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2017年 37卷 8期
刊出日期 2017-08-20

环境毒理与健康
大气污染与控制
水污染与控制
固体废物
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
2801 程良晓, 范萌, 陈良富, 江涛, 苏林
秋季秸秆焚烧对京津冀地区霾污染过程的影响分析

以2016年10月份京津冀地区一次持续5d(10月12~16日)的严重污染过程为例,综合卫星数据、污染物地面监测站点数据、气溶胶地基观测数据以及气象数据,分析山东、河南、山西等周边地区的秸秆焚烧对京津冀霾天气的影响.研究表明,京津冀地区污染时期的CALIPSO(Cloud-Aerosols Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations,云-气溶胶激光雷达和红外探测卫星)气溶胶组分含有大量煤烟型气溶胶,AERONET(AEROsol robotic NETwork) Beijing站观测数据显示13日气溶胶体积数浓度谱呈现双峰分布,细粒子峰值半径为0.33μm,峰值体积浓度为0.145μm3/μm2.14日气溶胶谱基本呈现单峰分布,细粒子占主导地位,体积浓度达到0.34μm3/μm2.污染物地面监测站点数据显示PM2.5、CO和SO2浓度均显著增加,峰值浓度分别为339μg/m3、2mg/m3、20μg/m3;CO、PM10、PM2.5与秸秆焚烧火点数量之间的相关系数分别为0.65、0.79和0.68,说明本次污染与周边地区的秸秆焚烧的污染物传输有关.HYPLIST(Hybrid Single Particle LagrangianIntegrated Trajectory Model,拉格朗日混合单粒子轨道模型)后向轨迹分析表明,14日到达京津冀地区的气团均经过秸秆焚烧地区,气团中会携带大量秸秆焚烧产生的污染气体和颗粒物,加重京津冀地区地区霾污染过程.此外,污染过程中地面风场较弱,以静小风为主,平均风速1m/s,不利于污染物扩散和稀释;底层大气湿度较大,平均相对湿度77.8%,高湿的大气环境促进了气溶胶吸湿增长和污染物聚集,导致污染加剧;大气稳定度高,对流运动较弱,稳定的大气条件不利于污染物扩散,使得污染过程延长.因此,本次重污染天气归因于自然和人为因素共同作用的结果,即人为秸秆焚烧导致的本地污染源排放和传输、机动车尾气等本地污染物、京津冀地区的静稳大气和近地面丰富的大气水汽共同作用的结果.

2017 Vol. 37 (8): 2801-2812 [摘要] ( 332 ) [HTML 1KB] [ PDF 3951KB] ( 1128 )
2813 杨少波, 曹念文
南京北郊硫酸盐气溶胶性质实验观测

通过南京北郊的微脉冲激光雷达(MPL)对气溶胶进行了连续观测,结合温度、湿度以及SO2浓度等资料分析了气溶胶的变化规律,结果表明,近地面(300m)气溶胶的退偏振比在00:00~10:00出现较大值,最大值可达0.163,峰值出现在05:00左右;该高度处的退偏振比与温度存在负相关性,与相对湿度、SO2浓度呈强的正相关性;在较低温度、较高的相对湿度以及较高SO2浓度条件下,SO2更容易被氧化生成非球形较明显的硫酸盐气溶胶颗粒,使得气溶胶退偏振比偏大.

2017 Vol. 37 (8): 2813-2821 [摘要] ( 216 ) [HTML 1KB] [ PDF 1111KB] ( 489 )
2822 冯冬霞, 高晓清, 杨丽薇, 惠小英, 周亚
AIRS反演青藏高原对流层大气甲烷分布特征

利用AIRS反演结果与瓦里关大气本底站甲烷浓度观测资料进行了对比分析,并对2003~2015年青藏高原对流层大气甲烷浓度的分布变化特征进行研究分析.结果表明:AIRS反演资料与瓦里关观测资料具有一致的月、年、季度变化趋势和分段变化特征.青藏高原甲烷浓度沿羌塘高原东缘——三江源西北地区一线,东南高、西北低,随高度上升呈现显著降低趋势,高原中部偏南地区甲烷浓度变率最大且异常敏感.2003~2015年青藏高原甲烷浓度持续上升,秋季最快、冬季最慢,年增长速度为5.2nmol/(mol·a),2013~2015期间小于全球增速;季节变化为典型单峰分布,夏季最高,春季最低,随着高度上升季节变化更为明显.

2017 Vol. 37 (8): 2822-2830 [摘要] ( 190 ) [HTML 1KB] [ PDF 1287KB] ( 688 )
2831 刘琴, 印红玲, 李蝶, 邓旭, 方淑红, 孙静
室内灰尘中有机磷酸酯的分布及其健康风险

采用气相色谱-质谱联用仪定量分析了高校和居民住宅各室内环境灰尘中7种典型有机磷酸酯(OPEs)的浓度及分布,发现TnBP、TCPP、TPhP检出率较高,空调灰尘的OPEs检出率为100%,而超市灰尘中OPEs均未检出;Σ7OPEs浓度范围为317.44~2566.97ng/g,低于发达国家.体育馆、寝室、教室、复印店人群活动频繁的区域灰尘中Σ7OPEs的浓度较高(1836.85~2566.97ng/g),停车场中的浓度相对较低(317.44ng/g).高校室内灰尘中以苯基磷酸酯(56%)为主,TPhP的平均浓度为937.26ng/g,而居民住宅内则以氯代磷酸酯为主(60%),平均浓度为448.12ng/g,以TCPP为主要单体.成人通过室内灰尘摄入OPEs的日均暴露剂量为0.60ng/(kg·d)(以体重计),儿童的日均暴露剂量为2.51ng/(kg·d)(以体重计),儿童的日暴露剂量明显高于成人,主要以手-口摄入为主要途径.

2017 Vol. 37 (8): 2831-2839 [摘要] ( 215 ) [HTML 1KB] [ PDF 422KB] ( 737 )
2840 方治国, 黄闯, 楼秀芹, 李睿哲, 姚文冲
南方典型旅游城市空气微生物特征研究

选取杭州市4个样点进行了空气微生物取样,利用传统可培养法系统研究了其空气微生物特征.结果表明杭州市空气微生物总浓度变化范围为24~10135CFU/m3.均值为1140CFU/m3,空气细菌浓度变化范围为0~3253CFU/m3,均值为292CFU/m3,空气真菌浓度变化范围为0~8767CFU/m3,均值为848CFU/m3.空气真菌浓度显著高于细菌浓度.空气细菌和真菌浓度百分比分别为29.1%和70.9%.杭州市不同样点空气微生物中浓度显著不同,ZJGSUJC最高为1413CFU/m3,其次为YRBS(1174CFU/m3)和BLQG(1137CFU/m3),TJCR最低为834CFU/m3.杭州室外优势细菌属依次为微球菌属(Micrococcus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、库克菌属(Kocuria)和假单胞菌属(Pseudomonas),5属细菌百分比总和约占55.26%~59.48%.优势真菌属依次为青霉属(Penicillium)、枝孢属(Cladosporium)、链格孢属(Alternaria)、无孢菌和曲霉属(Aspergillus),分别约占总数的29.49%、21.43%、10.98%、10.88%和7.74%.本研究提供了杭州市空气微生物污染的第一手资料,为城市管理部门制定相关的环境政策法规提供理论指导,也为全面掌握我国城市空气微生物特征奠定基础.

