中国环境科学
 
 
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关于征集中国环境科学学会专家库专家的通知
关于举办第二届《中国环境科学》青年论坛的通知
关于举办第一届《中国环境科学》青年论坛的通知(第三轮)
关于举办第一届《中国环境科学》青年论坛的通知
回首43载,扬帆再起航——记《中国环境科学》发展历程
《中国环境科学》第七届编辑委员会成立大会暨第一次会议成功举办
《中国环境科学》增设邮箱说明
“固体废物和新污染物治理”专栏征稿启事
“农业农村污染防治”专栏征稿启事
《中国环境科学》2022年入选F5000论文名单
《中国环境科学》2022年度优秀审稿人
《中国环境科学》第一届中青年编委会正式成立
《中国环境科学》2021年度优秀论文公告
喜报:《中国环境科学》1篇论文入选中国科协第七届优秀科技论文遴选计划
最美科技工作者--郝吉明
关于新冠病毒疫情防控期间稿件咨询的公告
关于表扬《中国环境科学》2021年度优秀审稿人的通知
《中国环境科学》中青年编委招募
“生物多样性”专栏征稿启事
报名通知
论文关联数据汇交共享政策
撤消王晓燕等作者已发表文章公告
“温室气体减排与气候变化”专栏征稿启事
《中国环境科学》两篇论文入选“2018中国百篇最具影响国内学术论文”
关于新冠病毒疫情防控期间稿件咨询的公告
“生物多样性”专栏征稿启事
“固体废物、城市矿产与循环经济”专栏征稿启事
关于稿件正常处理的通知
生物气溶胶暨环境与健康专辑征稿启事
土壤污染防治专辑征稿启事
喜报:《中国环境科学》刊发论文获评“第四届中国科协优秀科技论文”
垃圾分类”专栏征稿启事
关于举办大数据助力生态环境管理工作的理论与实践国际研修班的通知
“生物多样性”专题征稿启事
“无废城市”专栏征稿启事
“长江经济带生态环境保护”专栏征稿启事
关于稿费审稿费发放方式变更的公告
喜报:《中国环境科学》刊发论文获评“第三届中国科协优秀科技论文”
喜报:《中国环境科学》刊发论文获评“第二届中国科协优秀科技论文”
撤消马钧霆等作者已发表文章公告
中国环境科学学会2017年环境科学与技术年会通知
喜报:核心影响因子五连冠
关于中国环境科学学会2016年学术年会征文与参会报名的通知
《中国环境科学》继续被Ei收录
欢迎参加“细颗粒物污染防治与环境健康影响国际研讨会”
《中国环境科学》微信公众平台开通,欢迎关注
《中国环境科学》2011-2014年发表的论文中有20篇入选 “领跑者5000”提名论文
《中国环境科学》影响因子学科排名继续保持榜首
关于收费的特别声明
《中国环境科学》喜获中国科协精品科技期刊TOP50项目资助
《中国环境科学》再次获评“RCCSE中国权威学术期刊(A+)”,位列学科榜首
《中国环境科学》影响因子学科排名再获第一
《中国环境科学》获评“2014中国最具国际影响力学术期刊”
《中国环境科学》2009-2013年发表的论文中有20篇入选 “领跑者5000”提名论文
《中国环境科学》影响因子学科排名蝉联第一
通知
《中国环境科学》被Ei收录
《中国环境科学》影响因子学科排名第一
《中国环境科学》获评“RCCSE中国权威学术期刊(A+)”
《中国环境科学》获评“2012中国最具国际影响力学术期刊”
《中国环境科学》获评“百种中国杰出学术期刊”
《中国环境科学》 22篇论文入选 “精品期刊顶尖论文平台——领跑者5000”
《中国环境科学》刊发的论文获“马塔切纳青年优秀论文奖”
中国环境科学2010年度引证指标
中国环境科学再次被评选为精品科技期刊
《中国环境科学》编辑部稿件远程处理系统正式启用
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2019年 39卷 11期
刊出日期 2019-11-20

环境毒理
生物多样性
长江经济带
大气污染与控制
水污染与控制
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
4481
《中国环境科学》2018年度优秀论文评选揭晓
2019 Vol. 39 (11): 4481-4481 [摘要] ( 193 ) [HTML 1KB] [ PDF 82KB] ( 778 )
大气污染与控制
4482 陈盈颖, 丁士元, 李亲凯, 冯晓青, 李晓东
大气中有机硫酸酯研究进展
介绍了国内外大气环境中有机硫酸酯(OSs)的研究现状,分别简述了OSs的理化特征及影响因素、不同分析方法及对应特征、OSs的分类、来源及形成机制、OSs在大气中的转化及归趋等内容,并对目前常见的OSs分子式和结构式以及三种典型的形成机制进行了归纳总结.聚焦目前OSs研究的前沿领域,探讨了目前OSs研究中有待解决的热点问题,并对未来的研究工作提出建议与展望.
2019 Vol. 39 (11): 4482-4493 [摘要] ( 639 ) [HTML 1KB] [ PDF 854KB] ( 3195 )
4494 杨少波, 曹念文, 范广强
夜间近地表臭氧观测
2018年12月15~18日使用激光雷达在河北望都观测气溶胶与O3,利用气溶胶消光系数廓线判断边界层的变化,进而研究大气边界层对于近地表层(300m)O3浓度的影响.结果表明,边界层主要影响O3的干沉降以及高空O3的垂直输送,在受本地污染控制时,近地表O3浓度受干沉降控制明显,随着边界层高度的下降而减少;西北地区气团占主导时,O3浓度主要受水平传输以及高空垂直输送影响.
2019 Vol. 39 (11): 4494-4501 [摘要] ( 383 ) [HTML 1KB] [ PDF 661KB] ( 1368 )
4502 王醒, 李莉莉, 王琨, 刘玉萍, 贾琳琳, 姜珺秋, 朱莉娜
哈尔滨市一次大气污染过程及潜在源分析
本研究以2018年12月10~13日哈尔滨市一次严重的空气污染事件为研究对象,分析了此次污染过程的概况、成因以及污染的潜在源区.结果表明:此次空气污染过程以PM2.5影响为主,污染类型由10日00:00~11日17:00的偏燃煤型发展为11日17:00~13日15:00的二次气溶胶复合污染,最终在13日15:00后稳定为偏燃煤型.从天气形势和风速风向分析可知此次10~13日的污染过程与不利气象扩散条件也是密不可分的.模拟的48h后向轨迹经过聚类分析主要分为4类,大部分来自内蒙古、吉林等方向,70.83%的轨迹PM2.5超标,表明来自这些方向的污染气团对哈尔滨市的空气质量影响较大;而通过对模拟的48h后向轨迹进行PSCF、CWT分析,发现哈尔滨的WPSCF和WCWT分布特征类似,WPSCF和WCWT的高值主要集中在哈尔滨本地的双城、巴彦、阿城、吉林省的中部、西部地区等地区,以及大庆、绥化等地区,说明这些区域都是哈尔滨市PM2.5的潜在源地.
2019 Vol. 39 (11): 4502-4510 [摘要] ( 341 ) [HTML 1KB] [ PDF 2372KB] ( 1619 )
4511 郑淑睿, 孔少飞, 严沁, 吴剑, 郑煌, 程溢, 杨国威, 吴方琪, 牛真真, 曾昕, 李凡, 郑明明, 陈楠, 许可, 燕莹莹, 祁士华
华北南部冬季大气亚微米颗粒物数浓度变化
2018年1月华北平原经历了一段持续时间久、影响范围广和颗粒物浓度高的重污染时期.本研究通过SMPS+E扫描电迁移率粒径谱仪,选取华北平原南部某郊区点位,对此次重污染期间颗粒物数浓度粒径分布演化进行连续观测研究.结果表明,观测期间环境空气质量尤其是PM2.5平均浓度为141.32 μg/m3.大气亚微米颗粒物数浓度主要集中在核模态和爱根核模态的超细粒径段(78.9%),呈递减型单峰分布,颗粒物平均数浓度为83174cm-3.重污染天时,核模态颗粒物数浓度明显增高,对应低风速(1.5±0.4)m/s、高相对湿度(90.8±4.5)%和低O3浓度(15.8±8.3)μg/m3.48h后向轨迹显示,观测点位气溶胶主要受湖北省、陕西省和山西省临近省份的传输影响.潜在源贡献因子法和浓度权重轨迹表明,气溶胶潜在源区主要为本地源和观测点位以北的区域.
2019 Vol. 39 (11): 4511-4520 [摘要] ( 305 ) [HTML 1KB] [ PDF 1195KB] ( 1097 )
4521 王杰, 张逸琴, 高健, 徐仲均, 马彤, 刘素, 闫璐璐, 刘佳媛
2016~2018年采暖季太行山沿线城市PM2.5污染特征分析
对2016年、2017年采暖季太行山沿线传输通道城市大气中PM2.5的OC、EC和水溶性离子进行分析,并利用特征组分比值和元素富集因子变化研究该传输通道的污染特征.结果表明,2017年采暖季通道整体较2016年同期空气质量改善良好,PM2.5浓度由2016年的171.86μg/m3下降为123.90μg/m3.太行山中部城市2017年采暖季较2016年同期PM2.5浓度下降显著,2a采暖季SNA离子(SO2-,NO3-,NH4+ 3种离子总称)浓度与占比呈现"北低南高",加之SNA/EC比值"北低南高",表明南部城市二次无机生成较为严重.而OC、EC浓度与占比呈现"北高南低",Cl-/K+比值和元素Zn、Ba的富集因子北部均高于南部,表明北部城市可能受燃煤和机动车源等一次排放影响较大;各城市2017年采暖季SO2、NO2、CO浓度有所下降,且均呈现"北高南低"趋势,进一步表明北部城市一次排放较为严重.
