中国环境科学
 
 
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中国环境科学2010年度引证指标
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2017年 37卷 2期
刊出日期 2017-02-20

环境毒理与健康
大气污染与控制
水污染与控制
固体废物
土壤污染与控制
环境微生物
环境生态
环境影响评价与管理
大气污染与控制
401 崔杰, 黄晓锋, 袁金凤, 曹礼明, 王川, 兰紫娟, 何凌燕
基于在线观测的大气PM2.5中棕色碳吸光贡献估算
使用三波长光声黑碳光度计(PASS-3)和气溶胶质谱仪(AMS),于2011年秋季在浙江城市点金华和2014年夏季河北区域点望都进行了大气在线观测,采用改进的光吸收Angstrom指数(AAE)的方法统计外推黑碳AAE值,估算这2个典型地区PM2.5中棕色碳的吸光贡献.结果表明:经统计外推获得的金华和望都的黑碳AAE在405nm下的基准值分别是1.12和0.77,532nm下的基准值分别是0.87和0.63;进而估算金华和望都PM2.5中的棕色碳在405nm下的吸光贡献分别为9.8%和22.3%;532nm下的吸光贡献分别为5.9%和15.2%,表明我国大气中气溶胶棕色碳在短波段下的吸光贡献和辐射强迫影响不可忽视.
2017 Vol. 37 (2): 401-406 [摘要] ( 324 ) [HTML 1KB] [ PDF 521KB] ( 1186 )
407 李梓铭, 孙兆彬, 邵勰, 廖晓农, 张小玲, 熊亚军, 马小会
北京城区PM2.5不同时间尺度周期性研究
为研究北京城区PM2.5浓度不同时间尺度的周期及其演变特征,利用2010~2015年PM2.5浓度和常规气象资料,对其进行Morlet小波和交叉小波分析.结果表明,北京城区PM2.5浓度存在显著的周期性变化,主要周期包括24h左右,8d左右和14d左右.14d左右的周期主要受大气准双周振荡的影响,8d左右周期不仅与天气尺度系统周期有关,此外可能还与人类活动引起“星期效应”有关,其中天气尺度系统的影响可能居于主要地位.通过交叉小波分析,PM2.5与平均风速在8d和14d左右存在显著的共振现象,并且二者表征为负位相关系.气象要素日变化、城市居民行为习惯导致的污染物排放差异可能是造成24h左右振荡周期的重要因素.北京城区PM2.5浓度的各周期在秋冬季较为显著,与北京地区秋冬季低层大气更多受强天气系统的影响有关;春夏季PM2.5浓度较低和影响因素较多以及局地中尺度热力环流对于低层大气的影响更为显著是该时期周期性较弱的主要原因;季节内振荡(40~60d)在2014年后减弱可能与北京市开展的减排措施有关.尽管本研究利用小波分析方法得到一些关于北京城区PM2.5浓度振荡周期及其演变特征的有效信息,但所用资料时长较短且站点相对单一,所得结论还需要大量的实测数据或其他分析方法的验证.
2017 Vol. 37 (2): 407-415 [摘要] ( 420 ) [HTML 1KB] [ PDF 2515KB] ( 2410 )
416 阴丽淑, 李金娟, 郭兴强, 刘小春, 杨慧妮
贵州“两控区”城市PM2.5及其阴阳离子污染特征
2015年3月~2016年2月,对贵州主要城市(包括贵阳、安顺、遵义、毕节、都匀)9个采样点和贵州省背景点雷公山的PM2.5按照季节进行采样,分析PM2.5污染特征及其中9种阴阳离子的分布特征.结果表明:PM2.5平均质量浓度范围为13.84~167.17μg/m3,从季节分布上看,冬春>秋夏,从空间分布上看,贵阳市区PM2.5污染较重,平均质量浓度为(80.15±30.18)μg/m3.PM2.5样品中总阴阳离子浓度范围为7.85~47.02μg/m3,SO42-、NO3-、NH4+(SNA)占PM2.5质量浓度比重范围为10.00~68.48%,从季节分布上看,夏冬>秋春,从空间分布上看,背景点贵阳高坡、雷公山SNA占PM2.5质量浓度平均比重较大,分别为41.45%、53.45%.AE/CE平均值为1.53,总体呈弱酸性.NH4+与SO42-的相关性(R=0.67)大于NH4+与NO3-的相关性(R=0.33),Ca2+与Mg2+的相关性(R=0.57)明显.与其他城市相比,研究区[NO3-]/[SO42-]较低,均值为0.29,表明贵州主要城市PM2.5受固定源影响较大,大气污染以煤烟型为主.
2017 Vol. 37 (2): 416-423 [摘要] ( 229 ) [HTML 1KB] [ PDF 750KB] ( 1149 )
424 江曲图, 何俊昱, 王占山, 叶观琼, 陈倩, 肖璐
基于LUR/BME的海岸带地区PM2.5时空特性研究
以高程、距海距离、道路、归一化植被指数构建大区域土地利用回归模型LUR,并结合贝叶斯最大熵BME对LUR模型的残差进行时空分析,得到2015年中国沿海部分省市PM2.5的时空分布.交叉验证结果表明在引入BME模型后R2由0.36提高至0.85,均方根误差RMSE由23.53μg/m3降低至11.08μg/m3;整体海岸带地区以长江三角洲为界PM2.5浓度呈现南低北高,且以京津冀及山东内陆区域秋冬季污染最为严重,同时以山东省为例进行各市室外人口空气污染暴露分析,表明沿内陆至近海,人均PM2.5暴露浓度逐步递减,以济南85.5μg/m3最高,沿海区域烟台,威海等地较低.
2017 Vol. 37 (2): 424-431 [摘要] ( 372 ) [HTML 1KB] [ PDF 1502KB] ( 1202 )
432 何沐全, 刘志红, 张颖, 张洋, 颜妍, 黄观, 张娟, 陈军辉, 何敏, 范武波
川南城市群大气灰霾时空分布特征及成因分析
以2006~2015年四川南部的MODIS 3km AOD日产品及地面观测数据为基础,利用本地CE318数据对MODIS AOD产品进行校验,确保AOD产品的可用性;建立了AOD与PM2.5/10之间的关系模型,并重点分析了川南城市群的大气灰霾时空分布特征及其成因.结果表明:CE318AOD与MODIS AOD的相关性为0.779,PM2.5、PM10与MODIS AOD的最优相关性为0.894、0.83;在空间上,川南AOD均值呈现出北高南低的格局,其中内江市和自贡市AOD值最大;在时间上,2006~2013年AOD均值变化不明显,2013年后明显下降;季节上表现为春冬季高、夏秋季低,其中春季AOD高值占比最大;月变化特征表现为2~4、9月AOD值高,其他月AOD值低;川南AOD的时空分布受地形、工业、风向风速、流场、边界层高度等因素影响,其中地形和流场对川南AOD的空间分布影响最为突出.
2017 Vol. 37 (2): 432-442 [摘要] ( 329 ) [HTML 1KB] [ PDF 5201KB] ( 2102 )
443 齐冰, 牛彧文, 杜荣光, 于之锋, 应方, 徐宏辉, 洪盛茂, 杨焕强
杭州市近地面大气臭氧浓度变化特征分析
利用2012~2016年杭州市近地面臭氧(O3)的连续观测资料以及气象数据,分析了杭州市近地面O3浓度的变化特征及其与气象要素的关系.结果表明,近年来杭州市O3年平均浓度较10年前升高10 μg/m3左右,光化学污染形势日趋严重.O3浓度冬季较低,其余季节均较高,日平均浓度大于100μg/m3主要分布在4~10月.O3浓度日变化呈单峰型分布,5:00~7:00出现最低值,14:00出现峰值,超标时段主要出现在11:00~18:00.O3浓度变化与紫外辐射、温度呈正相关关系,与相对湿度呈负相关关系.紫外辐射大于0.02MJ/m2、气温高于20℃、相对湿度低于70%时,O3浓度会出现超标情况.风向风速对O3浓度有一定影响,当风向为北风或偏北风时,O3浓度较低;当风向为东风或偏东风时,O3浓度较高,说明影响杭州O3浓度升高的污染源也主要来自东部,南部和北部地区较少.
