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环境工程技术学报
环境工程技术学报

孟伟

双月刊

1674-991X

hjgcjsxb@vip.163.com

010-84915126

100012

北京安外大羊坊8号 中国环境科学研究院1号楼617室

环境工程技术学报/Journal Journal of Environmental Engineering TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
正式出版
收录年代

    基于文献计量学的河流中抗生素与内分泌干扰物研究热点分析

    刘琛顾晓云陈杰
    907-920页
    查看更多>>摘要：抗生素与内分泌干扰物是近些年全球广泛关注的新污染物.基于中国知网和Web of Science数据库检索河流中抗生素与内分泌干扰物环境行为的研究动态,使用CiteSpace和VOSviewer软件进行文献计量学分析.结果表明:2000-2022年共发表该研究领域相关文献2 085篇,包括399篇中文和1 686篇英文文献,年发文量呈上升趋势且在过去5年迅速增长.英文文献涉及全球96个国家和2 022所研究机构,中国和美国的国际表现力较为突出,发文量分别为773和251篇,其中中国科学院大学发文量位居第一且与国内外机构合作紧密.发文的期刊以环境科学类为主,多学科交叉融合,其中中英文期刊分别以《环境科学》和Science of the Total Environment发文量最多.关键词聚类与时区图谱表明,该领域当前以区域性研究为主,双酚A、壬基酚、有机氯农药等内分泌干扰物与四环素类、磺胺类、喹诺酮类等抗生素在河流中的污染特征研究较为广泛,而针对激素类内分泌干扰物的研究仍不充分,污染物在河流中的迁移、转化、去除等机理研究是当前主要方向.突现词结果表明,过去20年该领域研究可分为3个阶段,早期研究以分析方法和河流中赋存特征等污染调查为主,中期研究以探究污染物的运移归趋为主,近年来研究由生态风险评估转向河流水生态健康管理服务,发展符合区域特征的污染物管控策略与去除技术是当前热点和未来趋势.此外,由抗生素污染衍生的耐药性问题引起全球关注,抗生素抗性基因的产生和传播机制及生态与健康风险也是当前热点和未来关注的重点.

    抗生素内分泌干扰物河流环境行为文献计量学可视化分析

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    芯片行业再生水灌溉矮牵牛的植物毒理效应及环境风险评价

    陈鸿芳余波平卢星星陈何曦...
    921-932页
    查看更多>>摘要：芯片行业废水的再生利用对减少水环境污染、缓解水资源短缺、推动行业绿色发展具有重要意义.为明确芯片行业再生水灌溉对植物的毒理效应,采用矮牵牛作为模型生物,分析2种再生水灌溉期间其生长形态及对总蛋白、叶绿素、抗氧化系统和能量系统标志物的响应特征,基于第二代综合生物标志物响应指数(IBRv2)法评估再生水灌溉的环境风险.结果表明:2种再生水灌溉期间未对矮牵牛的生长形态产生明显不良影响;灌溉中期(9 d)矮牵牛总蛋白、叶绿素均被显著诱导,随后诱导作用减弱,抑制作用开始显现;灌溉中长期(9～15 d)矮牵牛的抗氧化标志物以抑制效应为主,但机体未出现明显的氧化损伤;灌溉期间矮牵牛能量系统标志物的响应规律无明显的一致性.芯片行业再生水灌溉矮牵牛的平均IBRv2为0.85～1.72,环境风险水平较低,但因再生水仍含有高浓度的氯离子和溶解性总固体(TDS),可选择敏感的生物标志物组合谷氨酸脱氢酶、丙酮酸激酶、丙二醛(MDA)或超氧化物歧化酶、MDA对环境风险进行监测和管控.建议进一步研发可有效降低芯片行业再生水中氯离子和TDS浓度的处理工艺,以保障芯片行业再生水回用于绿化灌溉的生态环境安全.

