中国环境科学
 
 
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“生物多样性”专栏征稿启事
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中国环境科学2010年度引证指标
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2020年 40卷 7期
刊出日期 2020-07-20
环境毒理
垃圾分类
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
2785 史旭荣, 逯世泽, 易爱华, 薛文博, 雷宇, 严刚, 王燕丽
全国2018~2019年秋冬季气象条件变化对PM2.5影响研究

本文基于WRF-CMAQ模型定量分析了气象条件变化对PM2.5的影响.全国337个城市2018~2019秋冬季气象条件转差导致PM2.5平均浓度同比上升约5.55%.24个省市气象条件同比转差，北京气象转差致使PM2.5同比上升约3.66%.从重点区域来看，京津冀及周边“2+26”城市气象条件转差最显著，汾渭平原次之，长江三角洲（以下称长三角）基本持平，分别导致PM2.5浓度同比上升约9.4%、8.3%、1.1%.“2+26”城市和汾渭平原气象条件在11月、1月、2月转差，10月、3月气象条件转好.长三角则10月、11月、3月气象条件转差；12月、1月、2月转好.“2+26”城市2018~2019秋冬季PM2.5浓度同比上升主要为气象条件转差所致；汾渭平原PM2.5同比变化较小，人为减排有效抵消了气象条件转差带来的不利影响；长三角PM2.5浓度同比下降，与气象条件变幅小且污染排放较去年同期降低有关.
2020 Vol. 40 (7): 2785-2793 [摘要] ( 445 ) [HTML 1KB] [ PDF 1570KB] ( 1716 )
2794 周广强, 瞿元昊, 高伟, 余钟奇
云下湿清除作用对长三角PM2.5模拟的影响

为探讨云下湿清除作用对长三角地区PM2.5浓度模拟的影响，在华东区域大气环境数值预报系统中新增了气溶胶云下湿清除过程参数化方案，对比分析了2018年12月1日至2019年2月28日降水对长三角地区PM2.5的清除作用及其对数值模拟效果的改进.结果表明，模式对该时段内的降水和PM2.5浓度均有很好的模拟效果，模拟的数值、空间分布和变化趋势均与观测有良好的一致性；增加云下湿清除作用后长三角地区PM2.5浓度模拟效果得到明显改善：平均偏差、平均误差和均方根误差分别减小4.85，1.72，2.35μg/m3，归一化偏差和归一化误差分别降低0.14和0.08，约90%城市的相关系数、均方根误差、平均误差、归一化误差得到改进；云下湿清除作用使模拟PM2.5浓度随雨强增大而降低，解决了模式湿清除过程的不足.同时，增加云下湿清除作用会加剧部分城市PM2.5模拟浓度偏低的现象，这需要通过其他过程的完善予以改进.
2020 Vol. 40 (7): 2794-2801 [摘要] ( 220 ) [HTML 1KB] [ PDF 964KB] ( 910 )
2802 李璐, 巨天珍, 高海燕, 张永佳, 李逢帅
陕西省甲醛柱浓度时空变化及影响因子分析
基于Aura-OMI传感器L2-V003甲醛日产品数据，分析陕西省2010~2018年对流层的甲醛柱浓度时空分布特征，并结合自然和人为因素等进行探讨，结果表明：研究区9年间甲醛柱浓度年际均值呈波动上升趋势，空间分布上关中地区向南北两侧递减.最小值出现在2017年，为9.45×1015molec/cm2；最高值出现在2018年，为17.40×1015molec/cm2，年均值为12.82×1015molec/cm2，季节均值水平为：夏季 > 冬季 > 秋季 > 春季，其中秋季波动性最大，春季最小.月均值幅度较大，呈周期性现象.甲醛浓度稳定性沿秦岭山脉向南北两侧递减；风向、气温和降水等自然因素均对甲醛空间分布产生重要影响，以汉中市为主，植被覆盖度与甲醛呈正相关区域，房屋建筑竣工面积、工业废气排放量、汽车保有量及大气传输等也是引起甲醛浓度变化的重要因素，针对不同区域时空分布特征结合自然、社会因素的相关性分析，提出合理性建议.
2020 Vol. 40 (7): 2802-2810 [摘要] ( 273 ) [HTML 1KB] [ PDF 1027KB] ( 801 )
2811 邹华, 马嫣, 郑军, 李玉蓉, 高瑞杰
南京冬季云凝结核活化特征及闭合研究
2017年12月~2018年1月在南京地区对气溶胶的云凝结核（CCN）活化特征进行外场观测，并利用4种常用的闭合方法实现对CCN数浓度的预测.结果表明本次观测期间南京地区的气溶胶具有较高的CCN活性，吸湿性参数（κ）的平均值为0.36.对清洁到不同程度雾-霾天气溶胶污染的CCN活化特征进行对比分析，发现随着污染程度的加深，气溶胶的吸湿性逐渐减弱；在同一能见度（VIS）范围内，环境相对湿度（RH）更高的天气类型中气溶胶的吸湿性和活化能力也更高，这可能由于高RH条件能促进大气中非均相及液相反应生成更多的二次无机气溶胶.4种闭合方法的结果显示，利用临界粒径、截断粒径及粒径分辨的活化谱三种方法总体上均有较好的闭合结果.其中，对于低过饱和度（S）下的预测来说，利用截断粒径方法的闭合结果最为理想.
2020 Vol. 40 (7): 2811-2820 [摘要] ( 303 ) [HTML 1KB] [ PDF 1400KB] ( 757 )
2821 倪登峰, 刘素, 曹力媛, 王杰, 高健, 解静芳, 郭英哲
太原市采暖季PM2.5组分特征及重污染事件分析
针对2017~2018年采暖季太原市PM2.5及其水溶性离子、碳质组分和无机元素开展在线观测，结合气象数据分析不同污染水平下的组分特征.分析表明，2017~2018年太原市采暖季细颗粒物主要化学成分为SO42-、NO3-、NH4+、Cl-、Ca2+、OC、EC，且呈现OC>SO42- > NO3- > NH4+ > Cl- > Ca2+ > EC的趋势，随污染水平增长最多的是二次无机物；优良、轻度污染和重污染3种污染水平下OC、EC相关系数分别为0.69、0.66、0.55，N/S分别为1.06、1.29、0.93，表明随着污染水平的提高，OC和EC的来源一致性逐步变差，且排放源虽仍处于氮排放源（移动源和工业源）和硫排放源（燃煤源）的共同控制，但硫排放源贡献率显著升高.重污染事件分析表明太原市重污染应对过程中不仅需要加强机动车、工业源等污染源的管控，更需要重点加强燃煤管控.
2020 Vol. 40 (7): 2821-2828 [摘要] ( 266 ) [HTML 1KB] [ PDF 585KB] ( 731 )
2829 张蒙, 韩力慧, 刘保献, 王琴, 曹阳
北京市冬季重污染期间PM2.5及其组分演变特征
通过实时在线监测了2018年11月27日~2019年1月15日北京市城区PM2.5、水溶性无机离子（Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、F-、Cl-、NO2-、NO3-、SO42-、PO43-）、碳质组分（有机碳OC、元素碳EC）的质量浓度以及气态污染物浓度和气象要素，收集整理了近20年北京市冬季PM2.5、主要离子组分以及碳质组分浓度，分析研究了1999~2018年北京市冬季PM2.5、离子、碳质组分的变化特征，重点探讨了监测期间清洁日与两个典型重污染事件PM2.5及其组分的演变特征.结果表明：研究期间PM2.5浓度为53.5μg/m3，达到近20年北京市冬季较低值，且大气主要污染源由煤烟型污染源转变为燃煤型与机动车尾气复合型污染源.监测期间，湿度高、微弱的西南风导致重污染产生，清洁日、污染事件I与污染事件II PM2.5平均浓度分别为32.5，138.9，146.8μg/m3且不同时段PM2.5日变化趋势存在差异.各离子浓度变化为：NO3- > NH4+ > SO42- > Cl- > K+ > Ca2+ > Na+ > PO43- > F- > NO2-~Mg2+，总水溶性离子浓度为24.6μg/m3占PM2.5总浓度的46.0%，其中SNA浓度占总离子浓度的83.7%，是离子中最主要的组分.碳质组分浓度达到近二十年北京市冬季最低值，变化为：一次有机碳POC > EC > 二次有机碳SOC，OC与EC相关系数达到0.99，一次燃烧源对污染过程有较大贡献.NH4+在清洁日与污染II中富集，主要以（NH4）2SO4、NH4NO3和NH4Cl形式存在，在污染I中较少，仅以（NH4）2SO4和NH4NO3存在.在污染I和II期间，SO42-的形成昼夜均受相对湿度与NH3影响；NO3-的形成白天受O3与NH3的影响，夜间受相对湿度和NH3的影响.