2017 Vol. 37 (2): 443-451 [摘要] ( 429 ) [HTML 1KB] [ PDF 849KB] ( 2188 )
452 俞布, 朱彬, 窦晶晶, 张玮玮, 胡德云
杭州地区污染天气型及冷锋输送清除特征
基于Lamb-Jenkinson天气分型方法对影响杭州四季的大气天气型进行频率划分,并结合杭州气候观测站的PM2.5观测数据分析各季典型天气型的污染特征.针对杭州秋冬季冷锋活动时PM2.5浓度值变化的不确定性,进一步分析了冷锋过程对杭州大气污染物的输送和清除特征.结果表明,冬季是杭州的主要污染季节,以高压控制和暖区发展天气型为主;春、秋季其次;夏季基本不发生高污染个例.其次,结合变温和风速气象要素特征发现,24h负变温范围在0~2℃之间或者平均风速低于2m/s条件下的弱冷锋环境以污染输送作用为主,而24h负变温幅度大于4℃以及平均风速大于4m/s的较强冷锋环境以污染清除作用为主.
2017 Vol. 37 (2): 452-459 [摘要] ( 273 ) [HTML 1KB] [ PDF 728KB] ( 1373 )
460 张钰萌, 王中挺
利用多角度偏振数据反演华北地区灰霾气溶胶
针对灰霾气溶胶,利用多角度偏振数据进行了反演研究.在地面观测数据的基础上,模拟了卫星观测的灰霾多角度偏振信号,发现利用近红外波段偏振信息能更好地区分灰霾的轻重程度.在此基础上,针对POLDER3的多角度偏振数据,考虑灰霾气溶胶的组分构成,采用偏振反射率最优拟合的方法,建立了华北地区灰霾气溶胶的反演算法.2010年2月23日的算法实验表明,本算法在重霾发生时能较好地区分灰霾的轻重程度.而2009~2010年的反演结果与地面观测结果有较好的相关性(相关系数在0.9左右),灰霾时AOD的反演误差大约在10%左右.但本算法反演结果要整体低于地面观测结果,原因可能是偏振信号对粗粒子不敏感以及地表类型数据更新较慢、灰霾各气溶胶组分的线性组合假定.
2017 Vol. 37 (2): 460-466 [摘要] ( 258 ) [HTML 1KB] [ PDF 744KB] ( 1353 )
467 张喆, 丁建丽, 王瑾杰
艾比湖流域春季大气气溶胶光学性质
利用MicrotopsII太阳光度计观测数据,得到艾比湖流域春季气溶胶光学厚度(AOD550)、Angström波长指数(α).结果显示,艾比湖流域春季AOD主要集中在0.1~0.4之间;受盐尘迁移过程中粉尘扩散、沉降等影响,精河地区和乌苏地区气溶胶光学性质存在一定差异.精河、乌苏两地AOD平均值分别为0.290和0.242,变异系数分别62.966%和47.444%,α平均值分别为0.609和0.894,变异系数为33.368%和56.946%,精河地区大气气溶胶主控粒子粒径相对较大,而乌苏地区气溶胶粒子的粒径变化幅度相对较大;AOD和α的关系复杂,当地主导风向是沙尘气溶胶的主要来源,温度变化并不是导致艾比湖流域AOD变化的内在原因;α<0.5时,乌苏地区AOD随RH的增大而减小,精河地区受盐尘中可溶性离子的影响,表现出一定的吸湿性,α>1.0时,细粒子吸湿增长造成AOD随RH的增大而增大,当0.5 < α < 1.0,气溶胶表现出一定的吸湿性,但当50%
2017 Vol. 37 (2): 467-475 [摘要] ( 276 ) [HTML 1KB] [ PDF 791KB] ( 1253 )
476 靳全锋, 王文辉, 马祥庆, 杨淑妍, 郭福涛
福建省2000~2010年林火排放污染物时空动态变化
基于2000~2010年福建地区卫星火点数据,结合林业统计年鉴,估算各区域林火燃烧生物量.并运用排放因子法,估算11a间福建地区林火排放污染物总量.结果表明,2000~2010年福建地区林火年变化呈先增加后降低趋势.福建地区森林可燃物总燃烧量分别为6.57mt,污染物CO2、CO、NOx、VOCs、CH4、PM2.5、TC、OC和EC排放总量分别为:1.64mt、98.19kt、1.43kt、8.70kt、9.43kt、10.12kt、5.35kt、4.66kt和689.59t.此外,各污染物排放在时间和空间上不均衡,各污染物最大的排放量多集中在南平西南部、三明西北以及南平、三明、宁德和福州交汇区域;除厦门外,CO2、CO、NOx、CH4、VOCs、PM2.5、OC、EC和TC在福建省其他地区均呈增长趋势.林火释放PM2.5与工业粉尘的排放比变化趋势表明总体呈上升趋势,说明福建省森林火灾对当地空气质量的影响正在逐渐加强.
2017 Vol. 37 (2): 476-485 [摘要] ( 238 ) [HTML 1KB] [ PDF 2705KB] ( 1228 )
486 李亚云, 束炯, 沈愈
上海市PM2.5浓度统计释用综合集成研究
在WRF模式输出的基础上,结合卡尔曼滤波(KALMAN)、偏最小二乘回归(PLS)和辨识理论实时迭代统计方法(RTIM)组成3种模式输出统计预报(MOS),并运用这3种MOS模式分别建立多模式平均、递归正权综合和多元线性回归集成模式,对上海市2014年12月2日~31日(PM2.5轻度污染天气过程)以及2015年12月15日~2016年1月13日(PM2.5重污染天气过程)进行了1d、2d和3d的PM2.5日均浓度试预报.结果表明:相比于3种单一的MOS模式,集成模式通过获取更为准确的信息而减少了系统误差,这不仅可以提升对污染天气过程的预报能力,且有可能降低污染过程中决策失败的风险.通过对PM2.5轻度污染天气和重污染天气过程预报的比较分析,多元线性回归集成模式整体预报显示出更高的精度和稳定性.统计释用方法综合集成模式对于PM2.5预报显示出良好的性能,可为业务化预报模型的选择提供可借鉴的参考.
2017 Vol. 37 (2): 486-496 [摘要] ( 269 ) [HTML 1KB] [ PDF 633KB] ( 1515 )
497 杜家益, 周仁双, 张登攀, 周小强, 夏群, 袁银男
DOC对燃用调合生物柴油发动机PM排放的影响
为研究氧化催化转化器(DOC)对柴油机燃用不同调合生物柴油(B0、B10、B20)后排气颗粒物粒径分布及组分的影响规律,利用MOUDI对颗粒物进行分级采样,对分级颗粒称重得到质量浓度分布,利用热重分析仪分析颗粒物热重特性及组分变化.结果表明:未加装DOC时,随着生物柴油比例的增加,各粒径级颗粒物质量浓度均降低,B20降幅最大;颗粒物质量浓度峰值范围内的粒径大小处于0.18~0.32μm,SOF质量分数依次升高,无机盐和Soot质量分数依次降低.加装DOC后,颗粒物质量浓度降低,DOC对粒径大于1μm颗粒转化效果不明显,聚集态颗粒质量浓度转化效率明显高于粗粒子态颗粒,B20聚集态转化效率最高,可达61.6%.随着转速的升高,转化效率明显降低,颗粒中SOF质量分数降低,H2O、Soot、无机盐质量分数均增大.
