中国环境科学
 
 
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2021年 41卷 3期
刊出日期 2021-03-20

环境毒理与健康
生物多样性
碳排放控制
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
993 张智答, 王晓琦, 张晗宇, 关攀博, 王传达, 唐贵谦
京津冀地区典型城市秋冬季PM2.5输送特征研究
运用潜在源贡献分析(PSCF)方法,识别了2018年秋冬季京津冀地区典型城市北京,唐山和石家庄PM2.5的潜在污染源区;基于气象-空气质量模式(WRF-CAMx)和传输通量计算方法定量评估了与其周边省市之间PM2.5的传输贡献,识别了三个典型城市PM2.5的传输路径,揭示了PM2.5传输净通量的垂直分布特征.结果表明,三个城市秋冬季PSCF高值主要集中在河北南部,河南东北部和山西中东部地区;秋冬季PM2.5均以本地贡献影响为主(51.78%~68.40%),外来贡献为辅(31.60%~48.22%),不同季节贡献率有所波动.整个观测期间,近地面主要表现为毗邻城市向北京和石家庄输送PM2.5,而唐山主要表现为向外输送PM2.5,净通量最大值出现在海拔0~50m,其净通量为-99.47t/d.同时鉴别出了一条主要的传输路径,即西南-东北方向.
2021 Vol. 41 (3): 993-1004 [摘要] ( 232 ) [HTML 1KB] [ PDF 2463KB] ( 609 )
1005 危诗敏, 冯鑫媛, 王式功, 张峥子
四川盆地多层逆温特征及其对大气污染的影响
利用2015~2018年探空观测资料以及国家生态环境部发布的环境空气质量监测数据,对四川盆地多层逆温这一特殊的、尚未见详细报道的逆温结构进行了研究,并评估不同逆温类型及垂直结构对大气污染的影响.结果表明:四川盆地多层逆温实际上是一种并不少见的现象,年平均出现频率为20.1%.冬季最为频发,成都冬季高达51.6%.以边界层逆温叠加对流层低层逆温(LTI)的配置为主要特征.依据其垂直结构,划分为四种配置类型,即贴地逆温(SI)叠加脱地逆温(EI)、SI+LTI、EI+LTI、SI+EI+LTI,分别对应第I、Ⅱ、Ⅲ、IV类多层逆温.其中以第Ⅱ、Ⅲ类多层逆温为主.逆温的叠加作用对大气污染的影响更大,多层逆温(特别是第Ⅱ、IV类多层逆温)尤其加大了中度及重度污染出现的可能性.第I、IV类多层逆温对污染物扩散的抑制作用最为明显,其次是第Ⅱ类多层逆温和仅SI(即只出现SI).第Ⅱ类多层逆温在污染最重的冬季出现频率高、强且厚,叠加抑制作用明显,应是重点关注对象.
2021 Vol. 41 (3): 1005-1013 [摘要] ( 237 ) [HTML 1KB] [ PDF 739KB] ( 533 )
1014 董志超, 徐占杰, 王爽, 李培森, 赵雪琰, 傅平青, 刘丛强, Chandra Mouli Pavuluri
天津市PM2.5中氮含量及同位素的昼夜及季节变化
为研究天津市大气气溶胶中氮的来源,分析了2016年夏、冬两季昼夜采集的细颗粒物气溶胶(PM2.5)中无机离子浓度和氮同位素组成(δ15N).结果显示:天津市冬季平均PM2.5质量浓度(207 μg/m3)远高于夏季(40.1 μg/m3),冬季PM2.5δ15N值(+5.1‰)低于夏季(+10.7‰),即夏季PM2.5较冬季更富集15N;夏季PM2.5中NH4+的平均浓度高于c(NO3),但是冬季NO3浓度最高,其次是c(NH4+)>c(SO42–);此外,通过对比昼夜样品,夏季PM2.5中氮含量和氮同位素组成在昼夜均表现出明显差异,而冬季不明显.结果表明,天津市夏季气溶胶中含氮化合物在昼夜受海陆风的影响,即白天受海洋气溶胶影响较大而夜间则为陆源气溶胶物质影响,然而冬季受东亚季风的影响削弱了海陆风对海陆间大气气溶胶的交换作用,且在冬季化石燃料燃烧源氮贡献较大.
2021 Vol. 41 (3): 1014-1023 [摘要] ( 192 ) [HTML 1KB] [ PDF 793KB] ( 506 )
1024 董晓波, 麦榕, 王红磊, 杨洋, 赵利伟, 舒志远, 张晓瑞
石家庄一次沙尘大气污染物与边界层相互作用
针对2020年5月11~12日华北平原出现的一次沙尘过程,使用云高仪和空中国王-350飞机观测平台观测了气溶胶后向散射系数、气象要素、黑碳气溶胶(BC)和0.1~3.0μm气溶胶粒径分布的垂直结构,并结合FY-4A卫星数据、大气污染物数据(PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO和O3)、地面气象数据和探空数据,探究了此次沙尘过程中大气污染物和边界层结构的相互作用机制.结果表明,由于逆温层的存在,沙尘在石家庄上空维持在>1km的高度,因此对地面污染物的影响较小.沙尘期间石家庄PM10的平均质量浓度为166.3μg/m3,分别是沙尘前和沙尘后的2.7倍和1.5倍.沙尘过程对边界层结构影响较大.沙尘期间在沙尘层附近形成一层RH较小、风速较大、气溶胶含量较高的“穹顶”结构,阻碍了大气边界层的发展.“穹顶”结构使得贴地逆温消失,有利于近地面污染物的扩散.沙尘层内BC和气溶胶数浓度较高,最大浓度接近地面观测浓度.沙尘过程对不同高度气溶胶数浓度谱谱型影响较小,沙尘层使得0.4~3μm气溶胶数浓度显著增加.
2021 Vol. 41 (3): 1024-1033 [摘要] ( 234 ) [HTML 1KB] [ PDF 1408KB] ( 615 )
1034 卢俊平, 张晓晶, 刘廷玺, 张文瑞, 刘禹
京蒙沙源区水库大气氮沉降变化特征及源解析
以京蒙沙源区大河口水库为研究对象,于2017年1月~12月对水库周围布设的12个大气沉降监测站点收集样品144个,测定大气干、湿沉降物中TN浓度,计算大气总氮干、湿沉降通量,分析大气TN干、湿沉降污染特征及季节性变化特征.另选取水库周边不同典型地块,布设14个采样点采集样品76个,测定土壤δ15N-TN含量水平,解析水库大气氮沉降主要来源,并借助HYSPLIT4气团后向轨迹模型分析各季节不同类型气团输移营养盐对大河口水库的影响.结果表明:水库全年大气TN干沉降通量变化范围为122.44~425.64kg/(km2·month),平均值为200.83kg/(km2·month);湿沉降通量变化范围1.23~188.89kg/(km2·month),平均值为66.33kg/(km2·month).大气总氮年沉降通量为3205.9kg/(km2·a),约为全国氮沉降平均水平(790kg/(km2·a))的4.06倍.从沉降类型上来看,大气沉降主要以干沉降为主,占沉降总量的75.17%,湿沉降占总沉降通量的24.83%.大气氮干沉降通量表现为春、秋季节明显高于夏、冬季节,湿沉降通量春、夏季明显高于秋、冬季节的季节性变化规律.通过对典型地块δ15N-TN同位素数据分析,表明夏季有71.4%的大气沉降样品来源于不可分辨的混合源输入,春、秋、冬季大河口水库超过45%的样品来源于沙地,另一大污染源为研究区周围的耕地.运用HYSPLIT4后向轨迹模型证明,从蒙古国入境的气团对研究区污染物大气输移影响较大,冬季采暖期间的大气污染和春季频繁发生的沙尘暴是造成北方沙区水体春季水环境变差的因素之一.
2021 Vol. 41 (3): 1034-1044 [摘要] ( 185 ) [HTML 1KB] [ PDF 1879KB] ( 383 )
1045 管晓祥, 刘翠善, 鲍振鑫, 金君良, 王国庆
黄河源区积雪变化时空特征及其与气候要素的关系
基于1979~2016年积雪深度数据和同期气象站点的降水、气温观测资料,分析了黄河源区年均雪深和积雪天数的时空间演变规律,采用弹性系数法和相关性分析法研究降水、气温对积雪的影响及其空间规律.结果表明,黄河源区积雪期集中在11月到次年4月,源头以及西北高山区积雪初日较早,终日较迟,同时也是年均雪深高值区,积雪天数较长.研究期(1979~2016)内黄河源区面均降水量呈现不显著的减少趋势,下降率为-2.43mm/10a,气温显著上升.面均年均雪深和积雪天数都呈现下降趋势,但趋势在0.05水平上不显著.积雪天数对积雪期降水、气温的弹性系数分别为0.513和-1.347,年均雪深的弹性系数分别为0.696和-0.219,高山寒冷的研究区上游的年均积雪对降水、气温变化更为敏感.降水减少是黄河源区积雪天数下降的主要影响因素,贡献率约为77.2%.积雪期降水和气温对年均雪深变化的贡献率分别为43.7%和56.3%.降水对黄河源区西部和北部年均雪深变化的贡献率较高,在南部和东部气温是影响年均雪深的优势因素.
