阅读排行

  • 一年内发表的文章
  • 两年内
  • 三年内
  • 全部
Please wait a minute...
  • 全选
    |
  • 环境生态
    鲍城成, 石浩洋, 宋林旭, 朱鑫鑫, 郭辉, 杨文俊
    中国环境科学. 2025, 45(11): 6285-6294.
    以荆江段高水动力砂质洲滩三八滩和缓流淤积黏土洲滩乌龟洲为对象,采用三维荧光光谱-平行因子分析(EEMs-PARAFAC)和连续提取法,解析SDOM组分特征与磷形态的响应机制.结果表明:三八滩与乌龟洲SDOM的组成特征差异显著,三八滩以类蛋白组分为主,其高生物活性特征与Fe/Al-P的高占比共同主导磷形态分布;而乌龟洲以类腐殖质组分为主导,其高芳香性与强络合能力促进有机磷累积,显著高于三八滩;类蛋白组分与Fe/Al-P呈显著负相关(P<0.05),腐殖化指数与有机磷呈显著正相关(P<0.05),表明SDOM主要通过与金属氧化物竞争吸附位点、改变微生物代谢两种途径影响磷的形态;三八滩的SDOM更容易与铁铝氧化物结合形成沉淀,从而截留更多Fe/Al-P,而乌龟洲中低分子量的类蛋白SDOM会加速有机磷的分解矿化.研究首次阐明长江中游洲滩SDOM对磷形态的影响,为大型河流水文调控磷截留功能提供理论依据.
  • 水污染与控制
    高超龙, 陈超, 杨小平, 隋倩雯, 桂双林, 闫冰, 刘志波, 郁达伟, 魏源送
    中国环境科学. 2025, 45(10): 5550-5560.
    针对规模化生猪养殖废水化学需氧量(COD)、氨氮(NH4+-N)、悬浮物(SS)浓度高以及可生化性差的问题,本研究采用“预处理-生化处理-深度处理”组合工艺,具体流程为“固液分离→厌氧发酵→缺氧/好氧(A/O)→膜生物反应器(MBR)”,系统分析了该组合工艺在夏季和冬季的进水水量、水质特征及其污染物去除效果,评估了处理过程中能耗和温室气体(Greenhouse gas, GHG)排放状况.结果显示,夏季出水平均COD(423.36mg/L)和总氮(TN, 52.81mg/L)显著低于冬季(711.21, 61.78mg/L),表明低温显著抑制该工艺处理效能;A/O单元为能耗核心,吨水能耗达7.65 (kW·h)/m3,占总能耗的56.48%;温室气体年排放总量为1364.41tCO2-eq,排放强度为15.53kg CO2-eq/m3,其中,去除单位质量COD和TN的排放强度分别为1.33kg CO2-eq/ kg CODremoved和10.89kg CO2-eq/kg TNremoved.进一步分析表明,能耗贡献了72.98%的碳排放总量,其次是脱氮过程氧化亚氮(N2O)碳排放量(占比为25.99%).建议通过季节性工艺参数调控优化、多模式运行策略开发及在线监测技术集成,实现处理过程的精准控制,以实现节能降耗与低碳化运行目标.
  • 土壤污染与控制
    刘冰, 邹可可, 刘辉, 时凯歌, 陈燕敏, 卢鑫, 韩帅军, 古励
    中国环境科学. 2026, 46(3): 1460-1474.
    基于机器学习(ML)模型预测全氟和多氟烷基物质(PFAS)的土壤-水分配系数(Kd),并阐释其在土壤中的分配行为.数据集涵盖47种PFAS共1227个样本,采用16个PFAS物化性质及土壤理化参数作为特征.结果表明: lgKd范围为-1.40~3.95;当CF2官能团数>5且分子量(MW)>400g/mol时,lgKd与CF2数及MW呈显著线性关系(R2分别为0.96和0.94);土壤特性对PFAS吸附的影响因类型而异:非两性离子PFAS主要受有机碳质量分数和粉砂质量分数影响,而两性离子PFAS则主要受粉砂与砂质量分数影响;经参数优化,ML模型预测性能良好,R2为0.85,RMSE为0.35,MAE为0.26;其中MW,有机碳质量分数,水溶性(lgS)和净电荷密度为关键特征,贡献率分别为31.6%,29.8%,19.7%和10.0%.三维相互作用分析表明,高有机碳含量,高阳离子交换能力(CEC)及低pH值土壤与大MW PFAS结合时,lgKd>0.40,吸附性强;反之,当CEC<8.00cmol/kg,有机质含量<1.00%,MW<380g/mol时,lgKd<0.40,吸附能力较弱,环境迁移潜力较高.研究结果为预测PFAS吸附行为提供了可靠工具.
  • 臭氧污染与控制
    张香蕊, 魏巍, 李国昊, 白画画, 刘晓宇, 吕喆
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2423-2433.
    以京津冀地区某石化园区为研究对象,选取园区内5个代表性点位进行采样并分析,识别了该区域内85种挥发性有机物(VOCs)的排放特征,评估其对环境及健康的影响.研究发现,5个点位总挥发性有机化合物(TVOCs)浓度为546.0~4472.2μg/m3,烷烃和烯烃是主要组成部分,芳香烃和卤代烃次之.对比各点位VOCs组分的日变化发现谷峰出现的时间有所差异,且各点位的特征物种不同.合成橡胶区OFP最高(13239.8μg/m3),烯烃对O3生成的贡献最高(62.8%~90.5%),其次是烷烃(3.8%~34.8%)和芳香烃(2.2%~22.1%).除此之外,仅合成橡胶区发生恶臭污染,1,3-丁二烯(0.68)、正己烷(0.30)是产生恶臭的主要VOCs物种.通过使用USEPA方法评估各点位健康风险,发现合成橡胶区域非致癌风险及炼油区致癌风险高于其他点位.
  • 土壤污染与控制
    叶春梅, 刘芳, 杨洁
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2671-2680.
    基于上海市47个典型精细化工在产企业的监测数据,系统分析土壤和地下水的污染特征,评估污染物的健康风险,并筛选优先污染物.结果表明:污染风险最高的行业为基础化学原料制造、农药制造、涂料及类似产品制造和专用化学产品制造,污染地块占比超70%,其次为化学药品原料制造业(54.55%),日用化学品制造业污染风险最低(0%).土壤或地下水中普遍检出的污染物为砷、铅、汞、镍、锌和石油烃,污染程度较轻.苯系物、多环芳烃和多数氯代烃在部分地块中小范围检出,污染较重.氰化物、锑、锰、四氯乙烯在部分地块中大范围检出,污染最重.基础化学原料制造业污染最复杂,包括氰化物、锑、砷、锰、汞、氯代烃、多环芳烃和总石油烃等污染物.农药制造、涂料及类似产品制造、专用化学产品制造等行业的主要污染物为氯代烃和苯系物.化学药品原料制造业污染较轻,主要污染物为砷、铅、氯代烃.氯代烃和苯系物存在明显的水土复合污染现象.综合评估污染物的环境暴露和人体健康风险,明确土壤高优先级污染物为砷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、苯并[a]芘、锑、钒、三氯乙烯、铅、四氯化碳和萘,地下水高优先级污染物为三氯甲烷、四氯乙烯、氰化物、1,2-二氯乙烷、苯、二氯甲烷、镍、锑、锰和三氯乙烯.
