中国环境科学
 
 
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2020年 40卷 10期
刊出日期 2020-10-20

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
环境生态
环境影响评价与管理
大气污染与控制
4177 孙嘉胤, 吴晟, 吴兑, 李梅, 邓涛, 杨闻达, 程鹏, 梁粤, 谭健, 何国文, 成春雷, 李磊, 周振
广州城区黑碳气溶胶吸光增强特性研究
本研究运用最小相关系数法(MRS),使用元素碳(EC)作为示踪物,得到一次排放的质量吸光效率(MAEp),结合黑碳仪(AE33)和有机碳/元素碳分析仪获得实测的质量吸光效率MAEt,进而通过MAEt/MAEp的比值得出吸光增强系数(Eabs).采样站点位于广州市城区暨南大学大气超级监测站,采样时间涵盖了干季(2019年1月26日~3月31日)和湿季(2018年5月1日~7月31日).对广州市城区的黑碳气溶胶及其光学特征进行分析,EC在干季的平均浓度(1.93±1.38)μgC/m3高于湿季(1.46±0.75)μgC/m3,而Eabs520在干季的均值(1.26±0.34)低于湿季(1.63±0.55).Eabs520在干湿季的日变化差异明显,但有机碳(OC)、EC、OC/EC、波长指数(AAE470-660)均为干季高于湿季.分析发现气溶胶负载补偿参数k值与Eabs520在湿季呈现出较好的相关性,而在干季相关性较差,可能与生物质燃烧的影响有关;探讨了O3、NO2和SOC/OC对Eabs520的影响,在干季O3Eabs520的相关性较差(R2=0.21),在湿季较好(R2=0.46),SOC/OC却展现出了相反的关系,而NO2在干季和湿季与Eabs520的相关性都较差(R2=0.01),并发现温度对Eabs520存在一定的影响.通过后向轨迹聚类分析发现,长距离传输气团的的黑碳Eabs520值较高.
2020 Vol. 40 (10): 4177-4189 [摘要] ( 324 ) [HTML 1KB] [ PDF 2492KB] ( 1230 )
4190 李忠宾, 王楠, 张自力, 王甜甜, 陶金花, 王萍, 马双良, 徐奔奔, 范萌
中国地区MODIS气溶胶光学厚度产品综合验证及分析
讨论了2000年02月~2019年08月不同分辨率、算法中等分辨率成像光谱仪(MODIS)气溶胶光学厚度(AOD)产品在不同季节、区域、下垫面条件下中国区域的精度和适用性,在像元尺度上对比了重采样降低分辨率后的多角度大气校正(MAIAC)AOD数据与其他产品的精度.研究表明:在同等验证条件下,相较于暗目标算法(DT)、深蓝算法(DB)和暗目标与深蓝结合算法(DTB),1km MAIAC AOD产品在中国地区与AERONET站点AOD观测数据整体一致性最高,R2达到0.891,均方根误差(RMSE)仅为0.126,超过75%的验证样本落在期望误差线(EE)范围内;同时,该产品受季节、区域和下垫面变化影响也最小,其中秋季R2达到0.917,RMSE为0.111,样本落在EE内的比例达到80.11%.3km DT算法AOD产品在植被覆盖率较大的森林和农田区域优于1km MAIAC AOD产品,在植被覆盖率较小的草地和城市区域则差于1km MAIAC AOD产品,且该产品在不同季节均存在AOD高估问题,其中,夏季高估程度最高(平均相对误差(RMB)=1.622,AOD值高估62.2%).DB在长三角和珠三角地区存在AOD被低估的现象.DTB算法兼顾了DT算法和DB算法的优缺点,DTB算法AOD产品的相关性一般高于DB算法AOD产品,样本被高估程度一般低于DT算法AOD产品.通过重采样方法降低1km MAIAC AOD产品分辨率后,相同尺度下的MAIAC AOD数据精度优于DT算法、DB算法和DTB算法AOD产品,因此,MAIAC算法更适用于小尺度城市群集中区域的大气环境监测.
2020 Vol. 40 (10): 4190-4204 [摘要] ( 450 ) [HTML 1KB] [ PDF 8620KB] ( 903 )
4205 张艳品, 陈静, 钤伟妙, 张晓, 马贵东
石家庄冬季典型污染过程气溶胶激光雷达观测
基于2016年冬季石家庄市微脉冲气溶胶激光雷达观测资料,采用归一化梯度法和梯度法两种方法反演了大气污染边界层高度,并将结果与相同时段探空资料获得的边界层高度进行对比验证,同时选取典型个例对污染边界层高度的过程演变特征进行了分析,探索了不同污染等级下污染边界层结构.结果表明,归一化、梯度法反演结果均与探空位温确定的边界层高度存在一致性,相关系数分别为0.62、0.55,均通过了0.05的显著性检验,但归一化相对误差为19%,梯度法为34%,表明归一化梯度法优于梯度法且其反演结果是可靠的.空气质量优良日,归一化梯度法反演结果准确度降低,与位温确定边界层高度最大偏差约1000m;随着污染程度加重,反演结果与位温确定边界层高度差减小,污染期间,污染边界层高度总体低于1000m,污染最重时段降到400m左右.不同空气质量等级、不同高度气溶胶消光系数垂直递减率具有明显差异,污染天气400m高度垂直递减率最大,表明该层以下为较重污染聚积层,之后随高度升高消光系数明显减小,700m以上为清洁空气.
2020 Vol. 40 (10): 4205-4215 [摘要] ( 210 ) [HTML 1KB] [ PDF 1263KB] ( 737 )
4216 张涛, 王新明, 周炎, 岳玎利, 陈多宏, 区宇波
利用HYSPLIT模型研究珠三角地区VOCs时空分布特征
于2016年在中国广东大气超级监测站,开展4个季节的VOCs长时间观测,共获得2142组有效数据,并利用HYSPLIT模型分析珠三角地区VOCs时空分布特征.结果表明,各类VOCs混合比和化学反应活性具有明显的季节变化特点.观测期间,VOCs平均浓度为(18.523±20.978)×10-9,其中,低碳烯烃和苯系物二者混合比之和仅占46%,但贡献了85%的·OH消耗速率(LOH)、82%的臭氧生成潜势(OFP)和97%的二次气溶胶生成潜势(SOAFP).观测站点主要受来自北部内陆地区气团(1#)、西部内陆地区气团(2#)、台湾海峡南端气团(3#)以及南部海洋地区气团(4#)的影响.1#气团中炔烃和苯系物的混合比占比最高,分别达到10%、37%,而3#气团中低碳烷烃的浓度水平最高,达到(8.437±5.561)×10-9.通过估算气团中VOCs的化学反应活性,可以发现,1#气团的VOCs化学反应活性最强,其对O3和SOA的生成贡献最高.1#、2#、3#和4#气团中VOCs的化学反应活性主要由苯系物和低碳烯烃贡献.
2020 Vol. 40 (10): 4216-4223 [摘要] ( 222 ) [HTML 1KB] [ PDF 917KB] ( 1054 )
4224 谭鑫, 袁斌, 王超敏, 叶晨朔, 张沈阳, 邵敏
环境大气中半/中等挥发性有机物(S/IVOCs)的测量技术进展
总结了环境大气中半/中等挥发性有机物(S/IVOCs)的主要测量技术及其进展,重点介绍了基于气相色谱技术和化学电离质谱技术的测量方法.S/IVOCs的测量主要由气相色谱技术开始发展,并随着质谱技术的发展而不断发展.基于气相色谱技术的测量方法,能够直接测量非极性化合物,但在面对组分多达千万种的复杂体系时,传统的一维色谱相对耗时,而且由于峰容量不够,峰重叠现象十分严重,难以实现全组分的准确分离.新近发展的多维分离系统如全二维气相色谱,通过正交的分离系统,能够实现复杂体系中物种组分的准确、快速分离.目前基于化学电离质谱技术的在线测量方法已经逐渐应用于S/IVOCs的测量,虽然在物种定性方面相对较弱,但其可提供高时间分辨率的测量结果,帮助分析S/IVOCs在大气中的快速变化.在未来的研究中,高时间分辨率和全组分准确测量是S/IVOCs研究的关键.
2020 Vol. 40 (10): 4224-4236 [摘要] ( 585 ) [HTML 1KB] [ PDF 1673KB] ( 1319 )
4237 余钟奇, 瞿元昊, 周广强, 许建明
2018年秋冬季长江三角洲区域PM2.5污染来源数值研究
使用WRF-Chem和WRF-FLEXPART模式定量研究了2018年秋冬季,尤其是在明显冷空气影响时的长江三角洲PM2.5来源贡献.结果表明:2018年秋冬季长江三角洲以外的跨区域输送对长江三角洲PM2.5的贡献占15.9%,长江三角洲内部排放贡献占84.1%,长江三角洲区域内部排放及污染相互传输的影响比长江三角洲外跨区域输送的影响更为显著.而在冷空气影响时段中,跨区域输送对长江三角洲PM2.5的贡献率为33.1%,约为整个秋冬季长江三角洲外部跨区域平均输送贡献率的2倍,输送影响更为明显;输送对长江三角洲三省一市的贡献为46.2%~56.2%,其中跨区域输送的贡献10.2%~38.6%,也明显大于各自秋冬季的平均水平.在冷空气影响时段,长江三角洲四座重点城市(上海、合肥、南京、杭州)的污染潜在输送路径主要以中东路为主;上海、南京受到长江三角洲以外的污染潜在贡献较多,超过30%;杭州受到长江三角洲以外的污染潜在贡献较少,为16.1%.
