中国环境科学
 
 
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关于举办第一届《中国环境科学》青年论坛的通知（第三轮）
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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
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“固体废物和新污染物治理”专栏征稿启事
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《中国环境科学》2022年度优秀审稿人
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最美科技工作者--郝吉明
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“温室气体减排与气候变化”专栏征稿启事
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“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
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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”
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“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”
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《中国环境科学》影响因子学科排名蝉联第一
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中国环境科学2010年度引证指标
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2022年 42卷 1期
刊出日期 2022-01-20
环境毒理与健康
碳排放控制
废水深度处理技术专栏
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
1 蔡旭璋, 王成刚, 王华卿, 劳秀峰
双层PCT天气分型法的建立及其应用
提出了一种新的双层PCT天气分型方法.该方法分别对高层背景场与低层地面场进行PCT分型, 再将结果组合、分类、调整后获得最终分型结果.分型结果表明比传统分型法拥有更好的准确性与稳定性.在此基础上针对2014~2019年长江下游地区冬季天气进行了分类研究, 得到了8类主要天气形势, 分别为: 弱气压场型、冷锋过境型、高压前部型、高压底部型、高压控制型、高压后部型、倒槽前部型和倒槽后部型.其中弱气压场型占比最高(26.6%)、通风系数最低(昼间3518m2/s, 夜间1373m2/s), 且重污染率在常见天气型中较高(8.0%); 另外倒槽前部型的污染率与重污染率最高(49.0%与12.0%).利用分型结果分析各类天气形势演化趋势后, 得到长江下游冬季高压主要的4条移动路径, 其中“高压前部—高压底部—高压后部”型路径最为频繁(占比42.9%), 且最不利于通过静稳天气使大气污染物发生累积, 为最清洁的路径类型.
2022 Vol. 42 (1): 1-10 [摘要] ( 529 ) [HTML 1KB] [ PDF 1991KB] ( 2630 )
11 邱磊, 郭磊, 韩金池, 余杰, 常化振
改性镍铝催化剂氧化零价汞及抗氨干扰机理
采用尿素水解法制备NiAlO和NiAlMO(M=Zn、Ba、Mn、La、Cr)催化剂用于Hg0催化氧化研究.结果表明, 在NH3存在时, NiAlZnO催化剂展现出最好的Hg0氧化活性, 250 ℃时Hg0的转化率超过80%, 并在350 ℃达到最高(90%).Raman和XPS结果显示, Zn掺杂构成Ni-O-Zn固溶体, 引起NiAlZnO催化剂的Jahn-Teller畸变, 使催化剂产生大量的氧空位, 促进O2的活化, 提高了催化剂的表面化学吸附氧含量.H2-TPR和Hg0-TPD结果表明, Zn的掺杂能提高催化剂的氧化还原性和Hg0的吸附量, 使催化剂在NH3存在时依然保持高的Hg0吸附性能.NH3-TPD和NH3-DRIFT证实Zn掺杂为催化剂引入新的Hg0吸附位点(B酸位点).因此, NiAlZnO催化剂展现出优异的Hg0氧化活性和抗NH3干扰性能.
2022 Vol. 42 (1): 11-19 [摘要] ( 236 ) [HTML 1KB] [ PDF 799KB] ( 1505 )
20 周正华, 蒋连爽, 张震宇, 黄锐, 宁静远, 宁致远
CuSnZr三元催化剂应用于NTP强化催化脱硫过程的特性
为高效地在低温下处理大量低浓度电解铝烟气, 采用浸渍法制备了Sn Zr型金属氧化物并添加Cu作为助剂的催化剂, 并首次测试了它在低温等离子体(NTP)技术上的脱硫效果, 结果表明负载了20wt% Cu老化温度为40℃的催化剂表现出最佳的脱硫性能.并对强化之后的催化剂进行了表征, 与新鲜的催化剂对比, X射线衍射分析(XRD)结果表明放电对催化剂晶型基本不产生影响; 扫描电子显微镜(SEM), 氮吸附和脱吸(BET)表明放电会使催化剂的吸附脱附能力与孔道结构有较大提升; X射线光电子光谱(XPS)也表明放电会使催化剂表面元素价态变化, 从而使其氧化还原性能改变, 反应路径发生偏向; 催化剂性能理论计算表明铜含量的上升会导致催化剂能带结构改变, 更好利用于激发气体.
2022 Vol. 42 (1): 20-31 [摘要] ( 260 ) [HTML 1KB] [ PDF 2632KB] ( 1490 )
32 刘扬, 王颖, 刘灏, 秦闯, 王思潼, 李博, 郭春晔
基于WRF-Chem模拟验证的天水市主城区大气污染源排放清单
通过部门调研、现场调查和遥感解译等方法获取天水市主城区大气污染源活动水平数据, 采用排放因子法估算了天水市主城区10类污染源的9种污染物排放量, 构建了2019年天水市主城区高分辨率排放清单, 并采用横向比较法和模式验证法评估了排放清单的合理性.结果表明: (1)2019年天水市主城区SO2、NOx、CO、VOCs、NH3、PM10、PM2.5、BC和OC的排放量分别为2702, 8829, 82670, 10460, 7551, 14221, 8252, 1682和2814t.化石燃料固定燃烧源为SO2、CO和颗粒物的主要贡献源, 移动源是NOx和VOCs的主要贡献源, NH3排放主要来源于农业源.(2)天水市主城区SO2、NOx、颗粒物、CO和VOCS的排放高值区主要集中在人口和工业密集的河谷地形内, NH3排放高值区分布在周边耕地区域.(3)民用散烧源的空间分配方案对模拟结果有重要影响, 在河谷地形集中供热范围外, 根据城中村的分布对民用散烧源进行空间分配较为合理.(4)WRF-Chem模式模拟的4, 7, 10和12月的SO2、NO2、O3、CO、PM10和PM2.5日均浓度与同期监测的污染物浓度相关系数分别为0.767, 0.502, 0.618, 0.462, 0.647和0.654.
2022 Vol. 42 (1): 32-42 [摘要] ( 482 ) [HTML 1KB] [ PDF 2623KB] ( 1537 )
43 陈莹, 徐瑞欣, 郝祺, 姜楠, 刘洋, 张瑞芹, 陈静
富氨地区秋冬季不同PM2.5污染级别气溶胶酸性及其影响因素
为研究富氨地区秋冬季不同PM2.5污染级别气溶胶酸性及其影响因素, 于2018年10月15日~2019年2月28日, 选择郑州市2个非城区点位——新密和航空港进行PM2.5膜样本采集, 采用离子色谱法测定其水溶性离子, 通过ISORROPIA-Ⅱ模型计算气溶胶pH值, 并分不同污染等级探讨PM2.5主要离子浓度和pH值范围.结果显示: 采样期间NO3-、NH4+和SO42-是3种最主要的离子, 随着污染程度的加剧, NO3-、SO42-、NH4+呈现上升趋势, 其中NO3-和NH4+的增长速度较大; NH4+/SO42-的比值大于0.75, 大气处于富氨条件, NH4+主要存在形式是(NH4)2SO4、NH4NO3、NH4Cl; 所选两点位PM2.5的pH值呈中等酸性, 新密4.6±0.6、航空港4.6±0.7, 随着污染的加剧, pH值的变化范围逐渐收窄; 敏感性分析表明影响秋冬PM2.5的pH值变化的主要共同驱动因素是TNH3(总氨(气体+气溶胶))、SO42-和温度, 随着污染的加剧, 由TNH3对气溶胶酸度的影响最大变为SO42-对酸性的影响最大; 随着pH值增大, 总硝酸倾向于向颗粒态移动, 总氨倾向于向气态移动, 呈相反变化.
2022 Vol. 42 (1): 43-51 [摘要] ( 301 ) [HTML 1KB] [ PDF 967KB] ( 1519 )
52 沈子宣, 徐敏, 胡波, 王跃思, 邹嘉南
基于化学组分参数化的大气气溶胶吸湿性特征
为了探讨大气气溶胶的吸湿性特征, 基于观测气溶胶化学组分, 计算了吸湿性参数κ.首先, 通过PCA分析法, 得到了对吸湿性参数κ贡献率较大的化学因子; 其次, 基于Köhler公式与ZSR混合理论, 对各化学组分加权得到各时刻对应的吸湿性参数κchemical; 最后, 基于κ-Köhler理论, 讨论κchemical与其相关性, 并通过κchemical对吸湿性特征参数(光学吸湿增长因子f(RH)、粒径吸湿增长因子gf)进行反演运算, 探讨两者与理论值的差异.采用迭代算法与前人研究所得的经验公式求解吸湿性参数κNEP, 以验证化学方法计算吸湿性参数κchemical的准确性.此外, 还根据所得的吸湿性参数, 讨论其与能见度之间的关系.结果表明: κchemical与基于κ-Köhler理论计算得到的κKöhler相关系数为0.78, 两者的均方根误差为0.031, 处于较低水平, 两者比值基本分布于距中心拟合直线误差的10%内; 反演所得的f(RH)与仪器测量值f(RH)measured相关系数高达0.99, 进一步证明了两者存在很强的线性关系; 反演所得的gf与理论值gfNEP重合度极高, 也具有较高相关性; κchemical与能见度呈负相关性, 在能见度≤5km时, κNH4NO3对κchemical的贡献为74.63%
2022 Vol. 42 (1): 52-60 [摘要] ( 473 ) [HTML 1KB] [ PDF 1137KB] ( 1783 )
61 吴进, 李琛, 马志强, 马小会, 孙兆彬, 韩婷婷, 朱晓婉
延庆地区山谷风对PM2.5浓度的影响
基于2015~2019年北京生态环境监测和气象数据, 分析了延庆地区山谷风对PM2.5浓度的影响, 揭示了含山谷风环流污染过程(事件1)与未有山谷风污染过程(事件2)初始阶段的异同及其气象影响机制.结果表明, 延庆持续性污染过程集中在9月~次年3月, 共计63次, 其中27次(43%)伴随1d或多天的山谷风日, 39d山谷风中有32d(82%)出现在污染过程的初始阶段, 18%出现在峰值阶段; 36次过程未出现山谷风日.山谷风日逐时PM2.5浓度大于非山谷风日4.5~15.4μg/m3, 全日差值最大时段为谷风阶段(15:00~19:00)均大于13μg/m3, 山谷风日存在SSE-ESE风频中心0.59%, 15:00~16:00风速3.3m/s左右, 非山谷风日风频中心在WSW-SW和SE-ESE, 最大值为0.41%, 风速较山谷风日小.事件1和2初始阶段PM2.5浓度变化关键期为15:00~19:00, 事件1风向E-SSE风速2~4m/s, PM2.5增长速率大于事件2, 与露点变化趋势基本一致, 23:00事件1PM2.5浓度显著高于事件2 20μg/m3左右, 污染过程发展初期出现的山谷风环流谷风阶段的偏东南风形成气溶胶和绝对水汽的区域传输, 对PM2.5浓度的升高有正贡献.平原空气污染过程(延庆未出现)特殊污染型占比20%, 该类污染型白天风频中心分布分散, NNW-WNW、SW-SSW和ENE-NNE均有0.7%左右的风频中心, 未出现S-ESE的风频.