2017 Vol. 37 (8): 2840-2847 [摘要] ( 223 ) [HTML 1KB] [ PDF 467KB] ( 562 )
2848 任怡, 黄晓锋, 王志彬, 孙天乐, 孙杰, 张明棣, 何凌燕
基于荧光信号的大气生物气溶胶测量方法探讨

使用双波段荧光生物气溶胶检测仪(WIBS-4A)于2015年夏季在深圳城市点进行了大气在线观测,得到3个不同荧光通道上(FL1、FL2和FL3)的荧光粒子数浓度分别是0.41cm-3,0.61cm-3和0.24cm-3.根据荧光阈值将粒子分为7种类型,其中Type B和Type ABC是最丰富的类型,数浓度均值分别是0.214cm-3和0.202cm-3.不同类型粒子日变化不同,总体表现为日间低值,晚间高值的特征.Type ABC粒子粒径峰值主要出现在2.2μm,其余粒子主要峰值集中在1.1μm.进一步讨论了非生物成分对生物气溶胶监测的影响,利用黑碳、乙腈和m/z44等污染来源示踪物与不同类型荧光粒子的相关分析和主成分分析,发现多种粒子受到不同非生物性成分的影响,但Type C受到的影响很小,平均浓度为0.016cm-3,可能代表真实的生物气溶胶浓度水平.本研究表明在城市环境中,非生物性化合物对基于荧光检测的生物气溶胶结果有较大影响.

2017 Vol. 37 (8): 2848-2854 [摘要] ( 252 ) [HTML 1KB] [ PDF 778KB] ( 977 )
2855 马曼曼, 甄毓, 米铁柱, 祁建华, 邵聪聪, 冯文荣
青岛冬季霾天不同粒径生物气溶胶中细菌群落特征研究

采用Illumina高通量测序方法对青岛冬季一次霾过程中大气生物气溶胶中细菌群落结构特征进行了研究.测序获得的807104条序列以97%的相似水平可划分为874个OTUs,其中有344个OTUs注释到属水平.结果表明,霾发生时,大气生物气溶胶中细菌群落结构和多样性变化显著.由非霾到重度霾天过程中,细菌群落丰富度和多样性逐渐降低,且细菌群落丰富度在不同粒径颗粒物上的差异逐渐减小,多样性在不同粒径颗粒物上的差异逐渐增大.非霾天优势菌属为假单胞菌属(Pseudomonas)、韦荣氏球菌属(Veillonella)和鞘氨醇单孢菌属(Sphingomonas);霾发生后,优势菌属转变为鞘氨醇单孢菌属(Sphingomonas).此次霾发生过程中,浓度升高的鞘氨醇单孢菌属(Sphingomonas)和新检出的皮生球菌属(Dermacoccus)、梭菌属(Fusobacterium)、纤毛菌属(Sneathia)、黄杆菌属(Flavobacterium)为条件致病菌,可能存在健康风险.

2017 Vol. 37 (8): 2855-2865 [摘要] ( 237 ) [HTML 1KB] [ PDF 1599KB] ( 641 )
2866 卫菲菲, 刘昊, 陆晓波, 王勤耕, 葛颖, 郝娇
南京市大气细颗粒物二次组分的时空变化特征

在南京市六个典型点位,于2014~2015年的四个季节,开展了PM2.5化学组分的监测.基于513个有效样本资料,分析了包括硫酸根(SO42-)、硝酸根(NO3-)、铵根(NH4+)和二次有机物(SOA)的二次组分的时空分布特征.结果表明:南京市PM2.5以二次组分为主,约占57.7%,其中SO42-、NO3-、NH4+和SOA年均浓度分别为11.9,12.5,7.7,8.7μg/m3,所占PM2.5的比例分别是17.2%、16.9%、10.5%、13.1%,其中98.8%的SO42-为非海盐成分;近年来,[NO3-]/[SO42-]快速增加,2015年约达到1.0,表明机动车的贡献日益突出;南京市二次组分季节差异较显著,NO3-、NH4+和SOA占比秋冬季节大于春夏季节,SO42-占比春夏季节大于秋冬季节;空间分布上,二次组分的占比在远郊区最高(73.5%),其次是近郊新城区(59.0%),城市中心区和工业区最小(57.3%,57.4%),这反映了不同区域PM2.5来源的差异;随着污染水平的上升,NO3-的占比显著增加,这表明机动车对于重污染过程具有更加重要的影响.研究结果深化了关于南京PM2.5来源的认识,可以为更有效地控制灰霾污染提供科学依据.

2017 Vol. 37 (8): 2866-2876 [摘要] ( 272 ) [HTML 1KB] [ PDF 538KB] ( 705 )
2877 岳毅, 李金娟, 马千里
临安本底站2010~2015年PM10污染特征及影响因素分析

利用长江三角洲区域代表性站点临安区域大气本底站2010~2015年的PM10质量浓度和各气象要素资料,分析了PM10质量浓度的变化特征及其影响因素.结果表明:与《环境空气质量标准》(GB3096-2012)二级标准相比,2010~2015年PM10质量浓度达标率为96.17%;日变化中峰值出现在09:00和20:00,低值出现在06:00和13:00,并表现出周末比平时高的"周末效应";月份和季度的变化为7月最低、1月最高,夏季最低、冬季最高,与能见度呈明显负相关关系;年均值从2010年的79μg/m3到2015年的56μg/m3,总体呈下降趋势,并在全国范围内处于中间水平.相对湿度、日降水量和气压与PM10质量浓度有更好的相关性,风速越大对PM10质量浓度影响越大.气团后向轨迹聚类分析和潜在源贡献解析结果表明,临安本底站在2010~2015年不同季节中,春季、秋季和冬季的气团大部分来自西北和北方,夏季更多的是来自东部海洋和沿海地带,而不同年份里,每年的气团轨迹均以北方居多,其次是南方和东部海洋.总体分析得出,2010~2015年临安本底站的气团主要来自安徽、浙江、江苏、广东、福建和北方地区,并且PM10高值主要来源于安徽、江苏、上海和浙江等长三角附近区域.

2017 Vol. 37 (8): 2877-2887 [摘要] ( 253 ) [HTML 1KB] [ PDF 2155KB] ( 658 )
2888 王镱潼, 唐泽军, 陈超, 崔园园, 王佳
内蒙库布齐沙漠表层固沙室内风洞模拟试验

利用粉煤灰与聚丙烯酰胺(PAM)的物化性质,构造与土壤性质相似的沙土固结层,通过风洞试验模拟沙土风蚀过程,研究沙土固结层对沙土风蚀的抑制作用.试验对照组为沙土,试验组为按质量比将粉煤灰(10%、20%)和PAM(0.05%、0.1%)分别与沙土交叉配比混合(T1、T2、T3、T4).研究结果表明:粉煤灰、PAM和沙土形成的沙土固结层可以有效提高沙土的起动风速,控制单一变量条件下,增加PAM添加量可以提高沙土固结层起动风速、增加粉煤灰添加量会导致沙土固结层起动风速降低;增加粉煤灰和PAM添加量可以降低沙土风蚀量;粉煤灰(10%)和PAM(0.1%)形成的固结层效果最好.

2017 Vol. 37 (8): 2888-2895 [摘要] ( 193 ) [HTML 1KB] [ PDF 457KB] ( 516 )
2896 周密, 常鸣, 赖安琪, 樊琦, 王雪梅, 李郇, 王明洁, 陈训来
未来土地利用类型对珠江三角洲气象场的影响

利用WRF/Noah/UCM开展未来下垫面变更的对比试验,分别对珠江三角洲区域冬季(1月)和夏季(7月)的气象场特征进行数值模拟,以探讨未来城镇化建设对区域气象条件的影响.WRF模式中控制试验使用GLC2009下垫面资料,敏感性试验使用变更后的下垫面资料.对比试验的结果表明:由于城市扩张,受下垫面类型变化的影响,地表能量平衡会发生显著变化;珠江三角洲建成区的气温将升高0.75(1℃月)及1.20℃(7月),相对湿度将下降2.61%(1月)与6.88%(7月);城市热岛效应将增强,城乡温差将升高0.21℃(1月)及0.41℃(7月);局地热力环流与背景流场叠加,将使得1月风速降低0.11m/s,而7月风速升高0.11m/s.近地面的变化可以传递到整个边界层内,并使得边界层高度抬升.

