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
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“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
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《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
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《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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2020年 40卷 9期
刊出日期 2020-09-20

环境毒理
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
3713
《中国环境科学》2019年度优秀论文评选揭晓
2020 Vol. 40 (9): 3713-3713 [摘要] ( 247 ) [HTML 1KB] [ PDF 85KB] ( 811 )
大气污染与控制
3714 尚超, 韦献革, 白敏冬, 杜长明
低温等离子体催化降解烟气中甲苯的研究
本研究开发了等离子体微放电填充床反应器和等离子体微放电填充床反应系统,采用多孔陶瓷作为填充床材料,用控制变量法探索了停留时间、放电电压、催化剂负载量、初始浓度、能量密度等因素对反应系统的甲苯去除能力的影响.结果发现,上述因素的最优组合参数为:1.1s、9.5kV、负载量为15%,物质的量比为0.25的Co/Mn催化剂、189.52mg/m3、6000J/L.同时,对多孔陶瓷填充床进行了SEM和XRD等表征研究,研究表明,Mn催化剂包括Mn2O3和Mn3O4晶体;Co/Mn催化剂包括CoMnO3和MnO2晶体;Fe/Mn催化剂包括FeMnO3、Fe2O3和Mn2O3晶体,并且Mn催化剂比Co/Mn催化剂和Fe/Mn催化剂的晶体颗粒更加均匀.
2020 Vol. 40 (9): 3714-3720 [摘要] ( 271 ) [HTML 1KB] [ PDF 845KB] ( 995 )
3721 于玲玲, 潘蔚娟, 肖志祥, 王子谦, 麦健华
人为热对广州高温天气影响的数值模拟个例分析
基于广州市2009,2000和1990年工业、交通、生活能源统计数据,通过能源清单法估算出广州市对应年份的人为热排放量,再通过在WRF模式中引入2009,2000和1990年的下垫面数据和人为热排放方案,对2005,2012和2017年广州市的3次持续高温过程进行模拟,从而评估不同年代人为热排放水平对广州市极端高温天气的影响.结果表明,模拟的2m气温较为准确,能合理模拟出城市地区的热岛效应,但对极端高温的模拟略有偏低,而引入人为热有助于改善模拟结果.在case2012中,2009,2000和1990年3种人为热排放水平使广州城市下垫面的平均气温分别上升0.53,0.44和0.13℃,热岛强度增强0.43,0.38和0.13℃.3个模拟个例的结果均表明,日间的人为热排放比夜间大,但夜间气温及热岛强度的变化比日间要明显.
2020 Vol. 40 (9): 3721-3730 [摘要] ( 352 ) [HTML 1KB] [ PDF 1236KB] ( 1505 )
3731 彭倩倩, 刘晓环, 杜金花, 刘子杨, 韩枝燏, 王征, 薛莲, 刘翔, 孙英杰, 张宜升
青岛冬季霾-沙尘重污染过程PM1理化特征及来源分析
对2018年11月21日~12月2日期间青岛市大气PM1的质量浓度、化学组分和数浓度进行连续观测,结合国控站点监测数据和气象条件,分析青岛市秋末冬初一次典型霾-沙尘重污染过程的特征及污染物来源.结果表明:本次污染过程可分为霾前(11月21~23日)、霾期(11月24~25日)、霾-沙尘叠加期(11月26日)、沙尘期(11月27~29日)、沙尘后(11月30日~12月2日)5个发展阶段,观测期间PM1质量浓度为(40±20)μg/m3,霾期PM1为沙尘期的2.03倍.冷锋锋前以人为污染物气团为主,锋后以冷干沙尘气团为主,并在长距离传输中保持干燥,受沙尘传输过程中经过区域的影响较小,导致沙尘阶段PM2.5和PM10错峰12h出现.霾期PM1中SO42-、NO3-质量浓度比霾前分别升高73%、111%,SOR、NOR分别升高28%、67%,表明霾期NO3-的二次转化明显升高.PM1中NH4+主要以(NH42SO4和NH4NO3形式存在,为富氨条件.本次沙尘事件气团传输过程中途经山西、河北、山东西北部等污染物高强度排放区域,前锋到达青岛时,携带的人为污染物占主导,导致沙尘期PM1中OC、EC占比为霾期的1.73、1.53倍.霾期SOC/OC值为0.43,略低于沙尘期,表明霾期SOC生成受到抑制.
2020 Vol. 40 (9): 3731-3740 [摘要] ( 277 ) [HTML 1KB] [ PDF 1230KB] ( 1264 )
3741 付金艳, 王振峰, 白心蕊, 崔梦壳, 武文斐
γ-Al2O3酸性修饰稀土尾矿NH3-SCR脱硝性能
为增加脱硝催化剂的酸性位点和比表面积,以稀土尾矿为活性主体,通过物理球磨方式添加γ-Al2O3,制得NH3-SCR催化剂,脱硝温度为100~400℃.结果表明:原尾矿脱硝活性为7.6%,γ-Al2O3的脱硝活性为9.4%,稀土尾矿添加50%γ-Al2O3脱硝活性达到了64.8%,即添50%γ-Al2O3后加极大程度地提高了尾矿的脱硝活性.XRD实验结果表明:Al2O3不会与尾矿成分发生反应生成新的物质.SEM实验结果表明:当添加γ-Al2O3低于50%时,γ-Al2O3均匀分散在尾矿表面,当添加65%γ-Al2O3和80%γ-Al2O3时,γ-Al2O3发生团聚,分散性较差.NH3-TPD实验结果表明:添加γ-Al2O3为脱硝催化剂增加酸性位点,但是当添加γ-Al2O3过低时(15%、35%),吸附NH3量不足,催化反应进行不完全.BET实验结果表面:添加γ-Al2O3可以增加尾矿的比表面积.
2020 Vol. 40 (9): 3741-3747 [摘要] ( 280 ) [HTML 1KB] [ PDF 1485KB] ( 1447 )
3748 马淼, 石金辉, 高会旺, 姚小红
冬季青岛不同气团来源气溶胶中磷浓度及溶解度
分析了2017-11~2018-01在青岛采集的气溶胶样品中总磷(TP)、溶解态总磷(DTP)、溶解态无机磷(DIP)和溶解态有机磷(DOP)浓度,讨论了来自北方快速移动的干冷气团(NS)和局地停滞性暖湿气团(LS)中气溶胶P浓度和溶解度的差异及其原因.TP浓度在NS和LS气溶胶中分别为(137.3±49.3)ng/m3和(115.8±45.8)ng/m3,DTP对TP的贡献(即P溶解度)分别为(20.7±5.6)%和(45.9±15.7)%.DTP中以DIP为主,其贡献在NS和LS气溶胶中分别为65.6%和55.3%.NS气溶胶中人为源P对TP的贡献为69%,略低于LS气溶胶中的72%.LS气溶胶中较高的酸化程度和相对湿度(RH)以及较慢的气团传输速率是其P溶解度显著高于NS气溶胶的原因.RH<60%时,无论酸化程度高低,P溶解度不超过30%;RH>60%时,酸化条件下,高的相对湿度和低的气团传输速率有利于显著提升P溶解度.因此,日趋严重的大气污染可能提高了我国近海大气生物可利用P的入海通量.
2020 Vol. 40 (9): 3748-3755 [摘要] ( 279 ) [HTML 1KB] [ PDF 597KB] ( 1310 )
3756 阿布拉·吐合提, 吉力力·阿不都外力, 葛拥晓, 王伟, 杜菲
中亚咸海干涸湖床粉尘潜在扩散的时空变异分析
基于1969~2018年再分析气象资料,运用拉格朗日混合单粒子轨道(HYSPLIT)模型,计算了以咸海为中心未来7d的逐日气团轨迹,采用核密度分析法,绘制了5个层次(0~0.5,0.5~1,1~1.5,1.5~2,2~5km·agl)的气团轨迹密度图,分析了咸海干涸湖床粉尘扩散的时空变异.结果显示,粉尘潜在扩散具有季节分异.春、冬季粉尘扩散范围与密度最大,沿东北方向扩散比例分别占61%、35%,最远可达亚洲东部地区,其次是秋季;夏季粉尘扩散以0.5km为界限表现明显的高度差异.随着高度的增加,粉尘潜在扩散的密度逐渐降低.受地形与天气系统的影响,春、夏粉尘扩散呈现向东北,西南方向扩散趋势,秋、冬呈现沿东北方向扩散趋势.有利的天气条件下,咸海干涸湖床粉尘可远距离输送:在近源区沉降,影响乌兹别克斯坦及周边国家,在山区沉降,则可能加速天山雪冰融化.