2020 Vol. 40 (7): 2829-2838 [摘要] ( 363 ) [HTML 1KB] [ PDF 646KB] ( 727 )
2839 汪宏宇, 龚强, 付丹丹
沈阳空气质量对到达地面太阳辐射的影响分析
利用沈阳国家基本气象站1961~2017年气象观测数据和沈阳市2013~2017年逐日空气质量监测数据，研究了沈阳市太阳辐射与空气质量变化特征，及空气质量对到达地面太阳辐射的影响.结果表明：20世纪90年代之后沈阳市太阳总辐射“变亮”与日照增多、大气清洁度增加有关，与总云量、水汽压基本不存在线性相关关系.太阳辐射与空气质量的季节特征相反，太阳总辐射总体为春夏季和初秋强、深秋和冬季弱，而SO2、NO2、CO、PM10、PM2.5质量浓度以及AQI指数为春夏季和初秋低、深秋及冬季高.在气象因子差异不大的情况下，空气质量情况是影响太阳辐射偏强或偏弱的关键因素，SO2、NO2、CO、PM10、PM2.5质量浓度偏低是沈阳2017年太阳总辐射、直接辐射异常强的主要原因之一.晴天情况下，沈阳空气质量三级较二级情况下太阳总辐射平均衰减了10%，直接辐射平均衰减了18%.12月下旬的晴天严重污染日，空气污染可导致直接辐射减少67%，总辐射减少34%.PM2.5的削光作用更为明显，PM2.5为首要污染物的晴天平均太阳直接辐射衰减明显大于以SO2和PM10为首要污染物的情况，虽然PM2.5为首要污染物时的日平均散射辐射大于PM10为首要污染物的情况，但不足以补充其对直接辐射的衰减，进而导致总辐射衰减.
2020 Vol. 40 (7): 2839-2849 [摘要] ( 280 ) [HTML 1KB] [ PDF 780KB] ( 1042 )
2850 郭昱辰, 杨亮, 刘春红, 叶荣珂, 段青玲
基于RF-LSTM的鸡舍恶臭气体预测研究
以鸡舍氨气为研究对象，对鸡舍氨气预测模型进行了研究.首先，利用随机森林算法（RF）对影响鸡舍氨气浓度的环境变量进行重要性排序，选取温度、湿度、光照、气象温度、降雨量作为模型的输入变量；在此基础上，构建了基于长短时记忆神经网络（LSTM）的鸡舍氨气浓度预测模型，并将提出的预测模型应用于江苏省宜兴市某养鸡场的氨气浓度预测中，并与LSTM模型、RF-Elman模型和RF-BP模型进行了对比实验，结果表明，基于RF-LSTM模型的预测效果最好，其平均绝对误差（MAE）、平均绝对百分误差（MAPE）和均方根误差（RMSE）分别为0.9183、4.9637%和1.4262；同时，为了验证该模型的性能，本文还实现了不同时间尺度的鸡舍氨气浓度预测，提前2h、3h、4h、5h氨气预测的平均绝对误差（MAE）分别为1.6218、2.1991、2.8553和3.0677.本文提出的预测模型提高了鸡舍氨气浓度的预测精度，可为减少鸡舍恶臭气体排放提供科学依据.
2020 Vol. 40 (7): 2850-2857 [摘要] ( 290 ) [HTML 1KB] [ PDF 1742KB] ( 852 )
2858 赵辉, 郑有飞, 张誉馨, 李硕
气候变化情景下地表O3对水稻产量的潜在风险评估
利用2013~2015年水稻生长季期间气象因子、O3浓度和气孔导度的实测数据，分析了O3浓度与AOT40的变化，引入并修订了水稻气孔导度模型，模拟了水稻气孔O3吸收通量的动态变化，评估了当前和未来气候变化情景下O3污染所造成的水稻产量损失.结果表明：2013~2015年水稻生长季期间的白天时段，平均O3浓度分别为35.8，42.0，47.9nL/L，AOT40值分别为5.33，9.03，11.25μL/（L·h）.修订后的模型可用于本地区水稻气孔导度的模拟，2013~2015年水稻气孔O3通量AFst02分别为2.02，6.42，7.79mmol/m2.2013~2015年地表O3造成水稻平均相对产量损失分别为4.9%、11.7%和14.3%.在未来气候变化情景下若不考虑O3浓度的变化，O3对水稻的胁迫效应将会降低，若考虑未来O3浓度的变化，O3造成水稻产量的损失将增加4.7~5.7%.
2020 Vol. 40 (7): 2858-2869 [摘要] ( 341 ) [HTML 1KB] [ PDF 844KB] ( 1073 )
2870 巫玉杞, 黄志炯, 张志炜, 张立航, 王延龙, 谢岩, 王怡然, 郑君瑜
船舶排放及不确定性对中国空气质量的影响
船舶排放是我国沿海地区重要的人为排放源，但现有的船舶排放评估研究大多只关注区域尺度的影响分析，而且忽视了排放清单的不确定性，这在一定程度上削弱了评估结果的可靠性.为此，本文利用WRF-SMOKE-CAMQ空气质量模型，定量评估了船舶排放及其不确定性对我国七大沿海港口城市夏季空气质量的影响，结果表明：船舶排放对我国主要沿海港口城市的SO2、NOx和PM2.5浓度贡献范围分别为16.5%~62.5%、21.9%~72.9%和5.9%~26.0%，尤其对宁波、青岛和深圳等港口城市空气质量的影响显著，主要是由于港口较高的船舶排放以及气象传输两方面原因造成的；如果考虑船舶排放清单的总量不确定性，船舶排放对沿海港口城市夏季SO2、NOx和PM2.5的影响分别呈现1.0~3.1，2.1~5.5，0.3~0.9μg/m3的波动；考虑船舶排放清单的时空分配不确定性，船舶排放对沿海港口城市夏季SO2、NOx和PM2.5的影响分别呈现1.9~15.7，5.1~29.3，0.6~2.5μg/m3的波动.可见，船舶排放清单的不确定性对沿海城市船舶排放贡献影响量化有明显的影响.所以在评估船舶排放对港口城市空气质量的影响时，要考虑船舶排放清单的不确定性，尤其是时空分配的不确定性.而合理的时空分配能够提高船舶排放清单的质量和对沿海空气质量模拟的准确性.
2020 Vol. 40 (7): 2870-2879 [摘要] ( 411 ) [HTML 1KB] [ PDF 1190KB] ( 826 )
水污染与控制
2880 宋亚男, 陆圆, 陆勇泽, Hassan M, 朱光灿
电流对DF-BER反硝化和有机物转化的影响
利用反硝化滤池耦合生物膜电极反应器（Denitrification filter coupled biofilm-electrode reactor，DF-BER）实现生物深度脱氮过程，考察了不同进水水质条件下，外加不同电流强度对DF-BER的脱氮性能、出水有机物种类和浓度的影响.结果表明，DF-BER通过降解实际污水中原有难降解有机物来强化系统反硝化效果，电流强度为5mA时，与以模拟污水为进水相比，系统脱氮率提高14.7%.随着外加电流强度的增大，DF-BER的脱氮效果增强，实际污水出水中色氨酸类芳香族蛋白质含量降低，实际污水和模拟污水出水中均出现微生物代谢产物和腐殖酸积累现象.
2020 Vol. 40 (7): 2880-2887 [摘要] ( 260 ) [HTML 1KB] [ PDF 621KB] ( 782 )
2888 龙昊宇, 黄彬彬, 翁白莎, 王悦
MnO2@Fe3O4/石墨烯复合材料对水中Pb(Ⅱ)的吸附
以氧化石墨烯（GO）为原料制备MnO2@Fe3O4/石墨烯（RGO），考察吸附过程中MnO2@Fe3O4/RGO投加量、溶液pH值、初始浓度和吸附时间等因素对Pb（Ⅱ）的去除率和吸附量的影响，并运用BET比表面积测试法计算MnO2@Fe3O4/RGO的比表面积和平均孔径，采用扫描电子显微镜（SEM），振动样品磁强计（VSM），X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）等对样品进行表征.结果表明：MnO2@Fe3O4/RGO的比表面积为89.164m2/g，孔容为0.284cm3/g；随着pH值在2~10范围内增加，复合材料对Pb（Ⅱ）的去除率先增大后减小，pH=6时达到最大值.通过4种等温吸附模型（Langmuir、Freundlich、Temkin、D-R模型）和4种吸附动力学模型（伪一级动力学、伪二级动力学、Elovich、颗粒内扩散模型）拟合发现，MnO2@Fe3O4/RGO对Pb（Ⅱ）吸附符合伪二级动力学模型.吸附等温线更符合Langmiur模型，属于典型的单分子层吸附，以化学吸附为主，最大吸附量为265.3mg/g.
2020 Vol. 40 (7): 2888-2900 [摘要] ( 238 ) [HTML 1KB] [ PDF 1311KB] ( 786 )
2901 潘婷, 张淼, 范亚骏, 刘义忠, 庞晶津, 王一鑫, 於蒙
基于碳源优化的反硝化除磷及微生物特性
接种厌氧/缺氧/好氧-生物接触氧化（AAO-BCO）系统的反硝化除磷污泥，采用厌氧/缺氧/好氧-序批式（AAO-SBR）系统，重点考察了乙酸盐和丙酸盐配比（1：0，2：1，1：1，1：2和0：1）对反硝化除磷效率的影响，同时通过高通量测序对比了不同配比下微生物菌群结构的变化.结果表明，5种工况下，AAO-SBR系统均具有较高的有机物去除和反硝化除磷能力.而当乙酸钠/丙酸钠=1：0时，厌氧阶段在高效利用COD（87.63%）的同时完成聚-β-羟基烷酸（PHAs）的合成（174mgCOD/gMLSS），释磷量高达31.22mg/L；缺氧阶段PO43--P的去除（74%）伴随着NO3--N反硝化（90%），PHAs利用率为72.4%，实现了氮磷的高效去除.高通量测序结果表明：不同碳源配比影响了微生物菌群的丰富度和多样性，其中变形菌门（Proteobacteria，31%~76%）、绿弯菌门（Chloroflexi，1%~26%）、拟杆菌门（Bacteroidetes，2%~31%）等占据绝大比例，而乙酸钠、丙酸钠共存时，微生物的多样性较好.当乙酸钠为单一碳源时，系统中聚磷菌（PAOs，21.364%）在与聚糖菌（GAOs，2.317%）的竞争中占绝对优势.
