中国环境科学
 
 
中国环境科学
关于征集中国环境科学学会专家库专家的通知
关于举办第二届《中国环境科学》青年论坛的通知
关于举办第一届《中国环境科学》青年论坛的通知(第三轮)
关于举办第一届《中国环境科学》青年论坛的通知
回首43载,扬帆再起航——记《中国环境科学》发展历程
《中国环境科学》第七届编辑委员会成立大会暨第一次会议成功举办
《中国环境科学》增设邮箱说明
“固体废物和新污染物治理”专栏征稿启事
“农业农村污染防治”专栏征稿启事
《中国环境科学》2022年入选F5000论文名单
《中国环境科学》2022年度优秀审稿人
《中国环境科学》第一届中青年编委会正式成立
《中国环境科学》2021年度优秀论文公告
喜报:《中国环境科学》1篇论文入选中国科协第七届优秀科技论文遴选计划
最美科技工作者--郝吉明
关于新冠病毒疫情防控期间稿件咨询的公告
关于表扬《中国环境科学》2021年度优秀审稿人的通知
《中国环境科学》中青年编委招募
“生物多样性”专栏征稿启事
报名通知
论文关联数据汇交共享政策
撤消王晓燕等作者已发表文章公告
“温室气体减排与气候变化”专栏征稿启事
《中国环境科学》两篇论文入选“2018中国百篇最具影响国内学术论文”
关于新冠病毒疫情防控期间稿件咨询的公告
“生物多样性”专栏征稿启事
“固体废物、城市矿产与循环经济”专栏征稿启事
关于稿件正常处理的通知
生物气溶胶暨环境与健康专辑征稿启事
土壤污染防治专辑征稿启事
喜报:《中国环境科学》刊发论文获评“第四届中国科协优秀科技论文”
垃圾分类”专栏征稿启事
关于举办大数据助力生态环境管理工作的理论与实践国际研修班的通知
“生物多样性”专题征稿启事
“无废城市”专栏征稿启事
“长江经济带生态环境保护”专栏征稿启事
关于稿费审稿费发放方式变更的公告
喜报:《中国环境科学》刊发论文获评“第三届中国科协优秀科技论文”
喜报:《中国环境科学》刊发论文获评“第二届中国科协优秀科技论文”
撤消马钧霆等作者已发表文章公告
中国环境科学学会2017年环境科学与技术年会通知
喜报:核心影响因子五连冠
关于中国环境科学学会2016年学术年会征文与参会报名的通知
《中国环境科学》继续被Ei收录
欢迎参加“细颗粒物污染防治与环境健康影响国际研讨会”
《中国环境科学》微信公众平台开通,欢迎关注
《中国环境科学》2011-2014年发表的论文中有20篇入选 “领跑者5000”提名论文
《中国环境科学》影响因子学科排名继续保持榜首
关于收费的特别声明
《中国环境科学》喜获中国科协精品科技期刊TOP50项目资助
《中国环境科学》再次获评“RCCSE中国权威学术期刊(A+)”,位列学科榜首
《中国环境科学》影响因子学科排名再获第一
《中国环境科学》获评“2014中国最具国际影响力学术期刊”
《中国环境科学》2009-2013年发表的论文中有20篇入选 “领跑者5000”提名论文
《中国环境科学》影响因子学科排名蝉联第一
通知
《中国环境科学》被Ei收录
《中国环境科学》影响因子学科排名第一
《中国环境科学》获评“RCCSE中国权威学术期刊(A+)”
《中国环境科学》获评“2012中国最具国际影响力学术期刊”
《中国环境科学》获评“百种中国杰出学术期刊”
《中国环境科学》 22篇论文入选 “精品期刊顶尖论文平台——领跑者5000”
《中国环境科学》刊发的论文获“马塔切纳青年优秀论文奖”
中国环境科学2010年度引证指标
中国环境科学再次被评选为精品科技期刊
《中国环境科学》编辑部稿件远程处理系统正式启用
            更多    
作者投稿系统
作者查稿系统
专家在线审稿
编委远程审稿
编辑在线办公
主编在线办公
最新录用
当期目录
过刊浏览
高级检索
摘要点击排行
全文下载排行
投稿须知
论文模板
版权转让协议
更多   
报名通知
分会场介绍
往届回顾
 
玻璃钢/复合材料  
 
2021年 41卷 7期
刊出日期 2021-07-20

环境毒理与健康
大气污染与控制
水污染与控制
固体废物
环境生态
环境影响评价与管理
大气污染与控制
2977 王安庭, 李煜斌, 赵纯, 杜秋燕, 王晓东, 高志球
边界层方案对南京地区PM2.5浓度模拟的影响
基于WRF-Chem空气质量模式采用YSU、MYJ、MYNN2、ACM2,4种边界层方案和基于ACM2的敏感性实验方案ACM2R2(模式最低6层的湍流扩散系数阈值改为2m2/s)和ACM2R5(模式最低10层的湍流扩散系数阈值改为5m2/s),对南京地区冬季出现的一次天气污染过程进行模拟,分析了不同边界层方案对南京地区PM2.5浓度模拟的影响.结果表明,6种方案对地面气象要素和风温湿廓线的模拟显示了较为合理的日变化特征及高度变化趋势,不同边界层方案之间气象要素差异较小.各方案均较好地模拟出了边界层高度逐日变化和日变化特征,以及PM2.5浓度随时间的变化趋势,但是YSU、MYJ、MYNN2和ACM2,4种边界层方案在夜间对PM2.5浓度的模拟均存在较大程度的高估,而ACM2R2和ACM2R5在ACM2的基础上显著地降低了PM2.5浓度,甚至转为低估.从整个时段的偏差上看,ACM2R2最接近观测值.这是由于ACM2R2夜间湍流扩散系数较高,更利于源于地表的污染物向上扩散,使得ACM2R2方案在夜间相比原ACM2方案模拟所得的地表PM2.5浓度更低,从而改善了原方案高估的现象.ACM2R5夜间湍流扩散系数更高,后期扩散过强从而产生较大低估.这些结果表明湍流扩散系数的不同是PM2.5浓度模拟差异的重要原因,准确地参数化边界层方案夜间湍流扩散系数对于提高PM2.5浓度模拟的准确度十分必要.
2021 Vol. 41 (7): 2977-2992 [摘要] ( 213 ) [HTML 1KB] [ PDF 1888KB] ( 455 )
2993 邓思欣, 刘永林, 司徒淑娉, 焦灵, 常鸣, 谢敏, 李婷苑, 安丽娜, 郑炼明, 周雪玲, 邝敏儿
珠三角产业重镇大气VOCs污染特征及来源解析
2019年在珠三角典型产业重镇佛山市狮山镇在线监测大气挥发性有机化合物(VOCs),并开展大气VOCs污染特征、臭氧生成潜势(OFP)及来源贡献分析.观测期间共测得56种VOCs物种,总挥发性有机物(TVOCs)体积浓度为(39.64±30.46)×10-9,主要组成为烷烃(56.5%)和芳香烃(30.1%).大气VOCs在冬季和春季浓度较高.VOCs各组分呈“U”型日变化特征,污染时段的日变化幅度明显大于非污染时段.相对增量反应活性(RIR)结果表明研究区域的O3生成处于VOCs控制区.2019年VOCs的OFP为107.40×10-9,其中芳香烃对总OFP贡献最大(54.6%).OFP浓度最高的10种VOCs占总OFP的80.3%,占TVOCs体积浓度的59.9%,高反应活性的VOCs物种在研究区域具有较高的大气浓度,应重点控制.正交矩阵因子分析模型(PMF)来源解析结果表明,溶剂使用源(42.4%)和机动车排放源(25.8%)是研究区域2019年大气VOCs的主要来源,其次为工业过程源(14.6%)、汽油挥发(7.9%)和天然源(1.7%),控制上述源的VOCs排放是缓解该地区臭氧污染的有效策略.
2021 Vol. 41 (7): 2993-3003 [摘要] ( 290 ) [HTML 1KB] [ PDF 1027KB] ( 581 )
3004 费冬冬, 侯雪伟, 魏蕾
全球近地层臭氧时空分布特征及其来源解析
根据东亚酸沉降网(EANET)和全球温室气体数据中心(WDCGG)等观测资料,对比各地区近地面O3的季节变化特征,在全球大气化学传输模式MOZART-4中引入在线源追踪方法,结合收支分析,确认各项作用对不同地区O3的贡献量.研究表明,模拟结果能够再现各地区O3的季节变化特征以及收支量:清洁背景地区(海洋站居多)近地面O3各项收支量较小,体积分数在-3×10-9-3×10-9/d之间,且净的化学作用大多处于损耗O3的状态;大多数陆地测站净的光化学作用为产生O3(约33.8×10-9/d).近地面O3的源主要来自对流层内部,平流层的贡献较小(约10×10-9).对于极地及清洁背景地区,平流层的贡献是O3季节变化的重要原因.平流层的贡献呈现明显的季节变化,即冬季最大(约20.7×10-9),夏季最低(约2×10-9).
