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期刊信息/Journal information
安全与环境工程
中国地质大学
安全与环境工程

中国地质大学

赵云胜

双月刊

1671-1556

aqyhj@cug.edu.cn

027-67885049

430074

武汉市洪山区鲁磨路388号

安全与环境工程/Journal Safety and Environmental EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊刊于1994年，由教育部主管、中国地质大学主办，是面向国内外公开发行的学术性科技期刊(季刊)。本刊的办刊宗旨是：及时报道安全与环境两大学科领域的最新科研成果，以及新技术新工艺等方面的学术论文和研究报告，促进国内外学术交流，繁荣事关人类生存与发展的安全、资源、环境与可持续发展事业。主要刊载内容包括：安全原理、安全防护、安全鉴定、安全技术；火灾与爆炸灾害控制、噪声与振动控制、尘毒控制；产业安全、机电安全、锅炉压力容器安全、交通运输安全；环境保护与可持续发展、全球环境变化、水资源保护、生态工程、固废处理、处置与利用、环境设备开发、环境信息技术等。读者对象，非常适宜科研院所科技工作者、大专院校相关专业师生、政府部门管理及决策者、厂矿企业相关专业技术人员及管理人员。
正式出版
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    地下水系统中富里酸-铁-砷的共沉淀行为

    赵华淼甘义群赵琪
    205-214页
    查看更多>>摘要：地下水系统中砷酸盐与Fe(Ⅲ)的共沉淀可以有效减少砷向水生环境的释放.有机质易参与Fe(Ⅲ)的沉淀过程,从而影响砷的固定,但目前对基于共沉淀反应的C-Fe-As耦合机制的认识还非常有限.选取富里酸(FA)为典型有机质,通过开展室内批试验,探讨不同Fe(Ⅲ)浓度和pH值条件下地下水系统中FA-Fe(Ⅲ)-As(V)的共沉淀行为,并综合采用三维荧光光谱(3D-EEMs)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜与能谱分析(SEM-EDS)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段,揭示地下水系统中有机质-铁(氢)氧化物共沉淀(OFC)的固砷机理.结果表明:地下水系统中较高的Fe(Ⅲ)浓度促进水解共沉淀发生,有利于砷的固定及FA的组分分馏,FA中大分子量、强芳香性组分优先与水铁矿结合形成OFC;As(V)通过占据OFC中类腐殖质组分与水铁矿的结合位点而被固定;地下水系统中较高的pH值抑制共沉淀发生,FA提高了 Fe(Ⅲ)的溶解度,不利于砷的固定.该研究结果有助于深入理解地下水系统中砷与碳元素的地球化学循环过程,可为地下水砷污染的治理与防治提供理论基础.

    地下水系统富里酸-铁-砷共沉淀行为砷固定组分分馏耦合机制

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    重载列车车速对隧道入口段扬尘特征的影响模拟

    刘秀撒占友关达吴静波...
    215-223页
    查看更多>>摘要：为掌握重载列车车速对隧道入口段风流运移及扬尘特征的影响,为铁路隧道抑尘提供技术支持,以梁家山隧道为研究对象,模拟分析了重载列车以不同车速进入隧道时入口段压力场、风流场的演变规律,探究了隧道入口段煤尘颗粒运移轨迹及其浓度分布规律.结果表明:重载列车驶入隧道过程中,车速越大,列车运行前方正压场及车身周边的负压场越强,隧道入口段产生的涡流区及风速越大;重载列车完全驶入隧道后,空间内的煤尘颗粒以内旋和外旋两种运移方式呈高速无序地扩散,同一尾流区断面上,列车不同位置处监测点的煤尘浓度和最大煤尘浓度对应的时间分布有差异.该研究成果有助于理解重载列车运行速度对隧道入口段风流运移及扬尘特征的影响,对梁家山隧道入口段的煤尘防治有指导意义.

    铁路隧道重载列车车速压力场风流运移扬尘特征煤尘浓度

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    基于机器学习模型的北海市银海区小流域地表水中铵氮污染预测

    涂兵杨博王令占李响...
    224-230页
    查看更多>>摘要：北海市银海区小流域(冯家江流域、三合口江流域和福成河流域)地表水富营养化问题严峻,然而对地表水中铵氮(NH4+-N)浓度的预测研究较少.采用多元线性回归、支持向量机和随机森林3种机器学习模型,利用北海市银海区小流域地表水水质全分析数据,预测了研究区地表水中NH4+-N浓度的空间分布.结果表明:随机森林模型的均方根误差中值最低,拟合效果最佳,预测得到的地表水中NH4+-N浓度空间分布与实际NH4+-N浓度分布高度一致;NH4+-N浓度超过地表水劣V类限值2 mg/L的地表水主要分布在冯家江流域;PO43-、HCO3-和总碱度是研究区地表水中NH4+-N污染最显著的指示因子,这与人类活动密不可分.