2017 Vol. 37 (2): 497-502 [摘要] ( 224 ) [HTML 1KB] [ PDF 472KB] ( 1004 )
503 邢微波, 路好, 张安超, 刘牧, 刘志超, 胡松, 向军
Ag/AgCl可见光催化剂湿法脱除烟气中单质汞研究

采用沉淀-光还原法制备了Ag/AgCl可见光催化剂,在湿法脱汞装置上考察了该光催化剂的Hg0脱除特性及SO2、NO和溶液温度等对脱汞性能的影响.利用N2吸附/脱附、扫描电子显微镜及X-射线能量色散谱(SEM-EDS)、X-射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、X-射线光电子能谱(XPS)和电子自旋共振(ESR)技术对新鲜和使用后的光催化剂进行性质表征.结果表明,与单独可见光辐照和单独使用Ag/AgCl相比,Ag/AgCl与荧光灯联合使用的Hg0脱除效率大幅提高.SO2和NO的添加会抑制Ag/AgCl光催化剂对Hg0的脱除;停止通入SO2和NO后,Hg0脱除效率可快速恢复.可见光辐照下,Ag/AgCl光催化剂产生了强氧化性的羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O2-).各活性物种中,·O2-在Ag/AgCl光催化剂的高效脱汞过程中起关键作用,而·OH、空穴(h+)和Cl2为次要作用.

2017 Vol. 37 (2): 503-510 [摘要] ( 241 ) [HTML 1KB] [ PDF 767KB] ( 1401 )
水污染与控制
511 郑照明, 李军, 杨京月, 杜佳
SNAD工艺在不同间歇曝气工况下的脱氮性能
探讨了城市污水SNAD生物膜反应器在高溶解氧工况下的脱氮性能.SBR反应器以城市生活污水为进水,反应器内放置鲍尔环生物膜载体,控制温度为30℃,采用间歇曝气方式,曝气阶段曝气量为500L/h,溶解氧浓度达5mg/L.阶段1控制曝气和非曝气时间都为20min,生物膜的NOB活性较低,反应器具有良好的脱氮性能.反应器的总氮平均去除率和出水总氮浓度平均值分别为89%和11mg/L.阶段2、阶段3和阶段4研究了曝气时间对反应器脱氮性能的影响.曝气时间对生物膜的厌氧氨氧化活性影响较小,对生物膜的NOB活性影响较大.阶段3控制曝气时间为60min,生物膜的NOB活性较低,反应器的总氮平均去除率和出水总氮浓度平均值分别为83%和14mg/L.阶段4控制曝气时间为160min,生物膜的NOB活性较高,反应器的总氮平均去除率降低至50%,出水总氮浓度平均值为35mg/L.
2017 Vol. 37 (2): 511-519 [摘要] ( 261 ) [HTML 1KB] [ PDF 649KB] ( 1200 )
520 程军, 张亮, 张树军, 杨延栋, 谷鹏超, 彭永臻
氨氮负荷波动对城市污水短程硝化-厌氧氨氧化工艺硝态氮的影响
亚硝酸盐氧化菌(NOB)增长是导致城市污水短程硝化-厌氧氨氧化(partial nitrification/anammox,PN/A)工艺脱氮效率降低的主要原因之一.采用SBR反应器研究了周期性的进水氨氮负荷变化对城市污水PN/A工艺出水硝酸盐的影响.结果表明:恒定曝气量和曝气时间,进水氨氮负荷周期性降低时,PN/A工艺出水硝态氮逐渐增长,导致系统脱氮性能下降.在硝态氮增长之后,保持进水氨氮负荷稳定,系统的脱氮性能未恢复.进一步分析表明:低氨氮浓度下,NOB对于溶解氧的竞争是出水硝态氮增长的主要原因.因此,在城市污水PN/A工艺中,为了维持稳定的脱氮性能需要控制溶解氧和出水氨氮浓度.
2017 Vol. 37 (2): 520-525 [摘要] ( 314 ) [HTML 1KB] [ PDF 351KB] ( 1750 )
526 曾金平, 陈光辉, 李军, 邓海亮, 王秀杰
不同初始pH值下反硝化包埋颗粒的动力学特性
采用批式实验研究了不同初始pH值下反硝化包埋颗粒在反应过程中NO2--N、NO3--N、TN和pH值的变化规律,并探究了反硝化包埋颗粒的动力学特性.结果表明,在进水NO3--N为30mg/L,反应温度控制在30℃,C/N比为6,反应周期为5h条件下,反硝化污泥经包埋后经过2周的适应性培养即表现出很好的反硝化性能,不同的初始pH值下,反硝化过程中NO3--N的去除主要在0~1h内,NO2--N的积累在1h时达到最大,同时pH值出现拐点,在1h达到最大后略有降低,这一拐点可以作为亚氮积累达到最大时的指示参数.动力学研究表明,反硝化最大比反硝化速率Kden出现在pH=7.5和8.0时,为2.9mgNOx--N/(gMLVSS·h),表明最适宜反硝化包埋颗粒的pH值为7.5~8.0,TN去除率在91.7%以上.通过硝酸盐氮的比反硝化速率和亚硝酸盐氮的比反硝化速率的比较,可知在反硝化过程中硝酸盐氮的还原速率都大于亚硝酸盐氮的还原速率,是造成亚氮积累的原因.
2017 Vol. 37 (2): 526-533 [摘要] ( 244 ) [HTML 1KB] [ PDF 600KB] ( 1098 )
534 王振, 齐冉, 李莹莹, 杜宇能, 范世锁, 王毅
潮汐流人工湿地中生物蓄磷的强化及其稳定性
通过改进潮汐流人工湿地(TFCW)的运行方式,开展了TFCW中生物蓄磷作用的强化及其稳定性研究.结果表明,两段进水潮汐流运行方式有利于TFCW中聚磷菌群(PAOs)的富集,进而可强化湿地中的生物蓄磷作用;采用周期性补充碳源的磷移除操作可诱导生物膜中的PAOs充分释磷,避免系统中磷素的过量积累,同时可增加PAOs胞内内源性碳源的含量,强化系统中的生物蓄磷作用并有利于系统除磷效果的稳定;当生物蓄磷/磷移除(PB-PH)周期时长为30d时,TFCW在生物蓄磷过程中的磷素去除率可达96.04%,而其在磷移除过程中的磷素移除率和补充碳源利用率亦分别可达70.45%和98.22%.此时,PAOs的过量吸磷作用成为湿地系统除磷的主要途径.
2017 Vol. 37 (2): 534-542 [摘要] ( 255 ) [HTML 1KB] [ PDF 786KB] ( 966 )
543 刘燕兰, 汪诗翔, 范琴, 何亮, 周安澜, 刘咏
Zn/Ag-氨磺酸两步还原去除水中硝酸盐氮
为高效地将水中硝酸盐氮(NO3--N)无害化去除,采用液相还原法制备了Zn/Ag双金属,利用XRD和SEM分析材料特征,并将材料用于水中NO3--N的初步还原,使NO3--N选择性地还原为NO2--N;再使用氨磺酸为深度还原剂,将NO2--N进一步还原为N2,探讨还原过程的最佳工艺条件,初步分析该技术的脱氮机理.结果表明,在银负载率为0.028%的Zn/Ag双金属初步还原阶段,用甲酸作pH调节剂控制pH为3.0、EDTA-2Na投加量为1.1g/L、双金属投加量为60g/L、反应时间为30min的条件下还原100mg/LNO3--N,可得到81.9mg/L的NO2--N和4.0mg/L的NH4+-N;在深度还原阶段,在氨磺酸投加量n(NH2SO3H):n(NO2--N)为2:1,pH值为6.0,反应时间为40min的条件下,NO2--N的还原率为100%.整个过程的NO3--N去除率为93.2%,NH4+-N的生成率为3.9%,N2的选择性达到89.3%.分析认为,Zn/Ag双金属的表面性质及体系的pH对NO3--N的还原和NO2--N的积累起关键作用,为NO3--N大量还原为N2提供基础.