2020 Vol. 40 (9): 3756-3766 [摘要] ( 341 ) [HTML 1KB] [ PDF 3517KB] ( 1448 )
3767 范武波, 陈军辉, 唐斌雁, 冯小琼, 孙海龙, 张懿, 王杰, 金晨阳, 骆丽红, 蒋涛, 吴锴, 孙蜀, 姜涛, 钱骏, 刘政
成都市施工扬尘排放特征研究
采用DustTRAK TM气溶胶(粉尘)监测仪对成都市112个不同类别的房建、市政工地施工扬尘进行测试,研究了不同类别施工扬尘的排放特征,分析了下风向扬尘浓度的变化趋势,并采用CALPUFF对成都市新都区某建筑工地的排放进行了模拟.结果表明:(1)成都市施工扬尘排放浓度约为0.13~2.91mg/m3,其中房建类施工平均浓度约为0.94mg/m3,高于市政施工;大型工地扬尘平均浓度约为0.61mg/m3,低于中型和小型工地;土方施工阶段平均浓度约为1.21mg/m3,远高于地基建设、主体建设、装饰阶段.(2)成都市施工扬尘呈现出高低浓度交替的周期性变化,其中房建工程土方施工阶段的高低浓度差值可达到0.6mg/m3以上.(3)施工扬尘在场界外下风向5~15m范围内会出现浓度增加的趋势,随后逐渐下降,在50m附近逐渐趋于稳定,稳定浓度介于0.1~0.2mg/m3.(4)CALPUFF模型能较好地从宏观角度来模拟成都地区施工扬尘的扩散趋势,但难以捕捉施工扬尘在下风向近距离的扩散特征.
2020 Vol. 40 (9): 3767-3775 [摘要] ( 379 ) [HTML 1KB] [ PDF 1292KB] ( 1847 )
3776 李玲玉, Alex B. Guenther, 顾达萨, Roger Seco, Sanjeevi Nagalingam
短期干旱胁迫对马尾松排放挥发性有机物的影响
为探究干旱环境对BVOCs排放的影响,应用动态封闭式采样系统和热脱附-气相色谱-飞行质谱仪,对短期干旱胁迫作用下马尾松的BVOCs排放进行了实验室测量,定量分析BVOCs排放速率和排放组成的变化.结果表明,干旱胁迫时异戊二烯的排放受到抑制,排放速率降低约50%;单萜烯和倍半萜烯的排放水平增强,排放速率分别为137.85和0.98μg/(m2·h),是未受胁迫时的2.9和2.0倍.除反式-α-香柠檬烯外,干旱胁迫促进各单萜烯和倍半萜烯化合物的排放,是未受胁迫时的1.3~42.4倍,其中3-蒈烯排放的响应最敏感,α-葑烯、α-水芹烯和石竹烯的响应最弱.干旱胁迫时单萜烯和倍半萜烯的排放组成有所变化,但主导的化合物种类不变,单萜烯以α-蒎烯、香桧烯和β-蒎烯为主,占比分别为48%、17%和17%;倍半萜烯以石竹烯和长叶烯为主,占比分别为57%和34%.
2020 Vol. 40 (9): 3776-3780 [摘要] ( 458 ) [HTML 1KB] [ PDF 337KB] ( 1034 )
3781 曾鹏, 辛存林, 于奭, 朱海燕, 刘齐
典型西南工业城市春冬季PM2.5来源与潜在源区分析——以柳州市为例
为了揭示柳州城区春冬季PM2.5的来源及其潜在源区分布和贡献,利用2018年24h自动监测数据和气象数据对柳州市大气污染物浓度变化特征进行了分析,并且使用后向轨迹模型(HYSPLIT)对春冬季柳州市PM2.5逐日72h气流后向轨迹和前向轨迹进行聚类分析,同时结合潜在源贡献因子分析法(WPSCF)和轨迹浓度权重法(WCWT)对其潜在源区和浓度贡献进行了分析.结果显示,(1)在研究期内,不利的主导风向和工业区布局导致研究区PM2.5在春冬季污染较严重,且工业源和交通源是其主要本地来源;(2)春冬季PM2.5高值主要来源于西北和东南方向,其中,西北向PM2.5主要来源于本地排放,且浓度在空间上呈现西高东低的趋势;(3)春季后向轨迹PM2.5浓度整体大于冬季,春冬季中对柳州市PM2.5影响最大轨迹均来自东部的短距离输送,而来自西北的气流轨迹输对PM2.5贡献最低.春冬季柳州市大气PM2.5通过气流传输对贵州地区大气环境有较大影响;(4)春季,柳州市PM2.5的主要潜在源区分布在广西东南部、广东中西部、南海沿岸海域、湖南中部、江西西北部、湖北东部及安徽西北部;冬季,主要分布在广西东南部、广东西南部和南海沿岸海域.
2020 Vol. 40 (9): 3781-3790 [摘要] ( 322 ) [HTML 1KB] [ PDF 2052KB] ( 1523 )
3791 冯旸, 刘锐源, 刘雷璐, 卢诗文, 黄皓旻, 范丽雅, 叶代启
广州典型印刷企业VOCs排放特征及环境影响和健康风险评价
本文以广州市典型印刷企业为研究对象,通过对各排放环节的浓度和组分的全面统计和综合分析,深入探讨广州市该行业VOCs排放特征、环境影响及人体健康风险.结果表明,印前环节车间VOCs浓度为3.51~73.57mg/m3,印刷环节车间VOCs浓度为0.86~435.10mg/m3,印后环节车间VOCs浓度为0.05~221.93mg/m3,废气治理设施出口浓度为4.28~66.84mg/m3,处理效率为3.01%~54.90%;且VOCs物种以芳香烃类、醇醚类和酯类为主,平均臭氧生成潜势为111.09mg/m3,其中芳香烃类物质对环境影响贡献和人体健康风险较大,建议加强针对性控制.
2020 Vol. 40 (9): 3791-3800 [摘要] ( 322 ) [HTML 1KB] [ PDF 788KB] ( 1658 )
水污染与控制
3801 汪逸云, 尹洪斌, 孔明, 张毅敏, 刘茹
镧铝改性凹凸棒粘土对富营养化湖泊有机磷控制效果
通过吸附与原位模拟实验,研究了镧铝改性凹凸棒粘土(La/Al@ACP)对水体有机磷的吸附性能及其覆盖对沉积物磷释放的影响,并通过沉积物磷分级、DGT技术、扫描电镜能谱技术探讨材料覆盖对沉积物磷形态影响机制.结果显示,La/Al@ACP添加后,上覆水及底泥间隙水中磷含量显著下降,并伴随沉积物有效磷通量的减少.有机磷形态分析表明,添加La/Al@ACP后活性态的Lab-Po不断向稳定态的Hum-Po转化,有效控制了底泥磷向上覆水释放的风险.La/Al@ACP作为一种控制湖泊富营养化的有效材料,可用于底泥内源磷的固定与控制.
2020 Vol. 40 (9): 3801-3809 [摘要] ( 344 ) [HTML 1KB] [ PDF 2354KB] ( 1066 )
3810 范廷玉, 李文洁, 彭丹, 程书平, 郭学涛
漆酶改性玉米秸秆髓的制备及其吸油特性
采用绿色生物酶技术改性玉米秸秆髓(CSP),在CSP表面由漆酶催化接枝十八胺,以提高材料的亲油疏水性能,制得高效吸油剂LCSP.研究了改性温度、改性时间、TEMPO浓度、漆酶用量及十八胺浓度等因素对LCSP亲油疏水性能的影响,同时采用SEM、BET、XRD、接触角、FTIR、XPS等分析技术对改性前后CSP理化特性进行表征,并进行了吸油研究.结果表明,在35℃下,投加100U/g的漆酶、4.48mmol/LTEMPO、8.91mmol/L十八胺,改性CSP6h,制得的材料吸油量最大、吸水量最小,油吸附量从13.24g/g提升至40.82g/g,水吸附量从13.76g/g降至3.83g/g.吸附过程符合准二级动力学模型,吸附剂的重复利用实验表明本方法制备的材料具有良好回收再利用能力.