2021 Vol. 41 (7): 3004-3016 [摘要] ( 228 ) [HTML 1KB] [ PDF 2771KB] ( 487 )
3017 李伟, 黄山, 袁斌, 郭松, 邵敏
大气颗粒态有机硝酸酯的转化机制、测量技术及应用
大气中的颗粒态有机硝酸酯是连接挥发性有机物(VOCs)、氮氧化物(NOx)、二次有机气溶胶(SOA)及臭氧的关键物质,总结了近10年国内外对颗粒态有机硝酸酯来源、形成机制、测量分析方法、浓度水平等方面的研究,描述了现有大气化学框架下有机硝酸酯的大气转化机制,梳理了测量有机硝酸酯的离线、在线方法及其优缺点,总结了应用不同测量技术对环境大气中颗粒态有机硝酸酯的实测结果,提出了当前有机硝酸酯研究在测量技术、机理研究和观测尺度等方面的薄弱环节,并对其未来研究方向进行了展望.
2021 Vol. 41 (7): 3017-3028 [摘要] ( 484 ) [HTML 1KB] [ PDF 1675KB] ( 532 )
3029 周睿智, 闫才青, 崔敏, 徐敏, 刘伟健, 陈海彪, 周陶美子, 郑玫
山东省大气细颗粒物来源解析的研究现状与展望
对目前公开发表的39项山东省PM2.5源解析研究进行了梳理与总结,综述了山东省各地级市PM2.5源解析的研究现状和进展,概括了其时空分布特征,并对其影响因素进行了分析.结果表明,受体模型法是山东省PM2.5源解析工作中使用最多的方法;二次源((36.1±8.5)%)是山东省PM2.5的首要贡献源,其次是尘源((18.4±8.6)%),燃煤源((18.2±7.0)%)和机动车源((17.7±11.7)%);不同年间济南市和青岛市PM2.5源解析结果表明,近年来二次源和机动车源的相对贡献有所增加.对山东省PM2.5源解析提出了几点展望:不同地区宜采用统一或有地区针对性的源解析技术;亟需综合源清单或空气质量模型等解析分摊二次源贡献,区分本地源与区域传输贡献,提供更为精细的源解析结果;加强长期及多地同步观测,以了解该地区PM2.5及其来源的时空与历史变化趋势.
2021 Vol. 41 (7): 3029-3042 [摘要] ( 272 ) [HTML 1KB] [ PDF 1029KB] ( 411 )
3043 彭薇, 李云丹, 康娜, 朱彬, 于兴娜
长三角秋冬季典型区域霾天气特征及对比
为总结出霾天气发生时的相关影响因子、特征共性,选取长三角地区8个主要城市,2016~2019年秋冬季发生的7次典型霾天气过程,对比分析了3次霾天气过程中AQI、PM2.5浓度、气象要素、天气形势、边界层特征的变化以及污染物来源.结果表明:不利的气象条件及高低空配置的静稳天气型导致霾天气的形成.3次过程AQI指数峰值分别为247、306及272,与PM2.5浓度变化趋于一致.PM2.5浓度和能见度呈明显负相关关系,且污染过程发生时能见度普遍偏低,2、3次过程能见度谷值均低于50m.高相对湿度、稳定的气温及静风与霾过程的形成有着紧密的联系.总体上混合层高度与AQI呈现负相关关系,混合层高度较低抑制垂直对流,从而使污染物在低空区域性积聚,3次污染过程混合层高度最低值均小于100m.逆温层的出现利于霾污染过程中污染物的累积,近地层的贴地逆温将污染物集聚在地表,第1次过程贴地逆温强度高达8.2℃;脱地逆温导致污染物在边界层内堆积并抑制其扩散,均易导致高浓度污染发生,第2次过程脱地逆温为主,强度高达4.8℃.气溶胶类型多为沙尘、大陆型污染物、污染型沙尘及烟粒.污染发生通常受局地排放、区域输送及长距离输送的共同影响,气团携带的因人为产生的细粒子也是造成污染的主要原因之一.
2021 Vol. 41 (7): 3043-3054 [摘要] ( 212 ) [HTML 1KB] [ PDF 2208KB] ( 424 )
3055 余创, 张玉秀, 陈伟
银川市PM2.5的输送路径及潜在源解析
基于2015~2017年银川市PM2.5逐小时质量浓度和同期气象数据,采用气流后向轨迹聚类分析法、潜在来源贡献函数法(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT)研究银川市PM2.5的输送路径及潜在源分布.结果表明:2013~2018年银川市大气PM2.5质量浓度呈先升高后下降的趋势,其中2016年PM2.5浓度年均值最高(54.25±20.91)μg/m3;在四季变化中,冬季PM2.5浓度最高(75.11±29.21)μg/m3,夏季最低(31.83±7.09)μg/m3.聚类分析表明西北方向气流是银川市四季PM2.5主要的输送路径,在春、秋、冬3季PM2.5均为西北长距离输送路径;而在夏季,短距离输送气流是PM2.5主要的输送方式.PSCF与CWT分析表明,冬季PM2.5潜在源区范围最大,主要集中在西北-东南走向的潜在贡献源区带,包括新疆中东部、青海省北部、河西走廊地区、内蒙古西南部、甘肃省南部以及宁夏西北部;春、秋两季PM2.5潜在源区主要位于新疆东部与甘肃省交界区域、甘肃省东南部、湖北北部、陕西西南部以及重庆北部;夏季的潜在源区范围最小,主要集中在新疆东部与甘肃交界区域.在PM2.5重污染天气期间,其主要来源于西北方向气流,潜在源区主要分布在新疆东部与甘肃交界区域、内蒙古西南部与甘肃交界区域以及甘肃中南部地区.因此,在实施防风固沙的基础上,加强区域环境合作,实施大气污染联合防治,可以有效缓解银川乃至京津冀地区的大气污染.
2021 Vol. 41 (7): 3055-3065 [摘要] ( 210 ) [HTML 1KB] [ PDF 3120KB] ( 442 )
3066 张毓秀, 任万辉, 王嘉禾, 苏枞枞, 张瑞芳, 于兴娜
沈阳市冬季不同污染程度PM2.5中OC和EC污染特征
于2018年12月~2019年1月对沈阳市PM2.5进行持续在线浓度监测,使用有机碳/元素碳分析仪对PM2.5中有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量浓度进行分析,研究了不同污染程度下PM2.5及其碳组分的污染特征和来源.结果表明,沈阳地区冬季碳组分污染较为严重,不同污染程度下的总碳气溶胶(TCA)约占PM2.5的36.3%~42.8%.中/重度污染天气下PM2.5、OC和EC的平均质量浓度达到148.6,29.6,6.6μg/m3,是清洁天的3.1~3.3倍.PM2.5、OC和EC的日变化均表现为早晚高、午后低,任一时刻其浓度均为中/重度污染>轻度污染>清洁天.不同污染程度下的OC/EC值均大于2,其中污染天比值分布在2.1~25.3区间内,表明燃煤和机动车尾气排放是污染天碳质气溶胶的主要来源.二次有机碳(SOC)随污染程度增加表现出升高趋势,清洁天、轻度污染和中/重度污染下其平均浓度依次为2.9,6.5,10.6μg/m3.后向轨迹聚类结果表明,沈阳地区冬季污染天主要受偏北和西北方向气团影响.
2021 Vol. 41 (7): 3066-3075 [摘要] ( 215 ) [HTML 1KB] [ PDF 1800KB] ( 374 )
3076 李欢欢, 牛璨, 张凯, 黎洁, 支敏康, 罗宇骞, 王涛, 鲁珊珊
保定市2013~2019年秋冬季污染物浓度变化特征
为深入了解保定市空气质量状况,揭示保定市空气污染变化趋势、多尺度变化特征和突变特性,综合利用Morlet小波分析和Mann-Kendall非参数检验方法,对保定市2013~2019年秋冬季PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO和O3-8h 6种常规大气污染物年均浓度和秋冬季污染特征逐日数据进行分析.结果表明:除O3-8h外保定市其它各污染物年均浓度逐年下降,全年重度污染天数占全年天数的比例从31%下降到6.6%,整体呈好转趋势,但2013~2019年秋冬季重度污染天数占全年重度污染天数的81%~97%,秋冬季污染依然需要重视;小波分析结果显示,保定市秋冬季各污染物浓度存在显著的周期性变化,周期震荡主要在20d准双周、50~90d左右的季节内震荡和90~110d的季节震荡3个时间尺度范围,污染物浓度存在的低频震荡与大气中存在的低频震荡密切相关;历年各污染物污染最严重的月份多集中在12月、1月和2月,主要与污染源排放强度和相对静稳的大气条件有关;各污染物污染序列突变点多集中于10月和3月;2019~2020年秋冬季NO2呈极显著的下降趋势,且突变点较往年提前1个月,这与疫情期间车辆排放大幅降低有直接关系;SO2和CO在2013~2014年和2015~2016年秋冬季的突变点时间相近,这可能与冬季居民取暖散煤的不完全燃烧有关,2015年后保定实施了煤改气、煤改电,劣质散煤专项治理等措施后,2种污染物突变点时间存在差异,说明清洁取暖措施对降低SO2浓度,改善空气质量的效果明显.
