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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
收录年代

    不同类型热泉环境条件对微生物群落分布的影响

    李煜王露霞郭清海
    189-200页
    查看更多>>摘要：热泉环境的水化学条件与其他类型的水环境相比常差异显著,不同类型热泉的水化学条件也往往截然不同.开展不同热泉环境中微生物群落的分布规律及其影响因素的对比研究,有利于获取对热泉环境变化影响下微生物群落演替规律的系统认识,拓展极端环境微生物的研究体系.在云南典型岩浆热源型地热区(腾冲热海)和非岩浆热源型地热区(龙陵)采集了16个热泉沉积物样品,采用高通量测序技术和统计学方法研究了微生物群落的多样性和环境影响因素,并讨论了随机性因素和确定性因素对群落组成的影响以及物种间的相互作用关系.研究结果表明:热海和龙陵热泉的微生物主要由Crenarchaeota、Thermotogota、Aquificota、Acetothermia等门类组成,两地的微生物群落结构和多样性存在差异,这些差异主要由温度、pH值以及特征水化学组分决定;Li、Rb、Cs、B、As、Sb、Al、W、Sr等特征组分含量的差异是导致热海和龙陵热泉沉积物微生物出现物种差异的关键因素;热泉沉积物微生物群落变化则同时受到随机性因素的影响,物种间出现明显的生态位划分,且以正相互作用为主.上述研究结果揭示了岩浆流体输入导致的地热水化学条件对热泉微生物群落分布规律有极大的影响.

    热泉微生物群落环境因子随机性与确定性过程网络分析岩浆流体输入

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    铁锰二元氧化物改性粉煤灰对地下水中砷的吸附特性

    王丽楠杨保国谢作明李树才...
    201-212页
    查看更多>>摘要：在我国内陆盆地和河流三角洲广泛分布着高砷地下水,吸附法作为一种简单而高效的除砷方法得到广泛的应用,但大多数吸附材料对As(Ⅲ)的吸附能力弱于As(Ⅴ),因此开发具有氧化和吸附耦合作用的高效吸附剂具有积极意义.采用共沉淀法制备铁锰二元氧化物改性粉煤灰(FMFA),探究其对As(Ⅲ)/As(Ⅴ)的吸附性能及吸附机理;通过批实验探究FMFA对溶液中As(Ⅲ)/As(Ⅴ)的吸附性能,采用XRD、SEM、BET等表征分析其表面形貌和结构,利用XPS和FT-IR分析吸附前后FMFA表面元素和官能团变化.结果表明:铁、锰氧化物均以不定形相负载于粉煤灰表面,极大地提高了FMFA的比表面积(可达166.77 m2/g),为As(Ⅲ)/As(Ⅴ)的吸附提供了更多的活性位点;FMFA在中性条件下对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的理论最大吸附容量分别为68.19 mg/g和24.42 mg/g,As(Ⅲ)/As(Ⅴ)的吸附等温线模型均符合Freundlich模型,As(Ⅴ)的吸附过程遵循准二级动力学模型,As(Ⅲ)的吸附过程更符合Elovich模型;在溶液初始pH=5～9范围内FMFA的稳定性较好,初始pH＞9的碱性环境不利于As(Ⅴ)/As(Ⅲ)的吸附;水中常见共存含氧阴离子对As(Ⅲ)/As(Ⅴ)竞争吸附影响大小的顺序为PO43--＞HCO3-＞SO42-;FMFA可有效去除地下水样品中的砷,且不会造成铁、锰二次污染,同时具有良好的回收再生能力;在FMFA吸附As(Ⅲ)的过程中二氧化锰主要起氧化作用,铁氧化物起吸附作用,砷通过与FMFA表面金属活性羟基配体交换形成内球络合物而被吸附.本文成功制备了可高效去除地下水中As(Ⅲ)/As(Ⅴ)的绿色经济的新型吸附剂,对保障居民饮用水安全具有重要意义.

    高砷地下水改性粉煤灰铁锰二元氧化物吸附

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    表面活性剂强化修复NAPLs污染土壤机理研究进展

    张洁茹宁宇刘丹青李义连...
    213-222页
    查看更多>>摘要：表面活性剂强化修复(SEAR)是一项通过表面活性剂来有效修复多孔介质中的NAPLs污染的技术.表面活性剂对NAPLs污染土壤的修复机理主要包括增流作用、增溶作用和乳化作用,通过增加NAPLs在水相中的溶解性及可移动性,从而提高修复NAPLs污染土壤的效率.增流作用主要体现在通过表面活性剂增强截留在孔隙中的NAPLs的流动性,修复游离相NAPLs;增溶作用主要以胶束增溶为主,通过形成包含污染物的纳米级团聚体来增强多孔介质中NAPLs到水相的传质,减小残余相NAPLs在土壤中的含量;乳化作用由油相和水相之间的密度差引起,通过将NAPLs分散为微滴,增加其向液相的传质,从而达到强化修复的效果.在总结表面活性剂对NAPLs污染土壤的各类修复作用机理及其影响因素的基础上,对该技术的未来发展进行了展望.