    芯片行业再生水灌溉矮牵牛生物标志物植物毒理效应环境风险

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    水处理用絮凝剂对发光细菌的联合毒性研究

    范雪滢许玉洁吴欣颖徐志锐...
    933-940页
    查看更多>>摘要：随着絮凝剂在污水污泥处理过程的广泛使用,其残留在水处理系统中可能存在的单一或联合毒性效应日益受到关注.以聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)为研究对象,通过发光细菌单一毒性和联合毒性试验探讨其可能造成的毒性效应.结果表明:1)对于单一毒性效应,PFS、PAC和PAM对发光细菌抑制效应的半数效应浓度(EC50)分别为29.41、71.82和1 072.64 mg/L,毒性效应大小为PFS＞PAC＞PAM.2)对于二元絮凝剂联合毒性效应,PFS-PAM在毒性比为1:1混合时具有协同作用,而PAC-PAM在毒性比为1:3和3:1混合时均存在拮抗作用.3)采用浓度加和(CA)和独立作用(IA)模型对联合毒性进行预测,PFS-PAM组合实测值与CA模型的预测值相近,而PFS-PAC和PAC-PAM组合实测值与IA模型预测结果相近.4)三维偏差响应面结果显示,试验观测值与CA模型预测值的偏差(dCA)和试验观测值与IA模型预测值的偏差(dIA)会随着絮凝剂浓度变化而变化,CA模型在PFS和PAC浓度较高时拟合程度较好,而对于PAC-PAM体系,IA模型的拟合程度较CA模型好.研究发现,PFS和PAC对发光细菌的毒性效应较强,PFS与PAM混合使用可能会增加毒性效应,对水处理系统中的微生物造成环境风险..

    聚合硫酸铁(PFS)聚合氯化铝(PAC)聚丙烯酰胺(PAM)发光细菌联合毒性

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    旱季污水处理厂污水中溶解性有机质特征及其与氮素关系

    刘交潘国强杨帆李晓曼...
    941-952页
    查看更多>>摘要：针对市政污水处理厂污水中溶解性有机质(DOM)变化及其与氮素可能存在的相互影响关系,采用三维荧光光谱结合平行因子分析以及相关性分析,以西南某市旱季市政污水处理厂为研究对象,探究DOM荧光组分随工艺单元的变化规律及其与氮素转化的相关性.结果表明:1)市政污水处理厂水体DOM主要由4个荧光组分组成,即类蛋白质组分C1(类酪氨酸)、C2(类色氨酸)和类腐殖质组分C3、C4.污水处理厂进水以类蛋白质组分为主,该组分占总荧光强度比例的平均值为66.5％,其中C1含量较高,其荧光强度占类蛋白质组分比例的平均值为54.6％.最终出水则以类腐殖质组分为主,该组分占总荧光强度比例的平均值为71.7％,而出水的类蛋白质组分中C2含量较高,其荧光强度占类蛋白质组分比例的平均值为99.8％.2)随处理工艺流程的进行,DOM的荧光强度基本呈现逐渐降低的趋势,尤其是C1在工艺流程中荧光强度逐渐趋于0;而类腐殖质组分相对稳定,不随处理流程的进行而变化.3)污水处理厂生物处理单元之后DOM的荧光指数(FI)均大于1.9,表明DOM以转化为自生源为主.4)污水处理厂工艺流程中NH4+-N和溶解性总氮(DTN)与C1组分和腐殖化指数(HIX)之间有良好的相关性,采用多元回归方式可有效预测工艺流程中NH4+-N和DTN的浓度.建议污水处理厂可根据DOM光谱性质与氮素(NH4+-N和DTN)之间的大量数据建立普适模型,对尾水的排放和受纳水体中氮的变化趋势进行预测.