2017 Vol. 37 (2): 543-550 [摘要] ( 361 ) [HTML 1KB] [ PDF 638KB] ( 1559 )
551 马锋锋, 赵保卫, 刁静茹
小麦秸秆生物炭对水中Cd2+的吸附特性研究
以小麦秸秆生物炭(WSBC)为吸附剂,研究了WSBC对水中Cd2+的吸附特性,探讨了溶液pH值、投加量和共存阳离子对其吸附Cd2+的影响.WSBC结构表征结果表明,WSBC表面含有大量的含氧官能团.吸附结果表明,溶液pH值会对WSBC吸附Cd2+产生较大影响.吸附动力学数据分别用准一级动力学、准二级动力学、Elovich和颗粒内扩散方程拟合,结果表明,准二级动力学方程可以很好地描述Cd2+在WSBC上的吸附.采用Langmuir、Freundlich和Temkin等温吸附模型对吸附数据进行拟合,发现Cd2+在WSBC上的吸附符合Freundlich等温吸附模型.热力学结果表明,WSBC对Cd2+的吸附是一个自发的吸热过程.
2017 Vol. 37 (2): 551-559 [摘要] ( 359 ) [HTML 1KB] [ PDF 818KB] ( 1911 )
560 邱伊琴, 孙水裕, 肖晓, 叶子玮, 郭艳平
磁絮凝耦合重金属捕集剂EDTC对酸性络合镍的深度脱除
采用磁絮凝耦合自制重金属捕集剂EDTC,以柠檬酸镍(CA-Ni)、酒石酸镍(TA-Ni)和焦磷酸镍(SP-Ni)3种模拟酸性络合镍废水为研究对象,对废水中的络合镍进行深度脱除.研究了EDTC投加量、磁种投加量、初始pH值和静沉时间对络合镍去除效果的影响,探讨了磁絮凝耦合EDTC脱除络合镍的机理.结果表明,处理初始浓度为50mg/L的CA-Ni、TA-Ni和SP-Ni时,磁种投加量100mg/L(350r/min,2min),MEDTC/MNi=10(250r/min,2min),PAM 1mg/L(50r/min,3min),静沉5min,无需调节初始pH值,残留Ni浓度小于0.1mg/L.Zeta电位分析显示:pH<7时磁种与EDTC和pH=6.5~7.5时磁种与絮体均通过静电引力相互吸引.磁种的加入使得以磁种为核心的磁絮体形成,提高絮体的沉降性能并降低20%的EDTC用量.絮体的粒径和分形维数分析表明:加载磁种可减少微小絮体,增大絮体体积同时使得絮体更加密实.
2017 Vol. 37 (2): 560-569 [摘要] ( 286 ) [HTML 1KB] [ PDF 831KB] ( 1335 )
570 李翠霞, 金海泽, 谭高伟, 曾鹏飞, 杨志忠, 杨轩
rGO/TiO2复合光催化剂的制备及光催化性能
用Hummers法制备氧化石墨烯(GO),以柠檬酸作为钛酸四丁酯的水解抑制剂和氧化石墨烯的表面活性剂制备GO/TiO2前驱体溶胶,经过干燥、热处理后用NaBH4还原得到还原氧化石墨烯/TiO2(rGO/TiO2)复合光催化剂.利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、荧光光谱(PL)对其进行表征分析;研究了GO的引入量、光催化剂的投入量对甲基橙降解性能的影响.结果表明:柠檬酸的加入能有效改善纳米TiO2在rGO表面的分散情况;rGO/TiO2复合光催化剂的光催化活性明显高于纯TiO2;GO的加入量为10%且催化剂用量为0.1g时催化效果最佳.
2017 Vol. 37 (2): 570-576 [摘要] ( 257 ) [HTML 1KB] [ PDF 820KB] ( 1878 )
577 李燕妮, 陈泉源, 周娟, 黄昭露
石墨烯杂氮载Pd催化剂对2,4-二氯酚的液相催化加氢脱氯
以石墨烯(GE)和杂氮石墨烯(N-GE)为载体,分别以浸渍法(记为im-)和沉淀-沉积法(记为dp-)将金属Pd均匀的分散到载体上得到催化剂im-Pd/GE,dp-Pd/GE,im-Pd/N-GE和dp-Pd/N-GE,采用元素分析仪、透射电子显微镜和X-射线光电子能谱仪对材料进行表征,并将制备的催化剂用于水中2,4-二氯酚的催化加氢脱氯.结果表明,杂氮后催化剂的含氮量为11.3%.相比于Pd/GE,以含氮石墨烯为载体的催化剂,有较高的阳离子态Pd(Pdn+)含量和较小的Pd颗粒,且显示了较高的催化活性,采用沉淀-沉积法则使催化剂活性得到进一步加强.此外,2,4-二氯酚的催化脱氯以逐步脱氯和同步脱氯2种方式同时进行.
2017 Vol. 37 (2): 577-583 [摘要] ( 260 ) [HTML 1KB] [ PDF 984KB] ( 1262 )
584 孔青青, 张祥丹, 李富华, 吕文英, 刘国光, 林晓璇, 陈平
不同形态氮对水环境中氯贝酸光降解的影响
在模拟太阳光照射条件下,研究了不同浓度的NO3-、NO2--和NH4+对氯贝酸(Clofibric acid ,CA)在水环境中光降解的影响,并通过对光屏蔽系数的计算和对活性基团的淬灭实验对它们的影响机理进行了考察.通过模拟水体pE值变化,考察了无机氮离子对CA光降解的复合影响.结果表明,在NO3-、NO2--和NH4+存在时,CA的光降解均符合拟一级动力学方程.由于抑制·OH的产生,并与CA竞争吸收光子,NO2--和NO3-对CA的光降解均具有抑制作用,且NO3-对CA光降解的抑制作用强于NO2--,NH4+则对CA的光降解无明显影响.随着水环境中pE值的改变,CA的光降解速率也发生改变.NO2--和NH4+、NO2--和NO3-同时存在均对CA光降解的影响具有拮抗作用,而且NO2--和NO3-之间的拮抗作用强于NO2--和NH4+之间的拮抗作用.
2017 Vol. 37 (2): 584-591 [摘要] ( 223 ) [HTML 1KB] [ PDF 653KB] ( 1123 )
592 张帆, 徐斌, 王震, 王安琪
中压紫外对碘酸根的降解及后续氯胺化I-THM生成特性
以碘酸根为研究对象,研究中压紫外对碘酸根的降解速率,天然有机物及共存碘离子对其降解速率影响,在此基础上,采用氯胺消毒方式,考察溶液pH、氯胺投加量及溴离子浓度对碘代消毒副产物的生成影响.研究发现,饮用水中压紫外消毒工艺对碘酸根具有明显降解作用,其光反应产物为碘离子.降解过程符合拟一级反应动力学方程,中压紫外光强为8.5mW/cm2时,其拟一级反应速率常数为(0.403±0.059)×10-3s-1.水中天然有机物(NOM)可促进紫外光对碘酸根的降解,而初始碘离子浓度会抑制碘酸根降解.含碘酸盐原水经中压紫外光照射后,后续氯胺消毒工艺将大量产生碘代三卤甲烷(I-THMs).因此在采用中压紫外/氯胺联合消毒的净水工艺中,碘酸根转化后形成碘代消毒副产物的风险应当引起关注.
2017 Vol. 37 (2): 592-597 [摘要] ( 228 ) [HTML 1KB] [ PDF 447KB] ( 1483 )
598 林晓璇, 刘国光, 李若白, 孔青青, 陈智明, 李富华, 陈平, 陆一达
臭氧作用下酮洛芬的降解行为及机理研究
利用臭氧(O3)氧化降解酮洛芬(KET)模拟废水,考察了初始pH值,臭氧流量(QO3),反应温度(T)及KET初始浓度(C0)对臭氧降解KET效果的影响.在KET初始浓度为20μmol/L,臭氧流量0.4L/min的反应体系中,室温条件下,研究了pH=4,7,10时O3和羟基自由基(·OH)分别对KET降解的贡献率.采用竞争法,以布洛芬和苯甲酸为分子探针,分别测定了KET与O3,·OH的二级反应速率常数.结果表明,不同实验条件下臭氧降解KET符合准一级动力学.pH值,QO3及T的增大促进了KET降解,C0的增大抑制了KET的降解.通过对实验数据进行拟合得到表观一级动力学的幂指数方程(k=154439exp(-32831/RTQO30.679C0-0.2[OH-]0.07).体系中O3和·OH同时对KET存在氧化作用.在设定的条件下,pH值为4,7和10时O3对KET降解的贡献率分别为18.4%,11.0%和6.2%,而·OH对KET降解的贡献率分别为81.6%,89.0%和93.8%.测得KET与O3的二级反应速率常数为1.09L/(mol·s),与·OH的二级反应速率常数为8.82×109L/(mol·s).