    表面活性剂强化修复(SEAR)NAPLs污染土壤增流作用增溶作用乳化作用

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    遵义市典型锰矿区土壤重金属污染空间分布特征及生态风险评价

    谢配红补建伟徐庆方肖春山...
    223-235页
    查看更多>>摘要：以贵州省遵义市某典型锰矿区的土壤(含沉积物和矿渣)为研究对象,测定和分析了Cr、Ni、Cu、Cd、Pb、Fe、Hg、As和Mn 9种重金属元素的含量,利用ArcGIS软件中的反距离权重插值法(inverse distance weight,IDW)揭示这些重金属元素的空间分布特征,并运用累积指数法和潜在生态风险指数法对研究区土壤进行污染现状评价和潜在生态风险评价,最后对重金属污染的来源进行了解析.结果表明:研究区沉积物中Hg、Mn和Cd的平均含量分别约为贵州省土壤背景值的44、16和5倍,其中Hg在沉积物中全部为重度或严重污染;Hg和Cd单个重金属元素的潜在生态风险指数最高,是区内主要的生态风险因子;研究区80％的样点都存在强或很强的潜在生态风险.

    重金属污染土壤空间分布生态风险锰矿区

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    针铁矿硫化过程对Cr(Ⅵ)还原的影响与机理

    崔雅云朱琳盖楠杜江坤...
    236-243页
    查看更多>>摘要：Cr(Ⅵ)在自然界中的迁移转化与铁(氢)氧化物的吸附、氧化还原过程有着紧密的联系.选取针铁矿作为研究对象,探究其硫化过程对Cr(Ⅵ)还原的影响与机理.结果表明:针铁矿/Na2S/Cr(Ⅵ)体系还原Cr(Ⅵ)的作用机理为体系中的S(-Ⅱ)提供电子并促进电子转移,将针铁矿结构中的Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ)吸附态;Fe(Ⅱ)和S(-Ⅱ)均作为还原剂,将Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ),最终形成Cr(Ⅲ)-Fe(Ⅲ)氢氧化物共沉淀物被吸附在矿物的表面;Cr(Ⅵ)的去除效果随着Na2S投加量的增加而增加,在pH值为6时Cr(Ⅵ)的去除效果最好;NO3-、SO42-、PO43-、CO32-对Cr(Ⅵ)的去除率均有不同程度的抑制作用,其中PO43-对Cr(Ⅵ)的去除影响相对最大.

    针铁矿Cr(Ⅵ)硫化作用Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)循环

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    聚乙烯醇载体颗粒污泥反应器短程反硝化运行过程研究

    程宜涛刘永红王宁马瑞婕...
    244-250页
    查看更多>>摘要：在氮负荷为0.4～1.2 kg/(m3·d)和高低COD/NO3--N(3～2)条件下运行2个完全相同的USB反应器(R1无载体,R2以聚乙烯醇凝胶为载体),以探究添加聚乙烯醇(PVA)凝胶载体对短程反硝化(PD)过程中NO3--N到NO2--N的转化率(NTR)的影响,并对R1和R2中颗粒污泥物化及微生物菌群特征进行了对比分析.结果表明:①第58天时R1、R2 PD系统均启动成功,第82～96天时R2平均NTR(84.65％)大于R1(81.60％),R2最大NTR(94.85％)大于R1(92.47％);②第96天时R2颗粒污泥结构较R1更密实紧凑,表面微生物更加紧密、丰富;R1的污泥体积指数和胞外聚合物含量均高于R2,而PVA颗粒污泥的沉降性能明显优于R1;③高通量测序表明,R1与R2 PD颗粒污泥中Proteobacteria菌门占短程反硝化系统的主导地位;R2物种丰富度低但PD相关优势菌属丰度(20.81％)高于R1(18.41％),PVA载体的加入强化了功能菌的选择性富集.