2017 Vol. 37 (8): 2896-2904 [摘要] ( 309 ) [HTML 1KB] [ PDF 1005KB] ( 1064 )
2905 刘文正, 赵帅, 柴茂林, 牛江奇, 赵强, 李静波
采用辉光放电等离子体的烟气处理技术研究

基于大气压空气辉光放电等离子体技术,采用多层网状接触式电极结构在烟道中形成大面积均匀稳定的辉光放电.利用放电过程中产生的强氧化活性粒子(·OH、O、O3)氧化脱除烟气中的SO2和NOx.探讨接触式电极下辉光放电等离子体的生成特性和脱硫脱硝反应机制,分析不同电极层数、氧气浓度和待处理气体初始浓度等实验条件下的烟气处理效果.结果表明,在6层网状电极,氧气浓度为8%,烟气停留时间为1.2s的实验条件下,脱硫率在96.3%以上,NO氧化率为91.2%,脱硝率为36.7%.辉光放电等离子体以其高密度的带电粒子特性在烟气处理中显示出良好的能量利用效率.

2017 Vol. 37 (8): 2905-2914 [摘要] ( 205 ) [HTML 1KB] [ PDF 882KB] ( 538 )
水污染与控制
2915 王婷, 孙佳宁, 吴为中
固相碳源脱氮同步去除壬基酚的试验研究

采用一种基于PHBV研发的新型固相碳源NS,构建同步硝化反硝化脱氮生物反应器,同时探究常见的内分泌干扰物壬基酚(NP)在系统中的同步去除特性,并运用IlluminaMiSeq高通量测序和荧光定量PCR(qPCR)技术,对微生物群落进行解析.反应器运行效果良好,硝酸盐氮和氨氮去除率可分别达到96.18%和82.54%,出水COD平均浓度为27.48mg/L,壬基酚平均去除率为81.17%.高通量测序结果表明,Dechloromonas(脱氯单胞菌属)和Zoogloea(动胶菌属)等报道的具脱氮作用的菌属在无壬基酚条件下占据优势地位.加入壬基酚的条件下,菌种总数和α多样性降低.荧光定量PCR结果表明,系统中氮循环基因丰度较高,nirS基因丰度最大,而amoA基因丰度最低.进水中存在壬基酚的条件下碳源表面nirS基因丰度较低.

2017 Vol. 37 (8): 2915-2923 [摘要] ( 217 ) [HTML 1KB] [ PDF 509KB] ( 767 )
2924 周骏, 闫国杰, 施曙东, 王琦, 李文超, 石寒松
UV/(亚)硝酸盐体系氯代硝基物降解及机理研究

采用UV/NO2-/NO3-体系作为目标研究体系,探究体系中4C2NP/4N2CP/2NP/4CP等4种酚类苯系物的降解动力学和取代基转化情况,揭示UV/(亚)硝酸盐体系中氯代硝基物的具体降解机理.在pH=1.50时,UV/NO2-/NO3-体系中的4C2NP反应速率常数均达到最大,为10.3×10-4min-1.在不同pH值条件下,由于硝基取代基的致钝化作用,使UV/NO2-/NO3-体系中的2NP降解速率受抑制程度最显著,即2.5×10-4min-1(pH=1.50)和0(pH=5.50).UV/NO2-/NO3-/4CP体系中,涉及的反应机理主要包括再硝化、再氯化、脱硝基氯化和氧化等过程,揭示了无机(亚)硝酸盐与硝基取代基的释放/积累的转化过程,以及氯取代基与无机氯离子之间的相互转化过程.

2017 Vol. 37 (8): 2924-2929 [摘要] ( 181 ) [HTML 1KB] [ PDF 351KB] ( 446 )
2930 张钱新, 王枫亮, 谢治杰, 苏跃涵, 陈平, 吕文英, 姚琨, 刘海津, 刘国光
掺N碳量子点负载于TiO2的复合催化剂光解甲芬那酸研究

以水热法成功制备了水溶性较好的N掺杂的碳量子点(NCQDs),并负载于P25制得P25/NCQDs复合材料;通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和紫外可见光吸收光谱(UV-vis)等对P25/NCQDs复合材料进行形貌、元素和催化活性的表征.结果表明,NCQDs成功附着在P25上面,证实NCQDs的作用既使P25吸收光发生红移,又有效的扩大了P25的吸收光谱范围;催化剂活性实验研究表明P25/NCQDs对甲芬那酸(MEF)的光催化降解速率是同等条件下使用P25的6.4倍;碱性环境下有利于MEF的降解.实验同时研究了P25/NCQDs复合材料对MEF光催化降解的影响机制,通过对电子顺磁共振波谱(EPR)的分析,结果表明羟基是P25/NCQDs所产生的主要活性物质;使用异丙醇作为·OH的捕获剂,得出·OH对MEF降解的贡献率为82.9%.

2017 Vol. 37 (8): 2930-2940 [摘要] ( 244 ) [HTML 1KB] [ PDF 990KB] ( 802 )
2941 韦林, 洪天求, 李如忠, 张强, 陈天虎
海藻酸钠对鸟粪石结晶的影响及机理研究

鸟粪石结晶沉淀法回收剩余污泥中磷工艺具有良好应用前景,然而污泥中的一些有机物,特别是胞外聚合物(EPS)将对鸟粪石结晶产生一定的影响.海藻酸钠(SA)在物化性质上接近于EPS,为较深入地探究此影响机理,以SA作为EPS的代用化合物采用恒组分、恒pH实验来考察EPS对鸟粪石结晶的影响,并借助红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分析来探讨SA与鸟粪石晶体之间的作用机理.结果表明,在SA浓度0~250mg/L范围内,随其浓度的增大鸟粪石结晶生长速率降低,鸟粪石晶体的尺寸有所减小,其原因是海藻酸阴离子吸附并掩蔽鸟粪石表面生长活性点上阻碍晶体生长.这种吸附作用是由鸟粪石表面Mg2+、磷酸羟基团(POH)分别与SA中COOH、C=O、COC键合共同引起的,而鸟粪石表面的NH4+并未参与反应.

2017 Vol. 37 (8): 2941-2946 [摘要] ( 191 ) [HTML 1KB] [ PDF 490KB] ( 649 )
2947 孙凯, 李舜尧
漆酶催化氧化水溶液中三氯生转化的作用机理

探讨了氧化还原介质(HBT)对漆酶调控水体中三氯生转化的影响,并利用高分辨质谱鉴定了其转化产物,综合地阐明了漆酶催化氧化水溶液中三氯生转化的作用机理.结果表明,平菇Pleurotus ostreatus分泌的胞外漆酶能够有效地去除水溶液中的三氯生,添加HBT显著地促进了漆酶对三氯生的去除效率.反应前期(0~4h),三氯生的转化符合表观假一级动力学方程(R2 ≥ 0.9465);在缺乏或存在HBT条件下,三氯生的转化速率常数(k)分别为0.43和0.95/h,半衰期(T1/2)分别为1.60和0.73h.缺乏HBT的反应体系中,漆酶催化氧化三氯生转化的主要机制是通过自由基介导的耦合反应形成低聚物,如二聚体、三聚体和四聚体等;而存在HBT的反应系统中,三氯生转化的主要途径是通过醚键断裂生成2,4-二氯苯酚和3-氯苯酚.该研究结果有利于评估氧化还原介质对漆酶催化氧化抗菌剂在环境中转化过程的影响及机理.