2017 Vol. 37 (2): 598-605 [摘要] ( 296 ) [HTML 1KB] [ PDF 525KB] ( 1100 )
606 刘璟言, 卢小艳, 朱燕茹, 许仕荣, 马军, 张金松, 郭建宁
低浓度NaClO和NaOH对聚偏氟乙烯超滤膜老化的影响
利用质量分数分别为0.2%的NaClO和0.1%的NaOH溶液老化聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜,研究低浓度化学清洗剂对PVDF超滤膜老化的影响.通过纯水通量、膜孔径分布、扫描电镜、拉伸性能、接触角、红外光谱和有机物截留效果,对老化后超滤膜的特征和性能进行评估.结果表明,经过NaClO和NaOH处理后,超滤膜孔径增大,对总有机碳(TOC)的截留率由36.0%分别降低至16.2%~32.4%和13.9%~24.4%.老化使PVDF膜表面发生了脱氟化氢反应,生成了C=C和C=O等新基团,改变了膜的化学组成和结构,增强了膜的疏水性.老化后膜的机械性能变差,拉断力和断裂伸长率均随老化时间的延长而降低.NaOH对PVDF膜机械性能的影响高于NaClO.
2017 Vol. 37 (2): 606-612 [摘要] ( 242 ) [HTML 1KB] [ PDF 1002KB] ( 1270 )
613 郭志光, 白冰
浓度及渗流速度变化时污染物运移过程的求解
基于稳态情形下的解析解,得到污染物浓度及渗流速度随时间变化的非稳态情形下的近似解,并与稳态情形下的计算结果进行验证分析.计算表明,随时间离散间距减小,所得近似解的精确度显著提高.算例分析表明,阻滞因子对污染物吸附量有较大影响,随解吸因子与吸附因子差值的增大,污染物的吸附量逐渐增大.例如,当吸附因子为1.7,解吸因子为1时,污染物吸附量可达到30%.而且,随吸附因子的增大,污染物穿透曲线的峰值减小,而峰值出现时刻也相应滞后.弥散度对吸附量的影响较小,但对污染物的穿透曲线形态有较大影响.随弥散度增大,污染物穿透过程延长,且污染物迁移过程主要受渗流速度影响.
2017 Vol. 37 (2): 613-619 [摘要] ( 263 ) [HTML 1KB] [ PDF 705KB] ( 975 )
620 陈莹, 王昭, 赵剑强, 杨文娟
样品数量对径流事件平均浓度估算结果的影响——以时间间隔采样法为例
在西安市城市主干道南二环路太白立交高架段设置路面径流采样点,采用人工时间间隔采样法对2014年8月~2014年11月的3场径流事件全程采样,测试径流过程SS、COD、Pb、Zn、溶解态Pb、溶解态Zn的浓度变化及出流规律,基于随机抽样法编程研究时间间隔采样法样品数量对场次径流事件平均浓度(EMC)估算准确性的影响.结果表明,无论何种类型的降雨事件,径流初期污染物浓度较高、波动剧烈且受雨强影响较大,径流中后段浓度下降且逐渐趋于平稳,为提高EMC估算的准确性应对径流全程采样并在初期加密样品采集.时间间隔采样法样品数量对EMC估算结果产生显著影响.场次径流样品数量较少时,根据样品浓度结合相应时段径流量计算的EMC呈较大离散性,随着样品数量增加估算EMC值离散性逐渐减小并趋于稳定.不同场次径流各污染指标估算EMC值与EMC近似真值的最大相对误差随样品增多而降低的趋势不尽相同,其与径流水质水量波动程度有关.若场次径流样品数量小于10,各污染指标估算EMC值与EMC近似真值的最大相对误差接近40%,当样品数量增至13个或19个,其最大相对误差分别小于30%和20%.
2017 Vol. 37 (2): 620-627 [摘要] ( 266 ) [HTML 1KB] [ PDF 635KB] ( 1019 )
固体废物
628 袁京, 张地方, 李赟, 李国学, 李煜, 王国英
外加碳源添加对厨余垃圾生物干化效果的影响
为降低厨余垃圾含水率,选择木本泥炭和玉米秸秆作为辅料,研究其作为外加碳源对厨余垃圾生物干化效果的影响.结果表明,各处理生物干化过程中最高温度可达70℃以上,添加秸秆和木本泥炭处理可不同程度地缩短进入高温期的时间.经21d生物干化后,纯厨余处理和分别添加木本泥炭与秸秆的处理含水率分别降低了15.25%,20.3%和28.0%,有机质分别降解了26.8%,15.1%和19.3%,有机质和含水率之间存在显著的正相关关系,尤其添加秸秆处理利用较少的有机质降解实现了最大水分去除.纯厨余生物干化渗滤液产生率分别为0.16kg/kg,添加木本泥炭处理仅为0.04kg/kg,添加秸秆处理未产生渗滤液.纯厨余处理、添加秸秆和木本泥炭处理生物干化过程累积水分去除率分别为0.40,0.54和0.42kg/kg,水分去除率和温度存在显著正相关关系.作为主原料的厨余垃圾初始低位热值为266kJ/kg,经生物干化后含水率有所降低,低位热值仅提高到1331kJ/kg.添加木本泥炭处理干化产品热值可达6331kJ/kg,添加秸秆处理热值可增加至8400kJ/kg.
2017 Vol. 37 (2): 628-635 [摘要] ( 304 ) [HTML 1KB] [ PDF 527KB] ( 1757 )
636 岳波, 晏卓逸, 黄启飞, 吴小卉, 高红
准好氧填埋场中间覆盖层CH4释放及减排潜力
针对河北省某准好氧垃圾填埋场进行了CH4释放通量测定,同时测验了中间覆盖材料的CH4氧化性能,并在此基础上分析了准好氧垃圾填埋场作业过程中的CH4减排潜力.结果表明,作业台阶表面中午和下午的CH4释放通量相对较大,填埋龄为4、8、12、16个月的CH4平均释放通量分别为4.79,21.16,81.04,7.44g/(m2·d).CH4氧化材料的氧化能力大小为:厌氧填埋陈腐垃圾 > 准好氧填埋陈腐垃圾 > 老覆盖土 > 陈腐垃圾:新土(1:10,m/m) > 禽畜粪便堆肥 > 生活垃圾堆肥 > 新覆盖土.填埋龄为4、8、16个月填埋堆体选用厌氧填埋陈腐垃圾、准好氧填埋陈腐垃圾、老覆盖土、陈腐垃圾:新土(1:10,m/m)为覆盖层,理论上可以完全氧化作业台阶表面释放的CH4气体;填埋龄为12个月填埋堆体采用陈腐垃圾和老覆土作为覆盖层,理论上可以氧化去除填埋堆体导气管周边5~15m范围内释放CH4气体,但不能完全去除导气管5m范围内释放的CH4.
