中国环境科学
 
 
中国环境科学
第二届《中国环境科学》青年论坛会议通知（第三轮）：银川2024-07-18
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  
 
2023年 43卷 8期
刊出日期 2023-08-20
碳排放控制
新污染物与环境毒理
大气污染与控制
水污染与控制
固体废物
土壤污染与控制
环境生态
大气污染与控制
3857 张月, 夏士勇, 魏成波, 刘侍奇, 曹礼明, 于广河, 黄晓锋
深圳工业区夏秋季大气挥发性有机物来源研究
于2021年夏秋季(7~10月)在深圳北部工业区开展大气挥发性有机物(VOCs)长期在线观测,以分析O3污染日和非污染日VOCs污染特征,并利用特征物种比值法和正交矩阵因子模型(PMF)对VOCs来源进行精细化解析,以探究各类排放源的浓度贡献、臭氧生成潜势(OFP)贡献以及气象条件对其产生的影响.结果表明,深圳工业区夏秋季总挥发性有机物(TVOCs)平均浓度为50.48×10-9,其中浓度最高的为烷烃,其次为含氧有机物(OVOCs)和芳香烃,分别占比41.3%、22.2%和17.0%.与非污染日相比,OVOCs浓度在污染日上升幅度最高(63.1%).特征物种比值则表明该地区主要受到机动车排放和有机溶剂使用的影响.利用PMF源解析出5个主要排放源,其中机动车排放及汽油挥发的浓度贡献最大(28.2%),其次为工艺过程排放(25.0%)、溶剂使用(22.9%)和生物质燃烧(20.4%).在污染日,工艺过程排放和溶剂使用这两类源的OFP贡献超过70%.各类排放源风场分布特征结果表明,机动车排放及汽油挥发、工艺过程排放和溶剂使用主要来自于本地排放,而生物质燃烧则更多地受到东北方向的传输贡献.建议加大本地工业源和交通源管控,同时关注生物质燃烧,加强与周边区域的联防联控.
2023 Vol. 43 (8): 3857-3866 [摘要] ( 311 ) [HTML 1KB] [ PDF 1597KB] ( 1610 )
3867 韩恒霄, 夏士勇, 罗遥, 曹礼明, 彭杏, 黄晓锋, 何凌燕
深圳市大气甲醛四季污染特征及来源解析
于2022年在深圳市西部城区点位开展了大气甲醛(HCHO)等光化学污染物的四季在线观测以分析深圳市大气HCHO污染状况及其与气象因素的关系,并基于特征比值和主成分分析法(PCA)识别HCHO的主要来源.观测期间,HCHO平均浓度呈现出冬季(3.67×10-9)>秋季(3.29×10-9)>夏季(2.39×10-9)>春季(2.25×10-9),四季HCHO、O3和过氧乙酰硝酸酯(PAN)的日变化均呈"日间单峰"特征.高温(>25℃)和较强太阳辐射(5.5×10-3<JNO2<7.5×10-3)对HCHO生成有显著促进作用,而较高的相对湿度会加速HCHO去除过程.夏季和秋季日间HCHO与O3呈显著的正相关关系(r>0.90),而与NOx相关性不明显,表明了深圳市大气光化学活跃季HCHO的二次生成属性.秋季甲醛与乙醛的浓度比值(C1/C2)最高(3.1±0.9),其次是夏季(2.9±1.5)和春季(2.3±0.9),冬季最低(1.7±0.7),夏秋季较高的C1/C2值表明此时HCHO的光化学反应生成最显著.主成分因子分析结果表明,四季日间HCHO的主要来源依次为二次生成源(40.2%)、生物排放源(31.6%)和人为一次排放(14.5%),二次生成源和生物排放源在夏季和秋季的贡献明显高于冬季和春季,而人为一次排放在冬季和春季的贡献约是夏季和秋季的两倍.
2023 Vol. 43 (8): 3867-3876 [摘要] ( 193 ) [HTML 1KB] [ PDF 2589KB] ( 1585 )
3877 罗遥, 林晓玉, 牛英博, 云龙, 古添发, 林楚雄, 黄晓锋, 何凌燕
深圳市冬季大气中硝酸分配特征观测研究
总硝酸(TNO3=HNO3+NO3-)的颗粒相分数ε(NO3-)决定了TNO3在大气中的寿命,然而在冬季城市地区对该分配过程仍然掌握较少.本研究于2022年1月1日~1月31日分别在深圳市城区点位和路边点位对大气HNO3、NO3-和相关污染物进行了在线连续观测.结果显示,深圳市城区冬季PM2.5中NO3-的平均浓度为(6.3±3.9)μg/m3,占PM2.5质量浓度的24.7%,是PM2.5中最重要的成分之一.本次观测期间城区点位和路边点位ε(NO3-)均值分别为(0.81±0.13)和(0.75±0.16),TNO3以向颗粒态分配为主.ε(NO3-)日变化特征均表现为白天相对较低,夜间较高,较高的温度、较低的湿度和较酸性的环境会增强硝酸盐的挥发并向气相分配,从而驱动ε(NO3-)的日变化.此外,气溶胶液态水含量(ALWC)和气溶胶pH值是影响深圳市冬季两个点位ε(NO3-)差异性的最重要因素,平均贡献率分别为41%和31%,在对大气硝酸的生成转化进行模式模拟时这两个因素需被重点考虑.
2023 Vol. 43 (8): 3877-3885 [摘要] ( 235 ) [HTML 1KB] [ PDF 938KB] ( 1303 )
3886 梁晓霞, 谢东海, 韩宗甫, 宋世鹏, 张欣欣, 顾坚斌, 余超
基于梯度提升算法的近地面臭氧浓度估算比较
提出了一种基于梯度提升树优化的近地面O3浓度时空分布估算模型.基于O3地面观测站点数据、高分辨率大气成分卫星数据(TROPOMI、AIRS)、ERA5气象再分析资料、以及地表覆盖和地形数据,本文研究了京津冀地区近地面O3与对流层O3及其前体物、气象因素、以及下垫面资料之间的相关关系,对比分析了不同梯度提升树算法模型(GBDT、XGBoost、LightGBM)的估算精度.结果表明,3种模型整体上均可对近地面O3进行精确估算,GBDT、XGBoost、LightGBM的决定系数R2分别为0.9489、0.9547、0.9495,均方根误差RMSE分别为13.85,13.26,13.76μg/m3,XGBoost模型的精度相对最高;通过采用过滤法、相关性分析法以及递归特征消除法筛选特征,对XGBoost估算模型进行了优化,在保证模型精度前提下,降低了特征复杂度,优化后模型估算精度可达到R2=0.9549,估算速率提升了约17%,为区域尺度O3浓度时空分布建模与估算提供了一个精细而高效的方法模型.
2023 Vol. 43 (8): 3886-3899 [摘要] ( 243 ) [HTML 1KB] [ PDF 9294KB] ( 1777 )
3900 姜宇成, 许高宾, 周立敏, 张洪海
秋季东海海域氢气的分布、光化学产生与释放通量研究
于2021年10月对东海海域氢气(H2)的浓度分布,光化学产生速率与海-气通量进行了现场调查研究.秋季东海表层海水中H2的浓度范围为2.94~7.67nmol/L,平均值为(4.82±1.12)nmol/L.垂直分布上,H2浓度高值出现在底层(11.86nmol/L),结合沉积物培养实验表明沉积物释放是底层海水H2的重要来源.表层海水中H2的光化学产生速率范围为0.42~1.14nmol/(L×h),平均值为(0.72±0.25)nmol/L,其中紫外光和可见光的单位光量子产生速率之比为33:1.此外,表层海水中H2的过饱和系数在7.14~24.37之间,显示海水中H2处于过饱和状态.H2的海-气通量范围为0.53~9.19μmol/(m×d),平均值为(3.50±1.86)μmol/(m2×d),表明东海海域是大气中H2的净源.
2023 Vol. 43 (8): 3900-3908 [摘要] ( 250 ) [HTML 1KB] [ PDF 2992KB] ( 1534 )
水污染与控制
3909 于洪鉴, 李潇洒, 李甜, 董秉直, 夏圣骥
高锰酸钾-活性炭-陶瓷膜组合工艺净水效能
采用浸没式平板陶瓷膜,在恒定通量为120L/(m2·h)的条件下过滤腐殖酸、牛血清蛋白和海藻酸钠3种模型有机污染物配水,探究了高锰酸钾预氧化、活性炭吸附与联用工艺预处理方式对水中DOC和模型污染物荧光区域积分标准体积的去除效果以及对膜污染相关指标(比跨膜压差、膜污染指数、膜过滤阻力等)的改善效果.研究结果表明高锰酸钾-活性炭-陶瓷膜组合工艺对3种模型污染物的去除效果最好,对腐殖酸、牛血清蛋白和海藻酸钠的去除率分别为50.9%、61.0%和94.2%.在膜污染控制方面,高锰酸钾-活性炭联用预处理相较于单独高锰酸钾预氧化、活性炭吸附预处理,对陶瓷膜的膜污染控制效率更高,过滤腐殖酸、牛血清蛋白和海藻酸钠配水时的膜污染速率分别为13.0%、28.0%和4.5%.其中高锰酸钾-活性炭联用预处理能有效缓解陶瓷膜过滤牛血清蛋白和海藻酸钠配水时的膜可逆污染,可逆污染阻力下降率分别为20.5%和21.4%,因而能更好地控制膜污染.
2023 Vol. 43 (8): 3909-3917 [摘要] ( 214 ) [HTML 1KB] [ PDF 978KB] ( 1832 )
3918 苗令占, 李玮钰
脱水时长对间歇性河流生物膜反硝化功能的影响
以人工河道模拟培养的生物膜为研究对象,探究了短期干旱25d和长期干旱90d在复水20d后生物膜反硝化功能对干湿交替的动态响应.结果表明,生物膜的含水率及微观形态在干旱和复水期间均发生了显著变化,含水率在干旱第3d~第7d间发生陡降,从(74.96±3.57)%下降至(2.38±0.37)%.长短期干旱组的反硝化速率在复水后均表现为持续增长,短期干旱组反硝化速率在复水后期表现出显著增加(P<0.05),从(3.26±0.12)上升至(5.35±1.18)μmol N2-15N/(L×h),而长期干旱组则集中在复水前期,由(2.14±0.19)上升到(4.15±0.89)μmol N2-15N/(L×h) (P<0.05).经历了短期干旱的生物膜复水后能够恢复到初始水平,但长期干旱组生物膜的反硝化速率难以恢复到初始水平(P<0.05),表明长期干旱对生物膜反硝化速率造成了不可逆的影响.反硝化功能酶活在各复水阶段也表现出不同的变化.短期干旱显著增加了反应路径末端一氧化氮还原酶活性(P<0.05),而直接影响反硝化速率的亚硝酸盐还原酶、氧化亚氮还原酶经历长期干旱后,也难以恢复到初始水平(P<0.05).以上研究结果均表明长期干旱会显著改变河流生物膜驱动的生物地球化学循环过程(反硝化功能).