2020 Vol. 40 (9): 3810-3820 [摘要] ( 310 ) [HTML 1KB] [ PDF 1411KB] ( 1448 )
3821 张娟香, 赵保卫, 马锋锋, 段凯祥, Bakunzib Philippe, 刘辉
造纸污泥生物炭对四环素的吸附特性及机理
以造纸污泥为原料,在限氧条件下,通过控制热解温度(300,500和700℃),制备生物炭(SBC300、SBC500和SBC700),比较了3种生物炭的基本理化性质;以四环素(TC)为目标污染物,研究了造纸污泥生物炭(SBC)对TC的吸附特性及机理.结果表明,SBC对TC的吸附以化学吸附为主,吸附平衡时,SBC300对TC的去除率最低,为38.8%,SBC700的去除率最高,为54.1%;同时Langmuir模型能更好地描述此吸附过程,且最大吸附量依次为SBC700(63.8mg/g) > SBC500(50.6mg/g) > SBC300(40.0mg/g).热力学分析表明,SBC对TC的吸附为自发且吸热的过程.pH值影响TC的存在形态及SBC的表面带电情况,对吸附过程有较大影响.通过吸附等温线分解法定量描述了表面吸附作用及分配作用的贡献率,结合FTIR分析,表明SBC对TC的吸附可能是分配作用、静电作用、氢键作用、π-π EDA作用及离子交换作用等共同作用的结果.
2020 Vol. 40 (9): 3821-3828 [摘要] ( 342 ) [HTML 1KB] [ PDF 480KB] ( 1161 )
3829 姚萌, 冉治霖, 卢文静, 贺维鹏, 王国胜, 朱敏宜
铁盐絮体预负载-超滤除锑(V)效能研究
采用“铁盐絮体预负载-超滤”耦合工艺,有效提高了水中金属锑的去除效果,缓解超滤污染.结果表明,当水样pH<7时,锑(V)的去除效率高达98%以上,且出水锑(V)浓度远低于5μg/L;腐殖酸去除效果在不同化学条件下均能保持95%以上.铁盐絮体预负载层能作为超滤膜的屏障,减少了超滤膜接触污染物几率,当水样pH=6时,不可逆污染的相对值最低为0.015.
2020 Vol. 40 (9): 3829-3834 [摘要] ( 299 ) [HTML 1KB] [ PDF 919KB] ( 841 )
3835 陈瑀, 张宴, 苏良湖, 赵欣, 卜元卿, 李辉, 张圣虎, 李江
南京城市污水处理厂中微塑料的赋存特征
以南京市某污水处理厂及下游入江口作为研究对象,对其中微塑料的赋存特征进行研究.结果表明,污水处理厂进水中微塑料以尼龙材质为主(71.43%),颜色以黑色为主(54.76%),形状以纤维状为主(38.10%),尺寸以50~500μm为主(69.05%),丰度为4.2n/L(个/L),二级处理后污水中微塑料丰度为1.6n/L,出水微塑料丰度为0.9n/L,污水处理厂处理工艺对微塑料的去除效率为78.57%.入江口处污染负荷指数为50.99,处于较低水平,由于污水处理厂出水持续排入,微塑料造成的生态风险仍不可忽视.本文研究结果为改进污水处理厂中微塑料去除工艺设计提供了基础数据.
2020 Vol. 40 (9): 3835-3841 [摘要] ( 330 ) [HTML 1KB] [ PDF 565KB] ( 1397 )
3842 赵阳, 雷国元, 徐亚, 刘玉强, 董路, 刘景财, 黄启飞
典型荧光示踪剂在包气带中的迁移、吸附特性
为研究荧光示踪剂在包气带土壤中的迁移-吸附特性,指导填埋场渗漏检测过程的示踪剂选择、投加和采样.采用土柱实验、参数反演手段,研究3种典型荧光示踪剂在包气带中的吸附、滞后和穿透规律,确定其迁移表征方法、表征参数和最佳模型.结果表明:在土壤有机碳相对较高和较低时,分别可用非线性平衡和线性平衡模型准确拟合罗丹明B在其中的穿透数据,而非线性平衡模型同时准确拟合了荧光素和荧光素钠在两种有机碳土壤中的穿透数据.基于最优反演模型,在低有机碳土壤中示踪剂迁移参数为:罗丹明B、荧光素和荧光素钠的分配系数分别为84.99,1.80,1.48cm3/g,滞后因子分别为393.27,8.18,7.81,吸附容量分别为6.14×10-3,0.15×10-3,0.14×10-3mg/g,均出现罗丹明B>荧光素>荧光素钠的顺序.荧光素钠在包气带中迁移时固相吸附浓度最小、迁移速率最快、吸附消耗量最小,建议在进行填埋场渗漏示踪中选用.
2020 Vol. 40 (9): 3842-3848 [摘要] ( 279 ) [HTML 1KB] [ PDF 478KB] ( 1585 )
3849 代亮亮, 张云, 周维成, 郭亮亮, 李根保
草型清水态维持与长效运行的营养盐响应机制——以滇池大型围隔试验为例
为探究湖泊水体生态修复工程中草型清水态维持与长效运行的营养盐响应机制,利用滇池草海建立的大型原位试验围隔,采用非参数突变点分析法(nCPA)及临界指示物种分析法(TITAN),探究了叶绿素a、浊度、透明度和浮游植物的营养盐阈值.结果表明,草型清水态维持与长效运行较为成功的围隔,其藻类的叶绿素a含量虽然明显较低,但在夏季时蓝藻门仍占绝对优势.原位生态围隔叶绿素a响应TN的阈值为1.423mg/L,响应TP的阈值为0.103mg/L.水体透明度响应TN的阈值为1.684mg/L,响应TP的阈值为0.103mg/L.各围隔总磷含量的平均值均大于或等于0.226mg/L,B1、B3、B8围隔后期处于清水态,其TN平均值都低于或等于1.42mg/L,B5、A1、A2、A3、A4围隔后期处于浊水态,其TN平均值都高于或等于1.78mg/L.这表明在滇池水华重灾区实施水体生态修复工程时,应首要考虑TN的影响,在TP含量严重超出阈值的情况下,如果TN处于一个较低水平,也能维持湖泊水体草型清水态的长效运行,并实现湖泊水体由藻型浊水态向草型清水态的转换.
2020 Vol. 40 (9): 3849-3858 [摘要] ( 370 ) [HTML 1KB] [ PDF 486KB] ( 1479 )
3859 范文雯, 袁林江
气泡直径对气-液-污泥流态及污泥颗粒化的影响
通过建立三维Eulerian-Eulerian模型,用计算流体动力学模拟了鼓泡好氧活性污泥反应器中,不同气泡直径下气-液-污泥三相流的流态,分析了反应器内的流体动力学特性,并研究了其对污泥颗粒化的影响机理.结果表明:曝气头表面的孔径大小与反应器中气含率负相关,而与污泥所受的水力剪切速率正相关.气相、液相速度与曝气头的孔径和表观气速正相关.反应器中的流态由尺度较大的环流和尺度较小的旋涡构成.随着表观气速和入口气泡直径的增加,液相和颗粒的流态均由尺度较大的环流转变为尺度较小的旋涡.相同曝气孔径时,液相与颗粒的流态之间存在差异,且气泡直径越小,表观气速越大,两者的差异越明显.为满足好氧污泥颗粒化所需的凝聚条件,反应器中曝气头孔径应大于1mm.
2020 Vol. 40 (9): 3859-3870 [摘要] ( 222 ) [HTML 1KB] [ PDF 2500KB] ( 697 )
3871 李云霄, 黄潇, 邹英杰, 薛亮, 樊文华, 王改玲
夏季汾河干流溶解无机碳同位素组成及其来源
根据2019年8月对汾河干流水文参数和碳酸盐参数的调查,初步探讨了溶解无机碳(DIC)及同位素值(δ13CDIC)的沿程变化及其影响因素.结果显示,源头水DIC为2756μmol/kg,δ13CDIC为-9.6‰,土壤CO2输入和碳酸岩化学风化可能是其主要来源;在太原市区上游的水库影响区,较强的初级生产使得水体DIC(平均值为2377μmol/kg)和CO2分压(pCO2)(平均值为552μatm)偏低,δ13CDIC(平均值为-5.2‰)偏正,而在市区下游的水坝滞流影响区,城市污水的大量输入和有机物的降解使得DIC(>4900μmol/kg)和pCO2(>5000μatm)显著升高,δ13CDIC(<-10.3‰)偏负;在流经主要粮食产区的汾河下游,δ13CDIC偏正(~-8.0‰)于源头,可能与C4植被(如玉米)的存在有关.可见,人为干扰已成为影响汾河DIC沿程变化的重要因素,表现为大气CO2强源的城市下游水坝滞留区在今后需受到更多关注.