  • 水污染与控制
    李冬, 齐赛月, 傅思博, 祝彦均, 王沁源, 张杰
    中国环境科学. 2025, 45(6): 3001-3009.
    在废水的脱氮除磷过程中,通过合作避免优势功能微生物的共生竞争是深度脱氮除磷的有效策略.本研究采用单级序批式反应器以厌氧/缺氧/好氧/缺氧(A/A1/O/A2)的模式运行100d,调节聚磷菌(PAOs)、反硝化聚磷菌(DPAOs)和反硝化聚糖菌(DGAOs)的动态平衡,以期实现高效脱氮除磷.结果表明,采用A/A1/O/A2模式的新型反硝化除磷(DPR)系统为不同功能微生物创造了协同环境,通过增设回流装置和缩短有氧段时间的优化,氮去除效率(NRE)和磷去除效率(PRE)最终分别达到了(95.13%±0.35%)和(94.70%±0.96%),实现了良好的脱氮除磷效果.机理分析表明,新型DPR系统中,好氧段前的A1段可能为DPAOs创造了良好的缺氧环境,DPAOs在此进行反硝化除磷,而在A2段,DGAOs可能在聚羟基烷链酸(PHAs)和糖原(Gly)驱动下实现内源反硝化脱氮.胞外聚合物(EPS)结果分析表明,相较于以A/O/A模式运行的R1,以A/A1/O/A2模式运行的R2中蛋白质(PN)和多糖(PS)含量分别提高了35.38和12.39mg/gVSS,污泥聚集性得到增强.此外,对微生物群落结构的分析表明,DechloromonasCa.Competibacter的丰度分别从R1的2.24%、1.53%上升到R2的7.61%、7.94%和R3的4.62%、5.28%,A/A1/O/A2模式显著提高了主要DPAOs菌属和主要DGAOs菌属的丰度.
  • 环境生态
    黎睿, 汤显强, 胡艳平, 王丹阳, 郭栋帆, 翟文亮, 杨勇
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2816-2826.
    平原水网地区水体溶解氧(DO)偏低已成为一个普遍的现象.为揭示平原水网地区溶解氧异常成因,以全国最重要的淡水养殖区汉江流域四湖总干渠为例,分析了2010~2023年四湖总干渠水质时空变化规律,调查监测了四湖总干渠DO、水体和沉积物中营养盐空间分布特征,采用随机森林模型等方法分析了水温、氨氮及流量等参数对水体溶解氧的影响.结果表明:四湖总干渠水体溶解氧(DO)存在明显的季节性波动,年内呈“V”型分布,汛期DO浓度相对较低,非汛期基本满足地表水Ⅲ类水要求.2021年四湖总干渠水体缺氧(DO<2mg/L)状况突出,运粮湖、新河村和新滩断面年缺氧天数分别为79,116和96d.汛期四湖总干渠在中上游河段存在明显的低氧区,DO浓度仅为2.61~3.22mg/L.自2010年以来四湖总干渠水质长期处于Ⅳ~劣Ⅴ类,主要超标因子为DO、高锰酸盐指数、氨氮、总磷.四湖总干渠沉积物总氮含量为857.70~2846.87mg/kg,TP含量为545.99~2475.59mg/kg,沉积物处于轻-中度污染状态,支渠污染重于干渠.随机森林模型能够较好的预测水体DO,拟合系数R2达0.995,均方根误差RMSE仅为0.2085.随机森林模型分析表明水温对DO影响相对重要性均超过35%,其他影响因素依次为pH值、氨氮、电导率、浊度、流量等.为改善四湖总干渠DO汛期异常状况,需加强流域系统治理,改善虾稻和水产养殖排水水质,优化泵站调度运行方式.
  • 大气污染与控制
    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.
    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%.
  • 土壤污染与控制
    李昊, 雷灿, 王德正, 佘迪凡, 曾鹏, 杜博研, 周航, 辜娇峰, 廖柏寒
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2620-2630.
    通过盆栽试验,研究刺槐间作两种不同类型的超富集植物龙葵和蜈蚣草对镉(Cd)和砷(As)复合污染土壤的修复效果.结果表明,间作刺槐可促进超富集植物龙葵和蜈蚣草的生长和Cd和As的吸收,降低土壤中Cd和As有效态含量,并提高土壤酶活性.刺槐-龙葵-蜈蚣草间作处理下,龙葵和蜈蚣草的整株生物量较其单作分别显著(P<0.05)提高50.4%和86.2%,同时龙葵叶部Cd和As含量分别显著(P<0.05)提高78.4%和260.7%.刺槐间作龙葵和蜈蚣草处理下所有植物地上部分As累积总量较刺槐和龙葵单作分别显著(P<0.05)提高1.11倍和2.17倍,Cd累积总量较刺槐和蜈蚣草单作分别显著(P<0.05)提高1.89倍和15.72倍,土壤有效态Cd和As含量较对照分别显著(P<0.05)降低23.6%和17.0%.同时,土壤有机质和碱解氮含量较刺槐、龙葵和蜈蚣草单作明显(P<0.05)提高46.2%~83.2%和18.5%~26.4%,土壤过氧化氢酶活性较刺槐和蜈蚣草单作分别显著(P<0.05)提高43.7%~53.0%,蔗糖酶和脲酶活性较刺槐和龙葵单作分别显著(P<0.05)提高11.5%~28.4%和20.6%~36.4%.上述研究表明,刺槐间作两种不同类型的超富集植物可有效吸收和富集污染土壤中的Cd和As来降低土壤中Cd和As的生物有效性,同时有效改善土壤环境质量,可作为一种具有前景的间作模式应用于矿区Cd和As污染土壤的同步修复
  • 环境影响评价与管理
    陈雅禾, 丁宁, 白孝轩, 李朋, 李超, 杨建新
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2926-2931.
    采用生命周期评价方法,核算我国典型风力发电及储能系统碳足迹,以揭示其不同生命周期阶段的碳减排潜力.结果表明,我国风力发电及储能系统的碳足迹为8.44gCO2/(kW·h),其中组件制造阶段的碳足迹贡献最大,为6.25gCO2/(kW·h),占整个系统碳足迹的74.05%.而系统建设、运营维护和废弃处理处置阶段的碳足迹分别为1.04,1.91,-0.74gCO2/(kW·h).通过系统边界调整分析,发现在原有的发电系统上增加储能系统可以降低系统的总电力碳足迹.