    地表水铵氮污染机器学习模型北海市

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    农业院校试验田和水产养殖基地面源污染的综合治理

    罗晓峰张永卓刘广龙周闯...
    231-239页
    查看更多>>摘要：为治理某农业院校试验田地表径流和水产养殖等面源污染,结合已有面源污染防治技术和水体污染综合治理思路,分析了污染源并制定了综合治理技术方案,应用微生物技术、水生生物系统、曝气技术等技术手段,辅助科学的纳污引水连通及排水工程进行综合治理实证研究,目标是末端排放口水体水质稳定达到地表水Ⅳ类水水质标准.结果表明:通过实施投加微生物菌种、种植挺水植物、种植沉水植物、设立生态浮岛、种植粉绿狐尾藻、增设曝气系统等措施,末端排放口水体中COD、氨氮和TP浓度从治理前的22.10、2.76、0.124 mg/L降至治理后的12.02、1.27、0.098 mg/L,达到了地表水Ⅳ类水水质标准.

    面源污染微生物菌剂水生植物曝气技术综合治理农业院校

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    低热-NaOH联合处理破解浓缩活性污泥释放碳源的试验研究

    马雪雨唐玉朝蔡丽丽伍昌年...
    240-248,270页
    查看更多>>摘要：以低热-NaOH联合处理破解剩余活性污泥,考察NaOH投加量、加热温度、反应时间对污泥破解释放碳源的影响,通过总氮去除率分析污泥破解液代替生物脱氮外加碳源的效率,并研究该方法对污泥减量化的效果.结果表明:SCOD溶出率随NaOH投加量、加热温度和反应时间的增加而增大;当NaOH投加量为3.0 g/L、加热温度为70 ℃、反应时间为24 h时剩余活性污泥的破解效果最佳,污泥上清液中SCOD浓度可达1.829× 104mg/L,总氮、氨氮、硝酸盐氮和总磷浓度分别达到943、419、487、204 mg/L;污泥破解前后固体残渣中TSS含量由61.70 g/L下降至29.25 g/L,VSS含量由31.95 g/L下降至6.95 g/L,生物减量化效果非常显著;污泥破解前后中值粒度D50分别为30.2、8.7μm,污泥破解过程中产生了大量的粒径为0.15μm左右的超细颗粒;扫描电镜结果显示污泥絮体和微生物细胞被破坏;在反硝化试验中,以最佳破解条件下释放的污泥破解液作为反硝化试验的补充碳源,结果显示COD利用率为83.4％,总氮的去除率为60.1％,脱氮的效果显著.低热-NaOH联合处理可在较低能耗下实现剩余活性污泥的碳源充分释放,且污泥减量化和资源化的效果优异,可为优化热碱法预处理剩余活性污泥提供依据.

    低热-NaOH联合处理活性污泥释放碳源减量化资源化反硝化试验

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    曝气生物滤池对消毒副产物及其前体物的控制机制

    孙鹏王文冰何航张伟军...
    249-259页
    查看更多>>摘要：消毒已成为水处理系统中不可或缺的一部分,但水中溶解性有机质(DOM)与消毒剂反应时会不可避免地产生有毒有害的消毒副产物(DBPs),从而影响饮用水安全.为探究水处理系统中曝气生物滤池(BAF)对DOM去除与DBPs生成的影响,以某水厂的BAF单元为研究对象,采用傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)结合光谱技术和色谱质谱联用等方法,探究了 BAF对DBPs及其前体物的控制机制,并通过质量差网络分析探究了DBPs的生成途径.结果表明:BAF去除了部分进水中的类芳香蛋白质,降低了消毒后产生的三卤甲烷、卤乙酸和卤乙腈的浓度,但消毒后卤代硝基甲烷的浓度有所升高,这些常规DBPs仅能解释不到60％的总有机氯化物的浓度;在分子水平上,BAF处理倾向于将低氧化程度和高饱和度的分子转化成高氧化程度和高不饱和度的分子,导致后续消毒过程中生成的低不饱和度DBPs更少,高不饱和度DBPs更多,这可能会促进水厂后续的混凝沉淀单元对DBPs及其前体物的去除;质量差网络分析显示,氯取代(+Cl—H)、氯加成(+HClO)和羟基化与氯取代(+ClO—H)这3种反应类型是生成DBPs的最主要途径,参与加成反应的DBPs前体物的不饱和度要比参与取代反应的DBPs前体物高.研究结果可为饮用水消毒副产物控制提供基础参考信息.