2017 Vol. 37 (8): 2947-2954 [摘要] ( 168 ) [HTML 1KB] [ PDF 758KB] ( 629 )
2955 尚思宏, 李星, 杨艳玲, 刘永旺, 赵锂, 张惠瑾
银离子-紫外线联合消毒的生活热水微生物灭活效能

采用建筑生活热水管道模拟实验系统,研究了银离子、银离子-紫外线联合消毒对微生物的灭活效能.结果表明,银离子投量对微生物灭活效能有显著影响,0.05mg/L银离子消毒60min时可达到极佳的微生物灭活效果.银离子投量较低时,增加消毒时间仍可达到相同的消毒效能.银离子的总大肠菌群灭活速率较低,需要保证足够的浓度和消毒时间(CT)值.银离子浓度的衰减速率慢,对生活热水生物膜微生物的高效持续消毒作用可保持48h以上.紫外线消毒、银离子消毒和银离子-紫外线联合消毒均可在很短的时间内对生物膜结构造成显著破坏,使生物膜出现脱落现象,其中紫外线消毒对生物膜结构的影响最小,银离子-紫外线联合消毒的影响最大.生物膜的16s rDNA测序分析表明,银离子消毒对病原微生物的灭活程度相对较低,紫外线消毒、银离子-紫外线联合消毒对病原微生物的灭活程度较高.银离子-紫外线联合消毒技术可充分发挥紫外线原位消毒和银离子持续消毒的特点,全面提高生活热水生物膜微生物消毒效能,是一种有应用价值的生活热水消毒和水质保障技术.

2017 Vol. 37 (8): 2955-2962 [摘要] ( 276 ) [HTML 1KB] [ PDF 679KB] ( 703 )
2963 徐浩, 张静, 张古承, 叶倩, 周冠宇, 杨富花
钴锰双金属氧化物催化过硫酸氢钾降解酸性橙7的研究

为了研究CoMnOx在常温下活化过硫酸氢钾(PMS)产生硫酸根自由基(SO4-·)降解酸性偶氮染料酸性橙7(AO7)的效能,采用溶胶-凝胶法制备CoMnOx双金属催化剂,考察了CoMnOx投量、PMS投量、AO7初始浓度以及初始pH对PMS/CoMnOx体系降解AO7效果的影响.结果显示,CoMnOx和PMS投量的增加对AO7的去除率均有提升效果,而随着AO7初始浓度的增加,PMS/CoMnOx体系对其的去除率逐渐降低,在最优条件下反应20min后AO7的去除率达95.28%,较单金属催化效果提升显著,体系初始pH值对AO7降解有显著影响,弱酸性条件下有利于CoMnOx催化PMS氧化反应的进行.通过投加乙醇和叔丁醇两种不同种类的猝灭剂,证实了AO7的降解主要是SO4-·和·OH共同作用的结果,其中SO4-·起主导作用.利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行表征,结果表明催化剂的主要存在形式为MnCo2O4其中Co2+、Co3+、Mn2+、Mn3+、晶格氧、羟基氧的物质的量百分比分别为27.94%、6.16%、11.42%、19.99%、25.99%、8.68%.

2017 Vol. 37 (8): 2963-2969 [摘要] ( 196 ) [HTML 1KB] [ PDF 460KB] ( 613 )
2970 谢发之, 谢志勇, 李国莲, 李海斌, 汪雪春, 岳先名, 李振宇
腐植酸对氧化锌吸附Cu(Ⅱ)的影响

为研究复杂三元体系中HA(Humic acid,腐殖酸)对氧化锌吸附Cu(Ⅱ)的影响,探究HA对重金属Cu(Ⅱ)在环境中迁移转化的作用机理,通过改变HA的添加顺序及添加量,系统研究了HA在不同环境条件下对氧化锌吸附Cu(Ⅱ)的影响作用.结果表明,添加HA能显著降低氧化锌对Cu(Ⅱ)的吸附量,在pH为5.05时添加50mg/L的HA,Cu(Ⅱ)的最大吸附量降低了61.74%;离子强度增大会促进氧化锌对Cu(Ⅱ)的吸附,在NaNO3浓度为1.0mol/L时最大吸附量为21.79mg/g;pH值为5.05时吸附量达到最大值,升温有利于氧化锌对Cu(Ⅱ)吸附,氧化锌对Cu(Ⅱ)的吸附符合Freundlich模型.HA不同添加顺序对Cu(Ⅱ)的吸附量的影响表现为对照>后添加HA >同时添加HA >先添加HA.红外光谱特征表明,HA和Cu(Ⅱ)在氧化锌表面吸附位点形成竞争吸附,并且氧化锌表面的羟基在吸附HA和Cu(Ⅱ)的过程中产生重要作用.

2017 Vol. 37 (8): 2970-2977 [摘要] ( 138 ) [HTML 1KB] [ PDF 834KB] ( 521 )
2978 周洪政, 刘平, 张静, 刘春, 陈晓轩, 张磊
微气泡臭氧催化氧化-生化耦合处理难降解含氮杂环芳烃

采用微气泡臭氧催化氧化-生化耦合工艺对煤化工废水生化出水进行深度处理,考查了污染物去除性能,并分析了处理过程中含氮杂环芳烃类污染物降解和废水可生化性变化.结果表明,微气泡臭氧催化氧化对煤化工废水生化出水COD平均去除率和去除负荷分别为26.4%和1.46kg/(m3·d),并将废水BOD5/COD值由0.038提高至0.30,从而改善后续生化处理COD去除性能,使得COD总去除率达到62.4%,显著优于单独生化处理.微气泡臭氧催化氧化降解含氮杂环芳烃后释放氨氮,其在后续生化处理中被有效去除.此外,耦合处理对废水UV254的总去除率可达68.9%.对耦合处理过程中废水GC-MS、紫外-可见吸收光谱和三维荧光光谱进行分析,结果表明,含氮杂环芳烃是煤化工废水生化出水中主要难降解污染物.同时证实微气泡臭氧催化氧化可有效降解去除含氮杂环芳烃,生成小分子有机物,提高废水可生化性.

2017 Vol. 37 (8): 2978-2985 [摘要] ( 163 ) [HTML 1KB] [ PDF 498KB] ( 559 )
2986 曾辉平, 赵运新, 吕育锋, 李冬, 张杰
水厂反冲洗铁锰泥热处理产物结构及除砷变化

利用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、差热重量分析法(TG)、比表面积分析仪(BET)等研究了除铁除锰水厂富含铁锰氧化物的反冲洗泥经过不同焙烧温度处理后的产物结构变化对吸附除砷的影响.结果表明:铁锰氧化物反冲洗泥原料为无定型结构,粒径小且比表面积大,能高效除砷;焙烧温度为150℃时,结晶水开始脱除,比表面积与孔容变化不大,As(Ⅲ)和As(V)的去除率均略微增加;焙烧温度为500℃时,脱羟基反应促使微孔逐渐合并成介孔,比表面积降低,As(Ⅲ)和As(V)的去除率降至70%;当焙烧温度升高到800℃后,热处理产物脱水完全,微孔和介孔随焙烧温度升高逐渐合并成大孔,比表面积和孔容分别下降至12.755m2/g和0.052cm3/g,平均孔径增长了约10nm,且产生的赤铁矿晶体颗粒间出现烧结现象,对As(Ⅲ)和As(V)的去除率大幅下降,为原来的10%左右.

2017 Vol. 37 (8): 2986-2993 [摘要] ( 236 ) [HTML 1KB] [ PDF 881KB] ( 543 )
2994 李冬, 李晓莹, 杨杰, 罗亚红, 周元正, 曾辉平, 张杰
后置缺氧SBR短程反硝化除磷

在将缺氧后置的序批式反应器(SBR)中,以生活污水为处理对象,研究了短程硝化与亚硝酸盐途径的反硝化除磷的实现及处理效果.结果表明,通过限氧条件下的排泥策略,可以实现常温低氨氮下的短程硝化与反硝化除磷,出水COD、TP、NH4+-N、TN分别为17.47,0.462,0,8.35mg/L.批次实验显示,以亚硝酸盐为电子受体的反硝化除磷菌在总聚磷菌中的比例可达70%.研究发现,140min的缺氧反应时间会对磷的去除有负面影响,宜控制在亚硝酸盐反应完毕为止;曝气方式仅影响氮的去除,总曝气量不变,采取强度前高后低(1.2~0.2L/min)的曝气策略,控制适宜的曝气强度,可提高氮的去除效果.