2021 Vol. 41 (7): 3076-3087 [摘要] ( 198 ) [HTML 1KB] [ PDF 4039KB] ( 497 )
3088 王爱平, 朱彬, 秦玮, 秦艳红, 杨雪, 刘晓慧
新冠疫情严控期间南京市空气质量
为研究2020年初新冠疫情严控措施对南京市空气质量的影响,选取1月25日~2月10日(疫情严控期)南京及周边省会城市空气质量监测数据,与5a同期数据进行对比,分析时空分布特征.结果表明,疫情停工期间,降水量同比下降,大气扩散条件为近5a较差水平,但除O3浓度不降反升外,其他主要污染物PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO浓度均达近5a最低值,分别为36,44,5,22μg/m3和1.1mg/m3.通过推算疫情停工期间本地减排措施的“净环境效益”,严控使得PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO分别下降了41.7%、45.3%、14.3%、43.5%、18.2%,O3浓度上升了4.8%.从空间上分析,南京市SO2浓度及其同比降幅在长三角省会城市内排名第1,其他污染物改善情况处于中等水平.从日变化可知,PM2.5和PM10日变化由双峰型变为单峰型,夜间未出现次峰值.O3夜间浓度明显升高,原因是交通源的大幅削减使NO对O3的滴定反应降低,而白天O3浓度峰值取决于VOCs和NOx的减排比例.
2021 Vol. 41 (7): 3088-3095 [摘要] ( 226 ) [HTML 1KB] [ PDF 2132KB] ( 544 )
3096 王新莹, 李颖芳, 桂柯, 廖婷婷
我国西南地区吸收性气溶胶时空分布
利用2006~2017年的MERRA-2再分析数据、CALIPSO卫星反演数据以及欧洲中心(ECMWF)提供的ERA5再分析资料研究了西南地区吸收性气溶胶的时间变化趋势及空间分布特征.结果表明2006~2017年吸收性气溶胶四川盆地与云南南部整体呈下降趋势,同时存在季节性差异.CALIPSO反演的烟尘气溶胶(主要由强吸收性的碳质气溶胶组成)的三维时空分布及演变趋势表明,云贵高原的黑碳气溶胶消光系数最大,四川盆地次之;从高度分布上来看,黑碳气溶胶在青藏高原的夏季能够被抬升至8~10km(海平面高度以上)左右,而云贵高原黑碳气溶胶主要分布在2~4km左右,四川盆地则集中在1~3km左右.
2021 Vol. 41 (7): 3096-3105 [摘要] ( 362 ) [HTML 1KB] [ PDF 1797KB] ( 470 )
3106 代兴良, 宋国君, 姜晓群, 余景娟, 方丹阳
新冠肺炎疫情对咸阳市空气质量的影响
利用机器学习模型控制气象因素影响,定量分析了疫情期间污染源减排对咸阳空气质量的影响.结果表明,与未发生疫情情景相比,疫情期间咸阳PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO浓度分别下降19.3%、26.0%、13.4%、60.1%和9.1%,NO2降幅最大,SO2和CO降幅较小,O3浓度不降反而上升50.9%.在一次排放和二次生成前体物都下降的情况下,PM2.5降幅低于预期,O3浓度不降反升,反映出PM2.5和O3治理的复杂性,暗示了剩余污染源对咸阳空气质量影响较大,而停产限产政策(与疫情影响类似)对咸阳空气质量改善有限,未来应重点关注散煤和生物质燃烧、热力生产和供应、原油加工及石油制品制造等剩余污染源的治理.
2021 Vol. 41 (7): 3106-3114 [摘要] ( 236 ) [HTML 1KB] [ PDF 409KB] ( 403 )
3115 陈茜, 周雨薇, 吕阳
中国严寒地区住宅建筑室内细菌气溶胶污染特征及传播规律
实测严寒地区住宅建筑细菌气溶胶组分及来源,并结合微生物生长繁殖衰亡模型和数值模拟技术开展细菌气溶胶传播特性研究.结果表明,中国严寒地区住宅建筑室内的主要优势菌群为拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria).而细菌的来源分析显示,其主要来源为粪便、土壤、极端环境、植物、水源和腐败有机物等.由于冬季人员室内活动时间较长,其中粪便来源占比偏高.细菌在室内的传播规律研究表明,在室内环境中细菌气溶胶的浓度分布与房间的结构、湍流形式和粒子重力场有关.随着房间高度的降低,室内流场越复杂.模拟分析表明室内90%的细菌气溶胶颗粒在50s内逃逸出,且随着房间高度的降低细菌气溶胶浓度逐渐降低而范围更广.室内通风有阻碍细菌气溶胶在室内积聚,稀释污染浓度的作用.
2021 Vol. 41 (7): 3115-3121 [摘要] ( 142 ) [HTML 1KB] [ PDF 1750KB] ( 383 )
3122 吕晨, 张哲, 陈徐梅, 马冬, 蔡博峰
中国分省道路交通二氧化碳排放因子
基于本地化的综合移动源排放模型(Motor Vehicle Emission Simulator,MOVES)模型模拟典型机动车的CO2排放因子,并建立排放因子与速度变化关系的评估方程,结合各省路网平均速度与区域电网排放因子核算中国31个省份分车型的CO2排放因子.同时,综合考虑载客汽车的载客量和客座率,载货汽车的载重量和载货率,建立各省单位客运,货运周转量的机动车CO2排放因子库.结果表明,各类机动车的平均CO2排放因子分别为:柴油公交车0.880kgCO2/km,重型货车0.877kgCO2/km,电动公交车0.676kgCO2/km,中型货车0.508kgCO2/km,轻型货车0.374kgCO2/km,柴油小客车0.227kgCO2/km,微型货车0.216kgCO2/km,汽油小客车0.203kgCO2/km,电动小客车0.108kgCO2/km,摩托车0.062kgCO2/km.车辆满载时,柴油公交车和电动公交车的人均CO2排放量比汽油小客车分别降低了63%和73%,电动小客车的人均CO2排放量较汽油和柴油小客车分别下降了46%和51%.较高的机动车保有量,频繁的道路拥堵导致上海,北京和重庆等市的机动车CO2排放因子相对较高.倡导公共交通,提高客座率,降低私家车使用频率,推广纯电动汽车并通过减少道路拥堵以提高车速是降低道路交通CO2排放量的有效途径.
2021 Vol. 41 (7): 3122-3130 [摘要] ( 2595 ) [HTML 1KB] [ PDF 976KB] ( 1089 )
3131 刘希瑞, 郭冬冬, 李家琛, 葛蕴珊, 谭建伟, 吕立群
国六重型柴油车挥发性有机物排放特性
选取5辆典型国六重型柴油车,进行基于C-WTVC的挥发性有机物(VOCs)排放测试,分析了包括7种苯系物以及14种醛酮类物质的比排放量.结果表明,甲苯、苯、苯乙烯是国六重型柴油车苯系物排放的主体物质,占总量的60%~86%;而甲醛、乙醛、苯甲醛是醛酮污染物的主要物质,占总量的72%~87%.在同时包含市区、市郊和高速综合工况的试验车会产生较高的苯系物和醛酮类物质的排放,苯、苯乙烯在综合工况下的比排放量分别为处于市郊工况车型的1.25倍、1.45倍,市区占比为40%的货车具有最高的甲醛比排放量20.84mg/(kW×h),有超甲醇车甲醛排放限值的风险;在市郊工况下车型的甲苯、乙醛排放平均分别为其余车型的1.65倍、2.1倍.测试车辆的臭氧潜势均值达到(249.53±10) mgO3/(kW×h).
2021 Vol. 41 (7): 3131-3137 [摘要] ( 218 ) [HTML 1KB] [ PDF 547KB] ( 409 )
3138 郭栋, 闫伟, 谭啸川, 高松, 高兴邦, 张同庆
考虑车辆类型变化的中国乘用车排放特征
通过引入Lotka-Volterra模型预测了中国未来30年的乘用车竞争趋势;通过引入CHG、VOC、CO、SO2、PM2.5、NOx6类污染物更新了全生命周期清单;并据此建立了政策影响模型和敏感性模型评估电动化、轻量化和清洁化政策情景减排效果.结果表明,乘用车市场的主要竞争力来源于新能源与传统能源的竞争,且纯电动与混合动力乘用车呈S型曲线发展,汽油乘用车占比由92%减少到1%;全生命周期中,纯电动乘用车对CHG、VOC、CO减排效益最优,为20%~85%;汽油与天然气乘用车对SO2和PM2.5的减排效益最优,为50.0%;3类情景下税收补贴类政策敏感性最强,CHG、VOC和CO的最优减排情景为电气化情景,PM2.5、NOx的最优减排情景为清洁化情景,而SO2的最优减排情景则为整车轻量化.
2021 Vol. 41 (7): 3138-3152 [摘要] ( 176 ) [HTML 1KB] [ PDF 1783KB] ( 465 )
3153 吴敏艳, 周瑛, 王文洁, 刘华彦, 聂勇, 卢晗锋
生物柴油吸收VOCs的特性及热力学
采用具有高沸点、低粘度特性的生物柴油作为非极性挥发性有机废气(VOCs)的吸收剂,以甲苯为典型VOCs代表,通过吸收实验考察了生物柴油的甲苯吸收特性.结果发现,在同一浓度下生物柴油吸收甲苯容量优于矿物油,且比水提高1个数量级,并且随着初始浓度升高,吸收容量等比例上升.温度是吸收敏感因素,温度上升会导致吸收容量大幅下降.采用UNIFAC模型计算溶解度数据与实验数据吻合较好,平均相对误差为3.37%,可有效预测生物柴油吸收VOCs特性.在此基础上论文也考察了生物柴油对四氯乙烯、苯乙烯、氯苯的吸收特性,并计算了4种VOCs在生物柴油中的无限稀释活度系数、亨利系数及吸收过程的ΔG、ΔH和ΔS.结果表明生物柴油对这4种VOCs的吸收性能排序为:苯乙烯>氯苯>四氯乙烯>甲苯,饱和吸收容量分别为55.17,27.75,20.46,11.93mg/g.