2020 Vol. 40 (7): 2901-2908 [摘要] ( 275 ) [HTML 1KB] [ PDF 562KB] ( 702 )
2909 刘帅, 李学雷, 王烁天, 王彦娟, 苑兴洲, 张健, 梁飞雪, 胡绍争
碳量子点修饰石墨相氮化碳光催化降解罗丹明B的研究
利用抗坏血酸（AA）对石墨相氮化碳（g-C3N4）进行改性，制备出表面含有碳量子点（CQDs）的催化剂CQDs/g-C3N4.通过X射线衍射（XRD）、紫外可见光漫反射（UV-Vis DRS）、透射电镜（TEM）、光致发光光谱（PL）、X射线光电子能谱（XPS）对催化剂进行结构、形貌、光学性能测试.发现CQDs很好的负载到了g-C3N4表面，增加了催化剂表面活性位点.UV-Vis DRS表明碳量子点能够使催化剂的吸收光谱发生红移，同时缩小了催化剂的带隙宽度，增强了对光的吸收能力.光致发光光谱则显示了碳量子点的修饰能够有效的抑制光生电子空穴对的复合，从而提高光催化性能.通过光降解实验表明0.01g CQDs/g-C3N4催化剂在80℃下，3h对罗丹明B（RhB）的降解率为57.2%.捕获剂实验则说明了超氧自由基（·O2-）在光降解体系中起到了促进反应速率的作用.
2020 Vol. 40 (7): 2909-2916 [摘要] ( 302 ) [HTML 1KB] [ PDF 1116KB] ( 1040 )
2917 朱琳, 卜龙利, 刘嘉栋
ZnIn2S4/g-C3N4光催化降解水中痕量药物卡马西平
本文采用水热合成法制备ZnIn2S4/g-C3N4复合催化剂应用于水中痕量药物卡马西平（CBZ）的太阳光催化降解，探究实际河水中固体颗粒（SS），无机盐（IS）和溶解性有机物（DOM）对催化剂活性的影响以及ZnIn2S4/g-C3N4/浮石负载型催化剂光催化CBZ效果.结果表明，质量比为20：1 ZnIn2S4/g-C3N4的光催化活性高于ZnIn2S4，ZnIn2S4与g-C3N4异质结构加速了电子-空穴对的分离并抑制其复合、ZnIn2S4/g-C3N4中孔的增多和比表面积的增加有效提高了催化剂活性.水质参数对催化剂活性的影响顺序为DOM>IS>SS，过滤后河水中CBZ的光催化速率常数比原水提高了13倍；125mg/L催化剂投加量和太阳光照射240min后，100μg/L的CBZ被完全降解.动态试验中CBZ的光催化效率随水流速度的增大而下降；流速5mL/min下循环4次，ZnIn2S4/g-C3N4/浮石光催化降解与矿化CBZ的效率分别为86.4%和43.9%.
2020 Vol. 40 (7): 2917-2925 [摘要] ( 247 ) [HTML 1KB] [ PDF 668KB] ( 783 )
2926 孙彤, 郝瑞霞, 武旭源, 李嘉雯, 李鹏
天然沸石合成A型分子筛的吸附与再生特性
针对污水厂尾水深度脱氮问题，以某地产天然沸石为原料，采用水热合成法制备了纯度较高、晶型规整、大小均一、吸附量大的A型分子筛.系统考察了其对氨氮的吸附及再生特性，并结合Zeta电位、FTIR以及XRD对其氨氮吸附与再生机理进行了分析.结果表明：准一级和准二级反应动力学均能较好地反映A型分子筛吸附氨氮过程，等温吸附过程符合Langmuir等温吸附模型，对氨氮的最大饱和吸附量为41.68mg/g；吸附饱和的分子筛再生利用方法简便易行，经2mol/L NaCl溶液解吸后能够恢复其吸附能力，5次吸附-解吸再生率均在95%以上；其吸附与再生过程均为Na+与NH4+的离子交换反应，吸附与再生互为可逆过程.该方法为污水厂深度脱氮提供了一条经济可行的新思路.
2020 Vol. 40 (7): 2926-2933 [摘要] ( 522 ) [HTML 1KB] [ PDF 537KB] ( 1396 )
2934 邓璐, 何江涛, 邹华, 陈翠柏
洛美沙星对水中反硝化过程的影响模拟试验
水环境中硝酸盐的去除依赖于微生物在厌氧条件下进行的反硝化作用，已有研究发现，抗生素的存在会对反硝化细菌和反硝化酶活性产生一定影响，进而影响反硝化作用，但目前在水体中对于这三者之间关系的研究较少，作用的机理尚未完全明确.据此，本文以洛美沙星（Lomefloxacin，LOM）为典型抗生素，乙酸钠为碳源开展模拟实验，对反硝化过程、反硝化细菌和反硝化酶活性的影响进行探讨.实验结果表明，含有0，1，10，100 μg/L LOM的反应体系反硝化速率分别为10.42，8.83，8.50，6.62mg/（L·d），脱氮率分别为79.5%，71.1%，70.0%，66.8%，LOM初始浓度为100μg/L时对反硝化细菌生长的抑制率高达30.5%.推测含有一定浓度LOM会对反硝化细菌的生长发育以及反硝化酶活性产生影响，导致反硝化过程中NO3--N的转化受到抑制，进而引起反硝化速率和总氮去除率降低，且LOM初始浓度越大，抑制作用越显著（P<0.05）.进一步分析结果表明，LOM影响反硝化作用主要表现在NO3--N还原至NO2--N这一过程，LOM初始浓度越高会使细菌生长速率和最大增长量减少，微生物的细胞膜完整性遭破坏程度增大.NO3--N和NO2--N的转化与反硝化酶活性有关，其中LOM浓度对硝酸盐还原酶活性的影响明显，浓度越大受到抑制程度也越大，但对亚硝酸盐还原酶活性几乎不产生影响.以上模拟试验条件虽距实际条件有所差异，但在一定程度上表明环境水体中低浓度抗生素影响反硝化作用的机理表现为抑制微生物生长和活性以及反硝化酶活性，降低脱氮率，导致硝酸盐污染的积累.
2020 Vol. 40 (7): 2934-2942 [摘要] ( 254 ) [HTML 1KB] [ PDF 529KB] ( 605 )
2943 姜自立, 李献众, 刘治庆, 刘力章, 陈建新
苯醌对聚合硅酸铁多相UV-Fenton体系的增效机制
通过构建苯醌增效聚合硅酸铁多相UV-Fenton体系，讨论了体系中橙Ⅱ的脱色和降解途径.在研究苯醌浓度对聚合硅酸铁铁离子的释放、Fe2+与Fe3+之间的转化、H2O2分解和·OH生成影响的基础上，提出了苯醌对聚合硅酸铁多相UV-Fenton体系的增效机制.结果表明，随苯醌浓度的增加，其紫外光下光解还原聚合硅酸铁并释放Fe2+的程度增大、H2O2分解速度加快、产生·OH浓度峰值增高且出现的时间提前；苯醌增效体系释放于溶液中的Fe2+可以通过Fenton反应转化成Fe3+，反应结束后聚合硅酸铁能重新吸附Fe3+并使其浓度降低，避免了增效体系铁离子的二次污染.本研究将为多相催化剂催化过程的调控提供新的视角，为多相光助-芬顿反应在有机废水资源化中的应用提供理论依据和技术支持.
2020 Vol. 40 (7): 2943-2951 [摘要] ( 252 ) [HTML 1KB] [ PDF 477KB] ( 711 )
2952 顾玉蓉, 李旭, 朱佳, 董紫君, 李娴丽
链长和官能团对全氟有机酸降解路径的影响
考察了碳链长度和官能团对高强UV/SO32-体系降解全氟有机酸的影响，选取典型全氟有机酸PFOA和PFOS，探明其降解机制.结果表明，高强UV/SO32-体系可高效降解5种全氟有机酸.全氟有机酸的降解速率随着碳链长度的增加而增加.官能团对全氟有机酸的降解有重要影响，全氟羧酸在体系中的降解速率显著快于全氟磺酸.全氟羧酸是从与羧基相连的α碳上的氟原子开始，通过逐步脱CF2单元的形式生成短链全氟羧酸进行降解.全氟磺酸主要有三条降解路径：脱磺酸基、α位脱氟以及中心C—C键断裂.