2022 Vol. 42 (1): 61-67 [摘要] ( 251 ) [HTML 1KB] [ PDF 1788KB] ( 1514 )
水污染与控制
68 王金生, 刘嘉蔚, 韩科学, 徐东辉, 薛镇坤, 李桥, 潘明浩, 左锐
甲苯在毛细带中的垂向迁移过程及其环境要素响应
为探究甲苯在非均质毛细带中的迁移规律及环境要素响应,采用一维土柱淋滤分层监测实验,模拟瞬时释放情境下甲苯从包气带进入毛细带到达含水层的迁移过程,同步监测pH值、DO、ORP等环境要素随甲苯迁移的变化规律,利用Pearson方法识别各环境要素与甲苯迁移的相关性.结果表明:甲苯在毛细带中迁移可分为4个阶段,即以重力作用为主导的浓度迅速上升阶段, 受毛细带顶托作用迁移速度下降、浓度值缓慢上升阶段,受吸附作用甲苯浓度值明显下降阶段,稳定的污染分布形成阶段.pH值、DO和ORP等环境要素与甲苯迁移过程正相关性显著且呈现明显的阶段性,其中ORP与甲苯迁移规律最为接近,pH值次之,DO浓度与甲苯迁移规律偏差最大,尤其是上升阶段变化幅度最小.
2022 Vol. 42 (1): 68-75 [摘要] ( 279 ) [HTML 1KB] [ PDF 1657KB] ( 1277 )
76 章鑫鑫, 谷正, 余超, 陈国炜, 刘丽
饮用水中悬浮颗粒物对微生物聚集和消毒效果的影响
针对目前有关消毒剂胁迫下颗粒物对微生物保护作用机制尚不清晰,以饮用水中微生物为研究对象,通过构建静态模拟实验装置,解析消毒剂胁迫下针铁矿对微生物聚集和消毒效果的影响机制.结果表明,当未投加消毒剂氯时,针铁矿浓度对水中微生物失活率基本没有影响;而当有氯存在时,针铁矿促进氯的衰减、微生物胞外聚合物的分泌以及其聚集行为,进而增强其抵抗消毒剂灭活的能力,尤其在0.5mg/L氯时,其保护效果较为显著.
2022 Vol. 42 (1): 76-82 [摘要] ( 200 ) [HTML 1KB] [ PDF 577KB] ( 1268 )
83 于妍, 刘宁, 廖祖刚, 赵剑强, 张倩倩
铁型反硝化脱氮技术研究进展
传统反硝化工艺是非常有效的废水脱氮技术, 具有反应快、效率高等优点, 但受废水中有机碳源浓度影响较大.废水中碳源不足不能满足生物反硝化脱氮的需求且会导致总氮(TN)去除率偏低, 而投加外源有机碳源会提高处理成本, 极易造成二次污染, 因而传统反硝化工艺对低碳氮比(C/N)废水脱氮处理具有一定局限性.铁型反硝化脱氮技术作为自养反硝化脱氮技术之一, 具有高效、经济、产物具有回收价值等优点, 可有效解决传统异养反硝化存在的不足.总结了硝酸盐废水的来源及危害, 阐明铁型反硝化脱氮过程的反应机理.通过阐述pH值、温度、铁氮物质的量比(Fe/N)等对铁型自养反硝化脱氮效能的影响, 综述了铁型反硝化脱氮系统的性能强化措施.
2022 Vol. 42 (1): 83-91 [摘要] ( 516 ) [HTML 1KB] [ PDF 554KB] ( 4227 )
92 曲红, 石雪颖, 聂泽兵, 李清哲, 刘文爱, 于鸽, 马云广, 边德军
不同C/P下AOA-SBR工艺磷形态转化规律及污泥特性
采用5组厌氧/好氧/缺氧(AOA)模式运行的SBR反应器, 考察不同C/P(120, 40, 24, 17, 13)下AOA-SBR系统磷形态转化规律及污泥特性.结果表明, 5组反应器的COD、TN、NH4+-N去除效果均优于一级A标准.随着C/P的降低, 系统TP去除量逐渐提高.C/P小于24时, TP的去除效果开始变差且波动剧烈, 在C/P为40时系统TP去除效果最稳定, 平均去除率为99.22%.磷形态结果表明, 随着C/P的降低, 污泥中各项磷形态含量均有所升高.IP是TP最主要的磷形态, 不同C/P下IP占TP的含量相近(约96%).随着C/P的降低, NAIP、AP占污泥TP的含量与IP都呈先上升后下降的趋势, 而OP占污泥TP的含量保持下降趋势.生物有效磷(NAIP与OP之和)对污水除磷效果影响最大, C/P为40的系统中污泥中生物有效磷占比最高, 污水TP去除效果最好.污泥MLSS与SVI值随着C/P的降低而增大, C/P较低的系统有发生污泥膨胀的风险.高通量测序表明, 随着C/P的降低, 除Dechloromonas外, PAOs与DPB含量均有所下降, 污水TP去除效果较差且波动较大.
2022 Vol. 42 (1): 92-101 [摘要] ( 232 ) [HTML 1KB] [ PDF 746KB] ( 2240 )
102 管安浙, 赵旭东, 张婷婷, 李易, 李建生, 陆锐
铁磁性纳米材料的制备及对17β-雌二醇的选择性富集——基于分子印迹技术
将铁磁性分离与分子印迹技术结合, 以四氧化三铁纳米颗粒为核, 以17β-雌二醇(E2)为模板分子, 3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)为功能单体, 利用表面聚合法制备了E2分子印迹纳米材料(MIPs)和不含E2的非印迹纳米材料(NIPs).通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电镜(SEM)等方法对MIPs和NIPs进行分析和表征, 显示MIPs形状规则呈球状粒径统一在790nm左右.选择吸附实验中, MIPs和NIPs对E2的饱和吸附量分别为9.69, 6.25mg/g, 说明材料具有较好的选择性.对静态吸附数据进行Freundlich线性拟合, 结果证明MIPs具有良好的吸附能力.同时, MIPs表现出优秀的可重复利用性, 7次吸附-解吸后吸附损失量仅为3%.
2022 Vol. 42 (1): 102-108 [摘要] ( 255 ) [HTML 1KB] [ PDF 1393KB] ( 1247 )
109 赵富强, 高会, 李瑞婧, 金帅辰, 张海波, 李十盛, 张克玉, 束芹, 那广水
环渤海区域典型河流下游水体中抗生素赋存状况及风险评估
利用高效液相色谱-串联质谱法分析了环渤海区域典型河流下游水体中6类58种抗生素的赋存特征, 采用生态风险模型和人类健康风险模型分别评估了抗生素对生态和人体的健康风险.结果显示: 环渤海区域4大典型河流(小凌河、滦河、黄河和大辽河)下游水体中有6类50种抗生素被检出, 青霉素G浓度水平最高, 最高浓度为353.13ng/L.β-内酰胺类、大环内酯类和喹诺酮类为该区域水体中主要抗生素污染类型.与国内其它河流相比, 环渤海区域4大河流下游水体中抗生素浓度处于中等污染水平, 与国外河流相比, 处于较高的污染水平.抗生素在研究区域水体中的总浓度水平为124.50~489.16ng/L, 平均浓度大小排序为: 小凌河>大辽河>滦河>黄河.风险评估的结果表明: 阿莫西林、脱水红霉素和红霉素对研究区域水体中敏感水生物种呈现出高生态风险, 四环素、土霉素、恩若沙星、氧氟沙星和西诺沙星呈现出中等生态风险; 目标抗生素对不同年龄阶段人群的健康风险值在2.53×10-7~6.79×10-3, 远小于1, 抗生素的污染对环渤海区域人群构不成健康威胁.