2020 Vol. 40 (9): 3871-3878 [摘要] ( 313 ) [HTML 1KB] [ PDF 787KB] ( 886 )
3879 宋永伟, 刘也琳, 王蕊, 王鹤茹, 曹艳晓
A.ferrooxidans对高硫煤矸石去除酸性水体中Cr(VI)的强化作用
本研究考察了Acidithiobacillus ferrooxidansA.ferrooxidans)联合高硫煤矸石(富含FeS2)对模拟煤矿酸性水体中Cr(VI)的去除效果.结果表明,处理Cr(VI)初始浓度为50mg/L的模拟煤矿酸性废水(pH=2.5)时,投配率为6.67~33.33g/L高硫煤矸石可使Cr(VI)去除达到良好效果.50mg/LCr(VI)在24h内即可完全被高硫煤矸石中的FeS2还原成Cr(III),且在反应终点时(120h),6.67,13.33,33.33g/L高硫煤矸石对还原产物Cr(III)的吸附去除率分别为7.1%、20.2%、29.1%.然而,在高硫煤矸石的还原和吸附作用下,大部分的Cr仍以Cr(III)形式残留在酸性水体中,且高硫煤矸石的大量投加也给水体带来了Fe2+、Fe3+、SO42-等二次污染物.在高硫煤矸石-Cr(VI)体系中引入A.ferrooxidans和9K培养基后,A.ferrooxidans介导的Fe2+生物氧化及产物Fe3+水解矿化过程可促进部分Fe2+、Fe3+、SO42-等向次生铁矿物(包括施氏矿物和黄钾铁矾)转变,从而使模拟酸性水体中残留的Cr(III)通过次生铁矿物的吸附或共沉淀作用被清除.在A.ferrooxidans强化作用下,模拟煤矿酸性废水中Cr(VI)在96h即可达到99.4%的去除率.
2020 Vol. 40 (9): 3879-3886 [摘要] ( 243 ) [HTML 1KB] [ PDF 795KB] ( 849 )
3887 徐倩茹, 赵飞, 夏娜娜, 李欣慧, 高绪超, 杨永传, 毕学军
垃圾渗滤液与再生水生物毒性的体外检测方法应用
本文总结了近年来在垃圾渗滤液和再生水生物毒性检测方面的主要体外试验模型和检测方法,并整理了这些模型和方法在生物毒性评价中的应用.目前常用的体外试验模型包括人源细胞系、其他哺乳动物细胞以及微生物细胞,相比较而言,人源细胞系在检测结果外推至人体时具有更强的说服力,因而其应用最为广泛.体外检测方法可概括为细胞毒性、遗传毒性和内分泌干扰效应检测三个方面,其中内分泌干扰效应的研究较多集中于雌激素效应.最后,本文提出开发三维体外细胞模型、体外试验与化学分析相结合、全面分析内分泌干扰效应和建立成组体外试验体系是渗滤液和再生水生物毒性检测方法的发展方向.
2020 Vol. 40 (9): 3887-3893 [摘要] ( 291 ) [HTML 1KB] [ PDF 431KB] ( 1105 )
固体废物
3894 袁剑, 曾现来, 陈明
基于灰色系统理论的济南市建筑废物产量预测
首先以建筑面积核算法对济南市2000~2017年建筑废物产量进行了估算,然后以估算值作为原始数据,建立了灰色GM(1,1)预测模型.最后对未来5a济南市建筑废物产量进行了预测.经验证,模型精度等级达到优秀级.结果表明,灰色GM(1,1)预测模型可以准确地预测济南市建筑废物的年产量,预测表明济南市建筑废物平均产量将从2018年的860万t,增加到2022年的1000万t.
2020 Vol. 40 (9): 3894-3902 [摘要] ( 344 ) [HTML 1KB] [ PDF 908KB] ( 1018 )
土壤污染与控制
3903 黄菀, 耿竹凝, 李广贺, 张芳
热修复过程中重质非水相液体(DNAPL)共沸实验
本研究开展单组分和多组分DNAPL加热实验,旨在建立热处理过程中温度与DNAPL去除之间的联系.结果表明,单组分DNAPL实验中可以观察到明显的共沸温度平台,而多组分DNAPL实验则是一段温度逐渐上升的共沸区域,两组实验中共沸时间均与初始DNAPL饱和度呈正相关.仅根据局部温度数据判断热修复进程可能会导致错误的结论,当温度结果显示共沸结束后,体系内仍残留有饱和度0.94%~1.60%的DNAPL.温度数据会受到DNAPL组成和温度监测点位置影响,它通常仅能反映局部加热情况,修复时可结合气体和土壤样品中污染物组分变化情况辅助判断修复进程.
2020 Vol. 40 (9): 3903-3910 [摘要] ( 294 ) [HTML 1KB] [ PDF 1079KB] ( 1364 )
3911 翁瑕, 龙海洋, 杨昕蒙, 罗子健, 苏娇, 王维生
联合改良剂对桉树吸收重金属的作用——以矿区土壤中Cd、Zn和Cu为例
通过5种矿区土壤的盆栽试验,研究了联合改良剂对桉树部分生理指标、根中Cd、Zn和Cu的含量、以及土壤中Cd、Zn和Cu的BCR提取形态的影响,探讨了其对矿区土壤还林的作用.结果表明,与对照相比,施用改良剂后桉树的生物量和叶绿素含量的增幅分别为-7.6%~158.8%和-0.7%~23.1%,丙二醛含量的降幅为2.6%~37.9%,其中部分处理的生物量和丙二醛含量的变化达到显著水平(P<0.05);土壤中有效态Cd、Zn和Cu的含量分别下降12.5%~63.8%、1.6%~54.7%和16.2%~57.6%,桉树根中Cd、Zn和Cu的含量分别下降3.1%~56.6%、-1.5%~21.3%和9.3%~50.1%.土壤对桉树根中Cd、Zn和Cu的含量有显著影响(P<0.05),改良剂的配比或施用量无显著影响(P>0.05),但在5种矿区土壤中G3降低桉树根中Cu含量的效果优于G1和G2;在重金属含量最高的2种土壤中,G1降低桉树根中Cd和Zn含量的效果优于G2和G3.研究表明施用联合改良剂能降低桉树对重金属的吸收,有利于矿区土壤的还林.
2020 Vol. 40 (9): 3911-3918 [摘要] ( 322 ) [HTML 1KB] [ PDF 903KB] ( 945 )
3919 柴磊, 王新, 马良, 成震香, 苏利民, 王宇红
基于PMF模型的兰州耕地土壤重金属来源解析
为了分析Pb、Cd、Cr、Hg、As、Cu、Zn、Ni等8种重金属的污染状况、空间分布及污染来源.2019年9月共采集382个兰州耕地表层土壤样品,并测定其重金属含量.结果表明:①兰州市耕地土壤重金属Pb、Cd、Cr、Hg、As、Cu、Zn、Ni的平均含量分别为20.96,0.24,0.05,6.40,8.36,48.57,101.92,34.34mg/kg,其中Hg的均值超过国家土壤污染风险筛选值,Cd、Hg、Cu、Zn、Ni的均值超过兰州市土壤背景值.内罗梅综合指数表明研究区耕地52.62%样点呈现轻度污染,37.70%样点呈现中度污染,3.66%样点呈现重度污染,无重金属污染的样点占6.02%.潜在生态风险指数表明13.09%的样点属于轻微生态风险,68.85%的样点属于中等生态风险,17.54%的样点属于强生态风险,0.52%的样点属于很强生态风险.②基于PMF模型可知8种重金属有4种主要来源,其中Pb、Cd、Zn、Ni以交通运输源为主,贡献率分别为52.4%、50.7%、56.7%和50.2%;Hg以农业活动和医疗设备源为主,贡献率为83.7%;Cr、Cu和Ni以自然源为主,贡献率分别为81.2%和61.3%和49.8%;As以工业活动源为主,贡献率为68.3%.③从空间分布来看,研究区内除Cr外,Pb、Cd、As、Cu、Zn、Ni在城关区和七里河区都有高值区出现,其中Zn和Ni的高值范围较广,可能与人为影响有关;Hg在城关区、安宁区、七里河区以外的研究区内均有高值出现.