2020 Vol. 40 (10): 4237-4246 [摘要] ( 237 ) [HTML 1KB] [ PDF 2123KB] ( 723 )
4247 赵晓亮, 岳阳霞, 许端平, 姬亚芹, 李莉, 吕美婷
阜新市秋冬季节PM2.5中无机元素污染特征及来源
为研究阜新市秋冬交替期间大气PM2.5无机元素污染特征及来源,于2017年10月、12月对城区4个点位采集样品,利用ICP-MS、AFS-8900、ICP-AES测定18种元素含量,结合气象参数,分析秋、冬两季PM2.5污染特征,运用富集因子法(EF)、主成分分析法(PCA)及聚类分析法解析PM2.5元素污染特征及来源.结果表明,阜新城区冬季PM2.5质量浓度(56.5μg/m3)是秋季的1.5倍,秋、冬两季PM2.5平均质量浓度为47.5μg/m3;冬季PM2.5与SO2、NO2的同源性表现强于秋季;冬季PM2.5中V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb、As、Cd、Hg、Mg、Ti 12种典型人为源标识性元素总质量百分比(8.78%)是秋季的1.45倍,表明城区冬季PM2.5显著受到人为活动影响.富集因子分析显示EF值大于100的元素为Cd、Hg、Zn,冬季EF(Cd)高达532.34,可能与城南3km公里处露天矿坑大量残煤自燃排烟有关;冬季EF(Cr)比秋天增高了7.9倍.源解析结果表明,燃煤与工业烟尘、机动车尾气、生物质燃烧及土壤风沙扬尘是阜新PM2.5无机元素的主要来源.秋季表现出明显的来源复合性,第一主因子解释了变量总方差的77.013%,聚类分析第1类包含了Cd、Hg、Mn、Ni、As、V、Cr、Cu、Pb、Zn、Ti和Mg 12种元素;冬季则表现出明显的来源广泛性,表明冬季PM2.5来源相对复杂,应强化冬季PM2.5污染综合防治与管控.
2020 Vol. 40 (10): 4247-4258 [摘要] ( 227 ) [HTML 1KB] [ PDF 590KB] ( 664 )
4259 燕丽, 贺晋瑜, 杨晓玥, 王彦超, 雷宇
2005~2018年河南省NO2柱浓度变化特征
运用OMI卫星遥感资料对河南省2005~2018年NO2柱浓度的时空分布进行分析,并结合国家大气污染防治政策的实施,研究了2013年之后河南省NO2柱浓度的变化特征.结果表明,河南省NO2柱浓度的空间分布为东北高、西南低,高值和低值中心分别位于安阳-新乡-焦作一带(>18.0×1015molec/cm2)和洛阳-三门峡-南阳市交界(4.0~8.0)×1015molec/cm2.从季节变化来看,冬季NO2柱浓度高于春夏季,冬季高值中心的浓度较春夏高50%~70%.在2011年前,河南省NO2柱浓度不断上升,北部较南部增速快.2011年后全省NO2柱浓度明显下降,焦作-新乡-安阳一带下降最快,主要污染物总量减排和大气污染防治行动计划的实施有效促进了浓度的下降.《大气污染防治行动计划》实施后,与位于京津冀大气污染传输通道的城市相比,传输通道外的城市NO2柱浓度下降速度慢甚至略有增长,应进一步加大其大气污染防治力度.
2020 Vol. 40 (10): 4259-4264 [摘要] ( 228 ) [HTML 1KB] [ PDF 1105KB] ( 528 )
4265 何国文, 吴兑, 吴晟, 李梅, 邓涛, 吴伟超, 李莉, 程鹏, 袁婧, 张颖龙, 宋烺, 孙嘉胤, 陶丽萍, 梁粤, 谭健, 周振
嘉兴夏季臭氧污染的近地层垂直变化特征
基于2018年浙江省嘉兴市14个环境国控站点的O3历史资料与气象要素,研究O3与气象要素的关系,并结合差分吸收臭氧雷达的垂直臭氧探测资料,分析近地层O3廓线变化特征.结果表明,嘉兴地区发生高浓度O3污染的关键气象要素为24~36℃的大气温度和36%~77%的相对湿度,24℃以上的大气温度与77%以下的相对湿度可作为启动预警O3污染的气象指标.差分吸收臭氧雷达监测结果显示,无论O3超标天与清洁天,在垂直方向上其浓度随高度先升后降,在600~800m范围出现峰值;O3污染时段,在中午到午后低空形成持续向下的O3输送带,这种低空O3与地表O3的叠加机制加重地表O3污染程度,导致地表O3超标与低空高浓度相伴出现;其廓线日变化规律表现出800m以下浓度在夜间和凌晨梯度不显著,日出后近地层O3随时间快速增加,中午和午后持续高值,傍晚随时间逐渐下降的特征.后向轨迹分析表明,10,500,1000m高度层的气流后向轨迹聚类有相似性,500m处沿闽浙海岸线的轨迹簇对应O3较10m处来自海上的轨迹簇高,这与500m处前体物输送堆积和紫外线辐射增强有关.污染过程近地层气流来向紧贴地面,但中高层有明显下沉气流使得O3前体物在500m附近堆积,是造成2个典型污染过程中垂直方向上O3高值出现在500m左右的原因之一.
2020 Vol. 40 (10): 4265-4274 [摘要] ( 273 ) [HTML 1KB] [ PDF 1921KB] ( 1005 )
4275 邓萌杰, 闫雨龙, 胡冬梅, 段小琳, 刘倬诚, 彭林
长治市沙尘天气污染特征及传输路径解析
以2018年3次沙尘天气为研究对象,分析了PM2.5和PM10浓度、水溶性离子组分、气象条件和气溶胶光学特征,研究了长治市沙尘天气的典型污染特征和传输路径.结果表明:长治市2018年共8d为受沙尘天气影响日,其中4月份最多(5d),这与春季大气环流调整,冷暖空气活动频繁有关.沙尘污染发生前一般受西方或西北方冷空气影响,大气层结不稳定,大气环流转为经向环流,平均风速达4m/s以上;沙尘污染过程中PM2.5/PM10均低于0.3,环境空气中粗颗粒物占比较大,水溶性离子总浓度在PM2.5中占比下降,Ca2+浓度为沙尘污染发生前的4倍以上.冬季沙尘为近地面扩散传输,春夏季沙尘为高空沉降传输,影响范围大,区域传输贡献明显.长治市沙尘重要潜在源区为蒙古国、哈萨克斯坦中部和新疆中北部的荒漠地区,传输路径主要为西北路径和正北路径,其中西北路径为哈萨克斯坦—新疆中北部—内蒙古西部—长治以及新疆中北部—内蒙古西部—长治两条路径,正北路径为蒙古国—内蒙古中部—山西北部—长治.
2020 Vol. 40 (10): 4275-4283 [摘要] ( 185 ) [HTML 1KB] [ PDF 6367KB] ( 1013 )
4284 张晨, 朱彬, 刘晓慧, 侯雪伟, 牟南南, 康汉青, 王丽娟
一次冷锋过程中我国区域空气污染边界层特征
利用常规地面气象和探空资料、ERA-interim再分析资料、以及全国PM2.5浓度数据,针对2015年3月7~11日一次冷空气南下的锋面天气过程中,我国华北、华东地区出现的大范围空气污染,开展了高空各层天气形势分析,以及本次过程中污染区域由北至南6个城市(北京、章丘、郑州、南阳、武汉、长沙)边界层气象要素的垂直结构及其时空演变特征的研究.结果表明:在污染前期(3月7~8日)中高纬度500hPa平直的纬向环流和地面均压场,为污染天气的发生和维持以及空气污染物的集聚提供了有利的环流场.污染中期(3月8~10日)冷空气南下,地面冷高压向华东地区移动,重污染区域随冷高压前部的弱低压场或均压场由北向南移动.伴随着天气系统移动,六个地面观测站的边界层特征在时空上表现出相似性,由北向南各站在污染期间先后出现多层逆温,风速较小,逆温层下相对湿度较大.此次多层逆温的形成是由于夜间近地面辐射冷却、冷锋移动过程中产生的锋面逆温以及边界层以上的下沉运动造成的.本研究揭示了在天气系统移动中,位于天气系统相同部位站点的边界层结构具有共同的特征,及其与空气污染的关系.
2020 Vol. 40 (10): 4284-4291 [摘要] ( 213 ) [HTML 1KB] [ PDF 2573KB] ( 615 )
4292 刘政, 徐晨曦, 陈军辉, 韩丽, 王波, 熊文朋, 梅林德
典型钢铁企业挥发性有机物排放量测算及组分特征
选取涵盖钢铁炼制全流程的典型企业,综合采用不同核算方法估算比较了该企业挥发性有机物(VOCs)排放结果;并在此基础之上,通过氟聚化合物气袋、SUMMA罐采样及气相色谱质谱联用仪(GC-FID/MS)分析方法,对烧结、焦化、热轧和冷轧等工序废气中VOCs浓度水平及排放特征进行监测.结果表明,整个厂区VOCs年排放量为430.82t,其中工艺有组织排放占66.0%,储罐18.5%;烧结机头和焦炉推焦排放口VOCs及非甲烷总烃(NMHC)浓度高于其他点位;各工序排放的芳香烃占比较高,其中焦化装煤除尘和焦炉推焦排放口芳香烃占90%以上;烧结工序CS2占比最高(36.6%),其次为苯和甲苯;焦化工序占比靠前的物种为1,2,4-三甲基苯、邻甲乙苯、1,4-二乙基苯、1,2,3-三甲基苯和1,3,5-三甲基苯等;热轧工序与其他工序有一定区别,车间无组织排放芳香烃和烷烃占比均在35%左右,排放靠前的物种除芳香烃外还有高碳烷烃,如十一烷、十二烷和正丁烷等;冷轧工序有组织和无组织排放主要物种较为类似,均为芳香烃物种,如乙基苯、间/对二甲苯、甲苯、苯和邻二甲苯.不同工艺环节排放物种存在一定差异,但主要以焦化副产物(芳香烃)和烧结燃烧产物(CS2)为主,建议钢铁行业有针对性地加强浓度高、活性高和毒性大的组分控制.