2023 Vol. 43 (8): 3918-3925 [摘要] ( 203 ) [HTML 1KB] [ PDF 1082KB] ( 1083 )
3926 任红丽, 袁林江, 陈希
有机废水中硫酸盐和氨的厌氧转化机制研究
采用逐步提升进水n(NH4+-N)/n(SO42-)比的方式,在厌氧有机条件下(ORP=(-334.3±18.2) mV, DO=(0.10±0.5) mg/L)在上流式厌氧污泥床(UASB)反应器中实现了硫酸盐还原-氨氧化(SRAO),研究了不同COD对氮硫脱除性能的影响,通过对SRAO反应产物、不同阶段运行结果的分析并结合微生物菌群变化规律探讨了其转化机制.结果表明,SRAO反应是SO42-将NH4+-N氧化为NO2--N并生成S积累在污泥相,中间产物NO2--N被自养/异养反硝化菌还原,一部分SO42-被硫酸盐还原菌(SRB)还原为S2-,各微生物之间协同代谢实现了系统内氮硫的同步去除.提高进水N/S比可以使NH4+-N更多的转化为NO2--N被反硝化菌利用,但当N/S比提升至4时,硫自养反硝化作用强烈会影响SO42-的脱除,反应器内硫自养反硝化菌属(Thiobacillus)的丰度在这一阶段增加了3.36%.在不含有机物的无机条件下,未发生NH4+-N与SO42-的同步去除.提高进水COD至150mg/L,促进了SRAO反应与反硝化作用的耦合,提高了系统的脱氮除硫性能,反应器内SRB菌属(Desulfococcus、Desulfatiglans)和多种反硝化菌属(Methyloversatilis、Longilinea、Simplicispira、Bdellovibrio、Azospira等)的总丰度分别增加了1.584%和6.081%.当COD=250mg/L时,硫酸盐还原反应增强产生较多S2-则会抑制SRAO反应活性,影响系统内NH4+-N的脱除.
2023 Vol. 43 (8): 3926-3934 [摘要] ( 218 ) [HTML 1KB] [ PDF 1290KB] ( 1306 )
3935 吕思璐, 刘天, 王旭, 左开霞, 谢燕华
硫化亚铁改性生物炭对水中Cr(Ⅵ)的去除机理研究
本研究采用Fe3+和S2-共浸渍剩余污泥后,热解制备硫化亚铁/生物炭复合材料(MBC),考察了MBC的制备条件及其对Cr(Ⅵ)的去除效果,并采用SEM、TEM、XRD和XPS等对材料进行表征,探讨去除机理.结果表明:选择污泥作为热解碳源和载体,掺入Fe3+和S2-后,可在较低的热解温度(500℃)下制备出性能优良的除Cr(Ⅵ)材料;酸性条件有利于MBC对Cr(Ⅵ)的去除,当pH值为2~4时,2.5g/L的MBC对浓度为50mg/L以下的Cr(Ⅵ)去除率高达99%以上;MBC+NaOH(pH=7.8)组合工艺可彻底将溶液中的总Fe和总Cr去除,反应后生成的沉淀较紧实,出水无色透明.表征结果表明,纳米硫化亚铁及氧化铁颗粒成功负载于污泥生物炭上,并以半透明膜的形式包覆在材料表面;复合材料中的Fe2+、Sn2-和C=O均可作为电子供体将大部分Cr(Ⅵ)还原,并形成C-O-Cr、C=O-Cr等络合物,剩余少量Cr(Ⅵ)可通过吸附作用被去除,即MBC对Cr(Ⅵ)的去除机制主要为化学还原、静电吸附和络合作用,且还原过程起着关键作用.
2023 Vol. 43 (8): 3935-3945 [摘要] ( 261 ) [HTML 1KB] [ PDF 1735KB] ( 1878 )
3946 孙丽华, 王春芳, 朱珺瑶, 邓斯
慢滤对污水厂二级出水中条件致病菌的去除
以高效去除污水厂二级出水中的铜绿假单胞菌为目的,探究慢滤工艺在不同条件下(滤速、碳氮比、离子浓度、pH值)对铜绿假单胞菌的去除效果,在最佳运行条件下监测污染物在慢滤生物膜表面的沉积过程,分析慢滤表面生物膜的种群结构特征及其对铜绿假单胞菌的去除机制.结果表明,在最佳运行条件下(滤速5cm/h、碳氮比为10、Ca2+浓度为60mg/L、pH7),有生物膜慢滤对二级出水中铜绿假单胞菌的去除效果最好,去除率能够达到87.0%;在最佳运行条件下,滤料表面生物膜的多样性最高,物种组成最均匀,变形菌属和硝化螺旋菌属等对铜绿假单胞菌有去除效果的微生物相对丰度占比最大;在滤速为5cm/h、碳氮比为10条件下,二级出水中污染物在慢滤生物膜表面的沉积主要为胞外聚合物的粘附作用;而在水中Ca2+浓度为60mg/L、pH值为7时,污染物在慢滤表面的沉积主要为微生物的粘附作用.
2023 Vol. 43 (8): 3946-3955 [摘要] ( 167 ) [HTML 1KB] [ PDF 1043KB] ( 1564 )
3956 何强, 胡书山, 向泽毅, 朱越, 张凌凌, 杨雨静, 程呈
垂直流人工湿地系统净化污水厂尾水脱氮效果
以污水厂尾水作为处理对象,将椰棕-陶粒(实验组1,YTCW),砾石-陶粒(实验组2,LTCW),砾石-石英砂(对照组,CCW)组合基质的垂直流人工湿地作为研究对象,探究不同组合基质人工湿地在冬、夏两季对模拟污水厂尾水的氮污染物去除效果和转化机制.结果表明,夏季3组人工湿地装置对于氨氮、硝氮都有较好的去除效果和较低的氧化亚氮释放通量;冬季实验组氨氮和硝氮去除率与对照组相比分别提升了23.8%、26.9%和32.2%、34.0%,且典型周期内氧化亚氮的平均释放通量由1.17mg/(m2·h)降低为0.18mg/(m2·h)和0.03mg/(m2·h);高通量测序分析结果表明,相较于对照组,陶粒和椰棕作为人工湿地基质可以提高脱氮功能微生物的相对丰度,从而改善低温人工湿地脱氮效果下降的问题.
2023 Vol. 43 (8): 3956-3965 [摘要] ( 188 ) [HTML 1KB] [ PDF 1629KB] ( 1839 )
3966 蒋励铭, 卞静, 张晓晖, 向俊颖, 钟艺华, 赵纯
电化学活化过氧乙酸灭活水中大肠杆菌
以大肠杆菌为目标微生物,通过引入电场提高过氧乙酸的氧化能力,研究了电化学活化过氧乙酸体系对大肠杆菌的灭活效果.分别探究了过氧乙酸浓度、电流强度、初始pH值以及水体中背景物质(HA、Cl-、HCO3-和PO43-)等对大肠杆菌灭活的影响并分析了电化学活化过氧乙酸体系中存在的活性物种以及大肠杆菌失活过程.电化学活化过氧乙酸体系对大肠杆菌的灭活具有明显的协同效果,相比于单独过氧乙酸处理,在10min内对大肠杆菌的对数去除率提高了2.24log.增大过氧乙酸浓度和电流强度均可以提高大肠杆菌对数去除率,但电流强度增加到一定限度时对大肠杆菌对数去除率的提升效果减弱.酸性条件比碱性条件更有利于大肠杆菌灭活,在pH值为3时效果最佳.Cl-对电/过氧乙酸体系灭活大肠杆菌具有明显的促进作用,而HA、HCO3-和PO43-对大肠杆菌灭活存在一定抑制作用.自由基淬灭实验表明,在电化学活化过氧乙酸体系中存在•OH和R-O•,•OH对大肠杆菌灭活的贡献比R-O•更高.对大肠杆菌失活过程的探究表明,大肠杆菌细胞壁和细胞膜最先被破坏,胞内物质流出,然后逐步被分解成碎片,细胞完全失活.
2023 Vol. 43 (8): 3966-3973 [摘要] ( 260 ) [HTML 1KB] [ PDF 1065KB] ( 2258 )
3974 魏永, 李贤建, 罗政博, 李克英, 郭子寅, 施荣凯
氧化铝改性活性炭纤维电吸附除氟效能及机理
采用溶胶-凝胶法制备氧化铝(Al2O3)凝胶,将Al2O3凝胶涂覆在活性炭纤维(ACF)表面,进行热处理后制备改性电极(ACF-Al),并通过SEM、XRD及孔径分析对其进行表征.其次,采用配水试验考察电吸附除氟性能,结果表明,在相同试验条件下,选择氟化钠为目标去除物,ACF-Al的电吸附容量较ACF提升了约1倍,通过响应面试验优化后得出最优运行参数:电压2.5V、浓度15mg/L及pH5.72.此外,通过设置两对电极除氟,其出水水质可进一步提高并满足饮用水卫生标准.该电极具有良好的稳定性和循环使用性能,经过多次循环再生后,吸附量未发现明显减少.最后,考察其电吸附机理,通过除氟曲线拟合符合Langmuir吸附等温模型,吸附动力学遵循准一级动力学模型,并结合傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱分析,发现氟离子的吸附机理不仅包含物理电吸附,还在ACF-Al表面通过离子交换,取代了-OH基团发生化学吸附.
2023 Vol. 43 (8): 3974-3982 [摘要] ( 245 ) [HTML 1KB] [ PDF 1050KB] ( 1760 )
3983 王武斌, 王锦, 窦蒙蒙, 张清云, 王晓月, 霍凯利, 韩超
纳滤膜镁锂分离机理与选择渗透性研究进展
回顾了近几年关于纳滤膜分离镁锂的研究报道,主要从纳滤膜理化特征、离子电性及水合特性入手,阐述了复合纳滤膜在盐湖提锂中的主要机制.以界面聚合法为基础,梳理了近年来水相单体设计、油相单体设计、聚酰胺层表面接枝、反向界面聚合、引入中间层以及支撑层改性等方法制备的复合纳滤膜分离镁锂的研究,阐述了层层自组、涂覆交联法在优化纳滤膜性能中的特点.最后,从膜的调控方法、实际环境的应用、工业上的开发等方面对NF膜分离镁锂做出了总结和展望,以期为纳滤提锂等领域研究提供理论支持和实践指南.