2017 Vol. 37 (8): 2994-3001 [摘要] ( 194 ) [HTML 1KB] [ PDF 379KB] ( 509 )
3002 朱金峰, 刘悦忆, 章树安, 郑航
地表水与地下水相互作用研究进展

地表水与地下水的水量转化是水文循环的重要过程,地表水与地下水的相互作用及转化关系是水文地质等领域研究的热点和难点.为分析和掌握其规律特征,更好的进行水资源分析评价、物质迁移和能量变化的相关研究,本文对国内外近20年的地表地下水循环及其相互作用的相关研究进行了系统的分析和探讨.通过梳理自然因子和人类活动影响下地表水与地下水相互作用的研究热点及前沿问题,总结了该研究领域发展的主要研究方法与关键模拟技术.通过有关研究方法的分析对比,当前开始更多结合新技术对不同实验方法、解析法和数值模型的综合研究,耦合自然因子和人类活动影响的流域地表水和地下水相互作用的研究成为研究的前沿和热点.

2017 Vol. 37 (8): 3002-3010 [摘要] ( 274 ) [HTML 1KB] [ PDF 349KB] ( 1239 )
3011 闫雪嫚, 卢文喜, 欧阳琦
基于替代模型的非点源污染模拟不确定性分析——以石头口门水库汇水流域为例

为分析机理模型参数不确定性对非点源污染模拟结果的影响,以石头口门水库汇水流域为研究区,选择采用SWAT模型对研究区非点源污染进行模拟,并应用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法对非点源污染机理模拟模型参数进行不确定性分析.但蒙特卡罗方法需要大量的取样并多次运行模拟模型,若直接调用SWAT模型,耗费的时间和资源较多.为降低计算负荷,应用克里格方法建立研究区非点源污染机理模型的替代模型,而实现蒙特卡罗模拟.结果表明:采用克里格方法建立研究区非点源污染SWAT模型的替代模型,不仅可以大幅减小计算负荷,还可以保持较好的精度;在置信水平为90%时,氨氮负荷输出和总磷负荷输出的区间范围分别为0.98×103~1.67×103t/a,0.29×103~0.84×103t/a;相比于非点源总磷的输出结果,非点源氨氮输出结果的不确定性较大.

2017 Vol. 37 (8): 3011-3018 [摘要] ( 213 ) [HTML 1KB] [ PDF 652KB] ( 669 )
3019 孙昕, 张垚臻, 陈笑涵, 任广林
分层水环境人工诱导内波的强化混合效果

针对目前国内外缺乏对内波和水流上涌对水体混合的相对强弱关系研究的现状,采用近似计算的方法,提出了一种区分内波和水流上涌对水体混合所做贡献的新方法,定量计算了内波和水流上涌对水体混合的贡献率.在温度梯度、跃温层厚度、曝气器出水口位置均相同的条件下,当曝气强度从62.5L/(h·m3)增加到125L/(h·m3)时,内波对水体混合的贡献从82%降到了50%;在温度梯度、曝气强度、曝气器出水口位置均相同的条件下,随着跃温层厚度的增加,内波对水体混合的贡献从78.5%增加到83.5%.无消波装置的水体混合的有效功率比有消波装置的水体混合有效功率增加了40%以上,影响内波混合最根本的原因是所形成内波的A/T.实验证明内波只需要很少的能量就具有强大的混合作用,而曝气产生的循环水流的混合作用却截然相反,即内波混合具有较高的能量利用率,利用内波破坏水库水体分层和改善水源水质具有广阔的应用前景.

2017 Vol. 37 (8): 3019-3027 [摘要] ( 164 ) [HTML 1KB] [ PDF 514KB] ( 498 )
3028 李天一, 张成武, 郭超, 王贺飞, 呼博识, 秦传玉
纳米CaO2在含水层的迁移特性及对氯酚降解效果

为了探究基于过氧化钙(CaO2)的类芬顿氧化技术(Modified Fenton,MF)修复污染地下水的可行性,本研究利用系列静态批次试验和动态模拟柱试验探讨了制备的纳米CaO2的沉降特性和在含水层中的迁移性,并分析了pH,Fe2+浓度和CaO2投加量对其降解2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的影响.结果表明:制备的纳米CaO2颗粒粒径在30~50nm,外包覆聚乙二醇(PEG)薄膜,在水中以稳定的胶体体系存在,悬浮性能好,不易团聚.纳米CaO2在含水层介质中具有良好的迁移性.特别是渗透性较小的细砂介质对其的阻滞作用也较弱.纳米CaO2的MF体系对2,4-DCP具有良好的降解效果:在试验条件下,当pH为5,Fe2+与2,4-DCP物质的量比为8:1,纳米CaO2与2,4-DCP物质的量比为96:1时降解效果最好.这说明纳米CaO2在场地修复中具有较好的应用前景.

2017 Vol. 37 (8): 3028-3035 [摘要] ( 218 ) [HTML 1KB] [ PDF 640KB] ( 524 )
3036 宁增平, 蓝小龙, 黄正玉, 陈海燕, 刘意章, 肖唐付, 赵彦龙
贺江水系沉积物重金属空间分布特征、来源及潜在生态风险

以珠江一级支流——贺江水系沉积物为研究对象,通过系统采集表层沉积物样品,利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)和电感耦合光发射光谱仪(ICP-OES)测定As、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Sb、Tl、V、Zn和Fe等金属元素含量,查明流域沉积物中重金属空间分布特征,结合主成分分析和相关性分析等探讨贺江流域表层水系沉积物中重金属的来源,并利用地累积指数法、富集因子法和生态风险指数法评估了沉积物中重金属污染状况和潜在生态风险.结果表明:贺江流域表层水系沉积物中重金属受到不同程度的人为活动影响,As、Cd、Cu、Mn、Pb、Sb、Tl和Zn的平均含量高于我国西南五省水系沉积物中的重金属的平均值,而其它元素含量相对较低;地累积指数法(Igeo)和富集因子法(EF)污染评价结果表明,贺江流域表层水系沉积物污染程度大小依次为Sb > As > Cd > Pb > Zn > Tl > Cu > Mn> Co > V > Ni > Cr,其中,未受Co、Cr、Ni和V污染;各金属Hakanson潜在生态风险指数Eri大小依次为Sb > Tl> As > Cd > Pb > Cu > Co >Ni > Zn > V > Mn> Cr,重金属综合潜在生态风险指数(RI)为65.63~1142,其中,As、Cd、Sb和Tl的生态风险指数Eri之和占综合指数RI的平均百分比为88.30%,表明As、Cd、Sb和Tl等4种重金属具有极强的生态风险;主成分分析提取的两个主成分的累积贡献率达到79.80%,结合野外调查资料和Pearson相关性分析结果,表明As、Cd、Cu、Mn、Pb、Sb、Tl、Zn主要源于农业生产活动、城镇生活污水、鱼养殖业和矿业活动的贡献,而Fe、Co、Cr、Ni和V则主要源于岩石自然风化的贡献.

2017 Vol. 37 (8): 3036-3047 [摘要] ( 221 ) [HTML 1KB] [ PDF 799KB] ( 601 )
固体废物
3048 张子生, 崔招, 杨杰, 岳子微, 魏玉省
废旧太阳能电池板中Si与PET的静电分选优化研究

为了将废旧太阳能电池板进行资源化处理.以Si和PET混合颗粒为原料,在前期单因素实验基础上,通过正交实验设计研究不同电压(U)、转速(N)、极间距(S)和电晕电极角度(θ)对静电分选Si和PET混合颗粒效率的影响.结果表明,分选过程中Si颗粒的最优参数设置:U=25kV、N=80r/min、S=65mm和θ=50°,影响因素主次顺序为:S > N > θ > U;分选过程中中间产物的最优参数设置:U=25kV、N=80r/min、S=65mm和θ=50°,影响因素主次顺序为:S > N > θ > U;分选过程中PET颗粒的最优参数设置:U=27.5kV、N=80r/min、S=65mm和θ=40°,影响因素主次顺序为:U > θ > N > S.该研究对静电分选技术资源化处理废旧太阳能电池板具有一定的参考价值.