2022 Vol. 42 (1): 109-118 [摘要] ( 397 ) [HTML 1KB] [ PDF 1157KB] ( 2872 )
119 李艳, 潘杰, 梁紫薇, 胡嘉梧, 刘姜艳, 贺德春, 李廷真
基于定位栏试验的奶牛粪便中雌激素含量特征
为探究奶牛粪便中雌激素含量特征, 采用定位栏试验收集奶牛粪便样, 采用超高效液相色谱串联(UPLC-MS/MS)法对粪便中4种天然雌激素(雌酮; 17α-雌二醇, 17β-雌二醇, 雌三醇)和2种人工合成雌激素(17α-炔雌醇, 己烯雌酚)的含量进行测定, 结果表明: 6种雌激素的检出率居于8.33%~98.89%之间, 4种天然雌激素中, 除雌三醇检出率为8.33%外, 其余3种的检出率均在90%以上; 2种人工合成雌激素检出率分别为52.22%(17α-炔雌醇)和64.44% (己烯雌酚); 6种雌激素总浓度范围为1.51~658.98μg/kg(干重), 总雌激素活性当量浓度范围为3.76~478.50μg/kg(干重).不同生长阶段奶牛粪便中雌激素含量存在显著差异, 6种雌激素总含量排序为泌乳牛>犊牛>育成牛, 其中位值分别为79.21, 47.20, 25.72μg/kg.不同季节采集的粪便样品中雌激素含量总体表现为冬季与春季相对较高, 夏季和秋季相对较低, 其中秋季粪便样品中6种雌激素含量显著低于其他季节.养殖场粪便堆放场样品中雌激素总含量在7.63~3921.92μg/kg之间, 显著高于通过定位栏试验采集的鲜粪中的雌激素含量.不同生长阶段、不同季节、不同采样点采集的牛粪样品中雌激素含量均存在较大差异, 在开展奶牛养殖雌激素排放量调查及风险评估工作中, 应充分考虑采样时间和采样点位的影响.
2022 Vol. 42 (1): 119-126 [摘要] ( 255 ) [HTML 1KB] [ PDF 536KB] ( 1040 )
127 孟琪, 杨韬, 杨成建, 安淼, 李志华
冷冻对脱水污泥干燥与燃烧特性的影响
为了研究冷冻对脱水污泥干燥与燃烧特性的影响, 考察了不同冷冻温度对污泥干燥效果的影响.利用同步热重分析仪(TG-DTA)研究了不同冷冻温度和升温速率对脱水污泥燃烧特性的影响, 并进行了污泥燃烧动力学分析.结果表明: 与原泥相比, 冷冻将脱水污泥变成了可进行破碎的硬质结构, 当温度降到-20℃时, 破碎污泥的干燥速率提升了41.46%, 干燥时间缩短了41.67%.冷冻后的脱水污泥在燃烧过程中有3个失重阶段: 水分的析出、挥发分的析出与燃烧、部分挥发分与固定碳的燃尽.随着冷冻温度的降低, 污泥着火点升高, 挥发分释放特性指数、可燃指数、燃尽指数和综合燃烧特性指数增加.通过对污泥燃烧动力学分析发现, 峰前反应级数取n=0.9, 峰后反应级数取n=1.1.污泥冷冻后的表观活化能比原泥高, 并且表观活化能随着冷冻温度的降低而增加.
2022 Vol. 42 (1): 127-134 [摘要] ( 249 ) [HTML 1KB] [ PDF 448KB] ( 1000 )
135 赵聪, 彭道平, 李芹, 万芹莉, 黄涛, 赵锐
MgO改性赤泥复合材料对废水中氮磷的同步回收
为处理高浓度氮磷废水同时实现赤泥资源化利用, 通过赤泥负载氧化镁制备高效氮磷回收材料(MgO-RM), 用以对废水进行氮磷同步回收.考察了废水初始pH值?废水氮磷比和MgO-RM投加量对氮磷同步回收效果的影响.采用动力学模型和等温吸附模型对回收特性进行了描述, 在此基础上利用FTIR?XRD?SEM?BET测试手段对MgO-RM参与反应前后进行表征, 以揭示其回收机理.结果表明: 氧化镁可有效负载于赤泥表面, 在最优条件下(初始pH值为3?废水氮磷比3:5和MgO-RM投加量4g/L)对氨氮和磷酸盐的回收能分别达到65 %和90 %以上.MgO-RM对氮磷的回收过程可用Langmuir模型和准二级动力学模型进行描述, 吸附行为更符合单分子层吸附, 化学吸附占主导地位, 氨氮和磷酸盐理论最大回收量可达61.50和140.66mg/g.综合表征结果与回收特性推测, 氮磷同步回收机制主要包括物理吸附?离子交换?络合反应和化学沉淀, 其中以生成磷酸铵镁沉淀为主.
2022 Vol. 42 (1): 135-145 [摘要] ( 194 ) [HTML 1KB] [ PDF 2038KB] ( 1353 )
废水深度处理技术专栏
146 郭冀峰, 李靖, 孙泽鑫, 李泽恩, 卢昶雨
Ag3PO4/Cu-BiVO4 p-n异质结的制备及其增强可见光催化降解四环素性能
利用水热和原位沉淀法将Ag3PO4纳米颗粒负载于Cu2+掺杂的单斜相BiVO4微球上成功制备了Ag3PO4/Cu-BiVO4异质结构, 并作为可见光下高效降解四环素(TC)的光催化剂.通过XRD、SEM、TEM、XPS、FTIR、UV-Vis DRS、PL和EIS等手段对样品进行了表征.结果表明, Cu2+和Ag3PO4纳米颗粒的修饰增加了比表面积和可见光响应性能, 为催化反应提供更多的异质结界面活性点位.铋(Bi)/银(Ag)物质的量比为2:1的Ag3PO4/Cu-BiVO4催化剂在120min内对TC (20mg/L)显示出最高的光催化性能(91.68%), 5次连续循环后降解率保持86.1%, 表现出优异的光催化活性和稳定性.结合捕获实验和电子自旋共振(ESR)光谱证实h+和·O2-为主要活性物种.光催化活性的增强主要归因于Cu-BiVO4和Ag3PO4间p-n异质结构的形成和Cu2+掺杂的能带调控作用, 有效提高了光催化反应过程中载流子的分离和迁移效率.
2022 Vol. 42 (1): 146-159 [摘要] ( 248 ) [HTML 1KB] [ PDF 1476KB] ( 1645 )
160 陈爱侠, 关娟娟, 卫潇, 谢亚平
同步活化氮掺杂海藻酸钠基多孔碳制备及对双酚A的高效吸附
为了进一步提升多孔碳材料的吸附性能, 以海藻酸钠(SA)为碳前驱体、K2CO3为活化剂、三聚氰胺为氮掺杂剂, 通过一步法实现同步活化氮掺杂海藻酸钠基多孔碳材料(SAC/N)的制备, 研究了掺氮比对多孔碳吸附性能的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)等方法对样品进行了表征.结果显示, SA、K2CO3和三聚氰胺的质量比为1:1:0.2时, 得到最佳产物SAC/N-0.2, 其比表面积为2017.98m2/g, 总孔体积达到1.23cm3/g, 相比不掺氮多孔碳(SAC/N-0)分别提高了0.88倍和1.1倍.吸附过程符合拟二级动力学和Langmuir模型.在308K下, SAC/N-0.2在30min内即可达到对双酚A(BPA)的吸附平衡, 其饱和吸附量高达1180.02mg/g, 相比SAC/N-0提高了1倍.掺氮后的材料表现为明显的层状多孔结构, 充分说明三聚氰胺在SA活化过程中起到协同致孔的作用.此外, SAC/N-0.2具有较强的抗酸碱、抗离子和有机物干扰的能力, 并具有良好的可再生性能.
2022 Vol. 42 (1): 160-171 [摘要] ( 250 ) [HTML 1KB] [ PDF 2049KB] ( 1255 )
172 范亚骏, 张淼, 季俊杰, 程吉林, 吴启超, 何成达
A2/O-BCO系统中碳源类型对反硝化除磷及菌群结构的影响
采用厌氧/缺氧/好氧-生物接触氧化(A2/O - BCO)工艺处理低碳氮(C/N)比污水, 考察单因素碳源(阶段Ⅰ: 乙酸钠; 阶段Ⅱ: 乙酸钠+丙酸钠; 阶段Ⅲ: 丙酸钠)对有机物去除以及同步脱氮除磷的影响, 并重点探究乙酸钠、丙酸钠混合碳源条件下内碳源(PHA、Gly)的转化利用以及反硝化除磷(DPR)机理, 同时通过高通量测序对比了不同阶段微生物菌群结构的演变规律.结果表明: 混合碳源提高了有机物、氮、磷的同步去除效率, 厌氧段内碳源转化量为226mg/h, 释磷量高达30.58mg/L, DPR效率稳定在90%以上; 批次试验表明反硝化聚磷菌(DPAOs)占聚磷菌(PAOs)的比例为72.42%, 基本实现了DPAOs的富集; 高通量测序结果表明混合碳源更有利于形成独特的OTUs菌群, PAOs(包括Accumulibacter和Acinetobacter)和DPAOs (包括Dechloromonas和Pseudomonas)总量高达29.13%(> 16.18%(阶段Ⅲ) > 14.34%(阶段Ⅰ)), 有效促进了碳源的高效利用以及反硝化除磷效率; BCO反应器中氨氧化菌(AOB, 包括Nitrosomonas和Nitrosomonadaceae)和亚硝酸盐氧化菌(NOB, 以Nitrospira为主)总量从3.89%(N1)增加到23.09%(N2)、37.23%(N3), 为反硝化除磷提供充足的电子受体; 此外, 建立了基于碳源高效利用的运行调控策略, 以期为A2/O - BCO工艺的推广应用提供理论参考.