2023 Vol. 43 (8): 3983-3993 [摘要] ( 197 ) [HTML 1KB] [ PDF 1797KB] ( 4614 )
3994 王珊, 刘金虎, 黄鑫, 徐迎鑫, 张克峰, 石宝友, 贾瑞宝
FC-CTS微絮凝过滤控制三卤甲烷生成势研究
黄河下游引黄水源水中有机物芳香化程度较高,常规净水工艺去除能力有限.本研究充分分析沉淀池出水有机物特性,考察三氯化铁(FC)、壳聚糖(CTS)及氯化铁-壳聚糖复配药剂(FC-CTS)微絮凝强化过滤效能.结果表明,原水中有机物以<1kDa和3~10kDa小、中分子量为主,且多为疏水酸性和亲水中性有机物,色氨酸类蛋白和溶解性微生物代谢产物荧光响应值较高.低剂量下FC-CTS微絮凝强化砂滤性能优于单独FC、CTS.在FC-CTS复配比为7:2,FC投加量为0.7mg/L时,砂滤出水浊度降至0.124NTU,DOC去除率为31.37%,<3kDa和>10kDa分子量范围内疏水性和亲水中性有机物显著降低,三卤甲烷生成势浓度与限值比之和为0.744.弱碱性条件下,FC-CTS强化过滤主要通过铁水合离子的吸附电中和作用以及CTS的高分子吸附架桥作用,增强胶体颗粒物和有机物向滤料表面的迁移和黏附.研究成果可为地表水厂控制消毒副产物生成提供一定的理论依据和技术支持.
2023 Vol. 43 (8): 3994-4002 [摘要] ( 176 ) [HTML 1KB] [ PDF 1226KB] ( 1978 )
4003 温婧, 黄邦杰, 黄志伟, 房怀阳, 王龙乐, 张英民, 曾凡棠, 杜宏伟
感潮河流氮行为对溶解氧亏损的限定影响
选择东江流域为研究区,监测流域溶解氧、氮浓度和氮氧多同位素时空变化,定量探究氮周转过程对河流溶解氧消耗的贡献.结果发现,河流溶解氧浓度在2.96~11.47mg/L之间变动,春夏季下游感潮河网区成为氧消耗利用和氧亏缺的热点区,其中表观耗氧量最高达4.8mg/L,并与水温和Cl-浓度呈现高度相关性.然而,冬春季下游感潮河网区是不同形态氮浓度的累积区以及氮同位素发生硝化作用分馏的主要时区.基于端元混合模型和同位素瑞利分馏模型模拟可知,夏季氮主要体现为保守混合,而冬、春季氮则呈现非保守状态,并在下游河网区易发生硝化作用,其作用程度分别为14.4%和32.3%,这也分别对应着冬、春季最大约7.5%和5.9%的溶解氧消耗利用来自氨氧化耗氧.氮的环境行为对河流溶解氧的影响相对局限,特别是夏季氧亏缺问题更多地受其他因素的主导.这为当前环境管理多通过氨氮标准评价和研判溶解氧能否达标的局限认识带来新的见解,也为探索研究建立分区域、分流域的溶解氧评价和考核体系提供技术支撑.
2023 Vol. 43 (8): 4003-4012 [摘要] ( 255 ) [HTML 1KB] [ PDF 6293KB] ( 1208 )
4013 孙玮, 李一平, 朱立琴, 张海阔, 严春敏, 商鹤琴, 宋从清, 李大胜, 王玲, 孙佳欣
进水氮素组成对表面流人工湿地脱氮及N2O排放的影响
为探究进水氮素组成对表面流人工湿地脱氮效果及N2O排放的影响,构建了进水氮素组成分别为ρ(NH4+-N)/ρ(NO3--N)=0:1(CW-A)、ρ(NH4+-N)/ρ(NO3--N)=0.7:1(CW-B)、ρ(NH4+-N)/ρ(NO3--N)=4:1(CW-C)以及实际微污染河水(CW-D)的4个小试试验系统,分析了水中氮素变化规律以及N2O排放特征,提出了一种人工湿地水中氮素去除与N2O排放协同效应评价方法.结果表明:高进水氨氮(NH4+-N)比例的CW-C组总氮(TN)平均去除率(68.31±14.56)%显著优于其他处理组(P<0.05),实际微污染河水组(CW-D)随着处理时间延长也表现出较好的脱氮效果(41.06±17.55)%;高进水硝酸盐氮(NO3--N)比例CW-A组的NH4+-N去除率(-110.12%)显著低于其他处理组,可能与植物吸收特性有关;NO3--N去除率随着NO3--N浓度增加而升高, CW-A组NO3--N去除率(87.60%)显著高于CW-C组(39.96%,P<0.05).所有处理的N2O释放通量分别为(8.73±7.64), (36.68±6.43), (-0.02±7.43)和(15.08±10.77)μg/(m2·h),仅CW-C组为N2O的吸收汇.综合考虑氮素和N2O的削减量及削减速率,进水氮素组成为ρ(NH4+-N)/ρ(NO3--N)=4:1的CW-C组的氮素去除与N2O减排协同效应更强.
2023 Vol. 43 (8): 4013-4023 [摘要] ( 179 ) [HTML 1KB] [ PDF 818KB] ( 1453 )
4024 江凌欣, 程亚, 黄廷林
地下水厂泥饼的活化及其负载滤料去除水中氨
为了将富含锰(Mn)的地下水厂泥饼回收应用于催化氧化去除水中氨(NH4+-N),对泥饼催化氧化活性形成(简称活化)过程进行优化,探究活化泥饼除NH4+-N效能与机理,并考察其负载滤料实际运行效果.结果表明:活化的最优条件为每克泥饼投加1.5mg NH4+与0.5mgMn2+,NH4+-N去除速率最大可达0.243mg/(g×h).活化泥饼与挂膜形成的活性滤膜相比已形成了较高的催化氧化活性.活化泥饼对NH4+-N的去除过程符合一阶幂律动力学模型.在298.15K~318.15K,NH4+-N的催化氧化活化能为10.70kJ/mol.在滤柱实验中通入1.5mg/LNH4+-N,地下水及自来水的启动时间分别为9和13d,最大去除效率可达到93.5%和82.42%.通过SEM、EDS和XPS分析发现,活化过程使得泥饼表面形成丰富的孔隙并发生了锰氧化物(MnOx)沉积.推测活化泥饼除NH4+-N主要通过活化过程中锰自催化氧化形成MnOx,进而催化氧化氨形成硝氮,最终脱附去除.活化泥饼不含大肠杆菌等致病微生物且没有重金属析出风险,是一种经济高效且清洁环保的水处理材料.
2023 Vol. 43 (8): 4024-4031 [摘要] ( 167 ) [HTML 1KB] [ PDF 714KB] ( 1219 )
4032 马逍, 陈建义, 迟浩迪, 张忠智, 张志勇
钻井污水悬浮液的气浮处理研究
为了实现钻井污水的达标外排或回注,通过气浮法考察了停留时间和气泡直径对钻井污水化学需氧量(COD)和悬浮物(SS)的去除效果,并重点分析了粒级效率.结果表明,气浮停留时间30min的条件下,钻井污水COD去除率可稳定在90%左右,SS去除率可稳定在94%左右;气泡粒度分布与悬浮物颗粒粒度分布重合度越高,COD和SS去除率越高;气浮可有效去除直径20μm以上的悬浮物,且粒级效率曲线呈"鱼钩"状.
2023 Vol. 43 (8): 4032-4037 [摘要] ( 194 ) [HTML 1KB] [ PDF 712KB] ( 1478 )
4038 王声韩, 伍心怡, 陈才, 彭旭, 王赫名
基于二氧化铅阳极的电催化氧化深度处理钻井废水的研究

对泥浆池上清液与泥浆板框压滤出水两类典型的实际钻井废水进行预处理,得到4类电催化进水:泥浆池上清液稀释样(水样1)、泥浆池上清液絮凝处理样(水样2)、泥浆池上清液絮凝气浮处理样(水样3)和泥浆板框压滤出水稀释样(水样4).以钛基二氧化铅(Ti/PbO2)为阳极构建双阴极电催化体系,对上述4类水样(进水COD范围为95.58~131.7mg/L)进行深度处理,探究钻井废水的电催化去除规律.实验表明,电催化能够高效、无选择性地去除钻井废水中的有机污染物,处理40min后水样3的COD去除率最高达到84.31%.水样2、3、4的出水氨氮与总氮浓度显著降低,但浊度升高.这可能是因为氯离子的存在提高了氨氮与总氮的去除率,铝离子有助于羟基络合物的形成.
2023 Vol. 43 (8): 4038-4045 [摘要] ( 178 ) [HTML 1KB] [ PDF 1857KB] ( 1638 )
固体废物
4046 周滢月, 张智, 李蕾, 杨屏锦, 王小铭, 彭绪亚
底物对厌氧消化系统EPS产生及起泡的影响
为明确底物成分对厌氧消化系统胞外聚合物(EPS)生成及起泡性能的影响,在批次实验中引入高碳水、高蛋白和高油脂3种厨余垃圾,检测了不同试验组EPS的产生特性(浓度、组成、结构、官能团等),及各类EPS和污泥的起泡特性参数(粘度、表面张力和相对疏水性)和起泡潜能参数(起泡趋势、泡沫稳定性、泡沫直径和液膜厚度),并分析了EPS特性与污泥特性的相关性.结果表明,底物不同的试验组产生了性质各异的EPS.底物组分越均衡越倾向于产气利用,而高碳水及对照组因碳水化合物含量过多,EPS总浓度显著高于其余实验组.碳水化合物、蛋白质和油脂分别会通过改变中间代谢产物、影响微生物产酶情况和增殖情况而改变EPS形态及组分.EPS结构方面,碳水组和对照组在高碳水化合物条件下,产生的EPS类腐殖质更多.官能团方面,高碳水底物下烷基含量减少,高蛋白底物下会产生更多亲水性含氮官能团,高油脂下羧酸含量增加,且3个试验组的EPS相对疏水性较对照组均有不同程度降低.相关性分析发现,污泥起泡能力与EPS类指标的相关性明显强于底物类别.污泥起泡趋势(FP)与松散结合型EPS(P<0.01,r=0.979)和溶解型EPS(P<0.05,r=0.678)相关性最强;EPS粘度对FP与泡沫稳定性(FS)也均具有积极作用(P<0.05),EPS表面张力增加有利于FS (P<0.05).底物对起泡的作用方面,碳水化合物可能是通过提高EPS粘度和亲水性,使污泥产生直径更大、稳定性更强的泡沫.蛋白质利用酶作用EPS表面张力下降,由此产生直径更小稳定性更差的泡沫,起泡现象得以缓解.油脂使松散结合型EPS减少(P<0.05,r=-0.649),同时分解产生的LCFA改变了紧密结合型EPS粘度(P<0.01,r=0.788)共同提高了FP.