2017 Vol. 37 (8): 3048-3055 [摘要] ( 200 ) [HTML 1KB] [ PDF 484KB] ( 520 )
环境生态
3056 景航, 史君怡, 王国梁, 薛萐, 梁楚涛, 周昊翔
皆伐油松林不同恢复措施下团聚体与球囊霉素分布特征

以未扰动油松林为对照,研究了油松林皆伐后在不同措施下恢复为幼林地、灌木地和撂荒地0~20cm土层团聚体稳定性、团聚体中球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)和有机碳(SOC)含量变化特征.结果表明:与对照相比,幼林地团聚体稳定性显著降低(P<0.05),而灌木地及撂荒地团聚体稳定性显著增加.不同恢复措施团聚体中易提取球囊霉素相关土壤蛋白(EE-GRSP)分布的变化趋势与团聚体稳定性一致,灌木地团聚体中EE-GRSP含量相比对照显著增加且最大.灌木地和撂荒地大团聚体(>250μm)中总量球囊霉素相关土壤蛋白(T-GRSP)含量相比对照显著增加而撂荒地粉黏粒团聚体(<53μm)中T-GRSP含量显著减小.粉黏粒团聚体中EE-GRSP含量普遍大于其他粒径团聚体;微团聚体(53~250μm)中T-GRSP含量普遍大于其他粒径团聚体.相比于其他粒径团聚体,大团聚体中T-GRSP可以更准确的反映土壤碳库的变化,团聚体稳定性更依赖于大团聚GRSP.

2017 Vol. 37 (8): 3056-3063 [摘要] ( 192 ) [HTML 1KB] [ PDF 584KB] ( 523 )
3064 刘新, 王秀, 赵珍, 乔维川, 虞磊, 尹洪斌
风浪扰动对底泥内源磷钝化效果的影响

利用Y型旋浆式沉积物再悬浮发生装置,模拟太湖常见风情条件下对两种底泥磷钝化剂(热改性富钙凹土与镧改性膨润土(商标Phoslock))控磷效果的影响.研究结果表明,与对照相比,底泥钝化剂的添加均可增强表层底泥的抗风浪扰动能力,降低了风浪对钝化层的侵蚀深度,减少了上覆水体中悬浮物的含量,且同时可降低上覆水体中可溶性活性磷(SRP)的浓度及可移动磷的含量,增加了惰性磷和钙磷的比例.与中风条件相比,大风条件增加了侵蚀深度、上覆水悬浮物含量、可溶解活性磷的浓度及可移动磷含量,降低了惰性磷和钙磷的比例.以上结果表明,虽然风浪扰动的剧烈程度对底泥磷钝化技术有影响,但底泥磷钝化技术依然可以应用于浅水富营养化湖泊内源磷的治理.

2017 Vol. 37 (8): 3064-3071 [摘要] ( 236 ) [HTML 1KB] [ PDF 478KB] ( 620 )
3072 潘声旺, 雷志华, 吴云霄, 何茂萍
苏丹草根分泌物在有机氯农药降解过程中的作用

采用模拟修复实验的方法,研究了苏丹草(Sorghum sudanense)根系分泌物对根际土壤中有机氯农药(organochlorine pesticides,OCPs)各残留组分的降解特征及其对根际微生物群落特征(数量、组成、结构及功能)的影响,探讨了根际土壤中微生物碳、微生物氮和群落结构的变化差异.结果显示,供试OCPs含量(66.67~343.61mg/kg)范围内,根系分泌物介导下的土壤-微生物系统对OCPs污染物去除的促进作用明显:添加根系分泌物20d后,"根际"土壤(TR2)中OCPs去除率在高达79.32%,比无根系分泌物的OCPs污染组(TR1)高36.86%,比灭菌处理组(CK)高60.63%;相同处理条件(污染水平、添加剂量)下,根系分泌物对HCHs、毒杀芬、HCB、艾氏剂、γ-氯丹等组分的强化去除率总高于对OCPs的强化率(P<0.05);对DDTs、灭蚁灵、硫丹Ⅰ、狄氏剂、环氧七氯等组分的强化去除率低于OCPs的强化率.相同污染水平下,"根际"土壤(TR2)中土壤微生物碳、微生物氮也显著高于无根系分泌物的TR1组;实验期间,细菌的磷脂脂肪酸含量占主导地位、真菌次之,其变化趋势与土壤中OCPs的降解特征相一致.可见,在OCPs降解过程中,根系分泌物改变了根际土壤中细菌、真菌等菌群的种群数量及群落结构,进而促进了OCPs的降解.

2017 Vol. 37 (8): 3072-3079 [摘要] ( 183 ) [HTML 1KB] [ PDF 595KB] ( 547 )
3080 李云桂, 夏焜, 廖阳, 杨慧敏, 武彩霞, 覃馨莹
红叶石楠叶面角质层组分对Cs的吸附作用

为准确预测放射性核素在植物叶面的吸附行为,用化学方法(脱蜡,皂化,酸解)分离得到角质层(PHC1),脱蜡角质层(PHC2),脱蜡-脱角质角质层(PHC3),脱蜡-脱角质-脱糖角质层(PHC4)以及蜡质等红叶石楠叶面角质层组分,研究了角质层组分对Cs的吸附特征及影响因素.结果表明:红叶石楠叶片角质层由16.63%蜡质,63.41%角质,12.86%多糖,7.10%角碳组成.PHC1、PHC2、PHC3、PHC4各组分对Cs的吸附30min即达到吸附平衡,饱和吸附量分别为1.73、1.92、4.67和0.58mg/g.角质层组分的饱和吸附量与其极性和芳香性指数具有显著的二元线性正相关性,其中极性指数对核素吸附具有更高权重的影响.糖类和角质是叶面角质层吸附核素的主要介质,各角质层组分吸附Cs贡献率分别为:糖类(51.45%)>角质(38.73%)>>蜡质(7.51%)>角碳(2.31%).竞争离子的存在能显著降低叶面对核素的吸附作用:随着Na离子浓度的增加,叶面角质层对Cs的吸附性能逐渐下降,当Na和Cs摩尔浓度比为100:1时,红叶石楠叶面角质层的吸附量仅为对照的6%.

2017 Vol. 37 (8): 3080-3088 [摘要] ( 97 ) [HTML 1KB] [ PDF 1240KB] ( 520 )
3089 王友生, 侯晓龙, 蔡丽平, 马祥庆
稀土开采对土壤细菌群落组成与多样性的影响

为探索稀土开采对土壤生态系统的影响,以长汀离子型稀土矿开采废弃地为研究对象,通过采集稀土开采前、开采后的取土场和堆浸池的土壤,通过提取土壤DNA后,利用Illumina Miseq高通量测序平台进行细菌的16S rDNA测序,分析以上3个作业区土壤细菌OTU组成,并以此为基础进行物种注释、多样性和系统发育树分析.研究结果表明:稀土开采后的取土场和堆浸池比开采前土壤细菌群落多样性以及各类群组成丰度比例发生显著变化,但土壤细菌的优势种群不变,分别从门、纲、目、科、属水平鉴定的优势种为:厚壁菌(门)、芽孢杆菌(纲)、乳杆菌(目)、肠球菌(科)、肠球菌(属),系统发育树显示厚壁菌门、变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、疣微菌门、酸杆菌门、硝化螺旋菌门、蓝藻门、Thermi在系统发育上有一定的亲缘关系.

2017 Vol. 37 (8): 3089-3095 [摘要] ( 204 ) [HTML 1KB] [ PDF 533KB] ( 655 )
3096 曾业隆, 周全, 江栗, 张扬建, 俎佳星, 谭伟
基于遥感与GIS的青藏高原典型电网工程生态环境敏感性分析

为了评估电网工程对生态环境的影响,以概念图的形式确定并表达了电网工程特定活动直接或间接作用于复杂自然环境带来的生态环境影响,基于RS与GIS技术,构建并定量化了敏感性评价指标体系,运用空间主成分方法对青藏高原典型电网工程开展应用.结果显示:研究区的总体生态环境敏感程度很高且集聚效应显著,重度和极度敏感区集中分布(高-高空间关联模式)在研究区中部的雅鲁藏布大峡谷和东南部的高山河谷地带.依据生态环境敏感程度分布状况形成的电网工程极度敏感标段,重度敏感标段,中度敏感标段和轻度敏感标段应利用不同自然条件采取相应的措施降低工程对生态环境的影响.该方法可为复杂自然条件下其他大型工程建设的生态环境影响评价提供借鉴.