2021 Vol. 41 (3): 1045-1054 [摘要] ( 219 ) [HTML 1KB] [ PDF 1664KB] ( 538 )
1055 王丽丽, 金囝囡, 武志宏, 雷文凯, 李晓秀, 赵文吉
不同类型施工降尘中重金属污染特征及健康风险评价
为了解北京市建筑施工降尘中重金属的污染特征及存在的健康风险,分别选择建筑物拆迁及主体建设两个研究区,共收集大气降尘样品25份,使用微波消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测试了样品中8种重金属的质量分数.结果表明:Zn、Mn、Cu、Pb、Cr、Ni、Cd在建筑物拆迁降尘中的平均含量高于建筑主体建设降尘.建筑物拆迁降尘中Zn、Cr、Pb、Ni的扩散趋势与采样期间的主导风向一致;建筑主体建设降尘中Zn、Mn、Cr、Pb、Ni、As的高值区均出现在主体建设中心附近,并且有沿场地中心向四周扩散的趋势.健康风险评价结果表明,两个研究区内Zn、Mn、Cu、Pb经手-口、皮肤、呼吸3种暴露途径下的总非致癌风险对儿童的健康构成了威胁;手-口途径摄入是引起成年男性、成年女性、儿童等3类人群非致癌风险的主要暴露途径.无论是建筑物拆迁研究区还是主体建设研究区,降尘中致癌重金属Cr、As、Ni、Cd对人体的致癌健康风险均呈现出TCR(成年男性)>TCR(成年女性)>TCR(儿童)的规律,并且对3类人群构成的致癌风险均在可接受范围内.
2021 Vol. 41 (3): 1055-1065 [摘要] ( 170 ) [HTML 1KB] [ PDF 1399KB] ( 511 )
1066 张渊钰, 丁翔, 阿布力克木·阿不力孜, 迪丽努尔·塔力甫, 张潇潇, 王威, 王新明
新疆盐尘颗粒的迁移及其对城市大气颗粒物的贡献
对2017年9月至2018年8月、12月采集的乌鲁木齐市PM2.5、“沙雪”样品和克拉玛依土样的水溶性离子进行分析,并结合城市主要风向、扫描电镜联能谱(SEM/EDS)和后向轨迹模型(HYSPLIT),对环境中盐尘粒子的来源及其对大气颗粒物形成的影响进行了研究.结果表明:PM2.5中总水溶性离子平均浓度为(62.65±64.75)μg/m3,变化范围为0.69~328.60 μg/m3.其中SO42、Ca2+、Na+、Cl-、K+和Mg2+ 6种盐尘粒子浓度分别为(22.73±26.45),(2.11±3.11),(1.85±1.43),(0.40±0.40),(0.28±0.20),(0.21±0.15)μg/m3.四季风向结合HYSPLIT模型结果可知,PM2.5中盐尘粒子主要来源于艾比湖及玛纳斯盐湖的气团;受风沙影响,乌鲁木齐市雪样中Cl-、SO42-、Ca2+、K+、Mg2+和Na+分别增加了30,19,20,5,7和5倍.
2021 Vol. 41 (3): 1066-1073 [摘要] ( 159 ) [HTML 1KB] [ PDF 2872KB] ( 405 )
1074 唐晨, 杨平, 展鹏飞, 何清华, 赵光辉, YANG Hong, 李玲, 徐锦, 仝川
河口区养殖塘水-气界面N2O扩散通量比较
以闽江河口区水产养虾塘为研究对象,于2017年6~11月,采用漂浮箱法和扩散模型法同步原位观测了养殖塘N2O排放通量.结果表明,研究期间悬浮箱法和扩散模型法获得的养殖塘水-气界面N2O通量变化范围分别为(0.38±0.05)~(20.63±5.63)μg/(m2·h)和(2.77±0.52)~(17.23±2.27)μg/(m2·h),随时间推移均呈现“增加-降低-增加-降低”的双峰变化特征.两种方法观测的N2O通量均与水温、水体硝酸盐氮(NO3--N)和氨氮(NH4+-N)浓度呈现显著正相关关系(P<0.05),与水体溶解氧(DO)呈现出显著负相关关系(P<0.05).悬浮箱法与不同扩散模型法测定的N2O排放通量大小排序表现为:模型DMRC01>悬浮箱法>模型DMCL98>模型DMW92a>模型DMMY95>模型DMCW03>模型DMLM86.相比其他几种模型方法,模型RC01与悬浮箱法测得的养殖塘水-气界面N2O通量相关性系数最高.本研究结果初步表明,今后进行东南沿海河口区养殖塘N2O通量的大尺度观测研究时,可考虑选择RC01模型法来代替悬浮箱法进行测定,进而减小人力及物力的投入.
2021 Vol. 41 (3): 1074-1085 [摘要] ( 200 ) [HTML 1KB] [ PDF 1041KB] ( 523 )
1086 叶蒙蒙, 钱付平, 王来勇, 徐兵, 黄乃金, 吴昊
基于响应面法SCR脱硝反应器喷氨格栅的优化研究
利用计算流体动力学(CFD)方法,采用k-e湍流模型和组分运输模型对SCR脱硝反应器的氨浓度场进行了数值模拟,并通过实验验证了反应器内氨浓度场数值模拟的准确性,同时,基于响应面法研究了喷氨格栅各结构参数和系统运行参数对SCR脱硝反应器内氨浓度场的影响.结果表明,喷口密度N,开孔率ψ,喷口角度α及入口风速v对氨浓度分布均匀性都存在着一定影响,其中影响的显著性为N>α>v>ψ.而且存在着一组最优的喷氨格栅结构参数和最佳的系统运行参数能够使SCR脱硝反应器内的氨浓度分布不均匀系数达到最优值.在本文研究的参数范围内,喷氨格栅最优的结构参数分别是:r=8个、d=57mm、α=90°,系统最佳的运行参数为v=8.17m/s,此时氨浓度分布不均匀系数为0.0151.
2021 Vol. 41 (3): 1086-1094 [摘要] ( 205 ) [HTML 1KB] [ PDF 875KB] ( 704 )
1095 胡志远, 夏孝程, 宋博, 全轶枫
缸内直喷汽油车颗粒物数量及可溶性有机组分排放特性
以一辆国V排放缸内直喷汽油车为研究对象,试验研究了NEDC、FTP-75和WLTC对该车颗粒物质量、23nm~2.5μm固态颗粒物数量、5.6~560nm超细颗粒数量及粒径分布、颗粒物有机组分的影响.结果表明:NEDC、FTP-75、WLTC颗粒粒径分布基本相同,均呈对数双峰分布,在9nm和60nm两个粒径处出现峰值;5.6~23nm颗粒物数量排放占5.6~560nm颗粒物数量的43.1%~57.7%;与NEDC比较,加减速比例高、瞬态性强的FTP-75、WLTC循环的颗粒物质量、23nm~2.5μm固态颗粒数量、5.6~560nm颗粒数量排放增大;缸内直喷汽油车的颗粒物可溶性有机物组分占颗粒物的20.5%~27.9%,可溶性有机物主要为C16和C18的脂肪酸、C20~C29烷径和5环以上的高分子量多环芳烃,测试循环对颗粒SOF排放及组分产生影响,瞬态性强的FTP-75、WLTC的PAHs比例增加.
2021 Vol. 41 (3): 1095-1101 [摘要] ( 170 ) [HTML 1KB] [ PDF 716KB] ( 390 )
1102 林浩, 李豪, 孙浩堯, 陈庆彩
道路沥青中长寿命自由基特征及二次生成
本研究运用电子顺磁共振波谱方法(EPR)发现道路沥青中含有大量的环境持久性自由基(EPFRs),说明道路沥青可能是道路源大气颗粒物中EPFRs的重要来源途径.因此,进一步通过溶剂萃取从沥青中分离出不同极性组分,研究不同沥青组分中EPFRs的含量和种类分布特征,并且在这基础上探究道路沥青在光化学作用下二次生成EPFRs的潜能和特征.结果表明:沥青中含有的EPFRs类型是以碳原子为中心的自由基和以氧原子为中心的自由基混合存在(g=2.0032~2.0038),主要可能是芳烃类自由基和半醌自由基.沥青中EPFRs主要存在于不可萃取组分和二氯甲烷可萃取组分中,推测沥青大多数的EPFRs可能源于沥青中的大分子芳香化合物和酚类组分.沥青在模拟太阳光照射后,可生成10%~20%的二次EPFRs,并且发现新生成的主要是以g因子较大的氧原子为中心的EPFRs.
2021 Vol. 41 (3): 1102-1108 [摘要] ( 148 ) [HTML 1KB] [ PDF 544KB] ( 399 )
水污染与控制
1109 张春晖, 刘育, 唐佳伟, 王文倩, 唐元晖, 许斌, 邓建军, 贾广如, 王健, 魏巍, 杨林浩
典型工业废水中全氟化合物处理技术研究进展
通过分析镀铬、农药、纺织等行业对PFCs的应用及排放情况,总结了各类工业废水的特点及分布,综述了近年来国内外研究学者针对半导体废水、镀铬废水等实际工业废水中PFCs去除技术的研究进展,分析了吸附法、高级氧化法等处理技术应用于实际废水中的机理及利弊,以期为今后PFCs实际废水处理研究发展提供了理论基础.
2021 Vol. 41 (3): 1109-1118 [摘要] ( 245 ) [HTML 1KB] [ PDF 462KB] ( 516 )
1119 袁梦姣, 王晓慧, 赵芳, 辛佳
零价铁与微生物耦合修复地下水的研究进展
主要总结了零价铁与微生物耦合体系修复污染地下水的作用效能与机制,介绍了零价铁与微生物耦合体系中零价铁的和微生物的主要来源及特征,总结了该耦合技术对地下水中氯代烃、重金属以及硝酸盐的去除效能、作用机制以及产物,由于零价铁与微生物之间的协同作用,相较于单一体系,耦合体系对多种污染物的去除效率具有明显的优势,且耦合体系中污染物的去除产物更加无害化.此外,从材料本身与环境因子两个方面概述了零价铁与微生物耦合体系降解效率的影响因素,阐明了零价铁与微生物之间的交互作用机制.零价铁的毒性作用和刺激作用对微生物的生长与群落变化起到了重要作用,同时微生物的存在影响了零价铁的电子传递与钝化产物的构成.最后,提出了零价铁与微生物耦合体系的未来研究需求,总结了该技术的优势与不足,有利于该技术在地下水修复中的高效应用.
