中国环境科学
 
 
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《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
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“生物多样性”专栏征稿启事
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“温室气体减排与气候变化”专栏征稿启事
《中国环境科学》两篇论文入选“2018中国百篇最具影响国内学术论文”
关于新冠病毒疫情防控期间稿件咨询的公告
“生物多样性”专栏征稿启事
“固体废物、城市矿产与循环经济”专栏征稿启事
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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”
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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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2022年 42卷 8期
刊出日期 2022-08-20

环境毒理与健康
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
环境生态
大气污染与控制
3473 黄沛荣, 朱波, 张月, 黄晓锋, 朱乔, 于广河, 颜敏, 梁永贤, 何凌燕
PM2.5与O3协同控制视角下深圳市工业VOCs源谱特征
选取深圳8类典型工业行业开展VOCs样品采集,检测分析了100种VOCs组分,从PM2.5和O3协同控制的角度分析了不同污染源的成分谱特征和对环境的影响.结果表明:加油站源谱组成以烷烃(48.4%)占主导,OVOCs (27.6%)占比突出,乙酸乙酯(14.1%)、异戊烷(13.0%)、正戊烷(12.0%)为其优势排放物种;涂料制造、胶黏剂生产、油墨制造、化工制品、纺织印染、医药制造行业排放组成均以OVOCs (42.3%~97.1%)占主导,丙酮为大多数行业的优势物种,且乙腈在部分行业中占比突出.垃圾发电行业以OVOCs (33.9%)和卤代烃(28.3%)占主导,乙醛(13.4%)、丙酮(11.0%)、一氯甲烷(6.1%)为该行业排放的优势物种.以PM2.5和O3协同控制为导向,芳香烃和烯烃是储存运输源需要控制的重点;OVOCs和芳香烃都应成为工艺过程源和废弃物处理源控制的关键.涂料制造行业的源反应活性SRO3和SRSOA值分别为6.0g/g和1.2g/g,削减单位质量排放的VOCs所减少的PM2.5和O3生成潜势最多,应成为深圳市PM2.5和O3协同控制下的优先控制行业.
2022 Vol. 42 (8): 3473-3482 [摘要] ( 79 ) [HTML 1KB] [ PDF 1750KB] ( 230 )
3483 操涛, 宋建中, 范行军
生物质燃烧源类腐殖质的臭氧老化特征
针对生物质燃烧排放类腐殖质(BC-HULIS)的臭氧(O3)氧化开展模拟研究,利用总有机碳分析仪(TOC)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、荧光激发发射矩阵光谱结合平行因子分析(EEM-PARAFAC)以及傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征老化前后HULIS的光学性质和化学结构变化.研究表明,经臭氧氧化后BC-HULIS占相应的水溶性有机碳(WSOC)的比例降低,表明部分HULIS发生降解生成水溶性小分子化合物.此外经O3老化后,HULIS的质量吸收指数(MAE365)和芳香性指数(SUVA254)分别从1.8~2.7和4.2~5.0m2/gC下降到1.1~1.3和3.7~4.1m2/gC,表明老化后HULIS的吸光能力和芳香度均呈现降低.EEM-PARAFAC解析结果显示,BB-HULIS中荧光发色团主要由类蛋白荧光组分(C2)和类腐殖质荧光组分(C1、C3、C4)组成.O3老化后,BB-HULIS的总荧光强度显著降低,两种性质的荧光组分相对含量和荧光参数发生显著变化,如老化后HULIS中类腐殖质荧光组分的相对含量和腐质化指数(HIX)均显著高于老化前样品,表明老化过程发生类蛋白的降解和类腐殖质的聚合.另外,FTIR分析结果显示O3老化后含氧官能团含量显著增强,表明了O3老化对HULIS官能团的影响.
2022 Vol. 42 (8): 3483-3491 [摘要] ( 53 ) [HTML 1KB] [ PDF 782KB] ( 120 )
3492 陈玲, 闫世明, 倪成诚, 朱凌云, 肖辉, 王雁, 汪文雅, 贺洁颖, 郭伟
基于OMI的汾渭平原对流层NO2长期变化趋势
利用2007~2020年臭氧检测仪(OMI) OMNO2d对流层NO2垂直柱浓度(TVCD)数据、欧盟基本气候变量质量保证计划(QA4ECV)基于卫星观测约束下的NOx日排放估算数据(DECSO)、大气红外探测仪(AIRS)臭氧(O3)垂直廓线AIRS2SUP数据,研究了汾渭平原NO2TVCD长期变化趋势及其对NOx排放变化的响应,以及二者变化对于对流层中下层O3的影响.结果表明,汾渭平原NO2TVCD于2012年达峰,峰值为(9.8±4.6) x1015molec/cm2,2013年后基本呈现逐年下降趋势;NO2TVCD冬季最高,夏季最低,冬季均值约为夏季3.6倍;NO2TVCD并非随NOx人为源减排单调下降,夏季NO2TVCD低百分位上升;NO2TVCD变率为(-1.5±0.6)%/a,低于NOx排放降幅的1/3,可能与人为NOx大量减排的背景下,对流层NOx自然源的贡献大且相对贡献不断上升有关;对流层中下层O3变率仅为(-0.2±0.2)%/a,近地层O3变率为(0.8±0.1)%/a,汾渭平原对流层O3生成基本处于VOCs控制区或者VOCs-NOx过渡区,减排NOx无法降低对流层O3;汾渭平原NOx减排可有效降低城市高排放区NO2,乡村地区受NOx自然源影响较大,人为减排收效不明显.
2022 Vol. 42 (8): 3492-3501 [摘要] ( 49 ) [HTML 1KB] [ PDF 3226KB] ( 134 )
3502 杨显玉, 吕雅琼, 邵平, 潘月鹏, 樊晋, 王式功, 张小玲, 易家俊, 乔玉红, 吴锴
四川盆地大气氨与氮氧化物排放对细颗粒物污染的影响及减排潜力
基于IASI、OMI与TROPOMI卫星数据识别了2008~2019年四川盆地氨与氮氧化物柱浓度的变化趋势,并进一步采用空气质量模型CMAQ对2019年冬季四川盆地氨排放的大气环境影响进行了研究,评估了氨与氮氧化物单独减排及氨与氮氧化物协同减排情景下对四川盆地颗粒物污染的影响.结果表明:2008~2012年四川盆地氮氧化物排放逐年升高随后在2013~2019年迅速下降,而氨柱浓度在2008~2013年期间较为稳定,自2014年起迅速增长.四川盆地氨排放的高值区主要集中在人为活动强烈的成都及周边地区和川南城市群以及农业源氨排放主导的川西北地区.铵根离子在川南城市群的PM2.5当中占比高达11.4%,而对川西地区城市的PM2.5贡献较低.敏感性实验结果表明,氨与氮氧化物协同减排50%能有效降低大气中硝酸铵与硫酸铵的浓度,从而减少细颗粒物污染,改善四川盆地区域环境空气质量.
2022 Vol. 42 (8): 3502-3511 [摘要] ( 62 ) [HTML 1KB] [ PDF 6335KB] ( 127 )
3512 亓浩雲, 王晓琦, 程水源
人为排放及气象因素对空气质量影响的定量分析——以疫情期间邢台市为例
选择河北省邢台市作为研究对象,将2020疫情作为一个极限管控措施下的极限减排实验情景,把2021疫情作为未来常态化疫情防控实验分析情景.与疫情前期对比,两次疫情期间臭氧浓度均有提升且2021疫情时期颗粒物浓度同样有提高,2020疫情时期其他污染物浓度均有不同程度的改善,而与2019历史同期相比,两次疫情期间臭氧浓度同样有升高现象,除此以外,2021疫情时期污染物改善较好.利用长短期记忆网络(LSTM)算法和空气质量预报模式系统(WRF-CMAQ)量化了两次疫情时期气象因素对于污染物浓度变化的影响,根据空气质量模拟法反推了不同污染物受人为影响的浓度变化.实验结果表明,LSTM算法在两次疫情期间的模拟均显示人为影响对污染物产生了负影响(降低了污染物浓度)且在总变化影响中占比较高,而CMAQ模式模拟结果中的气象因素影响占比远高于LSTM算法.CMAQ模式在两次疫情模拟中表现出了不同的结果,在2020疫情中人为影响占据了主导,而在2021疫情中,相比较2020疫情时期,除NO2外,人类活动对其他污染物的影响均为正值(促进了污染物浓度升高).
2022 Vol. 42 (8): 3512-3521 [摘要] ( 51 ) [HTML 1KB] [ PDF 1336KB] ( 131 )
3522 韩力慧, 时瑞芳, 崔建硕, 杨雪梅, 王海燕, 程水源
北京市典型区域大气亚微米颗粒物理化特性及其来源
本研究采用Aerodyne气溶胶化学组成在线监测质谱仪ACSM,于2019年春季、夏季后期、秋季和冬季典型代表月对北京市东南城区非难熔亚微米颗粒物NR-PM1进行了实时监测与分析,研究了NR-PM1及其物种在不同时段,特别是霾污染期间的演变特征,以及4个季节有机物的来源.结果表明,整个研究期间NR-PM1的平均浓度为22.06μg/m3,其季节变化呈现出春季>冬季>秋季>夏季后期的特征.整个研究期间,Org (有机物)的平均浓度为7.12μg/m3,占NR-PM1的32.30%;NO3-和SO42-的平均浓度分别为5.91和6.20μg/m3,分别占NR-PM1的26.80%和28.12%;而NH4+和Cl-的平均质量浓度和质量百分数均较低.所有物种呈现出Org> SO42-~NO3-> NH4+>Cl-的特征.清洁天NR-PM1以Org为主要特征,各季节所有物种的日变化均较小,而霾污染天NR-PM1以二次无机物种为主要特征,不同季节各物种表现出不同的日变化特征.OA (有机气溶胶)在不同季节解析出的物种有所不同.一次有机气溶胶POA对OA的贡献随春夏秋冬逐渐升高,而二次有机气溶胶SOA则随之逐渐降低.