2021 Vol. 41 (7): 3153-3160 [摘要] ( 252 ) [HTML 1KB] [ PDF 722KB] ( 431 )
3161 卿梦霞, 刘亮, 尹子骏, 雷嗣远, 王乐乐, 苏胜, 向军
商用V/W/Ti系脱硝催化剂表面SO3生成的反应机理
基于燃煤烟气SO3生成与排放给电厂运行及大气环境带来的严重影响,研究了一种在役典型商用蜂窝型V/W/Ti系脱硝催化剂表面的SO3生成反应动力学及反应机理.结果表明,反应温度与SO2浓度是影响催化剂表面SO3生成的关键因素.在SO2浓度为400×10-6时,当反应温度从300℃升至360℃,SO2-SO3转化率从0.2%提高至0.65%,温度达到400℃后,催化剂表面V2O5活性增加更为显著,SO2-SO3转化率从0.65%增2.3%,SO3生成反应的表观速率常数增加近3倍.SO3在催化剂表面的生成路径为:SO2与V5+-OH反应生成中间产物VOSO4与HSO4-,随后进一步反应生成SO3.SO2主要通过其在催化剂表面的吸附、转化过程影响SO3的生成,其本征动力学反应级数为0.52.O2的本征动力学反应级数为0,SO3生成反应可以在无O2条件下进行,O2存在会促进反应进行,但不会改变反应路径.
2021 Vol. 41 (7): 3161-3168 [摘要] ( 183 ) [HTML 1KB] [ PDF 648KB] ( 422 )
3169 刘怀平, 尹海滨, 熊尚超, 房晶瑞, 李俊华
水泥炉窑中低温催化脱硝技术中试性能
利用中低温SCR脱硝技术路线对水泥窑炉进行深度脱硝,设计建设了烟气处理量为10000m3/h的SCR中试实验装置,考察了在SNCR装置后烟气中未能反应的NH3进一步在SCR(selective catalytic reduction)装置的脱硝效果,并分析了不同入口NOx浓度对脱硝率的影响.结果表明,所研究的水泥厂仅采用SNCR(selective non-catalytic reduction)和低氮燃烧技术,能够将烟气中的NOx控制在100~135mg/Nm3,在不喷氨的状态下SCR系统的脱硝效率可达到50%以上,说明SNCR反应存在着一定懂得氨逃逸;在SCR系统补充喷射氨气后,SCR脱硝效率有显著的提升,可提到至80%以上.通过低氮燃烧、SNCR与SCR等脱硝技术的联合使用,可将水泥炉窑烟气中NOx的排放浓度控制在50mg/Nm3以内,满足超低排放要求;将经过较长时间稳定运行后催化剂从系统中取出,进行成分、孔径分布和脱硝活性对比,结果表明催化剂内部微孔会被部分堵塞,导致比表面积降低,但经吹扫处理催化剂的脱硝效率可恢复,说明催化剂在水泥窑炉烟气条件下长期运行未出现中毒现象.
2021 Vol. 41 (7): 3169-3175 [摘要] ( 153 ) [HTML 1KB] [ PDF 584KB] ( 299 )
3176 乔彤, 刘长红, 柳志刚, 蒙伟, 孙红
载体平衡离子对MnOx/ZSM-5催化NH3-SCR性能影响
采用不同平衡离子(H+、Na+和NH4+)的ZSM-5改性分子筛制备MnOx/ZSM-5催化剂,研究平衡离子对氨选择催化还原(NH3-SCR)反应活性的影响.NH3-SCR反应结果表明,NH4-ZSM-5为载体时,催化剂表现出优异的低温SCR活性,而H-ZSM-5为载体的催化剂则在高温范围对NOx具有较高的转化率.XRD、TEM、BET、Raman、H2-TPR、XPS等表征结果显示,平衡离子可明显影响MnOx在催化剂中的分散位置以及氧化还原性质.MZ-NH4催化剂中活性组分MnOx分散在载体外表面,颗粒尺寸较大,主要以Mn3+形式存在,对NO具有较强的氧化能力,进而促进“快速SCR”反应的进行.而H-ZSM-5为载体时,MnOx主要被限域在载体孔道内形成限域催化剂,主要以Mn4+形式存在.活性研究和表征结果证明,活性组分分散在催化剂外表面,更有利于低温SCR反应的进行.
2021 Vol. 41 (7): 3176-3183 [摘要] ( 153 ) [HTML 1KB] [ PDF 1120KB] ( 445 )
3184 徐功达, 司涵, 黄琼, 陶涛, 杨波, 赵云霞, 陈敏东
过渡金属改性的Cr-Ce-O催化剂氧化氯苯性能
以氯苯为含氯挥发性有机污染物探针物,以稀土基CeO2为基底活性氧化物,采用柠檬酸络合法制备Cr-Ce-O催化剂,考察Cr/Ce物质的量比、过渡金属氧化物掺杂及掺杂量、载体和焙烧温度对Cr-Ce-O催化剂催化氧化氯苯性能的影响;采用XRD、BET、SEM、H2-TPR、XPS等表征技术分析催化剂的基本特性.研究表明,Cr2O3和CeO2间形成了CrCeOx固溶体,掺杂有ZrO2的Cr2O3-CeO2/Al2O3催化剂其比表面积得到显著提升,且载体对催化剂活性组分形态结构产生重要影响,其中以焙烧温度为400℃,堇青石为载体的催化剂氧化活性较优.研究发现,ZrO2掺杂量亦对催化剂氧化活性产生显著性影响,当Zr/Cr物质的量比为1:2时,Cr2O3-CeO2-ZrO2/堇青石催化剂表现最佳,催化氧化氯苯转化率可达92.7%(反应温度为350℃),这主要是由于ZrO2掺入促进了CeO2和Ce2O3,Cr2O3和ZrO2间的相互作用,氧空位增加促使表面活性氧(Osur)增多.
2021 Vol. 41 (7): 3184-3192 [摘要] ( 207 ) [HTML 1KB] [ PDF 1440KB] ( 332 )
3193 武旭源, 郑晓英, 郝瑞霞, 王鸿博, 孙彤, 李嘉雯, 李鹏
天然沸石结构对合成分子筛吸附脱氮性能影响
针对污水厂尾水深度脱氨问题,从国内几个典型的天然沸石矿床中选取了4种天然沸石(记为A、B、C、D),运用直接碱溶-水热晶化合成工艺制备分子筛,测定了各自的氨氮吸附性能;并采用XRF、XRD等表征方法,对比分析了4种天然沸石在元素组成及矿物含量方面的差异,结合4种合成产物的晶体结构、元素组成、表面形貌分析结果,探讨了天然沸石材料特性对合成产物吸附性能的影响.结果表明:与沸石原料相比,4种合成产物的氨氮吸附性能均得到明显提升,其中C和A沸石合成产物的氨氮吸附量较高,均达到15mg/g以上;合成产物的氨氮吸附性能与沸石原料的碱溶性硅溶出量有正相关关系;碱溶性硅主要来自于天然沸石原料中的方石英、斜发沸石、丝光沸石、透长石等矿物组分,而结构稳定的石英不易被碱溶活化利用.合成产物为含有不同类型分子筛及其它矿物成分的混合物,碱溶性硅溶出量高的C和A沸石均合成了A型、X型分子筛,氨氮吸附性能较好;而B和D沸石合成产物主要为孔径小于铵根离子粒径的方钠石分子筛,其氨氮吸附性能较差.因此,利用天然沸石合成分子筛用于污水脱氨时,应尽量选择石英矿物含量少、碱溶性矿物占比高的沸石原料.
2021 Vol. 41 (7): 3193-3200 [摘要] ( 216 ) [HTML 1KB] [ PDF 865KB] ( 292 )
水污染与控制
3201 孙梦侠, 张凯, 李军, 梁东博, 王佳
EGSB-CANON工艺启动及动力学特性
采用EGSB(Expanded Granular Sludge Bed)反应器,在启动全程自养脱氮(CANON)工艺中通过改变曝气方式以及优化曝气/非曝气逐步实现CANON工艺的稳定运行.通过研究不同曝气/非曝气条件下CANON工艺的脱氮性能的变化,探究系统内不同污泥粒径中功能菌的活性,揭示EGSB反应器不同的运行条件以及系统内不同粒径的微生物聚集体在CANON工艺启动过程中的影响机制与菌群结构特性.结果表明,当恒定曝气量为0.5L/min,曝气/非曝气为2:1(60min:30min)时,实现了AerAOB(Aerobic Ammonia-Oxidizing Bacteria)与AnAOB(Anaerobic Ammonium-Oxidation Bacteria)协同脱氮的目的,并成功将NOB(Nitrite-Oxidizing Bacteria)的活性由3.41mgN/(h·gVSS)抑制到0.75mgN/(h·gVSS).在对AnAOB的双底物(NO2--N和NH4+-N)抑制动力学结果进行Haldane拟合时,得到NH4+-N和NO2--N的半饱和常数(ks)、抑制动力学常数(kh)分别为106.8,331.9mg/L,272.4,66.61mg/L,相关性系数(R2)分别为0.98133和0.99142.在CANON污泥颗粒化形成过程中,污泥粒径在0.154~0.335mm范围内主要以AerAOB为主,污泥粒径在1mm以上主要以AnAOB为主.不同粒径下微生物聚集体的协同作用以及稳定的群落结构实现了CANON工艺的稳定运行.