2017 Vol. 37 (8): 3096-3106 [摘要] ( 299 ) [HTML 1KB] [ PDF 3458KB] ( 923 )
3107 可欣, 包清华, 黄晓妍, 祁一芳, 张海军
辽河保护区表层沉积物风险污染物质清单筛选研究

通过对辽河保护区表层沉积物样品中污染物质的化学分析,获取了74种污染物的平均浓度水平.采用结合潜在危害指数的加权评分法进行有机污染物质风险清单的筛选;应用风险商值法对沉积物中非离子氨的生态风险进行评估,进而确定非离子氨是否列入风险污染物质清单;将沉积物重金属潜在生态风险指数法与EPA效应阈值比对相结合,筛选重金属风险污染物质清单.研究结果显示,辽河保护区表层沉积物风险污染物质清单包括8种污染物质:非离子氨、Cd、苯并[a]蒽、苯并[a]芘、敌敌畏、苯并[k]荧蒽、、茚并[1,2,3-c,d]芘

2017 Vol. 37 (8): 3107-3113 [摘要] ( 178 ) [HTML 1KB] [ PDF 466KB] ( 764 )
3114 陈友媛, 狄玥莉, 卢爽, 吴丹, 孙萍
石莼对磺胺甲恶唑和红霉素胁迫耐受性及指标表征

通过海水培养实验,分析了磺胺甲恶唑(sulfamethoxazole,SMZ)和红霉素(erythromycin,ETM)胁迫下石莼生长、生理指标,探究石莼对SMZ和ETM的耐受性.并通过SMZ和ETM胁迫下石莼生理指标主成分分析,筛选SMZ和ETM胁迫响应表征指标.结果表明,低浓度SMZ(0.50mg/L)促进石莼生长,相对生长速率(RGR)显著升高(P<0.05),而ETM ≥ 0.06mg/L抑制石莼生长.生理指标间接反映石莼对SMZ和ETM的耐受性.较高浓度SMZ(≥ 2.50mg/L)和ETM(≥ 0.18mg/L)破坏石莼细胞膜透性,相对电导率显著增加(P<0.05);0.50~1.50mg/L SMZ和0.06~0.18mg/L ETM开始抑制石莼光合作用,叶绿素a(Chla)含量、1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)活性显著下降(P<0.05);1.50mg/LSMZ和0.06mg/LETM破坏石莼抗氧化系统平衡,引起过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量显著增加(P<0.05),超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性增加.综合生长和生理指标表明,SMZ胁迫浓度不超过0.50mg/L对石莼生长状况和生理代谢有促进作用,SMZ ≥ 1.50mg/L,ETM ≥ 0.06mg/L超过石莼耐受范围,对石莼造成毒害,且石莼对SMZ的耐受性优于ETM.主成分分析结果表明,表征SMZ胁迫下石莼细胞膜透性、光合作用、抗氧化系统变化的生理指标分别为相对电导率,FBA和类胡萝卜素(Car),MDA,而表征ETM胁迫下这3个生理过程的指标分别为相对电导率,FBA和Car,MDA、CAT和抗坏血酸过氧化物酶(APX).

2017 Vol. 37 (8): 3114-3122 [摘要] ( 142 ) [HTML 1KB] [ PDF 417KB] ( 610 )
3123 黄木易, 岳文泽, 何翔
巢湖流域地表热环境与景观变化相关分析及其尺度效应

基于Landsat ETM+/TIRS影像数据,采用大气校正法反演巢湖流域地表温度,分析2000~2013年的流域地表热环境效应演变规律,通过5个尺度的网格化采样,在不同幅度水平上定量分析LST与下垫面景观的相关性及其尺度效应.结果表明:2000~2013年,巢湖流域LST高强度区域主要以合肥市区为集聚中心并向城市周边蔓延,低强度区域逐渐缩小,流域地表热环境效应增强.LST与下垫面景观结构相关关系分析表明,建设用地景观是流域热环境效应的主要原因,而水体、林地景观可有效抑制地表温度;景观格局对热环境效应影响显著,建设用地与农地景观的破碎度、分离度指数与LST呈极显著负相关,而林地、水体景观的破碎度和分离度与LST呈极显著正相关;LST对景观优势度的影响最敏感,建设用地优势度与LST呈极显著正相关,而林地、水体优势度增加则能有效降低地表温度.探索性空间数据分析(ESDA)及尺度效应分析表明:巢湖流域地表热环境具有显著的空间聚集性,且LST空间格局具有明显的尺度效应,巢湖流域地表热环境效应相关研究的适宜幅度域为2~4km.通过规划合理配置林地和水体景观类型资源,加强建设用地增长调控,优化景观格局是抑制流域地表热环境效应的主要对策.

2017 Vol. 37 (8): 3123-3133 [摘要] ( 228 ) [HTML 1KB] [ PDF 1870KB] ( 629 )
3134 张慧, 姜锦林, 张宇峰, 单正军
微囊藻毒素-LR和铜绿微囊藻裂解液对营养生长期水稻生理生化效应

选用微囊藻毒素-LR(MC-LR)纯品和铜绿微囊藻裂解液分别对水稻进行21d暴露处理,考察不同浓度(0.1,1.0和10.0μg/L) MC-LR纯品和不同浓度(0.002,0.02和0.2倍)裂解液对水稻株高、鲜重、根长、淀粉酶、碱性磷酸酶(AKP)、还原性谷光甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)的影响.研究结果表明,MC-LR纯品能抑制水稻株高、根长及叶片中淀粉酶活性,且在较低浓度下水稻根长即出现显著响应.高浓度裂解液在水稻的生长发育方面更多地表现为对植株的刺激和促进作用,仅对水稻根长抑制显著.在生理生化方面,MC-LR纯品对叶片碱性磷酸酶活性无影响,但对GSH具有诱导作用,而裂解液对GSH、MDA和AKP都表现出显著抑制.该研究表明,MC-LR纯品和铜绿微囊藻裂解液对水稻的毒性效应存在差异,铜绿微囊藻裂解液中存在的其他毒素组分可能对水稻毒性效应影响较大.

2017 Vol. 37 (8): 3134-3141 [摘要] ( 224 ) [HTML 1KB] [ PDF 484KB] ( 510 )
环境微生物
3142 刘永德, 王依依, 万东锦, 肖书虎
硫自养微生物降解水中低浓度高氯酸盐的研究——反应器效能及微生物种群空间分布

考察了升流式硫自养固定床反应器对水中低浓度高氯酸盐[(468.74±6.80)μg/L]的降解效能及相关机制,并利用高通量测序技术对反应器内微生物种群空间分布特性展开分析.研究发现,当HRT为4.00~0.75h时,高氯酸盐去除率达到97%以上,降解符合1/2级反应动力学模型,1/2K1/2v为39.59[μg1/2/(L1/2·h)].随着HRT由4.00h缩短至0.75h,出水SO42-增量由173.37mg/L减小至90.07mg/L,由歧化反应产生的硫酸根占90.75%~93.91%,硫歧化反应与高氯酸盐的降解同步进行,同时,该反应也是碱度过量消耗的主要因素,导致出水pH值降低.测序结果表明,随着高度的增加,反应器内菌群α多样性降低.变形门(Proteobacteria)和绿菌门(Chlorobi)构成了反应体系的优势菌群.菌属Chlorobaculum为歧化反应菌属,是反应器内优势菌属.