2023 Vol. 43 (8): 4046-4056 [摘要] ( 194 ) [HTML 1KB] [ PDF 1485KB] ( 1558 )
4057 张玉晖, 朱芬芬, 陈倩, 赵冰, 王欢, 周湉湉, 王轶钰, 王佳伟, 付兴民
污泥典型处理处置过程对矿物油的削减研究——以北京城市生活污泥“热水解+高级厌氧消化+板框脱水+土地利用”为例
测定了北京市某污水处理厂"热水解+厌氧消化+板框脱水"处理过程中各工艺节点的污泥样品的矿物油浓度,计算了矿物油在污泥处理过程中的质量流,开展了园林土地利用实验并检测了土壤-植物系统对矿物油的吸收及削减.该污水处理厂污泥中含有较高浓度的矿物油且处理过程对矿物油无明显削减,板框脱水污泥饼中矿物油浓度为4533.8~10385.9mg/kg,土壤-植物系统平均削减了84.1%的矿物油,但矿物油主要积累于黑麦草叶片以及向日葵花盘等主要可利用部分,因此需要对污泥土地利用处置过程中矿物油生态安全性进一步研究.
2023 Vol. 43 (8): 4057-4064 [摘要] ( 165 ) [HTML 1KB] [ PDF 1689KB] ( 1524 )
4065 张锋, 李军华, 李宁, 苏明雪
菌剂对污泥生物干化系统蛋白质降解的影响
通过EM菌剂、A菌剂以及A+EM菌剂启动污泥生物干化系统,探究不同菌剂对污泥生物干化系统启动过程中有机质尤其是蛋白质降解过程的影响.实验结果表明,不同菌剂接种的生物干化系统中蛋白质的降解程度呈现明显差异,EM组、A组、A+EM组蛋白质含量分别降低25.4%、20.1%、34.2%,菌剂A+EM组蛋白质降解最为迅速.蛋白质高效降解为微生物提供丰富的氮源,使得A+EM组总糖、脂肪降解量达至最高的63.1%和30.2%.此外,在A+EM组有机物高效降解的同时,污泥堆体的腐殖化进程呈现了减缓趋势.微生物分析结果表明,与其他两组相比,菌剂A+EM组中与升温相关的嗜热菌(³50℃)丰度在高温期显著增加;参与蛋白质降解的氨化细菌与氨化古菌丰度均高于其它两组.结合代谢途径分析结果,EM和A两种菌剂的复配加强了生物干化系统中柠檬酸、糖酵解、磷酸戊糖循环,促进了蛋白质向氨氮的转化以及微生物对氨基酸、葡萄糖等物质的产生与利用,这是腐殖化进程减缓的重要原因之一.
2023 Vol. 43 (8): 4065-4079 [摘要] ( 178 ) [HTML 1KB] [ PDF 2383KB] ( 1694 )
4080 席钰, 鲁斌, 陈豪, 张孟娜, 李倩
LCFAs降解动力学特性及对厌氧消化各阶段的影响
针对长链脂肪酸(LCFAs)影响厌氧消化体系稳定性的问题,研究了不同浓度下3种典型LCFAs (棕榈酸C16:0、硬脂酸C18:0、油酸C18:1)的甲烷化特性及其对厌氧消化的影响. 甲烷化结果表明,油酸实现完全降解明显更加缓慢(26d),但比产甲烷活性(SMA)更高,分别为棕榈酸、硬脂酸的1.2、2.7倍,并且延滞期(t0)和最大产甲烷速率(Rmax)随浓度升高呈线性增加,表明饱和度较碳链长度对LCFAs降解动力学影响更大.微生物群落分析表明,油酸组中Clostridium_sensu_stricto、Petrimonas丰度更高(10.38%和10.03%),在β-氧化前可能饱和化产生了多羟基LCFAs,降解相对缓慢;油酸的加入还促进了Methanosarcina、Methanobacterium及Methanomassiliicoccus的富集,强化了氢营养产甲烷路径.此外,3种LCFAs对厌氧消化各阶段均产生抑制作用, 产甲烷阶段的抑制程度最强(分别为16.51%、40.49%、63.77%),且受碳链长度与饱和度共同影响.
2023 Vol. 43 (8): 4080-4088 [摘要] ( 237 ) [HTML 1KB] [ PDF 1314KB] ( 1262 )
4089 田梦佳, 刘锋, 李祥, 马军, 王加恩, 赵魏东
K2FeO4-FeCl3联合强化剩余污泥厌氧消化产酸
通过碱性高铁酸钾(K2FeO4)-FeCl3预处理联合厌氧消化对剩余污泥进行减量化处理,探讨不同形态的铁源及不同铁浓度对以有机酸回收为目标的污泥减量化过程的影响,并寻找最适铁投加量.结果表明在预处理过程中碱性K2FeO4对污泥聚集体结构破坏起着重要作用.与空白相比,挥发性悬浮物固体(VSS)下降了26.79%, 中值粒径(Dx(50))下降了90%,污泥沉降比(SV30)下降了33%,污泥沉降性能变好,减量效果明显. FeCl3在预处理过程仅具有絮凝作用.在厌氧消化过程,经碱K2FeO4预处理后的污泥产酸量高于空白组.适量铁离子的增加可加速有机酸的产生速率.最适铁投加量20mg Fe/g VSS的K2FeO4及21mg Fe/g VSS的FeCl3(即TFe投加量为41mg Fe/g VSS)的产酸效果最好, 在消化第3d挥发性有机酸达到峰值(436.1mg COD/g VSS),是空白组峰值的4.45倍.当经过15d消化后,PO43--P去除率达69.8%,是仅投加K2FeO4预处理的2.03倍.此外,适量铁的投加还有利于产酸菌(Actinobacteria门和Chloroflexi门)富集,促进了厌氧消化产酸速率提升,而铁投加量高于48mg Fe/g VSS反而会抑制厌氧环境中产酸菌的活性.
2023 Vol. 43 (8): 4089-4098 [摘要] ( 156 ) [HTML 1KB] [ PDF 1099KB] ( 1637 )
4099 周印羲, 石万, 李晓姣, 袁进, 余丽, 吉伟, 彭雅
污泥低温余热干化的模拟研究及参数优化
利用Aspen Plus流程模拟软件对污泥低温余热干化过程进行建模,重点探讨了污泥干化效果、循环风量及旁通率等控制参数的影响,同时对干化过程的能耗进行分析.结果表明,污泥低温干化效果受到加热器和冷凝器出口温度的显著影响,加热器最佳出口温度为80℃,冷凝器最佳出口温度为40℃;在目标含水率为30%时,最小循环风量为97598Nm3/h,最大旁通率为0.70,增大循环风量,减小旁通率有利于污泥低温干化;SMER随着循环风量、旁通率的增加呈现先增加后减少的趋势,在目标含水率为30%时, 单位能耗除湿量(SMER2)最高可达24.7kg/kWh.Aspen Plus流程模拟软件可用于指导污泥低温余热干化的装置设计及参数优化,为推动其大规模应用提供理论支撑.
2023 Vol. 43 (8): 4099-4105 [摘要] ( 158 ) [HTML 1KB] [ PDF 524KB] ( 1453 )
4106 康定宇, 林海, 牛东坡, 田刚, 徐瑞, 张志勇, 罗一菁, 张忠智
含油污泥特性及处理技术研究进展
含油污泥是石油生产与加工过程中产生的固体废弃物,含油污泥的有效处理是石油石化行业待解决的关键问题之一.本文介绍了含油污泥的来源、特征及其对环境的影响.从作用原理、处理效果和研究现状等方面,对目前国内外含油污泥处理技术,例如浓缩、脱水等减量化处理技术、热解、热洗、溶剂萃取、超声波等资源化处理技术和焚烧、固化、生物降解等无害化处理技术,进行了详细的论述分析和对比.根据含油污泥性质及处理技术特点,提出了含油污泥处理技术选择方法,该方法以油泥性质为选择标准,挑选多种处理技术相结合,以达到资源化、无害化高效处理含油污泥的目的.并对含油污泥处理技术的近期发展趋势与未来的研究方向进行了展望,以期对含油污泥处理的相关研究提供借鉴.
2023 Vol. 43 (8): 4106-4120 [摘要] ( 224 ) [HTML 1KB] [ PDF 555KB] ( 4777 )
土壤污染与控制
4121 陈晓晨, 张春鹏, 袁梓芮, 王锴瑜, 张剑宇, 杨朝格
氧化铜纳米颗粒在土壤中的吸附特性及影响因素
通过静态吸附实验探究了氧化铜纳米颗粒(CuO NPs)在土壤中的吸附特性,包括其初始浓度、土壤性质以及pH值值对土壤吸附CuO NPs的影响,并探索了共存的有机污染物(菲)和CuO NPs之间的相互作用以及菲对土壤吸附CuO NPs的影响.结果表明,CuO NPs在土壤中的吸附过程符合伪二级反应动力学模型;腐殖酸和有机质对CuO NPs的溶解和稳定作用使得土壤对CuO NPs的吸附量较低;pH值为中性的条件下,土壤对CuO NPs的吸附量最低;菲的存在占据了部分吸附位点而降低了土壤对CuO NPs的吸附量,初始浓度为30和50mg/L的CuO NPs的平衡吸附量分别降低了37.3%和24.7%,但菲的存在并不影响土壤对CuO NPs的吸附过程.
2023 Vol. 43 (8): 4121-4126 [摘要] ( 258 ) [HTML 1KB] [ PDF 849KB] ( 3073 )
4127 周书葵, 颜加情, 段毅, 汤惠, 方艳玲, 尹忠全
复合电解液强化改良装置修复铀污染土壤研究
通过对照实验､单因素实验及正交实验对铀污染土壤进行了电动优化修复研究.结果表明:0.20mol/L酒石酸与0.05mol/L氯化铁复合电解液应用于改良装置修复后铀去除率提升至55.73%,铀平均浸出毒性浓度仅为0.07mol/L,且能量利用率增大至306.21.Visual MINTEQ软件模拟结果表明铀主要以带正电铀酰离子(UO22+)及少量中性铀-酒石酸络合物形式存在,因此,由于电迁移及正向电渗析的协同作用,铀的迁移方向为阳极到阴极.最后通过正交实验得出本实验最佳去除率的实验参数为0.15mol/L酒石酸和0.08mol/L氯化铁及1.5V/cm电压梯度.改良装置可通过提高土壤导电性、zeta电位、降低土壤pH值以提高修复效率,且酒石酸与氯化铁复合液作为电解液应用于改良装置修复铀污染土壤时能量利用率和去除率高,铀浸出毒性低.因此,酒石酸与氯化铁复合液应用于改良电动装置为铀污染土壤提供一种高效､绿色的原位修复技术.