2020 Vol. 40 (7): 2952-2959 [摘要] ( 244 ) [HTML 1KB] [ PDF 446KB] ( 1290 )
2960 叶倩, 王城晨, 王明新, 韩莹, 薛金娟
NaHSO3和KMnO4组合可渗透反应栅对苯胺的去除特性
采用亚硫酸氢钠（NaHSO3）强化高锰酸钾（KMnO4）去除苯胺（AN）.通过批次处理实验研究了AN去除率与反应条件的关系，分析了KMnO4投加量、NaHSO3投加量、初始pH值和反应时间之间的交互作用；以石蜡为胶结剂分别制备基于NaHSO3和KMnO4的可渗透反应栅（PRB），对模拟AN污染地下水进行连续处理，研究不同PRB的释放规律和组合PRB对AN的去除特性.结果表明，NaHSO3可显著强化KMnO4对AN的降解速率，当AN初始浓度为5mg/L，NaHSO3/KMnO4/AN为5/5/1时，AN去除率达99.2%，高于单独KMnO4处理的85.6%.AN去除率与KMnO4投加量、NaHSO3投加量和反应时间线性正相关，与溶液初始pH值线性负相关.采用二次多项式和逐步回归法拟合了AN去除率与反应条件间的关系，模拟值与验证实验结果相近，模型精度较好.PRB中NaHSO3溶出速率显著大于KMnO4.当NaHSO3和KMnO4混合的可渗透反应栅（SB/PM-PRB）质量为5g，进水流速和AN浓度分别为0.1mL/min和10mg/L时，168h内AN的去除率保持在99%以上，且克服了KMnO4单独处理出水色度过高的问题.傅里叶变换红外光谱分析表明，反应前后PRB成分没有显著变化，PRB稳定性较好.紫外光谱扫描结果表明，AN和苯环特征峰强度均显著下降，表明SB/PM-PRB能使AN开环降解和破坏氨基结构.
2020 Vol. 40 (7): 2960-2969 [摘要] ( 289 ) [HTML 1KB] [ PDF 520KB] ( 829 )
2970 胡卓祺, 陈泉源
磁性氧化石墨处理乳化含油废水及磁致增强效应
以高铁酸钾为氧化剂，基于改进Hummers法制备了新型磁性氧化石墨材料，在SEM、FTIR、氮气吸脱附和表面接触角表征基础上，探究了该材料处理乳化含油废水的效果及磁致增强效应.结果表明：相较于石墨，磁性氧化石墨比表面积增大，表面有卷曲结构并负载着Fe3O4颗粒，具有含氧官能团，存在疏水性较强的微观孔隙结构.在外加磁场条件下，磁性氧化石墨团聚，形成疏水性宏观孔隙结构，利于乳化油滴的吸附和附着.磁性氧化石墨处理乳化含油废水的能力远好于石墨与粉末活性炭，且处理效率与磁场强度成正相关，COD去除率可达95%以上.使用后的磁性氧化石墨进行溶剂萃取或热处理，可以循环使用.磁性氧化石墨经过4次循环使用，热再生效率为92%，溶剂萃取再生效率为86%.以上研究为乳化含油废水的处理提供了一种有效的方法.
2020 Vol. 40 (7): 2970-2977 [摘要] ( 244 ) [HTML 1KB] [ PDF 887KB] ( 738 )
2978 蔺能, 石晓雪, 袁媛, 张金城, 郭幸斐, 贾辉, 王捷
外磁场调控的聚合硫酸铁水解过程研究
基于聚合硫酸铁的UV-vis光谱学特征，利用外加电磁场对聚合硫酸铁进行磁化调控，研究了不同磁化时间和磁场强度对PFS中铁形态分布的影响.研究表明，水解过程中铁盐逐渐与羟基结合，存在由低聚态向相对较高聚态转化的趋势.整体来看，在一定范围内增加磁化时间和磁场强度可以有效促进絮凝剂的水解，但是在多工艺参数调控中，提升磁场强度能够获得更为明显的效果.通过上述研究表明，借助UV-vis光谱学特征变化的分析，可有效判断PFS在水解过程中的水解进程及转化.在相同磁场强度下，磁化4~6min时，由低聚态向高聚态转化速率更快.而在控制磁化时间相同的情况下，增大磁场强度相应水解产物的转化速率也会提高1.9%~12.3%.该研究为设计适当的磁场强度获得更好的磁絮凝效果以及PFS絮凝工艺的调控提供更为科学有效的理论指导.
2020 Vol. 40 (7): 2978-2984 [摘要] ( 322 ) [HTML 1KB] [ PDF 545KB] ( 1194 )
2985 赵阳, 雷国元, 徐亚, 刘玉强, 董路, 刘景财, 黄启飞
垂直防渗帷幕渗漏条件下示踪剂迁移模拟
为研究抽水-示踪联合检测垂直柔性污染阻隔屏障（VFBS）渗漏的可行性、灵敏度和影响因素，构建了相应的概念模型.利用等效渗透系数（EHC）方法耦合井筒-含水层水流运动，在此基础上利用多物理场仿真数值模型模拟了人工水力诱导下示踪剂通过VFBS缺陷的穿透过程和规律.结果表明：在抽水诱导下，VFBS两侧形成人为的水力压差加速了示踪剂穿过漏洞的速度.但整体上，穿过漏洞的示踪剂仍然是极少部分，大部分示踪剂围绕注入井分布.在典型条件下（漏洞深度2.2m、大小0.5m、注入浓度1000μg/L和流速1L/h），示踪剂在对侧监测井中于第4d检出，第5d达到峰值.漏洞越深，峰值浓度越低，检出时间越长.深度增至4m以上时，示踪剂无法在对侧检出.以典型条件中4m漏洞深度为例，漏洞水平位置的偏移也会降低峰值浓度，偏移4m时，示踪剂无法在对侧检出；投加浓度越大，峰值浓度越大，但峰值时间不变，浓度小于2000μg/L时，示踪剂无法检出；漏洞尺寸越大，峰值浓度越大，均在第6d达到峰值浓度，但均不能检出，预测漏洞边长至少为1.07m时，示踪剂方可在对侧检出.总体上，按照对示踪剂穿透过程影响大小排序：水平偏移距离 > 漏洞深度 > 漏洞大小 > 投加浓度.
2020 Vol. 40 (7): 2985-2994 [摘要] ( 211 ) [HTML 1KB] [ PDF 1567KB] ( 1689 )
2995 陈晓强, 潘伟斌, 孙捷颖
过硫酸盐对全氟辛酸的脱氟效果及其动力学模型
以过硫酸盐（PS）对全氟辛酸（PFOA）进行脱氟，考察脱氟率与初始pH值（1~12）、PS初始浓度（0~400.0mmol/L）、温度（25.0~60.0℃）和反应时间（0~24h）的关系，结果表明：初始pH值、PS初始浓度和温度对脱氟率有明显的影响，脱氟率最高可达86.52%；初始pH值为1.5~3的条件明显有利于PFOA的脱氟，而初始pH值为1或12的条件不利于PFOA的脱氟；脱氟动力学模型ln（1-φ）=-kobst可以很好地描述脱氟率φ与反应时间t、温度和PS初始浓度的关系.
2020 Vol. 40 (7): 2995-3002 [摘要] ( 286 ) [HTML 1KB] [ PDF 758KB] ( 1095 )
3003 高玉珊, 王焕华, 许仕荣, 卢少勇, 刘涛, 秦攀
复合垂直流人工湿地对有机磷阻燃剂的净化
为探索有效处理有机磷阻燃剂（OPFRs）废水的方法，本文构建了复合垂直流人工湿地（IVCWs），探究不同进水C/N比与是否曝气等运行工况下系统对磷酸三（1-氯-2-丙基）酯（TCPP）的去除效率影响，并观察目标物在湿地系统各介质中的迁移行为及相关机理.结果表明，不同工况下IVCWs对TCPP去除效果存在显著差异.与进水C/N=3时系统对TCPP去除率（52.28%±11.64%）相比，增加进水C/N、曝气和两者联用可使去除率分别提高至（68.77%±2.49%），（57.21%±1.76%）和（89.64%±1.94%）.通过分析系统中各相累积量发现，植物（0.09%）和基质（3.30%）中TCPP的累积有限.火山岩（162.39~435.01ng/g dw）和沸石（131.67~407.74ng/g dw）中TCPP含量显著高于土壤（32.63~149.94ng/g dw）.植物体内，与菖蒲（432.95ng/g dw）、香蒲（665.21ng/g dw）相比，风车草（1288.82ng/g dw）更易TCPP累积.不同植物中TCPP主要富集在根部，有向叶片转移的趋势.探究IVCWs对TCPP的去除潜能及迁移行为，对系统缓解OPFRs污染具有积极意义.
2020 Vol. 40 (7): 3003-3009 [摘要] ( 265 ) [HTML 1KB] [ PDF 453KB] ( 1123 )
3010 于紫玲, 侯云波, 马瑞雪, 甘乔玮, 黄梓茹, 向明灯, 于云江
保护人体健康的萘水质基准研究
依据我国《人体健康水质基准制定技术指南》（HJ 837—2017），通过对萘的非致癌毒性效应及第二、三和四营养级的生物累积系数分析，推导了同时饮水和消费水产品以及仅消费水产品的萘污染物人体健康水质基准.研究结果显示，第二、三和四营养级的最终营养级生物累积系数分别为248，533，406L/kg，同时饮水和消费水产品的萘的人体健康水质基准为16.6μg/L，仅消费水产品的萘的人体健康水质基准为18.9μg/L.