2017 Vol. 37 (8): 3142-3150 [摘要] ( 254 ) [HTML 1KB] [ PDF 639KB] ( 689 )
3151 肖礼, 黄懿梅, 赵俊峰, 周俊英, 郭泽慧, 刘洋
土壤真菌组成对黄土高原梯田种植类型的响应

以黄土丘陵沟壑区的梯田化模范县——庄浪县堡子沟流域的3种种植类型(玉米、苹果、苹果与土豆间作)梯田的土壤真菌为对象,运用IlluminaHiSeq高通量测序技术对表层土壤(0~20cm)中真菌rRNA基因的ITS1可变区进行研究,分析了土壤真菌的多样性、群落组成和相对丰度,同时结合土壤基本理化性质探讨了不同种植类型下影响真菌群落组成的因素.结果表明:(1)3种种植类型土壤真菌OTU数在688~862间变化,分属于13个门,87个纲,164个目,Chao1、ACE、Shannon、Simpson指数表现为间作地和苹果地大于玉米地;(2)土壤优势真菌为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、接合菌门(Zygomycota),子囊菌门的相对丰度在间作地最高,主要受土壤全氮和速效钾的影响,而接合菌门的相对丰度在苹果地最高,受土壤容重的影响较大,有机碳含量对担子菌门的影响较大;(3)不同种植类型梯田之间土壤真菌群落物种多样性相似,但真菌门、纲、种的相对丰度不同,种植类型间因有机肥的施用不同而通过土壤理化性质的变化影响土壤真菌的群落组成,有机肥的施用可提高当地梯田的土壤肥力.

2017 Vol. 37 (8): 3151-3158 [摘要] ( 226 ) [HTML 1KB] [ PDF 517KB] ( 499 )
3159 徐淑霞, 杜文涛, 王晓雅, 张继冉, 赵培, 吴坤
路德维希肠杆菌EM1对二氯喹啉酸和Cd2+复合污染的修复

为解决稻田水体环境中农药与重金属的复合污染问题,利用扫描电镜、傅里叶红外光谱等分析技术,研究了路德维希肠杆菌(Enterobacter ludwigii) EM1对二氯喹啉酸-Cd2+复合污染的修复机理.结果表明,EM1能在以二氯喹啉酸为单一碳源的条件下对Cd2+进行吸附.在温度为35℃,pH为6.0的条件下培养7d,EM1对50mg/L的二氯喹啉酸和Cd2+的降解及吸附率达到最大,分别为30%和60%.扫描电镜结果表明,复合修复过程中菌体形态发生变化,菌体表面分泌大量胞外聚合物.红外扫描分析显示,胁迫条件下菌体细胞壁结构并未发生变化,菌株降解二氯喹啉酸和吸附Cd2+的过程主要与菌体表面的羟基、酰胺基、糖环中的C-O-C及脂肪族化合物有关.

2017 Vol. 37 (8): 3159-3165 [摘要] ( 186 ) [HTML 1KB] [ PDF 690KB] ( 617 )
环境毒理与健康
3166 廖晨曦, 刘炜, 张佳玲, 时文明, 王雪颖, 蔡姣, 邹志军, 路荣春, 孙婵娟, 王恒, 黄晨, 赵卓慧
儿童尿液中PAEs代谢物浓度与居室装饰材料的关联

基于2013~2014年在上海地区开展的中国室内环境与儿童健康研究,分析了434位学龄儿童的晨尿PAEs代谢物浓度总体分布情况;并根据随访问卷获取的居室建筑特性信息,分析了PAEs代谢物与居室地板和墙面装饰材料的关系.我们利用HPLC-MS/MS法对儿童晨尿中10种PAEs代谢物进行定量检测,并采用非参数检验法比较了居室使用不同类型的地板和墙面装饰材料的儿童晨尿中PAEs代谢物的浓度差异.除MBzP(检出率:51.2%)和MCHP(9.9%)外,其他8种PAEs代谢物检出率均在90%以上.代谢物浓度[中位数(标准差)]从高到低依次为:MnBP,58.1(205.9)μg/L;MiBP,46.2(119.2)μg/L;MECPP,39.0(111.1)μg/L;MEHHP,24.7(92.6)μg/L;MEOHP,14.5(45.1)μg/L;MMP,11.4(21.4)μg/L;MEP,10.1(51.5)μg/L;MEHP,4.5(19.0)μg/L;MBzP,0.2(4.3)μg/L;MCHP,

2017 Vol. 37 (8): 3166-3174 [摘要] ( 209 ) [HTML 1KB] [ PDF 388KB] ( 494 )
3175 张莹, 王式功, 贾旭伟, 冯鑫媛, 胡文东, 杨柳, 王嘉鑫, 肖丹华, 朱蓉
气温与PM2.5协同作用对疾病急诊就诊人数的影响

为评价气温和PM2.5协同作用对不同种类疾病急诊就诊人数的影响,采用广义相加模型(GAMs)中的不分层模型、非参数二元响应模型和温度分层模型,在控制了时间序列长期趋势、"星期几效应"、节假日效应和相对湿度等因素的影响后,分析2009~2011年北京市PM2.5在不同气温条件下对相关疾病急诊就诊人数影响的暴露-反应关系.结果表明,随着选取的气温分层临界值升高,PM2.5在高温条件下的效应逐渐增强,当临界值为28℃时,高温条件下的效应最显著,此时PM2.5浓度每升高10μg/m3,全急诊人数、呼吸系统和循环系统疾病急诊就诊人数的超额增加百分比分别为0.15%(95% CI:0.11%,0.19%),0.35%(95% CI:0.26%,0.44%)和0.34%(95% CI:0.09%,0.59%),而<28℃的条件下无统计学意义,表明高温与PM2.5对人群健康的影响存在协同加强效应.

2017 Vol. 37 (8): 3175-3182 [摘要] ( 234 ) [HTML 1KB] [ PDF 743KB] ( 630 )
环境影响评价与管理
3183 要亚静, 卢学强, 邵晓龙, 刘红磊, 李慧, 檀翠玲
基于全流程最优的工业园区企业废水处理技术评估

由于排水去向的不同,一般的行业水污染技术评估方法对工业园区内企业废水处理技术评估并不适用.为此,本文尝试基于工业园区废水处理全流程最优的角度,以工业园区末端污水处理厂出水稳定达标为目的,通过引入BOD/CODcr比、占标率等提出新的评价指标,建立了园区企业废水处理技术的评估方法,并用该评估方法在天津某工业园区企业废水处理技术进行了应用,结果显示园区企业废水处理技术中评分较低(<70分)的均含有生化处理工艺段,反映出工业园区企业层级过度生化处理加剧了园区末端污水处理厂的碳源缺乏问题,并不利于园区污水处理的总体的稳定达标,因而建议园区企业废水处理应尽量减少生化处理的选用.同时,该结果也表明所构建的评估模型科学合理、符合实际.

2017 Vol. 37 (8): 3183-3189 [摘要] ( 215 ) [HTML 1KB] [ PDF 401KB] ( 519 )
3190 庞军, 石媛昌, 李梓瑄, 张浚哲
基于MRIO模型的京津冀地区贸易隐含污染转移

基于MRIO模型,自主编制了包括京津冀三地及其他省份、13个行业的2007年中国区域间投入产出表,选取SO2、NOx、工业粉尘、烟尘、COD和氨氮六类污染物,测算了京津冀三地的贸易隐含污染转移量,并引入贸易污染条件指标分析双边贸易对京津冀三地污染排放带来的不同影响.结果显示:从京津冀地区贸易隐含污染的转移格局来看,北京是最大的受益方,河北是最大的受损方,天津则相比河北是受益方但相比北京是受损方;京津冀地区的产业分布特点是影响地区间贸易隐含污染转移格局的重要因素;巨大的产品调出规模、偏重污染密集型产业的产品调出结构以及不利的贸易污染条件等因素共同作用使得河北成为京津冀地区环境质量受地区贸易负面影响最大的省份.

2017 Vol. 37 (8): 3190-3200 [摘要] ( 236 ) [HTML 1KB] [ PDF 552KB] ( 575 )
中国环境科学
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