  • 环境生态
    张晋博, 陆志翔, 罗艳, 冯起
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2767-2779.
    以黄河流域甘肃段为研究对象,基于DEM数据、土地利用数据、水质监测数据和社会经济数据,采用Fragstats 3.3软件和Pearson相关分析方法,计算河道缓冲区景观格局指数,分析水质指标与景观格局的相关性,探讨影响甘肃省黄河干支流水质的因素.结果表明:(1)2018~2021年,除洮河水质指标浓度总体趋于增长外,甘肃省黄河干流和其他支流水质整体好转,但超过80%的监测点的总氮(TN)指标处于Ⅴ类以上,且渭河、泾河和庄浪河氮源污染水平仍然较高;总氮(TN)和氨氮(NH4+-N)高值区主要分布在流域中部和东部局部地区,大部分地区的总磷(TP)很高,化学需氧量(COD)值空间差异大,且高值区主要集中在兰州市、临夏回族自治州中部的局部地区.(2)景观格局与水质指标存在显著相关性,景观斑块聚集度和连通性越强,水质越好;景观斑块破碎化程度和离散程度越高,水质污染风险越高;(3)水质指标具有较强的空间差异,水质驱动因素结果表明氨氮(NH4+-N)、总磷(TP)、高锰酸钾指数和化学需氧量(COD)指标主要受农村生活和农业生产影响,总氮和溶解氧指标主要受城镇生活和工业生产影响.
  • 大气污染与控制
    王陈伟, 张小啸, 薛一波, 周杰, 雷加强, 李生宇
    中国环境科学. 2025, 45(10): 5329-5337.
    以新疆艾比湖流域为研究区,基于气象站点观测数据、ERA5-Land再分析数据及Landsat遥感影像等多源数据,探究流域内沙尘暴的时空变化特征,并通过广义灰色关联度分析模型定量评估地表风速、土壤湿度和植被覆盖对流域内沙尘暴发生日数的影响.结果显示:2010~2023年间艾比湖流域沙尘暴日数呈现波动上升趋势(+0.08d/a),其中2010~2014年增速显著(+0.60d/a),2014~2017年短暂下降(-0.70d/a),2018年后恢复增长态势(+0.31d/a);春季为沙尘暴高发季节,夏秋季次之,冬季无沙尘暴天气记录;空间分布上,精河站为近14a沙尘暴高频中心;相较20世纪末,各气象站点年均沙尘暴日数标准差下降88.42%,表明区域差异性显著降低.地表风速是艾比湖流域沙尘暴的首要驱动因素;土壤湿度的影响次之,并呈现季节性时滞效应;相较于地表风速和土壤湿度,植被覆盖对沙尘暴发生日数的影响相对有限.
  • 土壤污染与控制
    龚叶莎, 丁敏, 李硕, 蒋静艳
    中国环境科学. 2025, 45(9): 5014-5024.
    针对我国南方红壤性水稻土的特点,以水稻秸秆炭为炭基,利用包膜技术自制两种水稻专用炭基肥,即有机无机炭基肥(BBOF)和无机炭基肥(BBF),通过盆栽和田间试验研究其对不同pH值,不同养分和镉(Cd)污染水平的土壤化学性质和微生物以及水稻产量的影响.试验以常规肥料(CF)为对照,设置生物质炭直接施用(BC)、BBOF和BBF 3种炭处理.结果表明,BBF与BC在田间应用中具有一定的增产效果,其中BBF对产量三要素有明显提升作用,但其对土壤的改良效应不明显.BBOF与BC在弱酸性(WA)和强酸性Cd污染严重土壤(SA)中显著提高了pH值和土壤有机碳含量(P<0.05),表现出良好的调酸固碳效果,但在弱酸低养分土壤(LN)中作用不明显.炭处理对土壤养分改良作用因土而异:三种炭处理基本上提升了WA土中有效磷和速效钾以及可溶性有机碳含量(P<0.05),显著降低了SA土中速效钾含量(P<0.05),明显改变了LN土中铵态氮和硝态氮水平,BC处理还提高了LN土中速效钾含量(P<0.05).其它土壤指标对炭处理没有明显响应.相比BC,炭基肥通过减少外源炭用量,降低了土壤Cd输入负荷,具有更高的环境安全性.微生物群落分析表明,三种炭处理皆对三种土壤真菌群落无显著影响(P>0.05),但对细菌群落产生调控效应,影响程度为BC>BBOF>BBF,土壤菌群响应程度为LN>SA>WA. BC与BBOF调控作用相似,皆显著增加了粘球菌门(Myxococcota)、甲烷氧化菌门(Methylomirabilota)、酸杆菌门(Acidobacteria)等关键菌门以及Rokubacteriales_unclassified、厌氧粘球菌科(Anaeromyxobacteraceae)、慢生根瘤菌科(Bradyrhizobiaceae)和硝化螺旋菌科(Nitrospiraceae)等功能型菌科的相对丰度,显著降低浮霉菌门(Planctomycetota)、Subgroup_7_unclassified和等球菌科(Isosphaeraceae)的相对丰度(P<0.05).相关与冗余分析表明,炭处理显著变化土壤细菌群落与土壤化学性质密切相关,不同土壤中细菌群落变化的驱动因子不同,主要受有效磷(WA)、有机碳(SA)和铵态氮(LN)影响,表明炭处理的调控作用具有明显的土壤依赖性.综上所述,有机无机炭基肥在改良红壤性水稻土环境条件和调控微生物群落方面表现出一定优势,具备替代生物质炭直接施用的潜力,但其增产效果及应用模式仍需进一步研究和优化.
  • 环境影响评价与管理
    赵晓, 陈思莉, 李晨旭, 赵熠辉, 常莎, 陈明, 邴永鑫
    中国环境科学. 2025, 45(7): 4135-4144.
    基于2005~2022年生态环境部直接调度的突发环境事件统计数据,使用空间重心转移曲线等工具,分析了我国突发环境事件的时空演变趋势,结果表明:我国突发环境事件总数整体呈下降趋势;突发环境事件重心向西南迁移,近17年移动距离约734km;中部地区的湖北、山西等省份逐渐取代浙江、广东、江苏等省份成为新的突发环境事件高发省份.通过对突发环境事件的诱因、污染介质、污染物等特征进行分析,发现:生产安全事故为突发环境事件第一大诱因,占总数的45.12%,其次为交通事故,近两年占比超过生产安全事故;流域突发水环境事件是最常见的突发环境事件,且重特大突发环境事件中,约77.55%为突发水环境事件;石油类和重金属是突发环境事件中两类常见的污染物,涉石油类和重金属污染的事件分别占事件总数的16.31%和5.88%,而在较大及以上突发环境事件中,涉重金属事件的比例高于石油类.