2019 Vol. 39 (11): 4521-4529 [摘要] ( 265 ) [HTML 1KB] [ PDF 594KB] ( 1321 )
4530 付宏臣, 孙艳玲, 王斌, 陈莉, 张辉, 高爽, 毛健, 景悦, 邵丝露
基于AOD数据和GWR模型估算京津冀地区PM2.5浓度
利用MODIS气溶胶光学厚度(AOD)数据针对不同土地覆盖类型的适用性,提出了一种基于土地覆盖类型的AOD融合方法,生成了一种新的3km AOD数据集.在此基础上,通过地理加权回归(GWR)模型估算了京津冀地区2016年PM2.5浓度,并用交叉验证的方法对模型性能进行评价.结果表明:利用融合后的AOD数据建立的模型可解释PM2.594.85%的浓度变化,交叉验证R2为0.94,RMSE为9.27μg/m3,MPE为6.72μg/m3,明显优于多元线性回归(MLR)模型;基于GWR模型估算的京津冀地区2016年年均PM2.5浓度为58.57μg/m3,其中冬季PM2.5浓度最高,春秋季次之,夏季浓度最低,PM2.5月均浓度变化范围32.78~140.83μg/m3,8月份浓度最低,12月份浓度最高;空间分布南北差异显著,衡水市PM2.5污染最为严重,张家口市PM2.5浓度较低.利用此方法成功弥补了PM2.5空间缺失,为城市尺度的健康效应和环境流行病学研究提供数据支持.
2019 Vol. 39 (11): 4530-4537 [摘要] ( 494 ) [HTML 1KB] [ PDF 1550KB] ( 1812 )
4538 王家成, 崔生成, 朱勇
陆地气溶胶粒子尺度分布的准确描述
利用AERONET 2.0级数据研究了3种主要陆地气溶胶(吸收性,中性和非吸收性)粒子尺度分布的规律.结果表明:当气溶胶的主要成分为小粒子时,细模式气溶胶的中值半径(rf)和气溶胶总光学厚度(τt)的相关性较好,但粗模式的中值半径(rc)与τt相关性较差,且对中性气溶胶表现为负相关,对其他两种类型则表现为正相关;在细模式气溶胶占比减少时,rfrcτt的相关性均减小;不论在何种情况下,rf与细模式气溶胶光学厚度(τf),以及rc与粗模式气溶胶光学厚度(τc)总保持很高的相关性,且不论哪种气溶胶类型,rcτc总表示出稳定的负相关.最后讨论了新的气溶胶粒子尺度描述方法对卫星气溶胶性质反演的影响.
2019 Vol. 39 (11): 4538-4545 [摘要] ( 254 ) [HTML 1KB] [ PDF 751KB] ( 1078 )
4546 许艳玲, 薛文博, 雷宇
气象和排放变化对PM2.5污染的定量影响
基于WRF-CMAQ模型系统定量分析了气象和排放因素对全国及重点区域PM2.5污染影响程度.从年度特征来看,与2015年相比,2016年、2017年全国空气质量明显改善,PM2.5年均浓度分别下降7%和14%;2016年气象条件总体转好,气象因素和排放因素变化导致全国PM2.5年均浓度下降幅度分别为4%和3%;2017年全国气象条件与2015年相比基本持平,大气污染物排放量下降是PM2.5污染减轻的决定因素.除汾渭平原外,京津冀及周边地区"2+26"城市、长三角、成渝地区空气中的PM2.5年均浓度持续下降;珠三角气象条件变化对PM2.5影响较大,2017年导致PM2.5浓度上升了29%;除汾渭平原外,其他4个重点地区的污染物排放变化导致PM2.5年均浓度下降且2017年的下降幅度进一步加大,说明污染管控措施的环境效益明显.从季节特征来看,气象影响值的区域性差异明显.本文分析方法可用于制定空气质量目标或者评估污染控制方案的环境效果.
2019 Vol. 39 (11): 4546-4551 [摘要] ( 412 ) [HTML 1KB] [ PDF 762KB] ( 1463 )
4552 姜蕴聪, 杨元建, 王泓, 李煜斌, 高志球, 赵纯
2015~2018年中国代表性城市PM2.5浓度的城乡差异
选取中国6大城市群中的11座代表性城市为研究区域,将监测站点划分为城区、郊区和乡村站,进而分析各城市间PM2.5浓度的城乡差异规律.结果表明,同一城市群各城市之间,或同一城市的城区、郊区、乡村站间PM2.5日变化皆较为相似.京津冀和长三角地区的城市城区PM2.5浓度最高,高于郊区7.8%~9.7%,高于乡村11.3%~16.9%,而粤港澳大湾区和内陆城市群(成渝、长江中游、关中平原城市群)的城市郊区PM2.5浓度最高,高于城区2.6%~11.2%,高于乡村16.7%~26.5%.各城市间城乡PM2.5浓度差值的日变化规律不尽相同,可呈单峰(如上海)或双峰(如杭州)变化,极值可出现在白天(如广州),亦可在夜间(如深圳).PM2.5的排放与传输扩散共同对11城市城乡PM2.5浓度分布产生影响.
2019 Vol. 39 (11): 4552-4560 [摘要] ( 379 ) [HTML 1KB] [ PDF 2374KB] ( 1361 )
4561 王媛, 李玥, 乔治, 卢亚灵
京津冀城市群大气污染传输规律研究——两组排放清单的比较分析
利用WRF/CALPUFF耦合模型,在同样重污染气象条件下,选择了当下模拟应用最广的两组排放清单对4种主要污染物(NOx,SO2,PM2.5和PM10)进行京津冀城市间区域传输贡献比较分析.其中一组排放清单来自政府的环境统计(以下称:环统排放清单),另一组排放清单是来自中国多尺度排放清单(以下称:MEIC排放清单).污染物的浓度空间分布表明,两种排放清单下污染物浓度均呈现北部以唐山中心,南部以石家庄-邯郸为中心的分布特征,均是由两个浓度最高的中心向外逐渐降低.但是环统排放清单下模拟的污染物浓度高值区范围更大,更接近实际监测数据.基于不同的清单输入,一些城市的传输角色存在一些差异.例如,对于4种污染物,两种排放清单模拟出的沧州与周边城市的净传输方向完全相反,在MEIC排放清单中,沧州以向外净传输为主,即为源;而在环统排放清单中,沧州则变成了净输入城市,即为汇.这些结论将影响大气联防联控中各城市源汇责任的认定,在实际环境管理中应注重多源数据的选择、验证和比较.
2019 Vol. 39 (11): 4561-4569 [摘要] ( 276 ) [HTML 1KB] [ PDF 2361KB] ( 1070 )
4570 许珊, 邹滨, 胡晨霞
面向场景的城市PM2.5浓度空间分布精细模拟
针对传统PM2.5浓度空间分布模拟方法忽略了城市内部如道路、工厂、居民区、景区等不同微环境整体对PM2.5浓度影响机制的缺陷,本研究提出一种微环境PM2.5浓度场景分异的理论假设,并以湖南长沙主城区为例,结合基于污染先验知识划分的城市微环境场景空间分布与自主设计加密观测场获取的203个监测点小时PM2.5浓度加密数据,分析城市微环境PM2.5浓度场景时空分异特征.在此基础上,耦合地理加权回归(GWR)与人工神经网络(ANN)方法,构建微环境场景增强下的PM2.5浓度空间分布精细模拟GWR-ANN模型,开展城市内部高空间分辨率PM2.5污染制图.结果表明:不同微环境场景间PM2.5浓度存在显著时空差异,地表覆盖类型相同但分别位于2个不同场景的监测点间PM2.5浓度差会随时间发生变化;耦合微环境场景变量的GWR-ANN模型能够有效精细模拟PM2.5浓度的空间分布,模型拟合效果与交叉检验精度指标整体优于无场景变量参与的GWR-ANN模型(除部分时相较为接近外,检验R2:0.76~0.84vs.0.57~0.81);场景增强下的PM2.5浓度空间分布100m级分辨率模拟估算结果可以较好揭示研究区PM2.5浓度高低值局地变化特征.
2019 Vol. 39 (11): 4570-4579 [摘要] ( 342 ) [HTML 1KB] [ PDF 1942KB] ( 1402 )
4580 吴曼曼, 徐建新, 王钦
基于数据分解的AQI的CEEMD-Elman神经网络预测研究
针对Elman神经网络在预测空气质量指数(AQI)时易受到数据非平稳性的影响导致预测趋势良好但准确度较低的问题,提出以互补集合经验模态分解(Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD)为基础的CEEMD-Elman模型.应用CEEMD对AQI序列分解成不同时间尺度上的本征模态函数分量和剩余分量,进而首次将对非平稳的AQI序列的预测研究转化为对多个平稳的本征模态函数分量的研究.分别与Elman单一模型、EMD-Elman模型、BP单一模型及CEEMD-BP模型进行实验对比.结果表明:应用该方法建立的模型的均方误差、平均绝对误差和平均绝对百分比误差分别为4.80、0.71、1.84%,均小于其他模型结果;对应空气质量等级预报正确天数的频率为94.12%.该模型能有效的降低非平稳性对实验预测结果的影响,实现对空气质量等级的准确预报;该研究为进一步预测AQI的走向提供了有效依据,也为政府决策和管理部门制定空气污染控制提供了更充分的参考.