2022 Vol. 42 (1): 172-182 [摘要] ( 241 ) [HTML 1KB] [ PDF 1175KB] ( 2682 )
183 孙峰, 余昕洁, 赵子健, 王宁, 平腊梅, 王振
低温下排水速率对CANON型人工快速渗滤系统稳定性的影响
在中温[(35±2)℃]、高氨氮[(459.98±36.98)mg/L]浓度下启动基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)型人工快速渗滤(CRI)系统, 而后使其在低温[(10±2)℃]下处理生活污水, 探究了排水速率(vd)对系统氮素转化性能及微生物特性的影响.结果表明, 对vd的合理设置可修复并优化CRI系统中的限氧微环境, 进而可在一定程度上实现CANON反应体系的复壮并提高系统的脱氮性能.当vd为0.50L/min时, 亚硝酸盐氧化菌(NOB)丰度及活性的提高使硝化/反硝化作用取代CANON作用成为系统脱氮的主要途径, 导致其脱氮性能恶化; 当vd由0.50降至0.20L/min后, CRI系统中的CANON作用得以较大程度的恢复, 厌氧氨氧化菌(AnAOB)复又成为系统中的优势菌群, 且其TN和NH4+-N去除率分别达(72.07±5.62)%和(81.51±2.74)%; 而当vd小于0.20L/min时, 填料层中溶解氧含量相对不足, 好氧氨氧化菌(AOB)的活性与丰度受到抑制, CANON作用的强化效果有限, 系统脱氮性能复又有所下降.
2022 Vol. 42 (1): 183-193 [摘要] ( 195 ) [HTML 1KB] [ PDF 1813KB] ( 1129 )
194 唐琳钦, 宿程远, 黄娴, 李汝婷, 王安柳, 樊翠萍, 先云川
PFOA与PFOS对厌氧氨氧化污泥特性和微生物群落的影响
通过序批实验研究了不同浓度(0.5, 1mg/L)与不同类型的全氟化合物(PFCs)对厌氧氨氧化(anammox)污泥脱氮性能及微生物群落的影响.结果表明, 0.5与1mg/L全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸盐(PFOS)对anammox污泥的脱氮性能无明显抑制作用; 1mg/L PFOA(OA1)与PFOS(OS1)添加至anammox污泥中后1d, 其去除率分别达到47.68%和92.7%.污泥的X射线光电子能谱(XPS)分析表明OA1、OS1实验组存在C-F、MgF2、CaF2等官能团.PFOA和PFOS胁迫下anammox污泥中血红素c浓度出现降低, OA1与OS1实验组分别降低了21.05%、7.5%.对不同实验组anammox污泥进行高通量测序分析表明, 1mg/L PFOA和PFOS的添加会降低厌氧氨氧化菌但促进反硝化细菌的相对丰度, OA1、OS1实验组中Candidatus Brocadia属的相对丰度分别降低1.08%、0.28%, 而不动杆菌属Acinetobacter相对丰度增加1.73%与0.06%.整体而言, PFOA对anammox污泥的负面影响更为明显.
2022 Vol. 42 (1): 194-202 [摘要] ( 314 ) [HTML 1KB] [ PDF 1858KB] ( 2718 )
203 桑林凤, 苏珊珊, 高紫崴, 金伟, 赵雅萍
光助MIL-101(Fe)活化过氧化氢氧化洛克沙胂及同步吸附生成的砷酸根
采用铁基金属有机框架(MIL-101(Fe))在模拟太阳光下活化过氧化氢氧化降解ROX—吸附去除生成的砷酸根.结果表明, 光助MIL-101(Fe)(250mg/L)活化氧化剂H2O2(1.0mmol/L)体系可在120min内实现95.27%的ROX去除率, 反应过程中形成的无机砷酸盐(As(Ⅴ))会吸附在MIL-101(Fe)的表面, 最终从溶液中实现84.14%的总砷去除率, 主要活性氧形态·OH和O2·–自由基攻击ROX的As-C键, 生成As(Ⅴ)和邻硝基苯酚, 环境实际水体基质对ROX在该系统中的去除有显著促进提升作用.
2022 Vol. 42 (1): 203-212 [摘要] ( 236 ) [HTML 1KB] [ PDF 733KB] ( 3510 )
固体废物
213 刘丰, 王前, 吴华南, 徐期勇
渗滤液中Na+对生物膜形成初期吸附特性的影响
为了探究渗滤液微生物生物膜形成初期吸附特性, 设置4种Na+浓度采用耗散型石英晶体微天平(QCM-D), 结合刚性模型和黏弹性模型拟合分析, 探究吸附质量和黏弹性随时间变化.结果表明: 生物膜初期吸附存在可逆吸附和不可逆吸附过程, 150mmol/L的Na+促进了不可逆吸附的形成.Na+增加了溶液Zeta电位, 细菌表面所带净电荷量减小; 随Na+浓度由2.5mmol/L增加至50mmol/L, 表面吸附速率逐渐增加, 符合静电双层理论, Na+继续增加至150mmol/L, 吸附速率无显著变化.在不同浓度Na+溶液中, 吸附膜柔性大小顺序为: 150mmol/L>2.5mmol/L>10mmol/L≈50mmol/L.模型拟合结果表明, 膜黏弹性随吸附过程逐渐增加; 随Na+浓度增加, 吸附膜质量增加, 膜黏弹性先升高后不变.
2022 Vol. 42 (1): 213-219 [摘要] ( 230 ) [HTML 1KB] [ PDF 572KB] ( 1246 )
220 宋相通, 杨明超, 张俊, 郭亚丽, 董滨
污泥超高温好氧发酵去除氟喹诺酮类抗生素及其降解产物
对比分析了污泥传统高温好氧发酵(TC)和超高温好氧发酵(HTC)对诺氟沙星(NOR)、氧氟沙星(OFL)及其降解产物的去除性能.结果表明, 超高温好氧与高温好氧发酵25d时NOR去除率分别为91.8%, 92.1%, 产物诺氟沙星脱乙基(NORP)残留含量分别为628, 668μg/kg; OFL去除率分别为92.1%、88.1%, 产物氧氟沙星脱乙基(OFLP)残留含量分别为191, 675μg/kg, 相较于传统高温好氧发酵, 超高温好氧发酵使得NOR、OFL的生态风险分别降低3.1%、30.5%, 这表明超高温好氧发酵可以更有效地去除氧氟沙星及其降解产物, 降低发酵产物中OFL的环境暴露风险.同时, 超高温好氧发酵产物DOC/DON更低, 种子发芽指数高, 发酵产物植物毒性小, 有利于污泥的安全土地利用.
2022 Vol. 42 (1): 220-226 [摘要] ( 264 ) [HTML 1KB] [ PDF 468KB] ( 2163 )
227 梁蕊, 陈冠益, 颜蓓蓓, 孙昱楠, 陶俊宇
城市生活垃圾智能分类技术研究与应用进展
城市生活垃圾清运量逐年增加, 由此带来的环境问题日益严峻.不同垃圾组分有其各自适宜的处理与利用方式, 因此, 有效的垃圾分类技术具有重要意义.我国现有的以人工为主的垃圾分类方式存在效率低、成本高、准确性差等弊端, 而垃圾智能分类技术是解决相关瓶颈的重要手段.本文简述了中国代表性城市生活垃圾分布和近年变化趋势, 从密度、电、磁、声波、图像以及光谱多种技术角度出发, 解析了国内外现有的城市生活垃圾智能分类技术, 简要介绍了智能垃圾分类技术的实际应用情况, 分析了智能垃圾分类技术的挑战与机遇.
2022 Vol. 42 (1): 227-238 [摘要] ( 517 ) [HTML 1KB] [ PDF 903KB] ( 6717 )
239 张莹, 谷萌, 孙捷, 周怡然, 朱薇, 王小铭
餐厨垃圾水热炭化产物分配规律及液固产物特性研究
以实采餐厨垃圾为对象, 探究了3种反应强度(“温和”180℃-1h、“中等”220℃-2h和“剧烈”260℃-4h)下餐厨垃圾水热炭化三相产物分配规律及液固产物特性.结果表明, 反应强度显著影响产物分配.随反应强度提升, 固相产物(水热炭)产率先上升后下降; 液相产物(炭化液)产率先降低后趋于稳定; 而气相产物产率持续上升.但无论何种强度, 产物均以水热炭(40.4%~52.1%)和炭化液(38.3%~57.5%)为主, 仅有少部分转移至气相产物(2.1%~13.3%)中.此外, 反应强度显著影响所得炭化液和水热炭特性.随反应强度提升, 炭化液pH值逐渐提升、COD和sCOD含量逐渐降低, 而电导率值则表现出先降低后升高的变化趋势.进一步分析表明, 炭化液中含有丰富的醛类、酮类和挥发性脂肪酸(VFAs)类物质.随反应强度提升, 水热炭表面更加粗糙、复杂, 比表面积逐渐提升.同时, 水热炭化反应有助于餐厨垃圾中碳元素在水热炭中的富集, 且富集程度随反应强度提升而显著增加.因具备较低H/C和O/C值、和烟煤相似的热值(23.9 ~ 28.3MJ/kg), 以及较高的点火温度(267.5 ~ 302.3℃), 水热炭具有作为安全的清洁燃料进行能量利用的潜力.