2021 Vol. 41 (3): 1119-1131 [摘要] ( 236 ) [HTML 1KB] [ PDF 589KB] ( 697 )
1132 魏献诚, 黄廷林, 程亚, 张涛, 苏捷超, 陈程澄
催化氧化除氨氮/锰技术在滤池改造中的应用研究
西安市某地下水源水厂石英砂滤池中滤料表面形成的氧化膜催化活性很低,基本不具备去除铁、锰、氨氮的能力,出水安全隐患较高,因此在中试滤柱系统中评价了石英砂滤料除铁(Fe2+)、锰(Mn2+)、氨氮(NH4+-N)效能,并进行活性滤料的性能优化.在此基础上,在水厂原有石英砂滤池中进行活性滤料的原位制备.结果表明,水厂石英砂滤料基本不具备去除Fe2+、Mn2+、NH4+-N能力.在中试滤柱系统中,经过3d挂膜,低浓度Fe2+、Mn2+、NH4+-N的去除率均可达93%以上.在滤池中进行原位改造后,进水NH4+-N浓度为(0.3±0.05) mg/L时,去除率由28%提高到90%,进水Mn2+浓度为(0.3±0.05) mg/L时,去除率由50%提高到80%.进一步分析滤料表征发现,改造后滤料形貌和结构均发生了改变.XRD分析结果表明,改造后滤料产生了新峰,证明了滤料具备了活性.改造后可满足案例水厂净水安全的需要,具有较高的实用价值.
2021 Vol. 41 (3): 1132-1139 [摘要] ( 168 ) [HTML 1KB] [ PDF 1212KB] ( 399 )
1140 邢薇, 刘梦瑶, 李頔, 魏凡钦, 左剑恶
污水处理厂中微塑料的去除效能与全流程分析——以北京某下沉式三级污水处理厂为例
污水处理厂排放是微塑料进入自然环境的重要途径之一,本研究对北京某下沉式三级污水处理厂八个工艺单元中微塑料的赋存特征和去除效能进行全流程分析.研究表明该厂赋存微塑料主要形态为纤维,主要成分为聚丙烯、聚酯和聚乙烯,尺寸≤500μm的微塑料影响最为显著.该厂对微塑料的整体去除率为91.7%,主要依靠沉淀和截留过滤去除.双层平流沉淀池(二沉池)的去除效能最高,而生化处理单元没有明显去除效果.整体上,微塑料呈现从污水向污泥迁移的趋势.该厂最终出水中微塑料浓度为1.3n/L,成分为聚酯纤维,出水排放没有引起周边受纳水体中微塑料浓度升高,但干扰了下游地表水体中微塑料的成分,深度处理单元是降低受纳水体微塑料污染风险的重要保障.
2021 Vol. 41 (3): 1140-1147 [摘要] ( 221 ) [HTML 1KB] [ PDF 780KB] ( 693 )
1148 宣丽爽, 秦传玉, 张成武, 张婧懿, 袁芳
2-羟基-1,4-萘醌介导Fe2+-STPP厌氧还原对硝基酚
通过投加Fe2+、三聚磷酸钠(STPP)、2-羟基-1,4-萘醌(LQ),研究了厌氧水体环境中三者对对硝基酚(PNP)还原转化的作用规律,探究了不同因素对LQ介导Fe2+-STPP还原PNP的影响.结果表明,该实验体系在初始pH值为3~9时对PNP均有一定的还原效果;改变STPP浓度对还原PNP几乎无影响;随着LQ浓度或Fe2+浓度的增加,PNP的还原效果增强.机理研究表明,10min内Fe2+迅速将电子转移给LQ,58.4%的LQ接受电子后生成非醌类副产物,其余部分LQ接受电子变成半醌自由基中间体再将电子转移给PNP.Fe2+提供的电子仅有小部分用于PNP的还原,实验体系总体的电子利用率较低.
2021 Vol. 41 (3): 1148-1154 [摘要] ( 139 ) [HTML 1KB] [ PDF 387KB] ( 318 )
1155 贺维鹏, 郑飒, 吴慧英, 李波, 许仕荣
加载絮体形态对短流程超滤膜污染影响效应
以聚硫酸铁(PFS)为混凝剂,微砂为载体颗粒,系统考察了采用加载絮凝-超滤联用工艺净化含高岭土、腐植酸和锑[Sb(Ⅲ)]的模拟原水过程中,不同PFS和微砂投加量条件下加载絮体形态特性以及其对超滤膜通量衰减、膜污染可逆性和宏观出水水质等的影响,并分析了膜污染机理.结果表明,PFS投加量对絮体形态及膜滤效能和膜污染影响显著,且投加量过少或过多均会产生不利影响,以30mg/L为宜;与不投加微砂的工况相比,加入微砂更易于形成大而结构较为松散的絮体,可有效削弱不可逆膜污染,并获得较为稳定的超滤出水水质;超滤末端膜比通量与絮体平均粒径呈良好的正相关性(R2=0.8774),但因加载絮凝体系中引起分形维数变大的不同类型颗粒(包括小粒径范围絮体和未被加载絮体捕获的微砂)对超滤净水过程产生的影响各异,致使膜通量与分形维数的负相关性较差(R2=0.5760).
2021 Vol. 41 (3): 1155-1161 [摘要] ( 154 ) [HTML 1KB] [ PDF 432KB] ( 359 )
1162 綦毓文, 魏砾宏, 石冬妮, 蒋进元, 烟征
UiO-66/BiVO4复合光催化剂的制备及其对四环素的光解
通过两步溶剂热法成功制备了UiO-66/BiVO4复合光催化材料,考察其对四环素(TC)的光催化降解性能.在模拟可见光下,当锆(Zr):铋(Bi)物质的量投料比为2:1时,对TC的光解效果最好(85.8%).对TC的总去除率分别比纯UiO-66和纯BiVO4提高27.1%和23.5%,降解速率是纯BiVO4的47.9倍.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射(UV-vis DRS)等对所制备的纳米光催化剂进行结构、形貌、组成及光电性能表征分析.结果表明:UiO-66与BiVO4紧密结合形成Ⅱ型异质结,复合材料性能的提升归因于比表面积的和光生载流子分离率的提升及孔隙结构的改善.
2021 Vol. 41 (3): 1162-1171 [摘要] ( 188 ) [HTML 1KB] [ PDF 919KB] ( 317 )
1172 李云飞, 王丝可, 左剑恶
一体式厌氧氨氧化反应器常温运行与微生物群落研究
为明确温度对一体式厌氧氨氧化工艺的影响,本研究通过降温实现了一体式厌氧氨氧化工艺22℃下的常温运行,探究了微生物活性和群落结构随温度的变化.反应器采用自配进水、间歇曝气方式运行,进水NH4+-N浓度约254mgN/L,试验过程出水NO2--N浓度稳定在在10mg/L以下,但NO3--N随着降温有升高的趋势;总氮容积负荷在1.0~1.2g/(L·d)之间,总氮去除负荷在0.7~0.9g/(L·d);总氮去除率在62%~88%.反应器颗粒污泥中AOB活性始终最高,NOB活性远低于AOB和AnAOB;温度降低NOB活性增加;AnAOB到22℃时活性明显下降,因此需特别关注该温度下反应器的运行工况.Ca.Brocadia是反应器内丰度最高的AnAOB,相对丰度为2.7%~15.1%;Nitrosomonas是反应器内丰度最高的AOB,相对丰度为2.8%~11.5%.研究发现降温使AnAOB的优势属从Ca.Jettenia变为Ca.Brocadia;即后者较前者在低温条件下更具优势.
2021 Vol. 41 (3): 1172-1180 [摘要] ( 186 ) [HTML 1KB] [ PDF 1092KB] ( 436 )
1181 张世莹, 马晓妍, 董珂, 郝丽伟, 张纬尧, 李莹, 王晓昌, 周进宏
自然光和UV辐照下二级出水DOM及毒性的变化
为了探明自然光和紫外光(UV)对二级处理出水中溶解性有机物(DOM)及其毒性效应的削减特性,研究了在自然光和UV两种不同光源的辐照条件下,二级处理出水中DOM的光谱特性、遗传毒性和植物毒性变化,阐明了毒性效应变化的成因.结果表明:相比于自然光照,UV辐照可以明显降低二级处理出水的UV254,并达到21%矿化.自然光和UV均可降低二级处理出水中有色溶解性有机物(CDOM),但去除的组分有所差异.同时,自然光照与UV辐照均可降低二级处理出水的遗传毒性,其削减率分别达到92%和61%.遗传毒性的变化与CDOM荧光强度变化有显著相关性.UV辐照可降低二级处理出水的植物毒性,削减率达到81%,而自然光照对二级处理出水植物毒性的削减率仅为19%,削减效果较差.利用UPLC-MS检测二级出水中的除草剂,发现植物毒性削减的差异主要是由于自然光照下二级处理出水中的阿特拉津降解缓慢,表观降解速率常数为0.0033h-1;但是UV辐照下二级处理出水中的阿特拉津可快速降解,其表观速率常数为0.2225h-1.这为污水厂排放水毒性效应控制及生态安全保障提供了一定的依据.