2020 Vol. 40 (9): 3919-3929 [摘要] ( 383 ) [HTML 1KB] [ PDF 1548KB] ( 1464 )
3930 张小红, 王亚娟, 陶红, 张晓丽, 马迪
宁夏土壤中PAEs污染特征及健康风险评价
采集宁夏全区6种不同土地利用类型共87个土壤样品,使用气相色谱-质谱联用检测方法(GC-MS)检测了土壤中16种邻苯二甲酸酯(PAEs)化合物的含量,分析了不同土地利用类型土壤中PAEs污染特征和组成特征.基于主成分分析法对不同土地利用类型土壤中PAEs的可能来源进行了探讨,采用普通克里金插值法对PAEs进行空间插值分析,利用健康风险模型评价了6种PAEs单体在覆膜耕地、园地、耕地土壤中的人群健康风险.结果表明:宁夏不同土地利用类型土壤中∑16PAEs含量范围为84.3~8728μg/kg,平均值为1500μg/kg,空间上表现出南北高,中间低的分布特征;在不同土地利用类型土壤中,DEHP、DnBP、DIBP是研究区土壤中最主要的污染单体,对∑16PAEs总含量的平均贡献率分别为58.3%、13.9%、11.8%;主成分分析表明DnBP、DEHP、DIBP、DEP、DpHP、DMP单体之间、DBEP、BMPP单体之间具有正相关性,表明这些单体之间具有可能相似的来源;人体健康风险评价表明,6种优先控制化合物对成人和儿童产生的非致癌风险值均<1,未超过美国环保署(EPA)推荐的非致癌风险水平,对于DEHP和BBP单体,成人和儿童通过非饮食途径的致癌风险未超过美国EPA推荐的致癌风险水平,而在饮食途径下成人和儿童的致癌风险值分别为7.91×10-6和3.08×10-6,超过EPA推荐的致癌风险水平,应引起重视.
2020 Vol. 40 (9): 3930-3941 [摘要] ( 351 ) [HTML 1KB] [ PDF 1452KB] ( 2045 )
3942 窦韦强, 安毅, 秦莉, 林大松, 董明明
叶菜类蔬菜产地镉环境质量类别划分技术研究
以农业农村部环境监测总站对我国主要叶菜类蔬菜产地的例行监测数据为基础,综合考虑种类和土壤理化性质的影响,深入探讨了应用物种敏感性分布法(SSD)基于不同累积概率建立我国叶菜类蔬菜产地“优先保护类、安全利用类和严格管控类”的土壤镉环境质量类别划分阈值,并对其合理性验证.结果表明:pH值、阳离子交换量(CEC)和土壤有机质(SOM)对叶菜类蔬菜富集镉的影响均达到了极显著水平(P<0.01),并由其构建的三因子生物有效性模型为lgBCF=-0.122pH+0.025lgSOM-0.048lgCEC+1.252(R2=0.746,P<0.01,n=134),可解释叶菜类蔬菜富集系数74.6%的变异;利用上述模型将不同土壤理化性质条件下叶菜类蔬菜镉的生物富集系数(BCF)归一化处理可最大程度降低土壤理化性质对其富集镉的影响,凸出叶菜类蔬菜的内在敏感性;利用归一化后的BCF通过log-logistic拟合函数构建SSD曲线得到,不同叶菜类蔬菜种类对镉的敏感性差异明显;依据SSD曲线基于保护80%、50%和5%的叶菜类蔬菜种类分别推导出pH≤6.5、6.5
2020 Vol. 40 (9): 3942-3951 [摘要] ( 321 ) [HTML 1KB] [ PDF 477KB] ( 1056 )
3952 罗芳林, 刘琛, 唐翔宇, 杨红薇
猪粪溶解性有机物对紫色土中抗生素迁移的影响
以川中丘陵区广泛分布的石灰性紫色土(坡耕地与果园土)为研究对象,通过批量平衡与填装土柱实验研究了猪粪溶解性有机物(DOM)对氟苯尼考(FFC)与诺氟沙星(NOR)在土壤中吸附-解吸和淋溶特性的影响.结果表明:FFC在紫色土中吸附较弱(Kf =0.34L/kg(坡耕地)和0.85L/kg(果园土))且存在解吸负迟滞现象.当它随猪粪DOM(50~200mg C/L)同时进入土壤时,FFC在两种土壤中的吸附都显著增加(P<0.05),而猪粪DOM(200mg C/L)预先与土壤发生作用的情况对FFC的吸附促进作用则明显减弱,表明两者对土壤吸附点位存在竞争的同时,猪粪DOM主要以共吸附机制促进FFC在土壤中的吸附;NOR吸附性很强(Kf =405.4L/kg(坡耕地)和516.7L/kg(果园土)),猪粪DOM也能促进NOR在坡耕地土壤中的吸附,而对果园土壤的影响不显著.在20mm/h模拟降雨强度下获得的土柱淋溶穿透曲线表明,FFC极易迁移,在坡耕地土柱中与水流示踪剂Br-几乎同时穿透,其淋溶总量比果园高11.03%~23.39%;NOR未发生穿透,且96.2%~98.6%残留集中分布在0~3cm表层土壤中.与批量平衡实验结果一致,猪粪DOM使FFC穿透时间延迟0.07~0.13孔隙体积,土柱中残留量增加15.21%~25.96%,而对NOR的淋溶没有影响.FTIR与三维荧光光谱分析表明,猪粪DOM主要由酪氨酸和色氨酸组成,在水相中易与FFC形成复合物.综上,对于弱疏水型抗生素,粪源DOM可通过共吸附机制增加抗生素在土壤中的持留,从而减少其淋溶迁移,而对于强吸附性疏水型抗生素则影响不显著.
2020 Vol. 40 (9): 3952-3961 [摘要] ( 320 ) [HTML 1KB] [ PDF 1067KB] ( 1650 )
环境生态
3962 乔雪梅, 刘普幸, 任媛, 司文洋, 花亚萍
基于遥感的黑河流域生态环境变化特征及成因分析
使用2001~2017年MODIS-EVI产品和2001,2009,2017年Landsat数据提取的湿度指数(WI)、沙漠化指数(DI)、改进归一化水体指数(MNDWI),并结合气象数据及其它数据,揭示黑河流域生态环境变化特征.结果显示:近17a来,研究区低、中高和高植被覆盖区的面积分别以36,29,132km2/a的速率增加,无植被、中植被覆盖区面积以185,11km2/a的速率递减,且夏季和上游植被覆盖度最高;2001~2009年流域水域面积扩大至3854.5km2,2009~2017年减少至2628.9km2,上游地区水体较多,水量由山岭向山麓递减,由西向东递增;流域湿度指数由2001年0.55上升到2017年0.65,高值中心主要位于上游地区和中游民乐县、山丹县以及金塔县;流域沙漠化程度先逆转后扩展,沙漠化土地主要分布于中游高台县、临泽县、金塔县和下游额济纳旗;流域气温、降水、潜在蒸散量和地区生产总值、第一产业、建成区面积及耕地面积是影响黑河流域生态环境变化的主要驱动因素.
2020 Vol. 40 (9): 3962-3971 [摘要] ( 409 ) [HTML 1KB] [ PDF 1534KB] ( 1658 )
3972 贾世琪, 李秋华, 廖海清, 陈倩, 金爽, 旷攀
贵州高原红枫水库浮游植物中金属富集特征
为了掌握红枫水库浮游植物金属富集特征,分别于2018年冬季(1月)、春季(4月)、夏季(7月)、秋季(10月)对红枫水库浮游植物及其金属含量进行监测分析.结果表明:贵州高原红枫水库浮游植物金属富集含量大小为:Ca > Fe > Mg > Mn,Ca占金属含量总比重的73.9%,且金属含量四季变化差异显著,总体季节变化规律为:冬季 > 秋季 > 夏季 > 春季,冬季浮游植物金属富集总量为273.13mg/g,春季浮游植物金属富集总量为183.82mg/g.②贵州高原红枫水库采样点浮游植物金属富集含量排列顺序为:三岔河 > 后湖 > 大坝 > 将军湾 > 后午 > 花渔洞,红枫水库三岔河和后湖浮游植物富集金属含量高,花渔洞浮游植物富集金属含量较低,且Fe和Mn相关性显著,Ca与Mg可能具有同源性.③RDA分析表明,4季的浮游植物金属含量与蓝绿藻有较强的相关性.研究显示,红枫水库中浮游植物金属含量具有显著的时空变化特征,且在秋冬季浮游植物金属含量与优势藻种具有显著相关性.