2022 Vol. 42 (1): 239-249 [摘要] ( 220 ) [HTML 1KB] [ PDF 1096KB] ( 1962 )
土壤污染与控制
250 高一丹, 袁旭音, 汪宜敏, 熊钰婷, 章海燕
不同螯合剂对两类Cd和Ni污染土壤的淋洗修复对比
选择了2种生物可降解螯合剂柠檬酸(CA)和谷氨酸N, N-二乙酸(GLDA)与常规淋洗剂乙二胺四乙酸(EDTA)对矿区重金属污染黄棕壤和红壤进行化学淋洗实验, 对比不同淋洗剂对不同类型土壤中Cd、Ni的去除效果, 以及不同淋洗处理对2类土壤中残留重金属的形态分布、潜在环境风险及土壤酶活性的影响.结果表明: EDTA和GLDA对2类土壤中重金属均有较好的淋洗效果, 在降低土壤内残留重金属迁移性和生物可利用性方面能力相似, 但GLDA和CA淋洗后对土壤酶活性不利影响显著低于EDTA淋洗, 综合考虑淋洗效率和生态安全, 在重金属污染的酸性土壤中GLDA可作为常规淋洗剂EDTA的良好替代物.
2022 Vol. 42 (1): 250-257 [摘要] ( 303 ) [HTML 1KB] [ PDF 453KB] ( 1832 )
258 丁德馨, 成浩, 刘晶晶, 董雪, 李艾书, 谭国炽, 马建洪, 张辉, 王永东, 胡南
交流电场与Fusarium sp.A-2耦合对博落回修复铀污染土壤的强化作用
通过盆栽试验研究了交流电场(AC)与Fusarium sp.A-2(A-2)真菌耦合对博落回(P)的生物量、富集铀(U)性能、酶活性以及根际土壤中有机酸含量、生物可利用态铀、根际微生物群落结构的影响.结果表明, 在铀(U)污染土壤中, 与AC+P+U、A-2+P+U和P+U相比, AC+A-2+P+U组博落回的鲜重、株高、总干重分别升高了10.67%~45.76%、26.87%~92.02%和61.99%~159.98%;总超氧化物歧化酶(T-SOD)和过氧化氢酶(CAT)含量分别提高了41.24%~133%和15.35%~63.63%;根际土壤中草酸显著增加了13.03%~157.09%;与A-2+P+U和P+U组相比, AC+A-2+P+U组土壤中生物可利用态铀分别提高了12.5%和28.57%.在AC+A-2+P+U组, 植物根际土壤中存在大量的镰刀型菌(Fusarium)真菌属和酸杆菌属(Acidobacteria)等细菌菌属, 且镰刀型菌属(Fusarium)占比最高, 与AC+P+U、A-2+P+U、P+U和A-2+U组相比, Fusarium分别提高了16.67%、81.03%、299.23%和374.47%.AC和A-2耦合强化博落回修复铀污染土壤的可能机理包括AC提高了铀在土壤中的流动性, 增加了植物根部与铀的接触, 促进了铀的富集; AC刺激了博落回的生理活性, 增大了博落回的生物量, 提高了抗氧化酶活性, 使博落回对铀的耐受性增强; AC刺激了A-2真菌和酸杆菌属(Acidobacteria)的生长, 使其比例增大, 从而产生大量的有机酸, 与铀形成螯合物, 降低了铀对植物的胁迫作用, 提高了生物可利用态铀的占比, 促进了博落回对铀的富集.AC与A-2真菌耦合对P修复铀污染土壤有显著的强化作用, 是一种有潜在应用前景的强化方法.
2022 Vol. 42 (1): 258-266 [摘要] ( 225 ) [HTML 1KB] [ PDF 836KB] ( 1682 )
267 杨培增, 岳泓伸, 季跃飞, 陆隽鹤
土壤铵氮在热活化过硫酸盐氧化过程中的转化
采用来自江苏和河北, 具有不同土壤有机质含量和NH4+浓度的土壤样本, 系统地研究了NH4+在热活化过硫酸盐(PS)氧化过程中的转化和归趋, 考察了反应时间、PS浓度和外加NH4+对硝基副产物生成的影响.结果表明, 土壤中的NH4+能够转化成3-硝基酚、4-硝基酚、2-羟基-5-硝基苯甲酸、4-羟基-3-硝基苯甲酸、2, 4-二硝基酚等副产物, 它们的生成量随着反应的进行先增加后降低.增大PS浓度可促进硝基副产物的生成.当PS浓度为30mmol/kg, 反应12h后一硝基酚和一硝基羟基苯甲酸的生成量达到最大.然而随着PS浓度进一步增大, 硝基副产物发生降解.硫酸根自由基(SO4·-)在硝化过程中起到了关键作用, 它能将NH4+氧化生成氨基自由基(·NH2), 随后经过一系列自由基链式反应生成二氧化氮自由基(NO2·).同时, SO4·-进攻土壤有机质中的酚结构单元, 使其氧化生成苯氧自由基, 苯氧自由基进一步与NO2·结合生成硝基副产物.天然有机质(NOM)在环境中无处不在, NH4+在环境中也普遍存在, PS用于土壤和地下水污染修复时生成硝基副产物很可能是一个普遍现象.
2022 Vol. 42 (1): 267-275 [摘要] ( 265 ) [HTML 1KB] [ PDF 512KB] ( 1101 )
276 肖敏, 范晶晶, 王华静, 许超, 张泉, 陈心胜, 朱捍华, 朱奇宏, 黄道友
紫云英还田配施石灰对水稻镉吸收转运的影响
采用田间小区试验, 研究了紫云英(CMV)与石灰(L)单施及两者配施(CMVL)对土壤Cd有效性、水稻根表胶膜及Cd吸收转运的影响.结果表明: L与CMVL处理土壤pH值分别显著提高2.11~2.43和1.68~2.48个单位、二乙烯三胺五乙酸提取态(DTPA-Cd)含量分别显著降低18.88%~40.53%和20.74%~36.85%, 而CMV处理对其无显著影响.CMV处理水稻成熟期根表胶膜Cd吸附量(DCB-Cd)显著提高86.72%, 根Cd吸收显著增加124.27%, Cd由叶向米的转运系数提高5.58倍, 稻米Cd含量显著增加58.54%. L和CMVL处理成熟期DCB-Cd含量分别显著降低34.86%和42.42%, Cd由根表胶膜向根的转运系统分别显著提高170.6%和158.8%、Cd由根向茎的转运系数分别显著降低75.87%和74.71%、Cd由根向米的转运系数分别显著降低74.38%和68.13%, 稻米Cd含量分别显著降低54.88%和51.83%.土壤pH值、DTPA-Cd和DCB-Cd含量是影响稻米Cd含量的主要因素.在镉污染稻田施用紫云英时, 建议配施石灰可达到显著降低稻米Cd的效果.
2022 Vol. 42 (1): 276-284 [摘要] ( 310 ) [HTML 1KB] [ PDF 415KB] ( 1277 )
环境生态
285 孙璇, 俞安琪, 王学松, 林陆健, 汤帅, 李梦瑶
富里酸在聚苯乙烯微塑料上的吸附行为
主要探究富里酸(FA)在聚苯乙烯(PS)和HBCD-PS复合物(HBCD-PS)微塑料上的吸附特性与作用机制.结果表明, PS对FA几乎没有吸附效果, 然而HBCD的存在显著地促进了FA在HBCD-PS上的吸附行为.W-M颗粒内扩散和Boyd扩散模型证实了HBCD-PS对FA的吸附过程主要受颗粒内扩散控制.HBCD-PS对FA的吸附过程更加符合准二级动力学和Freundlich模型.溶液pH值和NaCl含量显著地影响HBCD-PS对FA的吸附量. HBCD-PS主要通过疏水和静电相互作用与FA结合.此外, 重金属离子(Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ))的存在促进了FA在HBCD-PS上的吸附, 这与它们之间的络合能力呈正相关.
2022 Vol. 42 (1): 285-292 [摘要] ( 331 ) [HTML 1KB] [ PDF 1091KB] ( 2010 )
293 马晓阳, 牛凤霞, 肖尚斌, 康满春, 刘佳, 胡杰茗
高磷沉积物有机磷形态分布及释放动力学特征——以宜昌西北口水库为例
为探究高磷背景水库沉积物中有机磷(OP)的空间分布及OP释放动力学特征, 本文采用Ivannoff法对西北口水库沉积物中的OP进行分级提取, 通过沉积物OP释放动力学模拟实验, 探讨了表层沉积物OP的释放特征, 以及沉积物理化性质对其响应.结果表明, 西北口水库沉积物OP含量为210.3~455.2mg/kg, 平均含量为322.9mg/kg, 占总磷(TP)的18.3%.OP含量空间分布呈现库中(363.2mg/kg)>库首(339.3mg/kg)>库尾(266.1mg/kg)的变化规律, 垂向上随深度的增加而减小.西北口水库不同形态OP的含量表现为: 非活性有机磷(NOP)>中活性有机磷(MLOP)>活性有机磷(LOP), 其中NOP含量占OP的65.3%, 是西北口水库沉积物OP的主要存在形式.准一级动力学模型是描述西北口水库库首、库中和库尾沉积物OP释放动力学曲线的最优方程(R2=0.98~0.99, P < 0.01), 在0~1h表征为快速释放过程, 所释放的OP含量占最大释放量(Qmax)的55.68%~79.55%, 随后进入慢速释放过程, 逐渐达到Qmax, Qmax在1.4~3.1mg/kg之间.该水库沉积物中LOP和MLOP是主要向上覆水体释放的磷形态.