2021 Vol. 41 (3): 1181-1188 [摘要] ( 186 ) [HTML 1KB] [ PDF 700KB] ( 819 )
1189 毛佩玥, 付雪, 赵鑫磊, 邢嘉伟, 马娇, 陈永志
短程反硝化的启动及多参数优化下NO2--N积累特性
采用本实验室长期培养的厌氧(S-A)、好氧(S-O)和交替厌氧/好氧(S-A/O)活性污泥为种泥,分别启动短程反硝化SBR反应器R1、R2和R3,控制进水C/N比为3,缺氧搅拌时间为1h时,在第15d、7d和4d亚硝酸盐积累率(NAR)分别达到75.34%、84.51%和86.23%.选取C/N比、初始pH值、缺氧搅拌时间和初始NO3--N浓度对NAR进行四因素三水平响应面实验,方差分析结果表明,以上因素对NAR均有显著影响(P<0.05),模型R2为0.983.通过模型预测得最佳运行条件:C/N比为3.16,初始pH值为8.51,缺氧搅拌时间为1.27h,初始NO3--N浓度为60mg/L的条件下,NAR高达91.32%.
2021 Vol. 41 (3): 1189-1198 [摘要] ( 163 ) [HTML 1KB] [ PDF 851KB] ( 363 )
1199 杨豪, 信欣, 曹惜霜, 文茜, 张馨予, 彭琦, 鄂荻
磁性活性炭强化SBR脱氮除磷及微生物种群分析
为了提高传统活性污泥法脱氮除磷效率,改善污泥易膨胀等问题,在序批式活性污泥反应器(SBR)中,投加140目1.00g/L的磁性活性炭构建磁性炭基活性污泥系统(1#),同时,以不投加任何材料(单独活性污泥系统)为对照组(0#),研究磁性活性炭对活性污泥系统除污性能和主要微生物种群结构组成的影响,探讨了磁性活性炭强化活性污泥系统脱氮除磷机理.结果表明:1#对TN和TP的平均去除率分别为68.59%和78.25%;而0#对于TN和TP的平均去除率则为53.17%与54.10%,1#出水NO3--N浓度平均降低了7.03mg/L,两系统对NH4+-N和COD的去除效率差别不大,均在95.00%以上.典型周期内1#中TN、NH4+-N、TP、COD的下降速率快于0#;0#同步硝化反硝化效率为60.31%,反硝化速率为4.44mg/(L·h),1#同步硝化反硝化效率为80.74%,反硝化速率为6.13mg/(L·h),实验组1#脱氮速率明显快于空白对照组0#.高通量测序结果表明,1#内污泥的优势菌门为Saccharibacteria(38.74%)、Proteobacteria(22.52%)、Actinobacteria(18.54%)和Chloroflexi(8.40%).此外,与0#相比,1#引发污泥膨胀密切相关的Actinobacteria菌门的微生物相对丰度显著下降;与脱氮除磷功能相关的MicropruinaShinellanorank_f_Anaerolineaceaenorank_f_Xanthomonadaceae 4种菌属的相对丰度都明显上升.SBR系统中加载一定量的磁性活性炭既能抑制引起污泥膨胀微生物的生长,又能利于脱氮除磷微生物的富集,整个污泥系统表现出良好的稳定性和脱氮除磷性能.
2021 Vol. 41 (3): 1199-1207 [摘要] ( 163 ) [HTML 1KB] [ PDF 715KB] ( 349 )
1208 吴兴熠, 黎睿, 汤显强, 肖尚斌, 韩丁
电动导排间隙水脱除底泥内源氮的性能
以电动土工合成材料(EKG)作为电极,采用电动导排间隙水装置,在室内模拟了氮素污染底泥修复过程,研究了间歇通电(12h On/12h Off)和持续通电2种工作模式下脱除底泥内源氮的效果,分析了底泥不同形态氮在修复过程中的迁移转化特征.实验底泥体积为0.06m3,含水率为72.82%,总氮(TN),氨氮(NH4+-N)和硝酸盐氮(NO3-N)初始浓度分别为2350.16,1635.38和297.02mg/kg.在电压梯度为1V/cm条件下修复8d后,间歇通电和持续通电模式下间隙水导排量分别为8535和8370mL,重力流约占总排水量的80.43%~82.02%.电迁移是底泥中不同形态氮迁移的主要驱动力,间歇通电和持续通电模式下TN脱除量分别为544.48和552.26mg,其中80.71%和78.02%的TN从阴极排出.经过电动导排间隙水修复实验后,底泥含水率下降了4.95%~6.16%,间歇通电和持续通电模式下NH4+-N的去除率分别为40.41%、39.27%,NO3-N的去除率分别为25.82%、27.94%.综合考虑TN去除率和能耗2个因素,间歇通电是一种效益较高的模式,修复后底泥TN去除率为32.61%,电能消耗为15.57(kW·h)/m3.
2021 Vol. 41 (3): 1208-1218 [摘要] ( 168 ) [HTML 1KB] [ PDF 902KB] ( 348 )
1219 张强, 李咏梅
投加Na2S对化学强化除磷污泥厌氧发酵释磷的影响
以在污水处理过程中采用化学强化除磷而产生的剩余污泥为研究对象,考察了硫化钠(Na2S)投加量对污泥释磷以及厌氧发酵的影响.结果表明,在S/Fe物质的量比为0.3~1的范围内,投加的Na2S越多,污泥厌氧释放的磷越多,当S/Fe物质的量比为1:1时,污泥S1和S2上清液中磷浓度分别达到了170和150mg/L(污泥释磷率分别为22.2%和27.23%);投加Na2S会导致pH值升高,碱性条件会促进有机物的释放以及产酸微生物的生长,并因此促进VFAs的产生;VSS/TSS越高的污泥,对pH值的缓冲能力越强,释放的NH4+-N也越多;此外,投加Na2S后会导致污泥上清液中Fe(Fe2+与Fe3+之和)和Al3+的浓度上升,而生成的FeSx会使沉淀沉降性能变差.S/Fe物质的量比为0.3和0.5时,对生物多样性影响不大,但大于1:1后Shannon指数下降.综合考虑释磷与后续厌氧发酵以及污泥沉降性能,推荐按S/Fe物质的量比为0.3:1~0.5:1投加Na2S,既可以保证上清液磷浓度大于50mg/L,又将上清液中Fe和Al3+等杂质金属离子的浓度控制在较低的水平(<10mg/L),利于后续用鸟粪石法回收磷,同时促进产酸(VFAs为对照组的8.3倍),且污泥沉降性能受影响较小.
2021 Vol. 41 (3): 1219-1227 [摘要] ( 159 ) [HTML 1KB] [ PDF 902KB] ( 397 )
1228 孙月, 陈柯序, 王凯权, 楼菊青, 王如意, 李强标, 蔡靖
亚硝酸盐型同步脱氮除硫工艺单质硫产率及特性
采用SBR同步脱氮除硫反应器,设置了化学对照组(灭菌,不添加污泥)和生物试验组(添加污泥),以期研究亚硝酸盐型同步脱氮除硫工艺中S0的产率以及特性.发现化学对照组中NO2--N和S2--S的去除率最高可分别达到25.07%和62.26%,其主要产物为NH4+-N和S2SO32--S,并无S0生成.而在生物试验组中,NO2--N和S2--S的去除率可分别高达100%和99.94%,在适宜浓度范围内(60~180mg/L),出水主要产物为S0-S和N2.当进水S2--S为180mg/L时,S0-S产率可高达79.58%.所产生的S0以斜方硫(S8)形式存在,表面带负电荷,粒径呈正态分布.
2021 Vol. 41 (3): 1228-1233 [摘要] ( 163 ) [HTML 1KB] [ PDF 494KB] ( 282 )
1234 华逢耀, 黄廷林, 李楠, 司凡, 黄诚, 赵凌云
不同强度降雨径流对水源水库热分层和水质的影响
基于西安金盆水库2012~2019年汛期多场不同强度的降雨径流水质数据,对水温、浊度、总氮、总磷及含砂率等指标进行分析,全面探究不同强度降雨径流潜入过程及其对水源水库热分层与水质的影响.结果发现,不同强度降雨潜入库区位置不同,径流量较小时(洪峰流量<500m3/s),径流为等温度层潜流,从温跃层上部进入库区;中径流(洪峰流量为500~1500m3/s)受温度和含沙量共同作用,潜入点下移,以中部层间流方式进入库区;大径流(洪峰流量>1500m3/s)受含沙量影响显著,潜流层厚度变大,径流以底部潜流方式进入库区.不同强度降雨径流对库区热分层影响也不同,小径流影响较小;中径流会破坏水体上部的温跃层,并在底部形成温度梯度较小的温跃层;大径流则会使中底部水体完全更新混合,导致中底部水体水温均匀一致,由温跃层直接过渡到恒温层.不同径流量、来水水质和潜流位置对主库区水质影响不同,TN主要以溶解态为主,占比在76%以上,TP则以颗粒态为主,占比达61%;径流量较低时,温跃层上部氮磷浓度较高,随径流量的增大,冲刷效果的增强,潜流层水体氮磷浓度变高,当热分层被打破时,整个断面浓度均明显升高.