  • 水污染与控制
    王华梓, 胡思文, 左腾腾, 童幸子, 张玄麒, 周一豪, 赵大勇
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2520-2529.
    以江苏省南京市境内多个城市湖泊为野外调查对象,收集了78份来自中营养和富营养化城市湖泊的水体样品,采用三维荧光光谱结合平行因子分析法解析了水体中DOM的组成、来源,并探究其与水体理化因子间的相互关系,以期揭示水体富营养化对DOM荧光特征的影响及作用途径.结果表明,所调查湖泊中共存在3种DOM荧光组分,包括人为活动产生的类腐殖质物质C1组分,陆源输入的类腐殖质物质C2组分,以及湖泊水体微生物代谢释放的类蛋白物质C3组分,其中在富营养化水体中类腐殖质C2组分和以色氨酸成分为主的C3组分的荧光强度平均高于中营养水体.荧光特征参数的分析结果表明,水体中的DOM兼具陆源和自生源,中营养水体中DOM的腐殖化程度高于富营养化水体,但所测湖泊水样中DOM的腐质化指数普遍低于1.0,并且DOM自生源指数随着水体营养指数的升高呈现增加趋势.此外,富营养化湖泊水体中的叶绿素a含量显著高于中营养湖泊,水体中叶绿素a含量与C2、C3组分的荧光强度以及DOM的自生源指数均呈现显著正相关,表明富营养化水体可能通过刺激藻类的大量繁殖,从而进一步导致内源DOM的释放.
  • 大气污染与控制
    孙孜涵, 王耕, 唐鹏凯, 黄超, 杨智表, 庞小兵
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2369-2376.
    挥发性有机物(VOCs)是造成汽车室内异味污染的重要物质之一,纳米结构水离子(EWNS)技术可产生大量羟基自由基降解VOCs,但对于异味VOCs的去除缺少系统研究.使用TD-GC-MS对9辆汽车进行VOCs成分离线分析,根据综合评分法确定实际车内的主要异味VOCs.后在实验车内添加依据检出异味VOCs的平均浓度比配置的混标气体,使用EWNS进行降解,测定其对异味VOCs的降解效率,并进行人体健康风险评估.结果表明,车内VOCs中脂肪族化合物数量最多(7种)而芳香族化合物的检出率和检出浓度最高,通过异味识别综合得分排名情况选择间二甲苯、甲苯、乙酸乙酯、邻二甲苯、正丁醇和正己醛为代表性异味VOCs.经过EWNS治理后,对各代表性异味VOCs物质有明显的去除效果,其中对甲苯去除达到92.8%.然而EWNS在车内的放置位置不同,降解效率存在一定的差异,后排的去除效果优于前排,可能与羟基自由基的扩散效率有关.同时,苯和乙苯的致癌风险显著降低,从致癌风险下降到无风险.
  • 大气污染与控制
    丁莹, 邹滨, 李沈鑫, 徐勇, 刘宁, 赵芳, 陈军, 尤翔宇
    中国环境科学. 2025, 45(11): 5921-5930.
    解析干沉降时空演化过程及影响机制是精准把握污染来源与开展大气污染治理、土壤环境管理、农业污染防治的重要内容,因此,本研究以我国重要粮食产区湘江流域为研究区,综合2000~2021年遥感反演PM2.5浓度、ERA5模式再分析气象场、地面大气颗粒物监测等多源数据,采用经验参数公式方法估算区域PM2.5干沉降通量,探究流域及“三区”空间干沉降长时序时空演化特征.在此基础上,结合随机森林模型解析干沉降通量影响因素贡献特征,阐明干沉降主要影响机制.结果表明,近20年间湘江流域PM2.5干沉降通量呈北高南低、中心高四周低格局,城镇空间PM2.5干沉降量最高(1.42g/m2),其次为农业空间(1.06g/m2),生态空间最低(0.80g/m2).2000年以来干沉降通量呈下降趋势,变化率为-0.017g /(m2·a).PM2.5浓度高值区域干沉降通量下降趋势较强.民用排放(2.43±0.04)、气温(0.71±0.01)、工业排放(0.69±0.02)及相对湿度(0.59±0.01)是湘江流域干沉降的主控因素,同时影响机制存在空间异质性,应针对不同区域影响要素贡献特征制定大气污染防控措施实现污染精准防控.
  • 岩溶关键带重金属污染成因
    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.
    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.
  • 水污染与控制
    邓远东, 冶雪艳, 杜新强
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2530-2545.
    确定地下水环境背景值是科学开展地下水污染识别、评价与防治工作的前提与关键.本文回顾了国内外地下水环境背景值研究发展历程,讨论了现有地下水环境背景值计算方法及其优缺点,总结了背景值合理性验证分析与成因分析的研究范式,最后指出了现有地下水环境背景值研究中存在的问题并展望了未来发展趋势.当前国内外学者对地下水环境背景值的命名与定义并不一致,虽均考虑了人类活动对地下水化学组分的影响,但如何定量确定概念中“人类活动影响较小”的阈值仍是难题.确定地下水环境背景值的方法大致分为数理统计方法、基于模型方法和其他方法.各方法均有优劣性,结合水化学与数理统计的组合方法成为目前地下水环境背景值计算的代表性组合方法之一,但对于微量组分与痕量组分的环境背景值计算方法还需进一步发展.通常结合异常点的周边污染源情况、污染百分比指数、水文地质条件、土地利用类型、岩性、稳定同位素结果等方面来综合判断环境背景值的合理性.区域地质与水文地质条件、沉积环境、含水层介质特征宏观控制地下水环境背景值,生物地球化学作用主导地下水环境背景值微观富集机制.基于环境背景值,可判断地下水污染程度、科学划定污染风险区,为环境监管与污染修复目标阈值提供参考值.未来应尽快建立全国地下水环境背景值数据库、重视地下水环境背景值的应用、科学利用大数据,对气候变化与人类活动影响下的全球地下水资源保护与污染防控措施优化具有重要意义.
  • 环境影响评价与管理
    石柔刚, 徐维祥
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2941-2951.
    基于中国2012~2022年284个地级及以上城市面板数据,利用固定效应模型、调节效应模型和广义嵌套空间模型,研究新质生产力对绿色创新效率的影响及城镇化在这一过程中所发挥的调节作用.结果表明:(1)新质生产力能显著提升绿色创新效率,该结论在一系列稳健性检验后仍然成立.(2)新质生产力对绿色创新效率的促进作用在东部地区最为显著,中部地区次之,西部地区尚不明显.(3)城镇化在新质生产力提升绿色创新效率的过程中发挥着积极的调节作用.(4)新质生产力能够产生正向的空间溢出效应,有效提升邻近地区的绿色创新效率.因此,建议积极培育新质生产力,因地制宜优化创新环境,大力推进绿色城镇化进程,构建高效的区域合作机制,以充分激发新质生产力的潜能,加快经济社会绿色转型.