2023 Vol. 43 (8): 4127-4136 [摘要] ( 155 ) [HTML 1KB] [ PDF 1324KB] ( 1444 )
4137 杨进, 彭昌盛, 伍斌, 马福俊, 谷庆宝
东北地区关闭搬迁企业遗留地块土壤污染特征
通过研究东北地区2010~2021年开展调查的483个遗留地块的土壤污染特征,在土壤污染可能性、分布特征、污染类型及污染程度方面,对不同行业企业遗留地块进行分析,进而对东北地区遗留地块土壤污染特征及污染风险与行业类型之间的关系进行探究.结果表明:对同一行业类型污染地块占比、土壤污染物超标总倍数和污染面积等数值进行分析,综合表征各行业遗留地块土壤污染风险水平和等级,发现化学原料及化学品制造业,医药制造业,纺织和化学纤维制造业,石油、煤炭及其他燃料加工业,金属冶炼和压延加工业等5个行业为东北地区土壤污染高风险行业.其中化学原料及化学品制造业复合污染最严重,主要污染物为砷、铅、多环芳烃、氯代烃、石油烃、苯系物;医药制造业、纺织和化学纤维制造业、金属冶炼和压延加工业主要污染物为铅、砷和多环芳烃,主要为无机-有机复合污染;石油、煤炭及其他燃料加工业主要表现为有机污染,主要污染物为多环芳烃、苯系物和石油烃.采矿业,交通运输设备制造业,装卸搬运和仓储业,房地产业,通用设备制造业,农业、渔业及畜牧业等6个行业为土壤污染低风险行业.东北地区污染地块的污染物类型以砷、铅、铬等重金属和多环芳烃、石油烃等有机物为主,主要表现为复合污染.其中,在出现频率上,多环芳烃、砷最高,都在50%以上.研究结果发现遗留地块的土壤污染特征,及相对应的土壤污染风险,与其区域特征、历史行业类型存在着密切关系,对关闭搬迁企业遗留地块的管理,需要结合行业类型的不同,实施区别化监管.
2023 Vol. 43 (8): 4137-4146 [摘要] ( 267 ) [HTML 1KB] [ PDF 1113KB] ( 1856 )
4147 白贵琪, 傅开彬, 谌书, 姚俊, 查威, 田莉
建设用地重金属污染修复技术筛选模型构建
为解决试验优选建设用地重金属污染修复技术效率低和过程繁琐等问题,确定了建设用地重金属污染修复技术筛选指标,建立了修复技术筛选指标体系,基于改进的层次分析法、改进的熵权法、乘法集成法与改进的逼近理想解排序法优选重金属污染土壤修复技术,构成建设用地重金属污染修复技术筛选模型.通过工程案例将筛选模型与其他模型和传统方法进行对比,分析检验该模型的实际应用能力与可靠性.验证结果表明,云南个旧某选冶渣场重金属污染土壤的修复应用适用性顺序为:化学钝化>土壤淋洗>电动修复>工程物理,四川会理某选冶废渣场备选四种修复技术方案的相对贴近度P=[0.0519,0.0502,0.0830,0.0870],优选的化学钝化技术与土壤固化技术符合现场实际,证明构建的技术筛选模型具备高效性和准确性,对完善重金属污染修复技术筛选流程具有重要理论意义和工程应用价值.
2023 Vol. 43 (8): 4147-4153 [摘要] ( 185 ) [HTML 1KB] [ PDF 704KB] ( 1474 )
4154 杨振宇, 廖超林, 李毅, 邹炎, 谢伍晋, 陈晓威, 张驭飞
湘东北典型河源区土壤重金属环境地球化学基线及污染评价
选择湘东北典型河源区采集表层土壤样品共87件,分析了土壤重金属(Cd、Pb、Cr、Hg和As)的分布特征,采用参比元素标准化法和累积频率曲线法确定5种重金属的环境地球化学基线,并分别评价了以环境地球化学基线和环境背景值为基准的环境污染现状.结果表明:土壤Cd、Pb、Cr、Hg和As的含量平均值分别为0.197,41.065,130.512,0.294,11.633mg/kg;土壤Cd、Pb、Cr、Hg和As的环境地球化学基线值分别为0.196,41.065,126.301, 0.283,9.931mg/kg;基于环境地球化学基线值进行的污染评价结果表明,湘东北典型河源区土壤79.31%的点位综合污染指数介于1.0~2.0,处于轻度污染等级,5种重金属单因子污染指数均值均小于1,处于无污染等级;环境地球化学基线确定了空间小尺度区域的评价基准,可弥补因基准值缺失而导致其评估结果界定模糊的不足.
2023 Vol. 43 (8): 4154-4163 [摘要] ( 179 ) [HTML 1KB] [ PDF 949KB] ( 1343 )
4164 郭可欣, 李天元, 宋繁永, 傅晓文, 张强, 季蕾
土壤-作物中重金属生物有效性和可给性研究进展
在现有研究基础上,概述了用于土壤/作物中重金属生物有效性的形态分析方法和生物模型,总结了用于研究土壤和作物中重金属生物可给性常用的几种体外方法,分析了土壤/作物中重金属生物有效性和生物可给性的影响因素,重点关注了介质理化性质、各形态重金属之间相互作用和外源添加物质等因素对土壤重金属的生物有效性和生物可给性的影响,同时探讨了重金属形态、重金属的亚细胞分布等因素对作物中重金属生物有效性和可给性的影响.该综述提出的未来关于土壤和作物中重金属生物有效性和生物可给性的研究方向,可为今后的研究提供理论参考.
2023 Vol. 43 (8): 4164-4174 [摘要] ( 192 ) [HTML 1KB] [ PDF 415KB] ( 5513 )
4175 单晓玲, 郎梦凡, 陈浩, 张世龙, 王铁成, 和文祥, 郭学涛
基于GC-MS和重量法的土壤中原油挥发性研究
以胜利､南阳和延长油田原油及周边土壤为研究对象,设计了避光通风可控温挥发试验装置,探究不同温度和土壤含油浓度对石油挥发的影响机制.结果显示:在一定温度范围内,3种原油的累积挥发率与温度呈正相关,与含油率呈负相关,原油在前3d快速挥发,随后挥发率逐渐降低并在28d时趋于平衡.胜利油田原油的平衡挥发率为30%,而延长､南阳原油平衡挥发率分别在55%和70%以上.3个地区原油自土壤中的挥发符合一级动力学方程(R2>0.968).原油自土壤中挥发的平衡挥发率与温度和土壤含油率的关系符合Parabola2D曲面模型(R2>0.972).通过超声萃取-GC-MS法对土壤残留石油组分的变化进行分析,结果发现, 随着时间的延长,原油中轻质组分不断挥发,直链烃及其衍生物种类呈现先增加后减少最后趋于稳定的规律. 相关研究结果为石油污染土壤的修复技术研发及生态风险评估提供理论依据.
2023 Vol. 43 (8): 4175-4182 [摘要] ( 154 ) [HTML 1KB] [ PDF 1313KB] ( 1327 )
4183 李瑜婷, 鲍文秀, 张闻, 王加宁, 黄玉杰, 宋繁永
根系分泌物对生物强化修复PAHs污染土壤的影响
通过土壤微宇宙实验,探究了生物强化对多环芳烃(PAHs)污染土壤的修复效果及根系分泌物对生物强化修复的影响.结果表明,向土壤中接种PAHs降解菌群(布鲁氏菌(Brucella sp.)、苍白杆菌(Ochrobactrum sp.)、鞘脂单胞菌(Sphingomonas sp.)、克雷伯氏菌(Klebsiella sp.)和不动杆菌(Acinetobacter sp.))21d后, PAHs残留量较对照下降了15.8%;在此基础上添加黑麦草实际或模拟根系分泌物均显著增强了生物强化修复效果, PAHs残留量较对照分别下降了26.3%和24.6%. 3种生物强化措施均改变了细菌群落结构,其中添加根系分泌物后的处理细菌群落结构的改变更大,芳烃降解基因丰度增加得更多,显示根系分泌物通过促进PAHs降解菌的生长影响细菌群落从而提升生物强化修复效果.两类根系分泌物对细菌群落影响的差别未引发其对生物强化促进效果的差异.该研究可为优化有机污染土壤生物强化修复技术提供参考.
2023 Vol. 43 (8): 4183-4193 [摘要] ( 178 ) [HTML 1KB] [ PDF 3090KB] ( 1816 )
4194 梁庆霞, 王加宁, 周方园, 黄玉杰, 霍乾伟, 陈贯虹
土壤中石油烃检测方法比较及降解动力学分析
通过比较重量法、紫外分光光度法及气相色谱法对石油烃污染土壤原样及石油烃高效降解菌生物修复土壤中石油烃含量进行检测,气相色谱法灵敏度高、准确度高,作为测定污染土壤石油烃含量的方法更为稳定而准确;能定量分析不同碳数石油烃含量,有效地反映不同降解阶段土壤微生物修复过程中石油烃的降解情况.对微生物修复污染土壤时的石油烃降解动力学进行研究,结果表明:污染土壤中石油烃的降解率与时间的变化趋势符合二级动力学模型,动力学方程式的相关系数达到0.942,该菌剂的半衰期为29d,符合实验观察到的降解趋势.
2023 Vol. 43 (8): 4194-4201 [摘要] ( 168 ) [HTML 1KB] [ PDF 658KB] ( 1552 )
环境生态
4202 张志强, 李渴欣, 李瑾, 孔德萍, 胡肖立杨, 卢金锁
微纳米气泡曝气微生物气溶胶逸散特性及风险评估
以传统中气泡和小气泡曝气为对比,研究了微纳米气泡曝气过程溶氧效率、微生物气溶胶逸散特性及暴露风险.结果表明,微纳米气泡曝气的氧传质系数为KLa=1.96min-1,分别是传统中气泡和小气泡曝气方式的9.33倍和2.88倍;相比于传统气泡曝气,微纳米气泡曝气过程产生的微生物气溶胶逸散总量下降了38.53%,且微生物气溶胶空间逸散特性存在差异;暴露风险评估结果显示,微纳米气泡曝气产生微生物气溶胶的非致癌风险指数HI<1,整体非致癌风险较小,但该过程产生的微生物气溶胶颗粒粒径主要处于3~5级,在实际生产中操作人员吸入微生物气溶胶造成的致病菌传播风险仍不容忽视.
2023 Vol. 43 (8): 4202-4210 [摘要] ( 235 ) [HTML 1KB] [ PDF 1816KB] ( 1827 )
4211 陈成, 杨正健, 王从锋, 郭小娟, 唐金云
小微黑臭水体修复过程中温室气体排放特征
为分析小微黑臭水体修复过程中温室气体释放规律,选择典型小微黑臭水体分别设置污染拦截并生态修复(W1)、污染拦截(W2)和污染直排(W3)3组围隔进行对比实验研究.结果表明,在实验期内,污染拦截并生态修复围隔中CO2、CH4和N2O扩散通量分别为(5671.9±1189.5)、(39.2±10.1)和(4.2±2.2)μmol/(m2·h),其CO2当量贡献率分别为76.51%、6.54%和16.95%;仅污染拦截围隔中CO2、CH4和N2O扩散通量分别为(1139.3±1169.6)、(102.1±35.6)和(20.0±14.1)μmol/(m2·h),其CO2当量贡献率分别为13.64%、15.12%和71.24%;污染直排围隔中CO2、CH4和N2O扩散通量分别为(9140.3±256.4)、(1126.8±215.1)和(1.8±1.7)μmol/(m2·h),其CO2当量贡献率分别为38.74%、59.04%和2.22%.实验围隔中三大温室气体释放CO2总当量大小表现为:污染直排>污染拦截>生态修复.污染直排围隔(W3)中缺氧且沉积物有机质含量较高,有机质降解过程中消耗大量O2并释放CH4和CO2,导致其释放通量及当量贡献率较高;污染拦截围隔(W2)发生了水体富营养化及藻类水华,藻类光合作用产氧消耗CO2并释放N2O,导致N2O较高、CO2较低,N2O是其当量最主要贡献者;污染拦截并生态修复围隔(W1)中DO较高,抑制CH4产生并加速氧化,同时抑制反硝化作用导致N2O较低,减少了向大气的总温室气体排放.