2021 Vol. 41 (7): 3201-3211 [摘要] ( 170 ) [HTML 1KB] [ PDF 854KB] ( 335 )
3212 牛晚霞, 袁林江, 有小龙, 牛泽栋
进水亚硝氮限制下Anammox去除氨氮研究
利用UASB反应器分别在降低进水亚硝氮/氨氮比(R)和停供亚硝氮条件下研究了Anammox体系运行特性.发现随着进水亚硝氮减少,亚硝氮与氨氮去除摩尔比减小,发生氨氮超量去除现象,即使进水无亚硝氮时也可去除氨氮.当R为1:2时,氨氮超量去除量达最大,均值为57.2mg/L;长期停供亚硝氮条件下氨氮能够稳定去除,平均去除量为45.6mg/L.停供亚硝氮后Anammox体系中微生物群落多样性增加,AnAOB、氨氧化菌和反硝化菌相对丰度均增加.其中AnAOB相对丰度从9.44%增长到13.26%;氨氧化菌相对丰度从3.29%增长到7.3%;反硝化菌相对丰度由0.54%增加到3.14%.研究表明,溶解氧是氨氮超量去除量的限制性因素,氨氮超量去除的途径包括:好氧氨氧化、厌氧氨氧化与部分内碳源反硝化.在微量溶解氧作用下,主要是氨氧化菌与厌氧氨氧化菌协同实现了氮的去除.
2021 Vol. 41 (7): 3212-3220 [摘要] ( 146 ) [HTML 1KB] [ PDF 579KB] ( 312 )
3221 赖城, 周豪, 张大超, 董冰岩, Philip Antwi, 苏昊, 石淼
重稀土元素钇对短程反硝化工艺的影响
研究重稀土元素钇(Y(III))对短程反硝化工艺的短期和长期影响.结果表明,1~50mg/L的Y(III)对亚硝酸盐的积累量无明显影响,60~100mg/L的Y(III)会影响硝酸盐的还原和亚硝酸盐的积累.1~10mg/L的Y(III)对细菌活性呈现促进作用,20~100mg/L的Y(III)对细菌活性呈现抑制作用.胞外吸附的Y(III)是抑制细菌活性的主要因子,线性拟合的相关性系数R2为0.957,半抑制浓度IC50(吸附)为1.079mg/L(以湿重计),对应水中Y(III)浓度为54.35mg/L.SEM显示,添加Y(III)会使细菌产生更多的胞外聚合物(EPS)将细菌包裹以抵抗Y(III)的毒性,EDS显示被包裹的细菌表面碳、氮元素含量大幅度降低,EPS影响了底物的传质.130d的长期实验表明,5mg/L的Y(III)会使反应器的反硝化性能逐渐消失,停止添加稀土后,反应器的亚硝酸盐积累功能也不能恢复.
2021 Vol. 41 (7): 3221-3228 [摘要] ( 183 ) [HTML 1KB] [ PDF 1396KB] ( 321 )
3229 范文雯, 袁林江, 马远征, 黄浩
鼓泡和鼓泡-搅拌SBR好氧污泥颗粒化能耗分析
在高径比20的鼓泡SBR和高径比1.2的鼓泡-搅拌SBR反应器中,考察了好氧污泥颗粒化过程中,污泥粒径、分形维数、微生物特性的变化.建立流体动力学模型,对鼓泡和鼓泡-搅拌反应器中好氧颗粒污泥形成前后的能耗进行对比分析,从水力学角度分析2个反应器污泥特性出现差异的原因.结果表明,鼓泡反应器内在表观气速2.0cm/s条件下形成了均值粒径0.604mm,平均沉降速度(24±5.8) m/h,SVI 36.33mL/g,MLSS维持在4500mg/L左右,表面光滑的好氧颗粒污泥.鼓泡-搅拌反应器在搅拌速度300r/min、表观气速1.05cm/s的条件下,成功培养以丝状菌为骨架的好氧颗粒污泥,均值粒径可达1.123mm,污泥的平均沉降速度为(19.6±5.1) m/h,SVI为41.33mL/g,MLSS维持在3300mg/L左右.好氧颗粒污泥形成前后的能耗进行对比分析发现:好氧颗粒污泥培养初期,鼓泡-搅拌反应器因搅拌桨的加入,获得的湍动能远大于鼓泡反应器,约为100倍左右;而好氧颗粒形成之后,鼓泡反应器中上部位置的湍动能明显增加,且湍动能的大小大于鼓泡-搅拌反应器.相比较而言,鼓泡反应器相对节约能量.
2021 Vol. 41 (7): 3229-3237 [摘要] ( 218 ) [HTML 1KB] [ PDF 2396KB] ( 324 )
3238 郭枭杰, 方志勇, 周鑫, 罗豪鹏, 周娟
NC-PC锚定微量Fe活化PMS降解水中2,4-二氯苯氧乙酸
采用分步热分解法制备了NC-PC(三维多孔碳材料)锚定的微量Fe基催化剂,用于活化过一硫酸盐(PMS)氧化降解水中2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D).采用透射电子显微镜(TEM)、高精度比表面积仪(BET)、X射线光电子能谱分析(XPS)和电感耦合等离子体发射光谱分析(ICP)对催化剂进行表征.考察了不同金属、制备方法、催化剂投加量、PMS投加量、初始pH值以及水中不同阴离子(Cl-、NO3-、HCO3-)对2,4-D降解的影响.结果表明,通过热分解法合成的Fe-NC-PC对2,4-D具有更好的降解效果,当2,4-D初始浓度为0.1mmol/L,初始pH=3.4,催化剂投加量0.15g/L,PMS浓度0.7mmol/L时,反应20min内2,4-D的去除率可达91%.随着催化剂投加量、PMS投加量的提高,2,4-D的降解效果提高;随着初始pH值的提高,2,4-D的降解效率逐渐降低;水中不同阴离子(Cl-、NO3-、HCO3-)和腐殖酸(HA)对2,4-D的降解有轻微的抑制作用.通过自由基淬灭实验、EPR测试以及XPS分析了反应的主要活性物种和反应机理,发现材料制备过程中形成的Fe-Nx是主要的反应活性位,能够有效的活化PMS降解水中2,4-D,1O2在2,4-D的降解过程中起到主要作用.
2021 Vol. 41 (7): 3238-3246 [摘要] ( 189 ) [HTML 1KB] [ PDF 903KB] ( 394 )
3247 程亚, 张永志, 姚萱, 熊卫耀, 黄廷林
催化氧化除锰活性滤料去除地下水中双酚A性能
以催化氧化除锰活性滤料(简称“活性滤料”)为研究对象,考察了地下水中锰污染对于活性滤料去除双酚A效能的影响.结果表明,进水中含有高浓度锰(5mg/L)时,会显著降低活性滤料对于双酚A的去除能力;同时,双酚A也会降低活性滤料对锰的去处能力.双酚A脱附实验结果表明,脱附的双酚A量不足双酚A去除总量的10%,且双酚A去除过程中初期总有机碳(TOC)去除率保持在12%~25%,之后持续保持在0.1%~4%,表明活性滤料去除双酚A存在吸附过程,但是以氧化去除为主.扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析结果表明,双酚A的去除会导致滤料表面微观形态改变以及新物相的生成;傅里叶变换红外光谱(FTIR)结果表明双酚A的去除会消耗滤料表面羟基基团,且表面残留络合物.本文研究分析提出活性滤料去除双酚A的主要步骤包括双酚A首先吸附到活性滤料表面形成络合物、活性滤料与表面络合物发生氧化反应,部分反应物中间体脱附3个过程.
2021 Vol. 41 (7): 3247-3254 [摘要] ( 209 ) [HTML 1KB] [ PDF 1109KB] ( 474 )
3255 吴瞳, 顾佳玉, 彭晨, 吴尚迪, 陈欢, 江芳
石墨相氮化碳同质结光催化处理水中双酚A
通过甲醇辅助溶剂热预处理,设计和制备了石墨相氮化碳同质结光催化剂(x% MeCN-CN).利用TEM、XRD、FTIR、XPS、UV-Vis DRS、PL、EIS等手段对所制备催化剂进行表征分析.以水中双酚A(BPA)为目标污染物,考察了所得催化剂的光催化降解性能,通过活性物种捕获实验探究反应机制.结果表明,在模拟太阳光照射下,30% MeCN-CN具有最佳的光催化性能,4h对15mg/L BPA光催化降解率达98.9%,空穴和超氧自由基为主要活性物种.催化剂光催化活性的提升归因于醇热辅助预处理的能带调控作用和同质结结构的耦合作用,有效抑制了光生电子空穴对的复合,拓宽了光吸收范围.该催化剂具备良好的稳定性和循环利用能力,具有良好的应用前景.