2020 Vol. 40 (10): 4292-4303 [摘要] ( 277 ) [HTML 1KB] [ PDF 596KB] ( 1007 )
4304 曾晓莹, 邱荣祖, 林丹婷, 侯秀英, 张兰怡, 胡喜生
中国交通碳排放及影响因素时空异质性
选取30个省级行政单位作为空间单元,采用探索性空间数据分析(ESDA)方法对交通碳排放时空分布格局进行研究,同时考虑空间单元的差异性,构建地理加权回归(GWR)模型分析交通碳排放影响因素的时空异质性.研究发现:2000~2015年交通碳排放量呈现显著的空间聚类特征,聚类趋势逐年加强.双变量空间自相关指数为0.165~0.274,显著性水平介于0.016~0.045,表明交通碳排放同机动车保有量、GDP、货运周转量及客运周转量之间存在显著的空间正相关关系.GWR模型的R2在0.783~0.865之间,而OLS模型的R2在0.675~0.844之间,且GWR模型的AICc值均低于OLS模型的,说明GWR模型的拟合结果明显优于OLS模型,可以更好地解释交通碳排放的影响机制.GWR的回归结果表明碳排放的影响因素存在明显的时空异质性特征,其中GDP是主要的推动因素,部分地区回归系数高达0.91,2000年影响程度由东向西递减,而2005、2010和2015年由北向南递减.客运周转量起到关键的抑制作用,影响程度由东北向西南递减.因此建议应当充分考虑碳排放影响因素的时空异质性特征,制定差异化的碳减排政策.
2020 Vol. 40 (10): 4304-4313 [摘要] ( 404 ) [HTML 1KB] [ PDF 1214KB] ( 1265 )
4314 司涵, 黄琼, 陶涛, 杨波, 赵云霞, 陈敏东
La-M-Co-O/堇青石催化剂的制备及催化氧化氯苯
采用柠檬酸络合法制备La-M-Co-O(M=Mn,Cr,Fe,Ni和Cu)/堇青石催化剂,运用BET,XRD,SEM,H2-TPR和XPS技术对催化剂性能及微观结构进行表征分析,研究考察过渡金属掺杂,掺杂量以及焙烧温度等对催化剂催化氧化性能的影响.结果表明,随着催化剂焙烧温度升高至650℃时,催化剂表面所负载的活性氧化物颗粒最为分散,其氧化活性最佳,且当反应温度为350℃时,催化剂催化氧化氯苯转化率可达96.4%,究其原因是高温焙烧致使催化剂形成LaCoO3钙钛矿型复合氧化物,其复合氧化物的晶体结构有利于催化剂催化氧化氯苯性能的提高.
2020 Vol. 40 (10): 4314-4322 [摘要] ( 170 ) [HTML 1KB] [ PDF 2151KB] ( 609 )
水污染与控制
4323 方圣琼, 周志勇, 陈月铃, 牛青, 高圣杰, 陈巧珊, 毕进红
Pt负载暴露(001)晶面Bi2WO6催化剂合成及光催化性能
通过水热法制备了暴露(001)晶面的Bi2WO6纳米片,利用光还原法将Pt纳米颗粒负载于其表面.选择苯甲醇氧化和罗丹明B(RhB)降解为探针反应,评价了催化剂的光催化性能.在苯甲醇氧化实验中,Pt负载暴露001晶面的Bi2WO6样品的苯甲醇转化率为20.7%,约为未负载样品的2倍.在RhB降解实验中,Pt负载样品在光照40min后对RhB的矿化率可达81.1%,而未负载样品RhB矿化率仅为55.8%,表明Pt负载样品具有更优的降解速率和矿化能力.催化剂性能的提升归因于高能晶面暴露和Pt负载的协同作用.Pt纳米颗粒的负载作为助催化剂增加了催化剂表面的活性位点,同时提高了晶面光生电子空穴对的分离和迁移效率.
2020 Vol. 40 (10): 4323-4329 [摘要] ( 220 ) [HTML 1KB] [ PDF 900KB] ( 763 )
4330 张宣娇, 孙羽, 刘明, 郝书敏, 杨涛, 张磊, 白金, 韩蛟
CeO2形貌结构对催化湿式空气氧化苯酚性能的影响
采用水热法、沉淀法和溶胶凝胶法制备了3种不同形貌的CeO2催化材料,并将其用于湿式空气氧化苯酚水溶液过程中,探讨了CeO2形貌结构对催化湿式氧化苯酚水溶液性能的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)等手段对CeO2催化材料进行了表征.结果表明,水热法制备的CeO2催化材料表现出较好催化性能,主要原因是水热法合成的CeO2呈现交错的纳米棒状结构,主要暴露(220)晶面,且沿着(220)晶向生长.在反应温度为200℃、空气压力为2MPa、苯酚初始浓度500mg/L的条件下,最终(240min)COD的去除率为95.5%.
2020 Vol. 40 (10): 4330-4334 [摘要] ( 184 ) [HTML 1KB] [ PDF 832KB] ( 698 )
4335 马潇然, 郑照明, 卞伟, 李军, 周荣煊, 杨京月
硫自养反硝化系统运行效能和微生物群落结构研究
启动了单质硫自养反硝化反应器并研究其脱氮性能,通过血清瓶批式实验测定了污泥的反硝化活性,并采用扫描电镜和高通量测序手段揭示了系统内微生物群落结构特征.结果表明,SBR反应器进水NO3--N浓度为80mg/L,随水力停留时间由12h逐渐缩短为6h,反应器的自养脱氮性能逐渐增强,稳定期反应器的总无机氮去除率达99.1%,总无机氮去除负荷平均值为0.158kg N/(m3·d);SBR周期内NO2--N浓度最大值为13.3mg/L,NO3--N还原为NO2--N过程pH值由7.38降低至6.94,NO2--N还原为N2过程pH值基本不变;批式实验结果表明,硫自养反硝化和异养反硝化NO3--N去除速率分别为0.515,0.196kg N/(kg VSS·d),硫自养反硝化污泥NO2--N降解速率为0.117kg N/(kg VSS·d),污泥同时具有自养反硝化和异养反硝化活性;扫描电镜显示,污泥中存在大量的杆状细菌和球状菌;污泥中主要的硫反硝化细菌分别为ThiobacillusSulfurimonasThermomonas属,其相对丰度分别为14.5%、7.6%和6.0%.
2020 Vol. 40 (10): 4335-4341 [摘要] ( 221 ) [HTML 1KB] [ PDF 868KB] ( 1095 )
4342 陈宏, 胡颖冰, 陈晨, 韦燕霄, 黄蓉, 王泓, 余关龙, 杨敏
氨氮和硫酸盐对谷氨酸厌氧生物降解性能的抑制及机理
采用连续运行1119d的上流式厌氧污泥床(UASB)反应器,研究了最佳有机负荷条件下氨氮和硫酸盐对模拟废水中谷氨酸降解性能的抑制作用.结果表明,有机负荷为8.0g COD/(L·d)时,COD去除率达到最高值为(97.94±0.28)%.逐步提高进水氨氮浓度,起初对谷氨酸降解性能的影响不大;但升到2000mg/L时COD去除率和甲烷产率明显降低,继续升至4000mg/L时即达到半抑制状态.逐步提高进水硫酸盐浓度至4000mg/L,甲烷产率和溶液中游离硫化氢(FS)浓度分别呈现一直下降和升高趋势,但COD去除率均能维持在90%以上.进水中的氨氮和硫酸盐分别因离解平衡和生物还原作用形成游离氨(FAN)和FS,进而抑制了产甲烷菌的活性;前者因FAN扩散到细胞内部破坏质子平衡从而过多消耗ATP,后者还因硫酸盐还原菌的增殖存在底物竞争抑制作用.
2020 Vol. 40 (10): 4342-4347 [摘要] ( 190 ) [HTML 1KB] [ PDF 855KB] ( 582 )
4348 吕恺, 王康舟, 姚雪薇, 赵文钊, 彭党聪, 李惠娟, 韩芸
基于氨氮,硝氮及乙酸条件下Anammox菌的培养
为探讨Anammox菌在氨氮、硝氮及乙酸条件下的富集特性,采用某城市污水处理厂A2/O系统中的生物填料作为MBBR的载体直接启动并运行.结果表明,在NH4+-N、NO3--N及乙酸为基质的培养条件下,Anammox菌可在部分反硝化和厌氧氨氧化协同作用下快速富集.经过130d的富集培养,MBBR处理负荷(以N计)达到920.79mg/(m2·d),Anammox活性(以NH4+-N计)达到3 018.19mg/(m2·d).高通量结果显示,经富集培养后,Ca.Brocadia占比从0.89%增至27.80%,为Anammox菌的主导菌属;Thauera占比从0.01%增至6.75%,Flavobacterium占比从0.29%增至11.72%,为部分反硝化菌的主导菌属.