2019 Vol. 39 (11): 4580-4588 [摘要] ( 371 ) [HTML 1KB] [ PDF 624KB] ( 1069 )
4589 张鸿伟, 樊曙先, 胡春阳, 朱丹丹, 康博识
庐山三级分档雾水化学特征的对比分析
为研究庐山冬季不同粒径雾滴化学成分特征,于2015年和2016年在庐山开展冬季云雾物理化学特征的很高综合观测实验,利用主动式分档雾水采集器(three-stage CASCC)共采集44组3级粒径雾滴的雾水样品,其分档空气动力学直径为4~16μm(S3级),16~22μm(S2级)和>22μm(S1级).用850professional IC型色谱仪(瑞士万通)分析雾水中的水溶性离子浓度,讨论3级分档雾水化学特征和不同粒径雾水中各离子组分的来源及相关性.结果表明,2015年和2016年庐山冬季3级雾水多呈酸性,2016年酸性更强,pH值与雾滴的粒径大小有依赖性关系,4~16μm的小雾滴酸性更强.雾水中主要离子有Ca2+,NH4+,SO42-,NO3-和Cl-.NH4+,SO42-,NO3-主要集中在4~16μm的小雾滴中,受海洋和土壤源的影响比较小,主要是人为活动所导致,2015年雾水Cl-主要受人为源的影响,2016年人为输入显著降低,主要受海洋源影响.Mg2+,Ca2+主要集中在>22μm的大雾滴中.SO2、NOx排放逐年降低导致2016年雾水中SO42-和NO3-浓度明显小于2015年.
2019 Vol. 39 (11): 4589-4598 [摘要] ( 282 ) [HTML 1KB] [ PDF 741KB] ( 1026 )
4599 聂国欣, 袁博, 王添颢
我国石油天然气行业大气汞排放预测及减排
基于2015年我国不同地区原油及天然气产量和区域分布的统计数据,利用联合国环境署确定的汞输入因子和输出因子,估算了我国石油开采、炼制环节以及天然气开采、燃烧环节中大气汞的排放量.同时,依据国家发改委发布的石油天然气发展"十三五"规划中制定的预测性指标,以2015年为基准年,针对2020~2030年期间的石油天然气生产加工行业大气汞排放量设定了3个阶段的减排目标,在此基础上计算了不同阶段内两大行业大气汞的减排量和排放量,为国家实现履行《水俣公约》提供基础数据支撑和参考.
2019 Vol. 39 (11): 4599-4603 [摘要] ( 250 ) [HTML 1KB] [ PDF 357KB] ( 1231 )
4604 杨洋, 董晓波, 麦榕, 吕峰, 王梧熠, 孙啸申, 王晓青, 朱海鹏
河北省中南部对流层CH4时空分布特征的飞机探测研究
为研究河北省中南部对流层内CH4时空分布特征,2018年6~7月利用空中国王350飞机搭载高精度CH4分析仪和相关辅助设备,对河北中南部城市上空(600~5500m)CH4浓度进行飞机探测.探测期间共飞行4架次,取得7组CH4浓度垂直廓线数据.结果表明:探测期间CH4浓度最小值为1884×10-9,最大值为2038×10-9,多架次垂直方向上平均浓度为(1915±90)×10-9.不同探测架次CH4浓度随高度变化趋势有较好的一致性,随高度增加,均出现先增大后减小,后稳定不变的趋势,且在混合层顶以下(约1000m)存在明显分界线.1000m以下,同高度层CH4浓度变化较大,不同架次间浓度相差最大值达124×10-9,同一架次CH4浓度的垂直梯度变化受大气层结影响明显,位温垂直梯度接近零时,CH4浓度的垂直梯度变化不明显.1000m以上,CH4浓度垂直随高度增加呈指数减小,同高度层CH4浓度变化较小,变化偏差在平均值的5%以内,4000m以上,同高度层CH4浓度振幅最小,差值<15×10-9,此时浓度可代表该区域背景大气的平均浓度.石家庄上空同高度层CH4浓度白天整体大于夜间,随高度降低差值变大,说明石家庄白天CH4排放源强度大于夜间.
2019 Vol. 39 (11): 4604-4610 [摘要] ( 333 ) [HTML 1KB] [ PDF 1412KB] ( 1743 )
4611 龚琬晴, 文帅龙, 王洪伟, 吴涛, 李鑫, 钟继承
大黑汀水库夏秋季节温室气体赋存及排放特征
以北方典型富营养化水库-大黑汀水库水体为研究对象,在2018年夏季和秋季采用顶空平衡法对其表层35个点位水体溶解的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)浓度进行测定,并对水库水-气界面扩散通量进行了估算.结果表明夏季和秋季大黑汀水库表层水体的CO2、CH4和N2O整体上均表现为过饱和状态,夏季表层水体CO2溶存浓度和扩散通量均值分别为(72.75±67.49)μmol/L和(810.62±790.64)μmol/(m2·h);秋季CO2溶存浓度和扩散通量均值分别为(394.64±104.13)μmol/L和(4822.81±1250.00)μmol/(m2·h);夏季CH4平均浓度和扩散通量分别为(0.19±0.12)μmol/L和(3.04±2.10)μmol/(m2·h),秋季CH4平均浓度和扩散通量分别为(0.41±0.26)μmol/L和(5.16±3.23)μmol/(m2·h);夏季N2O溶存浓度和扩散通量均值分别为(0.03±0.01)μmol/L和(0.31±0.10)μmol/(m2·h),秋季N2O溶存浓度和扩散通量均值分别为(0.03±0.01)μmol/L和(0.25±0.15)μmol/(m2·h).相关性分析结果表明大黑汀水库夏季表层水体CO2及N2O浓度主要受水温、水深和电导率影响,CH4浓度主要受水深及电导率影响;水库秋季表层水体CO2溶存浓度主要受水温、水深和TDS影响,CH4浓度主要受水温、水深和TDS影响,N2O浓度主要受水深影响.
2019 Vol. 39 (11): 4611-4619 [摘要] ( 275 ) [HTML 1KB] [ PDF 991KB] ( 1486 )
4620 束韫, 张凡, 王洪昌, 石应杰, 朱金伟
稻壳基活性炭催化剂的低温NH3-SCR抗硫性能
以稻壳基活性炭(DAC)为载体,利用等体积浸渍法制备了DAC负载Mn、Ce氧化物的Mn-Ce/DAC脱硝催化剂,并用于氨法SCR反应.采用N2吸附、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和程序升温吸附脱附(TPR/TPD)等手段对催化剂的物理化学性能进行了表征.结果发现与商业木屑基活性炭负载Mn、Ce氧化物催化剂(Mn-Ce/MAC)相比,Mn-Ce/DAC具有更高的Ce3+/Ce4+比率、表面化学吸附氧含量以及表面Brønsted酸性位点,这与其优良的低温SCR活性及抗硫抗水性能直接相关.原位红外光谱结果显示在含硫气氛中Mn-Ce/DAC表面的硫酸盐含量明显低于Mn-Ce/MAC,表明前者具有优良抗硫性能.
2019 Vol. 39 (11): 4620-4627 [摘要] ( 237 ) [HTML 1KB] [ PDF 606KB] ( 819 )
4628 刘哲, 钱付平, 张天, 胡笳, 夏勇军, 鲁进利
新OG系统旋流脱水器气液分离特性数值研究
根据旋流脱水器的内部流动特性,基于欧拉-拉格朗日方法,对旋流脱水器内部气液两相流动进行了数值计算和分析,研究了液滴直径、进口质量含气率和湍流扩散效应对流场分布、脱水效率、出口质量含气率和出口液滴粒度分布的影响.结果表明:当质量流量一定时,旋流脱水器进出口压降随着进口质量含气率的增加而显著提高.对于单一直径的液滴,在不考虑湍流扩散效应的情况下,脱水效率随进口质量含气率的增加而增加.当考虑湍流扩散效应时,对于直径较小的液滴(0.1~1μm),这种规律刚好是相反的,连续相速度的增加提升了湍流扩散速度,使湍流运动更加紊乱,但脱水效率高于不考虑湍流扩散效应时的计算结果.在混合粒径条件下,随着进口质量含气率的增加,脱水效率和出口质量含气率增加,计算表明湍流扩散效应有利于混合直径液滴的分离.随着进口质量含气率的增加,液滴质量分数的峰值逐渐向小粒径方向移动,粒径分布范围逐渐减小.