2021 Vol. 41 (7): 3255-3265 [摘要] ( 202 ) [HTML 1KB] [ PDF 855KB] ( 320 )
3266 严亚萍, 王刚, 王露露, 周雅琦
二硫代羧基化羟甲基聚丙烯酰胺与Cu2+的螯合稳定性
以聚丙烯酰胺、甲醛、氢氧化钠、二硫化碳为原料制备了重金属螯合絮凝剂二硫代羧基化羟甲基聚丙烯酰胺(DTMPAM),采用紫外分光光度法测定了DTMPAM与Cu2+形成的螯合物在不同Cu2+浓度、二硫代羧基(—CSS-)浓度、不同pH值下的紫外吸收光谱,确定了螯合物的配位比,考察了螯合物DTMPAM-Cu在不同pH值、不同—CSS-浓度下的稳定性,并计算了其稳定常数.结果表明,DTMPAM在207和226nm处出现最大吸收峰,而螯合物DTMPAM-Cu分别在220和260nm处出现最大吸收峰,最大吸收峰发生红移.在不同的—CSS-(3.0×10-5~6.0×10-5mol/L)浓度和pH值(3.0~9.0)下,DTMPAM中的—CSS-与Cu2+的螯合比均为2:1;当—CSS-浓度为3.0×10-5~6.0×10-5mol/L时,DTMPAM-Cu的螯合稳定常数对数值lgβ2在10.5725~11.4473之间,随着—CSS-浓度增大,螯合稳定常数略有减小.不同pH值下,DTMPAM-Cu的螯合稳定常数各不相同,当体系pH值为3.0~5.0时,随着pH值的升高,DTMPAM-Cu的稳定常数逐渐升高,当pH值为6.0~9.0时,DTMPAM-Cu的稳定常数整体上略有所降低.
2021 Vol. 41 (7): 3266-3274 [摘要] ( 190 ) [HTML 1KB] [ PDF 839KB] ( 638 )
3275 石烜, 田嘉盟, 任博, 高歌, 金鑫, 王晓昌, 金鹏康
流态变化对污水管网沉积污染物分布及转化的影响
为探明城市污水汇流管网流速变化对沉积层污染物及生物菌群演替的影响,通过控制污水管道中试系统中干管、支管流速,模拟了不同汇流条件下城市污水管网系统运行状态,探究了不同汇流条件下沉积层碳、氮、硫类污染物的分布特征以及微生物种群结构的分布规律.结果表明,在不同汇流条件下,COD、TN、NH3-N、NO3-N、硫酸盐含量沿沉积层深度方向均逐渐减小,而硫化物含量逐渐升高.当干管、支管流速均增加时,促进了汇流区域不同深度污染物的沉积富集,但由于DO、ORP环境因子的改变,以及流速的增大,将沉积层中原有的碳源基质剥离到污水中,减少了微生物可利用的营养物质,同时造成沉积层内部溶解氧含量的上升,沉积层中产甲烷菌(MA)中优势菌属Methanosaeta、硫酸盐还原菌(SRB)中优势菌属Desulfomicrobium、水解发酵菌(FB)中优势菌属Caldisericum的相对丰度逐渐降低,硫氧化细菌(SOB)中优势菌属Thiobacillus相对丰度增加,显著影响了沉积污染物的转化特性.污水管网汇流区域流态是改变污水水质及管道微生物系统的重要因素.
2021 Vol. 41 (7): 3275-3282 [摘要] ( 142 ) [HTML 1KB] [ PDF 844KB] ( 336 )
3283 马倩, 李海红, 王洋涛
菌株WYT降解还原蓝4的关键基因
以印染厂活性污泥中筛选出的WYT菌株为研究对象,探索其对还原蓝4(VB4)染料降解脱色的关键基因.采用全基因组测序分析方法和同源重组法,确定染料代谢的可能关键基因.对该基因进行敲除,构建载体进行基因回补,设计表型验证实验验证基因的脱色效果.结果表明,该可能关键基因属于染料过氧化物酶基因中的B型,命名为DyP.敲除后的菌株对VB4没有脱色效果,基因敲除成功.WYT菌株与敲除载体发生双交换,获得回补株.在降解实验中,回补株对VB4的脱色率为96.04%,野生株的脱色率为96.95%,回补株恢复了对VB4的降解脱色能力,而敲除株几乎失去对VB4的降解能力,DyP基因是VB4降解脱色的关键基因.
2021 Vol. 41 (7): 3283-3290 [摘要] ( 201 ) [HTML 1KB] [ PDF 896KB] ( 347 )
固体废物
3291 严祥瑞, 辛立庆, 王昊书, 马壮, 秦勇, 吴伟祥
新型全混合式厨余垃圾生物干化工艺效能实证研究
开发了一种新型连续进料全混合式厨余垃圾生物干化工艺,通过中试试验探究了该工艺运行效能及其对物料温度、含水率和热值的影响规律.结果表明,该工艺可显著缩短升温时间,维持物料>50℃的高温区段20h/d;在最佳运行条件(通风速率0.171m3/(kg·h),最低控制温度45℃,干化周期7d)下,厨余垃圾含水率可降至(34.86±1.71)%,水分单位去除量达(716±23) kg/t垃圾,运行能耗仅为77.91kW·h/t垃圾,低位热值高达(6681±119) kJ/kg,满足垃圾焚烧进炉要求,可有效实现厨余垃圾快速衍生燃料化.
2021 Vol. 41 (7): 3291-3297 [摘要] ( 201 ) [HTML 1KB] [ PDF 504KB] ( 343 )
环境生态
3298 赵辉, 王思雨, 张誉馨, 刘贞, 郑有飞
稻田生态系统O3干沉积特性及其对气孔吸收的贡献
选择江苏省南京市南京信息工程大学永丰农业气象试验站水稻种植区站点,实时观测气象因子、O3浓度、干沉积通量、沉积速率.基于课题组在本地修正过的水稻气孔导度模型量化O3干沉积通量在气孔与非气孔通道的分配特征.结果表明:整个水稻观测期间,O3干沉积速率与通量在夜间变化平缓,白天变化剧烈,均值分别为0.34cm/s与-0.0049μmol/(m2·s),峰值则分别出现在08:30与12:30.此外,水稻生长季期间平均日累积O3总通量、气孔通量与非气孔通量分别为0.40,0.14,0.26mmol/(m2·d),其累积值分别为27.8,9.8,18.0mmol/m2.平均O3气孔通量和非气孔通量所占总O3通量的比例分别为34.0%和66.0%,其中白天的比例分别为49.0%与51.0%.
2021 Vol. 41 (7): 3298-3305 [摘要] ( 198 ) [HTML 1KB] [ PDF 630KB] ( 393 )
3306 何凯, 王洪伟, 胡晓康, 安燕飞, 钟继承, 张雷
巢湖不同富营养化区域甲烷排放通量与途径
为了更好的认识不同富营养化区域甲烷(CH4)排放通量及途径的时空异质性,本文以我国典型富营养化浅水湖泊-巢湖为研究对象,设置西北湖湾、西湖心和中湖心3个研究点位,采用漂浮通量箱和经验模型分析等方法对其水-气界面CH4排放通量与途径进行季节性研究.结果表明水体与沉积物中CH4溶存浓度、水-气界面CH4排放通量同水体营养盐水平及叶绿素a含量的空间变化相一致,且均表现为西北湖湾最高,其水体CH4溶存浓度为(0.178 ±0.002)~(1.123 ±0.026)μmol/L、表层沉积物中CH4含量为(70.5 ±30.7)~(189 ±97.0)μmol/L、CH4总排放通量为(50.1 ±2.93)~(1232 ±28.6)μmol/(m2·h);3个点位的CH4扩散通量占总排放量的7.3%~42.9%,冒泡通量占57.1%~92.7%,富营养化程度最高的西北湖湾冒泡通量占比最高;CH4排放通量大小与途径同时受季节变化影响,夏季CH4冒泡与总排放通量均最高,其中冒泡对总通量的贡献高达98.1%.
2021 Vol. 41 (7): 3306-3315 [摘要] ( 207 ) [HTML 1KB] [ PDF 16929KB] ( 376 )
3316 宋伟娜, 张海波, 石晓勇, 苏荣国, 张传松
2018年春夏季苏北浅滩生物可利用氮分析
根据2018年4、5和6月份苏北浅滩海域的调查数据,分析了该海区生物可利用氮NO3--N、NO2--N、NH4+-N、尿素和溶解游离氨基酸(DFAA)的浓度及其分布特征,并探讨了早期浒苔绿潮与生物可利用氮的关系.结果表明,NO3--N是该海域5种生物可利用氮组分的主体,其浓度为(17.51±10.25)μmol/L,占生物可利用氮组分80%以上,其它依次是尿素、NH4+-N、DFAA和NO2--N,浓度分别为(1.54±0.81),(1.17±0.63),(0.43±0.15),(0.27±0.15)μmol/L,浒苔绿潮暴发初期生物可利用氮的平面分布特征整体呈现出明显的近岸高,外海低的趋势,高值区主要集中在近岸养殖业发达海域及河口地区.在浒苔快速增殖阶段,各生物可利用氮组分含量变化幅度较大,其中NO3--N含量降低最为明显,浒苔快速增长期的6月份较4月份降幅约40%,NO3--N是浒苔绿潮形成和发展的主要氮源.此外,尿素及DFAA浓度也明显降低,也可以作为营养物质被浒苔吸收利用.