    污水处理厂溶解性有机质(DOM)特征变化氨氮溶解性总氮(DTN)

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    五格式净粪池与三格式化粪池处理农村生活污水效果及成本对比

    蒋进元陈朱迪罗勇谭伟...
    953-962页
    查看更多>>摘要：针对三格式化粪池(TcST)出水COD及氮、磷浓度高,直排或溢流造成当地局部水体污染或黑臭的问题,构建了等容积五格式净粪池(FcPTR),并以实际生活污水为处理对象,对比研究2种反应器的运行特性和单位污染物去除成本.结果表明:FcPTR连续运行120 d,出水COD平均值为74 mg/L,TN、NH4+-N、TP平均浓度分别为26、20、1.6 mg/L,在我国进水水质相似的农村地区使用时,可满足11个省(区、市)发布的农村生活污水处理设施水污染排放地方标准二级水质要求.厌氧折流区、好氧区填料与污泥上变形菌门(Proteobacteria)的生长代谢促进了含氮和含磷物质的去除.相比于TcST,FcPTR明显增强了系统对有机物的降解和脱氮除磷效果,提高了系统的抗冲击负荷能力.经成本核算,在设计容积和运行场景相同时运行10年,FcPTR 削减 1 kg COD、1 kg NH+-N的成本均比 TcST 降低 19.8％.

    农村生活污水三格式化粪池五格式净粪池分散式污水处理运行特性

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    固相碳源的特性对生物反硝化脱氮技术的影响研究进展

    柴文云郭亚南杨铮朱烨...
    963-972页
    查看更多>>摘要：固相碳源反硝化技术是处理低碳氮比污水的重要手段之一,其影响生物反硝化效率的重要因素是碳源特性.针对碳源的自身特性对反硝化的作用原理尚不明晰的问题,从固相碳源应用于脱氮的原理出发,比较和揭示了不同类型固相碳源(人工合成可生物降解聚合物、天然纤维素物质和混合固相碳源)的优势与应用前景,详细梳理了碳源的理化性质(合成物质、释碳组成、表面特性)和投加位点等对污水处理中生物反硝化过程的影响.结果表明,固相碳源的释碳量和利用率是影响反硝化效率的重要因素,通过优化材料组成和混合方式等来改变材料特性可以实现释碳最大化利用,使释放组分更好地被反硝化微生物利用.提出未来固相碳源领域应从改进碳源合成方式和研究电子传递机理等角度优化释碳能力及提高反硝化速率,以期深入开发及推广新型的固相碳源.

    反硝化固相碳源特性可生物降解聚合物氮污染

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    城镇分流制排水系统初期雨水污染特征与控制对策

    高雅弘林炳权刘宇轩王振北...
    973-985页
    查看更多>>摘要：由于我国城镇防洪和排涝及城镇面源污染控制的需求,分流制排水系统在城市中占比不断提升,由其带来的初期雨水污染问题已成为城镇水体污染的主要成因之一.结合国内外研究成果,采用文献计量学方法分析了国内外在分流制排水系统初期雨水污染方面的研究热点,对城镇分流制排水系统初期雨水污染的来源、污染特征、不同控制措施及其削减效能进行了综合分析.结果表明:我国分流制排水系统普遍存在管道沉积问题,城市下垫面及管道沉积物中的污染物是初期雨水污染的主要来源;源头和管道沉积物冲刷是影响初期雨水水质变化特征的主要原因;此外,初期雨水污染还受降雨特征、下垫面类型、雨前晴天数、大气污染状况等多个因素的影响.根据初期雨水的污染来源及特征,应将工程性控制措施和非工程性控制措施相结合,从源头、过程、末端及法律法规等方面进行全方位控制,以减少城镇分流制排水系统初期雨水带来的污染,提升城镇水环境质量.

    分流制排水系统文献计量学初期雨水污染来源初期雨水污染特征控制措施

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    雨污合流制地区溢流污染影响因素及管控建议

    安子倩乔肖翠刘琰卢延娜...
    986-994页
    查看更多>>摘要：雨污合流制地区汛期溢流成为城市河流返黑返臭的重要原因,溢流污染的有效控制,对改善水环境,提升人民幸福感、获得感与安全感有着重要作用.针对雨污合流制地区汛期溢流污染防控,总结了合流制溢流污染的特点、对水环境质量的影响以及合流制溢流污染的影响因素等内容,分析了我国溢流污染严重区域的分布特征并提出管控建议.研究发现,我国合流制溢流污水呈现出成分复杂、水量水质变化大、初期雨水水质差等特点,且合流制溢流污染会导致城市面源污染,加重地表水质恶化程度.通过分析合流制溢流污染的2个主要影响因素(降水量和管网条件),初步识别出我国溢流污染严重区域主要集中在东部、南部地区,且相关性分析结果表明汛期降水量及管网密度与区域水质存在中等相关关系.为加强合流制地区溢流污染防控,提出要因地制宜制订汛期雨污溢流污染排放管控标准、开展溢流污染控制技术更新行动、加强汛期雨污溢流污染的全过程管理、加强汛期雨污溢流污染治理成效考核等具体建议,以期为有效控制合流制溢流污染,推动水环境质量持续改善提供参考.