    曝气生物滤池(BAF)溶解性有机质(DOM)消毒副产物(DBPs)FT-ICRMS

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    磷石膏的预处理和综合利用研究进展

    徐长忠於金浩李义连
    260-270页
    查看更多>>摘要：磷石膏中杂质成分复杂,但由于预处理技术不成熟,其利用率长期较低,大多采用堆存处理.针对磷石膏堆存带来的严重环境污染问题,务必要加快磷石膏预处理和综合利用方面的研究.全面介绍了磷石膏的基本性质、国内外磷石膏的产生和综合利用状况以及存在的问题.重点阐述了磷石膏的预处理和综合利用,预处理主要包括物理法、化学法和热处理法三大类,预处理后的磷石膏主要被应用于建筑、化工、农业和环境四大领域.归纳了磷石膏预处理方法的研究进展和未来综合利用的发展方向,并对解决磷石膏堆存问题提出了展望.要从控制生产源头、探究高效的预处理技术和加强综合利用三方面入手,才能尽快消纳堆存的磷石膏,实现"十四五"大宗固废治理目标.

    磷石膏杂质堆存预处理综合利用

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    湖泊生态系统中微生物驱动氮-铁耦合反应研究进展

    冯旗李晨希胡娜李术艺...
    271-281,290页
    查看更多>>摘要：由于人类活动的影响,许多湖泊面临着氮(N)素富集引起的富营养化问题,这影响了湖泊生态系统的氮平衡和生态功能.系统地阐述了湖泊生态系统中微生物利用硝态氮和广泛分布的铁所驱动的氮-铁耦合脱氮过程,重点梳理了微生物参与的反硝化、异化硝酸盐还原成铵和厌氧氨氧化与铁耦合过程研究的最新进展,并说明了Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的氧化还原循环可以持续支持与含氮化合物的反应.深入理解微生物驱动的氮-铁耦合机理,有助于认识其对湖泊内源脱氮等方面的生态和环境问题的贡献.

    湖泊生态系统微生物氮-铁耦合依赖硝酸盐还原的铁氧化铁氧化耦合异化硝酸盐还原成铵铁氨氧化

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    基于多目标决策的矿山采石场边坡生态修复设计参数优选

    卢明明黄在智孙侃
    282-290页
    查看更多>>摘要：为合理确定矿山采石场边坡生态修复设计参数,基于多目标决策的理念,首次提出一套适用于矿山采石场边坡生态修复设计参数优化的技术方案,并以广西某废弃石灰岩矿山采石场高陡岩质边坡生态修复治理工程设计为例开展实例研究,提出以削坡坡度、坡高和平台宽度为决策变量,建立地质安全性-生态修复效益-工程总成本多目标决策模型,利用灰色关联分析评价模型对方案进行选优,得到该边坡生态修复治理工程的最优削坡设计参数组合.结果表明:本边坡削坡设计参数的最优组合是坡度为75°、坡高为6m、平台宽度为3.5 m.研究结果可为类似边坡工程的生态修复设计优化提供重要参考,具有一定的实际应用价值.

    矿山采石场边坡生态修复优化设计多目标决策地形重塑

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    祁连山南麓露天矿区高寒草地植被生态系统稳定性研究——以青海木里-聚乎更矿区为例

    陈峰杨利亚冯海波周建伟...
    291-300页
    查看更多>>摘要：高寒草原矿区生态安全问题一直备受关注,开展高寒草原矿区植被生态系统稳定性研究,能够深刻揭示露天采矿活动及其生态修复工程对高寒草原矿区植被生态系统的影响.以祁连山南麓青海木里-聚乎更矿区为研究区,通过分析煤矿开采前至修复完成后2002-2022年共9期Landsat遥感影像,基于归一化植被指数(NDVI)数据的网格化处理,以NDVI的均值(μ)、均方差(a)和相对涨落值(δ)3个植被稳定性指数为依据,开展煤矿露天开采与整治修复过程对矿区植被生态系统稳定性的影响研究,揭示煤矿开采前至修复治理后全生命周期矿区植被生态系统变异性与稳定性特征,并对比两次生态修复的效果.结果表明:①矿区天然草地背景区植被生态系统处于宏观稳定状态,NDVI相对涨落值δ＜0.45;②与天然草地背景区相比,煤矿开采后矿区NDVI相对涨落值明显增加,与背景区阈值的差值可达0.97,说明矿区植被生态系统失稳;③2015-2017年第一次修复治理后,矿区NDVI相对涨落值未能有效降低,该值范围为0.28～1.10,覆土+人工建植在高寒草原矿区修复效果不显著;④2020-2022年第二次修复治理后,矿区植被生态系统稳定性明显改善,治理区NDVI相对涨落值降低至与天然草地背景区相似水平(0.07～0.59),矿区植被生态系统稳定性排序为矿区坑底平台＞矿区矿坑斜坡＞矿区渣山;⑤土壤改良显著提高了各地形条件下植被生态系统的稳定性,促进植被正向演替,地形是影响矿区植被生态恢复的主要因子,可通过优化矿区渣山与阴坡斜坡的治理措施来进一步提升矿山受损植被生态系统的恢复效率.研究成果可为我国高寒草原矿区的资源合理开发和生态建设提供科学依据.

    高寒草地植被生态系统稳定性时空数据序列分析植被归一化指数相对涨落值木里-聚乎更矿区

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