2022 Vol. 42 (8): 3522-3535 [摘要] ( 41 ) [HTML 1KB] [ PDF 1161KB] ( 110 )
3536 杨颂, 孔祥鲁, 王琪, 李江鹏, 焦婷婷, 张凯霞, 刘守军, 上官炬
Fe基催化剂对煤热解-燃烧的NOx排放控制耦合效果
为解决民用散烧原煤中NOx排放高的问题,提出了“热解减氮耦合燃烧脱硝”方法,即将煤与铁助剂混合,通过管式炉热解制备洁净燃料,并对洁净燃料燃烧过程中NOx排放情况进行研究.结合表征手段,考察铁助剂对氮迁移影响规律.结果表明,铁助剂的负载比为0.5wt%,热解温度为1000℃时耦合效果最佳,相对于未负载时,焦炭燃烧NOx排放量减少34.65%.热解前负载的铁助剂在焦炭中稳定存在,并可促进热解过程中含氮化合物向N2的转化;在洁净焦炭燃烧过程中,铁助剂的存在利于C和CO与NOx还原,进而降低燃烧过程NOx的高排放.通过一步引入的铁助剂,在煤热解-洁净燃料燃烧过程中对NOx控制耦合效果,最终实现了NOx的超低排放.
2022 Vol. 42 (8): 3536-3543 [摘要] ( 42 ) [HTML 1KB] [ PDF 954KB] ( 103 )
3544 何月, 绳梦雅, 雷莉萍, 郭开元, 贺忠华, 蔡菊珍, 方贺, 张小伟, 刘樱, 张育慧
长三角地区大气NO2和CO2浓度的时空变化及驱动因子分析
以长三角城市群为研究对象,利用卫星遥感观测数据协同分析长三角地区大气NO2和CO2浓度的时空变化特征和驱动因子,揭示了长三角地区污染物和CO2高浓度地区空间格局.结果表明长三角城市群地区大气NO2和CO2浓度的时空分布及变化特征呈现了受化石燃料燃烧和机动车排放等人为活动以及区域地形、地表覆盖、气候等自然条件的综合影响结果.大气NO2和CO2高浓度值围绕太湖明显呈口对西南向的U字形分布,一致于围绕太湖分布的杭州、上海、苏州、无锡、常州和南京等大型城市区域,以及安徽铜陵地区的工业排放区.大气NO2浓度值呈现秋冬时期较高,夏季最低的季节分布特征.大气CO2浓度受植被CO2吸收和CO2的积累影响,8~9月最低,4~5月最高.此外,随着人为排放活动的急剧减少,2020年1~3月的大气NO2浓度比2019年同时期降低了50%以上,其中分布了以钢铁厂、燃煤厂为主的大型工业热源的城市NO2浓度下降最多,如镇江、南京、马鞍山.
2022 Vol. 42 (8): 3544-3553 [摘要] ( 61 ) [HTML 1KB] [ PDF 4234KB] ( 152 )
3554 周琪, 于洋, 刘苗苗, 毕军
基于机器学习和非参数估计的PM2.5风险评估
为开展区域风险评估,融合手机信令、气象和地理信息等多源数据,引入随机森林机器学习、非参数估计分位数图示法和非监督学习K-mean等方法,构建了区域PM2.5风险评估及特征识别评价框架,在南京市区以0.3km分辨率网格为基础单元开展了案例研究.结果表明,该技术既可有效模拟PM2.5浓度时空分布,十折交叉验证R2达到0.76,证明了准确度较高,并基于此识别出4种主要污染特征;也可有效捕捉短期人口流动导致的风险,在污染浓度不变的情况下短期人口流动会导致风险增加0.30~0.97倍.综合PM2.5浓度和人口分布,识别出4种主要暴露风险模式,其中,研究区域6.5%的面积为高风险地区,23.0%的面积为低风险地区.“十四五”期间应加快现代科学技术在环境保护领域的应用,实施网格化和差异化的风险控制政策,维护人群健康.
2022 Vol. 42 (8): 3554-3560 [摘要] ( 38 ) [HTML 1KB] [ PDF 3508KB] ( 127 )
3561 李宏宇, 李沛祺, 黄娟, 杨兆莉, 刘鹏, 张丽园, 马海波, 毛潇萱, 高宏, 黄韬
兰州市大气OPAHs污染特征及潜在来源分析
对兰州市冬季(2016-12-01~07)和夏季(2017-08-03~10)大气气相和颗粒相(PM1.0、PM2.5和PM10)中含氧多环芳烃(OPAHs)进行观测,结果显示:Σ8OPAHs (气相+颗粒相)的浓度范围为1.83~19.28ng/m3,平均浓度为(6.45±3.43) ng/m3.冬季是夏季的2.06倍.冬季颗粒相OPAHs在2.5~10和<1.0μm粒径段均具有较大占比,而夏季则主要赋存于PM1.0中.9-芴酮(9-FLU)、9,10-蒽醌(9,10-ANT)和苯并蒽酮(BZA)为OPAHs中最主要的几种单体物质,其占比为51.8%~94.9%.气粒分配机制研究结果表明:OPAHs在气粒两相间的分配以吸收机制为主导.基于浓度权重轨迹分析法(CWT)对兰州市大气中OPAHs的潜在污染源区进行了分析,发现其潜在污染源区在冬季主要位于当地及其西北方向位于新疆和青海境内的部分地区,而夏季则主要位于该研究区域的东南方向(定西市、天水市等)和东北方向(宁夏回族自治区中卫市).
2022 Vol. 42 (8): 3561-3571 [摘要] ( 39 ) [HTML 1KB] [ PDF 7487KB] ( 89 )
3572 李莹, 闫世明, 王淑敏, 张逢生, 于小红, 杨爱琴, 岳江, 靳泽辉
五台山大气CO2本底浓度及源汇特征
基于五台山站2017年1月~2020年12月的大气CO2连续观测资料,采用平均移动过滤法(MAF)和后向轨迹分析方法,对五台山大气CO2本底浓度及源汇特征进行研究.结果表明:五台山大气CO2浓度受到区域或局地源汇的影响,筛分后的CO2本底小时浓度振幅为44.9×10-6,小于未经筛分的CO2浓度振幅94.7×10-6.2017~2020年CO2本底浓度呈逐年上升趋势,但增幅放缓;抬升浓度占比有所下降,吸收浓度占比波动较小,表明人类活动对CO2浓度的影响逐年减弱,而五台山周边地区陆地生态系统碳汇作用相对稳定.CO2本底浓度夏季最低,秋冬季次之,春季最高;日变化夏季最明显,峰谷值分别出现在05:00和16:00,其他季节日振幅仅在0.7×10-6~1.8×10-6之间.与本底浓度相比,抬升浓度的差异值自10月至翌年3月明显增大,而吸收浓度的差异值在6~9月最显著,分别反映出人为活动排放源以及陆地生态系统吸收汇对CO2本底浓度的影响.源汇浓度日变化均为单峰结构,抬升浓度白天高、夜间低,吸收浓度刚好相反.春、秋和冬季造成CO2浓度明显抬升的地面风向主要为西南风,且随风速的增加CO2浓度能够保持较高水平,而夏季主要为东北偏东风;春、夏季,2~4m/s的风速有利于进一步降低CO2吸收浓度.后向轨迹分析表明,气团远距离输送对源汇浓度的影响除了取决于气团途径区域的CO2排放情况,还与气团的空间垂直输送路径有关.
2022 Vol. 42 (8): 3572-3583 [摘要] ( 34 ) [HTML 1KB] [ PDF 4071KB] ( 113 )
3584 王文美, 张妍, 荆博宇, 张志扬, 杨伟华, 耿静
污水处理厂恶臭烦恼模拟评价及验证
对某污水处理厂有组织及无组织源进行采样调查,基于CALPUFF模型建立恶臭评价因子,对恶臭扰民进行判定,并通过厂界样品检测、现场嗅探监测、居民问卷调查3种方式对模型模拟结果进行验证.结果表明,该污水处理厂在各个方向上的恶臭防护距离为200~1450m,周边8个居民区可引起恶臭烦恼;模型模拟得到的臭气浓度及居民烦恼与验证结果一致性较好.
2022 Vol. 42 (8): 3584-3590 [摘要] ( 38 ) [HTML 1KB] [ PDF 700KB] ( 79 )
3591 叶楠, 马嫣, 蒋友凌, 郑军
南京秋冬季非难熔性亚微米颗粒物来源解析
利用Aerodyne高分辨率飞行时间气溶胶质谱仪(HR-ToF-AMS)对南京北郊秋冬季非难熔性亚微米气溶胶(NR-PM1)的化学组分(包括有机物、硝酸盐、硫酸盐、铵盐和氯化物)和特征进行实时在线监测,并利用多元线性模型(ME-2)对其中复杂的有机物进行来源解析.观测期间,有机物、硝酸盐、硫酸盐、铵盐、氯化物对NR-PM1的贡献分别为42%,28%,15%,13%和2%.有机物解析出6类有机气溶胶:烃类有机气溶胶(HOA)、烹饪类有机气溶胶(COA)、生物质燃烧有机气溶胶(BBOA)、高氧化有机气溶胶(MO-OOA)、低氧化有机气溶胶(LO-OOA)、液相反应生成氧化有机气溶胶(aq-OOA),平均浓度分别占总有机气溶胶的18%,14%,19%,19%,11%和19%.通过不同污染事件的对比结果表明,本次观测期间二次气溶胶在污染时期占比会明显上升并且液相反应对二次组分的形成有显著的促进作用.