  • 新污染物
    梁卉, 晏彩霞, 张悦, 陈雅冰, 丁明军, 王鹏, 聂明华
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2827-2838.
    针对目前Fe2+/高碘酸盐(PI)体系难以持续有效,且仅适用于酸性条件的缺陷,开发了可见光(VL)和棓酸(TA)协同Fe3+活化PI体系.结果表明,VL联合TA可加速Fe3+/Fe2+之间的循环,显著增强活化PI的性能.VL/TA/Fe3+/PI体系在30min内可实现磺胺嘧啶(SD)的完全降解,且在中性和酸性条件下效果更优.水中常见阴离子如Cl-、NO3-和SO42-对体系降解SD影响较小,但HCO3-的存在显著抑制了SD的去除,而腐殖酸(HA)则表现出促进作用.通过淬灭实验及电子顺磁共振分析,发现羟基自由基(HO·)和单线态氧(1O2)是体系中降解SD的主要活性物种.基于质谱分析鉴定出的6种降解中间产物,提出了SD三种可能降解路径.以萝卜作为毒性评估模式植物,表明SD污染水体经体系修复后的毒性显著降低.同时,体系在不同实际水体中均表现出优异的处理效能.此外,体系对天然水体中普遍存在的多种典型新污染物都具有良好的降解效果,展示出广阔的应用前景.
  • 碳排放控制
    刘倩文, 赵梅芳, 郭飞, 付军, 康鹏, 谭一波, 郑威, 孙孟德, 韦兰英
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2884-2896.
    在全球气候治理与"双碳"战略协同推进背景下,林业碳汇体系建设亟需突破苗木生产环节的碳计量瓶颈.食用原料林苗木对改善生态环境和提高经济收入具有重要意义,估算苗木生产的碳足迹对于评估林业碳汇至关重要.以典型食用原料林8cm×12cm八角容器苗为研究对象,,建立一个基于过程的生命周期清单(LCI)数据集,并构建生命周期评价(LCA)模型.通过调查广西现有八角育苗基地的原始数据,计算苗木生产从种子采集到苗木运输至零售商三个阶段产生的碳排放.结果显示,一株八角苗木一年产生的全球变暖潜势(GWP)为0.145kgCO2e,其中能源消耗(57.2%)和物料投入(28.8%)为主要排放源,分别集中于电力消耗(占能源排放75.9%)和水资源利用(占物料排放60%).在八角苗木生产活动中,田间容器苗阶段的灌溉活动是影响其GWP的主要因素(0.07kgCO2e/株).敏感性分析显示能源消耗的变化对碳足迹影响最大(0.804),其中大部分来自于柴油(42.4%).结果表明,优化清洁能源替代、实施精准水肥管理等可降低苗木生产过程中碳排放,对推进食用林产品碳标签制度建设和林业碳中和进程具有实践指导价值.
  • 臭氧污染与控制
    陈靖扬, 李婷苑, 陈耀登, 欧阳珊珊, 龚宇, 林子锋
    中国环境科学. 2025, 45(9): 4776-4785.
    为探究非高温条件下珠江三角洲地区发生臭氧(O3)污染的成因,基于2015~2023年空气质量数据及气象数据,分析高温日(日最高气温³28℃)与非高温日(日最高气温<28℃)下珠江三角洲地区O3污染特征差异.结果表明:珠江三角洲O3污染主要发生在高温日,但总污染城市数中仍有17.2%出现在非高温日.高温日下污染集中于珠江三角洲中部和西南部,非高温日以西南部为主.非高温日O3污染主要发生在日最高气温25.0~27.2℃、相对湿度44.9%~56.8%、日照时数7.7~9.8h的条件下.与高温污染日对比,非高温污染日相对湿度平均偏低6.0%,日照时数更加集中在高值区间.基于SHAP方法,进一步揭示了相对湿度是影响O3浓度最重要的气象因子,高温日和非高温日下相对湿度对O3_8h浓度的贡献最高可达30和60μg/m³.低相对湿度(<65%)通常伴随着高日照时数,共同促进O3生成,而高相对湿度(>65%)则不利于O3生成.此外,非高温日下日照时数的影响显著,表明充足太阳辐射是非高温情况下O3生成的关键条件.非高温日NO2对O3浓度变化的贡献约15μg/m3,影响弱于高温日.
  • 土壤污染与控制
    刘健, 牛少勋, 黄恩惠, 刘振聪, 李晓飞, 吴小莲, 柯常栋, 包艳萍
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2654-2663.
    以广东大宝山矿区酸性矿山废水(AMD)长期灌溉的稻田土壤为研究对象进行铁形态及铁碳结合特征分析,结合高通量测序技术,揭示AMD灌溉铁输入对稻田土壤有机碳固定的影响及微生物群落结构响应.结果表明:①AMD灌溉导致稻田土壤酸化,铁硫元素及重金属在土壤中积累,土壤总有机碳(TOC)与总铁(TFe)、铁结合态有机碳(OCFe)呈极显著正相关.②AMD灌溉导致土壤微生物丰度和多样性降低,AMD污染土壤Geobacter相对丰度下降,形成了以耐酸的铁硫代谢菌ThiobacillusSulfurifustis等为主要优势属的微生物群落结构.③RDA分析表明影响稻田土壤微生物群落结构组成的主要环境因子为络合态铁(Fep)、TOC和TFe.研究显示,AMD灌溉引入的铁有利于稻田土壤有机碳的保存,同时AMD灌溉导致稻田土壤形成了与污染程度、铁碳形态及含量紧密相关联的微生物群落结构.
  • 水污染与控制
    邱文杰, 周根茂, 储建民, 丁印权, 杨蕴, 朱婷, 吴剑锋, 吴吉春
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2558-2568.
    以新疆某酸法地浸铀矿山退役采区为研究对象,通过分析退役采区长时间序列地下水监测数据,并采用数值模拟方法构建了三维非稳定含矿含水层地下水流与污染组分(U(Ⅵ)和SO42-)运移的模拟模型,为退役采区地下水环境安全提供合理的水力控制方案.研究结果表明,采区退役后的地下水流场总体上与天然流场方向一致;地下水中高浓度U(Ⅵ)和SO42-在采区内部大量残留,并在地下水动力作用下逐渐往下游迁移和扩散.模型能较好地再现退役采区的地下水位变化趋势,并成功模拟了采区内部U()Ⅵ和SO42-往下游迁移扩散的过程,表明水力控制是保证未来条件下采区下游地下水环境生态安全的重要手段.通过对3种水力控制抽注模式的分析结果显示,内外兼抽方案的控制效果最好.进一步利用综合评价方法对各情景方案进行了定量评价,结果表明在采区内部及其下游分别设置3口抽水井和6口抽水井,并将抽水速率控制在60m3/d的方案相对最优,该方案以较低的成本实现了采区内部削源和下游水力截获的双重目标,使污染组分能够控制在50m范围以内.本研究利用构建的数值模型,针对未来规划条件下的水力控制方案进行了优选,为退役矿区地下水环境安全提供科学决策依据,同时也为类似地浸采铀退役矿山的治理提供示范参考.