2017 Vol. 37 (2): 636-645 [摘要] ( 274 ) [HTML 1KB] [ PDF 1057KB] ( 1455 )
土壤污染与控制
646 薛令楠, 张琳利, 张利飞, 史双昕, 董亮, 李晓秀
苏南地区表层土壤中多氯萘的浓度及来源
采用气相色谱-三重四极杆质谱联用技术对苏南地区34个表层土壤中的多氯萘(PCNs)进行了分析测定,并对其组成特征及污染来源进行了研究.结果表明,苏南地区土壤中ΣPCNs的浓度水平在0.263~2.48ng/g dw之间,除16号采样点PCNs浓度(2.48ng/g dw)显著偏高外,其余各点平均值为0.464ng/g dw,毒性当量(TEQs)的变化范围在0.045~0.157pg/g dw之间,整体处于较低水平.所有样品中PCNs均以一氯代萘和二氯代萘为主,所占比例为39.3%~91.4%.CN-66/67、CN-69和CN-73对该区域PCNs的TEQs值贡献最大,分别为25.6%,29.1%和28.7%.ΣPCNCom/ΣPCNs比值表明,高温燃烧过程对整个苏南地区PCNs的污染影响较大.相关性分析与主成分分析研究表明,老电气设备的使用及交通排放过程也是造成该区域PCNs污染的可能来源.但该地区PCNs污染来源较复杂,各点位PCNs的来源需深入研究.
2017 Vol. 37 (2): 646-653 [摘要] ( 238 ) [HTML 1KB] [ PDF 450KB] ( 1473 )
654 王辉, 王晓旭, 孙丽娜, 吴昊, 罗庆, 荣璐阁
血粉刺激修复DDTs污染农田土壤的现场实验
通过田间现场实验,研究了血粉激活土著微生物修复DDTs污染老化农田土壤的修复效果以及不同条件对血粉修复效果的影响,分析了DDTs 4种主要的同分异构体/同系物的降解特征.结果表明,添加血粉刺激土著微生物原位修复DDTs污染老化农田是切实可行的.与葡萄糖相比,血粉可以长期、有效的提高土壤过氧化氢酶和转化酶活性,进而刺激土著微生物更好的修复DDTs污染土壤.添加血粉辅以定期翻土后,DDTs的5个月降解效率提高到43.41%,同时PP’-DDE去除效果较好,环境风险得到显著降低.结果表明添加血粉辅以定期翻土在DDTs污染农田土壤原位修复中具有较大的应用前景.
2017 Vol. 37 (2): 654-660 [摘要] ( 200 ) [HTML 1KB] [ PDF 484KB] ( 1102 )
661 张晶晶, 马传明, 匡恒, 周爱国
青岛市土壤重金属污染的物元可拓评价
鉴于由各个单因素评价得到的评价结果存在一定的矛盾性,从而导致土壤重金属污染程度存在不确定性的特点,研究中引入了物元理论和可拓集理论,建立了土壤重金属污染的物元可拓模型.对常规的污染物浓度超标赋权法进行了修正,引进了Hakanson毒性响应系数,使得评价因子的权重不仅能反映污染物浓度的超标状况,还与重金属的毒理性质有关,并将其与传统的定权方法进行对比,发现其修正效果显著,突显了重金属的潜在危害程度.以青岛市为例进行评价方法实证分析:共采集83个土壤样品,在对表层土壤中的Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、As6种重金属元素含量进行分析的基础上,采用修正后的重金属权重以及物元可拓模型进行评价;评价结果表明青岛市土壤重金属污染等级以清洁-尚清洁为主,极个别采样点存在轻度或中度污染;模糊数学法评价结果与物元可拓模型的评价结果基本一致,验证了物元可拓模型应用于土壤重金属污染评价的可靠性.
2017 Vol. 37 (2): 661-668 [摘要] ( 308 ) [HTML 1KB] [ PDF 1035KB] ( 1656 )
环境微生物
669 张尚毅, 刘国涛, 谢梦佩
有机垃圾热解炭对紫色土细菌群落结构的影响
以700℃热解制得城市有机垃圾(OFMSW)生物炭,为研究该生物炭对氮素缺乏的紫色土有机质、氮营养元素以及微生物群落结构的影响,设计了为期12个月的土壤盆栽培养试验.试验共设置生物炭添加量分别为0%、1%、3%和5%(w/w)的4个处理.采用高通量测序技术分析土壤的微生物群落结构.试验表明:3%和5%的生物炭添加量显著提高了土壤有机质和全氮含量,同时显著降低了紫色土中细菌的α-多样性;主成分分析显示,0%与1%添加量处理的细菌群落组成相似,3%与5%添加量处理的细菌群落组成相似.Illumina测序从24个土样中鉴定出了42门细菌,其中主要的6个菌门为变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、放线菌门、绿弯菌门和芽单胞菌门,它们序列数占序列总数的83.7%~94.3%.各菌门对不同的生物炭添加量响应不同.从24个土壤样本中鉴定出642个菌属,相对丰度大于1%的有105个.部分主要菌属对3%和5%的生物炭添加量的响应与0%和1%的不同.
2017 Vol. 37 (2): 669-676 [摘要] ( 240 ) [HTML 1KB] [ PDF 501KB] ( 1030 )
677 刁硕, 王红旗, 许洁, 赵一村
低温耐盐芘降解菌的筛选鉴定及降解特性研究
低温条件(10℃)下,采用定时定量转接、间歇式逐步提高PAHs浓度的方法,从天津滨海湿地石油污染土壤中获得能以多环芳烃芘为唯一碳源和能源生长的菌群H和纯化菌株DYC-1,经生理生化和16S rDNA基因序列BLAST对比结果分析,菌株DYC-1属于红球菌属(Rhodococcus).降解特性分析结果表明,10℃低温条件下,红球菌DYC-1与菌群H降解能力相似,对20mg/L芘的15d降解率达到35%以上;红球菌DYC-1具有较好的耐盐能力和较广的降解底物谱,菌株DYC-1的最优降解条件为:低温10℃,盐度2%的条件下,在pH8,摇床转速为110r/min,接菌量为5%时,对于初始浓度为20mg/L的芘能达到35%以上的降解率.
2017 Vol. 37 (2): 677-685 [摘要] ( 246 ) [HTML 1KB] [ PDF 478KB] ( 1373 )
686 王骁静, 于德爽, 李津, 都松东, 周同, 吴国栋
海洋异养硝化-好氧反硝化菌y6同步脱氮除碳特性
从胶州湾海底沉积物中分离筛选出一株异养硝化-好氧反硝化菌株y6,通过菌株y6的形态以及生理生化特性和16S rRNA基因序列的分析,鉴定该菌株属于克雷伯氏菌属(Klebsiella sp.).在不同的环境条件下,测定菌株y6的生长情况和脱氮能力,研究其同步脱氮除碳特性.实验结果表明,菌株y6的最佳碳源为柠檬酸三钠,最适宜pH值为7.0,最适合的C/N为17.菌株y6在以NH4Cl、KNO3和NaNO2为唯一氮源的反应系统中均有较好的脱氮效果,去除率分别为99.67%、100%、99.20%.菌株y6在脱氮的同时能高效地去除有机物,COD的去除率分别为82.17%、95.75%和97.83%.菌株y6在硝化过程中没有亚硝态氮和硝态氮的积累.在按不同比例混合氮源的反应系统内,首先进行的是硝态氮的好氧反硝化,随后进行的是氨氮、亚硝态氮和COD的去除.在有亚硝态氮存在时氨氮的去除率略低,亚硝态氮会影响y6的异养硝化过程,异养硝化对好氧反硝化过程没有影响.
2017 Vol. 37 (2): 686-695 [摘要] ( 220 ) [HTML 1KB] [ PDF 719KB] ( 1290 )
696 程虎, 王紫泉, 周琨, 钱爽, 卞永荣, 和文祥, 吕家珑
木醋液对碱性土壤微生物数量及酶活性的影响
采用室内培养方法,研究了添加不同浓度木醋液对碱性土壤微生物区系和土壤酶活性的影响.结果表明:培养期内,添加木醋液可显著增加碱性土壤中真菌、细菌的数量,且在3d内有效激活土壤酶活性,土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶和脱氢酶活性均有不同程度的增加;添加高浓度木醋液,短期内抑制碱性土壤中部分微生物活性;添加木醋液使微生物生长对氮元素的需求增加,特别是培养后期,土壤营养状况变差,容易造成作物与微生物竞争营养物质.因此木醋液的施用要注意浓度的大小以及氮元素的供给.