2022 Vol. 42 (8): 3591-3599 [摘要] ( 34 ) [HTML 1KB] [ PDF 2644KB] ( 84 )
3600 周文波, 牛胜利, 刘思彤, 王栋, 韩奎华, 王永征
γ-Fe2O3抗As2O3中毒能力的分子模拟
采用密度泛函理论研究了γ-Fe2O3表面As2O3的吸附以及掺杂改性提高抗As2O3中毒性能的作用机理.计算了As2O3在完整以及O缺陷γ-Fe2O3(001)表面的吸附性能,包括吸附位点、吸附结构、吸附能、PDOS等.同时建立了Mo、Ti、Mg掺杂的γ-Fe2O3模型,探讨了助剂掺杂对抗砷中毒能力的作用机制,并考虑了掺杂量的影响.结果表明:As2O3倾向于以O端化学吸附在γ-Fe2O3(001)表面Feoct位,吸附过程发生强烈的相互作用和电荷转移.当表面存在O缺陷时,As2O3的吸附能得到提高.Mo、Ti、Mg倾向于掺杂在Feoct位,增强了对As2O3的吸附能力,并且增大Mo的掺杂量可以强化As2O3的吸附.As2O3倾向于与活性较强的Mo、Ti、Mg发生反应,从而保护活性Fe位不受砷中毒,Ti和Mg的掺杂还抑制了相邻Fe位对As2O3的吸附.Mo、Ti、Mg的掺杂还促进了催化剂表面对NH3的吸附,增强了表面酸性强度,有利于SCR反应.Mo、Ti、Mg原子的掺杂有利于提高γ-Fe2O3催化剂的抗砷中毒性能.
2022 Vol. 42 (8): 3600-3609 [摘要] ( 37 ) [HTML 1KB] [ PDF 4882KB] ( 83 )
3610 孙西勃, 梁小明, 廖程浩, 张永波, 叶代启
食用植物油加工VOCs排放特征
获取了菜籽和大豆植物油加工行业VOCs排放系数、成分谱和臭氧生成贡献,并对其全国VOCs排放量进行了计算.结果表明,菜籽油加工过程VOCs排放系数为1.20kg/t菜籽用量和6.32kg/t菜籽油产量,大豆油加工过程VOCs排放系数为0.36kg/t大豆用量和2.35kg/t大豆油产量.菜籽油和大豆油加工排放的VOCs主要来自于有机溶剂挥发.VOCs排放占比最大的物种是正己烷,其次是甲基戊烷(包括3-甲基戊烷和2-甲基戊烷),再次是甲基环戊烷.植物油加工行业OFP为931.47μg/m3,其中,烷烃贡献最大,占比为61.90%;其次是烯烃和OVOCs,占比分别为19.61%和15.14%,.2019年中国大豆和油菜籽植物油加工VOCs排放量为5.12万t,大豆和油菜籽植物油分别贡献65.4%和34.6%,山东、湖北、江苏、广东、河南、广西、天津、河北、湖南、福建是贡献最大的10个省份,合计占比72.0%.
2022 Vol. 42 (8): 3610-3615 [摘要] ( 38 ) [HTML 1KB] [ PDF 424KB] ( 86 )
3616 陆嘉晖, 吴影, 刘慧琳, 莫招育, 任泉明, 黄喜寿, 黄炯丽, 鄢世阳, 宋岭河
南宁市冬季挥发性有机物特征及其来源分析
为了解南宁市冬季期间挥发性有机物(VOCs)污染特征及来源,采用在线连续监测系统于2020年12月9日~2021年2月22日在南宁市区对116种VOCs进行了在线连续观测.结果显示,观测期间VOCs体积分数为37.57x10-9,烷烃、烯烃、芳香烃、OVOCs及卤代烃体积分数占VOCs比例分别为44%、15%、8%、19%和11%.VOCs体积分数白天低,夜晚高;采用OH消耗速率(LOH)和臭氧生成潜势(OFP)估算了观测期间VOCs大气化学反应活性,结果表明醛酮类、芳香烃和烯烃是主要的活性物质;使用气溶胶生成系数法(FAC)估算了VOCs对二次有机气溶胶(SOA)的贡献,发现芳香烃对SOA生成贡献最大,占比为98%,其中苯、间/对二甲苯和甲苯为优势物种;正交矩阵因子(PMF)解析结果表明,冬季期间南宁市VOCs主要来源于:机动车尾气排放源(30.1%)>固定燃烧及生物质燃烧源(22.2%)>工业工艺排放源(16.8%),而OFP贡献较高的源分别为溶剂使用源(23.9%)、固定燃烧及生物质燃烧源(22%)、机动车尾气排放源(21.8%).因此,机动车尾气排放源和固定燃烧及生物质燃烧源应为南宁市冬季的优先管控源类,其次为工业工艺排放源、溶剂使用源.
2022 Vol. 42 (8): 3616-3625 [摘要] ( 45 ) [HTML 1KB] [ PDF 1235KB] ( 91 )
3626 宋晓伟, 郝永佩, 朱晓东, 王京伟, 薛盼, 刘卫婷
临汾市臭氧污染变化特征、气象影响及输送源分析
结合2014~2020年临汾市臭氧逐小时质量浓度和同期气象数据、再分析数据以及潜在源贡献函数法(PSCF)对临汾市O3污染时空变化特征、与气象因子的关系以及传输路径及潜在源分布开展研究.结果表明,临汾市近年来臭氧污染日益严重,O3_8h_max年均质量浓度整体呈现上升趋势,2020年相对于2014年增加78.79%;月变化特征呈现“M”双峰型,季节变化峰值出现在夏季,而日变化受近地面大气光化学过程影响显著,呈较为明显的单峰单谷分布,峰值出现在14:00~16:00.O3浓度与气温和日照时数呈显著线性正相关,当研究区相对湿度为40%~60%,气温高于20℃,风速区间为2~6m/s时易出现高浓度O3污染.聚类分析表明临汾市O3重污染天气期间以短距离输送气流为主,高O3浓度除受到本地生成影响外,还受到省内临近城市及陕西省中部、河南省北部重工企业排放的大量NOx和VOCs传输的影响.因此,针对临汾市O3污染在严格控制本地污染源排放的前提下,必须加强汾渭平原地区的联防联控,才能有效缓解该区域大气污染的连片发生.
2022 Vol. 42 (8): 3626-3634 [摘要] ( 47 ) [HTML 1KB] [ PDF 1223KB] ( 160 )
水污染与控制
3635 李冬, 高飞雁, 解一博, 李柱, 张杰
高频交替OLR强化好氧颗粒污泥性能研究
本研究设置4个反应器R1、R2、R3和R4,分别采用恒定有机负荷率(OLR)和三个交替OLR方式运行,高低OLR分别为0.67/0.67、0.71/0.60、0.77/0.52、0.80/0.40gCOD/(L·d),以合成配水为基质,探究高频交替OLR对好氧颗粒污泥性能的影响,为提高好氧颗粒污泥的稳定性提供可行策略.由实验结果可知,R1、R2、R3和R4的完整性系数分别可达到87.26%、94.78%、96.29%、79.63%,四者的EPS含量(以VSS计)可达到81.04、109.46、115.28、139.56mg/g,PN/PS分别为4.75、7.49、8.28、3.26,表明m值(高OLR/低OLR)为1.48时有利于提高好氧颗粒污泥的结构稳定性.此外R1、R2、R3和R4在稳定时期的COD平均去除率分别为92.58%、91.52%、92.45%、92.52%,TP平均去除率分别为92.81%、93.35%、95.10%、61.01%,TN平均去除率分别为93.04%、92.24%、92.06%、85.32%,表明m值为1.48时好氧颗粒污泥去除污染物的效果最好.
2022 Vol. 42 (8): 3635-3642 [摘要] ( 36 ) [HTML 1KB] [ PDF 680KB] ( 70 )
3643 李牧言, 隋倩, 黄绍新
上海市典型畜禽养殖场雨水径流中PPCPs的输移特性
以上海市某大型畜禽养殖场为研究区域,揭示了该养殖场雨水径流中19种药物和个人护理品(PPCPs)的存在水平和时间变化规律,阐明了雨水径流的初期冲刷效应.结果表明,不同采样时间点雨水径流样品中目标PPCPs浓度范围为0.62~166ng/L,15种PPCPs检出率可达100%;目标PPCPs在降雨前期(径流产生的15~30min)出现浓度峰值,随后浓度降低并趋于稳定;通过描述径流污染输出负荷同径流量关系的LP-F曲线和前30%径流流量排放的污染物负荷比指标(FF30)进一步证明该养殖场雨水径流中PPCPs具有显著的初期冲刷效应;研究结果为有效控制畜禽养殖场雨水径流中PPCPs污染提供了重要参考.
2022 Vol. 42 (8): 3643-3649 [摘要] ( 39 ) [HTML 1KB] [ PDF 455KB] ( 77 )
3650 董康妮, 谢更新, 晏铭, 晏卓逸, 熊鑫
磺化生物炭活化过硫酸盐去除水中盐酸四环素
采用高温煅烧-磺化法制备磺化改性苎麻生物炭(SBC),并将其作为过硫酸盐活化剂,实现了对水中盐酸四环素(TCH)的高效去除.通过扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析仪(BET)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对SBC的形貌和结构进行表征,研究了溶液初始pH值、SBC投加量、PS投加量对SBC/PS体系中TCH降解效果的影响,并考察了SBC的重复利用性能.结果表明,SBC为片层介孔材料,其表面含有丰富的含氧官能团和黄原酸酯官能团.在初始pH值为3,PS投加量为10mmol/L,SBC投加量为0.5g/L的最优条件下,反应180min后,SBC/PS体系对TCH的去除率达到89.0%,明显优于SBC、苎麻秸秆原始生物炭(BC)、PS和BC/PS体系.在实验考察范围内,SBC/PS体系对TCH的降解性能随pH值(pH=3~11)的升高呈先降低后升高再降低的趋势;随SBC和PS投加量的升高,TCH的去除率呈先上升后下降的趋势.自由基淬灭实验和电子顺磁共振(EPR)实验表明,SBC/PS体系降解TCH的过程中产生了硫酸根自由基(SO4-·)、羟基自由基(·OH)、超氧自由基(O2-·)和单线氧(1O2),1O2起主导作用.循环利用实验结果表明,SBC表现出良好的重复利用性能.研究认为SBC是一种环境友好、高效的非金属碳基过硫酸盐活化剂,具有良好的应用前景.