2019 Vol. 39 (11): 4628-4637 [摘要] ( 267 ) [HTML 1KB] [ PDF 1223KB] ( 1288 )
水污染与控制
4638 徐恒, 夏瑜, 王建兵, 何绪文, 王凯军
高氢分压下厌氧颗粒污泥演变过程研究
为了探究厌氧颗粒污泥用于氢辅助原位生物法沼气提纯的可行性,在高氢分压ASBR中对厌氧颗粒污泥演变过程进行了考察,包括反应器性能和厌氧颗粒污泥特性变化情况.结果表明,在进水COD负荷低于5g/(L·d)时,氢辅助原位生物法沼气提纯中高氢分压、高进水COD负荷和高剪切力新环境促使厌氧颗粒污泥向小粒径方向演变,系统运行性能良好、高效,此时厌氧颗粒污泥可以通过营造具有极低氢分压的微环境强化基于HIT(种间氢传递)途径丙酸降解;但随着进水COD负荷进一步提高,超过6g/(L·d)时,系统出现不可控的丙酸积累.因此,需要寻求其他技术手段来缓解更高进水COD负荷条件下氢辅助原位生物法沼气提纯系统中丙酸积累问题.
2019 Vol. 39 (11): 4638-4645 [摘要] ( 307 ) [HTML 1KB] [ PDF 803KB] ( 1085 )
4646 朱利杰, 范云双, 谢康, 文晨, 许以农
印染废水RO浓水水质分析
以江苏某印染废水处理厂反渗透(RO)浓水为研究对象,采用多种分析手段分析了RO浓水的水质特征.首先采用IC和ICP-MS对水中的无机离子进行了定性和定量分析,采用GC-MS对废水中的半挥发性有机物进行定性和定量分析.结果表明,RO浓水中无机离子以Na+、Cl-和SO42-为主,半挥发性有机物邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)为主要成分,其浓度为1.452mg/L.为分析RO浓水中的溶解性有机物(DOM)特征,进一步采用超滤膜分子量分级法和树脂亲疏水分离技术对废水中的DOM进行分离解析,分析了不同组分的溶解性有机碳(DOC)、UV254、SUVA含量和分布情况,应用三维荧光光谱对各组分物质进行了定性分析.超滤分级表明,RO浓水中相对分子量<1k的有机物占56.98%,相对分子质量5~10k有机物仅占2.19%,但其芳香化程度较高.树脂分离结果表明,RO浓水中亲水性物质(HPI*)、疏水性物质(HPO*)和过渡性物质(TPI*)的DOC含量差异不大,其中HPO*的芳香构造化程度最高,含有较多的色氨酸类芳香族蛋白质,而HPI*中含有较多的溶解性微生物代谢产物类物质.
2019 Vol. 39 (11): 4646-4652 [摘要] ( 394 ) [HTML 1KB] [ PDF 577KB] ( 1543 )
4653 周玉莲, 于永波, 黄湾, 吴丽颖, 洪俊明, 张倩
氧化石墨烯电催化高效降解有机染料RBk5
电化学高级氧化技术是处理有机染料废水的有效技术方法之一,但其应用受传统贵金属电极成本高、易毒化失活等缺陷的限制.本研究采用廉价易得的石墨粉材料,制备氧化石墨烯(GO)催化剂,用于活性黑5(RBk5)染料废水的电催化氧化降解研究.利用透射电子显微镜、X射线光电子能谱、红外光谱、拉曼光谱、循环伏安法和电化学阻抗谱分析材料的结构特性及电化学性能.结果显示,氧化石墨烯具有较高的电子迁移速率,良好的亲水性和电催化活性.不同的RBk5浓度、外加电流、电解质、初始pH值等条件对RBk5的降解效率也有一定程度的影响.其中,电解质因素对材料性能影响最为显著.在RBk5浓度为10mg/L、外加电流为20mA、反应时间为35min、电解质为NaCl的条件下,电催化降解效率可以达到100%.
2019 Vol. 39 (11): 4653-4659 [摘要] ( 387 ) [HTML 1KB] [ PDF 694KB] ( 1578 )
4660 赵伟华, 李健伟, 王梅香, 黄宇, 冯岩, 李夕耀, 彭永臻
前置A2NSBR系统硝化和反硝化除磷的特性
以处理实际低C/N生活污水的前置A2NSBR系统为研究对象,考察系统内生物膜的硝化特性和活性污泥的反硝化除磷特性.试验研究了有机物和NO2--N浓度对生物膜硝化性能的影响,以及不同电子受体浓度对反硝化吸磷速率的影响.结果测得硝化速率为11.3mgNH4+-N/(L·h),在填充率40%的条件下容积负荷为0.27kgNH4+-N/(m3·d),有机物的存在会对硝化有抑制,但是系统表现出了良好的抗有机负荷冲击能力,硝化速率为9.72mg NH4+-N/(L·h).NO2--N处理对AOB活性几乎无影响,对NOB活性抑制作用明显,当NO2--N浓度为400mg/L时,NOB活性仅为1.63%,几乎接近完全被抑制.根据本次不同电子受体条件下除磷批次试验的结果,好氧吸磷速率为17.62mg P/(g VSS·h),以NO3--N为电子受体的缺氧吸磷速率是12.94mg P/(g VSS·h),从而可知缺氧聚磷菌占总聚磷菌的比例大约是73.4%,其中在NO2--N浓度为30mg/L出现吸磷抑制,当NO2--N和NO3--N共存时,NO2--N在初始浓度为15mg/L便出现吸磷抑制.
2019 Vol. 39 (11): 4660-4665 [摘要] ( 239 ) [HTML 1KB] [ PDF 385KB] ( 781 )
4666 宋歌, 张文静, 毕贞, 黄勇, 董石语
多因素对ANAMMOX菌利用零价铁还原硝酸盐过程影响
以厌氧氨氧化(ANAMMOX)菌利用零价铁还原硝酸盐体系为研究对象,采用单因素调控法结合中心复合法(CCD)系统研究铁形态、进水pH值、温度、Fe/N等对该体系中硝酸盐去除率的影响.结果表明,在相同的反应条件下,投加纳米铁时ANAMMOX体系中硝酸盐的去除效果最优;反应温度和Fe/N对体系中硝酸盐去除率影响十分显著,而进水pH值影响较弱.利用CCD法得出模型预测的最佳反应条件为:进水pH值为4.00,反应温度为35.00℃,Fe/N为38.23,预测的硝酸盐去除率为94.70%,实际实验得出的硝酸盐去除率为88.99%.
2019 Vol. 39 (11): 4666-4672 [摘要] ( 277 ) [HTML 1KB] [ PDF 452KB] ( 1145 )
4673 何宇, 郭超, 付玉丰, 张婧懿, 秦传玉
胶态泡沫在饱和介质迁移特性及对PCE冲洗效果
利用表面活性剂胶态微泡沫冲洗技术来提高四氯乙烯(PCE)在地下水的溶解性和流动性,提高污染物迁移通量,强化去除效果.主要工艺参数和影响因素对泡沫稳定性的影响,结果表明4000r/min的搅拌转数即可产生稳定的胶态微泡沫,泡沫稳定性随表面活性剂浓度增大有小幅度提高,PCE对泡沫稳定性有不利影响;胶态微泡沫在含水层的迁移规律表明,泡沫前端迁移时不断破裂并气液分离,形成气体在上部,液体在下部,后续泡沫稳定向前推流的迁移模式,泡沫在含水层中受到地下水的静水压力,与在土壤迁移相比其体系压力更大,泡沫破裂更严重、迁移速率更慢;和液体冲洗相比,泡沫冲洗对PCE增溶增流效果明显,介质粒径为0.1~0.25mm、0.25~0.5mm和0.5~1mm时,PCE去除率分别达到83.7%、90.8%和98.2%,介质粒径越大,去除效果越明显.
2019 Vol. 39 (11): 4673-4680 [摘要] ( 292 ) [HTML 1KB] [ PDF 1602KB] ( 1271 )
4681 李博强, 马晓雁, 李青松, 廖文超, 陈彦洁, 陈国元, 李国新
UV-LED/NaClO工艺对水中对乙酰氨基酚的降解
采用NaClO、UV-LED和UV-LED/NaClO工艺去除水中的对乙酰氨基酚(AAP),考察了NaClO投加量、pH值和腐殖酸(HA)等因素对UV-LED/NaClO工艺去除AAP的影响,研究了UV-LED/NaClO去除AAP过程中OH·、UV-LED、NaClO和氯自由基RCS(Cl·,Cl2·-,ClO·)的贡献值,评估了AAP降解过程中溶液急性毒性的变化.结果表明,UV-LED/NaClO可以有效降解.AAP.反应90min后,UV-LED、NaClO和UV-LED/NaClO工艺对AAP的去除率分别为4.42%、93.61%和100%.AAP的降解符合拟一级反应动力学模型(R2=0.9967).AAP的去除随着NaClO投加量的增大而增加,中性条件有利于AAP的降解,HA对AAP去除具有抑制作用,HCO3-和NO3-可略微促进AAP的去除.当NaClO投加量为1mg/L,OH·、UV-LED、NaClO和RCS各组分对AAP去除的相对贡献率分别为0.82%、0.66%、33.78%和64.74%,UV-LED/NaClO工艺可以有效的降低溶液的急性毒性.