2017 Vol. 37 (2): 696-701 [摘要] ( 256 ) [HTML 1KB] [ PDF 376KB] ( 1312 )
环境生态
702 胡万婷, 唐千, 孙伟, 朱立峰, 邢鹏
水体中蓝藻水华分解产甲烷动态过程研究
在巢湖开展蓝藻分解的原位围隔实验,实验期间测定围隔中层水体溶解性甲烷浓度和主要理化因子,通过定量PCR的方法测定产甲烷菌mcrA基因拷贝数以及细菌和古菌16S rRNA基因拷贝数随时间的变化情况.结果显示:随着蓝藻有机质分解,水体产甲烷菌数量逐渐增加,溶解性甲烷浓度最高达到2.94mg/L;产甲烷菌mcrA基因拷贝数与甲烷浓度具有显著的正相关关系;同时还发现水体中的亚铁离子(Fe2+)含量与产甲烷菌的数量具有显著的正相关关系.上述结果支持蓝藻水华爆发导致水体也成为甲烷生物合成热点区域的观点.本研究获得的结果有助于进一步分析不同产甲烷热点区域(水体和沉积物)对湖泊甲烷总体释放量的贡献情况.
2017 Vol. 37 (2): 702-710 [摘要] ( 335 ) [HTML 1KB] [ PDF 619KB] ( 2159 )
711 李文超, 翟丽梅, 刘宏斌, 雷秋良, 张亮, 刘申, 任天志, 胡万里, 付斌
流域面源流失磷产生输出空间分异及河道迁移的影响——以云南高原湖泊典型小流域为例

由于面源污染物从坡面产生后至向流域出口输出过程会发生一系列变化,如在河道迁移过程发生的沉降衰减,基于污染物产生与输出空间分布识别关键区会存在一定的差异.因此,本研究选取面源污染较为严重的高原湖泊洱海典型小流域,以子流域为空间分析单元,采用经实测数据验证后的定量模拟工具-SWAT模型和数学统计方法,分析流域面源磷产生与输出的空间分布及差异,评估河道迁移过程对两者空间分布差异的影响.结果表明:流域面源流失磷产生强度存在明显的空间分异特征,不同子流域流失磷的产生强度在1.52~1.82kg/hm2之间变化,高强度区主要集中在有坡耕地分布的水文敏感区和植被覆盖度差的土壤侵蚀敏感区;不同子流域流失的磷经河道迁移后发生了-25.6%~21.6%的变化,导致流失磷的输出与产生空间分布出现差异,较高产生强度区,磷流失高输出强度区缩小为土壤侵蚀敏感区;不同子流域流失磷经河道迁移后发生的不同变化受流失磷产生强度与径流迁移时间的综合影响.

2017 Vol. 37 (2): 711-719 [摘要] ( 320 ) [HTML 1KB] [ PDF 1767KB] ( 1810 )
720 李如忠, 耿若楠, 黄青飞, 钱靖, 杨继伟, 秦如彬
农田溪流深潭营养盐滞留及对人为干扰的响应
为解析溪流深潭地貌格局的营养盐滞留能力及其对人为干扰的响应,2015年11月~2016年4月,在巢湖流域南淝河某一深潭地貌特征明显的农业源头溪流,选择NaCl为保守示踪剂,NH4Cl和KH2PO4为添加营养盐,开展了9次野外示踪试验,其中人为干扰试验4次,并据此计算水力学参数和养分螺旋指标.结果表明:试验渠段水流属于缓流类型,且在整个试验阶段始终处于湍流状态;人为干扰情形的深潭Sw-NH4下降幅度较自然情形明显,数值由331~3304m下降为232~609m,而Sw-PO4则略有增大,即由232~609m上升为301~1100m;人为干扰时平直渠段Sw-NH4下降显著,数值由4812~58895m下降为2463~13955m,而Sw-PO4下降更为显著,由6242~75285m下降到1792~11432m;人为干扰情形的平直渠段Sw-NH4Sw-PO4下降幅度显著高于深潭渠段,意味着平直渠段受人为干扰影响很大,响应更明显;与自然情形相比,深潭和平直渠段的Vf-NH4Vf-PO4基本都有不同程度的增大,有利于滞留效应的发生.总体上,从整个试验渠段来看,人为干扰对于提高农田溪流深潭地貌格局的营养盐滞留能力是可行和有效的.
2017 Vol. 37 (2): 720-729 [摘要] ( 241 ) [HTML 1KB] [ PDF 562KB] ( 1076 )
730 张质明, 王晓燕, 马文林, 张君枝, 潘润泽, 杨若子
未来气候变暖对北运河通州段自净过程的影响
为了定量研究未来气候变化中气温的变化对城市河流自净能力的影响,以北运河通州段为例,利用CMIP5的RCP4.5与RCP8.5两种气候变化情景结果,结合WASP模型对水体中溶解氧、CBOD、硝态氮、氨氮4项指标进行了预测.结合模型各子模块的响应情况,分析了各项指标的内部迁移转化过程.结果表明:1.2011~2050年的时段里,随着时间变化,气候变化会使北运河通州段内大部分河段全年度的硝态氮以及4~12月份的氨氮浓度逐渐升高,而1~3月份的氨氮浓度逐渐降低;2.气候变化对水质的影响是各环节综合作用的结果.在河流水质变化表现不明显的情形下,其形成机理也可能发生显著变化;3北运河通州段在2011~2050年的期间里,水体自净过程中受到气候变暖影响的主要环节为浮游植物的生长、反硝化过程和氨氮的矿化作用.
2017 Vol. 37 (2): 730-739 [摘要] ( 236 ) [HTML 1KB] [ PDF 761KB] ( 1485 )
环境毒理与健康
740 曹昕伟, 刘潇童, 范宏成, 黄鑫, 郭彦彦, 沈世萍, 丁书茂
DIDP和DINP暴露对小鼠的免疫毒性作用
为了探究增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)和邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)联合暴露对小鼠免疫系统毒性有无协同作用,实验采用56只SPF级雄性Balb/C小鼠,随机分为7组,用同种浓度(200mg/kg)不同质量配比的DIDP和DINP混合药剂对小鼠进行灌胃,染毒暴露周期为28d.染毒结束后,取耳组织,测定耳肿指数和双耳重量差;取耳组织和血清,检测生物因子IgE,IFN-γ,IL-4等.实验结果显示,DIDP与DINP联合口腔暴露使小鼠皮肤炎症明显加剧(P<0.01),且随着DINP质量比例增大,免疫毒性逐渐增强.这表明,DIDP和DINP联合暴露,对小鼠有免疫系统毒性作用.但是,联合暴露时,各指标均是呈递增或递减趋势,并未出现以某种比例混合时加强或减弱免疫毒性作用的现象.这表明,DIDP和DINP联合暴露时并未有拮抗或协同作用.
2017 Vol. 37 (2): 740-744 [摘要] ( 279 ) [HTML 1KB] [ PDF 318KB] ( 1496 )
745 朱岩, 曹莹, 张亚辉, 曾鸿鹄, 覃礼堂, 闫振广, 郑磊, 刘征涛
有机磷农药对锯齿新米虾的毒性及敏感性分析
以锯齿新米虾为受试生物,研究了敌敌畏、马拉硫磷、对硫磷、甲基对硫磷和乐果5种有机磷农药对锯齿新米虾(Neocaridina denticulate)暴露时间为4d的急性毒性和28d的慢性毒性.结果表明,敌敌畏、马拉硫磷、对硫磷、甲基对硫磷和乐果对锯齿新米虾的96h半数致死浓度(96h-LC50)分别为34.100,846.408,7.736,4.132,1606.875μg/L.28d无可观测效应浓度(NOEC)分别为0.991,7.755,0.269,0.222,100μg/L.28d最低可见效应浓度(LOEC)分别为1.388,15.200,0.404,0.333,200μg/L.锯齿新米虾对乐果和对硫磷相对不敏感,对马拉硫磷和甲基对硫磷不敏感,对敌敌畏较敏感.研究结果可为5种有机磷农药的水生生物基准的制定及环境风险评估提供科学依据.