2021 Vol. 41 (7): 3316-3323 [摘要] ( 180 ) [HTML 1KB] [ PDF 1292KB] ( 379 )
3324 李冲, 张璇, 许杨, 王晓, 郝芳华, 鱼京善
京津冀生态屏障区人类活动对生态安全的影响
使用SWAT(Soil and Water Assessment Tool)和InVEST(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs)模型分别模拟计算了滦河和潮河流域水源涵养、面源污染、干旱特征和生境质量等指标,在此基础上使用压力-状态-响应(PSR)模型建立了生态安全评价体系,以面源污染、生境质量和土地利用特征等人类活动对生态安全的影响作为切入点,以子流域为评价单元,评价了研究区生态安全,分析了各层指标对生态安全的影响.结果表明,2010年和2015年研究区总体生态安全状态等级均为敏感级,生态安全评分综合指数分别为0.50和0.48.研究区生态系统整体较为稳定,空间上各子流域之间生态安全状态存在较大差异.面源污染和城镇扩张等人类活动对生态安全的影响较大.林地和草地评分较低,可能与种植结构和景观格局有关.水源涵养量值增加和生境稀缺性值下降,说明加大水源涵养能力建设和降低生境稀缺性是提高生态安全的有效措施.
2021 Vol. 41 (7): 3324-3332 [摘要] ( 204 ) [HTML 1KB] [ PDF 641KB] ( 500 )
3333 郑前兴, 张杨, 于晓巍, 韦思业, 黄建洪, 吴仁人
微生物污染源解析技术研究进展
针对目前新兴的微生物污染源解析技术(MST)研究进展进行了归纳总结.结果表明,标记物的源强特征显著影响水体微生物污染水平的评估,选用标记物时应同时考虑灵敏度和源强特征;与非目标物种样品产生交叉反应导致标记物特异性降低,可通过稀释样品或DNA纯化等手段降低假阳性信号强度;粪便源解析文库(FTL)中应涵盖的宿主种类,以及每类宿主应纳入的个体数量均会影响建库源解析结果的准确性,可通过权重分析来确定源文库中各宿主应囊括的样本量,提高识别污染源的准确性;FTL中的物种与土著微生物分类较为接近时,SourceTracker难以准确区分微生物污染来源,将土著微生物信息纳入FTL并多次运行程序可提高SourceTracker识别污染源的能力.未来应加强对标记物灵敏度和源强特征之间相关关系的研究,同时探讨标记物源强特征产生差异的成因以及交叉反应产生的机理;另一方面,应深入探究粪源微生物种内变异程度和土著微生物的种类对建库源解析法的影响机制,以期建立准确、完善的微生物污染源解析技术.
2021 Vol. 41 (7): 3333-3342 [摘要] ( 154 ) [HTML 1KB] [ PDF 377KB] ( 700 )
环境毒理与健康
3343 付世华, 周骥, 叶晓芳, 杨丹丹, 杨丝絮
低温联合PM2.5对小鼠哮喘气道炎症的影响
为研究低温联合PM2.5加重哮喘气道炎症的机制,将哮喘模型小鼠随机分为对照组、低温组、PM2.5组和低温联合PM2.5暴露组(n=8),饲养于相应环境(4周).检测细胞因子(IL-4、IL-6、IL-13、IL-17、转化生长因子TGF-β)、氧化应激指标(丙二醛MDA、谷胱甘肽GSH、超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT)及转录因子(相关孤核受体RORγt、叉头蛋白Foxp3)水平,流式检测Th17和Treg细胞数量差异.结果表明,联合暴露组小鼠支气管炎症细胞浸润最为明显.与对照组相比,其余3组IL-6、IL-17和TGF-β水平均较高,CAT水平较低,以联合暴露组影响最显著.联合暴露组Th17细胞比例最高,Treg细胞比例最低,RORγt水平显著高于低温组和PM2.5组.方差分析发现联合暴露对IL-4、IL-13、IL-17、MDA及RORγt的升高有交互作用.低温联合PM2.5可能通过促进RORγt表达,使Th17/Treg极化而加剧肺部炎症.
2021 Vol. 41 (7): 3343-3348 [摘要] ( 160 ) [HTML 1KB] [ PDF 653KB] ( 539 )
3349 庄加玮, 刁永发, 楚明浩, 沈恒根
可吸入颗粒物在不同阻塞性呼吸道内运动与沉积特性
为弄清颗粒污染物在慢性阻塞性肺病工人呼吸道内运动和沉积规律,采用数值方法讨论了2类阻塞性呼吸道内气固流动特性,分析了阻塞率(α)、阻塞位置、劳动强度等因数对流场分布、颗粒沉积形式和沉积率的影响.结果表明,α越大,病人局部缺氧越严重,当α=0.8时,相对缺氧率可达90%以上;劳动强度越强或受阻塞位置越深,病人发生哮喘的可能性愈高.呼吸道变形不会改变颗粒的沉积机制,但对其沉积形式有显著影响.α增大,劳动强度增强,粒径变大,均会导致颗粒沉积分布不对称性提高,且下呼吸道粒子沉积分布对称性更好.此外,呼吸道变形使总沉降率(ηt)减小,且α越大,ηt越小.发现对于低劳动强度,下呼吸道或者dp>5μm的大颗粒,αηt影响要更为显著.
2021 Vol. 41 (7): 3349-3359 [摘要] ( 204 ) [HTML 1KB] [ PDF 1976KB] ( 549 )
3360 毕珏, 张振宁, 刘雨佳, 杨丹蕾, 郑钦象, 崔道雷, 向萍
高原城市室内灰尘对人角膜上皮细胞损伤研究
收集高海拔城市昆明不同功能区室内灰尘,利用等离子发射光谱仪分析不同粒径(F1~F4:100~2000,75~100,63~75,45~63μm)灰尘中Pb,Cu,Cd,Zn,Cr,Ni,Co,As和Mn的含量,借助人工泪液提取的方法,测定目标重金属的可溶出率(生物可给性),并分析室内灰尘人工泪提取液对人角膜上皮细胞的毒性效应.结果表明,办公室灰尘中Ni,Mn,Zn显著高于家庭及学生宿舍(P<0.01),且Cd,Ni,Zn的含量高于昆明市土壤背景值的39.3、9.5、12.3倍.居民住宅Co(10.6%)、办公室As(16.1%)及学生宿舍Mn(36.0%)溶出率最高.重金属元素在粒径分布规律上表现出不同特征,办公室及宿舍灰尘重金属易在63~100μm粒径范围内富集.人角膜上皮细胞经室内灰尘人工泪提取液暴露24h后,低浓度(20μg/mL)、高浓度(1280μg/mL)分别促进和抑制细胞增殖,与对照组相比较均具有统计学意义(P<0.05).细胞炎症因子IL-1βTNF-α相对表达量显著增加,提示昆明室内灰尘暴露有诱发角膜炎症疾病发生的风险.
2021 Vol. 41 (7): 3360-3370 [摘要] ( 179 ) [HTML 1KB] [ PDF 883KB] ( 456 )
3371 李欢, 张静丽, 张诗雨, 石明浩, 谢年, 周柔静, 刘苏
四环素和砷对斑马鱼的联合毒性及机制
选取斑马鱼为模式生物,研究TET(四环素)和As(砷)对斑马鱼的联合毒性.结果表明,50μg/L TET和100μg/L As的联合暴露显著增加斑马鱼体内氧化应激(GPx)、炎症因子(TNF-α)和凋亡因子(C-jun)相关基因表达,造成肠道和肝脏组织更严重的损伤.50μg/L TET和100μg/L As联合暴露呈现的协同毒性效应与P-gp基因被抑制介导的As在肠道和肝脏蓄积量[(704.15±24.50) ng/g和(458.35±24.25ng/g)]显著增加有关.此外,发现肠道的通透性及微生物群落结构的变化对TET和As协同毒性无明显影响.
2021 Vol. 41 (7): 3371-3380 [摘要] ( 208 ) [HTML 1KB] [ PDF 1786KB] ( 848 )
3381 耿迎雪, 李曼焘, 曹妍, 赵群, 李英杰, 刘丹, 师伟萌
苯并[a]蒽与肺表面活性剂混合磷脂的相互作用
为探究多环芳烃对肺表面活性物质(PS)膜的影响,选取1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DPPC)和1-棕榈酰-2-油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(POPC)混合磷脂为PS模型,研究了苯并[a]蒽与DPPC/POPC混合磷脂的界面化学相互作用.结果表明,苯并[a]蒽对DPPC/POPC混合膜的相变影响显著,会削弱膜的抗形变能力、干扰膜分子的致密有序排列,这一不利影响随POPC占比增多更加明显.DPPC/POPC混合磷脂胶束会包裹苯并[a]蒽对其产生增溶作用,当DPPC浓度为200mg/L时,苯并[a]蒽的表观溶解度接近水溶液的3倍且POPC含量增加会促进胶束的分散使增溶更显著.苯并[a]蒽与DPPC/POPC混合磷脂的相互作用既抑制PS的生理功能,又会影响苯并[a]蒽的溶解迁移,进一步增加苯并[a]蒽的暴露风险.同时生理条件变化引起PS组分的改变可能导致苯并[a]蒽潜在毒性的差异,对患有相关肺部疾病的人群造成的肺损伤可能更严重.