2023 Vol. 43 (8): 4211-4218 [摘要] ( 210 ) [HTML 1KB] [ PDF 1415KB] ( 749 )
4219 余景芝, 王烜, 蔡剑英, 廖珍梅, 李春晖, 刘强
水动力条件对浅水湖泊沉积物氮磷释放的影响
水动力条件是影响浅水湖泊沉积物氮磷释放过程的主要自然因素.研究水动力条件对沉积物氮磷释放的影响对于掌握浅水湖泊营养盐迁移转化规律､预测与防控内源污染具有十分重要的意义.水动力因子中,流速通过影响沉积物-水界面剪切应力改变界面氮磷的交换通量;水位和水体扰动均会影响表层沉积物理化特征､沉积物-水界面氧化还原反应过程,通过多种效应耦合共同对氮磷释放产生影响.本文综述了流速､水位､水体扰动等主要水动力因子对浅水湖泊沉积物中氮磷释放的影响机制研究并提出展望:多种水动力因子耦合作用对氮磷释放的影响机理､基于多时空尺度构建原位监测-耦合模拟研究体系､内源氮磷释放之后对生态系统的影响研究还有待加强.
2023 Vol. 43 (8): 4219-4228 [摘要] ( 182 ) [HTML 1KB] [ PDF 1009KB] ( 2480 )
4229 刘连华, 张晴雯, 王依滴, 顾翔
流域重金属迁移模型研究进展
论述了流域重金属的主要来源和迁移机理,梳理了目前常用的经验模型和机理模型的特点,比较了两类模型在流域重金属迁移模拟中的优缺点.结果表明,从简单线性或非线性的经验模型到考虑随着水文和土壤侵蚀等迁移转化过程的机理模型,流域重金属迁移模型的适用范围逐渐扩大、模拟精度不断提高,在重金属污染负荷估算和水质预测等方面发挥了重要作用.经验模型对基础数据要求较低,计算过程相对简单,适用于数据缺乏流域的重金属污染负荷宏观评估.机理模型对数据量和数据精度要求较高,结构复杂,可实现对重金属迁移过程较为细致的模拟.同时,提出了多模型耦合开发和应用、不同迁移路径的机理研究和重金属污染溯源解析模拟是未来流域重金属迁移模型研究的重点,为流域重金属模型应用、模型改进和重金属污染溯源提供科学依据.
2023 Vol. 43 (8): 4229-4238 [摘要] ( 235 ) [HTML 1KB] [ PDF 748KB] ( 2295 )
4239 马杰, 冯冰聪, 刘勇, 陈雅丽, 翁莉萍, 李永涛
磷促进水铁矿胶体迁移及离子阻滞效应:实验与模型计算
研究了饱和砂柱中FHC与P及FHC与P/Na(Ca)的共迁移.结果表明,吸附在FHC上的P为其表面提供了负电荷,从而促进了石英砂柱中FHC的迁移.pH 6.0和8.0时,对FHC迁移的促进作用较为明显,而pH 4.0时,P对FHC迁移没有促进作用.较高浓度的P(10mg/L)对FHC迁移促进作用更强.Na离子(1和10mmol/L)和Ca离子(0.5mmol/L)可导致P-FHC的沉积.Na离子通过提供离子强度对P-FHC迁移起到阻滞作用,但这种阻滞作用相对较弱.而Ca离子不仅通过离子强度,还通过增加胶体体系中电荷分布的异质性,以及在高pH值下与P反应产生沉淀后再与FHC之间发生异质聚集,阻滞FHC的迁移,而且其阻滞作用相对较强.该研究可为进一步探究环境中阴离子促进胶体和纳米颗粒迁移提供参考和依据.
2023 Vol. 43 (8): 4239-4246 [摘要] ( 140 ) [HTML 1KB] [ PDF 1090KB] ( 1738 )
4247 郑涵月, 孙姣霞, 向红, 周瑶, 蒋晖, 樊建新
生物可降解塑料PBAT/PLA在典型非生物降解环境下的降解
选用生物可降解塑料聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯/聚乳酸(PBAT/PLA)作为主要研究对象,传统塑料聚乙烯(PE)作为对比材料,在两种典型非生物降解环境下,通过紫外光照(UV)和机械磨损(MA)降解9个月.利用扫描电子显微镜-能谱仪、静态水接触角、吸水性变化和重量损失分析两种塑料理化性质变化,并通过总有机碳测定法分级表征降解产物质量及各自占比情况.结果表明:在UV和MA条件下,PBAT/PLA较PE在表面形貌、碳氧比、吸水率、质量损失等方面均随时间表现出更大的变化,其中UV条件下更为明显,在3月、6月和9月的质量损失率分别达到了3.5%、6.2%和17.9%,表明PBAT/PLA有更强的被降解能力,对UV辐射更敏感.通过降解产物分析发现,PBAT/PLA降解产物的质量大于PE, PE主要产生大于0.22μm的微塑料(MPs),而PBAT/PLA在UV条件下主要产生小于0.22μm的降解产物,在3个月、6个月和9个月质量占比分别为83.8%、87.2%和79.4%,并有部分可能最终降解产生挥发性物质;在MA条件下,PBAT/PLA与PE类似,产生更多大于0.22μm的MPs,在3月、6月和9月质量占比分别为100%、91.2%和81.7%.
2023 Vol. 43 (8): 4247-4254 [摘要] ( 147 ) [HTML 1KB] [ PDF 2377KB] ( 2661 )
4255 孔昌昊, 黄廷林, 温成成, 张春晓, 刘宇轩, 程亚, 赵童
扬水曝气对峡谷分层型水库藻类控制机制研究
为探明扬水曝气对峡谷分层型水库中不同径向藻类生物量和结构的影响,以李家河水库为对象,对扬水曝气系统(WLAs)运行期间水体理化性质参数和藻类数量及物种进行了高频监测,采用藻类传统和功能分类法,建立了控制条件下藻类的演替规律和控制机制.结果表明,WLAs运行12d后,径向S1~S4点藻密度削减率分别为92.7%、92.9%、92.1%和89.2%;径向S1~S4点藻属结构发生演替,绿藻(珊藻)和硅藻(短缝藻和羽纹藻)转向硅藻(针杆藻,小环藻),即"高温、大型且低比表面积(S/V)藻"转向"低温、小型且高S/V藻";水温、光可利用率(Zeu/Zmix)、营养盐的降低和混合层深度(Zmix)的增加是扬水曝气系统控藻的主要原因;径向S1~S4点Q指数升高且TLI指数降低,表明富营养化得到改善.
2023 Vol. 43 (8): 4255-4266 [摘要] ( 145 ) [HTML 1KB] [ PDF 4548KB] ( 1377 )
4267 李丹阳, 武英欣, 汪涛, 邹红艳
人体及生物体内人工合成麝香的全球分布特征
综述了多种人工合成麝香在全球不同国家和地区人体和生物体内的分布特征,并讨论了其生物蓄积性和毒性.结果发现佳乐麝香(HHCB)、吐纳麝香(AHTN)、二甲苯麝香(MX)、酮麝香(MK)在各生物体中的检出率都较高(检出率范围为HHCB:20%~100%、AHTN:7%~100%、MX:6%~95%、MK:3.03%~98%),开许梅龙(DPMI)、萨利麝香(ADBI)、粉檀麝香(AHMI)、特拉斯麝香(ATII)、伞花麝香(MM)、西藏麝香(MT)、葵子麝香(MA)的检出率低且浓度较低.检出率较高的4种人工合成麝香在各生物体的浓度水平依次为HHCB>AHTN>MK≈MX,HHCB和AHTN是人体和其他生物体内最具代表性的人工合成麝香,这与个人护理产品中人工合成麝香的使用模式一致,其次为MX和MK.从生物蓄积性看,人工合成麝香在生物体中的积累和代谢,不同地区不同物种基于脂重的生物富集因子(BAFL)变化较大.从毒性看,人工合成麝香对生物体生长发育有抑制作用,对鱼类生命早期产生较高的急性毒性,并且在多种污染存在的情况会导致联合毒性.在未来的研究中,应该评估低剂量的人工合成麝香长期暴露和复合暴露对生物体的影响,同时还要考虑人工合成麝香代谢产物的毒性,制定环境标准值或生态风险阈值.
2023 Vol. 43 (8): 4267-4279 [摘要] ( 321 ) [HTML 1KB] [ PDF 569KB] ( 2344 )
4280 易帆, 陈旻, 何晓枫, 游景皓, 安瑞冬
流域土地利用分析中空间尺度对水质的影响
为探究不同空间尺度下土地利用与水质之间的相互关系,以大渡河流域为研究对象,基于2020年流域水质与土地利用数据,根据大渡河流域地形地貌的差异将其划分为上游与中下游两个研究区域,分别提取6种空间尺度(100m缓冲区､200m缓冲区､500m缓冲区､1000m缓冲区､2000m缓冲区和子流域)的土地利用方式,采用冗余分析､主成分分析和Spearman相关性分析等相关关系分析方法定量探讨土地利用对流域水质的影响,为流域土地利用结构管理及流域水资源安全保障提供依据.结果表明:流域水质的WQI指数评价结果均处于良好及以上等级,流域中下游的水质要优于流域上游水质;流域上游区域中,草地与溶解氧(DO)和pH值呈正相关关系,林地在缓冲区范围内与高锰酸盐指数(CODMn)､氨氮(NH3-N)和总磷(TP)这些不良水质指标有正相关关系,对于流域中下游,占地面积较少的草地则与pH值和DO呈较显著负相关关系,建设用地则与TP呈较弱负相关性;流域上游和中下游缓冲区的土地利用类型与水质的关联性均强于子流域范围,且大空间尺度缓冲区(2000m)的土地利用方式与水质的相关性更加显著,因此对于河岸两侧2000m范围内水质的保护,上游需加强防范建设用地对水质产生的不良影响,而中下游更应该注意耕地造成的污染.