2021 Vol. 41 (3): 1234-1242 [摘要] ( 192 ) [HTML 1KB] [ PDF 1120KB] ( 353 )
1243 刘敏, 赵良元, 李青云, 邹靖怡, 胡园, 张屹哲, 徐平, 吴志广, 邓玮, 陶晶祥
长江源区主要河流水化学特征、主要离子来源
通过开展水环境调查并结合历史数据,分析了长江源区主要河流水体主要离子分布特征,揭示了长江源区主要河流水化学类型及其主要控制因子,阐明了长江源区主要主要离子来源,同时评价了长江源区主要河流水体的适用性.结果表明,长江源区河流水体主要阳离子的平均含量高低依次为:Na+>Ca2+>Mg2+>K+,其中Na+和Ca2+的平均含量分别占总阳离子含量的65.9%及18.8%.主要阴离子的平均含量高低顺序依次为:Cl->HCO3->SO42->NO3-,其中Cl-和HCO3-的平均含量分别占总阴离子含量的47.6%及32.9%.长江源区主要河流水化学类型为Na-Cl、Ca-HCO3和Ca-SO4.水化学特征主要受蒸发结晶和岩石风化作用控制,主要离子来源于岩石风化.不同河流水化学特征存在一定差异,其中当曲水化学类型主要为Ca-HCO3和Ca-SO4,主要受岩石风化控制,主要离子来源于碳酸盐溶解.沱沱河和楚玛尔河水化学类型主要为Na-Cl,主要受蒸发结晶控制,主要离子来源于蒸发岩的溶解.通天河主要水化学类型为Na-Cl和Ca-HCO3,主要受岩石风化和蒸发结晶控制,主要离子来源于蒸发岩、碳酸盐和硅酸盐的溶解.长江源区河流水体硬度相对较高,当曲水质宜用于灌溉,但是沱沱河和楚玛尔河及通天河水质建议慎用于灌溉,且不宜直接饮用.研究成果以期为长江源区水资源保护与利用提供基础支撑.
2021 Vol. 41 (3): 1243-1254 [摘要] ( 227 ) [HTML 1KB] [ PDF 1198KB] ( 627 )
固体废物
1255 张静, 赵建伟, 孙英杰, 卞荣星, 高莹, 张大磊
热碱预处理后得克隆对污泥厌氧发酵产酸及污泥特性的影响
为了探究新兴污染物得克隆(DPs)对剩余活性污泥(WAS)发酵产酸及污泥特征的影响,以WAS及DPs为研究对象,建立序批式反应器,在中温条件下探究了不同含量的DPs对WAS发酵的影响.结果表明,DPs对污泥厌氧发酵产短链脂肪酸(SCFA)具有明显的抑制作用,当DPs含量为300.0mg/kg TSS时,SCFA的最大产量仅为151.2mg COD/g VSS,是空白样品的0.7倍.DPs的存在会影响WAS的理化性质,且DPs促进了污泥的分解,但抑制了水解和酸化过程,且随着DPs浓度的增加抑制作用越明显.同时,DPs抑制有机质的释放,当DPs含量为300.0mg/kg TSS,溶解性化学需氧量(SCOD)的最大浓度仅为空白组的0.74倍,溶解性蛋白质与多糖的浓度也低于空白组.此外,DPs还影响NH4+-N和PO43--P的释放,高剂量的DPs促进了发酵液内NH4+-N和PO43-P的释放.
2021 Vol. 41 (3): 1255-1263 [摘要] ( 133 ) [HTML 1KB] [ PDF 1599KB] ( 448 )
土壤污染与控制
1264 闫秀秀, 徐应明, 王林, 陶雪莹, 孙约兵, 梁学峰
钝化剂与肥料对油菜和孔雀草间作体系的影响
通过盆栽实验,采用镉(Cd)低积累油菜单作和低积累油菜-超富集植物孔雀草间作两种种植模式,设置施用巯基坡缕石和硫酸钾以及叶面喷施硫酸锰的调控处理,研究不同处理对单作和间作模式下植物生长与Cd累积以及土壤Cd形态的影响.结果表明:施用巯基坡缕石可显著降低油菜和孔雀草地上部Cd含量、油菜Cd累积量、Cd提取率以及土壤有效态Cd含量.施用0.4g/kg的硫酸钾显著增加孔雀草Cd累积量,降低间作油菜地上部Cd含量,使间作油菜根际土壤可交换态Cd比例减少,残渣态Cd比例增加.喷施0.6g/L的硫酸锰使单作油菜地上部Cd含量、Cd累积量以及Cd提取率显著降低.从降低油菜地上部Cd含量保障安全生产,同时不影响Cd植物提取修复角度综合考虑,在间作模式下,施用0.4g/kg的硫酸钾处理调控效果最佳.
2021 Vol. 41 (3): 1264-1271 [摘要] ( 126 ) [HTML 1KB] [ PDF 512KB] ( 419 )
1272 武秋甫, 王孝忠, 陈新平, 刘敦一
三峡库区典型粮菜轮作系统施肥管理及环境代价评价
为明确三峡库区两种典型轮作系统的施肥管理现状及其环境代价,随机抽样选取三峡库区腹地涪陵区175个农户进行施肥管理现状调查,从生产力、肥料种类与用量、环境代价和经济效益四个方面进行对比分析榨菜-玉米和榨菜-水稻两种典型粮菜轮作模式,同时设计情景分析,评价优化施肥及新型肥料的施用在降低环境代价方面的作用.结果显示,两个粮菜轮作系统生产力差异不显著,但施肥总量榨菜-玉米轮作系统比榨菜-水稻轮作系统高68.4%,主要原因是玉米种植过程中的氮肥、磷肥和钾肥用量比水稻种植分别高出305kg/hm2、92.3kg/hm2和66.6kg/hm2.在施肥过程中,单位收益(每1000元)上榨菜-玉米轮作产生的活性氮损失、酸化效应和富营养化效应分别比榨菜-水稻轮作高147%、73.1%和146%,温室气体效应比榨菜-水稻轮作低38.9%;单位面积(每hm2)上榨菜-玉米轮作体系造成的活性氮损失、酸化效应和富营养化效应比榨菜-水稻轮作体系分别高出44.6%、27.1%和44.1%,而造成的温室气体效应比榨菜-水稻轮作体系低33.3%.运用情景分析方法模拟发现,优化施肥量可以显著的降低环境代价,在优化施肥基础上添加硝化抑制剂可以进一步降低整个轮作体系的活性氮损失、温室气体效应和富营养化效应.本研究为实现源头减量技术防控面源污染提供了理论支撑.
2021 Vol. 41 (3): 1272-1281 [摘要] ( 184 ) [HTML 1KB] [ PDF 647KB] ( 449 )
1282 赵曦, 陆克定, 熊波文, 黄艺, 吴姗姗, 徐晶
华南四座固体废物综合处理产业园周边土壤重金属研究
采集了华南四座固体废物综合处理产业园周边表层土壤样品,并分析各样品中Cd、Pb、Hg、As、Cr、Cu、Ni、Zn和Co等9种重金属以及氟化物的含量,研究了重金属和氟化物的含量水平、空间分布及来源构成.结果表明,研究范围内表层土壤重金属和氟化物含量均值范围分别为Cd(0.165~1.161mg/kg)、Pb(37.8~60.7mg/kg)、Hg(0.041~0.103mg/kg)、As(3.6~26.2mg/kg)、Cr(26.4~67.7mg/kg)、Cu(19.1~54.6mg/kg)、Ni(10.4~26.8mg/kg)、Zn(70.8~109.1mg/kg)、Co(5.51~18.69mg/kg)、F(349.1~618.1mg/kg).除四座园区周边表层土壤的Cd含量超出背景值1.9~19.7倍以及RFH周边表层土壤的As含量超出背景值1.9倍外,其余指标的含量与背景值相差不大.综合空间分布特征分析和主成分分析的结果,可以将9种重金属和氟化物分为2个大类.Cr、Ni、Cu、Co、Zn的分布特征极为相似,且相互之间有极显著相关性,结合聚类分析和主成分分析结果,其来源主要为土壤母质;Hg、Cd、Pb、As和F的与土壤母质和多种人类活动污染有关.采用各固体废物焚烧设施累积排放量和污染源周边土壤背景总量对比,构建了各污染源的指纹谱,研究结果显示Hg、Cd、Pb、As和F可以作为固体废物综合处理产业园焚烧烟气污染源的指纹谱备选因子.
2021 Vol. 41 (3): 1282-1292 [摘要] ( 145 ) [HTML 1KB] [ PDF 815KB] ( 617 )
1293 曹阳, 杨耀栋, 应耀明
电石渣堆放场重金属生态风险评价与成因分析
为了解电石渣堆放场重金属潜在生态风险和成因,选择天津市某电石渣堆放场为研究对象,通过现场采集电石渣样品和土壤样品,利用地累积指数和潜在生态风险评价方法对土壤重金属Cr,Ni,Cu,Zn,Cd,Pb,As,Hg含量进行分析.结果表明,场地内Zn,Cu,Cr平均值与天津市土壤背景值十分接近,地累积指数分布在-1.60~-0.10之间,不存在重金属污染现象;Ni,Pb,As地累积指数最大值小于1.00,存在个别点位轻微污染,Cd最大地累积指数为1.20,存在轻度污染现象,Hg地累积指数最大值为4.20,属于“重度污染”.Cr,Ni,Cu,Zn,Pb,As潜在生态风险低,经过因子分析,主要反映了成土母质对土壤重金属含量的影响;Cd,Hg局部位置具有较高~极高潜在生态风险,是场地内重点关注的潜在污染源,主要受电石渣,煤渣堆放对土壤重金属的淋滤作用和化学抑制作用影响.
2021 Vol. 41 (3): 1293-1299 [摘要] ( 162 ) [HTML 1KB] [ PDF 590KB] ( 768 )
环境生态
1300 王慧慧, 曾维华, 马冰然, 李晴
保护地生态承载力不确定性多目标优化模型研究——以黄河源区玛多县为例
为明确给出保护地综合生态承载力的实质内涵“人类活动强度阈值”,利用不确定性多目标优化方法,建立了区域保护地生态承载力优化模型.应用该模型对黄河源区玛多县进行区域保护地生态承载力评价及规模结构优化.结果表明:草畜矛盾是制约玛多县社会经济发展的瓶颈;根据《三江源国家公园总体规划》目标,在保证野生动物种群数量发展的同时畜牧业发展相对较为迅速,2020年、2025和2035年玛多县地区畜牧业(家牦牛)规模分别为287615~363303羊单位,302752~438991羊单位,378440~514679羊单位.由于保护地生态环境容量的限制,黄河源区玛多县需控制其人口与旅游规模,2020年、2025年和2035年牧民人口规模区间分别为1.25~1.65万人、1.65~1.83万人和1.863~2.135万人.2020年旅游规模最大为4.113万人次,2025年为4.700万人次,2035年为5.396万人次,在规划目标情景下旅游业发展减缓,主要是考虑了三江源国家公园规划试点以及地方规划对旅游的限制开发,旨在保护地方生物多样性以及生态环境.
