微古菌目、洛基古菌纲分别是中度和重度污染的主要指示类群.
  • 黄海燕, 路文海, 康林冲, 刘倡, 许艳, 胡晓霞
    中国环境科学. 2026, 46(1): 934-944.
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    基于生态系统质量内涵,构建了涵盖生态格局、生态功能、生物多样性和生态胁迫4个维度的理论指标体系.以渤海湾、长江口和珠江口为研究区域,整合处理2003~2023年间海水水质、沉积物质量、浮游植物、浮游动物、大型底栖生物及鱼卵仔鱼等多源数据,综合运用跨维度指标相关性分析与维度内多重共线性分析方法,实现指标体系科学简化.结果表明,在跨维度分析中,沉积物总有机碳、水体氨氮和鱼卵仔鱼密度与其它指标多无显著相关性(P<0.05),因此予以剔除;各维度内指标间存在显著相关性,通过保留代表性指标实现简化——生态格局维度保留盐度,生物多样性维度统一采用密度指标,生态胁迫维度则保留无机氮、活性磷酸盐以及信息独立的石油类.最终,将原有的36个3级指标简化为9个核心指标,涵盖生态格局指标(海底透光率Fr、盐度)、生态功能指标(叶绿素a)、生物多样性指标(浮游植物密度、浮游动物密度、大型底栖生物密度)以及生态胁迫指标(无机氮、活性磷酸盐、石油类).该简化指标体系在保证科学性和代表性的基础上,提升了数据获取效率与操作可行性.
  • 王旭敏, 潘晨辉, 唐飞, 赵斯雯, 孙立博, 蒋佳益, 宋佳秀
    中国环境科学. 2026, 46(1): 945-952.
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    以淡水沉积物及岸边带土壤为研究对象,沿着漕河上游至下游进行沉积物和岸边带土壤样品的采集,通过测定N2O产生潜势,结合理化性质和微生物群落特征,探讨了沉积物和岸边带土壤N2O各产生途径的空间贡献率及微生物驱动机制.结果显示:硝化反应是漕河流域N2O产生的主要途径;上游是漕河流域N2O产生的热区;相比于岸边带土壤,沉积物为河流生态系统N2O产生的主要贡献者.N2O各途径产生潜势不仅受环境因子(含水率、有机碳(TOC)、pH值及氨氮(NH4+-N)浓度等)的影响,还受N2O产生者和还原者的功能基因和微生物群落结构的影响.NH4+-N浓度是决定群落组成差异性的最主要的环境因子. 亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)、纤维弧菌属(Cellvibrio)、披毛菌属(Gallionella)和还原硫酸盐互营杆菌属(Syntrophobacter)是驱动硝化过程的关键菌属.上述结果阐明了河流氨氮污染通过加强硝化过程促进N2O释放的机制,为河流N2O的减排控制提供了理论依据.
  • 黄荷, 阮玲, 李娜, 何诗颖, 谌宏伟, 潘雨齐
    中国环境科学. 2026, 46(1): 953-962.
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    于丰水期采集洞庭湖区典型垸区(包括育乐垸、大通湖垸、共双茶垸)高铁锰地下水样品开展三维荧光光谱测试分析,结合荧光区域积分法(FRI)和平行因子分析法(PARAFAC)系统解析溶解性有机质(DOM)组成特征并尝试探索其对铁锰迁移富集的影响.样品分析结果表明,丰水期地下水DOC, Fe, Mn浓度范围分别为8.48~13.47, 1.15~14.85和0.07~2.17mg/L,其中仅DOC, Mn浓度表现出自西北(远离湖区)往东南(靠近湖区)升高的显著空间分异规律.有机质光谱指数指示研究区丰水期地下水DOM组成总体具有较强的腐殖质特征和微生物源特征,但其比例表现为自西北往东南方向逐渐降低,荧光区域积分法及平行因子分析法定量计算得到靠近湖区的东南区域(地下水C组样品)荧光区域III+V占比可达42%, 类腐殖质C1+C3组分比例则为62%.相关性分析与主成分分析结果指示,丰水期地下水中Fe的迁移富集主要受微生物源的类腐殖质组分影响,而Mn或与外源输入的类蛋白质组分更为相关.