  • 环境影响评价与管理
    张静宇, 周玲莉, 周静妍, 吴文成, 吴颖欣
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2932-2940.
    以华南地区某典型重金属污染场地为案例,采用排放因子法和生命周期影响评价法,对固化/稳定化+阻隔回填技术的全生命周期碳足迹进行核算与量化评估.结果表明,固化/稳定化+阻隔回填的碳排放强度为0.190t CO2/m3污染土.主处理、场地建造和阻隔回填是最主要的碳排放单元过程,分别占总碳排放的33.7%、32.7%和31.9%;关键碳排放来源为混凝土和固化/稳定化药剂的生产,分别占总碳排放的51.9%和33.4%.本案例综合环境影响评分为84.3kPt,风险管控实施过程对人体健康的影响最大,主要的贡献因素是工程施工造成的细颗粒形成和全球变暖.
  • 臭氧污染与控制
    刘莹莹, 陈赛赛, 栾和润, 林洲月, 尼霞次仁, 袁跃甫, 魏巍
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2413-2422.
    围绕北京市夏季局地光化学污染特征与机制开展研究.首先,基于该市历年夏季气象观测数据,利用K-means方法得到了典型的气象聚类M1~M4,发现其对光化学污染形成影响的重要差异.在该市2021年排放条件下,利用箱式反应模型,开展了各气象聚类的局地光化学污染过程模拟.模拟显示:各气象聚类下O3产率昼间均值为7.91×10-9(M1),7.58×10-9(M2),7.18×10-9(M3),3.55×10-9(M4)·h-1,O3生消途径十分相似,均处于VOCs敏感区,但对VOCs的敏感度呈递减趋势.而HCHO与CH3CHO的模拟浓度、产率、生消途径、及对VOCs线性响应均未呈现显著的气象聚类差异,显示了很好的VOCs示踪性.最后,计算了各聚类下65个VOCs组分的O3增量反应IR,发现低活性组分与高活性组分的IR差异在M1条件显著变小,暗示了O3污染日加强低活性组分控制对O3浓度改善的重要性.
  • 环境毒理与健康
    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(2): 1047-1060.
    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.
  • 环境毒理与健康
    马平佳, 蔡康丽, 王鑫伟, 李梅
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2913-2925.
    为明确新型纳米材料碳点的潜在生态风险,探讨了淡水微藻纤细裸藻(Euglena gracilis)在原始碳点(CDs)及Cu-N掺杂碳点(Cu-CDs)暴露下的生理响应及其作用机制.结果表明:碳点对纤细裸藻生长的影响呈现“先促进后抑制”的模式,与CDs相比,Cu-CDs对微藻的光合作用和抗氧化系统影响更为显著.1mg/L和10mg/L的Cu-CDs处理均导致微藻光合色素积累及光反应系统Ⅱ活力下降,而在CDs暴露下,仅10mg/L组的光合色素含量出现显著变化.此外,CDs和Cu-CDs对超氧化物歧化酶活性的最大抑制率分别达到62.52%和78.35%.代谢组学分析进一步证实,Cu-CDs诱导了更强的代谢响应,其中脂质代谢通路差异最为显著,表明细胞膜稳定性受到破坏.氨基酸代谢及光合作用代谢通路的紊乱可能与氧化应激密切相关.CDs和Cu-CDs主要通过丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢途径,以及糖酵解/糖异生途径影响纤细裸藻的能量代谢.因此,光合系统及抗氧化系统的损伤可能是碳点毒性作用的主要机制.
  • 臭氧污染与控制
    蒋凯, 侯晓松, 程水源
    中国环境科学. 2025, 45(7): 3553-3563.
    以典型工业城市邢台市为对象,基于2018~2022年的空气质量监测数据和气象数据,分析了O3的污染特征.通过地理探测器方法,研究了气象因素与前体物对O3污染的单独及联合影响.利用空气质量模型评估了O3生成的敏感性,并采用EKMA曲线确定不同控制区的最佳减排比例.研究表明,邢台市月均浓度呈倒V型,在6月出现O3浓度高峰期,1月和12月出现O3浓度低值,变化幅度为37.16~199.28μg/m3,不同季节O3小时浓度及变化幅度大小均为夏季>春季>秋季>冬季.各驱动因素对地面O3浓度影响存在显著的季节差异.在年度时间尺度上,气象因素对O3污染的影响高于前体物.温度和太阳辐射是O3浓度上升的主要正向驱动因素,而湿度和降水是主要的负向驱动因素.春夏季节,CO和NO2为正向驱动,秋冬季则相反.邢台市中心城区及周边部分区县,以及清河县和临西县被确定为VOCs控制区,西北部和中东部区县则为VOCs和NOx协同控制区,VOCs与NOx的最佳减排分别为1.5:1和1:1.
  • 水污染与控制
    张宗磊, 赵骥, 陈啸洋, 邱艳玲, 冯娟, 于德爽, 王晓霞
    中国环境科学. 2025, 45(9): 4955-4964.
    采用短程反硝化-厌氧氨氧化生物膜系统(PDA-Bf)处理模拟城市生活污水,重点探究其在中温条件(34℃)下的脱氮性能.经过317d的运行,结果表明,在进水碳氮比(C/N)为2.1的条件下,系统出水总氮(TN)浓度降低至10.94mg/L,平均TN去除率达到82.6%,且厌氧氨氧化途径在TN去除中的贡献占比随运行时间显著增加.研究发现,反硝化菌属Thauera和厌氧氨氧化菌属Candidatus Brocadia在生物膜中的丰度随运行时间显著提高,Thauera从第250d 0.37%增至第305d的4.11%,Ca.Brocadia从0.27%的升至到3.51%,二者协同效果良好.生物膜外层中编码硝酸盐还原的narG(55152hits)、narH(35866hits)和narI(16506hits)基因丰度较高,表明该区域适合反硝化菌生长,为厌氧氨氧化反应(Anammox)提供亚硝酸盐;与外层相比,生物膜内层中与Anammox相关的hdh(1174hits)基因丰度较高,且亚硝酸盐还原基因nirK(13400hits)和nirS(3954hits)丰度较低,维持了较高的亚硝酸盐浓度,为厌氧氨氧化菌(AnAOB)创造了适宜环境.这种微生物群落的分层结构表明,生物膜外层和内层分别适合ThaueraCa. Brocadia的生长,共同促进了系统的高效脱氮性能.