2021 Vol. 41 (3): 1300-1310 [摘要] ( 158 ) [HTML 1KB] [ PDF 1107KB] ( 563 )
1311 吴林妮, 韦钦胜, 冉祥滨, 孙俊川, 王保栋
南黄海-长江口海域溶解氧分布和低氧、酸化特征及其控制因素
基于2019年8月与11月所获取的2个航次的水文、化学和生物资料,重点研究了夏、秋季南黄海和长江口海域溶解氧(DO)分布的时空格局及其与水文动力状况和生物地球化学过程之间的关系,探讨了该海区低氧特征及其对酸化环境的指示.结果表明,研究海域内DO含量及分布与流场/水团格局具有良好的对应关系,其中夏季长江口外台湾暖流影响区具有低氧的特征,秋季则在黄海冷水团海域下底层存在一个DO低值区.在上升流影响下,夏季长江口海域的底层低氧水体可抬升至上层水体,低氧水体由长江口海域向东北方向扩展;夏季长江口外下层低氧水体的涌升、黄海冷水团区DO最大值层的抬升均与跃层的抬升趋势基本一致,不仅反应了上升流对DO垂向分布的影响,同时也指示了冷水团边界区和长江口外海域涌升流的存在.此外,夏季长江口外东北部离岸低盐水团区的生物地球化学过程也对局地底层低氧区的形成有重要贡献.在夏季的长江口海域和秋季的黄海冷水团海域存在水体酸化区,其中长江口的酸化区范围与低氧区总体相吻合,秋季黄海冷水团底层酸化区也与DO低值区和冷水团范围基本一致.本研究结果可为南黄海和长江口海域低氧和酸化等生态环境问题的改善提供理论指导.
2021 Vol. 41 (3): 1311-1324 [摘要] ( 191 ) [HTML 1KB] [ PDF 2216KB] ( 806 )
1325 林绍霞, 肖致强, 张转铃, 彭洁, 张清海
贵州草海水体溶解性有机物的荧光光谱特征及来源解析
为探明草海水环境污染物分布特征及来源状况,采用三维荧光光谱技术结合平行因子分析法,对草海水体中溶解性有机物组成特征进行剖析,分析有机物组分在枯水期和丰水期的浓度特征及分布差异,并采用多个荧光指数解析水体溶解性有机物的来源.结果表明,草海水体溶解性有机物中包含2种类型的4种组分,即自生源产生的腐殖质类物质C1(360/450)、C2(390/509)、C3(330/400);陆源输入的蛋白质类物质C4(280/350),4种组分在具有明显的区域差异性,枯水期自中心向边缘递减,具有同源性表征;丰水期由于受周边村庄、农田外源输入的影响呈自东南部向西北部递减.荧光特征参数分析结果显示,水体DOM的FI>1.4,主要为自生内源产生辅以部分陆源输入的方式,以新近产生的有机物相对浓度高,腐殖化程度低,类腐殖质物质(占95%)相对浓度远大于类蛋白物质(占5%).4个有机物组分与水中氮、磷、重金属都呈现了不同程度的相关性,枯水期相关性较丰水期尤为显著.研究显示,草海水体物质来源以内源产生为主,外源输入为辅,亦证明草海近年水环境管理措施取得明显成效,今后的污染防治方案应加强内源污染物的治理.
2021 Vol. 41 (3): 1325-1335 [摘要] ( 181 ) [HTML 1KB] [ PDF 817KB] ( 757 )
1336 宋伦, 毕相东, 付杰, 宋广军, 吴金浩, 刘印, 刘苏萱
黄海北部真核微藻粒级结构及环境关联
采用高通量测序-分子鉴定分级技术于2019年对黄海北部海域真核微藻粒级结构进行了研究.结果发现,春季以中、小粒级为主,夏季以小、大粒级为主,秋季以大粒级为主,春、夏、秋季小、中、大粒级微藻比例为39:51:11、40:24:36、26:13:62.小粒级微藻优势种为细小微胞藻和金牛微球藻,中粒级微藻优势种为剧毒卡尔藻,大粒级微藻优势种为柔弱几内亚藻、平野亚历山大藻、多纹膝沟藻,综合整个真核微藻群落,春季由中粒径的剧毒卡尔藻占据优势(21.3%),夏季由大粒径的平野亚历山大藻占据优势(23.6%),秋季由大粒径的多纹膝沟藻占据优势(56.6%),有毒甲藻在该海域中占有绝对优势,贝毒累积风险较高,小粒径微藻中金牛微球藻和抑食金球藻曾在渤海引发褐潮,潜在威胁黄海北部贝类养殖业.
2021 Vol. 41 (3): 1336-1344 [摘要] ( 164 ) [HTML 1KB] [ PDF 662KB] ( 768 )
1345 程嘉熠, 王晓萌, 杨正先, 韩建波
双台子河口沉积物重金属溯源及生态风险评估
基于2017~2019年对盘锦双台子河口12个监测站采样点采集的沉积物6种重金属(Cu,Pb,Zn,Cd,Hg和As)的监测分析结果,采用Hakanson潜在生态风险指数法评估其生态风险,并结合监测数据中有机碳及沉积物粒径等参数,借助数理统计与Pearson相关性分析法,开展双台子河口区重金属溯源分析.结果表明:双台子河口沉积物中的重金属Pb和Zn含量均符合第一类海洋沉积物质量标准,而其他4种重金属Cu,Cd,Hg,As则存在不同程度的超标情况,超标站位比例为27.8%,2.8%,27.8%,5.5%,但均符合第二类海洋沉积物质量标准;河口东岸重金属含量高于西岸,河口顶端高于远海,部分重金属元素于该区存在较强的富集现象;双台子河口区域各重金属元素生态风险状况由高至低为Hg>Cd>As>Cu>Pb>Zn,整体上处于“中风险”水平;溯源分析发现Hg和Cd具有相似物质来源,可能为石化产业项目及海洋油气开发活动引入.Pb,Zn,Cu多来源于化石燃料的使用以及化工生产过程,As的污染源则主要来自农业.
2021 Vol. 41 (3): 1345-1353 [摘要] ( 199 ) [HTML 1KB] [ PDF 704KB] ( 577 )
1354 王昱, 李宝龙, 冯起, 王之君, 刘蔚, 张昕雨, 孔德星, 左一锋
黑河重金属空间分布及与大型底栖动物的关系
为探究河流水体和表层沉积物重金属分布特征及其与大型底栖动物的响应关系,于2019年8月在黑河上、中游不同区域采集底栖动物、水体及表层沉积物样品,测定了8种重金属(Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Cd、Hg、As)的含量,利用多元统计法分析了底栖动物、水体及表层沉积物重金属空间分布特征,并运用综合污染指数、潜在生态风险指数法对河流水体及表层沉积物重金属的污染风险进行评价,最后运用相关性分析了大型底栖动物与河流水体及表层沉积物的关系.结果表明,水体重金属含量整体较低,空间变化不显著.表层沉积物中w(Mn),w(Zn),w(Cr),w(Ni),w(Cu),w(Pb),w(As),w(Cd)均高于水体和土壤背景值,其均值分别为背景值的1.36,2.26,2.66,2.10,1.98,1.85,1.89和3.33倍,且空间差异显著.表层沉积物中Cu、Cr、Ni可能来源于农药化肥的施用和工业废水排放;Cd、Pb、Mn可能来源于矿渣及其渗滤液和自然背景的叠加影响;As和Zn可能与生活及工业污水排放有关.水体重金属污染水平极低;表层沉积物重金属污染主要由Cd、Cr、Zn、Ni引起;空间变化趋势为上游支流>上游干流﹥中游.表层沉积物中Mn、Cd的RI值分别为17.20和12.30,属高风险水平,其他元素均为低度风险水平.大型底栖动物现存量及多样性呈空间差异性分布,基眼目密度与水体中As呈正相关;鞘翅目、半翅目和基眼目密度及3种生物多样性指数均与表层沉积物重金属含量呈显著性相关,其可作为黑河上、中游水体及表层沉积物重金属污染的潜在指示生物.
2021 Vol. 41 (3): 1354-1365 [摘要] ( 182 ) [HTML 1KB] [ PDF 971KB] ( 745 )
1366 湛伟勇, 刘观胜, 钟华
高岭土和蒙脱土存在下nC60纳米颗粒稳定性研究
通过沉降实验研究了不同浓度高岭土和蒙脱土分别对富勒烯纳米颗粒(nC60)稳定性的影响,利用沉降模型并结合zeta电位、粒径、SEM、TEM进行原因分析.单体系中nC60的稳定性好,高岭土胶体稳定性差且随浓度增加而降低,蒙脱土胶体稳定性好且与浓度无明显关系.整体上,高岭土和蒙脱土可以降低nC60的稳定性.随着高岭土浓度增加,nC60稳定性显著降低;而蒙脱土对nC60稳定性降低较小且与浓度无明显关系.结果表明,nC60的稳定性由黏土控制,两种黏土在结构和比表面积上的差异,使它们对nC60稳定性影响不同.模型分析表明,一阶沉降模型和修正的一阶沉降模型分别适用于高岭土和蒙脱土参与的胶体沉降过程.该研究可为评估nC60对地下水环境的影响提供重要参考.