2020 Vol. 40 (7): 3010-3019 [摘要] ( 300 ) [HTML 1KB] [ PDF 2147KB] ( 1605 )
固体废物
3020 方楠, 赵燕肖, 习彦花, 刘敬, 梁文华, 程辉彩, 张丽萍
金属离子对青霉素菌渣厌氧发酵产气模型分析
为比较响应面法与反向传播神经网络法在厌氧发酵过程中的应用效果，以青霉素菌渣为原料，通过单因素和Box-Behnken法设计试验，在发酵体系中添加不同量的Fe2+、Co2+、Ni2+，以确定其对青霉素菌渣厌氧产气性能的影响.结果表明，Fe2+、Co2+、Ni2+单一最佳添加量为：500mg/L、30mg/L、0.3mg/L，产沼气量较对照分别提高了：102.18%、45.48%、60.12%.其促进作用随添加浓度增大呈现：弱-强-弱趋势.使用响应面法及反向传播神经网络法对金属离子添加量进行建模优化，并使用批式厌氧发酵进行验证.响应面法建模预测Fe2+、Co2+、Ni2+最佳混合添加浓度为：440.94mg/L、16.22mg/L、0.39mg/L，预测累积产沼气量为1314.49mL，R2=0.972，试验与验证相对误差为4.65%；反向传播神经网络法建模Fe2+、Co2+、Ni2+最佳混合添加浓度为495mg/L、21mg/L、0.5mg/L，预测产沼气量为1551.55mL，R2=0.991，试验与验证相对误差为0.47%.反向传播神经网络法建模具有更好的拟合效果且与验证试验误差小，是一种更有效的仿真方法.说明该方法在优化厌氧发酵金属离子添加具有应用潜力，同时也为厌氧发酵条件优化提供新思路.
2020 Vol. 40 (7): 3020-3028 [摘要] ( 282 ) [HTML 1KB] [ PDF 933KB] ( 1426 )
3029 贺明星, 程文, 任杰辉, 万甜, 吕涛涛, 闫幸幸, 杨鹤云
草酸、壳聚糖与CaO联合调理对污泥脱水性能的影响
为提高剩余污泥脱水性能，本文采用单因素实验确定草酸、壳聚糖和CaO各因素的影响水平范围，基于响应曲面优化法建立了污泥滤饼含水率预测模型，通过粒子群算法计算污泥滤饼含水率预测模型，优化草酸、壳聚糖与CaO联合调理污泥脱水的最佳配比，并分析了污泥调理过程中胞外聚合物（EPS）的变化特性，深入解析了污泥脱水的关键机制.结果表明，草酸、壳聚糖与CaO联合调理污泥能明显提高污泥脱水性能，调理后的污泥滤饼含水率为64.017%，最佳投加量分别为0.377，0.029，0.040g/g；模型拟合度良好（R2=0.9651），方差分析表明草酸对于污泥滤饼含水率的影响为主要因素；草酸投加量与溶解型EPS（SL-EPS）呈显著正相关关系，而与紧密型EPS（TB-EPS）呈显著负相关关系.该研究成果可为剩余污泥脱水性能的提高提供技术与方法参考.
2020 Vol. 40 (7): 3029-3036 [摘要] ( 256 ) [HTML 1KB] [ PDF 631KB] ( 1584 )
3037 路坊海, 郑凯, 苏向东, 陈肖虎, 黄芳, 王芝成, 谷晓菲, 鄢青松
废旧阴极-赤泥协同处理烧结熟料的溶出性能
采用XRF，ICP-MS，XRD及SEM-EDS检测手段，研究了废旧阴极-赤泥高温协同处理所得熟料的溶出性能.结果表明，Na2CO3浓度，温度，时间及液固比因素对Al2O3，Na2O溶出率TFe2O3的富集效果的影响趋势一致.最适宜溶出条件为：Na2CO3 30g/L，温度50℃，时间30min，液固比8.该条件下，熟料中Al2O3和Na2O溶出率分别高达为87.41%和92.51%；相应的SiO2和CaO溶出率仅为3.02%和0.36%，铁矿物几乎不溶.溶出渣中的TFe2O3含量从熟料中23.64%提高到39.89%，研究表明溶出工艺同步实现了熟料中铝、钠的回收和铁的富集.再者，处理后溶出渣较熟料减量近16%（以铝和钠溶出率测算），且属于非危险性废物.
2020 Vol. 40 (7): 3037-3043 [摘要] ( 247 ) [HTML 1KB] [ PDF 658KB] ( 1085 )
3044 房振全, 满佳琪, 刘菲菲, 李彦龙, 李润东
污泥焚烧细颗粒物中重金属赋存形态的研究
以沈阳市某污水处理厂剩余污泥为原料，采用小型流化床对污泥进行焚烧，利用布袋和荷电低压颗粒物撞击器（ELPI+）对细颗粒物进行收集，研究焚烧温度、污泥粒径、CaO的添加量对重金属赋存特性和细颗粒物微观形貌的影响，利用热力学软件FactSage7.2研究焚烧过程中重金属化学形态的变化.结果表明，随着焚烧温度的升高，残渣态变化最为明显，Cd、Cr、Cu、Pb和Zn 5种重金属的残渣态增幅均在15%以上，其中重金属Cd的变化最为明显，残渣态增幅高达29%.随着污泥粒径的增大，矿物质和焦炭颗粒的破碎程度减小，最终以矿物质和焦炭破碎为来源的一些粒径较大的细颗粒物数量增加.此外，总体上重金属的赋存形态随着粒径的增加向着稳定的趋势发展.在焚烧过程中CaO是可以作为颗粒之间良好的粘合剂，促进细颗粒物之间的成长和团聚.随着CaO的添加，细颗粒物聚并成了一个更大的球状颗粒整体.
2020 Vol. 40 (7): 3044-3053 [摘要] ( 257 ) [HTML 1KB] [ PDF 1052KB] ( 1547 )
3054 谭锦涛, 吴新, 李军辉, 刘斌, 梁财
稻壳灰中温热处理稳固化垃圾飞灰重金属
利用稻壳灰与某垃圾电厂产生的飞灰为原料，对飞灰和稻壳灰与飞灰的混合物进行中温热处理，探究热处理工艺参数对稻壳灰稳固化垃圾飞灰重金属的影响.在一定温度范围内，反应主要产物为CSSF（即Ca10（SiO4）3（SO4）3F2）、Ca3SiO5等硅酸盐结晶相，这些物质会包覆重金属，同时，飞灰重金属Pb、Zn、Cu、Cd中相对不稳定的酸溶态和可还原态向更稳定的可氧化态或残渣态转变，使Pb、Zn、Cu、Cd的浸出浓度显著降低；热处理时间延长，稻壳灰添加量增加，会使热处理样中硅酸盐种类增多，结晶度提高，导致重金属的浸出浓度逐渐降低；稻壳灰添加量在2%~4%范围内，经中温热处理样品的重金属浸出浓度较低，添加量过高时（超过6%时），重金属浸出浓度逐渐升高.
2020 Vol. 40 (7): 3054-3060 [摘要] ( 293 ) [HTML 1KB] [ PDF 388KB] ( 1645 )
3061 赵述华, 罗飞, 郗秀平, 杨坤, 廖曼, 赵妍, 吴静雅
深圳市土壤砷的背景含量及其影响因素研究
为摸清深圳市土壤砷的背景含量现状，以全市不受或很少受人类活动影响的基本生态控制线区域作为调查范围，布设土壤表层样点450个、土壤典型剖面样点50个，采用多点增量采样法采集表层样品500个、深层样品100个.结果表明，深圳市表层土壤砷的背景含量范围为0.07~202mg/kg，算术平均值为11.3mg/kg，95%分位值为55.9mg/kg，显著高于“七五”深圳土壤环境背景调查结果砷的95%分位值（35.4mg/kg）.不同土类中赤红壤、红壤和黄壤砷背景含量的算术平均值相近，95%分位值的高低顺序为：红壤 > 赤红壤 > 黄壤.不同母质母岩发育的土壤砷背景含量的算术平均值高低顺序为：灰色灰岩 > 砂砾页岩 > 凝灰熔岩 > 变质岩 > 花岗岩 > 片麻岩，95%分位值的高低顺序为：灰色灰岩 > 砂砾页岩 > 凝灰熔岩 > 变质岩 > 片麻岩 > 花岗岩.不同剖面层次砷背景含量的平均值和95%分位值差异较大，高低顺序为：底层 > 中层 > 表层，随着深度增加，砷的背景含量逐渐增加.土壤pH值、砂粒含量与砷背景含量呈显著负相关，黏粒、粉粒含量与砷背景含量呈显著正相关.土壤母质母岩和机械组成是影响深圳市土壤砷背景含量的主要因素.研究结果可为南方典型区域砷的土壤环境背景值研究提供参考与借鉴.