    短程反硝化亚硝酸盐积累聚乙烯醇载体颗粒污泥高通量测序

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    水电站砂石冲洗系统SS废水回用中絮凝剂的累积效应

    吴双江王海力王孟翟红娟...
    251-258,279页
    查看更多>>摘要：水电站砂石骨料加工系统会产生大量含有固体悬浮物(SS)的废水,由于生产环境的要求,废水经过循环处理后需要回用,而絮凝剂的累积和离子溶出情况极大地影响了后续生产的混凝土的性能.以旭龙水电站的砂石骨料冲洗废水为研究对象,对聚合氯化铝(PAC)和阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)絮凝处理砂石骨料冲洗废水回用过程中的絮凝效果以及絮凝剂和离子的累积效应进行了研究.结果表明:回用过程中PAC、CPAM的累积导致体系Zeta电位快速增加,从原有的负电位(-9、-4 mV)逐渐增加到正电位(0、4 mV),增加的正电荷使溶液中SS难以结合而沉降,导致絮凝效果变差;絮凝剂及絮凝剂溶出的Cl-在回用过程中均出现显著累积,Al3+、CPAM、Cl-累积浓度分别在1.96～3.47、3.10～9.37、160～55 mg/L范围内波动;利用构建的絮凝剂累积效应模型,可对废水回用中絮凝剂的累积情况进行预测.该研究结果可为水电站砂石冲洗废水的回用工艺提供理论指导.

    水电站砂石骨料冲洗废水循环回用絮凝剂累积效应离子累积效应

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    新疆开孔河流域地下水依赖型植被生态系统的遥感识别

    张燕尹立河王旭升王浪...
    259-270页
    查看更多>>摘要：在干旱-半干旱地区,识别地下水依赖型植被生态系统(GDVEs)的位置和范围,对水资源和生态环境保护至关重要.针对传统识别方法的不足,以新疆开孔河流域为研究区,探索基于遥感技术的GDVEs识别方法.选取相对干旱年为研究期,基于植被指数、土壤湿度和潜在蒸散发,利用叠加分析和自然间断点分级法,确定开孔河流域GDVEs的空间分布,利用湿地分布、河流影响带及野外实地调查数据对识别结果进行验证.结果表明:开孔河流域GDVEs较高和高潜力区主要位于博斯腾湖周围和孔雀河下游荒漠平原区,主要为湿地生态系统和荒漠河岸林植被生态系统,约占天然植被区面积的10.3％;验证表明,本文提出的GDVEs识别方法可在西北干旱内陆河流域推广.

    生态水文学地下水依赖型植被生态系统(GDVEs)识别方法遥感数据塔里木河流域

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    隔河岩水电站水电制氢冶金碳减排前景分析

    杜海龙陈训刚王文忠
    271-279页
    查看更多>>摘要：冶金行业是高能耗型行业,其碳减排压力巨大,而氢气既可作为还原剂参与冶金过程,又可作为能源使用,具有巨大的碳减排潜力.以清江隔河岩水电站为例,利用其水电制氢供给当地冶金行业,并采用排放因子法对水电制氢冶金的综合碳减排效应进行评估.结果表明:利用隔河岩水电站水电制氢供给冶金行业的综合碳减排效应为冶金每吨减排0.246 2 t CO2eq,纯氢的替代比例是影响碳减排效应的关键因素;使用隔河岩水电制氢冶金会使每吨冶金成本上升338.4元,当电价下降为0.14元/kW·h以下或制氢效率提高至2 kW·h/Nm3后,氢冶金与传统冶金成本一致;充分利用弃水电制氢能够实现最大经济性,实现年额外盈利803.75万元,不考虑制氢盈利的最大制氢冶金碳减排潜力能够达到23 790.03 tCO2eq.在当前的双碳背景下,利用水电制氢结合当地用氢场景用氢能够在经济、环境、社会多方面取得积极效应,是在可持续前提下实现"双碳"目标的一种可行思路.

    水电制氢氢冶金碳减排隔河岩水电站

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    河南省南太行地区生态空间识别及演化分析

    褚加计张致远金中昊乔翔宇...
    280-286页
    查看更多>>摘要：生态空间是指具有自然属性、以提供生态服务或生态产品为主体功能的国土空间,在维护生物多样性、保障生态安全等方面有着重要地位.南太行地区是华北平原的生态屏障,通过多期遥感解译、运用土地利用类型归并法对河南省南太行地区的生态空间进行识别,并对其演变过程进行分析.结果发现:①研究区生态空间格局变化明显,生态空间规模锐减,非生态空间迅速扩张;②各类型生态空间在不同时期内均有不同幅度的变化,整体呈下降趋势,生态农地空间是减幅最大的地类,研究区非农化趋势明显,而生态绿地空间小幅度减少,面积占比较为稳定,保证了研究区生态空间的平稳;③自然因素长期影响生态空间格局,而人文因素如城镇发展战略和国家政策对研究区的生态空间格局变化有着决定性的作用,人口、科技和社会经济发展是短时间尺度上造成生态空间变化的重要驱动因素.研究结果可为该地区的生态环境保护提供依据.

    生态空间识别演化进程分析生态空间动态度遥感解译河南省南太行地区

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