2021 Vol. 41 (3): 1366-1377 [摘要] ( 155 ) [HTML 1KB] [ PDF 2015KB] ( 787 )
环境微生物
1378 靳燕, 邱莹, 董志, 邸琰茗, 赵栋梁, 郭逍宇
北运河浮游细菌集合群落空间变化的环境解释
环境选择在精细地理尺度河流浮游细菌多样性构建机制中的贡献已得到普遍认同.为回答浮游细菌集合群落中核心分类操作单元(Core Operational Taxonomic Units,Core OTUs)和特有分类操作单元(Unique Operational Taxonomic Units,Unique OTUs)是否具有相同的环境选择模式这一关键科学问题,本研究以高度人工化的北运河京津冀段为研究区域,尝试结合水质监测结果和高通量测序结果分别对核心OTUs局域群落和特有OTUs局域群落的空间变异进行环境解释.结果表明:北运河京津冀段水环境污染主要表现为再生水补给导致的无机氮和钙、镁盐分离子污染及再生水补给口物理扰动导致的有机污染两大类.浮游细菌集合群落中的核心OTUs局域群落结构的相似性明显高于特有OTUs局域群落结构,且二者空间变化规律及其环境驱动模式存在较大差异.核心OTUs局域群落空间分布规律与区域尺度地理空间分布模式具有较高一致性;与其空间变化相关程度最高的环境因子是TN、硝酸盐氮(NO3--N)、K+、Ca2+、Na+、Mg2+.氮和盐分离子随水流方向呈现显著下降趋势,与地理扩散距离表现出较强的协同变化规律.特有OTUs局域群落不具有显著的地理空间分布模式;与其空间分布有关的环境因子是温度(T)、氧化还原电位(ORP)和pH值;再生水补给口物理扰动对水文水质的间接影响.
2021 Vol. 41 (3): 1378-1386 [摘要] ( 135 ) [HTML 1KB] [ PDF 469KB] ( 535 )
1387 徐璐, 刘旻霞, 穆若兰, 张国娟, 于瑞新, 李亮
高寒草甸植物群落谱系结构与多样性格局
为了解青藏高原高寒草甸植物群落谱系结构及物种多样性在海拔梯度上的变化,以甘南藏族自治州的高寒草甸植物群落为对象,选取五个不同海拔的研究样地,进行野外群落学调查及环境因子的测量,计算净亲缘指数(net relatedness index,NRI)和最近亲缘指数(nearest taxon index,NTI)等,探讨了群落谱系结构与谱系多样性的海拔格局变化.结果表明:随海拔升高,土壤温度、含水量、土壤全氮及有机碳均呈现降低趋势.植物群落物种丰富度、Shannon-Weiner多样性指数及谱系α多样性随海拔升高均呈现单峰变化规律,即在海拔3500m处植物群落α多样性达到最大;谱系β多样性指数betaMPD随海拔增加呈升高趋势,反映物种聚集受到生境过滤的显著影响.低海拔(3000m)群落谱系发散(NRI<0,NTI<0),竞争排斥起到主要作用;中低海拔(3250m)和中海拔(3500m)处同时存在聚集(NRI>0,NTI>0)和发散(NRI<0,NTI<0)两种谱系结构,生境过滤和竞争排斥共同维持群落物种多样性;高海拔(3750m、4000m)群落谱系结构聚集(NRI>0,NTI>0),其驱动因素与物种趋同进化和生境过滤有关.多元回归分析显示,在不同海拔,土温和土壤含水量成为物种共存的主要影响因素.本研究揭示青藏高原高寒草甸海拔梯度植物群落谱系结构及多样性格局的变化,说明生态位过程是维持其群落多样性的重要机制.
2021 Vol. 41 (3): 1387-1397 [摘要] ( 247 ) [HTML 1KB] [ PDF 821KB] ( 1105 )
1398 李冬, 程文, 秦璐, 任杰辉, 郑兴
二氯乙腈对大肠杆菌基因表达的影响
为探究二氯乙腈(DCAN)对大肠杆菌(E.coli)基因表达的影响及相应的毒性作用,采用自组织映射(SOM)聚类及剂量效应关系分析方法考察了E.coli在不同剂量DCAN暴露120min过程中其基因表达状况.结果表明:随时间及浓度改变E.coli基因表达具有动态性;在DCAN浓度为1.429×10-3mg/L时,多个参与应急反应(SOS response)调节、氧化还原应激及普通应激的基因启动子活性发生改变,导致DNA损伤、氧化应激加剧,细胞生物化学和物理稳态可能受到干扰;此外,毒性终点结果表明DNA损伤是DCAN主要的毒性作用模式.
2021 Vol. 41 (3): 1398-1404 [摘要] ( 144 ) [HTML 1KB] [ PDF 992KB] ( 531 )
1405 刘旻霞, 张娅娅, 李全弟, 李博文, 孙瑞弟, 宋佳颖
甘南高寒草甸植物群落物种多度分布特征
为分析甘南高寒草甸植物群落物种多度分布格局对海拔梯度的响应,探讨物种多样性的形成规律及维持机制,采用典型样地调查法采集数据信息,并通过RAD软件程序包对实验数据进行拟合分析.结果表明:植物群落物种多样性随海拔的升高呈现先增加后降低的“中间膨胀”模式,海拔3500m处群落物种多样性达到最大.利用5个模型对海拔梯度上全部物种多度分布进行拟合发现,甘南高寒草甸植物群落物种多度分布符合生态位模型,尤其是geo模型,利用该模型可以很好地拟合群落物种多度分布格局,同时也说明生态位分化对高寒草甸植物群落物种多度分布起主要作用.常见种多度分布的最优拟合模型为geo模型,其与全部物种的最优拟合模型一致;而稀有种多度分布的最优拟合模型为rane模型,说明常见种是影响不同海拔梯度群落物种多度分布格局的主要原因,其对群落生产力和稳定性的维持有不可替代的作用,但稀有种因其独特的功能性状也在一定程度上影响着群落结构,二者以各自不同的方式共同维系着高寒草甸的物种多样性.
2021 Vol. 41 (3): 1405-1414 [摘要] ( 163 ) [HTML 1KB] [ PDF 618KB] ( 452 )
1415 武文君, 刘秀红, 崔斌, 刘润雨, 杨庆
溶解氧对Anammox滤池内功能菌群及活性的影响
针对目前厌氧氨氧化系统内微生物的研究,主要以厌氧氨氧化菌本身这一情况,本研究对长期稳定运行的Anammox滤池内微生物菌群结构进行了测定,同时测试与分析了滤池内厌氧氨氧化菌(AnAOB)、氨氧化菌(AOB)、亚硝酸盐氧化细菌(NOB)和反硝化菌(DNB)的关键动力学常数,探究了溶解氧(DO)浓度从0.2mg/L增加至1.5mg/L,AnAOB、AOB以及NOB活性的变化.结果表明,长期稳定运行的Anammox滤池是一个以厌氧氨氧化功能为主,多菌群共存的混合体系.滤池内厌氧氨氧化活性最高,为5.3mgN/(gVSS·h),同时系统内DNB和AOB也具有一定活性.DO在0.2~1.5mg/L范围内,AnAOB活性变化不大;随着DO浓度增加,AOB比氨氧化速率从0.76mgN/(gVSS·h)增加到1.08mgN/(gVSS·h),通过Monod方程进一步得到AOB氧半饱和常数(KO2,AOB)为(0.106±0.010) mg/L,表明系统内AOB对氧具有极高的亲和力;整个过程基本检测不到NOB的活性.厌氧氨氧化系统中主要功能菌群共存,且相互竞争底物.
2021 Vol. 41 (3): 1415-1421 [摘要] ( 176 ) [HTML 1KB] [ PDF 890KB] ( 600 )
环境毒理与健康
1422 段鑫越, 关文玲, 程昊东, 戴媛媛, 汪磊, 端正花
胚胎绒毛膜对微塑料颗粒与镉联合作用的影响
利用胚胎发育技术和代谢组学技术,以100nm(n-PS)和70~250μm(μ-PS)两种粒径的聚苯乙烯(Polystyrene,PS)颗粒为研究对象,从微塑料与胚胎绒毛膜相互作用这个角度,探讨了不同粒径微塑料颗粒和镉(Cd)对斑马鱼胚胎发育联合毒性的差异.结果表明,Cd单独暴露、及其与n-PS和μ-PS联合暴露中,胚胎绒毛膜上Cd的蓄积量分别为3.82,13.66,11.35mg/g,而这三个暴露组中Cd在胚胎体内的含量分别为0.24,0.16,0.20mg/g.n-PS更为显著地增加了Cd在胚胎绒毛膜上的蓄积、降低了Cd在胚胎中的含量(P<0.01).但是μ-PS却更大程度地降低了Cd的胚胎发育毒性(P=0.006).代谢组学的数据证实,由于PS颗粒对胚胎绒毛膜堵塞作用,纳米PS颗粒能够促进Cd作用下胚胎的氧化压力和细胞的能量需求.因此,胚胎绒毛膜在微塑料对水生生物早期发育的毒性研究中起着重要作用.本研究能够为微塑料在环境中的生物可利用性和效应研究提供一些新的思考方向.