  • 王旭升, 王晓南, 刘征涛
    中国环境科学. 2026, 46(1): 963-971.
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    本研究通过分析长江流域84个地表水采样点168个样品的理化参数和酚类污染物浓度,构建可推广的结构方程模型(SEM),量化酚类污染物对化学完整性的直接与间接影响路径.通过整合常规水质参数、酚类及重金属数据,使用主成分分析(PCA)构建化学压力指数,SEM建模分析环境调节因子的中介效应.结果表明,酚类污染通过直接毒性(路径系数β=-0.55)和环境控制的间接路径(β=-0.14)削弱化学完整性,重金属协同效应显著.本研究提出了化学完整性指数(ICI)的计算公式,为流域污染管控提供定量工具.
  • 顾璐瑶, 周蓉, 李思敏, 穆洪新, 卜元卿
    中国环境科学. 2026, 46(1): 972-988.
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    随着新污染物在典型工业场地中的频繁检出,其在土壤-地下水系统中的迁移与暴露问题日益引发关注.聚焦我国暴露评估模型本土化构建的现实需求,结合当前污染场地管理与模拟实践,识别了建模工作中在数据获取、参数适用性与方法集成方面存在的关键障碍.系统梳理了国内外非饱和带与饱和带污染物迁移模型,比较其在过程表达、空间尺度和模型耦合方面的适用边界,并探讨了模型集成与建模智能化的发展趋势,特别是在融合物理机制与数据驱动方法方面所展现的潜在价值.针对我国典型地质与污染特征,进一步提出推进暴露评估模型发展的技术路径,强调应通过情境构建的标准化、参数数据库的本土化与评估平台的一体化集成,提升模型的科学性与实用性,为新污染物环境暴露模拟与健康风险管理体系的构建提供支撑.
  • 尹英杰, 尹冉, 商建英
    中国环境科学. 2026, 46(1): 989-999.
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    选取5种原料制备的生物炭胶体在磺胺二甲基嘧啶(SMT)存在条件下进行柱迁移实验,并利用二维相关-傅里叶变换红外光谱(2D-COS-FTIR)以及线性回归,主成分分析(PCA)和随机森林模型分析等方法探究SMT对生物炭胶体迁移的影响机制.结果表明:SMT在5种生物炭上的吸附量差异较大(1.86 ~ 4.52mg/g),这与生物炭的碳氢含量呈显著的线性相关关系(R2> 0.70).SMT导致5种生物炭胶体的zeta(ζ)电势显著正移,其与石英砂之间的最大排斥势垒(Fmax)显著降低,导致其迁移率(Meff)显著降低.线性回归分析显示Meffζ电势呈显著的线性相关关系(R2 = 0.88),并且PCA和随机森林模型分析均证明ζ电势是影响Meff的最直接因素.两点动力学模型拟合结果显示,R2均大于0.97,SMT存在条件下5种生物炭胶体的可逆位点附着系数(katt)和最大固相浓度(Smax)值均增加.生物炭的原材料种类和SMT吸附共同调控其胶体迁移能力.
  • 张泽晗, 尚长健, 贾永锋, 胡良远, 杨芊芊, 尤迪, 刘瑶
    中国环境科学. 2026, 46(1): 1000-1014.
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    针对当前研究存在的微生物降解有机污染物机制认识不足、环境因子影响复杂且其对自然衰减进程的指示作用不明确等问题,梳理了微生物降解代谢机制、关键环境因子的调控作用及自然衰减评估中微生物指标的应用.研究表明,有机污染物的生物降解具有多途径协同的特征,微生物在功能基因调控下合成特定生物酶通过多种途径实现高效降解.污染物浓度、电子供/受体等关键环境因子通过调控微生物活性与群落结构,直接影响自然衰减效能,生物代谢产物、微生物群落结构和功能基因等微生物指标能够有效指示自然衰减的进程与潜力.基于上述,本文深入了微生物代谢机制、环境因子作用及其指示功能的系统性理解,不仅构成了优化自然衰减管理的核心理论基础,也为建立基于微生物响应的监测与调控策略提供了科学依据.