2020 Vol. 40 (7): 3061-3069 [摘要] ( 365 ) [HTML 1KB] [ PDF 2843KB] ( 1449 )
土壤污染与控制
3070 周皎, 何欣芮, 李瑜, 魏虹, 杨乐超, 刘剑锋, 王佳彬, 鲍丽然
基于土壤重金属特征的绿色食品产地环境评价——以重庆(江津)现代农业园区为例
以重庆市江津区现代农业园区内4种农用地类型的653个表层土样为研究对象，测定土壤重金属元素含量.依据绿色食品产地环境相关标准，采用重金属污染指数法对标准中所涉及的Cu、Cr、Cd、Hg、As和Pb共6种重金属元素开展土壤环境质量评价和潜在生态风险评价，并结合用地类型确定绿色农产品生产的适宜性土壤分区.结果表明：除元素Cu、Cr和As外，其他元素的平均含量均高于重庆市土壤背景值；除元素As和Hg外，其他元素的平均含量均高于我国土壤背景值.土壤重金属元素Cu、Cr、Cd、Hg、As和Pb的平均浓度均达到《绿色食品产地环境质量》标准要求，但Cd污染已处于安全警戒线内，应高度警惕和严格监管园区内该元素的污染.水田、旱地和果园的土壤环境均以尚清洁为主，其他园地的土壤环境以轻度污染水平为主.部分水田存在一定程度的Pb污染（轻度）、Hg污染（中度）和Cd污染（中度），旱地存在一定程度的Hg污染（中度）和Cd污染（中度），果园和其他园地的土壤存在一定程度的Cd的轻、中度污染.全区符合《绿色食品产地环境质量》标准要求的土壤面积为12.47km2，占农用地总面积的63.64%，旱地、果园、水田和其他园地中符合该标准的面积分别占各自总面积的84.83%、68.07%、56.51%和42.09%.4种用地类型的土壤环境生态风险水平均以低等为主，共占研究区总面积的74.70%.Cd和Hg在园区表层土壤重金属生态风险评估中占有较大的贡献率，应列为优先控制污染元素并对其生态效应开展进一步研究.
2020 Vol. 40 (7): 3070-3078 [摘要] ( 306 ) [HTML 1KB] [ PDF 4379KB] ( 1527 )
环境生态
3079 杨威, 张菲云, 孙雨琛, 张婷婷, 黄悦, 葛茜, 邓道贵
淮北南湖浮游植物功能群的季节演替及影响因子研究
为了解南湖浮游植物功能群特征及其与环境因子的关系，于2017年3月到2018年2月对浮游植物群落结构进行研究.结果表明，南湖共记录浮游植物7门58属98种.浮游植物密度和生物量的年平均值分别为44.1×105 cells/L和0.41mg/L.南湖浮游植物群落可划分为23个功能群，其中功能群C、D、E、F、G、H1、J、K、Lo、M、MP、P、TC、W1、X1、X2、Y为优势功能群.优势功能群的季节演替为春季（C、F、X1、X2）→夏季（J、K、Lo、TC）→秋季（Lo、M、TC）→冬季（E、J、P、X2）.TLI指数、Shannon指数和Margalef指数均表明，南湖水体处于中营养水平.冗余分析表明，水温、TN浓度和浮游甲壳动物是影响南湖浮游植物功能群的主要因子.
2020 Vol. 40 (7): 3079-3086 [摘要] ( 265 ) [HTML 1KB] [ PDF 609KB] ( 1201 )
3087 刘浩宇, 朱瑜, 王惠芝, 盛焕精, 杨保伟
渭河杨凌段水系中头孢曲松耐药菌和耐药基因
调研了杨凌抗生素使用和过期抗生素处理情况，研究了渭河杨凌段及其在杨凌境内主要支流中耐药菌（主要为耐头孢曲松细菌）及常见耐药基因的分布特征.杨凌区β-内酰胺类药物占抗生素总用量的55.0%，64.0%的过期抗生素被合理处理；水样中耐头孢曲松细菌平均浓度均大于500CFU/mL，分离到5种气单胞菌（n=44）和1株大肠杆菌；45株（100.0%）菌全部耐受氨苄西林，阿莫西林/克拉维酸和头孢曲松，多重耐药率为95.6%；水样总DNA中ampC，sul1，sul2，sul3，tetB，tetC，tetM，aadA，cmlA，catA，blaTEM，blaNDM，aph（2’）-Id和aac（6’）-Ib检出率均为100.0%，15株耐头孢曲松代表菌中ampC与blaTEM检出率均为100.0%.渭河杨凌段及其主要支流中多重耐药细菌检出率较高，耐药基因多样化.研究可为杨凌区水体中耐药菌污染治理提供参考.
2020 Vol. 40 (7): 3087-3096 [摘要] ( 304 ) [HTML 1KB] [ PDF 2600KB] ( 987 )
3097 向静雅, 王倩, 邵明帅, 王前, 吴华南, 徐期勇
深圳海滩塑料垃圾及其重金属污染分析
海洋塑料垃圾污染是一个全球性环境问题，为了解海岸线上塑料垃圾及其重金属污染情况，本研究在深圳海岸线上选取5个典型海滩，分析海滩塑料垃圾的组成和来源，并研究塑料垃圾的重金属含量及其浸出行为，评估其潜在的摄入风险.结果表明：塑料和泡沫塑料是海滩垃圾最主要的组成成分，占比高达72%；人类海岸活动是海滩塑料垃圾最主要的来源，占比高达80.58%；塑料垃圾中Zn、Ba、Pb的含量较高，其中Zn的平均值达到500mg/kg以上；在模拟胃酸溶液中，Zn的浸出浓度最高（0.7605~2.6283mg/L），Mn浸出率最高（16.22%~83.45%），Sb的浸出量和浸出率均为最低.基于海滩塑料垃圾样品中重金属最大可浸出率的摄入风险评估表明，塑料样品中的重金属不会造成健康风险.本研究提供的基础数据资料有助于海洋塑料垃圾的管理.
2020 Vol. 40 (7): 3097-3105 [摘要] ( 329 ) [HTML 1KB] [ PDF 711KB] ( 1936 )
3106 胡绍争, 李薇, 顾贵洲, 苑兴洲, 梁飞雪, 武光
熔盐法制备K+-g-C3N4及其光催化降解有机污染物性能
采用熔盐法制备了能级位置可控的钾离子掺杂石墨相氮化碳催化剂（g-C3N4），并考察了其在可见光下降解罗丹明B（RhB）性能.采用XRD、UV-Vis、XPS、N2吸附、PL、EIS等手段对催化剂进行了表征.结果表明，钾离子的引入降低了催化剂粒径尺寸，提高了比表面积，改善了光生电子-空穴对的分离效率.不仅如此，通过控制钾离子掺杂量可以实现催化剂的能级位置在一定范围内的任意调变，使有机污染物的氧化降解反应从·O2-单一氧化剂反应变成·OH和·O2-双氧化剂反应，大大提高了降解率.制备的钾离子掺杂g-C3N4的RhB降解速率常数达到0.022min-1，是纯g-C3N4的5倍.不仅如此，通过对能级位置的调控，制备的催化剂对其他多种有机污染物如甲基蓝，苯酚等的降解率也有显著提高.
2020 Vol. 40 (7): 3106-3113 [摘要] ( 362 ) [HTML 1KB] [ PDF 921KB] ( 1756 )
3114 韩丁, 黎睿, 汤显强, 肖尚斌
电动脱除孔隙水削减底泥内源磷的效果研究
选择污染严重的底泥为研究对象，采用基于孔隙水脱除的电动修复装置，进行了底泥脱水排磷实验，探究了电动脱除孔隙水的底泥减磷效果，分析了底泥各形态磷在电动脱除孔隙水中的迁移转化过程.结果表明：电动脱水过程中阴极总脱水量为5740mL，远大于阳极（2121mL），但脱水中总磷浓度为阳极大于阴极，80%以上的磷从阳极排出，电迁移在电动脱水排磷中起主要作用，通电使排磷总量增加了70%以上，其中在0.25V/cm的电压梯度下修复18d的条件下，排磷量最大；电动脱水排磷效率在通电48h内达到最高[0.73mg/（kW·h）]，随后急剧减小；经过电动脱水排磷后，底泥含水率下降了14.07%，底泥总磷降幅最高可达231.92mg/kg，底泥中交换态磷（Ex-P）、铁结合态磷（Fe-P）、闭蓄态磷（Oc-P）、钙结合态磷（Ca-P）平均脱除率分别为80.01%、14.75%、40.65%和19.22%，其中阳极酸化导致氧化铁的溶解和Ca-P的释放，故阳极附近Oc-P、Ca-P降幅较大，而阴极碱化使Fe-P释放，故阴极附近Fe-P降幅较大.经计算可知，通过电动脱除孔隙水，底泥中生物可利用性磷（Ex-P+Fe/Al-P）平均下降了14.12%，底泥内源磷释放的风险得以降低.