2022 Vol. 42 (1): 293-301 [摘要] ( 293 ) [HTML 1KB] [ PDF 402KB] ( 1767 )
302 苏小妹, 薛庆举, 万翔, 谢丽强
小型湖泊修复区与未修复区对生态修复的响应与评价
为研究湖泊生态修复后小型城市湖泊不同区域水生态状况的长期响应特征, 并探讨利用不同水生生物类群评价水体水生态状况的适用性, 于2018年1月~2019年5月, 对湖南小型城市湖泊松雅湖水质及不同水生生物类群分别进行了逐月和季度监测, 并对其水生态状况进行了评价.结果显示, 与生态修复之前相比, 修复后松雅湖全湖相关水质指标均优于修复前, 其中Chl-a和CODMn下降比例均接近90%, 而TP降幅亦超过70%.对于不同水域, 修复区与未修复区TN、NH3-N和TP浓度均呈下降趋势, 其他水质指标亦处于较低水平, 变化相对较小, 但大部分指标均以修复区为更优; 其中, 修复区CODMn含量较高可能与入湖水体输入和沉水植物残体较多有关.此外, 修复区浮游植物、浮游动物以及底栖动物物种数和生物多样性指数均高于未修复区, 其中浮游植物和浮游动物的密度亦高于未修复区.水生态综合评价结果显示, 修复区与未修复区的水生态状况在大部分时间均表现为良好, 而不同生物评价指标中以浮游动物指示种对松雅湖的评价结果最为准确, 这也表明在利用单一水生生物群落对水体水生态状况进行评价时, 应根据监测目的, 并充分考虑不同生物类群以及水域环境的特点等来选取合适的生物类群进行评价.
2022 Vol. 42 (1): 302-312 [摘要] ( 293 ) [HTML 1KB] [ PDF 971KB] ( 1455 )
313 严广寒, 殷雪妍, 汪星, 王丽婧, 李丹, 田泽斌, 李虹
基于GAM模型的洞庭湖叶绿素a浓度与环境因子相关性分析
为了解洞庭湖流域水体叶绿素a的时空分布及其与环境因子的关系, 于2019年1~12月对洞庭湖进行采样调查分析, 运用广义可加模型(GAM)分析了叶绿素a浓度与各环境因子间的关系.结果显示, 洞庭湖水体叶绿素a浓度存在较为显著的时空分布差异, 其年均值为5.77μg/L, 变化范围为1.00~67.33μg/L.叶绿素a浓度变化的单因素GAM模型中, 不同季节环境因子对叶绿素a浓度变化影响解释率较高的单一因素有所不同, 春季为高锰酸盐指数(CODMn)、电导率(Cond)和总磷(TP); 夏秋季为CODMn、水温(WT)和电导率; 冬季为氨氮(NH4+-N)、电导率.叶绿素a浓度变化的多因素GAM模型中, 对叶绿素a浓度变化的总体解释率为97.5%, 解释效果较好.影响叶绿素a浓度变化的环境因子排序为CODMn>TP>电导率>NH4+-N>TN/TP, 均与叶绿素a浓度呈非线性相关.
2022 Vol. 42 (1): 313-322 [摘要] ( 377 ) [HTML 1KB] [ PDF 1005KB] ( 2200 )
323 吕达, 包刚, 佟斯琴, 雷军
锡林郭勒盟植被物候枯黄期对干湿变化的时间多尺度响应
基于全球监测与建模组(GIMMS)1982~2015年第三代归一化植被指数(NDVI) GIMMS NDVI 3g数据集和气象观测数据, 采用累计NDVI的Logistic曲线曲率极值法提取锡林郭勒草原植被枯黄期, 并结合不同时间尺度标准化降水蒸散指数(SPEI)分析植被枯黄期对干湿变化的响应特征.结果表明: 1982~2015年锡林郭勒草原植被平均枯黄期主要集中在265~280d, 由东北向西南推迟, 整体呈现提前趋势(-0.14d/a).年SPEI倾向率总体呈弱下降趋势(-0.10d/10a), 其中上升趋势主要分布在东北部草甸草原, 下降趋势主要分布在西南荒漠草原.近34a来, 锡林郭勒草原干旱发生频率高, 轻、中旱面积占比较大, 干旱突变始于20世纪90年代.时间多尺度SPEI影响EOS空间格局变化差异显著, 锡林郭勒盟植被EOS受月尺度SPEI-1正面影响较大, 短时间尺度干湿环境向好将延迟植被枯黄期; SPEI-3、SPEI-6、SPEI-9及SPEI-12与EOS负相关像元比例较高, 植被受干湿环境长期变化的影响提前进入枯黄期.时滞分析表明, 锡林郭勒盟SPEI-1的滞后效应主要发生在季前2个月, 长时间尺度SPEI(SPEI-3、SPEI-6和SPEI-9)累积至6月的滞后效应尤为显著, 特别在SPEI-3显著相关面积达到最大.
2022 Vol. 42 (1): 323-335 [摘要] ( 235 ) [HTML 1KB] [ PDF 2631KB] ( 1362 )
336 侯鑫, 赵杰, 赵洪飞, 他志杰, 岳超
2003~2018年干旱对中国森林绿度异常的影响
基于卫星观测和气象再分析数据提取2003~2018年间中国森林绿度异常现象(月尺度LAI长期趋势的累积偏差), 并分析干旱对森林绿度异常影响的时空动态变化, 探究不同森林类型的干旱敏感性.结果表明: ①干旱导致的绿度异常现象频率分布呈现出南高北低的空间格局, 而高强度异常现象主要分布于中国的东北与西南地区.②2003~2018年间绿度异常严重程度呈现显著增加趋势(即绿度异常强度指数下降), 变化率为: -0.06/a(P<0.05), 而绿度异常面积比率下降, 变化率为-0.0049/a.③中国森林对干旱胁迫较为敏感的区域主要分布于云南北部与大兴安岭北部, 这是由区域的地质和气候特点以及植被类型共同作用导致的.④干旱主导区不同森林类型的干旱敏感性依次为: 阔叶林>针叶林>混交林, 绿度异常与SPEI回归斜率依次为1.8>1.3>1.2.⑤针叶林遭受的干旱强度最高, 2003~2018年间统计的SPEI中位数为-1.65, 绿度异常现象也最为严重, 多年绿度异常指数中位数为-1.81, 说明干旱强度而非敏感性主导了森林绿度异常的现象.
2022 Vol. 42 (1): 336-344 [摘要] ( 316 ) [HTML 1KB] [ PDF 1839KB] ( 1494 )
345 郭雯, 黄林培, 王明果, 陈子栋, 赵帅营, 孔令阳, 陈光杰
不同组织碳、氮元素含量和同位素分馏特征研究—以抚仙湖草鱼、鱇浪白鱼为例
结合抚仙湖浮游植物、水生植物等样品, 对野生植食性草鱼(Ctenopharyngodon idellus)31个组织和野生肉食性鱇浪白鱼(Anabarilius grahami)17个组织样品碳、氮元素含量和稳定同位素比值(δ13C、δ15N)进行了对比分析.结果显示, 鱼类不同组织的碳稳定同位素分馏效应显著, 草鱼不同组织δ13C分布范围为-20.66‰~-11.62‰, 极差为9.04‰, 鱇浪白鱼为-27.55‰~-19.71‰, 极差为7.84‰.而氮稳定同位素分馏较小, 草鱼δ15N分布范围为9.09‰~10.97‰, 极差为1.88‰, 鱇浪白鱼为7.91‰~12.51‰, 极差为4.60‰.同时, 草鱼和鱇浪白鱼不同组织δ13C值与对应C元素含量呈极显著的负相关关系, C含量每升高10%其δ13C值分别减少1.83‰和1.35‰, 反映了不同组织对C元素吸收及合成过程伴随着碳稳定同位素的明显分馏.不同组织在δ15N值与N元素含量的相关关系上不显著.进一步开展草鱼不同组织与肠含物的同位素对比分析显示, 草鱼背部肌肉组织与肠含物中苦草的碳、氮同位素分馏系数分别为0.40‰和2.66‰, 表明背部肌肉组织的碳、氮同位素组成对识别鱼类食性和确定营养级水平的可靠性.研究结果显示, 植食性草鱼和肉食性鱇浪白鱼具有较为稳定的食性特征, 可以用黏液的δ13C值和校正后的鳞片的δ15N值替代背部肌肉作为食性分析和确定营养级的类比指标.该研究表明, 鱼类组织碳、氮元素组成与同位素分馏特征可为识别云南高原湖泊的食物网结构和营养转移路径提供可靠的分析手段, 其中黏液、鳞片等非致命组织的替代性取样与同位素分析对于濒危鱼类的研究与保护具有较好的应用意义.