  • 环境毒理与健康
  • 苏可欣, 卢婷, 王鑫伟, 李梅
    中国环境科学. 2026, 46(1): 1015-1027.
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    为探讨有机磷酸酯阻燃剂磷酸三(1-氯-2-丙基)酯(TCPP)和间苯二酚双(二苯基)磷酸酯(RDP)对水生生物的内分泌干扰机制及性别差异化响应,以斑马鱼成鱼为模式生物,开展浓度分别为96h-LC50的1%(400μg/L)和1‰(40 μg/L)的暴露实验.结果表明: TCPP和RDP暴露对斑马鱼雌/雄个体的肥满度、脑体指数和性腺体指数均未引发显著变化,但乙酰胆碱酯酶活性在所有暴露组均显著下降(7.80%~31.31%, P<0.01),其中雌鱼对TCPP的响应更为敏感.同时,各暴露组斑马鱼丙二醛水平升高(34.37%~166.25%),谷胱甘肽含量下降(29.51%~58.64%),显示TCPP和RDP均诱导了氧化应激反应.进一步研究发现,TCPP和RDP暴露显著扰动斑马鱼下丘脑-垂体-甲状腺轴(HPT)功能,导致甲状腺激素三碘甲状腺原氨酸水平下降、甲状腺素水平升高,且雌鱼受影响更为显著(P<0.01, P<0.05).基因表达分析显示,TCPP和RDP显著抑制雌鱼体内HPT轴相关基因crhtshβ的表达(P<0.05),而雄鱼相关基因未见明显变化,进一步证实两种OPEs对HPT轴的干扰存在性别依赖性.此外,TCPP和RDP暴露干扰雌/雄斑马鱼性激素水平,其中雄鱼体内睾酮(T)水平显著升高,雌二醇(E2)水平显著降低(P<0.001),同时下丘脑-垂体-性腺轴(HPG)关键基因表达也受到影响,其中cyp19ala下调,抑制T向E2的转化,导致E2水平降低,影响雄鱼的精子生成及运动能力.综上,TCPP和RDP暴露均可通过HPT轴和HPG轴引发显著的内分泌干扰,且干扰具有明显的性别依赖性.本研究强调在环境污染物生态毒性评价中系统考虑性别差异的重要性.
  • 张浩雷, 宾雯锦, 李晓婧, 康歆妤, 邓智慧, 胡苏阳, 王慧利, 钱秋慧
    中国环境科学. 2026, 46(1): 1028-1037.
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    以斑马鱼为模式生物,探究聚乳酸微塑料(PLA MPs)与典型内分泌干扰物三氯生(TCS)联合暴露对神经系统发育的毒性效应.结果表明,PLA MPs可作为TCS的有效载体,其吸附动力学符合准二级动力学模型.联合暴露显著诱导斑马鱼幼鱼出现脊椎弯曲、卵黄囊水肿、心率减缓及孵化率降低等畸形表型,且致畸效应较TCS单独暴露更为显著.此外,联合暴露引发机体氧化应激水平升高,自主运动活力下降56.5%,光暗节律紊乱,并伴随神经元数量减少、血管发育异常,乙酰胆碱酯酶(AChE)活性显著降低37.4%,多巴胺(DA)含量略有下降.RT-qPCR分析进一步揭示,TCS单独暴露能够抑制神经发育相关基因表达并干扰细胞凋亡通路,而联合暴露进一步加剧上述效应,导致更显著的神经毒性.上述发现为生物可降解微塑料与有机污染物的复合污染风险评估提供了早期预警依据.
  • 何豫馨, 龚东琴, 温晓乐, 陈国炜, 刘丽
    中国环境科学. 2026, 46(1): 1038-1046.