2020 Vol. 40 (10): 4348-4353 [摘要] ( 145 ) [HTML 1KB] [ PDF 598KB] ( 431 )
4354 李新洋, 李燕楠, 祁丹阳, 张昊, 陈安生, 于晓华, 姚宏
电-多相臭氧催化工艺深度处理焦化废水
本文采用新型电-多相臭氧催化(E-catazone)工艺深度处理焦化废水生化二级出水,开展工艺可行性研究.通过与O3/TiO2纳米花(TiO2-NF)与O3/TiO2-NF/H2O2及单独电化学氧化工艺相比较,对E-catazone工艺技术优势及氧化机理进行探究.结果表明:在相同条件下(O3浓度84mg/L),电-多相臭氧催化获得的COD和TOC的去除率(分别为67.9%,50.0%)显著优于O3/TiO2-NF获得的去除率(25.8%,20.9%),即便在O3/TiO2-NF体系中投加5g/L的H2O2以促进臭氧均相催化效果,但COD和TOC去除率也仅分别提高到63.6%,43.6%.
2020 Vol. 40 (10): 4354-4361 [摘要] ( 269 ) [HTML 1KB] [ PDF 734KB] ( 737 )
4362 徐继红, 段贤扬, 何梦奇, 甘颖, 王雪妮
GA-g-PAMPS/AA/ST凝胶的制备及对亚甲基蓝吸附性能
采用微波辐射技术,通过接枝共聚反应制备了阿拉伯胶(GA)-g-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)/丙烯酸(AA)/海泡石黏土(ST)(GA-g-PAMPS/AA/ST)复合水凝胶,利用FTIR、XRD、SEM对复合水凝胶进行了表征,研究了水凝胶对水溶液中亚甲基蓝(MB)染料的吸附性能.结果显示:GA、ST和AA与AMPS发生了接枝共聚反应,形成具有均匀三维网络结构的复合水凝胶.0.025g水凝胶可以使体积为50mL、pH值为6.4、浓度为600mg/L的MB溶液的吸附量和吸附率分别达1146mg/g和95.5%,水凝胶具有较好的重复利用性能.Freundlich等温模型和准二级动力学模型能更好地描述吸附过程.热力学研究表明水凝胶对亚甲基蓝吸附是自发、吸热和不可逆的过程.该水凝胶可用作阳离子染料和阳离子型污染物的潜在候选生物质吸附剂.
2020 Vol. 40 (10): 4362-4369 [摘要] ( 154 ) [HTML 1KB] [ PDF 636KB] ( 412 )
4370 曹雅洁, 岳秀萍, 李厚芬, 薛帅, 孔鑫, 李慧, 曹昉
g-C3N4/rGO/TiO2光催化材料降解模拟污水中氨氮
以自制的g-C3N4和氧化石墨烯(GO)及TiO2为原料,通过静电吸附组装、水热还原等反应过程制备以还原氧化石墨烯(rGO)为光生电子传输介质的g-C3N4/rGO/TiO2光催化材料,并通过冷场发射扫描电镜(SEM)、X射线衍射光谱(XRD)、紫外-可见光漫反射光谱(UV-Vis-DRS)、光电流密度测试等方法对催化剂形貌结构和光学性能进行了表征.选择含氮浓度为50mg/L的氨氮溶液作为模拟原水,调节氨氮溶液的pH值至9~10,研究了该光催化材料在氙灯照射下的氨氮去除效果.结果表明,g-C3N4/rGO/TiO2光催化材料的SEM照片显示其为TiO2包覆结构,复合材料的XRD图谱同时出现了TiO2和g-C3N4的衍射峰,DRS光谱则体现出复合材料在可见光区的光吸收能力明显增强;对氨氮的去除实验表明原材料GO:g-C3N4=1:10的复合光催化材料有较好的光催化降解氨氮的性能,氨氮平均去除率为97%.通过采用电子顺磁共振(EPR)测定反应过程中的活性自由基,推测降解机理为:复合光催化剂在氙灯照射下生成的超氧阴离子自由基和羟基自由基直接在材料表面对吸附的NH3进行氧化,而rGO则作为光催化材料的传输介质起到了传导光生电荷的作用.
2020 Vol. 40 (10): 4370-4377 [摘要] ( 176 ) [HTML 1KB] [ PDF 699KB] ( 681 )
4378 徐杰, 刘维平
PPy/TiO2光催化微生物燃料电池产电及在钴酸锂浸出中的应用
以无水氯化铁为氧化剂,碳纸为基板,通过化学氧化法制备聚吡咯/二氧化钛(PPy/TiO2)光电阴极,采用XRD、IR、SEM对光催化材料进行表征.以碳纸为阳极;碳纸、TiO2改性碳纸和PPy/TiO2改性碳纸为阴极,构建双室微生物燃料电池(MFC).在光照条件下,研究了MFC废水处理效果、产电性能及阴极钴酸锂的浸出情况.结果表明:PPy/TiO2改性碳纸最大功率密度为10425.7mW/m2,分别是碳纸和TiO2改性碳纸的1.97和1.86倍;PPy/TiO2改性碳纸阴极Co(Ⅱ)浸出率为47.8%,分别是碳纸和TiO2改性碳纸的1.87和1.76倍.
2020 Vol. 40 (10): 4378-4384 [摘要] ( 142 ) [HTML 1KB] [ PDF 801KB] ( 1203 )
4385 徐斌, 张书陵, 高月香, 张毅敏, 封金财
石墨烯三维电极-电Fenton系统降解甲基橙
将三维电极和电Fenton系统结合电催化氧化降解甲基橙废水.制备了Fe3O4负载的氧化石墨烯粒子电极GO@Fe3O4(GF)和球形凝胶结构SA/GO@Fe3O4(SGF)粒子电极,对两种粒子电极进行了表征,探讨了三维电极-电Fenton(3D-EF)系统电催化氧化性能的影响因素,并进行了反应动力学分析,结合Box-Benhnken中心复合响应面设计建立响应面二次多元回归方程模型;采用紫外可见光谱和GC-MS技术研究甲基橙降解过程.结果表明,SGF粒子电极表面形成三维网络状褶皱结构.在初始pH=5,粒子电极投加量3.0g/L,反应时间90min,电流密度30mA/cm2,外加电压7V的反应条件下,SGF粒子电极体系的甲基橙色度和COD去除率分别是98.8%和87.5%,均高于GF粒子电极体系的甲基橙色度去除率87.2%和COD去除率71.2%.响应面模型预测的反应条件和甲基橙色度去除率和实验结果吻合.推测甲基橙降解过程分为3个阶段:断键氧化过程、开环过程和完全氧化过程.
2020 Vol. 40 (10): 4385-4394 [摘要] ( 199 ) [HTML 1KB] [ PDF 1494KB] ( 631 )
4395 李士凤, 周杨, 姚淑华, 石中亮, 臧淑艳
腐植酸中不同分子量组分与As(Ⅲ)的络合性能
采用超滤方法将腐植酸(HA)分成5个不同分子量组分,利用平衡透析法研究HA中不同分子量组分与As(III)的络合特征和作用机理,计算络合过程的条件分配系数、表观稳定常数.结果表明,腐植酸组分的分子量对HA与As(III)的络合过程有显著的影响,当分子量小于10kDa时,HA与As(III)络合能力明显强于其他条件.其中羧基和酚羟基在HA与砷络合中起重要作用,为主要络合位点.采用Scatchard分析和双位点配体模型对络合结果进行拟合,发现HA中不同分子量组分和As(III)的络合过程中均存在强和弱2种络合位点.
2020 Vol. 40 (10): 4395-4401 [摘要] ( 166 ) [HTML 1KB] [ PDF 461KB] ( 633 )
4402 蔡广强, 张金松, 刘彤宙, 尤作亮, 周常
饮用水常规处理工艺中细菌群落的时空分布
为弄清饮用水常规处理工艺过程中细菌群落的时空分布和动态变化规律,以我国南方某市一常规处理工艺水厂为研究对象,采用Illumina HiSeq高通量测序技术对夏季和冬季原水、沉后水、滤后水、出厂水和滤砂生物膜等细菌群落进行解析.结果表明,出厂水pH值、浊度、CODMn、菌落总数等指标均满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求.夏季细菌多样性明显高于冬季,混凝沉淀和消毒是影响细菌群落多样性和组成的主要工艺单元.细菌群落组成呈现一定的季节性变化,水样中优势菌门主要包括变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)等,在滤砂生物膜样品中,变形菌门(Proteobacteria)亦占绝对优势.在属水平上,检测到的条件致病菌属包括弧形菌属(Vibrio)、不动杆菌属(Acinetobacter)和分支杆菌属(Mycobacterium).水温和溶解氧是影响细菌群落的主要水质参数.