2022 Vol. 42 (8): 3650-3657 [摘要] ( 39 ) [HTML 0KB] [ PDF 1041KB] ( 109 )
3658 高静湉, 胡鹏, 蔡怡婷, 李卫平, 刘超
纳米ZnO胁迫下SBBR污染物去除性能及微生物群落响应
为探究生物膜处理系统对纳米ZnO的耐受性能,构建序批式生物膜反应器(SBBR)开展纳米ZnO对生物膜的胁迫试验.计算纳米ZnO在生物膜中的累积量,研究其对有机物、氮、磷的去除性能影响,判定SBBR对纳米ZnO的耐受阈值.通过测定生物量、微生物活性及群落结构变化,分析微生物群落对纳米ZnO的响应.结果表明:低浓度(1~10mg/L)纳米ZnO对COD、NH4+-N、溶解性磷(SOP)去除无显著影响,但5mg/L纳米ZnO对微生物代谢速率和生物活性产生促进作用.纳米ZnO浓度逐增至50mg/L,对生物量、微生物活性抑制作用增强,COD、NH4+-N、SOP去除率分别下降26.45%、57.83%和43.50%.纳米ZnO的胁迫对SBBR中COD去除性能影响最小,对NH4+-N影响较大.COD所指示SBBR的纳米ZnO耐受阈值为911.49mg,而NH4+-N、SOP所指示的耐受阈值为579.83mg.纳米ZnO的胁迫降低了系统中微生物群落的多样性,改变了群落结构组成,Proteobacteria和Chlorofiexi相对丰度由21.09%和7.03%分别降至8.00%和2.60%,致使NH4+-N去除受到显著抑制;Patescibacteria丰度由9.33%突增至56.64%,为有机物的去除起到至关重要的作用.污染物去除性能及微生物活性表明,SBBR生物膜系统对纳米ZnO的耐受性强于活性污泥法.
2022 Vol. 42 (8): 3658-3665 [摘要] ( 34 ) [HTML 0KB] [ PDF 845KB] ( 91 )
3666 胡小兵, 汪坤, 李晶晶, 陈红伟, 宋维维, 江用彬, 常静, 钟梅英
污泥絮体特征与微型动物运动速度相关性研究——以自由运动型微型动物为例
为了克服利用微型动物群落物种变化指示活性污泥运行状态存在的微型动物鉴别误判、分类和统计分析工作量大等问题,通过PCA法的相关性分析判断絮体微观形态参数降维成综合指标的可能性,采用“微型动物运动视频采集+定量图像分析”法表征微型动物的运动速度(平均线速度V和平均角速度W),分析SBR系统中锐利楯纤虫(A.lynceus)等7种自由运动型微型动物的运动速度与污泥絮体微观特性之间的相关性.结果表明:多个污泥絮体微观形态参数之间存在较好的相关性,可降维成2大综合指标(絮体大小密实度(SC)和絮体形状规则度(SR)).絮体SC和SR指标与须足轮虫属(Euchlanis sp.)、凹扁前口虫(F.depressa)和锐利楯纤虫(A.lynceus)的运动速度之间具有较显著相关性(|r|>0.50,P<0.05),因此利用典型的自由运动型微型动物运动速度变化能够快速指示污泥絮体的微观形态变化.
2022 Vol. 42 (8): 3666-3673 [摘要] ( 47 ) [HTML 0KB] [ PDF 1411KB] ( 67 )
3674 李冬, 王歆鑫, 张玉君, 张杰
联合厌氧/微好氧的A/(O/A)n强化好氧颗粒污泥脱氮除磷
设置3组规格相同的SBR反应器R1、R2和R3,分别采用A/O/A-A/O/A、A/O/A-A/O、A/(O/A)n-A/O方式运行,以模拟废水为进水基质,接种实验室4℃长期饥饿储存的好氧颗粒污泥及絮状污泥(70%颗粒污泥+30%絮状污泥),在相同初始条件下,探讨了不同运行方式下颗粒污泥的活性恢复情况及短程硝化反硝化除磷性能.实验结果表明,联合厌氧/微好氧的A/(O/A)n交替运行模式在实现颗粒污泥的活性恢复及污染物处理性能上表现出较大的优势,R3形成了平均粒径为802.98μm的密实颗粒,分泌的胞外聚合物(EPS)含量达到了94.52mg/gVSS,表明联合厌氧/微好氧的交替运行模式刺激了微生物分泌更多的EPS,颗粒结构更稳定.在稳定运行期间,R3的COD、TP、TN去除率分别达到了92.45%、93.72%和97.24%.系统内以亚硝酸盐为电子受体的反硝化聚磷菌所占比例达到了51.46%,实现了氨氧化菌(AOB)与反硝化聚磷菌(DPAOs)的同步富集,具有良好的污染物去除效果.
2022 Vol. 42 (8): 3674-3682 [摘要] ( 36 ) [HTML 0KB] [ PDF 716KB] ( 132 )
3683 尤欣雨, 刘雨, 秦琳琳, 杨帅, 张文文, 梁文艳
负载过渡金属颗粒电极催化降解焦化废水尾水
制备以活性炭为载体,负载Ni、Fe、Co单元素和Ni-Fe、Co-Fe双元素的5种颗粒电极,用以降解模拟焦化废水尾水.结果显示,负载双元素的颗粒电极对模拟废水的处理效果要好于单元素,其中Ni-Fe/PAC降解性能最好,COD与TOC降解率可达70.1%和40.1%.Ni-Fe/PAC也具有最高的析氧电位和最低的Tafel斜率,分别为2.25V和86mV/dec;所负载的晶体结构为单质Ni和Fe,含有少量的铁氧化物.颗粒电极的添加,会导致出水呈碱性,Co的掺入导致碱性增大,而Fe的掺入有利于降低出水pH值.模拟废水中3类有机物在Ni-Fe/PAC上降解效果呈现为多环芳烃<杂环化合物<苯系物.Ni-Fe/PAC能催化·OH和新生态氢的产生,有机物的降解以间接氧化为主.
2022 Vol. 42 (8): 3683-3689 [摘要] ( 36 ) [HTML 0KB] [ PDF 997KB] ( 96 )
3690 刘殿威, 杜晓丽, 付霄宇, 崔申申, 代昕怡
城市地表径流胶体与溶解性有机物结合特性
为探究城市地表径流胶体与溶解性有机物(DOM)结合特性,考察了不同pH值条件下径流胶体与DOM的吸附行为,并揭示其主要作用机制.结果表明,Langmuir模型可以较好地描述不同pH值时径流胶体对DOM的等温吸附过程,且随pH值增加其最大吸附量逐渐减小,pH值为3.0的最大平衡吸附量是pH值为6.0时的4.0倍;与DOM结合后,径流胶体Zeta电位绝对值升高,胶体更稳定且更易迁移;径流DOM中大分子组分更易与径流胶体结合;径流DOM中疏水酸性组分(HoA)和疏水中性组分(HoN)含量较高,分别占总DOC浓度的35.0%和24.3%,且这两种组分最易与胶体结合;径流胶体和DOM的结合作用主要通过羟基取代、表面络合和静电吸引实现.
2022 Vol. 42 (8): 3690-3695 [摘要] ( 36 ) [HTML 0KB] [ PDF 353KB] ( 83 )
3696 李亚男, 冯卓, 王嘉琪, 郭凯, 张国凯
高铁酸钾氧化降解氧氟沙星的机理
以喹诺酮类抗生素氧氟沙星(OFL)为目标物质,研究高铁酸钾(Fe (VI))对OFL的去除及氧化机理.采用高效液相色谱仪(HPLC)、液相色谱-质谱联用仪(UPLC-QTOF-MS)等方法,考察Fe (VI)投加量、pH值、温度和共存物质等因素对OFL降解效果的影响,分析反应动力学,计算过程中Fe (VI)的贡献率,识别Fe (VI)氧化OFL的产物并推测主要反应路径.结果表明:当Fe (VI)与OFL的物质的量比为40:1、pH值为8、温度为25℃时,反应30min后OFL的降解率达到92.38%,前5min快速反应阶段,OFL的降解符合伪二级反应动力学.反应过程的活化能为28.17kJ/mol.反应中Fe (VI)及中间高价态铁的贡献率为70.34%,且腐殖酸会显著抑制该反应.通过对氧化产物进行分析提出了Fe (VI)氧化OFL的3条主要路径.OFL经脱羧、去甲基、脱羰、羟基化等反应,实现其分子上喹诺酮取代基、哌嗪基环及恶嗪基环的开环.