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    本文以铜绿假单胞菌的野生型(WT)、胞外聚合物(EPS)分泌过量型(ΔmucA)和鞭毛缺失型(ΔfliC)为模型,结合XDLVO理论,系统研究了细菌表面结构、离子强度和氯消毒对聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)MPs表面细菌附着及抗氯性的影响.结果表明,EPS分泌增强了细胞疏水性(ΔmucAgLW升高、gAB降低),显著降低排斥势垒fT,进而促进细菌在MPs上的附着与存活;鞭毛则通过静电吸引作用增强附着能力,并提升MPs对细菌的保护效应.离子强度(NaCl)对细菌附着呈双重效应:在NaCl浓度£30mmol/L时,双电层压缩使排斥势垒降至19%,显著促进附着;而在100mmol/L时,Cl-吸附导致电荷反转,从而抑制附着.尽管氯消毒(1.0mg/L)可有效灭活游离菌体,但其通过增强范德华吸附力()显著提高了细菌在MPs表面的附着率(提升至45%~75%),从而增强其抗氯性(最高达2.48倍).
  • 黄月, 李佳航, 常润峰, 余祖康, 张宇宁, 王慧利, 闫瑾
    中国环境科学. 2026, 46(1): 1047-1060.
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    通过整合网络毒理学、转录组学及斑马鱼体内实验,探究烷基磷酸酯(TiBP),溴代磷酸酯(TDBPP)和氯代磷酸酯(TCPP)的毒性差异及其分子机制,旨在揭示不同结构有机磷阻燃剂毒性效应.结果表明,卤素的引入影响网络毒理学预测的准确性和全面性,斑马鱼实验进一步证实网络毒理学与转录组学分析结合更能全面反应有机磷阻燃剂的毒性机制.在急性毒性方面,TDBPPLC50最低(922.3μg/L),其次为TiBP(21.14mg/L)和TCPP(37.56mg/L).在作用机制方面,3种化合物通过不同基因-通路网络引发毒性,其中TDBPP与TCPP因卤素取代基表现出更强的代谢-内分泌干扰,表现为中剂量暴露下,脂质堆积程度较对照组分别升高1.6倍和2倍.而TiBP以神经-免疫毒性为特征.低剂量下,TiBP的非卤代结构使其对斑马鱼神经传导抑制更敏感表现为对运动能力抑制最强(移动速度和移动距离降幅约50%).高剂量下,TCPP的氯原子通过增强受体结合能力,在神经、代谢和免疫多系统表现出优势毒性;TDBPP的溴代结构虽急性毒性最高,但等毒性剂量下的综合效应弱于TCPP,可能与其代谢致癌性的时间滞后相关.本研究采用多维度整合策略揭示了有机磷阻燃剂的分子结构对其生物效应的影响.
  • 代卓雅, 施雨, 孟令浩, 孙睿, 沈举, 余祖康, 王泽君, 王慧利
    中国环境科学. 2026, 46(1): 1061-1071.
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    聚焦三氯生(TCS)及其环境衍生物2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP),以斑马鱼为脊椎模式生物,从形态学、生理生化、神经行为及分子机制等多个水平展开研究.结果表明,两种污染物经梯度浓度急性暴露斑马鱼胚胎后,均导致幼鱼出现体节缩短、卵黄囊水肿、脊椎弯曲及游囊发育延迟或闭合等畸形,且畸形程度具有显著剂量-效应依赖关系.基准剂量(BMD)测定分析显示,二者致畸作用存在差异,TCS的最敏感指标为心包囊肿,且显著抑制体长和眼睛大小;2,4,6-TCP的最敏感指标则为卵黄囊面积.形态致畸差异提示可能源于二者作用靶器官和机制不同.TCS和2,4,6-TCP对120hpf斑马鱼幼鱼的LC50分别为0.591和1.137mg/L.ECOSAR软件预测和测试结果均表明,对于鱼类、水蚤和绿藻这3种测试生物,TCS的发育畸形和致死毒性显著高于2,4,6-TCP.运动行为学研究表明,TCS和2,4,6-TCP均能抑制斑马鱼幼鱼的自主运动活力,并破坏其对光暗刺激的感知功能,这预示着两种化合物都会导致神经系统损伤.