2020 Vol. 40 (10): 4402-4410 [摘要] ( 195 ) [HTML 1KB] [ PDF 762KB] ( 636 )
4411 朱颖一, 叶倩, 王明新, 张金永, 韩莹
S-NZVI/PS凝胶反应带修复硝基苯污染地下水
采用前置硫化法合成制备硫化纳米铁,研究其与过硫酸盐对硝基苯的联合降解效果,检测反应前后溶液中铁离子和TOC浓度变化,对反应前后的S-NZVI进行表征,分析S-NZVI和PS对NB的联合降解机制.以纳米硅胶溶液为胶结剂,以PS为活性成分,制备缓释PS溶胶,注入砂柱中扩散形成凝胶,与S-NZVI构成S-NZVI/PS组合反应带,研究其对模拟硝基苯污染地下水的原位修复效果.结果表明,S-NZVI能够高效去除NB并生成大量苯胺(AN),S-NZVI被PS氧化产生的Fe2+与PS组成活化过硫酸盐,对AN具有较好的降解和矿化效果.当NB浓度为100mg/L、S-NZVI和PS的投加量分别为0.5,2.5g/L时,NB去除率达91%,AN出水浓度为1.96mg/L,TOC去除率达64.09%.反应后S-NZVI的主要铁氧化产物为Fe3O4和FeO(OH).反应带实验结果表明,S-NZVI/PS组合反应带可有效去除地下水的NB并高效消减NB还原产生的AN,当进水中NB浓度为100mg/L,流量为0.4mL/min,注入S-NZVI含量为1200mg/L的浆液200mL,二氧化硅含量为30%、PS含量为12.5%的PS凝胶4.8g时,S-NZVI/PS组合反应带7d内对AN的去除率最高达97.6%,NB当量累计去除率为83.7%.
2020 Vol. 40 (10): 4411-4420 [摘要] ( 197 ) [HTML 1KB] [ PDF 563KB] ( 556 )
固体废物
4421 王开, 吴新, 梁财, 刘道洁, 李军辉
基于二次铝灰的地聚反应稳固化垃圾飞灰
基于工业生产铝过程中回收的二次铝灰(SAD)的地质聚合反应,提出了一种稳固化城市生活垃圾焚烧飞灰(MSWIFA)的新方法,分析硅铝物质的量之比对飞灰中重金属浸出浓度及地聚物固化体力学性能的影响规律.结果表明,当硅铝物质的量之比小于2.5时,二次铝灰-SiO2基固化体与偏高岭土-SiO2基固化体中的重金属浸出浓度均随着硅铝物质的量之比的增加而逐渐降低,2种固化体的抗压强度随着硅铝物质的量之比的增加而增加;硅铝物质的量之比达到2.5时,重金属的浸出浓度与固化体的抗压强度均趋于稳定.XRD分析结果显示,偏高岭土-SiO2基固化体中聚合物的种类与数量均略高于二次铝灰-SiO2基固化体.但从重金属的浸出浓度与固化体的抗压强度来看,2类固化体对飞灰中重金属的稳固化效果的差别很小,二次铝灰加上部分硅基材料可以作为偏高岭土的替代品,用于稳固化飞灰重金属的地质聚合反应中.二次铝灰-SiO2基固化体的抗压强度达到13.65MPa,具备一定的力学性能,可用于部分特定的建筑材料.
2020 Vol. 40 (10): 4421-4428 [摘要] ( 199 ) [HTML 1KB] [ PDF 465KB] ( 637 )
4429 刘丹童, 宋洋, 李菲菲, 陈吕军
基于显微拉曼面扫的小尺寸微塑料检测方法
由于检测方法的限制,小尺寸(<50 μm)微塑料的检测研究较少.提出一种无须挑选、能够较为准确高效识别小尺寸微塑料的方法.筛选出2种合适的过滤膜作为分离和分析微塑料所用基底,使用显微拉曼光谱的面扫模式对5种常见的微塑料进行定性和定量检测.结果表明,该方法能够将最小粒径为1μm的小尺寸微塑料从滤膜背景上识别出来,并作伪彩色图直观显示微塑料的尺寸、形状和种类.以石英砂颗粒模拟环境样品中的杂质,该方法也可排除杂质的影响,准确定位微塑料.在3种浓度梯度下,不同粒径(5~50μm)的聚苯乙烯微塑料回收率为33.3%~79.0%.
2020 Vol. 40 (10): 4429-4438 [摘要] ( 259 ) [HTML 1KB] [ PDF 3063KB] ( 2098 )
4439 石川, 刘越, 马金元, 李坤, 王婧瑶, 王凯军
碳链延长技术在有机资源回收领域的研究进展
本文综述了碳链延长技术在处理有机废料及碳资源回收领域的优势,梳理了其发展历程为后续研究提供方向指导,阐释了其生化代谢途径中物质转变、能量传递和信号传输等机理,验证了其延长为丁酸、己酸等产物的热力和动力学可行性,总结归纳了其已优化的关键反应参数和已运行的工程试验案例等方面内容.本文为揭示细胞碳链延长机制和应用碳链延长技术于实际废料治理提供理论基础和建议展望.
2020 Vol. 40 (10): 4439-4448 [摘要] ( 209 ) [HTML 1KB] [ PDF 546KB] ( 835 )
土壤污染与控制
4449 孙晓艺, 王丹, 王萌, 郑灿, 陈世宝
骨炭粉对Cd污染农田的修复效果与稳定性评价
为了探明骨炭粉对Cd污染土壤的修复效果及稳定性,以潮土与红壤Cd污染农田土壤为对象,基于土壤Cd有效态、作物降Cd率(DR,%)及降Cd失活率(IR,%)等指标,研究田间条件下施用3种浓度(0.25%、0.50%及1.0%)骨炭粉对Cd污染土壤的修复效果及120,360d后修复效果的稳定性.结果表明:骨炭粉处理均能有效促进潮土与红壤中作物生长,增加作物产量.施用骨炭粉能不同程度提高土壤中pH值、阳离子交换量(CEC)、全磷及有效磷含量;其中,0.5%和1.0%骨炭粉处理均显著(P<0.05)提高土壤pH值、土壤全磷及有效磷含量.与对照相比,不同骨炭粉处理120d后潮土和红壤中有效态Cd含量分别降低32.1%~48.4%、32.8%~56.2%,360d后土壤中有效态Cd仍然显著低于对照,降幅为26.9%~37.8%、25.8%~39.5%.对修复后三季作物Cd吸收测定结果表明,与对照相比,不同浓度(0.25%~1.0%)骨炭粉处理的第一季作物降Cd率(DR-Cd)分别达36.0%~60.4%、33.9%~58.2%,作物降Cd率随骨炭粉施用量增加而增加.基于降Cd失活率(IR-Cd)对骨炭粉修复效果的稳定性测定结果表明,潮土与红壤施用骨炭粉360d后,第三季作物降Cd失活率IR-Cd为21.2%~34.7%和6.2%~21.6%,表明在酸性红壤中修复效果的稳定性大于潮土.综上骨炭粉对Cd污染土壤的修复效果及其稳定性结果表明,骨炭粉在Cd污染农田土壤修复中具有较大应用价值.
2020 Vol. 40 (10): 4449-4456 [摘要] ( 167 ) [HTML 1KB] [ PDF 455KB] ( 561 )
4457 胡南, 朱若南, 成浩, 谭国炽, 董雪, 张辉, 马建洪, 王永东, 丁德馨
电场强化博落回修复铀镉复合污染土壤机理
采用盆栽试验,研究了在0.3V/cm的外加直流电场作用下,博落回的生物量、富集铀(U)的性能和抗氧化酶活性,以及其根际土壤中有机酸含量、U和镉(Cd)的结合形态、植物根部U的价态、微生物群落结构的变化等.结果表明,施加直流电场后,博落回总生物量升高了15.33%~29.88%,其中电场+铀污染(DC+U)和电场+镉污染(DC+Cd)处理组的博落回对U和Cd的富集系数提高了90.84%和93.33%;土壤中草酸、酒石酸、琥珀酸、苹果酸和乳酸含量分别增加了18.36%~45.31%、58.62%~503.22%、15.71%~118.99%、12.34%~123.27%和25.97%~36.05%;过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的活性分别提高了13.63%~34.82%和9.70%~28.64%;根际土壤中植物可利用态U、Cd所占比例显著增大;博落回根部的大部分U由稳定的U(IV)变成了更容易从地下部分向地上部分转移的U(VI);酸杆菌门(Acidobacteria)等细菌菌门和子囊菌门(Ascomycota)等真菌菌门比例升高,这些微生物通过提高酶活性增强了博落回对U、Cd的耐受性和富集作用.
2020 Vol. 40 (10): 4457-4467 [摘要] ( 196 ) [HTML 1KB] [ PDF 1257KB] ( 530 )
4468 王贵胤, 张世熔, 吴晓宇, 李论, 郭其其, 李森, 徐小逊, 李婷
亚氨基二琥珀酸修复重金属污染土壤及环境风险削减评估
以亚氨基二琥珀酸(ISA)为洗脱剂,考察ISA投加量、洗脱液pH值、反应时间和土液比对Cd、Pb和Zn去除率影响,通过Box-Behnken多因素设计法优化最佳洗脱条件,并采用涵盖土壤重金属残留量、浸出浓度和毒性的综合环境风险法评估修复效果.结果表明,ISA对Cd、Pb和Zn去除率随其浓度增加而增加;ISA浓度为50mmol/L时,对矿山污染土壤中Cd、Pb和Zn去除率达到11.83%、34.26%和20.96%;对污染农田土壤中Cd、Pb和Zn去除率达到48.89%、57.08%和81.80%.增加反应时间和洗脱液酸性有助于提高ISA对Cd、Pb和Zn去除率.随土液比减低,Cd、Pb和Zn去除率呈上升趋势.ISA去除Cd、Pb和Zn最佳条件为:ISA浓度70mmol/L、洗脱液pH4.0和反应时间120min,预测矿山土壤和污染农田土壤中Cd、Pb和Zn总去除率最大分别为32.58%和93.16%.ISA大幅度降低水溶态、可交换态和碳酸盐结合态Cd、Pb和Zn残留量,从而削减矿山土壤和污染农田土壤中Cd、Pb和Zn总环境风险达50.81%和87.13%.亚氨基二琥珀酸可有效去除污染土壤中重金属并降低残留重金属的环境风险,是一种潜在材料可用于土壤重金属污染修复.