2020 Vol. 40 (7): 3114-3123 [摘要] ( 206 ) [HTML 1KB] [ PDF 741KB] ( 1034 )
3124 李琪瑞, 许晨阳, 耿增超, 王春丽, 王强, 李倩倩
纳米生物炭的制备方法比较及其特性研究
本研究以常见农林废弃物—果木枝条、玉米秸秆和花生秸秆为原料，在350~550℃条件下热解制得五种本体生物炭；采用离心法、球磨法、球磨+离心法3种方法提取纳米生物炭，进而对本体生物炭和纳米生物炭的比表面积、元素含量、矿物组成和表面化学性质等进行比较，以探究物料来源、热解温度和制备方法对纳米生物炭性质及稳定性的影响.与本体生物炭相比，球磨法制得的纳米生物炭比表面积增大1.36~6.94倍，但产物未达到纳米颗粒级别，且在水体中稳定性较弱；球磨+离心法制得的纳米生物炭直径为70.06~103.43nm，在水体中稳定性强；离心法制备的纳米生物炭各项指标均不如其他两种方法.纳米生物炭的产率为2.27%~34.80%，且产率随温度的升高而降低.与本体生物炭相比，纳米生物炭含有更多的羟基等含氧官能团和更少的脂肪碳链.与果木枝条制备的纳米生物炭相比，玉米秸秆和花生秸秆来源的纳米生物炭产率高，但水稳性较差，易发生凝聚.果木枝条来源的纳米生物炭碳酸盐等碱性矿物含量丰富，且由于颗粒表面含氧官能团数量多而zeta电位绝对值高，悬液可以稳定分散.不同方法制备得到的纳米生物炭优缺点各异：球磨法制得的纳米生物炭比表面积更大；球磨+离心法制备的玉米和花生秸秆纳米生物炭的产率更高；低温热解果木炭提取的纳米生物炭水稳性更强.
2020 Vol. 40 (7): 3124-3134 [摘要] ( 734 ) [HTML 1KB] [ PDF 980KB] ( 5343 )
3135 张瑞昌, 李泽林, 魏学锋, 周鸣, 朱书法
模拟环境老化对PE微塑料吸附Zn(II)的影响
探讨了酸处理（1mol/L HCl）、碱处理（1mol/L NaOH）、氧化处理（30% H2O2）和高温-冻融处理（70℃和-22℃交替）4种老化方式对聚乙烯（PE）微塑料表面性质和Zn（II）吸附行为的影响.结果表明，4种老化方式均使PE微塑料表面出现大量的粗糙褶皱结构，但未改变表面化学结构.4种老化方式均导致PE微塑料Zn（II）吸附量的增加，其顺序为：碱处理 > 酸处理 > 氧化处理 > 高温-冻融处理 > 原样.PE微塑料吸附Zn（II）的动力学过程符合Lagrange准二级吸附动力学和W-M颗粒扩散模型，说明吸附过程是多个吸附阶段共同作用的结果，吸附等温线符合Langmuir和D-R模型，证实PE微塑料对Zn（II）的吸附属于物理吸附，老化使PE微塑料表面出现的大量褶皱是其Zn（II）吸附量增加的主要原因.
2020 Vol. 40 (7): 3135-3142 [摘要] ( 370 ) [HTML 1KB] [ PDF 1373KB] ( 1573 )
3143 郭玉润, 刘俊红, 张文科
冷凝水冷却玻璃幕墙构建及其对室内环境的影响分析
为利用空调冷凝水的冷量同时解决单层玻璃幕墙夏季高温的问题，将冷凝水用于冷却单层玻璃幕墙，并对其进行了水量、造价及能耗分析.通过Ecotect、CFD模拟、对比了冷凝水冷却玻璃幕墙与普通玻璃幕墙在夏季的光环境和热环境.结果表明：冷凝水冷凝水冷却玻璃幕墙应用规模与建筑冷凝水产量有关，其应用会减少夏季日照辐射，减少幅度在30.1%~41.8%.加装了冷凝水冷却玻璃幕墙的房间温度较普通房间降温幅度为6.64%，白天降温幅度在6.64%~12.73%.综合分析，冷凝水冷却单层幕墙能够较为有效地调节室内环境，同时也是一种新的建筑幕墙改良途径和冷凝水利用方式.
2020 Vol. 40 (7): 3143-3149 [摘要] ( 302 ) [HTML 1KB] [ PDF 746KB] ( 1548 )
环境微生物
3150 班巧英, 岳立峰, 李建政, 余敏, 张立国
萘厌氧降解菌群的富集及氧化还原介体的强化
为揭示氧化还原介体（ROMs）对萘厌氧降解的强化作用，以萘为唯一碳源富集到中温萘厌氧降解菌群.通过Illumina MiSeq测序对接种污泥和富集培养物进行了细菌群落结构解析，并考察了固定化蒽醌-2，6-二磺酸（AQDS）、蒽醌-2-磺酸（AQS）和腐殖酸强化萘厌氧降解的特征.Illumina MiSeq测序结果表明，Pseudomonas、Thauera、和Georgfuchsia是该富集培养物中的优势萘降解菌，其相对丰度分别为52.4%、13.8%和17.6%.在污泥接种量为0.23g/L和萘初始浓度10mg/L条件下，富集菌群9d内对萘的降解率约为64%.ROMs强化试验结果表明，3种ROMs对萘的厌氧降解均有一定的促进作用.其中，AQDS的强化效果最为显著，当AQDS浓度为0.8mmol/L，培养至第7d时，萘的去除率为92.0%，比同期的对照组高1.2倍.此外，硝酸盐对ROMs强化萘厌氧降解的影响研究结果表明，在NaNO3浓度为0~0.8g/L范围内，萘的降解速率随着硝酸盐浓度增加呈现先增加后降低的趋势.当NaNO3浓度为0.6g/L时，萘的去除率在第6d就达到了91.0%，比对照组提高了15.2%.由此可见，在厌氧条件下添加适量硝酸盐可提高ROMs对萘降解的强化效果.
2020 Vol. 40 (7): 3150-3155 [摘要] ( 287 ) [HTML 1KB] [ PDF 708KB] ( 1177 )
环境毒理
3156 汤卓衡, 高俊敏, 贾映亭, 胡文欣, 胡建英
具有LXRα活性效应物质的新型筛查方法研究
为了检测环境中潜在的LXRα效应物质.本研究以LXRα蛋白为例，利用核受体蛋白与小分子亲和结合的原理，构建了pCold-TF-LXRα重组蛋白并优化了重组蛋白的表达条件，建立了特异性捕获活性物质的方法.结果表明：诱导温度为20℃、诱导剂IPTG浓度为0.4mmol/L为重组蛋白的最佳表达条件；同时，利用LXRα激动剂T0901317 4个梯度浓度（0.25，2.5，25，250μg/L）的加标回收率实验测得线性回归曲线为y =0.83604x+0.40763，R2=0.9948，证明方法具有有效性；对比pCold-TF空载体蛋白（6.42%）和重组蛋白（79.83%）对T0901317（250 μg/L）的回收率，说明方法具有特异性.为了验证方法的实用性，将重组蛋白与15种典型的有机磷酸酯类化合物（OPEs）的混合标样进行“捕获”实验，证明了TPHP、BPADP、TCrP、EHDPP、TNBP、RDP、TEHP、TDCIPP具有LXRα的活性效应.最后，用酵母双杂交实验验证了这8种OPEs均为LXRα的拮抗剂.
2020 Vol. 40 (7): 3156-3164 [摘要] ( 276 ) [HTML 1KB] [ PDF 592KB] ( 1214 )
3165 张林丰, 赵群, 田森林, 李英杰
氧化石墨烯和多环芳烃与肺表面活性物质间的相互作用
为阐明氧化石墨烯与多环芳烃这一复合污染体系与肺表面活性物质（PS）的作用，考察了各组分之间的作用方式及效应，并对作用机制进行分析.结果表明，PS及其组分对多环芳烃有增溶作用，增溶能力依次为萘 < 苊 < 苯并（a）蒽；氧化石墨烯对多环芳烃和PS有一定的吸附作用，且多环芳烃和PS存在竞争吸附，入肺后PS及其组分占据多环芳烃的吸附位点而负载于氧化石墨烯表面；多环芳烃在PS及其组分增溶作用下在氧化石墨烯表面解析，毒性增强；DPPC由竞争吸附产生的解析效果尤为显著，当苯并（a）蒽的加入量到0.6mg/L时，DPPC于GO上吸附量减少了28.92mg/g；同时，多环芳烃和PS均会促使氧化石墨烯团聚，粒径增大3倍以上；C=C键的增多和化学键转化产生的作用力影响了氧化石墨烯的稳定性.本研究为复合污染对肺的潜在毒性效应及肺风险评估提供了一定的理论支撑.
2020 Vol. 40 (7): 3165-3172 [摘要] ( 302 ) [HTML 1KB] [ PDF 704KB] ( 1354 )
3173 袁文燕, 王鹏, 伯鑫, 郭静, 杨朝旭, 薛晓达, 常象宇, 张金良, 田军, 王刚, 马岩
含菌气溶胶扩散对人群的潜在影响风险
为分析生物气溶胶释放对人群潜在影响风险的情况，利用CALPUFF模型定量模拟了2019年7月24~8月20日中牧兰州生物药厂含菌气溶胶扩散、浓度空间分布、对人群潜在健康风险，并结合公开报道的检测数据开展验证.结果显示：生物药厂的含菌气溶胶排放源附近高值区主要集中于厂区四周，影响范围主要以厂区为中心，并向四周逐渐扩散；检测结果中兰州兽研所1#，兰州大学2#地区健康风险比例41.49：1，在模拟的相对风险大小的误差区间（36.15±8.48）范围内，说明本研究含菌气溶胶对人群潜在影响风险的模拟结果可信.