2023 Vol. 43 (8): 4280-4291 [摘要] ( 204 ) [HTML 1KB] [ PDF 2763KB] ( 1731 )
4292 戴强玉, 徐勇, 赵纯, 卢云贵, 黄雯婷
四川盆地植被EVI动态变化及其驱动机制
以四川盆地为研究区,基于MOD13A3EVI时间序列、气象数据、土地利用类型数据和夜间灯光数据,利用Theil-Sen Median趋势分析、相关性分析、多重共线性检验(VIF)、残差分析和相对作用分析等方法,探究2000~2020年四川盆地植被EVI时空变化及其变化的驱动机制.结果表明:2000~2020年四川盆地83.81%的植被EVI呈上升趋势,集中分布于四川盆地中部和东部;呈下降趋势的面积仅占16.19%,集中分布于成都城市圈和重庆城市圈,其他地区零星分布.城市尺度上,除成都市植被EVI呈下降趋势外,四川盆地各地级市植被EVI均呈上升趋势.四川盆地植被EVI变化受不同气候因子的调控,且表现出明显的地域差异.整体上,四川盆地植被EVI与最低气温和降水呈正相关,与气压呈负相关,且植被EVI与降水的相关性最高.最低气温和降水对四川盆地植被生长呈促进作用的面积大于呈抑制作用的面积,而气压对四川盆地植被生长呈抑制作用的面积大于呈促进作用的面积.四川盆地植被EVI变化受最低气温、降水和气压弱驱动的影响大于其他气候驱动类型.人类活动对植被EVI变化的影响具有双重作用,且积极作用大于消极作用.城市扩张所引起的建设用地的大量转入和现代化农业快速发展引起的林地向耕地的大量转入是导致四川盆地植被EVI下降的主要原因,而四川盆地生态工程推进所引起的林地的大量转入和农林业综合发展所引起的草地向耕地的大量转入是导致植被EVI上升的主要原因.由相对作用分析结果可知,气候变化和人类活动的共同驱动是四川盆地植被EVI上升的主要原因.气候变化对植被EVI上升的影响要大于人类活动,而人类活动对植被EVI下降的影响大于气候变化.研究结果可为四川盆地植被动态监测和生态环境质量评估等提供理论参考.
2023 Vol. 43 (8): 4292-4304 [摘要] ( 195 ) [HTML 1KB] [ PDF 5000KB] ( 1210 )
4305 常晓宇, 季蕾, 黄玉杰, 宋繁永, 王加宁
石油烃微生物降解基因及其工程菌应用研究进展
石油烃污染是目前严重的环境问题,微生物修复技术是现阶段修复石油烃污染的有效手段.微生物能够通过降解基因编码产生的一系列酶来降解石油烃污染物,因此研究石油烃降解基因不仅能够明晰降解机制.同时也能为石油烃降解基因工程菌的构建提供了理论依据.本文总结了石油烃降解的功能基因和关键酶种类,重点综述了长链烷烃代谢途径及其降解基因.汇总了目前石油烃降解基因工程菌的构建策略,概述了已有研究中存在的问题与不足,对今后利用基因工程技术提高石油污染的修复效率做出了展望.
2023 Vol. 43 (8): 4305-4315 [摘要] ( 274 ) [HTML 1KB] [ PDF 468KB] ( 2400 )
4316 冯城, 郑焕令, 王加宁, 宋繁永, 李天元, 傅晓文, 黄玉杰, 张闻
原油乳状液稳定性及破乳机理研究进展
原油乳状液是原油开采过程中产生的复杂油水体系,其中的天然界面活性物质和添加的聚合物等增加了乳状液的稳定性,胶质、沥青质被认为是油水乳液主要的稳定剂.化学破乳法是向乳状液中添加破乳剂实现油水分离的一种方法,但对破乳机理尚无准确定论.本文综述了原油乳状液的界面活性物质,包括界面膜、界面张力、胶质、沥青质等对乳状液稳定性的影响机制,讨论了破乳剂的发展现状、趋势及对乳状液的作用效果,目前破乳剂的研究方向主要有改性复配、聚季铵盐、聚醚类等破乳剂研发,并阐述了顶替置换、絮凝聚结等破乳机理的研究现状,并对破乳机理和破乳剂的未来研究方向进行了展望.
2023 Vol. 43 (8): 4316-4325 [摘要] ( 407 ) [HTML 1KB] [ PDF 553KB] ( 2439 )
新污染物与环境毒理
4326 陈海滨, 华炜桢, 黄清育
低剂量PFOS暴露干扰睾丸类固醇激素合成的分子机制研究
利用蛋白质组学技术分析了0.015, 0.15, 1.5mg/kg的PFOS暴露2个月后,大鼠睾丸蛋白质组的差异表达谱.结果显示, PFOS暴露后大鼠血清中孕酮和睾酮的水平均显著上升,并且睾丸组织中56种蛋白质的表达水平发生了显著改变.其中,有10种差异表达蛋白与脂肪酸代谢及睾丸类固醇激素合成密切相关(9种蛋白表达上调,1种表达下调).大部分脂肪酸代谢相关蛋白与睾丸类固醇激素合成相关蛋白在统计学和生物学上均具有显著的相关性.低剂量PFOS暴露可通过加速睾丸中的脂肪酸代谢及类固醇激素合成进程,促进孕酮和睾酮等类固醇激素的合成与分泌,提示普通环境PFOS暴露的男性生殖健康风险.
2023 Vol. 43 (8): 4326-4333 [摘要] ( 145 ) [HTML 1KB] [ PDF 613KB] ( 1659 )
4334 侯晨丽, 于越, 于玲红, 王志超, 于晟乾, 李卫平
微塑料与双酚A联合下鲤鱼生物积累及氧化应激效应
为了阐明微塑料(MPs)对双酚A(BPA)在鱼体内分布和生物积累的影响,以及两者之间交互的毒理效应,选用黄河鲤鱼为模型生物,分析0.5µm聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)与BPA联合下鲤鱼不同组织中PS-MPs和BPA的富集特征、组织病理及抗氧化酶活性.结果表明:暴露21d后,鲤鱼各组织中PS-MPs的富集量均为肠道(55.70%)>鳃(31.53%)>大脑(7.76%)>肝脏(5.01%).与BPA处理相比,BPA+MP20处理中鳃、肝脏、肠道和大脑中的BPA浓度分别增加4.28%、1.66%、2.06%和4.85%;BPA+MP100处理分别增加11.88%、15.18%、3.15%和10.54%,表明PS-MPs的存在显著增加了BPA在鲤鱼各组织中的积累,且各组织中BPA积累量随PS-MPs浓度的增加而增加,其中肝脏中BPA积累量对PS-MPs浓度依赖性更强.相较于对照处理,单一BPA或MPs与BPA联合作用均引起鲤鱼各组织出现不同程度炎症细胞浸润,并诱导各组织中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽(GSH)活性及丙二醛(MAD)含量增加.然而,BPA与高浓度PS-MPs联合作用下,鲤鱼通过诱导增加肠道和肝脏中SOD和GSH活性,降低MAD含量,减缓MPs和BPA对鲤鱼的复合毒性效应.
2023 Vol. 43 (8): 4334-4342 [摘要] ( 186 ) [HTML 1KB] [ PDF 1903KB] ( 1775 )
4343 刘加强, 蒋园园, 杨杨阳, 程海, 徐蕾, 刘强, 范秀磊
聚乳酸微塑料对大型溞的毒性效应
为了进一步揭示生物可降解微塑料对水生生物的影响,以大型溞为模式生物,研究了聚乳酸(PLA)微塑料对其急慢性毒性效应.结果表明,PLA对大型溞的半数效应浓度(48h-EC50)为59.43mg/L,95%置信区间为53.55~65.97mg/L.经紫外照射处理的PLA毒性降低.PLA对大型溞的游泳活力和摄食行为有浓度依赖性的抑制作用.与对照组相比,100mg/L的PLA显著抑制了大型溞的心率和胸肢活动率,最大抑制率分别为31.4%和17.7%.经21d长期暴露后, 10和40mg/L的PLA均一定程度上抑制了大型溞的生殖及内禀增长率(rm),但其影响并不显著.40mg/L的PLA显著降低了大型溞的存活率 (仅为20%). PLA的暴露显著诱导了超氧化歧化酶(SOD)的活性和丙二醛(MDA)的含量,表明大型溞受到氧化胁迫并引起脂质过氧化损伤.PLA在浓度40mg/L时显著抑制了乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性,从而引起大型溞神经毒性和运动失调.
2023 Vol. 43 (8): 4343-4352 [摘要] ( 203 ) [HTML 1KB] [ PDF 1181KB] ( 2180 )
4353 欧阳少虎, 黄盼盼, 陶宗鑫, 周启星
石油污染土壤对蚯蚓氧化应激响应研究
以黄河三角洲胜利油田典型石油污染土壤为研究对象,赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)为受试生物,采用28d毒性直接暴露试验,对石油烃污染土壤的生态毒性进行研究,为土壤生态毒理诊断提供支撑.结果表明,蚯蚓暴露于不同浓度(0~10g/kg)石油烃污染土壤7,14,21和28d之后,蚯蚓体内抗氧化酶活性和丙二醛(MDA)含量对于暴露时间响应不明显.而对于暴露浓度的响应,蚯蚓体内超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT),过氧化物酶(POD)的活性变化趋势没有统一的规律,不能一概而论.而当不同浓度石油烃污染土壤胁迫时,蚯蚓体内MDA的含量与石油烃的暴露浓度呈良好的线性正相关(R2>0.85).因此,蚯蚓MDA含量适于石油烃污染土壤胁迫下的生物标志物用以指示脂质过氧化水平反应.
2023 Vol. 43 (8): 4353-4359 [摘要] ( 190 ) [HTML 1KB] [ PDF 432KB] ( 1707 )
4360 陈倩, 谢青, 李游镒, 吕红健, 李佳佳, 王永敏, 王定勇
三峡库区短颌鲚重金属累积特征及来源解析
以三峡库区四条一级支流(梅溪河、草堂河、大宁河和澎溪河)中短颌鲚为研究对象,在调查鱼体肌肉Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Se、Ag、Cd和Pb10种重金属污染水平的基础上,探讨了其重金属累积特征,辨析了重金属来源,并进一步评估了其健康风险.研究结果表明,三峡库区短颌鲚Cr、Cu、Zn、As、Se、Cd和Pb的平均含量均低于相应的标准限值2.00、50.00、50.00、1.00、1.00、0.10、0.50mg/kg,但与库区营养级相近的其他肉食性鱼类相比,短颌鲚表现出较强的重金属累积能力.另外,不同流域间短颌鲚体内部分重金属表现出显著的空间差异.同时,短颌鲚体内重金属的累积受到自身生长状况的影响,并且这种影响与重金属种类有关.主成分分析结果表明短颌鲚体内重金属的主要来源有化石燃料燃烧､金属冶炼和工业污水排放,同时梅溪河中短颌鲚受Zn、Cu和As影响较大,而草堂河中短颌鲚受Cr和Ni的影响较大.健康风险评估结果显示,单一(THQ)和复合重金属风险系数(TTHQ)均小于1,表明目前食用三峡库区短颌鲚不会威胁人体健康,但其中As对TTHQ的贡献率高达77%.本文研究结果可为长江食物网中重金属的研究提供基础数据.