2020 Vol. 40 (10): 4468-4478 [摘要] ( 245 ) [HTML 1KB] [ PDF 1510KB] ( 506 )
4479 孟晓飞, 郭俊娒, 杨俊兴, 胡健, 郑国砥, 卞建林, 李玉峰, 陈同斌, 刘杰
两种油菜不同铅富集能力差异机理
通过水培试验和大田试验研究了秦油1号(QY-1)和三月黄(SYH)2种油菜对Pb的吸收富集能力,并从叶片的亚细胞结构和抗氧化酶活性等角度探究二者对Pb的耐性和解毒机制.结果表明,在水培条件下,2种油菜的生长均未受到明显的抑制,随着Pb胁迫的增加,油菜吸收的Pb更倾向于分配在根部,减弱向地上部的转运.同时,在高Pb处理浓度(20mg/L)下,SYH的地上部和根部的Pb含量分别比QY-1提高了17.03%和77.07%.油菜叶片中Pb亚细胞区隔化研究结果表明,将Pb区隔在生物解毒组分(金属富集颗粒组分和热稳定蛋白组分)中是油菜富集Pb的重要耐性机制,其中SYH在该组分中Pb的分布显著高于QY-1.此外,抗氧化系统是这2种油菜应对Pb胁迫的重要解毒机制,Pb胁迫下SYH体内过氧化物酶和过氧化氢酶活性显著高于QY-1,可更有效地应对Pb胁迫对其的毒害效应.大田试验表明,田间条件下2种油菜吸收的Pb更倾向于转运到地上,且SYH的富集系数、地上部和根部Pb含量均显著高于QY-1.综上,SYH具有更高的Pb富集能力,具有修复中轻度Pb污染土壤的应用潜力.
2020 Vol. 40 (10): 4479-4487 [摘要] ( 198 ) [HTML 1KB] [ PDF 542KB] ( 545 )
4488 王亮, 田伟君, 乔凯丽, 赵婧, 杜昭阳, 谢汶龙
改性大豆秸秆生物炭对咪唑乙烟酸的吸附
700℃热解温度下制备大豆秸秆生物炭,并利用酸、碱、氨基修饰和铁磁化4种方法对其进行改性,比较4种改性大豆秸秆生物炭对咪唑乙烟酸的吸附性能及机制,同时考察溶液pH值、温度和添加量对吸附效果的影响,并探讨了改性大豆秸秆生物炭在提高土壤对咪唑乙烟酸吸附固定能力中的应用效果.结果表明,在pH值为2~4的酸性环境中,改性大豆秸秆生物炭吸附效果更好;相对于其他3种方法,铁磁化改性大豆秸秆生物炭对咪唑乙烟酸具有更好的吸附性能,吸附符合准一级动力学模型和Langmuir模型,且Langmuir模型拟合结果表明其对咪唑乙烟酸的最大吸附量可达338.785mg/g;添加1%铁磁性改性大豆秸秆生物炭的土壤对咪唑乙烟酸吸附量提高为对照组的2.37倍.
2020 Vol. 40 (10): 4488-4495 [摘要] ( 241 ) [HTML 1KB] [ PDF 723KB] ( 506 )
4496 苏鑫, 罗慧, 岳中辉, 郭迎岚, 金晓霞, 卢嫚
碳添加对土壤固碳细菌群落结构及多样性的影响——以松嫩平原盐碱耕地为例
采用高通量测序技术,研究秸秆、生物炭和纳米碳3种碳源添加对盐碱耕地土壤固碳细菌群落结构及多样性的影响,并分析土壤化学性质与固碳细菌群落多样性的关系.结果表明:3种碳源添加均降低土壤固碳细菌群落多样性,其中生物炭和纳米碳添加的土壤固碳细菌的Chao1指数、物种多样性、Shannon指数及系统多样性值均高于秸秆添加的.3种碳源添加均降低土壤固碳细菌群落的物种丰度,其中纳米碳添加的物种丰度大于秸秆和生物炭添加的.在群落组成方面及相对丰度上,3种碳源添加后的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria),优势菌纲为γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria),均在纳米碳添加后相对丰度最高,分别为90.38%、57.79%.群落组间差异分析结果显示,秸秆和纳米碳添加后土壤固碳细菌群落结构差异显著.冗余分析结果表明,土壤固碳细菌群落结构受土壤pH值、有机碳、全氮、全磷、碱解氮及有效磷的综合影响,其中土壤pH值和有效磷含量是影响土壤固碳细菌群落结构的主要化学性质.综合来看,在盐碱耕地中添加秸秆、生物炭或纳米碳,都抑制了土壤固碳细菌群落的多样性和物种丰度,但纳米碳能够增加土壤固碳细菌群落结构差异.
2020 Vol. 40 (10): 4496-4503 [摘要] ( 245 ) [HTML 1KB] [ PDF 450KB] ( 624 )
4504 徐英德, 孙良杰, 王阳, 高晓丹, 李双异, 汪景宽
土壤微生物群落对玉米根茬和茎叶残体碳的利用特征
以沈阳农业大学连续29a棕壤长期定位施肥试验为基础,以13C标记的玉米植株为试验试材,采用田间原位培养方法和磷脂脂肪酸-稳定同位素示踪联用(PLFA-SIP)技术,研究土壤不同粒级团聚体中微生物群落对残体碳的同化状况,及土壤有机碳的固定这一关键生物地球化学过程.结果表明:植物残体添加显著增加了全土及各粒级团聚体中各微生物群落PLFAs含量,其中以真菌PLFAs含量增幅最高,细菌中以革兰氏阴性菌含量增幅最高;但不同残体类型并未对全土中各群落PLFAs含量产生显著影响.茎叶碳与根茬碳的矿化率无显著差异;根茬碳对总PLFAs碳库的贡献是茎叶碳的3.9倍,说明根茬碳更有利于通过微生物合成的方式贡献于土壤有机碳库.残体碳占不同微生物群落PLFAs碳库的比例以真菌最高,表明真菌对植物残体碳具有最强的同化能力;而残体碳对PLFAs的贡献在革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌之间却差异不大.残体碳含量、PLFAs含量和残体碳占微生物PLFAs碳库的比例均在较小粒级的团聚体中(0.25~1mm和<0.25mm)更高,而细菌/真菌比在较大粒级团聚体(>2mm和1~2mm)中更高,说明较小粒级团聚体已经成为微生物对残体进行同化固定的主要位点.植物残体在土壤中的腐解过程与残体类型、土壤团聚体组成和微生物群落密切相关.
2020 Vol. 40 (10): 4504-4513 [摘要] ( 180 ) [HTML 1KB] [ PDF 952KB] ( 1214 )
4514 马亚培, 李宇轩, 谢欢, 程蕾, 司友涛, 陈岳民, 马红亮, 高人, 尹云锋
氮沉降与生物炭对土壤可溶性有机质的影响
利用盆栽实验,探讨氮沉降与生物炭(BC)施用对杉木幼苗土壤可溶性有机碳(DOC)含量和可溶性有机质(DOM)光谱学特征的短期影响.氮沉降处理为0(对照)、40(低氮)和80kgN/(hm2·a)(高氮),在不同氮沉降下BC施用水平分别为0(对照)、12(低量BC)和36t/hm2(高量BC).结果表明:相比对照处理,单独低氮与单独高氮处理3个月后土壤pH值分别下降了0.06和0.09(P<0.05),但单独施用BC和氮沉降背景下施用BC处理的土壤pH值均呈上升趋势,增加了0.32~0.94(P<0.05).与对照处理相比,单独低氮处理的土壤DOC含量显著降低,单独高氮处理的则显著升高且DOM结构趋于简单;单独施用BC和氮沉降背景下施用BC处理中,低量BC处理的土壤DOC含量无明显变化,但高量BC处理的显著提高了30.1%~95.6%,并且DOM结构趋于复杂.冗余分析发现,土壤pH值是导致不同处理DOM存在差异的关键因素.因此,氮沉降背景下施用高量BC短期内可以减缓土壤酸化,提高土壤DOC含量并使DOM更加稳定.
2020 Vol. 40 (10): 4514-4521 [摘要] ( 250 ) [HTML 1KB] [ PDF 986KB] ( 506 )
4522 李洋, 张乃明, 魏复盛
滇东镉高背景区菜地土壤健康风险评价与基准
以滇东土壤-蔬菜系统为研究对象,通过土壤-蔬菜点位协同采样,分析了菜地土壤和不同蔬菜中Cd的积累特征及健康风险状况,并应用物种敏感度分布曲线(SSD)法,拟合出土壤Cd污染的健康风险值.结果表明:滇东菜地土壤中镉的累积量中有60.3%的样点超过了污染筛选值,曲靖市的土壤Cd质量分数平均值较高;不同类别蔬菜吸收富集镉的能力不同,叶菜类和根茎类蔬菜对Cd有较强的吸收富集能力,超标率也相对较高,研究区采集到的23种蔬菜中出现镉超标的蔬菜有11种,但蔬菜总的超标率为18%;健康风险评价结果显示无论是对成人还是儿童均不存在非致癌健康风险,3类蔬菜的风险大小依次为叶菜类 > 根茎类 > 茄果(辣椒)类,研究区蔬菜中Cd对成人和儿童均不存在健康风险,儿童的Cd暴露风险高于成人;滇东蔬菜健康风险基准值是基于保护95%及5%的蔬菜品种安全所得的土壤风险值,种植根茎类蔬菜时,HC5=0.35mg/kg、HC95=2.8mg/kg;种植辣椒类蔬菜时,HC5=0.15mg/kg、HC95=8.7mg/kg;种植叶菜类蔬菜时,HC5=0.36mg/kg、HC95=13.8mg/kg.