2019 Vol. 39 (11): 4681-4688 [摘要] ( 375 ) [HTML 1KB] [ PDF 491KB] ( 1527 )
4689 史京转, 魏红, 周孝德, 史颖娟, 郑佳欣
酸化赤泥吸附环丙沙星的特征、机理及过程优化
为提高赤泥的资源化利用及抗生素有机废水的深度处理,以酸化赤泥为吸附剂、环丙沙星为目标污染物,研究了酸化赤泥吸附环丙沙星的条件、特征和机理.采用响应面法中Box-Behnken设计方法,以吸附温度、溶液pH值、环丙沙星初始浓度、酸化赤泥投加量为自变量,吸附量为响应值建立4因素3水平优化模型,确定了最佳吸附条件,并对吸附过程的动力学模型、等温线模型、热力学特性及吸附机理进行了研究.结果表明,溶液pH值、环丙沙星初始浓度、酸化赤泥投加量为影响吸附量的显著因素.酸化赤泥吸附环丙沙星的最佳条件为:温度45℃、pH=3.04、环丙沙星初始浓度29.20mg/L,酸化赤泥投加量3.40g/L,预测最大吸附量为7.30mg/g.酸化赤泥吸附环丙沙星的过程遵循伪二级反应动力学模型及Langmuir-Freundilich吸附等温线模型,经过拟合最大吸附量分别为7.90和7.35mg/g.根据Van Tehoff公式计算吸附热力学状态函数ΔG0为-82.13~-94.37kJ/mol、ΔS0为0.61J/(mol·K)、ΔH0为100.25KJ/mol,吸附为自发进行的吸热反应.FTIR表明环丙沙星分子中-COO与酸化赤泥的Al-O键发生络合反应,C=O与Fe-O键发生微弱的静电或内球面键合作用.研究表明,酸化赤泥是一种极具潜力的廉价吸附剂,可用于处理抗生素污染废水.
2019 Vol. 39 (11): 4689-4696 [摘要] ( 265 ) [HTML 1KB] [ PDF 912KB] ( 1431 )
4697 王新, 熊巍, 王金, 康敏辉, 李新勇, 石勇
AgInS2/g-C3N4复合材料光催化降解邻二氯苯性能
以g-C3N4纳米片为模板,通过水热法原位合成高催化活性的AgInS2/g-C3N4复合光催化材料,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS),荧光光谱(PL)和表面光电压(SPV)等表征手段对材料物理、化学性能进行表征,并以邻二氯苯(o-DCB)为目标污染物研究其光催化性能.结果表明:AgInS2成功负载到g-C3N4纳米片上,其组成的复合材料拓宽了光吸收范围,提高了光生电子-空穴迁移效率且降低了复合率;在可见光照射8h后气相o-DCB的光催化降解效率达到62.7%,动力学参数分别是g-C3N4纳米片和AgInS2的2.13倍和1.76倍.利用原位红外光谱技术和ESR技术推导其反应机理,发现降解过程中产生了超氧自由基活性氧物种,降解的最终产物是二氧化碳、水等.
2019 Vol. 39 (11): 4697-4703 [摘要] ( 258 ) [HTML 1KB] [ PDF 714KB] ( 896 )
4704 赵洪飞, 陈林, 贺凤婷, 秦初硕, 王帅军, 赵朝成, 董培, 王艺璇, 乔帅, 高海涛
碳纳米管/BiOBr复合材料的制备及其光催化性能
采用一步溶剂热的方法成功制备了微量多壁碳纳米管(MWCNT)修饰的溴氧化铋(BiOBr)复合材料,实现了对盐酸四环素(TC)的高效稳定降解.在MWCNT添加量为0.01mg(0.001wt%)时,制得的MWCNT/BiOBr催化剂具有较低的光致发光强度、较大的光电流和较小的EIS弧,显著提高了光催化效率.性能的显著提高是由于MWCNT的高捕获电子能力,它不仅能增强光吸收,而且还加速了电荷载流子的分离.通过自由基捕获实验和电子自旋共振(ESR)确定其主要活性组分为·O2-,并提出了提高复合材料光催化活性的可能机理.
2019 Vol. 39 (11): 4704-4711 [摘要] ( 331 ) [HTML 1KB] [ PDF 989KB] ( 1847 )
4712 张惠, 林青, 徐绍辉
磺胺嘧啶在覆铁石英砂中迁移特征及数值模拟
为了探讨磺胺类抗生素在土壤中的迁移特征,以磺胺嘧啶(SDZ)为研究对象,以石英砂(QS)为介质,采用高温加热法制备覆铁石英砂(IOCS),通过土柱出流实验,研究不同铁含量和离子强度对SDZ在IOCS中迁移的影响,并利用Hydrus-1D软件对结果进行模拟.土柱出流实验结果表明,随着IOCS表面铁含量增加,其表面粗糙度越大,且表面携带的正电荷越多,SDZ越容易吸附在IOCS表面,其相对浓度峰值越低,不利于SDZ的迁移;离子强度的增加,促进了SDZ在QS和IOCS中的迁移,这主要是受静电作用、表面络合作用和竞争吸附作用的控制.模拟结果显示,非平衡单点吸附模型(OSM)可以较好地模拟不同铁含量和离子强度下SDZ的迁移过程,拟合曲线与实测曲线几乎重合,R2>0.97,RMSE<0.032,拟合效果较好;反演所得吸附分配系数kF随着铁含量的增加而增加,随离子强度的增加而减小;阻滞因子Rd与其呈现相同的变化趋势;吸附特征参数β>1,而一阶动力学速率常数α均较小.
2019 Vol. 39 (11): 4712-4721 [摘要] ( 288 ) [HTML 1KB] [ PDF 808KB] ( 1401 )
4722 顾玉蓉, 董文艺, 董紫君, 唐建军
高强UV/SO32-体系高效降解一氯乙酸
为有效解决饮用水中卤代乙酸(HAAs)污染问题,选取水中典型HAAs一氯乙酸(MCAA)作为目标污染物,系统研究了高强UV/SO32-体系对其降解效能及影响因素.结果表明,高强UV/SO32-体系可高效降解MCAA,50s内初始浓度为50 μmol/L的MCAA可被完全降解.与已报导的还原法降解MCAA的文献相比,本研究中MCAA降解速率提高了1000倍以上.提高SO32-浓度、溶液初始pH以及紫外光强均有利于体系中MCAA降解率的提高.水中共存物质研究表明,NH4+可促进MCAA降解,而NO3-、HCO3-、NOM均会抑制MCAA降解,其中,HCO3-影响较小.
2019 Vol. 39 (11): 4722-4729 [摘要] ( 302 ) [HTML 1KB] [ PDF 584KB] ( 1355 )
4730 董家麟, 付双, 周昊, 李天一, 秦传玉
纳米过氧化钙对地下水中硝基苯的类-Fenton降解效果
为了探究基于纳米过氧化钙(CaO2)的类芬顿氧化技术(Modified Fenton,MF)修复污染地下水的可行性,本研究先对纳米CaO2制备方法进行改进,制备出有效含量高达88.35%的纳米CaO2粉末;其次,通过分析静态试验中反应体系的pH值、DO以及硝基苯浓度变化,探究纳米CaO2降解硝基苯的过程和影响因素,确定了硝基苯的降解动力学和最佳反应条件;通过掩蔽实验探究不同自由基的作用效力;最后进行一维模拟柱动态模拟,综合分析评估纳米CaO2去除硝基苯的机理和效果.结果表明:CaO2投加量、EDTA-Fe2+浓度与硝基苯初始物质的量浓度满足48:8:1时降解效果最佳,其降解曲线符合一级动力学曲线,且反应过程中起主要降解作用的自由基是·OH,但降解效果会受到HCO3-、SO42-、Ca2+、Mg2+等离子的影响;一维模拟柱的模拟结果表明,在存在适量铁的条件下,纳米CaO2可以作为过氧化氢缓释剂,通过类芬顿催化产生自由基降解污染物,这说明纳米CaO2在场地修复中具有较好的应用前景.
2019 Vol. 39 (11): 4730-4736 [摘要] ( 389 ) [HTML 1KB] [ PDF 546KB] ( 1573 )
土壤污染与控制
4737 赖秋羽, 魏树和, 代惠萍, 贾根良
番茄光合荧光特性及其镉吸收对土壤镉污染的响应
为探究番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)对镉污染的修复潜力,采用土壤盆栽试验方法,研究了在土壤镉施加含量为2,4,8,16,24,48mg/kg条件下,番茄生长、光合荧光特性及其镉吸收响应特点.结果表明,在土壤中施加镉含量大于8mg/kg时,番茄叶片叶绿素含量、光合性能和荧光参数,以及生物量显著低于没有施加镉的对照(P<0.05),表现出较强的Cd敏感性.同时,在所有镉处理中,番茄叶片对镉的富集系数(2.48~6.60)和转移系数(1.21~3.90)均大于1,表现出较强的富集能力,但经计算其土壤Cd去除率较低.因此,供试番茄品种是Cd的敏感作物,对土壤镉污染修复的潜力较小.
2019 Vol. 39 (11): 4737-4742 [摘要] ( 275 ) [HTML 1KB] [ PDF 394KB] ( 1446 )
4743 吕悦风, 谢丽, 孙华, 谷玮
县域尺度耕地土壤重金属污染评价中的标准选择研究
为提升区域土壤重金属污染风险评价的科学性与准确性,本研究以太湖沿岸某产粮大县为研究对象,分别基于国家《土壤环境质量/农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB15618-2018)与地区土壤环境负载容量对研究区耕地土壤中As、Hg、Cr、Cd、Pb五种重金属进行污染风险评价.结果显示,两种评价方式在区域整体评价结果上趋于一致,却在各类土壤重金属污染程度评价上存在一定差异.有别于"一刀切式"的浓度标准评价模式,土壤环境负载容量法通过"双界面"标准进行污染总量控制,可以在一定时空范围内较为准确的反映外源污染累积变化情况.为提升区域耕地土壤重金属污染评价的准确性,建议相关评价在普适性国标的基础上引入土壤环境负载容量评价作为有益补充,继而为县、镇尺度土壤污染责任主体认定与风险控制区划提供参考借鉴.