神经毒性机制分析发现,TCS和2,4,6-TCP都通过诱导氧化应激,导致活性氧(ROS)在脑部、心包和脊椎区域大量积累,进而造成新生神经元数量减少、脑细胞过度凋亡以及脑发育畸形.神经生化功能指标显示神经递质传递和胆碱能系统功能受损,5-羟色胺(5-HT)含量降低,乙酰胆碱酯酶(AChE)活性受抑制.采用靶基因预测和生物信息学分析技术,分别筛选出441个(TCS)和173个(2,4,6-TCP)潜在作用靶基因.对作用靶基因富集信号通路分析发现,TCS主要通过激活氧化应激、炎症反应和内分泌干扰信号通路影响胚胎发育,而2,4,6-TCP则通过干扰神经递质转运,突触生长形成和结构分化调控胚胎发育畸形.筛选出作用通路枢纽的Top 10基因,除了3个共同hub基因hsp90aa1esr1egfra,发现二者70%的hub基因不同,构建PPI网络识别出TCS通过ppargbcl2l1casp3astat3mmp9srcstat1a 富集在线粒体自噬通路、p53信号通路、NOD样受体信号通路、坏死性凋亡通路等.而2,4,6-TCP主要通过作用于cdc25btop2acdk1ptpn11apdgfrbflt1erbb2调控MAPK信号通路、细胞周期通路、孕酮介导的卵母细胞成熟通路等.筛选出4个神经相关hub基因RT-qPCR验证也证实了二者致毒机制的差异.
  • 孔少杰, 马静, 易洪涛
    中国环境科学. 2026, 46(1): 1072-1083.
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    为了系统地了解臭氧(O3)的暴露与健康风险的研究现状及演化趋势,基于中国知网(CNKI)和Web of Science (WoS)核心合集数据库进行检索,利用R语言的Bibliometric功能对O3暴露与健康相关中英文文献进行数据分析与挖掘,并结合绘图软件Origin和文献数据可视化CiteSpace软件对结果进行可视化分析,揭示该领域的研究发展路径.结果表明:O3暴露与健康研究在2000~2025年间稳步增长,中英文文献各582和915篇,且经历了萌芽期(2000~2016年)和激增期(2017年至今)两个阶段.英文文献中各国家、机构和作者之间的合作比较紧密.英文研究趋势经历了技术积累与初步关注、暴露评估与健康影响的初步探索、长期暴露与健康研究的深入、健康负担评估与政策引导4个阶段.中文关键词主要集中在健康效应与影响、污染源与形成过程以及时空分布与变化3个方面,且经历了早期研究与暴露评价(2009~2015年)、污染源识别(2016~2020年)以及特定群体的风险与高科技手段的引入(2021~2025年)3个阶段的演变.
  • 碳排放控制
  • 孟姝含, 刘子刚
    中国环境科学. 2026, 46(1): 1084-1098.
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    基于1980年、1990年、2000年、2010年和2020年的土地利用数据,利用PLUS模型模拟若尔盖高原2030年自然发展、生态恢复和经济发展3种情景下的土地利用变化,并通过InVEST模型估算1980~2030年生态系统碳储量,采用地理探测器模型分析碳储量空间分异的驱动因素.结果表明:若尔盖高原主要土地利用类型是草地、林地和湿地,1980~2020年,该区草地面积较少,湿地和林地面积增加.若尔盖高原1980~2020年生态系统碳储量在12.40~12.91亿t之间,草地和湿地是若尔盖高原的主要储碳生态系统类型,40a来碳储量增加的区域主要在若尔盖县、玛曲县和红原县的湿地集中区.2030年生态恢复情景下碳储量与2020年相比碳储量增加414.43万t,自然发展情景下碳储量减少445.67万t,经济发展情景下碳储量减少1159.58万t.若尔盖高原生态系统碳储量的空间分异主要受自然因素作用,其中,高程、年平均气温、土壤类型和坡度均为重要驱动因素,交互作用探测表明土壤类型与坡度的交互作用影响最大.
  • 谢玲, 黄玉航, 宋知劲, 陈展图, 刘素红
    中国环境科学. 2026, 46(1): 1099-1113.