2022 Vol. 42 (8): 3696-3703 [摘要] ( 39 ) [HTML 0KB] [ PDF 471KB] ( 85 )
3704 王永磊, 王兴林, 李亚男, 金丽, 邵明睿, 吕炳琪, 齐浩然, 薛洁
两亲性壳聚糖制备优化及其气浮除藻研究
对壳聚糖(CTS)进行了两亲改性,通过响应曲面实验对比各因素对取代度影响的显著程度且优选出最佳的制备条件,并采用3种两亲性CTS进行了表面改性气浮(PosiDAF)除藻实验,对比了不同条件下的除藻效果且探究除藻机理.结果表明,两亲性CTS水溶性增强,但热稳定性降低;对响应值影响的显著程度为:碳链长度>反应时间>反应温度>原料投加比;以丁基N-2羟丙基三甲基壳聚糖氯化铵(C4-HTCC)为改性剂,投加量为1.0mg/L时改性气浮除藻效果最佳,可达93.47%,源于其改性的微气泡具有较强的静电吸引作用.
2022 Vol. 42 (8): 3704-3712 [摘要] ( 41 ) [HTML 0KB] [ PDF 1689KB] ( 69 )
3713 杨硕, 赵雯楚, 阎秀兰, 张丹
Pickering乳化强化地下水三氯乙烯NAPL修复
合成了4种不同长径比的SiO2颗粒调控水/NAPL界面,考察所形成的Pickering乳化效果和稳定性,结果表明:长径比(L/D)为2.3的SiO2颗粒分散的Pickering乳液液滴尺寸均匀,直径约10 μm,且10d内保持稳定,乳化指数高达63%.流变测试进一步证实所形成的Pickering乳化具有低剪切应变下乳液稳定的特性,利于地下水的原位修复技术的实施.同时考察胶体颗粒浓度,水中离子强度以及水/NAPL比例对Pickering乳化效果和稳定性的影响,为Pickering乳化技术在实际地下水修复应用提供理论基础.通过对比Pickering乳化和未乳化条件下NAPL溶解和氧化降解动力学过程,发现Pickering乳化通过增大两相间界面积显著提高NAPL的溶解速率,进而实现NAPL相污染物降解速率的提高.
2022 Vol. 42 (8): 3713-3719 [摘要] ( 35 ) [HTML 0KB] [ PDF 3087KB] ( 86 )
3720 杨有威, 王有霖, 罗玉霞, 刘新棋, 郭昌胜, 陈明, 王春英
温压条件下不同含水高岭石对NH4+吸附的分子模拟
为研究高岭石对NH4+吸附的微观情况,通过Material Studio软件对高岭石单胞进行收敛性测试后构建了4×2×1不同水化程度高岭石模型,采用量子力学和经典力学方法对模型晶胞进行了理论计算和吸附实验研究.结果显示,在交换关联泛函GGA-PW91,K点4×3×2,截断能600eV条件下,得到了高岭石稳定结构模型(误差<2%);高岭石对NH4+的吸附受温度影响明显,随温度升高,吸附量逐渐减少,与吸附实验结果一致;动力学结果显示吸附类型主要为物理吸附,吸附作用力为范德华力和库仑力.
2022 Vol. 42 (8): 3720-3727 [摘要] ( 34 ) [HTML 0KB] [ PDF 2695KB] ( 75 )
3728 张瑜, 尹月鹏, 唐金勇, 曹熙, 刘晶京, 张雯
天然红土与苦草联合控制沉积物中磷释放
运用天然红土和苦草(RS+VS)的原位联合修复技术,探究单一及联合修复对污染底泥磷去除的影响.结果表明,RS与VS联合对沉积物P的去除能力高于两者单一修复,在37d的批量实验中,覆盖RS+VS组沉积物释放到上覆水中的磷被抑制了91%,与无覆盖RS+VS组的底泥释放磷相比,上覆水中溶解态活性磷(SRP)从1.41mg/L降至0.12mg/L.RS+VS联合修复对沉积物磷的固定作用显著,将不稳定的亚铁磷(Fe (II)-P)和铁铝结合磷(CDB-P)转变成惰性的钙磷(Ca-P),沉积物中的Ca-P含量增加了51%,Fe (II)-P,CDB-P分别降低了1%和24%,有效降低了底泥磷释放到上覆水的风险.综上,RS+VS联合可以应用于处理富营养化水域的内部磷负荷,实现两者协同去除沉积物磷,同时RS和VS两者价廉且广泛分布可作为一种潜在高效益的磷酸盐吸附剂应用于实际工程中.
2022 Vol. 42 (8): 3728-3735 [摘要] ( 39 ) [HTML 0KB] [ PDF 1285KB] ( 81 )
3736 刘总堂, 邵江, 李艳, 吴艳茹, 安彦, 孙玉凤, 费正皓
碱改性小麦秸秆生物炭对水中四环素的吸附性能
以小麦秸秆为原料,在873K温度下炭化6h制备了小麦秸秆生物炭(WBC),再用KOH浸渍法制备了3种碱炭比(质量比为1:1,2:1和3:1)的改性秸秆生物炭(WBCK1、WBCK2和WBCK3).通过扫描电镜、比表面及孔径分析仪和傅里叶红外光谱对3种WBCK结构特征和表面性质进行表征.通过批量吸附实验,探讨了3种WBCK对溶液中四环素的吸附动力学和热力学特征.相比于WBC,WBCK有更丰富的孔径结构和更大的比表面积,且对四环素的吸附容量显著增加.3种WBCK对四环素的吸附动力学过程均符合准二级动力学模型,吸附速率常数大小顺序为k2(WBCK2) > k2(WBCK3)> k2(WBCK1).WBCK对四环素的吸附量随温度升高而增大,吸附过程同时存在物理吸附和化学吸附作用.Langmuir、Freundlich和Temkin模型均能较好地拟合吸附等温线,吸附机理较复杂.3种WBCK对四环素的吸附均为自发、吸热、熵增加过程.当溶液pH值范围为4.0~8.0时,3种WBCK对四环素的吸附性能较高.3种改性WBCK均可重复使用,其中WBCK2重复使用5次后吸附去除效率仅下降13.9%.
2022 Vol. 42 (8): 3736-3743 [摘要] ( 36 ) [HTML 1KB] [ PDF 945KB] ( 88 )
3744 卢伟, 桑稳姣, 李敏, 张文斌, 贾丹妮, 占诚, 贺永健, 陈翠珍, 向雪莲
介质阻挡放电等离子体老化微塑料及对Zn (II)吸附的影响
为了在实验中缩短微塑料的老化时间,更真实地模拟自然老化条件,采用介质阻挡放电(DBD)等离子体老化聚乙烯微塑料(PE-MP)和聚丙烯微塑料(PP-MP),同时研究了老化前后PE-MP和PP-MP对Zn (II)的吸附过程和机理.随着放电时间延长和输入电压升高,微塑料表面出现微小裂纹或孔洞,形成含氧官能团.老化后PE-MP和PP-MP对Zn (II)的吸附容量分别提高了22.7%和14.8%.老化前后微塑料对Zn (II)的吸附均符合准二级动力学模型.颗粒内扩散模型表明,Zn (II)在微塑料上的吸附过程可分为快速吸附,慢速吸附和吸附平衡3个阶段.同时,老化前后微塑料对Zn (II)的吸附均符合Langmuir吸附等温线模型.热力学结果表明,微塑料对Zn (II)的吸附是自发的吸热过程.Ca2+、腐殖酸和低pH值不利于微塑料对Zn (II)的吸附.
2022 Vol. 42 (8): 3744-3754 [摘要] ( 37 ) [HTML 0KB] [ PDF 1375KB] ( 73 )
固体废物
3755 颜蓓蓓, 杨学忠, 侯林桐, 马德刚, 李健, 孙昱楠, 程占军, 陈冠益
村镇生活垃圾热解处理技术综述
村镇生活垃圾处理是关系环境生态、经济民生的重要问题,是我国发展生态文明、建设美丽乡村的重要环节.新形势下,村镇生活垃圾处理不仅要求减量化、无害化,同时应实现就近、就地处理,资源、能源回用.本文综述了我国村镇生活垃圾产量与分布特性,对比分析当前村镇生活垃圾的处理模式与常用技术.热解技术是一项新兴的村镇生活垃圾技术.针对村镇生活垃圾热解工艺,从过程控制、产物导向、装备设计、研究前沿等角度展开全方位分析,列举相关政策法规,并对现有应用示范进行梳理分析.
2022 Vol. 42 (8): 3755-3769 [摘要] ( 39 ) [HTML 0KB] [ PDF 549KB] ( 133 )
3770 殷霄云, 刘芝宏, 周爱娟, 李亚男, 岳秀萍, 崔芷瑄
紫外耦合游离亚硝酸强化剩余污泥厌氧发酵产酸研究
为打破传统厌氧发酵过程中污泥破壁溶胞困难和产酸效能低的瓶颈,探究了紫外光(UV)耦合游离亚硝酸(FNA)预处理对污泥发酵产酸的影响,并与热(H)和超声法(US)耦合FNA预处理进行了对比分析.结果表明,UV辅助FNA联合预处理(FNA-UV)对细胞破碎和胞外聚合物的剥离具有协同效应,·OH和·O2-作为反应中间体,其强度远高于其他预处理组(FNA-US和FNA-H),与·NO,·NO2及ONOO-等中间产物共同促进了溶解性有机物的释放,溶解性碳水化合物和蛋白质含量相比FNA组分别提升60%和90%,进而为后续水解产酸过程提供了充足的底物.FNA-UV组短链脂肪酸(SCFAs)浓度于第4d达到峰值,为(201.8±4.8) mg COD/g VSS,相比FNA组提升67%,乙酸占比高达56.8%.通过发酵末期对各体系进行碳平衡分析表明,紫外耦合FNA预处理在污泥减量、溶解性有机物的释放与转化、SCFAs的产生方面具有重要作用.微生物群落分析表明,FNA-UV对功能菌群的富集发挥重要作用,表现为厌氧发酵菌和反硝化菌的有效增强,相比其他各组提升了23.7%~270.6%.