2019 Vol. 39 (11): 4743-4751 [摘要] ( 320 ) [HTML 1KB] [ PDF 3032KB] ( 999 )
环境生态
4752 林粲源, 龚剑, 熊小萍, 周永顺, 吴翠琴
珠三角河流饮用水源中皮质激素的污染与风险
利用固相萃取联合液相色谱-质谱法对珠三角河流饮用水源中的21种糖皮质激素(GCs)和3种盐皮质激素(MCs)进行了研究.结果发现,24种目标物在水源水中均有检出,检出率在8%(可的松)~75%(地夫可特)之间,总浓度(∑CSs)(平均值/中值)为0.29~8.7ng/L(2.6ng/L/1.6ng/L),污染以布地奈德、丙酸氯倍他索、醛固酮为主.东江东莞段和流溪河下游水源水中肾上腺皮质激素(CSs)浓度水平总体高于西江和北江,各水源地的CSs组成与浓度存在一定的季节性差异.冗余分析发现,水源水中大部分CSs与水温、电导率、pH值以及溶解氧呈负相关关系,表明这些环境因子是影响CSs含量分布的重要因素.CSs在珠三角河流水源地的危害指数(HI)(平均值/中值)在<0.1~0.65(0.25/0.29)之间,总体处于中低风险水平.
2019 Vol. 39 (11): 4752-4761 [摘要] ( 278 ) [HTML 1KB] [ PDF 673KB] ( 1215 )
4762 张勇, 郭纯青, 孙平安, 朱彦光, 于奭
基于空间分析荞麦地流域地下水健康风险评价
以云南荞麦地流域为研究区域,对该区域2017年24个地下水样品中5种重金属指标(Cr、Pb、Co、Mn、Hg)和1种无机毒理指标(氟化物)进行测定和分析,并基于半方差模型等地学统计方法,对地下水健康风险评价进行空间分析.结果表明:地下水通过饮水途径所引起的成人和儿童的健康风险分别为9.27×10-10~4.59×10-5a-1和1.10×10-8~5.46×10-4a-1.地下水健康风险评价值以Cr为主导,成人与儿童存在较高的一致性.地下水健康风险存在很强的空间规律性,在南北方向上呈条带状分布.受位于中游的药山镇影响,研究区南部下游地区地下水健康风险显著增加.
2019 Vol. 39 (11): 4762-4768 [摘要] ( 299 ) [HTML 1KB] [ PDF 770KB] ( 1126 )
4769 付东东, 张琼洁, 范正权, 祁怀源, 王泽正, 彭丽成
微米级聚苯乙烯对铜的吸附特性
以铜为目标污染物,系统地研究了微米级聚苯乙烯(PS)微塑料对溶液中铜离子的吸附能力.测定了吸附时间、铜离子浓度、PS浓度、粒径以及共存离子对吸附量的影响.结果表明:0.5μm PS比6.0μm PS吸附能力强,饱和吸附量分别达到(0.1638±0.0204)和(0.1091±0.0133)mg/mg;吸附在720min后达到平衡,吸附动力学可用伪二级动力学模型和Elovich模型较好地拟合(R2分别为0.929、0.904和0.866、0.885);吸附等温线可用Freundlich模型和Langmuir模型很好地拟合(R2分别为0.974、0.976和0.966、0.977).此外,随铜离子浓度的增加,PS吸附量增加,但吸附速率减小;而随PS浓度的增加,吸附量减小,吸附速率增加;当溶液中存在其他离子时,PS对铜的吸附量增加.本文中微米级PS对铜的吸附行为研究结果,可为深入探究海洋中微塑料吸附铜的环境行为及其对污染物迁移的影响提供理论基础.
2019 Vol. 39 (11): 4769-4775 [摘要] ( 316 ) [HTML 1KB] [ PDF 707KB] ( 1856 )
4776 吴飞, 张福栋, 王训, 李秋华, 江帆
青藏高原中汞的分布特征及影响因素——以典型海洋性冰川小流域为例
本研究以青藏高原典型海洋性冰川的雪冰-径流水为研究对象,分析讨论了雪冰-径流水中汞浓度变化趋势及控制因素.结果表明,贡嘎山冰川中雪、冰样品的THg浓度略高于全球背景值,而明永冰川以及米堆冰川的雪、冰、水样品均处于全球背景水平.3个冰川所有雪样、冰样、水样的THg浓度平均值分别为(4.78±5.99)ng/L、(1.72 ±1.15)ng/L、(1.31±0.91)ng/L.不同的环境介质中THg浓度变化总体表现为:雪 > 冰 > 水,其主要受颗粒汞沉淀作用及气态单质Hg挥发作用的控制.贡嘎山的径流水中THg浓度表现为六月最高(7.48±2.22)ng/L,十一月最低(1.39 ±0.27)ng/L.所有雪冰-径流水体系中HgP与THg存在极显著的正相关关系,雪中HgP/THg最高,其次为冰,最低为径流水.贡嘎山径流水中的HgP/THg及月均THg输出变化趋势受径流量和降雨量的影响.主成分分析表明了本研究区域雪冰中THg浓度主要受大气颗粒物沉降及季风传输的影响.此外,相比于其他2个冰川,贡嘎山冰川由于更加靠近人类活动密集区域,更易受到人类活动的影响.
2019 Vol. 39 (11): 4776-4784 [摘要] ( 308 ) [HTML 1KB] [ PDF 537KB] ( 1442 )
4785 朱爱菊, 仝川, 罗敏, 黄佳芳, 谭季, 胡启凯, 李敬
河口陆基养虾塘沉积物铁的含量和形态
为研究河口陆基养殖塘底泥中铁的迁移和转化机制,本文测定了福建省3个河口养虾塘养殖期表层和亚表层底泥沉积物中活性铁含量及间隙水的常见组分.结果表明,不同站点间晶质Fe(III)、非硫Fe(II)、有机铁、铁硫化物含量存在显著差异.间隙水SO42-和Cl-可能是影响不同站点间Fe的形态和分布存在异质性的主要环境影响因子之一.盐度较高的养虾塘,铁的硫化物含量较高,有机铁和晶质Fe(III)含量较少.陆基养虾塘底泥沉积物中活性铁含量按固相Fe(III) > 铁硫化物 > 非硫Fe(II) > 有机铁的顺序排列.养虾塘亚表层沉积物铁硫化物(FeS和FeS2)含量高于表层沉积物,而表层沉积物有机铁含量与间隙水SO42-和NH4+浓度高于亚表层沉积物.铁硫化物的生成一定程度上降低河口陆基养虾塘沉积物营养盐污染的潜在风险.
2019 Vol. 39 (11): 4785-4795 [摘要] ( 314 ) [HTML 1KB] [ PDF 815KB] ( 1103 )
4796 肖宇梅, 陈杨锋, 苏玉萍, 张立香, 佘晨兴, 廖福萍
多甲藻和微囊藻竞争利用不同形态磷增殖研究
为了探究不同藻竞争利用不同形态磷对浮游植物群落结构影响,分别以楯形多甲藻不等变种(Peridinium umbonatum var.inaequale)和铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)进行PM4A板多磷源单培养实验,并向原位水样添加其两藻种进行5'-单磷酸腺苷(5'-AMP)和磷酸氢二钾(K2HPO4)增殖模拟实验.结果表明:不同的藻种对不同形态磷的竞争利用具有选择性,楯形多甲藻不等变种和铜绿微囊藻分别能够利用溶解性有机磷(DOP)35种和25种,两种藻能够较好的利用氨基酸和核苷酸.当以楯形多甲藻不等变种调控起始生物量占比(绿藻:甲藻:硅藻:蓝藻为38%:26%:20%:7%),无论以有机磷还是无机磷为磷源,甲藻的竞争优势明显,生物量占比达37.11%~50.19%;当以铜绿微囊藻调控起始生物量占比(绿藻:蓝藻:硅藻:甲藻为38%:29%:20%:4%),蓝藻竞争优势明显,生物量占比达52.25%~53.44%.在温度和光照等环境条件一定的情况下,磷源形态和藻类起始生物量结构共同影响浮游植物群落结构演替.