2022 Vol. 42 (1): 345-355 [摘要] ( 421 ) [HTML 1KB] [ PDF 1154KB] ( 2100 )
356 李肖正, 岳甫均, 周滨, 王欣楚, 胡健, 陈赛男, 李思亮
渤海湾典型闸控入海河流水体N2O释放研究
为探究弱水动力条件下, 典型滨海地区水体N2O释放通量及其主控因素, 于2019年7月和8月(夏季)和11月(冬季初期)对以大清河-独流减河-北大港湿地为代表的渤海湾弱水动力条件河流开展水样采集与分析工作.结果表明: N2O浓度变化范围为0.4~184.5nmol/L, N2O饱和度的变化范围为7.2%~2740%, 其中近90%的样品处于过饱和状态, 表明该研究区是潜在的N2O释放源.N2O水-气界面释放通量为-0.3~6.7μmol/(m2·h), 夏季水体N2O的释放通量高于冬季.降雨前后N2O浓度出现明显波动, 相同点位降雨前后N2O浓度的变化值为-15.2~63.9nmol/L, 独流减河上游农业区N2O浓度的平均增加量(22.1nmol/L)显著高于下游(1.3nmol/L), 降雨驱动了流域氮素的运移, 促进了水体N2O释放.相关性分析表明, 水体N2O的浓度受反应物浓度、水体盐度共同调控.通过计算得到该滨海地区弱水动力条件下河流N2O的排放因子为0.0073, 表明气候变化委员会(IPCC)默认值0.0026可能低估了该地区间接N2O释放.
2022 Vol. 42 (1): 356-366 [摘要] ( 271 ) [HTML 1KB] [ PDF 2018KB] ( 1147 )
367 刘子金, 徐存东, 朱兴林, 周冬蒙, 田俊姣, 谷丰佑, 黄嵩, 李智睿, 赵志宏, 王鑫
干旱荒漠区人工绿洲土壤盐碱化风险综合评估与演变分析
为明晰干旱荒漠区人工绿洲水盐时空分异特征与盐碱化风险空间格局演变过程, 以甘肃省景电灌区为研究区, 以2002, 2010及2018年为研究代表年, 基于多级模糊理论从地质气候驱动、水土环境驱动和自然-人类驱动3个驱动过程构建土壤盐碱化风险评估体系, 集成云发生器原理、黄金分割率法、组合赋权法以及排队理论构建土壤盐碱化空间风险综合评价模型.将长序列监测数据、多时相空间数据以及经济社会数据依据各驱动要素权重以ArcGIS10.2为技术平台进行多源融合, 对各空间风险状态进行了空间可视化表达与流向追踪.结果表明: 1)研究区2002, 2010及2018年土地盐碱化整体风险分别为“临界状态”、“临界状态—轻度风险”、“轻度风险”; 2)地下水埋深及地下水矿化度是驱动土壤盐碱化进程加剧的主导因素; 3)灌区盐碱化空间风险演变模式剧烈程度排序为持续变化型>前期变化型>后期变化型>持续稳定型>反复变化型.研究区盐碱化整体风险状态呈现出由“无风险—临界状态”以及“临界状态—轻度风险”过渡的趋势; 4)2002~2018年间研究区盐碱化空间风险整体呈升级态势, 表征出明显的地区差异性且总体呈现由西北向东南以弧射状增高的空间格局.
2022 Vol. 42 (1): 367-379 [摘要] ( 287 ) [HTML 1KB] [ PDF 1649KB] ( 1513 )
380 张辉, 彭宇琼, 邹贤妮, 张婷婷, 巫楚, 林小平, 乔永民, 杨洪允
新丰江水库浮游植物功能分组特征及其与环境因子的关系
为了解新丰江水库的浮游植物功能群(Functional Group)特征及生态现状, 2020~2021年逐月对新丰江水库的浮游植物群落结构和水体理化指标进行了调查分析.结果表明, 水库主要水质指标达到国家《地表水环境质量标准》Ⅰ类标准.水库浮游植物可分为25个功能群, 以A、D、E、F、J、K、Lo、M、MP、NA、P、S1、SN、TB、X1、X2、X3和Y功能群出现频率较高, 其中A、E、F、J、Lo、MP、NA、X3和Y为优势功能群, 其时间变化特征为Lo/A/E/Y(春季)→Lo/A/F/J/X3/NA(夏季)→Lo/NA/F/A(秋季)→Lo/E/MP/F/A(冬季).与水库低营养盐状态相适应, A、E、Lo、NA和X3等在浮游植物群落中呈主体优势.由浮游植物功能群与环境因子间的相关分析和冗余分析(RDA)结果表明, pH值?透明度和水温是影响新丰江水库浮游植物群落结构的关键环境因子.基于浮游植物功能群计算的生态指数(Q), 时间上月度生态指数值介于3.63~4.87之间, 均值为4.31, 表明新丰江水库生态状态总体为极好水平.
2022 Vol. 42 (1): 380-392 [摘要] ( 317 ) [HTML 1KB] [ PDF 1488KB] ( 2877 )
393 刘臻婧, 肖启涛, 胡正华, 张弥, 王伟, 肖薇
太湖竺山湾甲烷扩散通量及其驱动机制
选取竺山湾为研究区域, 同时选取受人为活动影响较小的湖心区作为对比区域, 基于2011年11月至2013年8月逐月连续观测, 探讨外源输入及富营养化对CH4扩散通量的影响及其驱动机制.结果表明, 竺山湾水-气界面CH4扩散通量显著(P<0.01)高于湖心区CH4扩散通量, 其平均通量分别为(0.193±0.049)mmol/(m2·d)和(0.024±0.005)mmol/(m2·d).同时, 竺山湾湖区不同点位间CH4扩散通量也表现出明显差异, 位于河流入湖口附近点位的CH4扩散通量显著(P<0.01)偏高.逐月观测表明湖心区CH4扩散通量具有明显的时间变化特征, 且与水温表现出显著正相关关系(R2=0.53, P<0.01), 但竺山湾无此结果.另外, 入湖河流CH4溶存浓度与竺山湾CH4溶存浓度及其扩散通量呈显著正相关关系(浓度: R2=0.75, P<0.05;通量: R2=0.64, P<0.05).考虑到入湖河流具有较高的CH4溶存浓度和污染负荷, 河流外源输入可能弱化了竺山湾CH4通量对温度的依赖性, 并导致富营养化的竺山湾是大气CH4的“热点”排放源.
2022 Vol. 42 (1): 393-401 [摘要] ( 247 ) [HTML 1KB] [ PDF 690KB] ( 1331 )
碳排放控制
402 王小虎, 楚春礼, 曹植, 楚春亮, 鞠美庭
分布式光伏-储能系统经济-碳排放-能源效益实证分析——以山东省胶州光伏及其储能系统为例
建立光伏-储能系统成本收益经济模型和全生命周期碳排放和能源分析模型, 以静态投资回收期和内部收益率、碳排放强度和碳补偿回收期、能量回收期分别作为经济效益、碳减排效益和能源效益的评价指标, 并以山东省胶州农村5, 8, 10, 15kW光伏和11kW·h储能系统为案例, 分析增加储能系统后的经济-碳排放-能源特征.案例表明, 增加储能系统会带来负面效应, 其中经济效益变化最大, 碳减排效益次之, 能源效益变化最小.以10kW系统为例, 静态投资回收期延长34.7%, 内部收益率降低20%, 碳排放强度增加5.36%, 碳补偿时间延长5.83%, 能量回收期延长0.56%.通过延长系统使用时间, 扩大光伏安装规模, 能够增加用户经济收益, 同时能够降低碳排放强度, 缩短碳补偿时间, 从而降低储能系统对整个系统经济-碳排放-能源效益的负面影响.在离网情景下, 安装储能电池能够有效提高系统的经济收益, 碳减排效益和能源效益显著.
2022 Vol. 42 (1): 402-414 [摘要] ( 337 ) [HTML 1KB] [ PDF 991KB] ( 3180 )
415 刘金平, 任艳群, 陶辉, 刘铁, 陈豪
中国高温热浪对碳排放量的响应
基于中国碳核算数据及气象资料, 分析了8大经济区(30个省份)近20a来(1997~2017年)碳排放量和高温热浪的本底变化特征, 探讨了不同区域高温热浪对碳排放量的多尺度响应关系.结果表明: (1)研究时段内, 8个经济区的碳排放量均显著增加, 增速最大和最小的经济区分别为黄河中游和西北; (2)不同级别(轻度、中度和重度)高温热浪发生频次呈现出轻度>中度>重度的特征, 且轻度级别发生频次越多的地区, 中度和重度高温热浪的发生概率越大; (3)相较于其它级别, 轻度高温热浪开始日期最早、结束日期最晚, 即持续期最长, 总体上, 南方地区高温热浪持续期远高于北方地区; (4)气候温暖地区高温热浪与碳排放量的变化一致性主要体现在年际尺度上, 而寒冷地区更趋向于年代际尺度, 即温暖地区高温热浪对碳排放量的响应更为强烈; (5)不同经济区高温热浪持续期在不同级别上对碳排放量的响应差异显著, 但总体上呈现出高排放对持续期延长的促进作用.