2023 Vol. 43 (8): 4360-4369 [摘要] ( 194 ) [HTML 1KB] [ PDF 865KB] ( 1261 )
4370 曾贤刚, 李康玮, 王琦
室内装修甲醛污染健康效应及经济影响评价
基于室内甲醛浓度质量守恒定律,构建包含室内温度、湿度和换气次数等参数的甲醛浓度动态质量平衡模型,运用美国环保署(US EPA)的健康风险评估模型对甲醛污染致癌风险进行评价,在估算装修比例的基础上测算了我国室内装修甲醛污染致癌人数及经济损失,并使用蒙特卡洛模拟进行不确定性与敏感性分析.结果表明:①2020年全国室内装修后甲醛浓度平均值为146.89mg/m2,甲醛暴露致癌风险平均值为9.07x10-4,两者呈现"北高南低"的空间分布特征,其中北方呈现"冬高春低"的季节分布特征,南方呈现"夏高冬低"的季节分布特征,新疆西部和内蒙古西部装修后甲醛浓度及致癌风险最高.②2020年全国住宅装修比例为14.4%,这导致甲醛污染致癌人数达2548人,占我国新增癌症人数的0.06%,南方甲醛污染致癌人数高于北方,京津冀及周边地区、长三角地区甲醛暴露致癌人数高于其余城市群.③2020年全国室内装修甲醛污染直接造成DALY达到21656人年,经济损失达258.88亿元,占全国GDP的0.026%.④蒙特卡洛模拟表明,中国室内装修甲醛浓度与致癌风险均值与点估计基本保持一致,两者相对误差均保持在5%左右,敏感性分析表明暴露时间、换气次数、甲醛释放速率是影响甲醛暴露健康风险的最重要因素.未来应进一步重视室内装修引起的甲醛致癌风险,居民应主要通过减少在装修环境下的暴露时间,增加室内换气次数和合理调节室内温、湿度上预防甲醛的危害.
2023 Vol. 43 (8): 4370-4381 [摘要] ( 255 ) [HTML 0KB] [ PDF 1193KB] ( 2036 )
碳排放控制
4382 陈亮, 张楠, 王一帆, 胡文涛
京津冀地区碳排放强度变化驱动因素及归因分析
基于LMDI-Attribution模型,以国家五年规划为时间划分,探究了京津冀地区2000~2020年能源强度、产业结构和排放因子对其碳排放强度变化驱动的时空演变特征,追溯量化了各驱动因素中终端细分行业阶段性贡献情况.结果表明:北京市已经实现碳达峰,津冀两地碳排放量从2012年进入平台期,河北省碳排放量主导着京津冀整体碳排放量走势且在十三五中后期出现反弹.京津冀整体碳排放强度均从十一五时期开始出现从升到降的转折,十三五中后期反弹;2000~2020年京津冀整体碳排放强度累计下降71.09%,能源强度贡献最为突出,累计抑制贡献率为54.36%,产业结构38.17%,排放因子贡献最弱.十五~十二五时期,能源强度是京津冀整体碳排放强度变化的主导因素,十三五时期产业结构上升为主导因素;能源强度和产业结构在各时期对碳排放强度变化的影响基本都依托于工业和交通运输业.4段时期中,工业通过能源强度对整体碳排放强度变化的影响呈V型变化,从促进到抑制再到促进,十三五末促进效应为7.48%,而通过产业结构的影响呈持续稳定抑制效应.交通运输业自十一五后,无论是通过能源强度还是产业结构,均持续抑制整体碳排放强度变化.由此为双碳目标下京津冀协同治理提出政策建议.
2023 Vol. 43 (8): 4382-4394 [摘要] ( 245 ) [HTML 0KB] [ PDF 1147KB] ( 2935 )
4395 边志强, 钟顺昌
资源型城市经济增长目标对碳排放效率的影响
实现经济增长与碳减排双赢的关键在于提升碳排放效率.基于2006~2020年我国114个资源型城市的面板数据,在运用包含非期望产出的超效率SBM模型测度碳排放效率的基础上,考察了经济增长目标对碳排放效率的影响效应、内在机制及异质性表现.结果表明:考察期内,资源型城市碳排放效率呈现波动上升态势,且不同区域以及成长阶段分类视角下存在明显的异质性;基准回归表明,资源型城市经济增长目标提高会显著降低碳排放效率,且这一结论通过了克服内生性等的一系列稳健性检验;机制检验发现,抑制技术创新和强化资源依赖是资源型城市经济增长目标降低碳排放效率的两条基本路径;层层加码现象检验表明,不同层级的加码行为均会对资源型城市的碳排放效率产生明显的抑制作用;异质性分析显示,经济增长目标对碳排放效率的降低效应仅在中部、西部、成熟型、衰退型资源型城市以及2013年前或2015年前的样本中显著存在,且随着目标超额完成度的提高,上述负向影响越发明显.
2023 Vol. 43 (8): 4395-4408 [摘要] ( 255 ) [HTML 0KB] [ PDF 574KB] ( 1623 )
4409 刘改过, 曾勇, 闫铁柱
城市河流温室气体浓度及排放通量的时空特征
采用顶空气相色谱法和模型法,研究北运河冬夏季的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)浓度和水气界面排放通量,同时监测河流的理化指标.结果表明,河流中CO2、CH4和N2O的浓度范围为2.31~189.69, 0.05~6.11, 0.02~0.28μmol/L, 通量范围为27.60~548.02, 1.10~12.43, 0.181~0.500mg/(m2·d), CH4和N2O的浓度及通量高于非城市河流.北运河CO2、CH4浓度及通量表现出时空特异性,浓度和通量最高的区域是混合区Ⅱ,且夏季高于冬季;N2O的浓度及通量在冬季农业区较高,其季节特征不明显.河流CO2浓度及通量与水温、铵态氮(NH4-N)呈显著正相关,与溶解氧(DO)、pH值呈负相关;CH4浓度及通量与DO、硝态氮(NO3-N)呈显著负相关,与水温、NH4-N呈正相关;盐度、总溶解性固体(TDS)、电导率、总磷(TP)是影响河流N2O浓度及通量的主要因素.
2023 Vol. 43 (8): 4409-4417 [摘要] ( 292 ) [HTML 0KB] [ PDF 915KB] ( 1933 )
4418 冯谦, 刘保献, 杨妍妍, 张少君, 沈秀娥, 卢洋, 王蓬睿, 吴烨
基于远程监测的北京市柴油车实际道路NOx与CO2排放特征
采用远程在线监测技术对北京市典型柴油车的实际道路运行参数进行监测,并基于标准PEMS测试设备与远程在线监测同步对比测试,分析远程在线监测技术的数据一致性,研究建立适用于北京市柴油车的微观运行模态划分方法,并基于微观运行模态分析典型柴油车的NOx和CO2排放特征.研究结果表明:1)远程在线监测的柴油车NOx和CO2排放率与PEMS测试数据的线性拟合R2均高于0.99;2)基于建立的北京市柴油车的微观运行模态划分方法,北京市柴油车的微观运行模态划分结果符合正态分布,实现将车辆微观运行工况进行均匀划分的目的;3)在不同车速范围内,不同类型车辆的NOx和CO2排放因子呈现出不同的变化趋势,国六排放车辆的NOx排放因子普遍低于国五排放,NOx综合排放因子最高的为国五重型柴油车(7.63±0.57)g/km;随着吨位增加,柴油车CO2排放因子会呈不同程度的增加且国六重型柴油车CO2相对较高,主要原因可能是国六车相对复杂的后处理系统增加了燃油的消耗.
2023 Vol. 43 (8): 4418-4426 [摘要] ( 274 ) [HTML 0KB] [ PDF 681KB] ( 1622 )
4427 张学杨, 徐浩亮, 戴欢涛, 游新秀, 韦赵龙, 曹苓玉
微波辐照木质素浸渍生物炭吸附CO2性能
以木质素钙为前驱体浸渍生物炭并进行微波辐照活化获得浸渍生物炭.利用比表面积分析仪、SEM、FTIR、Raman等对生物炭进行表征,而后考察了生物炭吸附CO2的性能.结果表明,浸渍生物炭的比表面积和微孔体积均随浸渍比的降低呈现先上升后下降的趋势,浸渍比过高会导致木质素钙团聚并堵塞生物炭孔隙,而少量木质素钙浸渍后会调变生物炭孔隙改善微孔结构.浸渍生物炭对CO2的吸附量可达123.11mg/g,相关性分析表明比表面积和微孔体积是影响CO2吸附的主要因素.动力学拟合结果显示吸附过程符合Avrami模型,表明CO2吸附过程由物理吸附和化学吸附共同作用.等温线拟合结果显示当木质素钙浸渍量较少时吸附过程符合Langmuir模型,而提高浸渍比后则更符合Freundlich模型,表明适量木质素钙浸渍可以在生物炭表面形成更均匀的微孔吸附点位.循环实验发现,浸渍生物炭经10次连续吸附-脱附后仍保持98.22%~98.98%的吸附能力,表明其具有良好的重复使用性能.综上,微波辐照木质素钙浸渍生物炭是一种具有潜力的CO2吸附剂.
2023 Vol. 43 (8): 4427-4436 [摘要] ( 195 ) [HTML 0KB] [ PDF 1696KB] ( 1934 )
4437 王维国, 王永玲, 范丹
数字经济促进碳减排的效应及机制
测度了2011~2019年中国274个地级及以上城市的数字经济,并从理论和实证双重维度探讨了数字经济促进碳减排的效应及其背后的机制.结果表明:数字经济显著地降低了碳排放,数字经济每增长1%,碳排放总量和强度分别下降0.491%、0.966%.随着数字经济发展水平的提高,减排效应更加明显.这一结论在选取地形数据作为工具变量和选取"宽带中国"试点作为准自然实验等进行稳健性检验后仍然成立.此外,东部、非资源型和再生型城市能够更好地发挥数字经济红利推进碳减排;且由于人口规模和城市创新能力的不同,数字经济对碳减排的积极影响存在阈值效应.作用机制分析显示:降低能耗强度、优化产业结构、推进技术进步和数字基建赋能是数字经济实现碳减排的重要机制.数字经济每增长1%,能耗强度效应降低0.154%,而产业结构升级效应、技术进步效应及数字基建赋能效应分别增加0.835%、1.032%、0.351%.
2023 Vol. 43 (8): 4437-4448 [摘要] ( 234 ) [HTML 0KB] [ PDF 628KB] ( 2981 )
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