2019 Vol. 39 (11): 4796-4803 [摘要] ( 338 ) [HTML 1KB] [ PDF 565KB] ( 1210 )
4804 郭永强, 王乃江, 褚晓升, 李成, 罗晓琦, 冯浩
基于Google Earth Engine分析黄土高原植被覆盖变化及原因
为探明黄土高原植被覆盖时空变化及其原因,基于Google Earth Engine(GEE),采用Landsat Surface Reflectance data(陆地卫星地表反射率数据)分析了黄土高原1987~2015年间植被覆盖度的时空变化规律,并借助累积量斜率变化率方法对引起植被覆盖度变化的气候和人为因素进行了量化分析.结果表明:黄土高原年均植被覆盖度由1987年的41.78%增加到2015年的53.23%,增速为0.38%/a(P<0.05).其中,1987~1999年年均植被覆盖度变化趋势不显著(P>0.05);而退耕还林还草工程实施以来(2000~2015年),年均植被覆盖度显著增加(P<0.05),增速达到0.59%/a.由像元尺度分析,黄土高原72.93%的区域植被覆盖度呈增加趋势,其中38.31%的区域增加趋势显著(P<0.05).植被覆盖度的变化受气候和人为因素的共同影响,以1987~1999年为基准期,气候变化和人类活动对黄土高原2000~2015年间植被覆盖度变化的相对贡献率分别为23.77%、76.23%,人类活动为引起黄土高原植被覆盖度变化的主要原因.退耕还林还草工程极大地改善了黄土高原的植被覆盖状况,但是城市的扩张使得部分地区的植被覆盖呈显著退化现象.
2019 Vol. 39 (11): 4804-4811 [摘要] ( 546 ) [HTML 1KB] [ PDF 1233KB] ( 3424 )
环境微生物
4812 杨蕾, 李英华, 李海波, 苏菲
污水地下渗滤系统微生物代谢组学分析
应用超高效液相色谱-质谱技术(UPLC-MS),基于代谢组学方法,筛选不同进水有机负荷下地下渗滤系统潜在生物标志物.采用偏最小二乘法(PLS-DA)和主成分分析(PCA)模式识别方法对样品进行分型处理,根据模型的变量重要性因子(VIP值)筛选潜在生物标志物,分析代谢产物蕴含的生物学信息,研究代谢通路,通过RDA分析探索代谢产物与环境因子之间的相关性.PLS-DA模型结果表明,当进水有机负荷为250mg/L、400mg/L、500mg/L时,同一高度层代谢产物间存在显著性差异,共筛选出VIP值大于1.5的230种差异代谢物,以有机酸为主;同时也存在一些醇类、酚类等微生物代谢中间产物.此外,微生物代谢产物与模拟土柱高度有显著对应性.在水力负荷为0.14m3/(m2·d),COD污染负荷为400mg/L条件下,3个高度层H2(500mm)、H4(1000mm)、H6(1500mm)筛选出53种VIP值大于1.5的差异代谢物,以酸类、酮类物质为主.RDA分析表明,随着有机负荷波动和剖面高度的变化,代谢产物受到氧化还原环境(ORP)与硝态氮(NO3-)的影响较大,呈负相关.
2019 Vol. 39 (11): 4812-4822 [摘要] ( 297 ) [HTML 1KB] [ PDF 683KB] ( 2139 )
4823 张明露, 徐绍峰, 徐梦瑶, 王礼, 柴杉杉, 白淼, 张灿
给水管网多相界面中微生物表面疏水性研究
采用疾病控制中心(CDC)生物膜反应器模拟给水管网系统,选取聚氯乙烯(PVC)和聚碳酸酯(PC)2种材质的挂片,通过微生物粘附碳氢化合物(MATH)实验和Illumina高通量测序相结合的方法,对反应器水相、生物膜相和颗粒物相中微生物的疏水性进行了研究.结果显示,PVC材质挂片反应器中优势菌为厚壁菌门,相对丰度为68.31%~81.00%,PC材质挂片反应器中优势菌为变形菌门,相对丰度为24.39%~64.40%.PVC材质挂片反应器中优势菌包含3类致病菌,PC材质挂片反应器中包含8类致病菌.PC材质挂片生物膜相较于PVC材质疏水性更高,利于微生物吸附形成生物膜,而PVC材质不易形成生物膜,对控制输送过程中的二次污染具有积极作用,但在管网实际应用中还应考虑其他工程因素的影响.
2019 Vol. 39 (11): 4823-4830 [摘要] ( 269 ) [HTML 1KB] [ PDF 596KB] ( 1854 )
4831 周石磊, 张艺冉, 孙悦, 杨文丽, 黄廷林, 李再兴, 罗晓, 崔建升, 周子振, 李扬
异养硝化-好氧反硝化菌富集驯化过程中微生物种群演变特征——典型城市景观水系
为了研究不同异养硝化-好氧反硝化菌富集驯化过程中水体微生物群落的演变,利用Miseq高通量测序法对景观水系沉积物富集驯化样本的微生物信息进行统计,对其微生物群落的α多样性以及β多样性进行分析,同时基于微生物属的信息进行了微生物网络分析.结果显示,两种类型培养基在富集驯化完成后氮素得到有效去除,脱氮效果明显;富集驯化过程中的OUT主要属于7个,分别是变形菌门(Protebacterice)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria),与此同时,富集驯化过程中有关氮循环的细菌有上升的变化过程;主成分分析(PCA),非度量多维尺度分析(NMDS)以及主坐标分析(PCoA)表明异养硝化-好氧反硝化菌富集驯化过程中不同温度压力下的细菌群落组成存在明显差异,而培养基的类别带来的影响相对较小;网络分析显示模块核心和网络核心均为低丰度的稀有物种;膨胀因子分析(VIF)和冗余分析(RDA)得出温度、氨氮和硝酸盐氮是影响群落结构演变的关键环境因子.综上可知,Miseq高通量测序研究异养硝化-好氧反硝化菌富集驯化过程中微生物种群演变可行,为实现微生物菌剂"定向-精准-高效"的筛选提供技术支撑.
2019 Vol. 39 (11): 4831-4839 [摘要] ( 366 ) [HTML 1KB] [ PDF 1539KB] ( 2378 )
4840 杜宇佳, 高广磊, 陈丽华, 丁国栋, 张英, 曹红雨
呼伦贝尔沙区土壤细菌群落结构与功能预测
以呼伦贝尔沙区裸沙地、草地、沙地樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)人工林和沙地樟子松天然林四种生境土壤为研究对象,采用野外调查、16S rRNA基因高通量测序和PICRUSt功能预测相结合的研究方法比较分析不同生境土壤细菌群落结构和潜在功能组成特征.结果显示:呼伦贝尔沙区沙地樟子松天然林土壤细菌多样性最高,人工林土壤细菌多样性最低,Shannon指数分别为(8.623±0.193)和(7.432±0.028),不同生境土壤细菌alpha和beta多样性存在显著差异.草地、沙地樟子松人工林和天然林土壤中变形菌门(Proteobacteria)相对丰度最高,均值分别为29.83%±1.14%、34.73%±1.99%、31.95%±0.21%,裸沙地土壤放线菌门(Actinobacteria)相对丰度最高,均值为26.13%±0.43%.不同生境土壤细菌主要优势属为慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、RB41,其相对丰度在四种生境中的均值分别为5.29%±2.24%、4.22%±1.23%.PICRUSt功能预测共得到6个一级功能层,40个二级功能层,土壤细菌功能较为丰富,土壤细菌群落在环境信息处理、代谢、遗传信息处理和有机系统方面功能活跃.沙地樟子松天然林核苷酸代谢、酶家族、氨基酸代谢、碳水化合物代谢功能基因较为丰富,保证了沙地樟子松天然林土壤细菌的存活,使其具有较高的多样性.呼伦贝尔沙区不同生境土壤细菌功能基因丰度波动,反映了四种生境的土壤细菌群落组成及多样性的变化,指示了不同生境功能基因对土壤细菌群落的影响规律,可为预测和理解沙区土壤细菌代谢潜力和功能提供参考借鉴.
2019 Vol. 39 (11): 4840-4848 [摘要] ( 370 ) [HTML 1KB] [ PDF 823KB] ( 1898 )
环境毒理
4849 彭晓玲, 孟范平, 张倩, 杜树豪, 段伟艳
氧化石墨烯对淡水微藻生长及生物活性物质的影响
为掌握氧化石墨烯(GO)的水环境风险,以斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)和湖泊微拟球藻(Nannochloropsis limnetica)为研究对象,探究了GO对淡水微藻生长及其生物活性物质(碳水化合物、总蛋白质、总脂)的影响.结果表明,GO对2种微藻具有中等毒性,72h EC50值分别为25.63和48.44mg/L.透射电镜(TEM)观察发现,GO纳米片层既能附着于藻细胞表面也能进入藻细胞内部,造成藻细胞超微结构明显变化,包括:质壁分离;叶绿体收缩;淀粉粒数量减少甚至消失.较低浓度(10mg/L)GO会促进微藻中光合色素(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素)合成;而较高浓度(100mg/L)GO暴露下,2种微藻的类胡萝卜素和斜生栅藻叶绿素a的含量显著降低.2种浓度的GO总体上刺激了藻细胞内生物活性物质的合成,这是污染胁迫下的一种主动防御机制;而较高浓度GO造成碳水化合物含量显著降低,可能原因是细胞中储能物质由淀粉向中性脂转化.