2022 Vol. 42 (1): 415-424 [摘要] ( 333 ) [HTML 1KB] [ PDF 2277KB] ( 1693 )
425 李宇阳, 朱俊羽, 俞晓琴, 陈慧敏, 郭燕妮, 周永强, 周蕾
巢湖二氧化碳排放特征及其潜在影响因素
为探讨浅水湖泊CO2排放的时空格局及与CDOM来源组成潜在关联机制, 于1月(枯水期)、4月(平水期)、7月(丰水期)不同水文情景下富营养浅水巢湖进行野外观测, 采用扩散系数—顶空瓶法观测表层水体CO2浓度(cCO2)和通量(FCO2), 并探讨CO2排放的潜在驱动因素, 尤其是对CDOM来源组成的响应机制.结果表明, 巢湖全湖区cCO2均值表现为丰水期((51.9±71.8)μmol/L)>平水期((48.9±29.0)μmol/L)>枯水期((35.2±15.6)μmol/L), 对应FCO2均值丰水期((219.3±275.5)mg/(m2·d))与平水期((219.9±157.8)mg/(m2·d))无显著差异, 枯水期通量最低((-98.8 ±20.1) mg/(m2·d)).丰水期cCO2与FCO2空间上均表现为西部>中部>东部湖区, 这与丰水季节巢湖西部十五里河与南淝河等主要入湖河口区外源有机质大量输入在此堆积并快速降解息息相关.DO与cCO2(P<0.05)、FCO2(P<0.001)在西部湖区均呈显著负相关; 全湖DOC、Chl-a浓度与cCO2(P<0.01)、FCO2(P<0.001)均呈显著正相关.平行因子分析得出了四个荧光组分, 其中陆源性腐殖质组分C1、C4与cCO2(P<0.01)、FCO2(P<0.001)均呈显著正相关; 全湖范围内类色氨酸组分C2及类酪氨酸组分C3与cCO2、FCO2均无显著相关.上述结果意味着水体营养水平对巢湖CO2产生有显著的促进作用, 而CDOM的来源和组成, 尤其是陆源类腐殖酸输入与积累在一定程度上也加剧CO2的排放.
2022 Vol. 42 (1): 425-433 [摘要] ( 347 ) [HTML 1KB] [ PDF 964KB] ( 2539 )
环境毒理与健康
434 韩宝苍, 陈志彬, 张跃恒, 林志芬, 孙昊宇
“鸡尾酒”式混合抗生素对细菌耐药性的影响
选择四环素、磺胺、磺胺增效剂3类常用抗生素, 以其对大肠杆菌(E. coli)的单一兴奋效应(hormesis)最大促进效应对应浓度(HCmax)配制等HCmax比的二元及三元混合体系, 探究混合体系对细菌生长和耐药性(突变、质粒接合转移)的联合效应.结果表明, 二元混合抗生素对E. coli生长和接合转移频率起到协同抑制, 对E. coli的突变频率起协同刺激; 三元混合抗菌剂对这三种效应均协同抑制.因此, 推测二元混合体系会导致毒性和耐药性风险同时增加; 三元混合体系会导致毒性风险增加、耐药性风险降低.
2022 Vol. 42 (1): 434-443 [摘要] ( 338 ) [HTML 1KB] [ PDF 1135KB] ( 1382 )
444 曹蕾, 王婷, 王丽君, 刁瑞萍, 于丽敬, 崔小丽, 毛洪钧
邯郸市妇女空气污染暴露对妊娠期高血压的影响
选择河北省邯郸市某医院孕妇数据, 探讨了6项空气污染物暴露对孕妇患妊娠期高血压(GH)的影响和不同人群的效应差异, 采用传统Logistic回归模型评估了各项污染物的效应, 采用主成分改进的Logistic回归模型评估了各项污染物在额外调整其它污染物后的效应.结果显示, 单污染物模型中, 妊娠期前26周每20μg/m3增量的O3暴露与患病风险呈显著正相关关系(OR=1.211, 95%CI: 1.094~1.340), 且在妊娠前期的效应大于在妊娠中期的效应.多污染物模型中, 孕前3个月每20μg/m3增量的PM2.5和PM10暴露显著增加了患病的风险, OR值分别为1.021(95%CI: 1.004~1.038)和1.016(95%CI: 1.002~1.031);妊娠期前26周每20μg/m3增量的O3暴露也对患病风险有显著效应(OR=1.026, 95%CI: 1.002~1.050).亚组分析结果显示, 25~30岁或初次妊娠的孕妇孕前3个月对PM2.5、PM10、NO2和CO的暴露较为敏感, >35岁或学历为大学以下的孕妇妊娠期前26周受O3暴露的影响更易患病.总的来说, 邯郸市空气污染对孕妇患GH存在显著的影响, 孕妇应在孕前和妊娠期间做好防护, 降低空气污染暴露造成的不利影响.
2022 Vol. 42 (1): 444-455 [摘要] ( 256 ) [HTML 1KB] [ PDF 956KB] ( 872 )
456 赵晨曦, 王杨, 钱秋慧, 闫瑾, 肖傲, 王学东, 王慧利
三氯卡班环境暴露对斑马鱼神经行为的影响
为了探究三氯卡班(TCC)对脊椎生物神经行为的干扰及机制, 以脊椎模式生物斑马鱼为研究对象, 分别评判了TCC亚致死剂量急性暴露对幼鱼的神经发育毒性及慢性暴露对成鱼神经行为的影响.结果表明: TCC亚致死剂量急性暴露造成斑马鱼胚胎及幼鱼自主运动活力减少, 对声光刺激的敏感程度下降.吖啶橙凋亡染色表明, TCC诱导幼鱼头肾、脑部和眼睛等多部位发生细胞过度凋亡.通过扫描电镜观察, 侧线神经丘形态畸形, 发育受到抑制, 毛细胞团数量减少且排列紊乱.成鱼行为学试验结果显示, TCC长期暴露的成鱼过度焦虑及恐慌, 避险和警惕能力下降, 并表现出自闭, 不愿社交, 显著影响斑马鱼的记忆力、学习能力和辨别认知功能.
2022 Vol. 42 (1): 456-464 [摘要] ( 294 ) [HTML 1KB] [ PDF 1335KB] ( 2355 )
环境微生物
465 彭兰生, 关孟欣, 黄魁, 夏慧, 桑春雷
蚯蚓摄食污泥对其肠道功能区微生物种群及耐药基因的影响
以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为实验蚓种, 研究蚯蚓消化污泥前后, 其肠道各功能区微生物种群结构及耐药基因(ARGs)丰度的变化情况.为表征活体功能性微生物, 所取新鲜样品均采用叠氮溴化丙锭(PMA)预处理后, 再进行DNA相关分析.结果表明: 蚯蚓消化污泥5d后, 细菌16S rDNA和真核生物18S rDNA的丰度在其胃中分别显著增加了28.2倍和42.2倍(P<0.05), 而在砂囊和后肠中均显著性降低(P<0.05).此外, 蚯蚓消化污泥使其砂囊中的优势菌门由变形菌门变为软壁菌门, 胃中的优势菌门由拟杆菌门变为厚壁菌门, 而对后肠微生物种群结构的影响较小.对于ARGs而言, 大环内酯类耐药基因ermF、四环素类耐药基因tetX和磺胺类耐药基因sul2在蚯蚓胃中的丰度分别显著升高了1.9×102倍、8.4×105倍和25.9倍(P<0.05), 而在其砂囊和后肠中ARGs总丰度分别显著下降了11.0倍和45.2倍(P<0.05).基于网络分析结果显示, 蚯蚓摄食污泥可影响其肠道内ARGs宿主细菌的结构多样性.
2022 Vol. 42 (1): 465-473 [摘要] ( 376 ) [HTML 1KB] [ PDF 1094KB] ( 1229 )
环境影响评价与管理
474 秦晓春, 倪安辰, 陈正昊, 马保龙, 孟范彤
包含共振机理的声子晶体声屏障设计与降噪性能测试
针对轮胎-路面噪声, 基于U型理论模型探究并优化了3种腔体形式声子晶体的能带结构, 最终设计出一种“宽频多带”的沙漏型声子晶体, 并以此为基础建立了新型交通声屏障, 且进行了降噪性能测试.结果表明: 对于噪声特征频段覆盖率, 沙漏型>锥型>直线型, 且禁带范围可通过腔体尺寸进行有效调整; 对于声子晶体声屏障降噪效果, 将Bragg散射与腔体共振效应耦合、增加排数均可有效提升禁带内降噪效果0.9~3.5dB(A), 且作为不连续型周期结构, 屏障后声场分布不均, 特别是在散射体间隔处, 因此测量时需增加测点数目并考虑间隔处影响; 沙漏型相较于传统声屏障与Bragg型声子晶体声屏障在500~1000Hz目标禁带内降噪效果提升0.9~14dB(A).
2022 Vol. 42 (1): 474-482 [摘要] ( 224 ) [HTML 1KB] [ PDF 1325KB] ( 2190 )
483 张静静, 汪文生, 李杨
区域水-能源-粮食绿色效率、地区差异及影响因素
基于绿色发展理念建立多维角度投入-产出指标体系, 构建Meta-SSBM和Meta-Malmquist-Luenberger模型, 测度2004~2018年中国30个省(区)水-能源-粮食绿色静态和动态效率, 并运用泰尔指数分解东部、中部和西部绿色发展水平的时空分异特征.结果表明: (1)由于技术差距无效率而导致的在共同前沿和群组前沿面下的效率表现出较大差异性, 其中东部地区代表潜在的最优技术水平, 中部和西部存在被高估的风险.(2)东部地区管理无效率、中部地区技术无效率、西部地区管理和技术无效率并存分别是其无效率的主要原因.(3)东部地区水-能源-粮食绿色全要素生产率(TFP)增长最高, 其提升的主要原因是技术进步和技术差距比率的缩小; 中部和西部地区绿色TFP的降低主要源于技术进步的放缓和技术差距比率的扩大.(4)西部地区绿色TFP增长率的泰尔指数最大, 群组内差异远大于群组间差异, 尤以西部地区内部差异最明显.(5)教育支出、科技支出占财政支出比重、人均肉类产量和人均蔬菜产量与水-能源-粮食绿色TFP同向变化; 城市化率、人口密度、人均GDP则与之反向变化.
2022 Vol. 42 (1): 483-496 [摘要] ( 254 ) [HTML 1KB] [ PDF 558KB] ( 1622 )
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