2022 Vol. 42 (8): 3770-3779 [摘要] ( 32 ) [HTML 0KB] [ PDF 1036KB] ( 71 )
3780 丁雅婷, 钟为章, 秦学, 宁志芳, 李月, 陈赛男
热反硝化地芽孢杆菌水解催化剩余污泥提取蛋白质
为实现剩余污泥无害化处理以及资源化利用,采用从高温堆肥基质中筛选出的可产蛋白酶、淀粉酶等胞外酶的嗜热菌—热反硝化地芽孢杆菌对污泥氮源进行提取,分析反应时间、污泥含固率以及嗜热菌粗酶液接种量对蛋白质提取的影响,并确定最佳反应条件.结果表明:水解过程中各因素对蛋白质回收率作用大小为:接种量>时间>含固率,得出最优工艺条件为:pH=7、T=60℃、t=8h、污泥含固率为4%以及嗜热菌接种量为20%,在此条件下污泥蛋白质提取率达到32.05%,氨基酸含量为359.6mg/L,多肽含量为1060.1mg/L,且污泥上清液粒径随着反应的进行逐渐减小.
2022 Vol. 42 (8): 3780-3787 [摘要] ( 40 ) [HTML 0KB] [ PDF 1515KB] ( 114 )
3788 何畅, 曾晓岚, 张存款, 徐晓棠, 丁文川
纳米银与微塑料在模拟垃圾填埋柱中的共迁移特征
以模拟垃圾填埋柱和人工配制渗滤液,探讨了纳米银(AgNPs)和微塑料(MPs)在垃圾填埋场中的迁移行为.结果发现,无论是单体系还是二元体系,随着填埋时间增长,AgNPs和MPs颗粒在渗滤液中稳定性增强,在填埋场中迁移能力增大,可能导致填埋中晚期有更多的污染颗粒随渗滤液流出填埋场.当AgNPs和MPs共存时,相对于单体系促进了AgNPs的迁移而轻微地抑制了MPs的迁移.结合DLVO理论和胶体过滤理论分析,一方面是由于流动性更高的MPs可作为AgNPs的载体,同时与AgNPs竞争固相介质上的吸附位点,从而促进AgNPs的迁移.另一方面,共存的AgNPs降低了MPs颗粒的表面负电荷使其稳定性减弱,并通过预沉积在固相介质上提供额外的MPs沉积位点,从而抑制MPs的迁移.
2022 Vol. 42 (8): 3788-3795 [摘要] ( 25 ) [HTML 0KB] [ PDF 1381KB] ( 102 )
3796 施媛媛, 颜枫, 陈晶晶, 董春玲, 郭睿诚, 张作泰
花生壳掺烧对市政污泥燃烧性能的影响
针对花生壳掺混对市政污泥燃烧性能的影响及污染气体的排放,分析了升温速率和花生壳掺混比例对燃烧过程的影响规律.结果表明,当花生壳掺混比例为40%时,升温速率从5℃/min增加到30℃/min,样品的综合燃烧性能指数增大6.9倍,挥发分释放特性指数增大4.5倍;当升温速率为30℃/min时,花生壳掺混比例从0%到40%,样品的综合燃烧性能指数增大1.7倍,挥发分释放特性指数增大5.6倍;因此花生壳的掺混能有效改善污泥的燃烧性能.非等温动力学拟合结果显示,随着花生壳掺混比例增大,样品的反应活化能从87.16kJ/mol下降到69.73kJ/mol,更有利于反应进行.污染气体实时监测结果显示,花生壳掺混比例从10%增加到40%,样品的NO排放峰值下降了60%,说明花生壳的掺入能够显著减少样品燃烧时污染气体的排放量.
2022 Vol. 42 (8): 3796-3803 [摘要] ( 36 ) [HTML 0KB] [ PDF 1427KB] ( 94 )
3804 史真超, 葛恩燕, 何品晶, 彭伟, 章骅, 吕凡
基于碳氮平衡模型评价厨余垃圾厌氧消化工程
以典型厨余垃圾厌氧消化工程为研究对象,使用碳氮平衡全流程模型计算,分析比较了碳氮物质流模型计算结果与采样实测数据;通过碳氮在固液气三相的全流程分配,评价工程实际运行效能.结果表明,实测数据与模拟结果比较,显示碳氮物质流在厌氧产气部分拟合效果较好(拟合优度0.88),但在固液分离组件环节存在显著缺陷.通过优化消化液含固率(TS)与固液分离分配比的关系,改进了模型的固液分离组件,从而提高了沼液和沼渣含固率的模拟效果,拟合优度分别提高至0.97和0.82;通过嵌入实际产气程度(RBMP),提出并应用了一种基于碳氮平衡模型的评估方法,可判别厌氧消化反应器运行状况.
2022 Vol. 42 (8): 3804-3811 [摘要] ( 35 ) [HTML 0KB] [ PDF 616KB] ( 94 )
3812 周红燕, 陈喆, 李侃麒, 冷为贵, 王宗抗
赤泥对堆肥腐熟度及其产品对稻米Cd阻控效果
以赤泥作为堆肥添加剂进行鸡粪好氧堆肥试验,分析了堆肥过程中赤泥对温度、pH值、电导率(EC)及种子发芽指数(GI)的影响.通过三维荧光与紫外-可见光光谱特征解析堆肥过程中腐殖酸(HA)组分的演变特征.并利用盆栽实验探索堆肥产品对矿区土壤中稻米镉的阻隔效果.结果表明,赤泥的添加提高了堆体高温期的温度.EC较堆肥前均显著降低,但赤泥堆肥EC (4.29mS/cm)显著高于鸡粪堆肥EC (3.59mS/cm).鸡粪堆肥与赤泥堆肥的GI随着堆肥时间的增长而升高,在堆肥结束时分别达到100.2%和96.44%,说明2种堆肥产品均未表现出植物毒性.2种堆肥HA中类蛋白质等物在堆肥过程中均转化为较为稳定的类腐殖质物质,HA的SUVA254、SUVA280和A226~400在堆肥结束后也显著提高,表明堆肥的腐殖化程度升高.此外,赤泥的添加提高了腐殖化参数数值,证明赤泥的加入能够加速堆肥腐殖化进程.在盆栽实验中,鸡粪堆肥与赤泥堆肥均提高了土壤的pH值,降低了土壤中DTPA-Cd和糙米中Cd的含量.其中,施用2g/kg赤泥堆肥后,糙米Cd含量降低幅度最大,为58.68%,水稻糙米中Cd的含量由未施用堆肥的0.42mg/kg降低至0.17mg/kg.因此,赤泥的添加可以在一定程度上提高堆肥效率,同时施加堆肥产品对土壤Cd的生物有效性及水稻植株内Cd起到抑制与阻隔作用,且施加赤泥堆肥效果更为显著.
2022 Vol. 42 (8): 3812-3821 [摘要] ( 32 ) [HTML 0KB] [ PDF 1308KB] ( 104 )
3822 魏夕凯, 马本
农村生活垃圾分类治理的奖惩激励机制——基于复杂网络演化博弈模型
充分考虑农村"熟人社会"特点,首次采用复杂网络演化博弈模型,通过数值仿真分析了声誉损失和奖励政策对农户垃圾分类行为扩散深度的动态影响.结果表明:政府不干预时,垃圾分类将无法在农村自发持续而普遍推广;在一定范围内提高声誉损失或奖励均可显著促进农户分类;仅依靠单一政策,无法实现分类的深度扩散,若依靠声誉损失与奖励相互配合,可实现低政策强度、高扩散深度的合意效果;搭便车收益的提高会抑制垃圾分类扩散深度;注重经验学习和适应能力的EWA学习策略更有助于促进垃圾分类扩散.上述结论广泛适用于分类初始状态、学习能力、人口规模不同的农村,对中国农村垃圾分类具有普遍性的启发意义.最后,提出了充分利用"熟人社会"优势构建与农村社会经济特征相契合的垃圾分类激励政策建议.
2022 Vol. 42 (8): 3822-3831 [摘要] ( 55 ) [HTML 0KB] [ PDF 1471KB] ( 81 )
3832 折开浪, 李萍, 刘景财, 姚光远, 徐亚, 徐荣斌, 赵玉鑫, 刘玉强
碳酸化对不同碱度飞灰中重金属的长期影响
通过对不同地区生活垃圾焚烧飞灰进行碳酸化处理,采用XRF,SEM以及XRD分析飞灰理化特性,通过pH值测定、重金属浸出实验以及重金属形态分析探究CO2对不同焚烧飞灰中超标重金属Zn、Pb、Cd的长期影响研究.结果表明,由于焚烧过程中烟气排放限值降低需喷入大量氢氧化钙等脱酸剂,导致焚烧飞灰呈现不同碱度特性.根据醋酸缓冲溶液法浸出实验后的飞灰浸出液pH值,将飞灰分为“酸灰”与“碱灰”,并对两类飞灰进行长期碳酸化实验.对比碳酸化前后飞灰中重金属的浸出毒性,“酸灰”中重金属浸出毒性远大于“碱灰”,但是碳酸化处置后“酸灰”中重金属Zn、Cd的浸出浓度分别降低10%~18%和9%~30%;“碱灰”中重金属Zn和Cd的浸出浓度显著增大,且浸出浓度最大超过《生活垃圾填埋场污染控制标准》的1.46与63.2倍;碳酸化对“酸灰”与“碱灰”中的两性重金属Pb的浸出不具有规律性,但总体而言,碳酸化对“碱灰”中重金属Pb的影响更大.最后通过BCR连续分级提取法分析碳酸化前后飞灰中重金属形态的变化规律,碳酸化后,“酸灰”中重金属Zn、Cd的浸出浓度受到T4赋存占比增加的影响呈下降趋势,但部分样品中T1赋存占比有增加现象,说明此类重金属仍存在浸出风险,而“碱灰”碳酸化后重金属Zn、Cd的浸出浓度受到T1赋存占比增加的影响呈增加趋势.因此在填埋处置前应重点关注不同碱度飞灰中的重金属浸出特性,为飞灰长期稳定填埋提供保障.