2021 Vol. 41 (7): 3381-3389 [摘要] ( 136 ) [HTML 1KB] [ PDF 1883KB] ( 474 )
环境影响评价与管理
3390 毛显强, 邢有凯, 高玉冰, 何峰, 曾桉, 蒯鹏, 胡涛
温室气体与大气污染物协同控制效应评估与规划
提出一套完整的温室气体与大气污染物协同控制效应评估与规划方法:首先,采用排放因子法分别计算减排措施(减排主体)对各类温室气体(全球污染物)和局地大气污染物减排量;其次,以《中华人民共和国环境保护税法》规定的污染物当量值、税额,以及碳排放权交易价格、IPCC发布的温室气体全球增温潜势(GWP)值等参数为依据,将全球和局地两类污染物归并为综合大气污染物排放量(QIAP),或将2类污染物减排量归并为综合大气污染物协同减排量(ICER),二者皆以综合大气污染物当量(IAPeq)计量;最后,采用协同控制效应坐标系、协同控制交叉弹性、单位污染物减排成本等评估指标和方法开展协同控制效应评估,绘制并依据边际减排成本曲线进一步开展协同控制成本-效果优化规划.应用此方法体系开展的钢铁、交通、电力等行业协同控制评估,城市协同控制规划,以及城市协同控制绩效评估的结果表明,该方法体系具有科学性、简明性和可操作性.
2021 Vol. 41 (7): 3390-3398 [摘要] ( 272 ) [HTML 1KB] [ PDF 702KB] ( 1162 )
3399 张增凯, 路雨婷, 赵鹏宇, 王媛, 贾宁
2019年京津冀重污染天气应急响应经济损失评估
基于多区域投入产出模型,测算了2019年京津冀地区13个城市重污染天气应急响应对本地区造成的直接经济损失、通过产业链传导造成的间接经济损失和区域间溢出效应.研究发现,应急响应对地区经济的影响具有明显的间接性和溢出性.河北省承担的经济损失高于天津和北京,其中石家庄市面临的经济损失规模最高(97.51亿元),邢台市面临的经济损失占地区经济总产值的比重最高(2.60%).天津和北京承担的经济损失分别为56.89,56.61亿元,占地区经济总产值比重分别为0.40%和0.16%.重污染天气应急响应对于高能耗、高污染部门造成的冲击较大,例如,化学工业、石油加工、炼焦及核燃料加工业等.研究结果对于京津冀大气污染联防联控有一定的借鉴意义,现行的空气质量奖惩问责制度的“以偿代补”效果并不理想,建议尽早建立京津冀跨区域空气质量横向补偿机制.
2021 Vol. 41 (7): 3399-3408 [摘要] ( 228 ) [HTML 1KB] [ PDF 716KB] ( 658 )
3409 黄蕊, 李巍, 韩宇
基于典型案例的流域规划环评管理成效评估
为提高流域规划环评的有效性,评估流域规划环评的管理成效并分析存在的问题和短板,在总结我国流域规划环评发展状况的基础上,收集并分析了2014~2019年经国家环保部门审查的25个涉及长江、黄河、珠江三大流域的典型案例,从改善环境质量、保障生态安全、维系生态功能和促进绿色发展等4个方面,选取16项评价指标分级打分,并通过MATLAB软件建立BP神经网络,提取各指标贡献度,分析流域规划环评成效和不足.结果显示,受评案例共优化水资源配置保障环境用水逾20亿m3,减少向主要河流排放污染物约20万t;降低流域开发规模调整规划水利工程方案223个,保留了411km天然河段;为保护野生动植物及其生境建议取消水电开发项目122个,避让了43个环境敏感区,但在推动绿色转型发展方面仍相对不足.建议围绕提高环评质量,加强环评成果落实,推动流域生态保护和高质量发展等方面,进一步完善流域规划环评管理.
2021 Vol. 41 (7): 3409-3417 [摘要] ( 139 ) [HTML 1KB] [ PDF 633KB] ( 515 )
3418 陈艳梅, 高吉喜, 年蔚, 张璐, 冯朝阳
风域视角京津冀生态廊道空间格局识别
在风域视角下,分析大尺度生态廊道形成的关键因子,构建最小累计阻力模型和通风效益评测模型,以京津冀为研究区,利用气象、遥感及其他基础地理数据等,阐述研究区近地面风场特征,识别区域内生态廊道空间格局,结果表明:研究区全域近地面多年平均风速为2.07m/s.冬季,研究区多年平均风速呈张家口坝上—北京—天津沿海高两侧低格局,主导风向为偏北风;夏季,多年平均风速呈现西北部和东南部高,中东部和西南部低的格局,主导风向为偏南风.冬季,在研究区筛选出34个社会经济源地,识别出5条一级生态廊道,走向从西北向东南或从北向南,7条二级生态廊道,走向主要从西向东;夏季,在研究区筛选出68个生态源地,识别出5条一级生态廊道,走向从东南向西北或从南向北,6条二级生态廊道,走向主要从东向西.合并精简冬夏连通性能较好的生态廊道,优选出5条一级生态廊道,总长度3073.04km,以南北向为主,5条二级生态廊道,总长度1582.06km,以东西向为主,初步形成京津冀“五纵五横”生态廊道格局.
2021 Vol. 41 (7): 3418-3426 [摘要] ( 193 ) [HTML 1KB] [ PDF 1492KB] ( 669 )
3427 秦炳涛, 余润颖, 葛力铭
环境规制对资源型城市产业结构转型的影响
基于中国2003~2016年115个资源型城市,利用固定效应模型和中介效应模型,研究环境规制对产业结构转型的影响及绿色技术创新在这一过程中所发挥的中介作用.结果表明,从整体看,正式与非正式环境规制均能显著地促进产业结构向合理化、高级化转型,且非正式环境规制的促进作用更为明显.此外,绿色技术创新在环境规制促进产业结构转型的效应中发挥着中介作用.经过一系列稳健性检验后结论仍然成立.基于城市成长周期角度,正式与非正式环境规制对产业结构合理化、高级化的作用随城市成长周期不同而表现出显著差异,同时绿色技术创新在环境规制对产业结构转型过程中发挥的中介作用随城市成长周期不同也明显不一致;基于时期异质性角度,2013~2016年正式与非正式环境规制对产业结构合理化、高级化作用相较于2003~2012年均有所提升,且绿色技术创新在环境规制促进产业结构高级化中存在中介效应.
2021 Vol. 41 (7): 3427-3440 [摘要] ( 195 ) [HTML 1KB] [ PDF 592KB] ( 642 )
3441 王健, 林双娇
物流产业集聚对碳排放跨区域转移的作用机制
基于2002~2015年中国多区域投入产出表(MRIO)数据,结合中介效应和动态门槛效应模型,检验物流产业集聚对物流业碳转移的影响机制,并拓展性地就物流产业集聚对物流业碳转移方向的非对称性影响进行研究.结果表明:物流产业集聚与碳转移之间呈显著的正向关系.物流产业集聚不仅直接促进碳转移,还通过信息化运作和交通运输压力作用于物流业碳转移.信息化运作约束下,物流产业集聚对物流业碳转移的影响总体呈倒U字型特征;交通运输压力作用下,物流产业集聚对物流业碳转移的影响呈梯度式增强特征.物流产业集聚对物流业碳转移的影响在方向上具有非对称性特征.
2021 Vol. 41 (7): 3441-3452 [摘要] ( 180 ) [HTML 1KB] [ PDF 1131KB] ( 624 )
3453 黄清子, 马亮
环境规制破解资源诅咒的异质效应
基于2013~2018年我国资源型城市的面板数据,采用变系数模型、中介效应模型,分析环境规制对资源诅咒的破解效果以及经由技术、结构、外贸对资源诅咒的破解路径.研究发现,衰退型、再生型资源城市的环境规制有利于破除资源诅咒;提升技术水平是破解资源诅咒的主要方式;成长型资源城市的环境规制不利于技术提升;成熟型资源城市的环境规制呈现促进资源产业占比的趋势;衰退型资源城市的环境规制加剧了资源产业对其他行业的挤出;再生型资源城市的环境规制尚不能通过优化产业与贸易结构实现显著的经济促增效果.
2021 Vol. 41 (7): 3453-3462 [摘要] ( 198 ) [HTML 1KB] [ PDF 492KB] ( 417 )
3463 范丹, 付嘉为
环境信息披露对企业全要素生产率的影响
本文以中国2007~2016年沪深两市上市企业面板数据为样本,基于固定效应模型和中介效应模型探讨环境信息披露对企业全要素生产率的影响路径和传导机制.研究发现,环境信息披露有助于企业全要素生产率的提升,其影响系数平均值为0.173,且在通过PSM检验、缓解内生性、解决样本自选择问题等多种稳健性检验后,该结论仍然成立.机制分析表明,其主要传导路径来源于缓解企业融资约束和促进企业绿色技术创新,而企业综合竞争力并未表现出明显的中介效应.异质性分析显示,其促进作用仅表现在东部地区、非国有企业、高污染行业和高竞争行业.本研究为量化环境信息披露对企业影响机制提供经验证据,为扩大企业环境信息披露实施范围提供启示.
2021 Vol. 41 (7): 3463-3472 [摘要] ( 173 ) [HTML 1KB] [ PDF 471KB] ( 938 )
中国环境科学
友情链接: 中国科学技术协会 中国环境科学学会 中国知网 万方数据
版权所有 © 2010 《中国环境科学》编辑部  地址:北京市海淀区红联南村54号(100082)  电话、传真:(010)62215145  
E-mail:zghjkx1981@126.com;zghjkx1981@chinacses.org;zghjkx1981@188.com
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发  技术支持:support@magtech.com.cn