2020 Vol. 40 (9): 3972-3980 [摘要] ( 282 ) [HTML 1KB] [ PDF 1021KB] ( 913 )
3981 蒋昊, 赵亮, 张晶
黄海溶解无机氮及颗粒有机氮收支与转化模型
为了解黄海氮营养盐的循环规律与收支情况,利用一个高分辨率物理-生物地球化学耦合模型(ECSECOM),模拟了黄海溶解无机氮(DIN)、颗粒有机氮(PON)的循环收支情况,分析了各源汇项的空间分布特征及季节变化规律及不同形态之间转化规律.结果表明:黄海DIN浓度在春、夏季较低,秋、冬季恢复至高水平.PON浓度在冬、春季较低,在夏、秋季有升高的趋势.浮游植物光合作用和呼吸作用是DIN最主要的汇和源,初级生产消耗的DIN中29.47%由水体内碎屑物质矿化分解提供,外源输入的DIN占总浮游植物生长需求的14.60%.浮游植物死亡是PON最大的源,沉积物为PON的净汇.大气氮沉降对黄海的影响范围全面,底沉积物释放和河流输入的DIN对黄海的影响是局地的.从PON与DIN之间的循环转化来看,PON中有48.50%转化为DIN,其余大部分都沉积到海底界面,而DIN向PON的转化率为38.85%.
2020 Vol. 40 (9): 3981-3991 [摘要] ( 389 ) [HTML 1KB] [ PDF 4375KB] ( 1271 )
3992 马思睿, 李舒行, 郭学涛
微塑料的老化特性、机制及其对污染物吸附影响的研究进展
针对微塑料的老化特性、机制及其对污染物吸附的研究进展进行了归纳总结:(1)微塑料在环境中经长期老化,其表面变得粗糙不平,部分呈现薄片状脱落,造成比表面积增加,同时在光照、氧气等老化因子作用下,形成羟基、羧基等含氧官能团;此外由于微塑料长期受到老化作用,其聚合物中的长链发生断裂,引起结晶度的变化.(2)微塑料老化过程主要涉及多方面:物理层面上,受到外界剪切力和拉伸力的作用引起聚合物内部的分子链断链,破坏其稳定结构;化学层面上,光氧化降解是其主要的老化机理;生物层面上,通过定殖生物在微塑料表面形成的生物膜引起其物理、化学特性(粗糙度、表面电荷、表面自由能)的变化.(3)微塑料老化后对污染物的吸附能力增强,吸附主要通过范德华力、静电作用、络合作用、疏水作用、氢键等作用方式吸附重金属和有机污染物.未来应加强微塑料在真实自然环境中老化特征及同多种污染物的交互作用的研究,以模型量化表示其内在联系,为科学合理地认识微塑料的环境行为及生态风险评估提供理论依据.
2020 Vol. 40 (9): 3992-4003 [摘要] ( 1212 ) [HTML 1KB] [ PDF 631KB] ( 10927 )
4004 沈小雪, 关淳雅, 王茜, 李瑞利
红树林生态开发现状与对策研究
以红树林生态开发方式多样的印度尼西亚、马来西亚、越南、肯尼亚、美国、澳大利亚和巴西,及中国的广东省、广西省、海南省、福建省、浙江省、台湾省、香港和澳门特别行政区为例,总结了国内外红树林生态开发现状和存在的问题,并提出了对策和建议.红树林现有的生态开发方式主要包括生态养殖、植物利用、生态旅游、自然教育和科学研究等方面,且存在地域差异.国内红树林生态开发存在保护与开发利用失衡、生态开发模式简单、生态开发经济效益低下、规划管理和相关政策滞后、区域合作不足的问题.提出对策:①协调发展,缓解保护与开发的矛盾;②因地制宜,推进多元化生态开发;③科学评估,提升生态开发经济效益;④完善相关政策和规划,推动区域合作与科学研究.
2020 Vol. 40 (9): 4004-4016 [摘要] ( 564 ) [HTML 1KB] [ PDF 542KB] ( 2905 )
4017 徐浩林, 杨培岭, 邢伟民, 敖畅, 任树梅
湖北省2008~2017年人类活动净氮输入状况
为探究湖北省人类净氮输入状况,本文基于湖北省14个地级市(省直辖县)行政单元统计数据,利用人类活动净氮输入(NANI)模型,核算湖北省2008~2017年的人类活动净氮输入量.结果表明,湖北省10a平均NANI值为15929.43kg/(km2·a).湖北总NANI值随时间呈现出先增长后下降的趋势,其中2013年达到16959.93kg/(km2·a).在空间分布上,湖北省中东部地区(襄阳、荆门、荆州、随州、孝感、武汉、鄂州、黄冈、省直辖县)的NANI值显著高于西部地区(十堰、宜昌、恩施自治州);氮源结构上,氮肥输入(年均贡献比例60.58%)是最大输入项,其次分别为食品/饲料净氮输入(24.85%)、生物固氮(8.16%)、大气氮沉降(6.25%)和种子氮输入(0.18%).因此,减少化肥投入,提高农业产出投入比,同时合理控制人口密度,是减少区域内净氮负荷量,降低氮素污染的有效措施.
2020 Vol. 40 (9): 4017-4028 [摘要] ( 224 ) [HTML 1KB] [ PDF 1156KB] ( 1059 )
4029 胡文佳, 晁碧霄, 王玉玉, 董鹏, 张典, 俞炜炜, 陈光程, 陈彬
基于最大熵模型的福建省红树林潜在适生区评估
本研究利用生物气候、地形、底质类型、海温等环境因子和红树林分布数据建立了福建省红树林分布模型,基于最大熵方法分析了福建省沿岸红树林潜在适生区的空间分布.根据模型输出结果对福建省红树林的生境适宜性进行了评估,识别了影响红树林分布的关键环境因子及其适生值区间,并通过空间叠加分析获取了福建省红树林保护与修复的优先区与空缺区域.结果表明,影响福建省红树林适生区分布格局的主要环境因子包括海表温度、气温和降水等,福建省红树林潜在适生区主要位于沙埕港-三沙湾-兴化湾沿岸、泉州湾-厦门湾-九龙江口沿岸、漳江口-东山湾沿岸等地,其中最优适生区面积约为91km2.全省共识别出8处红树林保护与修复的优先区域,现存红树林保护率约为64.4%,保护修复空缺主要出现在沙埕港、三沙湾、罗源湾、福清湾等处,研究结论可为未来福建省红树林保护和修复行动提供科学参考.
2020 Vol. 40 (9): 4029-4038 [摘要] ( 375 ) [HTML 1KB] [ PDF 1125KB] ( 2965 )
4039 李清清, 陈虎林, 罗珍, 仁增拉姆, 黄香
巴松措表层沉积物中腐殖酸与富里酸的特性
采用紫外吸收光谱和GC-MS扫描解析,对西藏东南部湖泊巴松措表层沉积物中的腐殖酸和富里酸特性进行研究.结果表明,巴松措表层沉积物中腐殖酸和富里酸的紫外吸光度在200~400nm间较400~800nm间明显增加,富里酸在270nm附近出现弱而钝的双肩吸收,表明其中存在芳香环结构.腐殖酸和富里酸在254nm处的吸光度普遍偏低,表明其中难降解有机物的含量较低.通过紫外吸收特征值(A465/A665)分析得出,巴松措表层沉积物腐殖酸和富里酸的腐殖化程度较低.在人类活动频繁的区域,腐殖酸和富里酸的腐殖化程度相对于其他区域较高.根据GC-MS扫描解析,匹配度较高物质的分子式为C15H24,分子量为204,其结构中都含有芳香环,且含有脂肪链、不饱和烃、甲基、亚甲基、异丙基、环丙烷、己烷和萘等结构,均属于芳香族化合物,与紫外吸收光谱的分析结果一致.匹配度较高的物质推断属于类色氨酸.