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    基于重庆市主城区的土地利用数据、自然社会经济数据和“碳排放”数据,利用土地利用转移矩阵和斑块生成土地利用模拟(PLUS)模型,分析重庆市主城区2000~2020年间城市扩张的空间演化特征,模拟2030年自然发展情景、城市发展情景、生态保护情景的城市扩张,基于广义可加模型(GAM)解析2019~2022年研究区土地利用变化与碳排放响应关系,并计算了3种情景下碳排放总量.①2000~2020年,研究区耕地减少了928.82km2,建设用地增加了858.30km2,大量的耕地转入了建设用地之中,水域、林地、草地处于一定程度上的动态变化之中.②城市扩张受自然和社会经济因素的综合作用,主要驱动因素有高程、距水域距离和距1级道路距离,外在政策驱动因素对城市扩张同样具有重要影响.③2020~2030年重庆市主城区将继续处于快速城市化进程中,城市扩张方向以东向西向为主,林地、草地的扩张方向与城市扩张相反.m土地利用结构变化对碳排放的影响多呈现非线性关系,并可能存在潜在的阈值区,林地、水域、耕地变化与碳排放呈非线性,草地和建设用地变化与碳排放呈线性关系.n基于研究区2030年3种情景土地利用结构,估算2030年重庆主城区土地利用结构碳排分别为5929.95, 6206.77, 5820.41万t C/a.
  • 张燕, 官冬杰, 周李磊, 和秀娟, 朱旭森
    中国环境科学. 2026, 46(1): 1114-1124.
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    通过MRIO和PLE-SEM模型,测算重庆市山水林田湖草复合生态系统(CEMRFFLG)四个子系统的隐含碳,分析各子系统间在元耦合框架下的隐含碳流动,并探究隐含碳流的影响机制.结果表明:(1)2020年重庆市的CEMRFFLG的子系统中隐含碳排序为田>草>林>水,田子系统占比为68.88%.(2)重庆市的CEMRFFLG的隐含碳流入量是流出量的3.45倍,呈现出显著的“净输入型”特征.(3)直接碳流的远程系统流入量贡献率达99.28%,流出量贡献率达78.82%,呈现远距离传输为主的特征;隐含碳流则呈现出“远程输入、近程输出”的结构性特征,远程系统的流入量贡献率为85.61%,近程系统的流出量贡献率为91.36%.(4)消费水平对CEMRFFLG的隐含碳流具有最强的正向影响,路径系数为0.845.对直接碳与隐含碳进行分析比较,为重庆市的CEMRFFLG隐含碳流减排优化建议提供科学依据,为实现生态系统复合格局的绿色发展具有重要意义.
  • 赵书园, 陈聪, 郭晨雨, 董聪, 周田峰
    中国环境科学. 2026, 46(1): 1125-1138.
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    本研究基于投入产出法,利用Eora数据库,在考虑制造业子部门异质性特征下,分析2007~2017年“一带一路”沿线国家制造业隐含碳转移,并结合结构分解分析法识别其隐含碳排放变化的关键驱动因素.研究探讨重点国家产业链上贸易效应对隐含碳排放的驱动作用.结果显示:“一带一路”制造业隐含碳排放在研究期间增长25.19%,净排放下降361.09Mt,碳排放转变为消费驱动型.“一带一路”制造业相关隐含碳排放由石油、化工和非金属矿产品(C7)、金属制品(C8)和电气与机械(C9)等中端制造业,向下游农业(C1)、食品饮料(C4)、C9、建筑业(C14)等行业流出增大;电、煤气和水(C13)等上游能源行业向C4、C9等制造业流出增大.因此“一带一路”制造业发展需重视跨国上下游行业协同减排.对于“一带一路”地区制造业整体而言,人均需求效应是促进排放最大的因素(4323.27Mt),排放强度效应对排放抑制效果最显著(3199.96Mt),且均对C7和C9行业影响最明显.不同重点国家的关键隐含碳排放驱动因素有所差异,但对所有重点国家来说,前向联系效应均起到促进作用,后向联系效应则相反,显示出在国际贸易中发展绿色供应链的必要性.研究旨在为“一带一路”制造业低碳转型提供政策建议,强调根据国情和行业特征的差异化减排措施.