2021 Vol. 41 (3): 1422-1428 [摘要] ( 238 ) [HTML 1KB] [ PDF 789KB] ( 613 )
1429 张薛薇, 开振鹏, 宋卫国, 陈珊珊
50种常用香料对铜绿微囊藻的生态毒性效应
为探究香料对铜绿微囊藻生长的影响,以常用的50种典型香料为供试目标物,测定不同暴露浓度下对藻生长的影响,并选择了对藻的生长有显著抑制作用的4种香料2-甲氧基萘、麝香草酚、月桂烯和吲哚测定不同暴露浓度下对藻的叶绿素a、可溶性蛋白含量、抗氧化酶活性(超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD)以及丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明,2-甲氧基萘、麝香草酚、月桂烯和吲哚在高浓度暴露下能显著抑制铜绿微囊藻的生长,生物量增长抑制率的半效应浓度EyC50值分别为1.81,1.26,0.55,1.40mg/L,表现出明显的剂量-效应关系.在1mg/L的处理浓度下,2-甲氧基萘和麝香草酚显著抑制铜绿微囊藻叶绿素a和可溶性蛋白的含量(P<0.0001);2-甲氧基萘暴露导致SOD活性显著降低(P<0.0001),其他两种抗氧化酶则无显著影响(P>0.05);麝香草酚显著抑制了POD活性(P<0.0001),月桂烯也可降低SOD活性(P<0.01);经吲哚处理的铜绿微囊藻,POD和CAT的活性显著低于对照组(P<0.0001).研究表明,这4种香料通过抑制藻细胞抗氧化酶活性,过量累积MDA,破坏叶绿素含量和功能,进而导致藻类生长异常.2-甲氧基萘、麝香草酚和吲哚属于芳香族化合物,月桂烯为烯烃类化合物,不同结构的香料对不同的抗氧化酶活性的影响也不一样.2-甲氧基萘为合成香料,麝香草酚、月桂烯和吲哚均从自然界中发现,但目前后三种香料大多通过人工合成制备.研究结果丰富了香料的生态毒理效应基础数据,为其生态风险评估提供了依据.由于具有独特的芳香气味,芳香族化合物成为了香料中的一大类,且被广泛应用.但是芳香环性质稳定、难降解,因此我们需要更多关注芳香类香料的生态安全性.
2021 Vol. 41 (3): 1429-1435 [摘要] ( 170 ) [HTML 1KB] [ PDF 495KB] ( 561 )
生物多样性
1436 高戈, 李海萍, 万华伟, 李利平
新疆鸟类和哺乳动物物种丰富度空间异质性及其多尺度效应
基于新疆维吾尔自治区鸟类和哺乳动10km×10km物种空间分布数据及1km×1km土地利用数据,引入NDVI、海拔和地理纬度等辅助数据,分别对物种和土地利用数据进行尺度变换,计算分析了1~10km尺度下的景观指数,并进一步在生态系统层面进行尺度效应研究,以探究表征物种多样性空间异质性的合理尺度.结果表明:新疆总体的景观类型较为丰富,北疆的景观丰富度和破碎度都相对高于南疆,并且各类型斑块分布不均匀,景观中存在具有优势度的斑块.鸟类在聚落、水体和湿地生态系统中的尺度效应明显,而哺乳动物的尺度效应在农田、森林生态系统比较显著.7~10km尺度下,聚落景观面积越小,分割度越高,水体景观越破碎,越离散,形状越复杂,鸟类丰富度越高.农田和森林生态系统的景观特征对哺乳动物丰富度具有较高的参考价值.7~10km下,农田斑块越离散、形状越复杂,哺乳动物物种丰富度越低;4km尺度下,森林景观斑块形状越复杂、连接度越高,哺乳动物物种越丰富.
2021 Vol. 41 (3): 1436-1446 [摘要] ( 192 ) [HTML 1KB] [ PDF 3061KB] ( 568 )
碳排放控制
1447 谭萌, 彭艺, 马戎, 秦汉时
5G对中国碳排放峰值的影响研究
基于目前5G技术的发展情况,利用holt指数平滑法和动态分析法预测了未来20年5G基站产生的直接碳排放量.根据预测模型,5G基站建设会在2038年左右达到饱和状态,数量约为1434万个.考虑到5G技术的发展推动其他产业发展可能导致的碳排放量变化,利用投入产出法和灰度时间预测法等方法评估了5G技术引起的各行业间接碳排放量.结果显示,5G基站处于低负载(30%负载)情况下,能在2038年碳排放达峰时年产生142.61Mt的直接碳排放;而如果满负荷运行,则能在2038年碳排放达峰时产生196.26Mt的直接碳排放,基于中国两种不同碳排放达峰情景,综合分析了5G技术导致的直接和间接碳排放对中国碳排放达峰时间和碳排放峰值的影响,最后对预测结果进行了稳健性检验.研究发现,实际GDP情况情景下5G技术对于社会各行业的碳排放影响在2030年达到峰值,约为255.96Mt.并且,2030年前5G技术发展对社会总体碳排放增量以间接碳排放为主,2030年后对社会碳排放增量以直接碳排放为主;综合考虑下5G技术的发展会导致中国碳排放达峰时间推后至少2年,相应的碳排放峰值至少提高了383.96Mt.若中国政府要削减5G导致的额外碳排放,完成二氧化碳总量控制,需要降低基站能耗水平,控制基站数量,避免重复建设导致5G基站低负荷运行.
2021 Vol. 41 (3): 1447-1454 [摘要] ( 285 ) [HTML 1KB] [ PDF 659KB] ( 917 )
环境影响评价与管理
1455 李少林, 冯亚飞
区块链如何推动制造业绿色发展?——基于环保重点城市的准自然实验
通过构造不同所有制企业应用区块链技术情形下的目标函数与行为动机模型,分析区块链发展水平对制造业数字化全要素生产率的作用机制,并以区块链产业兴起为准自然实验,利用双重差分法基于2003~2017年我国93个环保重点城市的面板数据系统评估区块链技术对制造业绿色发展的影响.研究表明,区块链的应用能够倒逼企业实现以效率提高为特征的绿色转型,二氧化硫排放量和治污成本分别降低26%和17%,并且在使用了工具变量、三重差分、PSM-DID、安慰剂等多种方法进行检验后结论依然稳健.此外,中介效应分析显示当前阶段绿色技术创新对制造业绿色发展的促进作用优于数字化全要素生产率和能源利用效率.最后,基于企业所有权特征的异质性分析显示国有区块链企业在促进制造业绿色转型中的表现优于非国有企业,而基于城市特征的异质性分析发现区块链企业对二产占比高和单位GDP能耗高的城市制造业转型促进效应更强.本文丰富了区块链应用与实体经济发展领域内的理论研究,有助于更全面的认识数字经济影响我国制造业绿色发展的作用机制,为更加科学与精准制定区块链发展战略提供了政策启示.
2021 Vol. 41 (3): 1455-1466 [摘要] ( 218 ) [HTML 1KB] [ PDF 798KB] ( 913 )
1467 刘伟, 李巍, 毛显强, 成润禾
基于“三线一单”流域开发规划替代方案环评研究
针对我国流域规划环评中替代方案不足的问题,提出基于“三线一单”环境管理要求建立评价指标体系,并采用快速影响评价矩阵(RIAM)实施规划替代方案综合评估.针对福建晋江流域开发规划环评的研究结果显示,采用研究建立的评价指标和方法可以有效地对6个规划替代方案的主要生态环境影响进行综合评价,其中方案Ⅱ在优化水资源配置、保障下游生态用水、严控小水电开发等方面更具优势,可作为推荐方案并进入详评阶段.本研究建立的替代方案评价指标和方法,对于在流域开发规划环评中落实“三线一单”管理要求、促进规划编制与环评过程互动和提高评价效率具有有利作用.
2021 Vol. 41 (3): 1467-1473 [摘要] ( 188 ) [HTML 1KB] [ PDF 454KB] ( 458 )
1474 张笛, 曹宏斌, 赵月红, 赵赫, 刘晨明, 郭少华
工业含氨污染处理技术的经济价值分析
揭示了氨污染处理的成本效益,提出氨作为废物与资源的临界点浓度与氨的经济价值模型,并探讨了不同形态及介质中氨污染处理技术的成本差异.结果表明,在废水中氨氮浓度接近于10%时,通过资源化利用基本能够达到净现值为0,即收支平衡.相同进水浓度时,氨氮在碱性条件下单位处理成本最低,为0.19~0.41元/kg NH3,在离子态、重金属及有机物络合形态下,会分别增加2、8及13倍左右的单位处理成本.在气态介质中,氨的处理成本约为-0.5~6元/kg NH3,但实际工艺中加热浓缩等过程会进一步增加成本.含氨污染在实际工艺中多为气态、液态以及与其他杂质共存状态,存在污染的跨介质转移风险.今后应进行全过程统筹,实现含氨污染处理经济成本最小化的同时,降低环境风险.
2021 Vol. 41 (3): 1474-1479 [摘要] ( 183 ) [HTML 1KB] [ PDF 595KB] ( 759 )
1480 阮芳芳, 曾贤刚
2010~2018年中国交通行业污染排放健康影响分析
以PM2.5为标志性污染物,构建了交通行业“能源消耗-污染排放-健康影响”评估模型,旨在了解我国交通行业污染排放对居民健康影响的程度和趋势.2010~2018年,我国交通行业PM2.5排放量在38.4~42.78万t波动,道路和水路部门贡献了97%左右的排放量;历年交通行业污染排放引起的居民健康损失相近,以2018年为例,全因早逝人数为14.9万例,心血管疾病住院15.91万例,呼吸系统疾病住院10.37万例,心血管疾病门诊641.69万例,呼吸系统疾病门诊630.99万例;交通行业污染排放造成的健康经济损失则增长迅速,由2010年的1380.13亿元增长到2018年的3479.42亿元,约占历年全国GDP的0.33%~0.39%.
2021 Vol. 41 (3): 1480-1488 [摘要] ( 186 ) [HTML 1KB] [ PDF 641KB] ( 893 )
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