2020 Vol. 40 (9): 4039-4047 [摘要] ( 284 ) [HTML 1KB] [ PDF 545KB] ( 1083 )
4048 欧阳玲, 马会瑶, 王宗明, 王昭伟, 于显双
基于Landsat影像的赤峰市生态环境状况评估
根据国家生态环境状况评价技术规范,基于1990,2000,2010和2015年四期的遥感和地理信息数据对赤峰市生态环境状况进行评估.结果表明:赤峰市的生态环境变化状况可以分为3个阶段,即退化期(1990~2000年),恢复期(2000~2010年)和平稳期(2010~2015年).4a生态环境状况指数(EI)分别为70.58、61.21、67.63和68.35,生态环境状况整体为良.赤峰市1990~2015年生态环境状况变化度(△EI)为-2.23,略微变差.从退化时期到恢复时期,△EI由负变正,表明赤峰市生态环境状况在2000~2010年期间有所改善;从恢复时期到平稳时期,|△EI|变小,表明2010~2015年间生态环境状况变好趋势减缓.城市化进程和水资源短缺是赤峰市生态环境状况转好趋势减缓的主要原因,因此需要进一步开展生态保护工程,并合理利用地下水资源.
2020 Vol. 40 (9): 4048-4057 [摘要] ( 346 ) [HTML 1KB] [ PDF 4148KB] ( 861 )
4058 李旭辉, 蒙耿剑, 朱伟刚, 郭瑞超
DGT分析水中四环素类抗生素自由溶解态浓度
为分析四环素类抗生素的生物有效性,本研究自制了o-DGT装置,测定了结合相的回收率以及不同温度下污染物在扩散相的扩散系数,最终将该装置应用于天然水体中四环素类抗生素自由溶解态浓度的分析.结果表明,所制备的结合相对四环素类抗生素具有较强且稳定的结合能力,其单独存在时对溶液中四环素、土霉素、金霉素的回收率分别为(104.37±4.93)%,(80.29±4.41)%和(81.52±3.93)%;25℃时,3种四环素类抗生素在所制备的扩散相中扩散系数分别是(1.08±0.05)×10-6,(1.07±0.18)×10-6,(1.03±0.07)×10-6cm2/s.抗生素浓度在0.2~10mg/L时,四环素、土霉素、金霉素的CDGT占总量分别11.69%~30.21%、10.02%~29.25%和7.44%~34.10%.所制备的o-DGT装置性能稳定,可以为测定四环素类抗生素污染物生物有效性和自由溶解态浓度提供有效的参数.
2020 Vol. 40 (9): 4058-4064 [摘要] ( 317 ) [HTML 1KB] [ PDF 449KB] ( 1361 )
环境毒理
4065 宋静文, 靳亚茹, 刘红玲
典型酚类污染物内分泌干扰效应研究——对斑马鱼发育及核受体介导基因调控的分子影响
以斑马鱼为研究对象,观察2,4,6-三氯酚(2,4,6-trichlorophenol)、4-氯-3-甲酚(4-chloro-3-methylphenol)和4-硝基苯酚(4-nitrophenol)3种酚类污染物对斑马鱼胚胎发育早期阶段形态学指标的影响,借助q-RT-PCR方法对斑马鱼胚胎分别暴露于0.1,0.5和2.5mg/L至120hpf幼鱼8个重要受体(雄激素受体(AR)、甲状腺激素受体(TR)、芳香烃受体(AhR)、雌激素受体(ER)、糖皮质激素受体(GR)、孕烷X受体(PXR)、盐皮质激素受体(MR)、过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR))相关基因的转录水平进行了研究;进一步采用分子对接和分子动力学模拟的方法研究污染物与筛选出的影响受体(ER、AhR、PXR、GR以及MR)之间的相互作用过程.结果表明,在5和10mg/L的浓度下3种酚类污染物都显著影响斑马鱼的发育,造成脊柱弯曲、心包水肿等不良影响;基因结果显示2,4,6-三氯酚暴露导致ER的基因下调,雌激素受体α(er1)基因在2.5mg/L浓度下下调2.1倍.4-氯-3-甲酚显著影响ER、AhR以及PXR的相关基因,表现为在0.5和2.5mg/L暴露er1基因显著下调1.8和2.2倍,ahr2和pxr基因在0.1和2.5mg/L的浓度下分别下调1.7和1.8倍和上调3.5和3.2倍.4-硝基苯酚暴露使GR、MR核心受体基因发生调控变化,糖皮质激素受体基因(gr)在低中浓度下分别显著上调2.0和2.1倍,最高浓度下下调1.9倍.盐皮质激素受体基因(mr)在中高浓度下分别下调1.9和2.1倍,在最低浓度下显著上调1.7倍;分子计算结果显示它们与相关受体通过疏水和氢键等相互作用而稳定结合,且均方根偏差(RMSD)在5ns后稳定.这3个典型酚类污染物主要通过斑马鱼ER、AhR、PXR、GR、MR受体介导产生内分泌干扰效应并影响其早期生长发育.
2020 Vol. 40 (9): 4065-4076 [摘要] ( 411 ) [HTML 1KB] [ PDF 5709KB] ( 1402 )
4077 洪也, 张莹, 马雁军, 王式功, 张军, 侯率, 陈凯奇, 李慧
沈阳大气污染物与气象因素对呼吸疾病门诊数的影响
利用时间序列的半参数广义相加模型,分析沈阳市2015年12月~2016年12月整个观测期间和污染期间大气污染物与气象因素及其交互作用对呼吸系统疾病门诊就诊人数的影响.结果表明:无论是全人群、不同性别、还是不同年龄人群中,HONO对门诊人数的影响均非常显著.最佳滞后时间下,PM10、PM2.5、SO2、NO2、HONO和NH3的浓度每增加10μg/m3或1个IQR,对应的呼吸系统疾病日门诊人数增加百分比(ER)分别为1.29%(1.18%~1.4%),1.31%(1.2%~1.43%),3.28%(3.07%~3.50%),5.26%(4.91%~5.61%),12.89%(4.45%~22.01%)和11.09%(9.84%~12.36%).HONO、NH3和PM2.5对女性的影响远比对男性的影响大,污染日当日对门诊量的影响最大;PM2.5对≥65岁的老人影响大;NH3、HONO和SO2对15~65岁人群影响大.污染天气条件下HONO和NO2对门诊人数影响最高,均为污染日当日对门诊量的影响最大.沙尘天气Ca2+等土壤性离子影响最大.多污染物模型中,不同污染物对呼吸疾病的影响具有协同作用或拮抗作用.气温对各呼吸疾病的影响最强,低温和高污染物浓度对呼吸系统疾病门诊人数的影响有交互作用.
2020 Vol. 40 (9): 4077-4090 [摘要] ( 289 ) [HTML 1KB] [ PDF 1369KB] ( 1913 )
4091 崔文杰, 刘晓玉, 孙晓杰, 谭志军, 李兆新, 郭萌萌, 翟毓秀
全氟辛酸在紫贻贝体内的富集、分布与消除
以紫贻贝为受试生物,采用半静态暴露的方式,研究了全氟辛酸(PFOA)在紫贻贝体内的富集特征、器官分布与消除规律.结果表明,紫贻贝可快速富集PFOA,整贝在不同浓度PFOA暴露下,于4~6d达到平衡态,半衰期为0.34~0.44d(约8~10h),生物富集系数(BCFs)为5.10~9.55mL/g.PFOA在紫贻贝鳃和内脏团中的富集作用大于外套膜、性腺和闭壳肌.紫贻贝中PFOA的含量在净化6~9d后趋于空白组水平,主要代谢途径可能为鳃的作用.紫贻贝对PFOA的富集作用与暴露浓度相关,浓度越低,吸收系数和生物富集系数越大.
2020 Vol. 40 (9): 4091-4098 [摘要] ( 263 ) [HTML 1KB] [ PDF 492KB] ( 1720 )
环境微生物
4099 朱世硕, 夏彬, 郝旺林, 许明祥
黄土区侵蚀坡面土壤微生物群落功能多样性研究
为研究不同有机碳水平下坡面土壤侵蚀对微生物群落功能多样性的影响,以黄土区典型侵蚀坡面为对象,通过Biolog-Eco方法测定了高、低2个有机碳水平坡面沉积区、侵蚀区和对照区3个不同部位的土壤微生物活性、碳源利用能力和微生物群落功能多样性.结果表明:1)高碳水平下3个部位的微生物活性和碳源利用能力均显著高于低碳水平;2)在不同侵蚀部位上,沉积区微生物活性高于侵蚀区,在低碳水平下,沉积区微生物碳源利用能力显著大于侵蚀区(P<0.05),但在高碳水平下沉积区与侵蚀区无显著差异;3)在6类碳源中,微生物对氨基酸类、酯类的利用率最高,对醇类、胺类的利用率较低,从31种碳源中提取的主成分1和主成分2分别可解释变量方差的53.8%和11.9%,对主成分1起分异作用的主要是氨基酸类和酯类碳源;对主成分2起分异作用的主要为糖类和酸类碳源.4)高碳水平下3个部位微生物群落的Shannon指数、丰富度指数和McIntosh指数均显著大于低碳水平(P<0.05),但不同部位间的土壤微生物群落多样性指数并无明显差异.侵蚀对微生物群落功能多样性的影响主要表现在有机碳水平决定的微生物活性差别上,不同部位微生物的碳源利用能力在有机碳水平较低时差异显著,有机碳水平较高时则没有明显差别.