  • 碳排放控制
    李姗姗, 费翔, 董洪光, 马雨晴, 姜佩
    中国环境科学. 2025, 45(7): 4052-4063.
    基于IPCC方法测算了山西省2010~2022年的碳排放量,通过构建Kaya-LMDI模型识别出影响山西省碳排放的主要因素,以2022年为基准年建立了LEAP-Shanxi模型,对山西省2023~2060年的碳排放量进行预测.结果表明:经济发展水平效应是山西省碳排放增长的关键促进因素,而能源强度效应是关键抑制因素;至2060年,在工业节能增效情景、交通低碳转型情景、新能源需求加速情景和电力结构优化情景下节能降碳效果更为显著,分别使对应部门碳排放量降低42.16,3.21,1.38和31.73Mt;在基准情景和综合情景下,山西省均能在2030年达到碳达峰,碳排放量分别为764.33和742.34Mt.而综合情景与基准情景在2060年相比,减排107.42Mt的碳排放量.研究结果可为山西省提供有效的低碳发展理论依据以制定相关降碳减排措施.
  • 大气污染与控制
    朱玉杰, 刘璧源, 盖浩南, 段星宇, 曹建平, 黄海保
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2390-2398.
    半挥发性有机物(SVOC)极易吸附在室内各种表面上,导致通风净化等常规方法对室内SVOC污染的控制效果很差.光催化氧化法在室内空气净化领域具有广阔前景,但其对室内SVOC的控制效果尚不清楚.发现常用光催化剂(P25二氧化钛)在254nm紫外灯及室内日光灯的照射下均可实现对两种典型SVOC(邻苯二甲酸二丁酯(DnBP)和磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP))的有效降解,且降解过程符合一阶动力学方程.在日光灯照射下DnBP和TCPP分别可以在120和42h后被完全降解,显著快于通风净化等途径对二者的去除速率.此外,借助气相色谱-质谱联用仪和质子转移反应飞行时间质谱仪联合分析了DnBP和TCPP的光催化降解产物,并初步探究了二者的光催化降解路径.
  • 环境生态
    邹林熹, 李丹莉, 程康龙, 张瑜, 张雯
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2780-2791.
    利用天然红土(RC)和700℃煅烧的红土(CRC-700)分别联合沉水植物苦草(VS)和金鱼藻(CD)形成处理组,拟探究一种能有效控制沉积物磷(P)释放的处理技术.结果表明,VS+CRC-700对沉积物P的释放和去除效果高于其他处理组,相比对照组上覆水中溶解性活性磷(SRP)从1.38mg/L降至0.024mg/L,对不同层沉积物Fe (Ⅱ)-P和铁铝态结合磷(CDB-P)分别最多降低94和488.03mg/kg,同时对沉积物P固定作用明显,不同层沉积物中Ca-P含量最多增加182.78mg/kg.相比对照组VS+CRC-700能提高沉积物微生物群落丰度,增加5403.减少变形杆菌和拟杆菌相对丰度,分别减少了16.56%和33.33%.这些结果都表明,VS+CRC-700可视为一种廉价且具有潜力的高效P污染水体水质改善技术,应用控制弱水动力条件下水体的沉积物P释放.
  • 碳排放控制
    吉雪强, 周思姝, 于浩然, 张跃松
    中国环境科学. 2025, 45(6): 3484-3495.
    分析了国家绿色数据中心对城市的碳减排效应及其机制,而后以国家绿色数据中心试点与建设工作为基础构建准自然实验,使用双重差分法结合2011~2022年283个城市面板数据,实证分析国家绿色数据中心的碳减排效应,并探索其作用机制与异质性.研究发现:国家绿色数据中心试点具有显著的碳减排效应,系数为-0.013,在5%的统计水平显著,国家绿色数据中心试点显著降低了城市碳排放强度,这一结果在平行趋势检验、安慰剂检验、排除选择偏差、排除其他政策影响、排除疫情影响等多重稳健性检验和处置内生性后依然成立;国家绿色数据中心试点能通过提升数字产业发展水平与地区绿色科技创新水平而降低城市碳排放强度,国家绿色数据中心试点对数字产业发展水平和绿色科技创新水平的影响在1%的统计水平显著为正,系数分别为0.039和0.061;国家绿色数据中心试点的碳减排效应在非能源富裕型城市,高环保水平、高信息水平城市更显著,国家绿色数据中心试点对这3类城市的影响至少在10%的统计水平上显著,系数分别为-0.016、-0.017、-0.016.应当积极推动数据中心绿色转型,扩大国家绿色数据中心试点范围.
  • 环境生态
    许秀丽, 李云良, 邢子康, 陈婷, 储小东
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2745-2756.
    鄱阳湖水位波动显著,降水、土壤水、地下水转化过程复杂,受限于复杂的湿地野外条件和传统的监测手段,湿地土壤水分运动及其与地下水转化关系的定量研究较为困难.本研究选择鄱阳湖湿地不同高程处典型植被群落,基于生长季水文监测和降水、湖水、地下水、0~80cm根区土壤水氢氧同位素测试,分析了不同植被群落根区土壤水同位素变化特征,阐释了不同水文时期湿地土壤水分运动过程,量化了地下水与土壤水的转化关系.结果显示,高位滩地茵陈蒿群落(Artemisia capillaris)的土壤水蒸发线斜率(5.91)明显低于当地大气降水线(LMWL,7.60),0~60cm土壤水lc-excess指数为负,说明土壤蒸发作用较强,最大影响深度为60cm.而中、低高程滩地处芦苇(Phragmites australis)和灰化薹草(Carex cinerascens)群落的土壤水蒸发线斜率(6.70和6.75)略低于LMWL,土壤水lc-excess值均接近于0,显示蒸发作用较小.在土壤水分运动方面,茵陈蒿群落土壤水剖面δ18O在春季(5月)、夏季(6~8月)随深度增加而富集,表明土壤水受降水补给,并以活塞流模式下渗;秋季(9~10月)土壤水δ18O明显富集,且随深度增加而贫化,指示主要受蒸发作用的影响.此外,茵陈蒿群落根区土壤水δ18O较地下水同位素显著富集,在地下水埋深最浅时(1.92m),土壤水中未发现地下水的贫化同位素信号及明显的水分补充,说明根区土壤水与地下水间的垂向水文连通受阻.芦苇和薹草群落土壤水运动受地下水波动影响明显.在地下水位上升期(4~5月),芦苇和薹草群落浅层(0~40cm)土壤水主要来源大气降水,深层土壤水(40~80cm)受毛细水上升补给,地下水对根区土壤水的补给贡献超50%;在地下水浅埋期(6、8月),芦苇群落土壤水和地下水转化频繁;在地下水位下降期(9~10月),芦苇和薹草群落表现出非均匀土壤水流过程,存在明显优先流.