2017 Vol. 37 (2): 745-753 [摘要] ( 275 ) [HTML 1KB] [ PDF 567KB] ( 1492 )
754 张菲菲, 杨善卿, 徐焱平, 周政, 黄清辉
上海市垂钓鱼重金属污染特征与食用安全性
2015年在上海市6个不同环境特征的垂钓点采集了7种共87条野生鱼类样品,经样品前处理后,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和DMA-80直接汞分析仪对这些垂钓鱼肌肉样品中的铬、镉、铜、铅、镍、锌、砷和汞等8种重金属含量进行测定,分析了垂钓鱼类中重金属的赋存特征,并进行了鱼类重金属污染状况和食用安全性评估.结果显示,鱼体肌肉中各种重金属质量比的范围分别为:Cr 0.24~2.68mg/kg(湿重,下同);As低于0.47mg/kg;Cd低于0.31mg/kg;Pb低于1.43mg/kg;Hg 0.02~0.42mg/kg;Ni 0.01~0.89mg/kg;Cu 0.15~12.30mg/kg;Zn 4.3~85.7mg/kg;其中Cr、Cd、Pb和Hg 4种重金属各有20%左右垂钓鱼样品中含量超过食品/水产品质量安全限值.鲶鱼和黄颡的重金属污染较重,鲤鱼和鲈鱼次之,草鱼和鲫鱼污染轻微,麦穗鱼接近于正常;工业区鱼类污染较重,市区河道鱼类污染中等,湿地公园鱼类污染较低.总体而言,上海市大部分垂钓鱼类样品的重金属含量尚在食用安全性可接受范围内,但对鲶鱼、黄颡、鲈鱼和鲤鱼的Cr摄入量已接近甚至超过每周可耐受摄入量(PTWI),存在较高风险;对鲶鱼的Hg摄入量接近甚至超过半倍的PTWI值,存在一定风险.
2017 Vol. 37 (2): 754-760 [摘要] ( 375 ) [HTML 1KB] [ PDF 547KB] ( 2899 )
761 刘丹, 刘济宁, 吴晟旻, 吉贵祥, 张圣虎, 石利利
太湖水体中对硝基苯酚的分布特征及风险评价
为揭示对硝基苯酚(PNP)在太湖及入湖支流水体的污染现状,通过采集该地区流域内27个采样点样品,采用高效液相色谱质谱法(HPLC-MS/MS)对表层水、悬浮颗粒物(SPM)和沉积物中PNP进行分析.结果表明,太湖及入湖支流表层水、SPM和沉积物中PNP的含量分别为12.11~170.20ng/L、115.74~3756.87ng/g和未检出(ND)~2.65ng/g.入湖支流中的PNP主要分配在表层水中,而SPM中PNP质量分数较高的分布于太湖采样点S16~S21.通过测定沉积物中总有机碳(TOC),发现沉积物中PNP的含量与有机碳的含量有显著的正相关性.结合商值法对PNP的生态风险进行初步评估,结果表明太湖及其入湖支流中PNP对底栖生物可能存在低生态风险.
2017 Vol. 37 (2): 761-767 [摘要] ( 279 ) [HTML 1KB] [ PDF 467KB] ( 1417 )
环境影响评价与管理
768 曾维华, 王慧慧
基于信息熵的信息环境污染指数及其应用
从信息环境污染理论入手,系统阐述了信息环境污染概念内涵、成因及其危害.利用信息熵理论构建信息环境污染指数(IEPI)模型来反映事件本身信息污染程度大小,并以某市污水处理厂主要污染物日监测数据为例对信息环境污染指数进行分析.研究结果表明,该厂主要污染物BOD5、CODCr、SS、TN、TP和NH3-N的日处理量监测数据可靠个数分别占15.8%、16.0%、15.8%、15.1%、15.0%和13.4%,则该厂主要污染物监测数据存在8.9%的干扰;在受到干扰因素影响下,该厂污染物监测数据的信息熵为0.903(bit),其IEPI值为0.158,满足信息质量Ⅰ级标准,说明该厂的主要污染物监测数据受污染程度较低,但仍存在一定的不确定性.最后,针对当前日趋严重的信息环境污染现象,从加强各部门间协同合作、加强公众参与监督、完善污染源信息上报、提高监测设备的性能等方面,提出控制信息环境污染对策.
2017 Vol. 37 (2): 768-776 [摘要] ( 308 ) [HTML 1KB] [ PDF 648KB] ( 2318 )
777 马晓君, 魏晓雪, 刘超, 刘亚雪
东北三省全要素能源效率测算及影响因素分析
从地级市层面出发,将废水排放量和工业烟(粉)尘排放量作为非期望产出指标,利用DEA模型测算2009~2014东北三省35个地级市的全要素生产率(TFP),计算能源目标投入量与实际投入量之比,测算东北三省真正全要素能源效率(TFEE);通过Malmquist指数分解得到全要素能源效率的内部影响因素;基于Tobit模型分析全要素能源效率的外部影响因素.结果显示:东北三省中黑龙江省的全要素能源效率最高,吉林省次之,辽宁省最低;部分城市的全要素能源效率与全要素生产率差距较大;纯技术效率变动和规模效率变动对东北三省能源效率有显著正影响,技术进步影响不显著;第二产业比重、第三产业比重对东北三省能源效率有负影响,工业所有制结构对东北三省能源效率有正影响.
2017 Vol. 37 (2): 777-785 [摘要] ( 218 ) [HTML 1KB] [ PDF 598KB] ( 1403 )
786 邓明翔, 李巍
基于LEAP模型的云南省供给侧结构性改革对产业碳排放影响情景分析
基于LEAP模型,通过设定经济技术情景方案,评估了云南省2012~2050年间供给侧结构性改革对产业碳排放及碳强度的影响.研究结果表明,与参考情景相比,2050年云南产业碳排放在供给侧改革情景下将减少4.9亿t,但仍不能实现2030年左右达峰的减排目标;云南产业碳排放在未来将更加集中于电力、金属压延加工、非金属制品、交通运输和化学工业五大高碳产业部门,其中交通运输部门的贡献率呈持续上升趋势,而其他部门的贡献率都呈下降趋势;七大高碳能源的产业碳排放贡献率高达96%,并保持相对稳定,其中煤炭类能源的贡献率将持续降低,而石油制品和天然气的贡献率将持续升高.为了实现低碳转型,云南省应加大总量控制目标的实施力度,重点加强交通运输部门的供给侧改革,并在加强可再生能源开发的同时提高其利用率.
2017 Vol. 37 (2): 786-794 [摘要] ( 305 ) [HTML 1KB] [ PDF 444KB] ( 1993 )
795 徐国宾, 任旺, 郭书英, 王乙震
基于熵理论的湖泊生态系统健康发展评估
为评估湖泊生态系统的健康发展方向,基于薛定谔关于熵变与生命体关系的理论,引入信息熵的概念,建立评估湖泊生态系统健康发展的量化模型.采用基于指标所处状态的方法,划分指标为消极指标和积极指标,对指标性质和熵流方向进行辨识,权衡健康与发展两方面赋予权重计算.以2012年白洋淀各水域的监测资料为基础进行了实例应用,从计算结果可以看出,白洋淀生态系统整体处于亚健康状态,且若无重大治理措施近几年都会处于此状态,其中“水文水资源”、“生物”准则层情况最为严重.通过分析两准则层的关联指标发现,影响白洋淀健康的主要原因是由于白洋淀的生态水位长期得不到满足,从而引发生物、水质下降,且后续实地考察得以证实.
2017 Vol. 37 (2): 795-800 [摘要] ( 277 ) [HTML 1KB] [ PDF 461KB] ( 1221 )
中国环境科学
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