    雨污合流溢流污染汛期污染强度源头治理污水处理厂

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    天津市农田土壤重金属来源及健康风险评价

    朱玲刘琨李兰兰苑红丹...
    995-1004页
    查看更多>>摘要：为揭示城市周边蔬菜粮食种植区土壤重金属风险,同时针对目前研究中缺少经手-口摄入、呼吸途径和皮肤接触暴露途径引起的人体健康风险及估算不同来源下量化的成人和儿童的健康风险情况,以天津市西青区农田表层土壤为研究对象,分析了Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、As、Hg、Cd共8种重金属的浓度,采用主成分分析(PCA)、正定矩阵分解(PMF)、健康风险评价模型(PMF-HRA)分别评价土壤重金属污染程度、来源及健康风险,厘定主要的重金属污染物及其暴露途径.结果表明:天津市农用地土壤8种重金属中Cd、Hg污染最为严重,均值分别超出背景值151.9％、324.1％,约有15％的点位处于中度至重度污染等级.研究区土壤重金属污染的来源主要包括自然成土过程、农业生产和交通运输、燃煤、农药使用.Cd(农药源)和Hg(燃煤源)是研究区农用地土壤污染的重要元素.在摄食农作物、手-口摄入和皮肤接触3种暴露途径下,均不存在显著的非致癌健康风险.自然源的总致癌风险指数(TCR)最高,Cr元素是源贡献中儿童非致癌风险总指数(HI)和儿童TCR的主要贡献者;燃煤源中Hg对HI的贡献最大,Cu和Zn对HI的贡献来自于农药和交通混合源.以上重金属元素的污染来源均与周围居民的工业、农业及交通活动存在密切的联系,应引起重视.

    农田土壤重金属主成分分析PMF-HRA模型健康风险评价

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    手持式XRF在土壤调查修复项目中应用的可靠性分析

    孙中瑾张莹莹叶小瑭李新元...
    1005-1014页
    查看更多>>摘要：为确定手持式X射线荧光光谱仪(XRF)测量精度和准确度是否能够满足土壤环境快速检测要求,以山东省济宁市某地块土壤污染状况调查项目为背景,分别采用XRF快速检测仪检测和实验室检测方法对浅层土层(0.2～0.5 m)和深层土层(1.5～2.0 m)样品中砷(As)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)和镍(Ni)5种元素浓度进行检测.结果表明:浅层土层重金属As的XRF检测值普遍高于实验室检测值,Cu、Pb、Zn、Ni的XRF检测值普遍低于实验室检测值,误差普遍在±30％以内;浅层土层的重金属元素XRF检测值与实验室检测值普遍相对偏差(RD为-33.82％～23.53％)及总体相对偏差标准差(6.79～19.52)小于深层土层(分别为-30.26％～98.36％、9.53～49.77),相对偏差的离散程度小于深层土层;浅层土层的重金属的决定系数(R2为0.776 2～0.954 9)普遍高于深层土层(R2为0.776 2～0.954 9),相关性高于深层土层.野外使用XRF对土壤样品中重金属进行检测时,所取的土壤样品尽量避免大颗粒,对样品待测面进行压实、压平处理,对于含水率高的样品应适当进行干燥处理,以降低检测误差.虽然手持式XRF检测存在一定误差,但在土壤污染状况调查项目中可以较好地反映土壤元素浓度范围,具有较高的可靠性,可以满足项目土壤快速检测需求.

    X射线荧光光谱仪(XRF)重金属土壤污染状况快速检测可靠性

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