  • 李翊宸, 许文, 孙园园, 乔琦, 张玥, 朱旭, 白璐
    中国环境科学. 2026, 46(1): 1139-1152.
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    针对当前减污降碳协同增效研究偏重协同而忽视增效问题,采用文献计量法,凝练研究热点,讨论增效内涵与机制.结果显示:减污降碳协同增效的研究还处在早期探索阶段,热点集中于协同效应的量化表征、实现路径、特征分析与效果评估、效益评价四阶段;增效是污碳协同减排在系统层面引发的环境、生态、经济、气候、社会、健康等多方效益,体现为提高政策效率、降低社会减排成本等;从多维协同到多维增效依托于多要素联动的复杂系统,包括管理主体协同分工和区域联防联控等路径.未来需明确增效的共识,完善减污降碳协同增效的系统性界定;探究从多维协同到多维增效的科学机制,揭示协同与增效间的复杂关联.
  • 顾雨佳, 蒋子恒, 唐杰
    中国环境科学. 2026, 46(1): 1153-1163.
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    以2012~2022年A股上市公司为样本,采用双重差分法研究碳排放权交易政策对企业ESG表现的影响及作用机制.研究发现,碳排放权交易政策能显著提升试点区域企业的ESG表现,该结论经平行趋势假设估计、安慰剂检验、改变样本区间与倾向匹配得分等稳健性检验后依然成立.异质性分析表明,政策对高能耗地区企业和高资产规模企业的ESG表现提升效应更显著,且两者交集组的提升效果最为突出.机制检验显示,政策通过促进企业增加长期资产投资,推动其技术改造与绿色转型,进而提升ESG表现.据此,提出完善碳市场制度、创新碳金融产品、推动企业将碳排放管理纳入ESG战略以及强化金融激励导向等政策建议.
  • 环境影响评价与管理
  • 王思琦, 刘镇瑀, 田容至, 靳敏
    中国环境科学. 2026, 46(1): 1164-1175.
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    为研究外部关注视角下环境规制对企业绿色创新的影响,更好推动实现“双碳”目标与经济高质量发展,以2010~2022年中国沪深A股上市工业企业为研究对象,运用双重差分法实证分析了新环保法实施对重污染企业绿色创新的影响.研究发现:(1)新环保法实施对重污染企业绿色创新产生了显著的抑制作用,且主要体现于对绿色创新数量的影响.(2)从外部关注的作用机制来看,分析师关注、机构投资者关注、媒体关注均能够有效缓解新环保法对企业绿色创新的负面效应.(3)环境规制对企业绿色创新的影响在不同企业数字化程度、融资约束、行业竞争水平和企业战略差异的样本中存在异质性.研究结果从“规制—关注—创新”整合视角为理解环境规制与企业绿色行为之间的复杂关系提供了新的分析框架与实证依据,对分类引导企业绿色转型、构建多方共治的环境治理体系具有启示意义.
  • 张琪琪, 张少东, 徐铃鸿, 韩智勇
    中国环境科学. 2026, 46(1): 1176-1184.
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    通过对2004~2022年互联网报道的中国生活填埋场事故风险事件进行大数据检索,采用离散型二项分布的概率模型,对填埋场事故风险概率进行统计分析,以期厘清事故类型、发生概率及其发展趋势,识别主要风险源,并提出针对性的防范措施.研究表明:中国生活垃圾填埋场事故数总计128件,事故年发生量总体呈波动上升趋势,2021年达到峰值后开始下降;填埋场事故风险发生概率为1.92×10-2;事故类型占比由高到低依次为环境污染事故(52.34%)、火灾(13.28%)、中毒(10.16%)、坍塌(8.59%)、其他事故(8.59%)、爆炸(7.03%),其发生概率依次为1.0×10-2、2.54×10-3、1.95×10-3、1.65×10-3、1.65×10-3、1.35×10-3,其中环境污染事故最为突出;生活垃圾填埋场事故风险可以通过保障填埋场防渗、导排、覆盖等施工质量,完善渗滤液处理设施,加强填埋气导排与回收利用,严控明火,实时监测重点区域,构建风险事故应急体系,加强日常运行安全管理和宣传教育等措施进行管控.