2020 Vol. 40 (7): 3173-3178 [摘要] ( 415 ) [HTML 1KB] [ PDF 1280KB] ( 1383 )
3179 张莹, 辛金元, 张小玲, 倪长健, 马盼, 王式功, 冯鑫媛, 胡文东, 郑灿军
北京市气温与黑碳和PM2.5对疾病死亡影响的交互效应
通过收集北京市2010~2016年逐日呼吸和心脑血管疾病死亡数据、污染物（BC、PM2.5、SO2、O3和NO2）日均浓度资料以及同期的气象资料，采用广义相加模型（GAMs）中的主效应模型、非参数二元响应模型和温度分层模型探讨了北京市气温、PM2.5和BC单效应，以及气温与PM2.5和BC交互作用分别对呼吸和心脑血管疾病死亡人数的影响.单效应分析结果表明，气温与两种疾病死亡人数的累计暴露-反应关系均呈“J”型分布特征，最适温度为24℃；累计滞后一天情况下PM2.5和BC的健康效应均最显著，此时PM2.5和BC浓度每升高四分位间距（IQR），呼吸系统疾病死亡人数超额增加百分比（ER）分别为2.21%和1.80%，心脑血管疾病死亡人数ER分别为2.02%和1.48%.交互作用的研究结果表明，高温与高浓度的PM2.5（或BC）对疾病死亡的影响存在协同效应，且高温条件下BC对疾病死亡影响的健康风险大于PM2.5，当气温大于24℃时，BC和PM2.5浓度每升高IQR对应的呼吸系统疾病死亡人数ER分别为6.22%和6.17%，心脑血管疾病死亡人数ER分别为5.01%和3.97%.虽然BC只占PM2.5的一部分，但BC对人群健康的影响不容忽视，应该引起足够的重视.
2020 Vol. 40 (7): 3179-3187 [摘要] ( 332 ) [HTML 1KB] [ PDF 806KB] ( 1532 )
垃圾分类
3188 王丹丹, 菅利荣, 付帅帅
城市生活垃圾分类回收治理激励监督机制研究
考虑政府政策激励监督对城市生活垃圾分类回收治理的影响，构建政府监管-企业处理-居民参与的演化博弈模型，借助演化博弈理论分析4种不同情境下城市生活垃圾分类回收治理的演化稳定策略，并借助数值仿真分析了政府激励监督对各方策略选择的影响.研究发现：居民进行垃圾分类获得的收益大于参与分类的成本两倍及以上时，才会主动参与垃圾分类，否则不会主动参与分类，同时居民对政府正向激励补贴的变化比企业更为敏感.政府实施较高的负向激励力度时可有效约束企业行为，但过高的监管成本会造成垃圾回收治理的管理困境.
2020 Vol. 40 (7): 3188-3195 [摘要] ( 300 ) [HTML 1KB] [ PDF 1643KB] ( 1843 )
3196 刘蔚玲, 肖黎姗, 林剑艺, 郭青海, 徐凌星
基于DEA-Malmquist的我国城市生活垃圾管理效率评价
本文结合数据包络分析（Data Envelopment Analysis，DEA）和Malmquist指数方法，构建了涵盖减量化、资源化、无害化三大原则的指标体系，分析了我国城市2013~2017年生活垃圾管理效率的时空分异特征及其影响因素，探讨了资源化率对管理效率的影响.结果表明：全国城市生活垃圾管理效率较高，空间上呈现东高西低的特征.2013~2017年管理效率未得到有效提高，技术进步不足是生活垃圾管理效率的主要限制因素.不同类别城市的生活垃圾管理效率差异明显.北京、深圳、南京、青岛、重庆这些城市管理高效而且管理效率持续提高，其他城市管理效率仍有待提高.提高资源化率对管理效率提升的促进作用是有限的.研究最后提出，通过加强区域合作交流，推动技术创新发展，权衡社会经济和环境目标，实施差异化管理等建议，实现城市生活垃圾可持续管理.
2020 Vol. 40 (7): 3196-3203 [摘要] ( 322 ) [HTML 1KB] [ PDF 535KB] ( 1015 )
环境影响评价与管理
3204 石晓然, 张彩霞, 殷克东
中国沿海省市海洋生态补偿效率评价
本文运用考虑非期望产出的超效率SBM模型、DEA-Malmquist指数模型、Tobit模型和标准差椭圆模型，对2006-2016年中国11个沿海省市的海洋生态补偿效率开展测度和分析，结果显示：2006~2016年中国总体海洋生态补偿效率平均值为0.633，处于中等效率水平，随时间呈“下降-上升-稳定”的趋势；海洋生态技术进步依旧是海洋生态补偿过程中全要素生产率的重要驱动力，但面临一定的技术效率损失；海洋第三产业比重对海洋生态补偿效率值有正向的显著影响，城市化率、进出口总额占比和海洋灾害直接经济损失对海洋生态补偿效率存在显著的负向影响；海洋生态补偿效率的空间聚集性增强，区域不平衡性有所收敛，空间分布格局基本保持稳定.
2020 Vol. 40 (7): 3204-3215 [摘要] ( 240 ) [HTML 1KB] [ PDF 796KB] ( 1387 )
3216 陈菁泉, 信猛, 马晓君, 常百舒, 张紫嫣
中国农业生态效率测度与驱动因素
为适应我国进入高质量发展阶段，实现农业资源的高效率利用，本文以中国30个省、直辖市、自治区（不包括西藏、香港、澳门和台湾）的2003~2017年度面板数据，运用考虑生态非期望产出和期望产出两阶段网络EBM模型，构建资源环境投入—环境治理两阶段模型，测度各省（直辖市、自治区）的农业生态效率，并结合Malmquist指数进行动态分析.以测度的农业生态效率为被解释变量，在考虑农业劳动力素质的门限效应下对其驱动因素进行分析.结果显示：2007年以前中国各地区农业生态效率，呈西部到东部逐渐收敛趋势.2007年以后，呈东西部高，中部塌陷，东西部与中部地区发展失衡.农业劳动力素质存在门限效应，门限值为1012.62.当门限变量值≥1012.62时，农作物种植结构对农业生态效率的影响存在促进作用；反之，则有抑制作用.财政支农水平对提高农业生态效率有正向影响，农用机械投入强度、农业生态环境防护投资额对提高农业生态效率有负面影响.
2020 Vol. 40 (7): 3216-3227 [摘要] ( 254 ) [HTML 1KB] [ PDF 932KB] ( 3790 )
3228 曾贤刚, 阮芳芳
中国PM2.5污染健康效应的国民经济影响分析
为合理评估PM2.5污染，通过Meta分析，系统回顾已有文献并对中国人群的PM2.5健康效应进行定量评估.在此基础上，综合运用Benmap模型和CGE模型，估计2017年全国PM2.5污染造成的国民经济影响.结果表明，中国PM2.5污染造成的全因早逝、慢性阻塞性肺病（住院）、脑卒中（住院）、缺血性心脏病（住院）、心血管疾病（门诊）、呼吸系统疾病（门诊）OR值分别为1.007（95% CI：1.005，1.009）、1.014（95% CI：1.009，1.019）、1.006（95% CI：1.002，1.011）、1.007（95% CI：1.005，1.010）、1.006（95% CI：1.002，1.010）、1.006（95% CI：1.004，1.008）（per 10μg/m3）.2017年，PM2.5污染引起的中国年均劳动损失为2590.34万d，居民额外医疗支出为86.39亿元，造成的经济损失约占当年GDP的1.48%.
2020 Vol. 40 (7): 3228-3238 [摘要] ( 328 ) [HTML 1KB] [ PDF 547KB] ( 2020 )
3239 陈迪, 孟乔钰, 石磊, 马中, 陆根法
中央环保督察“回头看”的市场反应——基于重污染行业上市公司的影响分析
运用事件研究法和非参数检验，探究了中央环保督察“回头看”的宣布实施对于沪深两市A股重污染行业上市公司收益情况的影响及其差异情况，结果显示：事件窗内中央环保督察“回头看”使得重污染行业上市公司的平均累计异常收益率降低至-2.005%，且这一负面冲击在时间上有延长趋势；不同公司性质、子行业的重污染行业上市公司所受影响存在显著差异.就企业性质差异而言，非国有公司累计收益率所受的负面冲击平均比国有公司高1.696%.在不同行业中，建材、制药、石化行业所受负面冲击最大，纺织、造纸、制革行业所受影响则较小.此外，市场对于火电、化工行业企业的反应并非多为负向，注重环境管理使得部分企业在中央环保督察“回头看”中得到了市场的正向回馈.建议持续推进中央环保督察“回头看”制度，以切实促进公司开展节能减排，同时，重污染行业公司特别是非国有公司以及上述行业公司应加强自身环境管理，积极进行环境信息披露，从而尽可能避免在类似的环境规制中受到负面冲击.
2020 Vol. 40 (7): 3239-3248 [摘要] ( 350 ) [HTML 1KB] [ PDF 533KB] ( 1860 )
中国环境科学
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