2022 Vol. 42 (8): 3832-3840 [摘要] ( 41 ) [HTML 0KB] [ PDF 1591KB] ( 93 )
土壤污染与控制
3841 李柏良, 纪书华, 于童, 徐绍辉, 林青
不同氧化还原条件下土壤中Cd/Zn/Cu共运移特征及数值模拟
以重金属离子镉(Cd)、锌(Zn)、铜(Cu)为研究对象,通过室内土柱混合置换实验和数值模拟方法,分析了5种不同氧化还原电位(Eh)对Cd、Zn、Cu在土壤中运移的影响.结果表明,不同Eh下,Cu的竞争吸附能力均大于Cd和Zn,移动性较小;并产生了“滚雪球效应”,导致出流液中Cd和Zn的浓度大于输入浓度.与原土相比,Eh的增加或降低均促进了Zn、Cd的迁移速率,但对实验周期内回收率的影响不同;Eh的增加促进了Cu的迁移.两点非平衡模型(TSM)和单点非平衡吸附模型(OSM)较好地模拟了重金属的迁移,且进一步表明了土壤对重金属的吸附受吸附反应速率的限制(f<0.7).在复合污染土壤评价和防治中,不仅要考虑Eh的影响,还要关注由竞争吸附所产生的浓度叠加效应,避免低估重金属的污染风险.
2022 Vol. 42 (8): 3841-3848 [摘要] ( 38 ) [HTML 0KB] [ PDF 530KB] ( 105 )
3849 张进贤, 单慧媚, 廖丹雪, 彭三曦, 杜海玲, 刘允全, 石谦
磷酸盐对土壤吸附一硫代砷的影响
通过设计批实验和表征分析,探究不同浓度的磷酸盐影响下,一硫代砷酸盐(MTA)在土壤上的吸附特征和机理.结果发现,Elovich动力学模型和Langmuir等温吸附模型可较好地拟合MTA在土壤中的吸附过程,相关系数R2分别为0.983和0.994,表明土壤吸附MTA发生在局部位置,吸附过程主要以非均相扩散为主,拟合所得最大单层吸附量为254.214mg/kg.MTA与磷酸盐共存时,随着溶液中磷酸盐初始浓度的增大,土壤对MTA的平衡吸附量逐渐下降,对磷酸盐的吸附量逐渐增大;SEM-EDS结果表明无论是否添加磷酸盐,反应后的土壤表面都能检测到少量As,但添加磷酸盐条件下土壤表面的As含量则相对较低,证实磷酸盐的存在降低了土壤对MTA的吸附;XRD结果表明MTA能与土壤中的铁铝矿物发生络合反应生成内球络合物-[2Al (H2AsO43]、≡Al2O2AsO (SH)和-[2Fe (H2AsO43],而磷酸盐会与土壤表面的羟基形成内球络合物,导致土壤对MTA的吸附能力减弱.
2022 Vol. 42 (8): 3849-3857 [摘要] ( 39 ) [HTML 0KB] [ PDF 838KB] ( 85 )
3858 余天飞, 柳晓东, 艾加敏, 王佳敏, 郭一丹, 刘鑫慧, 姜影影, 邓振山
石油污染土壤富集前后细菌群落组成和共现网络分析
为了探究石油污染土壤中细菌群落在富集过程中的演替规律,试验采用平板划线法、菌落PCR和高通量测序技术,分析了富集前后细菌群落结构、共现网络和核心菌属组成,并对富集后体系中的微生物进行分离鉴定,筛选石油降解菌.研究表明富集体系中可培养微生物隶属于34个属53个种,其中3个为潜在新种微生物,Dietzia maris OS33和Rhodococcus qingshengii OS62-1具有降解石油的能力.高通量测序结果显示,在门分类水平上,富集前后丰度较高的菌门均为Proteobacteria和Actinobacteria,富集后两菌门的丰度可达到97.98%,占据绝对优势;丰度较高菌属由Pseudomonas、Rhodococcus、BacillusXanthomonas转变为Dietzia、Unspecified_IdiomarianceaeHalomonas,标志微生物转变为与石油降解有关的Dietzia.细菌群落共现网络在富集后,网络结构进一步简化且更加稳定,核心微生物转变为与石油降解有关的PseudomonasLysinibacillusPseudochrobactrumAgrobacteriumLactobacillus,且非石油降解菌P.songnenensis P35可协同石油降解菌D.maris OS33降解石油.
2022 Vol. 42 (8): 3858-3866 [摘要] ( 39 ) [HTML 0KB] [ PDF 2913KB] ( 111 )
环境生态
3867 王林, 王祥, 王新新, 孟庆辉, 马玉娟, 陈艳拢
基于Sentinel-3 OLCI影像的秦皇岛海域悬浮物浓度遥感反演
基于2013~2021年期间秦皇岛海域遥感反射率、悬浮物浓度及叶绿素a浓度等实测数据,开展了该海域Sentinel-3 OLCI影像的悬浮物浓度遥感反演模型研究.结果表明,文献中常用的典型经验模型形式均不适用于秦皇岛海域,以490、620及708.75nm为悬浮物反演的敏感波段,以560nm为参比波段,将各敏感波段与参比波段的比值作为自变量,最终建立了适用于秦皇岛海域的Sentinel-3 OLCI四波段悬浮物浓度遥感反演模型(R2=0.69,MAPE=24.79%,RMSE=2.82mg/L);并采用2021年7月24日Sentinel-3 OLCI影像进行悬浮物浓度遥感反演产品的真实性检验,得到反演值与实测值的平均相对误差为13.24%.将上述四波段模型用于2021年1~12月秦皇岛海域的Sentinel-3 OLCI影像,反演得到月均悬浮物浓度,发现秦皇岛海域悬浮物浓度整体呈现沿岸海域高、离岸海域低,秋冬季高、春夏季低的时空变化特征;且2018~2021年秦皇岛海域悬浮物浓度的年均值逐年递减,水体越来越澄清.
2022 Vol. 42 (8): 3867-3875 [摘要] ( 28 ) [HTML 0KB] [ PDF 3605KB] ( 90 )
3876 杨明悦, 毛献忠
基于变量重要性评分-随机森林的溶解氧预测模型——以深圳湾为例
运用Pearson相关性分析,变量重要性评分和随机森林方法构建了溶解氧(DO)实时预测模型,并以深圳湾为例采用浮标资料预测1,3,6和12h的溶解氧.模型预测结果表明,模型最优的输入条件为pH值,水温,叶绿素a,氧化还原电位和蓝绿藻5个水质指标,1h预报的相关系数在0.9以上,6h预报结果一定程度上可以满足工程要求,但对低溶解氧事件的预报必须在3h以内.
2022 Vol. 42 (8): 3876-3881 [摘要] ( 35 ) [HTML 0KB] [ PDF 1001KB] ( 87 )
3882 邓月曦, 唐锡良, 严忠銮, 王小明, 卢晶莹, 安瑞冬, 李嘉
齐口裂腹鱼上溯洄游过程中的感官圈解译研究
选取西南地区典型鱼类齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti,(32.32±2.73) cm)作为实验对象,测试鱼类在上溯过程中应对不同水流环境时的游泳行为,解译不同大小网格尺寸下鱼类的游泳速度、转向次数以及转角和转角差与真实游泳轨迹的匹配程度.结果表明:采用小于或等于0.30m尺寸的网格时,分析得出的鱼类上溯运动平均游泳速度、转向次数以及转角和转角差均与实际情况无显著性差异,另外鱼类更偏向于在0.20~0.40m/s的流速区间内以和水平方向呈-49°~49°的运动搜索范围进行上溯运动.
2022 Vol. 42 (8): 3882-3889 [摘要] ( 37 ) [HTML 0KB] [ PDF 2061KB] ( 83 )
3890 尹美玲, 段丽琴, 宋金明, 袁华茂, 李学刚
藿类生物标志物及其对海洋碳氮循环过程的指示
由微生物介导的海洋碳氮生物地球化学循环对全球气候变化具有重要影响.五环三萜的藿类化合物(hopanoids),包括以细菌藿多醇(BHPs)为主的生物藿类和藿烷等地质藿类,是指示近现代环境和重建古环境中碳氮循环过程的重要类脂生物标志物.本文总结了藿类化合物的生物合成途径和生理功能,及在海洋碳氮循环关键过程(固氮、硝化、厌氧氨氧化、甲烷氧化和陆源有机质输入)中的指示作用.微生物膜脂中的藿类化合物主要由hpn基因编码的藿类合成和修饰酶调控,与微生物理化特征及环境条件具有密切关系.2-甲基藿类、2-甲基环醇醚和不饱和环醇醚等藿类化合物可调节细胞膜的氧渗透性以发挥固氮酶保护作用,可指示环境中固氮蓝细菌及其固氮过程.细菌藿四醇异构体之一的BHT-x是海洋厌氧氨氧化菌Candidatus Scalindua的专属产物,可指示海洋厌氧氨氧化和低氧环境.土壤标志物BHPs及陆源输入指标Rsoil可追踪陆源有机质向海洋环境的输入和迁移.35-氨基BHPs和3-甲基(氨基) BHPs可指示好氧甲烷氧化活动.细菌藿六醇和3-甲基细菌藿六醇可指示亚硝酸盐型甲烷氧化活动.未来,随着分子生物学、基因组学和仪器分析技术的不断发展,藿类化合物在指示海洋碳氮循环过程方面势必会发挥更加重要的作用.