2020 Vol. 40 (10): 4522-4530 [摘要] ( 214 ) [HTML 1KB] [ PDF 513KB] ( 572 )
4531 盛丰, 李忠润, 方娴静, 文鼎, 胡国华, 谌宏伟
再生水中阴离子表面活性剂对土壤结构与水流运动的影响
为揭示再生水回灌农田所引入的阴离子表面活性剂对土壤结构性质与水流运动特征的影响,通过室内灌水入渗试验研究了再生水中阴离子表面活性剂浓度(0、0.001、0.01和0.1倍临界胶束浓度)、灌水频率(1d1次、2d1次、3d1次)、再生水-清水交替灌溉模式(纯再生水灌溉、再生水-清水交替灌溉)条件下受灌土壤容重、非毛管孔隙比、团聚体稳定性、土壤斥水性、地表入渗性能和入渗水流运动非均匀特征的变化规律.结果表明,随着再生水中的阴离子表面活性剂浓度的增大和灌溉频率的增大,受灌土壤容重减小、非毛管孔隙比和土壤团聚体稳定性增大、土壤斥水性增强、地表入渗能力降低、优先流运动非均匀程度增大,从而也增大了农田灌水管理难度;当再生水-清水交替灌溉中的清水淋洗频率增大时,受灌土壤容重增大、非毛管孔隙比和土壤团聚体稳定性降低,但却降低了土壤的斥水性、增大了地表入渗能力并降低了土壤优先流运动的非均匀程度,有利于节省灌水时间、提高灌水效率.
2020 Vol. 40 (10): 4531-4539 [摘要] ( 177 ) [HTML 1KB] [ PDF 551KB] ( 625 )
4540 李毳, 乔沙沙, 刘晋仙, 柴宝峰
温带亚高山针叶林土壤碳循环微生物群落的时空动态
选取参与碳固定的二磷酸羧化/加氧酶基因(cbbM)、有机碳降解的淀粉酶基因(amylase)和纤维素酶基因(cellulase)作为分子标记,用实时定量PCR方法对温带亚高山华北落叶松(Larix gmelinii var.principis-rupprechtii)林、白杄(Picea meyeri)林、青杄(P.wilsonii)林和油松(Pinus tabulaeformis)林土壤碳循环功能微生物类群丰度的时空动态开展研究.结果显示,总碳(TC)、总氮(TN)、总硫(TS)、有机质(OM)和有机碳(TOC)、pH值、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性在4种森林土壤中都有不同程度的差异,且有显著的季节变化特征.高海拔华北落叶松林土壤TC、TN、TS、C/N、OM和TOC含量最高,而pH值最低.土壤TC、TN、亚硝态氮(NO2--N)含量、蔗糖酶和脲酶活性,与碳循环微生物类群的丰度呈极显著相关.土壤NO3--N含量与有机碳分解和固碳微生物类群的相对丰度显著相关;土壤C/N、NO2--N、pH值、OM、TOC、过氧化氢酶及脲酶活性,与降解易分解碳(labile C)和难分解碳(recalcitrant C)的微生物类群的相对丰度呈极显著相关.植被类型和季节变化共同影响土壤碳循环微生物类群的丰度,而季节变化是主导因素.植被和土壤环境因子通过调控微生物群落碳代谢功能类群的结构,影响森林土壤碳源-汇的平衡.
2020 Vol. 40 (10): 4540-4548 [摘要] ( 198 ) [HTML 1KB] [ PDF 645KB] ( 519 )
4549 阳祥, 黄晓婷, 王纯, 王晓彤, 尹晓雷, 林少颖, 王维奇
典型稻田土壤真菌群落结构及多样性对比
为了解中国主要稻作区内不同母质发育的稻田土壤真菌群落结构和多样性差异,本研究选取由砖红壤、红壤、盐碱土、黑土和紫色土发育而来的5种中国典型稻田土壤为研究对象,利用高通量测序技术对土壤真菌群落组成及多样性进行对比分析.结果表明:5种典型稻田土壤的含水量、pH值、盐度及容重差异显著(P<0.05);从Chao1指数来看,稻田土壤真菌群落丰度红壤型 > 黑土型 > 砖红壤型 > 紫色土型 > 盐碱土型.从ACE指数来看,群落丰度黑土型 > 红壤型 > 砖红壤型 > 紫色土型 > 盐碱土型.Shannon指数和Simpson指数均表现为群落多样性黑土型 > 紫色土型 > 红壤型 > 砖红壤型 > 盐碱土型;5种典型稻田土壤真菌门水平相对丰度最高的均是子囊菌门(Ascomycota);砖红壤型和红壤型稻田土壤的优势真菌属为翅孢壳属(Emericellopsis),紫色土型稻田土壤的优势真菌属为翅孢壳属、枝鼻菌属(Cladorrhinum)和柄孢壳属(Zopfiella),黑土型稻田土壤的优势真菌属为翅孢壳属和明梭孢属(Monographella),盐碱土型稻田土壤的优势真菌属为瓶头霉属(Phialocephala);石黄衣属(Xanthoria)、Cyberlindnera、青霉菌属(Penicillium)和Westerdykella的相对丰度与土壤pH值呈显著负相关(P<0.05),Ceroophora的相对丰度与土壤含水量呈极显著负相关(P<0.01);帚枝霉属(Sarocladium)的相对丰度与可溶性有机碳呈极显著正相关(P<0.01).以上研究表明,稻田真菌的群落结构和多样性受稻田开垦前土壤类型的影响,真菌物种丰度和优势菌种类型对土壤理化性质变化的响应较为敏感.
2020 Vol. 40 (10): 4549-4556 [摘要] ( 275 ) [HTML 1KB] [ PDF 1236KB] ( 5756 )
环境生态
4557 杨安, 邢文聪, 王小霞, 胡健, 刘小龙, 李军
西藏中部河流、湖泊表层沉积物及其周边土壤重金属来源解析及风险评价
为了解西藏河流-湖泊体系沉积物重金属的污染特征、空间分布、潜在来源及生态风险,对西藏中部河流、湖泊表层沉积物及其周边土壤中As、Ba、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、V、Zn、Al和Fe 16种重金属总量进行了分析,并利用主成分分析-绝对主成分分数-多元线性回归(PCA-APCS-MLR)受体模型定量解析了重金属的潜在来源.描述性统计分析表明,研究区As、Cd、Hg、Ni含量较高,其中Hg和As污染较为严重;富集因子、地累积指数、污染负荷指数均表明研究区Hg污染较重,其次是As、Cd、Ni;平均沉积物质量基准系数法与潜在生态风险指数结果表明,研究区受Hg、As、Cd、Ni污染,其中Hg污染较重.在空间分布方面,污染相对较重的区域主要集中在昂仁金错、堆龙曲及一些封闭型湖泊,其中As污染范围最广.PCA-APCS-MLR分析表明,沉积物重金属主要有3个来源,分别为自然来源、交通运输和大气传输以及地热活动和矿山开采等;Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、V、Zn、Al和Fe主要受自然因素影响;Ba、Mo、Pb主要受交通运输和大气传输影响;As几乎全部来自地热活动和矿山开采;Cd、Sb来源较为广泛,3个主要来源均有占比.土壤中Cd、Hg含量较高,可能受交通因素影响较大,同时还与工业排放后远距离输送所造成的大气污染有关.
2020 Vol. 40 (10): 4557-4567 [摘要] ( 242 ) [HTML 1KB] [ PDF 1079KB] ( 836 )
4568 万杰, 袁旭音, 叶宏萌, 杨晓凡, 陶理
洪泽湖不同入湖河流沉积物磷形态特征及生物有效性
为揭示洪泽湖入湖河流沉积物磷形态空间差异性及影响因素,分析了洪泽湖自西北向西南7条入湖河流65个表层沉积物中不同磷(P)形态,并探讨了磷形态空间赋存特征的影响因素及环境意义.研究表明:沉积物总磷(TP)含量为488.90mg/kg~960.22mg/kg,无机磷(Pi)为主要形态,相对含量为65.81%~76.16%.西部入湖流域沉积物有机磷(Po)以非活性有机磷(NLOP)为主,汴河最高,相对含量约占Po的50.41%,生物有效态无机磷(BAP)相对含量最高,占Pi的66.84%,污染程度最高;西南和西北入湖流域Po则以中活性有机磷(MLOP)为主,Pi以钙结合态无机磷(HCl-Pi)为主.西北入湖流域由于受当地地质背景的影响,HCl-Pi所占Pi相对含量最高(43.02%),从而减缓了磷的移动能力,污染程度最低.随着沉积物污染程度的增加,生物有效态Po含量增加,但所占Po相对含量降低;HCl-Pi含量增加,所占Pi相对含量降低,这一现象和我国其它典型地区沉积物磷形态空间分布类似.西部和西南入湖流域主要受水土流失、有机面源污染及藻类生长的影响,有机质环境较高,水交换能力弱,可被有机质降解的Po组分高于可被矿化的Po组分,大部分难降解Po组分易沉积,导致西部和西南入湖流域较高的BAP和NLOP含量,富营养化程度较高.沉积物OM是各形态磷之间相互转化的关键因素,和沉积物内源磷地球生物化学循环密切相关.洪泽湖入湖流域沉积物磷形态空间差异性主要由农业面源污染物的输入而导致内源磷负荷加剧.洪泽湖西部和西南入湖流域应重点控制农田水土流失及养殖业面源污染,建设滨岸修复带,遵循少量多次增施有机肥原则,减少农用地水土流失.健全农村养殖业废水废渣处理;划定科学养殖区;提倡铜围网箱,增加水体交换率.而对于洪泽湖西北入湖流域则应重点防止过度城镇化带来的水土流失及对生态功能保护区过高的污染负荷.