2019 Vol. 39 (11): 4849-4857 [摘要] ( 410 ) [HTML 1KB] [ PDF 1002KB] ( 1793 )
4858 李秋华, 宋卫锋, 孙梦格, 李家耀, 余泽峰
Na2S胁迫/诱导下Bacillus vallismortis sp.EPS组分变化及其对铜锌的吸附

为研究胞外聚合物(EPS)对重金属吸附效果的影响,本文通过Na2S胁迫/诱导Bacillus vallismortis sp.EPS的化学组成变化来强化其对典型重金属的吸附.结果表明,Na2S胁迫/诱导强度为20mg/L时,S-EPS产量最高,达到105.58mg/gVSS,蛋白质较Control-EPS提高了近一倍,其中巯基含量达到154.36μmol/L,比胁迫前提高了48.2%.在此条件下,S-EPS对Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附效果最好,对重金属离子的吸附与Langmuir等温式拟合较好,拟合理论最大吸附量分别达到1428.57和979.09mg/g EPS,且吸附过程符合二级动力学规律.三维荧光(3D-EEM)和红外光谱(FTIR)分析表明,巯基、蛋白质酰胺I带与酰胺Ⅱ带在吸附Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)中起到了主要作用,尤其是对Zn(Ⅱ)的吸附.说明外加硫源提高了巯基蛋白含量,大大提高了重金属去除效果.该生物吸附剂在重金属污染防治中显示出极大的应用前景.

2019 Vol. 39 (11): 4858-4864 [摘要] ( 275 ) [HTML 1KB] [ PDF 631KB] ( 794 )
4865 陈月芳, 许锦荣, 段小丽, 曹素珍, 孙善伟, 康艺瑾
某焦化企业周边儿童重金属经口综合暴露健康风险
针对焦化企业开展的研究多关于企业工艺流程、污染物排放特征、周边环境有机物污染特征等方面,鲜有关注企业周边人群的重金属暴露及其健康风险的问题,本研究以我国北方某焦化企业为案例区,以当地儿童为研究对象,基于环境暴露行为模式问卷调查和现场实地样品的采集分析,探讨饮用水、土壤和食物介质中5种重金属(Pb、Cd、Cr、Ni和As)的污染特征,并分析儿童经口途径对饮用水、土壤和食物中重金属的暴露和健康风险水平.研究结果表明,焦化企业周边环境污染尚不突出,但儿童经口综合暴露的非致癌风险水平为0.74~6.30,是可接受风险水平的1~6倍,非致癌风险主要来自食物As暴露.儿童致癌风险水平为1.76×10-4~7.75×10-3,是可接受最高风险水平(1.0×10-4)的几倍至几十倍,且主要归因于Cr经食物的暴露.本研究表明食物的经口暴露是各重金属经口综合暴露的主要途径,占经口综合暴露量的90%以上;焦化企业周边环境重金属污染虽不严峻,但可能会当地儿童带来严重的健康风险,需引起重视.
2019 Vol. 39 (11): 4865-4874 [摘要] ( 284 ) [HTML 1KB] [ PDF 831KB] ( 1451 )
生物多样性
4875 吴丹, 卢奥然, 田爽, 殷旭旺, 张远, 徐宗学
浑太河鱼类群落多样性及生境适宜性量化分析
以辽宁浑太河为范例,评价物种、多样性水平和功能群组成3种群落结构特征下,鱼类群落与栖息地环境因子的定量响应关系.结果表明:流速、BOD5、氨氮、电导率和底质指数是显著影响浑太河鱼类群落空间分布的栖境因子;鲫等耐污种的氨氮和电导率的最适值和正响应阈值较高,洛氏鱥和东北七鳃鳗等适应较高的流速和底质指数,东北七鳃鳗的最适流速为0.59m/s;多样性水平的栖境因子最适值和阈值随香农多样性指数的增加呈现先上升后下降的趋势,(2-3)区间的电导率最适值最大,为378.07μS/cm;杂食性功能群鱼类对BOD5、氨氮和电导率有较高的最适值和正响应阈值,其最适值分别为1.20mg/L、0.63mg/L和383.37μS/cm.定量分析鱼类群落与栖境因子的关系,为开展重要鱼类物种保护、生物多样性恢复以及关键栖息地的生境修复等流域生态管理决策提供基础数据和科学依据.
2019 Vol. 39 (11): 4875-4885 [摘要] ( 304 ) [HTML 1KB] [ PDF 868KB] ( 2236 )
长江经济带
4886 彭甲超, 许荣荣, 付丽娜, 易明, 许耀东
长江经济带工业企业绿色创新效率的演变规律
在考虑非期望产出的前提下,采用超效率非期望两阶段网络DEA法测算2008~2016年长江经济带工业企业绿色创新效率,运用对数平均权重分解法(LMDI)对其影响因素进行分解,并估算各因素的实际贡献份额和区域差异.结果发现:长江经济带整体工业企业绿色创新效率均值为0.2710,即样本期内并未实现DEA有效,呈现出从下游地区向上游地区依次递减的趋势;并且下游与中游、上游地区工业企业之间的平均绿色创新效率水平差距呈现出逐渐扩大趋势,发展态势明显不平衡;整体上自身创新效应对工业企业绿色创新效率影响最大,剩余依次为工业企业消化吸收效应、购买国内技术效应、引进技术效应、技术改造效应和工业污染治理效应;新产品开发经费效应在第一和第二阶段一直处于主导地位;吸收消化经费和购买国内技术经费对工业企业绿色创新效率的正向促进作用明显;吸收消化和购买国内技术经费的增加在两阶段中的表现一致,但第二阶段的效应量下降明显;各因素对工业企业绿色创新效率的贡献差异呈现自东向西的减弱趋势,但中部地区的效应量不高;从时间变化趋势来看,长江经济带平均效应量整体呈现增加的趋势,但在"十二五"期间总效应量则呈现递减趋势.此外,上游和中游地区各因素效应量促进了工业企业绿色创新效率的提升.
2019 Vol. 39 (11): 4886-4900 [摘要] ( 383 ) [HTML 1KB] [ PDF 1035KB] ( 2121 )
环境影响评价与管理
4901 许博, 赵月, 鞠美庭, 楚春礼, 张哲予
中国城市生活垃圾产生量的区域差异-基于STIRPAT模型
基于2006~2017年的中国省级面板数据,本文以STIRPAT理论模型为基础,建立固定效应模型,分别从全国和区域两个层面深入探究人口、富裕程度和技术对城市生活垃圾产生量的区域差异.研究结果表明:(1)近年来,生活垃圾产生量快速增长,同时存在显著的区域差异;(2)从人口因素看,在全国层面上城镇化水平、人口规模、家庭规模和人口老龄化的弹性系数分别是1.152、0.585、-0.478、-0.230,对生活垃圾产生量的影响程度依次减小.在东部地区,城镇化水平提升、人口规模增多和家庭规模小型化促进生活垃圾的产生,人口老龄化增加减少生活垃圾的产生.在中西部地区,城镇化的正效应和人口老龄化的负效应明显强于东部地区,人口规模的正效应和家庭规模的正效应明显弱于东部地区;(3)从经济发展看,在全国层面上居民人均消费支出与生活垃圾产生量呈现倒N型关系.在东部地区,居民人均消费支出和人均GDP的提升促进生活垃圾的产生;(4)从技术水平看,生活能源消耗强度和市容环境卫生费用的弹性系数分别为0.120、-0.0168,区域差异不明显.
2019 Vol. 39 (11): 4901-4909 [摘要] ( 442 ) [HTML 1KB] [ PDF 800KB] ( 1505 )
4910 张吉岗, 杨红娟
中国火电企业生产效率评价与影响因素研究
基于2008~2017年省级统计数据,研究中国火电企业生产效率与影响因素.首先,运用Bootstrap方法修正的DEA模型研究火电企业静态效率;其次,结合全局参比Malmquist指数的可传递性研究火电企业动态效率;最后,运用Tobit模型研究火电企业生产效率影响因素,基于稳健性考虑运用固定效应模型验证检验结果的可靠性.效率评价实证结果显示:2008~2017年无一省(自治区、直辖市)的火电企业生产效率处于生产前沿面,也无一省(自治区、直辖市)的火电企业生产效率持续提高.2008~2013年全国火电企业生产效率比较平稳,2013~2016年呈下降趋势且省际差异逐步扩大,2017年有所回升.2008~2017年东中西三大地带火电企业效率和平稳性呈现东部最优、中部次之、西部最差的格局.影响因素实证结果显示:设备性能、经济发展速度、市场竞争程度是火电企业生产效率的显著影响因素;政府对环境污染重视程度和碳排放权交易市场对火电企业生产效率影响有限.
2019 Vol. 39 (11): 4910-4920 [摘要] ( 283 ) [HTML 1KB] [ PDF 670KB] ( 1125 )
4921 刘平养, 李东轩
电子商务能改善农业生产的环境负效应吗?-来自上海青浦的证据
电子商务在农村农业领域的快速发展带动了农民收入的增加,但是其作用路径和环境效应有待检验.以上海市青浦区为典型案例,利用264份新型农业经营主体的问卷调查数据,采用IV-ordered Probit模型和夏普利值分解法,研究了"电子商务+农业"模式的经济效应和环境效应.结果表明:电子商务的引入具有显著的农民增收效应,但主要以产量扩大型传导机制为主,反而加剧了农业生产的环境负效应.电子商务并非农民增收的关键因素,其贡献率仅为12%;发挥决定性作用的是新技术、新方法的应用带来的效率提升,以及生产规模扩大带来的规模经济效应,相应的夏普利分解贡献了达到31%和25%.这表明当前的"电子商务+农业"模式仍处于初级发展阶段,需要加强相应的规制和引导,实现从产量驱动阶段向质量驱动阶段转型.
2019 Vol. 39 (11): 4921-4928 [摘要] ( 298 ) [HTML 1KB] [ PDF 485KB] ( 943 )
中国环境科学
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