2022 Vol. 42 (8): 3890-3902 [摘要] ( 38 ) [HTML 0KB] [ PDF 981KB] ( 80 )
3903 赵丹, 王祖伟, 张国壮, 徐永敏, 孙立坚
因子回归和交互联合探索区域植被覆盖度的影响因素——以三江源地区为例
利用SPOT VEGETATION数据获取的归一化植被指数(NDVI),分析三江源地区植被覆盖度(FVC)的空间异质性,围绕自然和人类活动因素,基于因子回归与交互作用联合探索自然因素和人为因素对三江源地区植被覆盖的影响.结果表明:(1)三江源地区植被覆盖度整体呈现明显的空间异质性;(2)总体上FVC空间分布的影响因素表现为自然环境因素>人类活动因素;(3)降水是影响三江源地区FVC的主要驱动因子,解释力达0.777;(4)因子交互发现:驱动解释系统呈现双因子增强,说明从系统的角度来看不存在独立起作用的因子,年降水量与其他因子的交互作用最强;(5)降水梯度影响了三江源地区FVC空间异质性的解释程度.随着降水增加,因子解释力趋稳,在降水量较多的三江源东部地区,FVC趋向于更易受高程和气温的影响;(6)数据结果亦验证了因子独立的全局最优筛选仅仅是模拟因变量特征的最优函数,其解释效果与因变量的驱动解释不能完全等同.
2022 Vol. 42 (8): 3903-3912 [摘要] ( 33 ) [HTML 0KB] [ PDF 2938KB] ( 87 )
3913 周亚龙, 郭志娟, 王乔林, 王成文, 宋云涛, 刘飞
雄安新区富硒土地资源分布特征及开发利用评价
采集雄安新区表层土壤样品(0~20cm)、大宗农作物(小麦籽实)及根系土样品,利用GIS空间分析、相关分析等方法对土壤硒含量分布、富集特征及影响因素进行分析,基于生态位适宜性评价理论模型开展富硒土地资源开发利用适宜性评价.结果表明:新区表层富硒土地16993hm2,土壤中硒赋存形态以强有机结合态为主,其次为残渣态和腐殖酸结合态,三者占土壤硒总量的87%以上,生物可利用态硒含量所占比例相对较小(水溶态硒占比4.44%、离子交换态硒占比3.43%).小麦籽实样品富硒率28.45%,籽实中硒含量与根系土壤中硒含量具有显著相关性(r=0.77,P<0.01).土壤硒富集主要受第四纪沉积地貌环境的影响,此外灌溉水、化肥和大气干湿沉降(燃煤降尘)等外源输入也影响贫化富集.土壤硒含量与沉积地貌环境“标志性”土壤指标Al2O3、Fe2O3、MgO和K2O含量,土壤有机碳(Corg.)、阳离子交换量(CEC)、黏粒和粉粒含量等具有显著正相关关系,与SiO2、Na2O含量和土壤砂粒含量等具有显著负相关关系(P<0.01).基于生态位评价理论模型,新区富硒土地资源开发利用适宜性评价结果表明:高适宜区(Ⅰ级)和中适宜区(Ⅱ级)主要位于新区西北容城县南张镇和小里镇、安新县寨里乡和老河头镇等地,土地面积为14397.35hm2,占新区规划总面积的8.13%.
2022 Vol. 42 (8): 3913-3921 [摘要] ( 48 ) [HTML 0KB] [ PDF 3073KB] ( 96 )
碳排放控制
3922 李佩娴, 宋广翰, 杨晓露, 宋向南, 卢昱杰
基于数智化生产线的木质建材生产碳排放评估
为研究数智化生产线的木质建材碳排放特征,为减碳策略提供底层数据支撑,对某数智化工厂生产的地板、木门和门套进行了基于生命周期评价的碳排放核算,其单位质量碳足迹分别为1.21,1.26和0.47kgCO2e/kg,地板和木门的碳排放强度均高于同类产品.材料和制造过程是木质建材产品的主要碳排放来源,分别占产品总碳排的54.74%~77.47%和18.57%~38.94%;运输阶段和废气处理阶段碳排放之和均低于碳排放总量的9%.基于蒙特卡洛模拟的不确定性分析表明本研究结果具有较高精准度.数智化工厂未来可考虑从甄选低碳原材料、优化产品设计、提升设备能源效率、扩大清洁能源比例等方面进一步提升.
2022 Vol. 42 (8): 3922-3930 [摘要] ( 43 ) [HTML 0KB] [ PDF 644KB] ( 117 )
3931 周金蓉, 张婷, 冯廉洁, 蒋静艳
不同肥源条件下Zn对农田土壤N2O排放的影响及其机制
为探究锌(Zn)污染对农田土壤氧化亚氮(N2O)排放的影响,分别以猪粪和尿素为肥源进行室内培养实验,对比分析不同含量Zn (0、50、500、1500和5000mg/kg)对N2O排放的影响及其机制,并在培养第52d向所有处理再次添加尿素以探究其长期效应,共培养80d.结果表明:第1次添加肥料阶段,在尿素为肥源处理中不同含量Zn均表现为显著抑制作用(P<0.05),而猪粪为肥源处理中除50mg/kg无显著影响外(P>0.05),其它含量处理均显著促进N2O排放(P<0.05).第2次添加肥料阶段,不同肥源条件下Zn的作用规律一致,即50mg/kg无显著影响(P>0.05),500和1500mg/kg显著提高N2O排放而5000mg/kg处理与之相反(P<0.05).此阶段500、1500和5000mg/kg处理以猪粪和尿素为肥源时其N2O累积排放量与同肥源对照的比值分别为3.49、3.13、0.01和2.53、2.74、0.04,可见同等含量Zn在猪粪为肥源条件下作用更强,500和1500mg/kg Zn的促进机制为Zn提高了土壤中NH4+-N、NO3--N含量以及控制反硝化过程N2O产生和还原功能基因相对丰度的比值(nirS/nosZ),而5000mg/kg Zn抑制了土壤中NH4+-N进一步转化为NO3--N,从而降低了N2O排放.
2022 Vol. 42 (8): 3931-3939 [摘要] ( 37 ) [HTML 0KB] [ PDF 523KB] ( 71 )
3940 刘茂辉, 刘胜楠, 李婧, 孙猛, 陈魁
天津市减污降碳协同效应评估与预测
为评估和预测天津市减污降碳协同效应,采用减排量弹性系数法评估减污降碳协同效应,基于STIRPAT模型预测天津市“十四五”期间的减污降碳协同效应,并分情景预测天津市2026~2060年的减污降碳协同效应.结果表明:大气污染当量和温室气体的主要排放源均为工业源;2015~2017年天津市减污降碳协同效应系数范围为0.11~0.26,2013~2014年和2018~2020年天津市的减污降碳协同效应系数均小于0;天津市“十四五”期间减污降碳协同效应系数为0.06;各种情景下,2026~2060年天津市减污降碳协同效应系数均大于0.天津市2011~2020年减污降碳协同效应波动变化,“十四五”时期或可进入减污降碳协同增效阶段.天津市要在2026~2060年实现较高水平的减污降碳协同增效,就需要合理控制城镇化率、人口总数和地区生产总值,增加第三产业比重和高技术比重,持续降低能源强度.
2022 Vol. 42 (8): 3940-3949 [摘要] ( 46 ) [HTML 0KB] [ PDF 442KB] ( 131 )
环境毒理与健康
3950 蔡东杰, 杨军, 黄琳, 陈素娟, 赵文龙, 董航, 林国帧, 王伯光
广州市大气NO2污染对暴露人群不同疾病死亡的影响
通过收集广州市2011~2015年6种疾病(非意外因素、心血管疾病、脑卒中、缺血性心脏病、呼吸系统疾病以及慢性阻塞性肺疾病)逐日死亡人数、逐日NO2浓度以及同期气象资料,采用广义相加模型探讨了NO2暴露对不同疾病死亡的影响(相对危险度,RR值)和累积滞后效应,并进一步采用分层分析方法解析了冷季(11月至次年4月)和暖季(5~10月) NO2死亡风险的差异.结果表明,NO2影响急促短暂,通常持续4d.当NO2浓度升高10μg/m3,在Lag0-4d时,人群非意外死亡人数将上升2.18%(RR=1.0218;95% CI:1.0167,1.0270),在冷季与暖季分别上升2.6%(RR=1.0260;95% CI:1.0191,1.0328)与0.57%(RR=1.0057;95% CI:0.9952,1.0163),两者差异有统计学意义(P=0.002).在不同疾病中,NO2对慢性阻塞性肺疾病的影响最大.因而NO2仍然为广州地区人群健康重要的危险因素,需要加强NO2排放的控制与治理,并且加强冷季健康风险预警以保护公共健康.
2022 Vol. 42 (8): 3950-3956 [摘要] ( 58 ) [HTML 0KB] [ PDF 1013KB] ( 114 )
3957 吴效俭, 施国静, 王莹莹
微塑料影响抗性基因的传播与水平基因转移
微塑料作为一种新兴污染物,在多种环境介质(大气、土壤、水体、沉积物)中均有广泛检出.微塑料能够通过表面形成的生物膜结构携带抗性基因,对人体健康造成的潜在风险已经引起了国内外学者的广泛关注.但是,微塑料在抗性基因的长距离传播以及水平转移方面所发挥的功能,以及微塑料传播耐药性所导致的生态与环境效应还尚不明晰.本文重点对不同环境中的微塑料与抗性基因的污染现状进行了综述讨论,对微塑料传播抗性基因的主要方式与过程进行了对比分析,最后概述了微塑料参与调控抗性基因水平转移的机制,并对未来相关研究的重点方向进行了展望,以促进微塑料污染问题的科学解决.
2022 Vol. 42 (8): 3957-3968 [摘要] ( 59 ) [HTML 0KB] [ PDF 706KB] ( 108 )
中国环境科学
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