2020 Vol. 40 (10): 4568-4579 [摘要] ( 220 ) [HTML 1KB] [ PDF 844KB] ( 1048 )
4580 徐鹏飞, 毛峰, 金平斌, 程乾
基于GF1_WFV的千岛湖水体叶绿素a浓度时空变化
基于高分一号(GF-1)遥感影像以及水体实测样点数据,运用波段对数组合,以千岛湖为研究对象,构建和择优了叶绿素a浓度反演模型,对2013~2019年千岛湖区域水体叶绿素a浓度值进行了估算,并利用变异系数、Mann-Kendall显著性检验模型、Theil-Sen趋势分析模型对其时空变化特征进行了分析.研究表明,基于波段对数组合的反演模型可用于千岛湖清洁水体叶绿素a浓度值的反演(R2=0.8976);年际变化分析发现,在研究期限内,千岛湖水体叶绿素a浓度平均值维持在较低水平,近94%的水体像元叶绿素a浓度小于3.65μg/L,水质较佳;时空动态分析进一步发现,千岛湖水体叶绿素a浓度值大都经历了较为微小的波动变化,其中,有超过67%的水体像元浓度值呈现出微小的增长趋势,在分布上也呈现出一定的空间格局形态.
2020 Vol. 40 (10): 4580-4588 [摘要] ( 267 ) [HTML 1KB] [ PDF 3131KB] ( 597 )
4589 田莹莹, 赵京, 田翠翠, 肖邦定, 吴幸强
沼泽红假单胞菌在蓝藻基质中的生长潜势和碳氮磷利用
为同步高效利用废弃蓝藻和产出活性光合细菌,研究了蓝藻基质中沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonaspalustris)的生长潜势和碳氮磷转化规律.结果表明,温度30℃,光照2000lx,蓝藻浓度>0.87g/L,即可促进R.palustris PUF1生长;蓝藻浓度3g/L,培养108h,PUF1OD650虽低于ATYP培养基,但细菌叶绿素a(Bchl a)浓度与ATYP基质相当,表明蓝藻基质可能促进了PUF1光合色素的合成.在细菌对数期后期补加小分子有机酸显著促进蓝藻基质中PUF1再生长,252,444h OD650分别是培养108h的191.75%和269.24%,Bchl a分别是108h的206.68%和276.17%.444h蓝藻基质中OD650和Bchl a分别是ATYP基质中的130.88%和160.62%,表明长期培养条件下应用天然蓝藻基质更适宜活性PUF1培育.通过分析干物质和藻液中的碳氮磷含量和浓度发现,蓝藻基质中可供给PUF1直接利用的溶解性碳氮磷浓度不平衡,表现为氮充足,碳少量,磷限制.提高蓝藻基质中生物可利用碳浓度对强化光合细菌生长和碳氮磷利用具有重要意义.
2020 Vol. 40 (10): 4589-4596 [摘要] ( 136 ) [HTML 1KB] [ PDF 677KB] ( 746 )
4597 张殷波, 刘彦岚, 张晓龙, 秦浩, 王光玉, 王伟
气候变化对文冠果适宜生境及空间迁移的影响
以文冠果当前地理分布数据为基础,采用物种分布模型(SDM)预测未来气候变化条件下的物种适宜生境及其空间迁移趋势,进而识别可能引起迁移的气候异常因子.结果表明:在当前气候条件下,文冠果适宜生境集中于甘肃东部、宁夏南部、陕西中北部、山西中部及南部,以及青海东部边缘、内蒙-陕西边界区域、河南北部和河北西北部边缘等地区;在气候变化条件下,文冠果适宜生境呈现出整体分布格局基本不变的基础上高适宜生境略有缩减且向东迁移的趋势,不同气候变化情景下的生境丧失率为3.73%~16.6%;在未来极端气候变化情景下,文冠果空间迁移格局绝大部分适宜生境仍为恒有稳定区,迁出丧失区主要集中在适宜生境的西北部和东南部且呈连续分布,迁入新增区仅零散分布于适宜生境的边缘地带,包括内蒙与陕西交界处、山西北部等地;采用多元环境相似度面(MESS)和最不相似变量(MOD)空间分析识别出气候异常区主要位于当前适宜生境的南北边缘,与空间迁移格局相一致.可能引起空间迁移的气候异常因子主要为年平均温度、降水量变异系数和年均降水量.空间迁移区域作为气候变化的高敏感区应予以重视,同时应针对不同的空间迁移区域制定合理有效的资源利用和土地管理策略.
2020 Vol. 40 (10): 4597-4606 [摘要] ( 186 ) [HTML 1KB] [ PDF 2420KB] ( 580 )
环境毒理
4607 郭萌萌, 国佼, 李风铃, 王智, 刘晓玉, 翟毓秀, 谭志军
8:2氟调聚羧酸在虾夷扇贝体内的蓄积、分布与转化
以虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)为受试生物,研究了8:2氟调聚羧酸(8:2FTCA)在虾夷扇贝不同组织(肝脏、鳃、性腺、外套膜、闭壳肌)中的蓄积、分布和生物转化特征.结果显示,8:2FTCA蓄积浓度最高的组织为肝脏,达峰值最快的组织为鳃.在8:2FTCA代谢过程中,检测到8:2氟调聚不饱和酸(8:2FTUCA)、7:3氟调聚羧酸(7:3FTCA)、全氟辛酸(PFOA)、全氟壬酸(PFNA)和全氟庚酸(PFHpA)5种代谢产物,其中7:3FTCA和PFOA为含量最丰富的2种代谢产物.它们主要分布在鳃和肝脏组织中,鳃和肝脏是8:2FTCA进行生物转化的主要器官,并且鳃组织中代谢产物的浓度最高.推测出虾夷扇贝体内8:2FTCA的生物转化路径,与虹鳟的生物转化行为相比,虾夷扇贝在代谢产物产量和半衰期上均有差异,说明水生生物的生物转化行为具有物种差异性.8:2FTCA在虾夷扇贝体内可转化为PFOA、PFNA和PFHpA等全氟烷基羧酸(PFCAs),是虾夷扇贝体内PFCAs的一个间接来源.
2020 Vol. 40 (10): 4607-4616 [摘要] ( 225 ) [HTML 1KB] [ PDF 636KB] ( 1206 )
环境影响评价与管理
4617 李媛, 张同斌, 亓彭飞
地方环境约束目标对经济增长的影响效应
从2003~2017年中国283个地级市的政府工作报告中,收集了各年度各城市的环境保护约束目标,考察了各类环境约束目标对经济增长的影响.研究发现,对于SO2等工业污染物的直接约束能够在促使政府提升环境治理力度的同时,释放经济增长红利;关于空气质量优良天数和PM2.5浓度的间接约束不足以刺激污染型企业转型,且导致经济增长速度放缓.无环境约束将产生正向经济增长效应,但会以环境污染为代价.中间机制检验结果显示,产业结构和环境治理是环境约束影响经济增长的主要传导渠道.在环境保护约束的特征方面,约束目标“加码”将抑制经济增长,设定污染物减排区间更有利于发挥经济增长效应.经济与环境协调度方面,对环境污染物设定约束目标有助于促进经济与环境协调发展,无约束则不利于经济增长和环境保护双重目标的实现.地方政府应在明确设定污染物排放目标的基础上,遵循渐进原则对环境保护约束目标进行调整.
2020 Vol. 40 (10): 4617-4630 [摘要] ( 229 ) [HTML 1KB] [ PDF 529KB] ( 672 )
4631 马永喜, 马钰婷
农业经营规模化发展对环境效率的影响——基于地块层面的实证分析
为探析农业规模化经营与农业环境可持续性之间的关系,对农业经营规模对农业环境效率的影响进行理论分析,并在此基础上构建了物料平衡原则下农业环境效率测算模型和农业环境效率影响模型.基于2004~2016年浙江省农户水稻种植地块层面的面板数据,实证检验了土地面积、劳动投入、资本投入和农业产出等农业经营规模指标对农业环境效率的影响.结果显示,农业规模化发展将因投入和产出的扩张以多种方式影响其环境效率,其中土地面积规模与农业环境效率之间呈倒U型关系,劳动投入和资本投入对农业生产环境效率均有负向的影响,而农业产出规模的增加将促进农业环境效率的提升.
2020 Vol. 40 (10): 4631-4640 [摘要] ( 196 ) [HTML 1KB] [ PDF 491KB] ( 836 )
中国环境科学
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