2020 Vol. 40 (9): 4099-4105 [摘要] ( 291 ) [HTML 1KB] [ PDF 549KB] ( 913 )
环境影响评价与管理
4106 蒋晓斌, 江健, 陈定江, 周文戟, 朱兵
中国乘用车塑料的动态物质流分析
结合行业信息并基于动态物质流模型,本文对1950~2050年间中国乘用车塑料流量与存量进行了历史测算与情景分析.历史测算表明:1950~2018年国内乘用车行业累计消耗了以聚丙烯(PP)、聚氨酯(PU)等为主的塑料3278万t,产生了337万t塑料废弃物;报废汽车拆解后的车用废塑料仅28%得到回收利用.针对未来情况,本文设计了乘用车保有量、单车塑料使用量两大关键因素下的不同情景组合.结果显示车用塑料存量及废塑料产生量将大幅增长,到2050年存量将达到0.7~2.7亿t,废塑料产生量将达到500~1600万t,汽车拆解和塑料再生等相关行业对此应充分关注.到2050年车用废塑料回收率若能提升至80%,将减少376万t/a的车用废塑料填埋或焚烧,显著减少环境风险.
2020 Vol. 40 (9): 4106-4114 [摘要] ( 546 ) [HTML 1KB] [ PDF 781KB] ( 2288 )
4115 杨朴非, 秦孟, 刘丽艳, 周林军, 刘济宁, 石利利, 李一凡
中国化学品环境暴露评估领域的综合区划
大尺度空间(中国)化学品环境暴露多介质模型的建立需要先对空间做相应的区划.本文以ArcGIS软件为平台,通过有空间约束的聚类方法和水文分析方法相耦合,建立全国范围的综合分区.全国范围分为华南综合大区、华北综合大区、西北综合大区、华东综合大区、东北综合大区和西南综合大区6个综合大区.每个综合大区又分别包含了若干个综合小区,小区总数为38个.该研究为我国暴露评估的综合分区提供了一个方案,在多介质模型的建立中起着重要的作用.
2020 Vol. 40 (9): 4115-4122 [摘要] ( 350 ) [HTML 1KB] [ PDF 776KB] ( 1464 )
4123 王晓平, 冯庆, 宋金昭
成渝城市群碳排放空间关联结构演化及影响因素
本文基于社会网络分析法(SNA)以及二次分配程序(QAP)方法,利用成渝城市群2005~2016年面板数据,对成渝城市群碳排放空间关联性及影响因素进行研究.结果表明:①成渝城市群碳排放空间关联性显著,呈现出复杂的网络结构形态,样本期内,网络密度由0.16增长至0.68,关联关系数从38个增长为162个.②重庆、成都、绵阳和南充等城市位于网络的中心地位,发出了较多的关联关系,同时发挥着中介作用.③碳排放空间关联网络被划分成为5个层级,层级结构整体较为稳定,然而第一层级与第二层级存在较为严重的断层现象.④空间距离、人口数量差异以及经济水平差异是碳排放关联性的主要驱动因素.城市间空间距离越近、人口数量与经济水平差异越大,越容易产生碳排放关联关系.
2020 Vol. 40 (9): 4123-4134 [摘要] ( 321 ) [HTML 1KB] [ PDF 881KB] ( 1894 )
4135 段文秀, 朱广伟, 刘俊杰, 杨文斌, 史鹏程, 许海, 朱梦圆
水源地型水库水生态安全评价方法探索
基于2018年8月开展的夏季江苏省17座水源地型水库水质调查数据,结合水源地型水库面临的主要水生态安全问题,综合运用层次分析法和专家意见法建立了水源地型水库水生态安全评价体系和方法,并首次提出将异味物质2-甲基异莰醇纳入评价体系.结果表明:江苏省水源地型水库水生态安全等级为优秀和良好的水库分别占29.4%和52.9%,处于一般等级的水库占17.7%;水库水生态安全的主要影响因素有透明度、异味物质2-甲基异莰醇(MIB)、蓝藻水华及富营养化.本研究通过抓住水源地型水库水生态安全的主要水生态指标进行简便易行的评估,可为类似水源地型水库因地制宜地制定个性化生态监测方案和评价方法提供科学依据.
2020 Vol. 40 (9): 4135-4145 [摘要] ( 356 ) [HTML 1KB] [ PDF 643KB] ( 1389 )
4146 郑国琛, 许航莉, 祁皑, 郭金龙
地铁及地面交通环境振动实测与数值模拟研究
选取某城市具有代表性Ⅱ类场地地铁与道路交通重合段,对环境背景、地铁单独通过、重载车辆单独通过、地铁和重载车辆同时通过开展振动实测,利用Z振级和1/3倍频程频谱进行数据分析,同时建立简化有限元数值模型,并将模拟结果与实测结果进行对比分析以评价沿线环境振动影响.结果表明,简化理论分析模型可基本满足工程应用要求;地铁与重载车辆引发的环境振动衰减规律总趋势是随着水平距离的增加而呈现先迅速后平缓的减小过程,有地铁作用时,30m附近存在振动放大区;地铁与重载车辆单独作用时存在稳定的环境振动主频分别为50~60Hz和16Hz,两者共同作用存在变化范围为16~80Hz的不稳定特定主频,其变化规律符合交通类型的主导地位;当水平距离超过60m后,环境振动体现场地卓越周期,可忽略地铁及重载车辆振动影响;对于加速度频率在1Hz内的低频振动,距离和交通荷载类型的影响均不明显.研究成果可为地铁及地面交通选线设计和沿线环境振动及控制提供工程参考和理论预测依据.
2020 Vol. 40 (9): 4146-4154 [摘要] ( 279 ) [HTML 1KB] [ PDF 684KB] ( 1976 )
4155 侯建, 常青山, 陈建成, 宋洪峰
环境规制视角下制造业绿色转型对能源强度的影响
基于Super-SBM及动态面板门槛模型,系统分析中国制造业行业绿色转型异质性结构,并从环境规制视角探析制造业绿色转型对于其行业能源强度的影响效应.研究发现:中国制造业绿色转型并没有实现(平均值为-0.1637),且行业间差异显著,其转型过程呈现明显波动特征.有趣的是,中国制造业绿色转型对于能源强度的作用存在显著的环境规制异质门槛效应:较低程度的环境规制并不利于促使制造业绿色转型降低能源强度.而随着环境规制强度的提高并突破“临界点”,在一定程度上有效增强了制造业绿色转型的影响作用,进而推动能源强度的降低.
2020 Vol. 40 (9): 4155-4166 [摘要] ( 316 ) [HTML 1KB] [ PDF 506KB] ( 2659 )
4167 张晨, 赵敏娟, 仇焕广
牧民参与草场治理的偏好与支付意愿——来自禁牧区和草畜平衡区的实证对比
选取内蒙古生态脆弱区荒漠草原典型禁牧区和草畜平衡区进行对比研究.结合区域基本生态社会经济状况,设计了草场治理的选择实验问卷,使用Mixed Logit模型,分析牧民参与草场治理的偏好与支付意愿,以支付意愿作为牧民从草原生态改善中获得效用的测算依据,最终通过总体福利分析提出了相应的补偿标准.结果表明,两区牧民对于草场治理的偏好存在差异,禁牧区牧民的支付意愿显著高于草畜平衡区.禁牧区补偿标准最低应为0.57元/hm2,草畜平衡区补偿标准0.23元/hm2.禁牧区牧民偏好景观建设,而草畜平衡区牧民偏好地下水位上升.
2020 Vol. 40 (9): 4167-4176 [摘要] ( 291 ) [HTML 1KB] [ PDF 587KB] ( 1559 )
中国环境科学
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