  • 碳排放控制
    余东升, 余娟娟, 陈梦园
    中国环境科学. 2025, 45(7): 4107-4113.
    基于2011~2021年中国30个省份面板数据,运用耦合协调度模型、局部空间自相关分析及系统GMM回归方法,系统考察我国新质生产力与碳排放耦合协调水平的时空演进特征及影响因素.研究发现,新质生产力指数年均值由0.1增至0.23,碳排放强度由2.548降至1.942,二者协同水平持续提升;耦合协调度呈现“东南高、西北低”的梯度分异,东部沿海省份依托数字经济和绿色技术创新跃升至优质协调型,北方能源基地因“高碳-低效”路径依赖长期处于低值集聚;经济发展、对外开放和创新水平显著促进协调度提升,环境规制因“合规成本挤压”产生抑制效应;区域异质性分析表明,东部通过全球价值链嵌入强化技术溢出,东北受制于重工业结构矛盾,西部因地理衰减与基建滞后抑制创新扩散.
  • 大气污染与控制
    吴晋辉, 肖薇, 陈亮, 胡凝, 王君, 刘远泽
    中国环境科学. 2025, 45(5): 2377-2389.
    基于杭州搭建的低成本CO2分析仪高密度观测网络,对2023年4月至2024年3月完整一年的浓度数据进行分析.结果表明:(1)在野外观测条件下低成本仪器存在数据缺测,各站点一年数据收集量在38.58%~99.39%,两款非色散红外(NDIR)仪器MBE为(3.2±1.4)μmol/mol,进行高密度组网时要提高站点的数据收集率.(2)基于NDIR的低成本仪器观测结果对环境变化较为敏感,机器学习的校正方案可有效校正,组网数据校正后与高精度观测相关性R2由0.33提升至0.77,MBE为1.2μmol/mol.(3)低成本的高密度组网可以观测到城市内部CO2浓度的时空变异性,站点的日变化及空间浓度分布均反映出城市CO2源汇的季节变化特征.通过搭建的组网验证了低成本高密度网络在中国这种下垫面复杂的城市运行的可行性,为估算城市排放量和评估减排措施效果提供依据.
  • 大气污染与控制
    王嘉敏, 杨文柱, 焦燕, 闫颖超, 田莉, 袁小冬
    中国环境科学. 2025, 45(10): 5338-5356.
    为探究呼和浩特市和乌海市夏冬季细颗粒物(PM2.5)的组分变化规律和污染特征及其区域输送.获取了大气超级站2022年6~8月、12月和2023年1~2月两个城市PM2.5及其水溶性离子、有机碳(OC)及元素碳(EC)、金属元素等化学组分的浓度和气象数据,并根据正定矩阵因子分解(PMF)模型和后向轨迹(HYSPLIT)模型对其来源和输送路径进行解析.结果表明, 两个城市PM2.5质量浓度冬季>夏季,且同一季节PM2.5质量浓度乌海市>呼和浩特市; 两个城市PM2.5在冬季和夏季偏碱性,且呼和浩特市夏季颗粒物碱性强于乌海市,在冬季碱性弱于乌海市;两个城市PM2.5中K、Mn、Cu、Ba、Ti、K+、Cl-含量在冬季>夏季,说明两个城市冬季受生物质燃烧、燃煤排放和机动车尾气排放影响较大;呼和浩特市夏季PM2.5主要来源有:燃烧源、二次无机源、工业源、土壤扬尘源、机动车与道路扬尘混合源,冬季PM2.5主要来源有:燃煤源、生物质燃烧源、二次无机源、土壤扬尘源、机动车与道路扬尘混合源、机械磨损源;乌海市夏季PM2.5主要来源有:燃烧源、二次无机源、工业源、土壤扬尘源、机动车源、道路扬尘源,冬季PM2.5主要来源有:燃烧源、二次无机源、工业源、土壤扬尘源、机动车与道路扬尘混合源、机械磨损源.呼和浩特市夏冬季均以二次源为主;乌海市夏季以机动车与道路扬尘混合源为主,冬季以二次无机源为主;呼和浩特市夏季主要受到来自山西省南部、陕西省北部以及蒙古国南部地区的气流影响,潜在源区为山西省南部、河北省南部、河南省北部等地区,乌海市夏季主要受到来自新疆东部、阿拉善盟、陕西省南部以及巴彦淖尔市等地区的气流影响,呼和浩特市和乌海市冬季均受到来自阿拉善盟和境外蒙古国南部地区的气流影响,不同的是乌海市冬季PM2.5传输还受到来自新疆北部地区的气流影响,其中呼和浩特市冬季潜在源区为本地及包头、巴彦淖尔市、鄂尔多斯市、阿拉善盟东北部、蒙古国偏南区域,乌海市夏冬季潜在源区为新疆东部、河西走廊地区、阿拉善盟、鄂尔多斯市、乌兰察布市、乌海市本地.研究结果为沿黄流域典型城市大气污染防控提供数据支撑.
  • 环境生态
    王少林, 李玉刚, 郭心月, 韩超, 张雷, 王兆德, 刘成, 申秋实, Odsuren Batdelger, Narangerel Serdyanjiv
    中国环境科学. 2025, 45(6): 3235-3244.
    以5个典型寒旱区湖泊为对象,基于磷形态分级、薄膜梯度扩散(DGT)、DGT诱导的土壤通量的动态数值模型(DIFS)等方法分析沉积物磷库容量水平和磷迁移动力学特征,进一步使用结构方程模型厘清寒旱区湖泊内源磷库容量及迁移动力学的关键驱动因子.结果表明,5湖的水体总磷(TPw)、总氮(TNw)、氮磷比(TNw/TPw)均值为(0.81±1.31) mg/L、(3.40±1.87) mg/L、(26.13±22.75),均为磷限制性湖泊.5湖沉积物TPs的平均含量为(763.48±563.70) mg/kg, 钙形态磷(Ca-P)占沉积物中TPs的51.09%,沉积物综合污染指数(FF)整体处于重度污染程度.生物有效磷(BAP)、溶解性活性磷(CDGT-P)、分配系数(Kd)均值为(193.54±55.94) mg/kg、(0.19±0.14) mg/L、(11.34±9.29) cm3/g,三者评估的磷库容量均低于东部平原湖区湖泊,表明寒旱区湖泊磷库容量较低.5湖的DIFS模型参数反应时间(Tc)范围为0.004~74170.00s,低于东部平原湖区湖泊,表明寒旱区磷迁移动力较低,补给到水体中的速率相对较慢.偏最小二乘路径建模(PLS-PM)分析表明,影响寒旱区5湖磷库容量的主要因素是沉积物性质(0.64,P<0.05).影响磷迁移动力学的主要因素(0.95,P<0.05)是5湖水体的环境因子,受湖泊营养状态与浮游植物影响较小.