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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

    安徽省涡阳矿区地表水中多环芳烃的分布特征、来源解析及生态风险评价

    李寒郑刘根张燕海董祥林...
    1299-1310页
    查看更多>>摘要：为研究涡阳矿区地表水中多环芳烃(PAHs)的空间分布、来源和生态风险,采用气相色谱-质谱联用技术检测分析了研究区地表水中16种优控PAHs的浓度.结果表明:涡阳矿区地表水中ΣPAHs浓度为93.59～1 701.77 ng/L,平均值为674.16 ng/L;单体PAHs浓度为nd～362.44 ng/L,单体PAHs中2环、3环和4环PAHs占比较高,6环PAHs占比较低;与国内其他地区地表水相比,研究区地表水中PAHs浓度处于中等偏高水平;空间分布上,研究区地表水中PAHs空间差异显著,距离矿区越近,PAHs浓度越高.特征比值法、正定矩阵因子分解法(PMF)和主成分分析(PCA)得到了相似的源解析结果,地表水中PAHs主要来自交通源、煤炭燃烧源和石油源.PCA得到的各污染源贡献率分别为煤炭燃烧源37.32％、交通源35.51％和石油源13.92％;PMF模型得到的各污染源贡献率分别为交通源42.66％、煤炭燃烧源30.85％和石油源26.49％.生态风险评价结果表明,BaA、BbF和BkF处于高风险水平,其余单体PAHs皆处于中等风险水平;22个采样点中,有6个采样点处于中等生态风险水平,其余采样点皆处于高风险水平.总体看来,涡阳矿区地表水整体生态风险处于中等偏高风险水平,对生物存在潜在危害,需加强生态风险防范.

    地表水多环芳烃(PAHs)空间分布来源解析生态风险评价

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    典型污水处理工艺各工序全氟化合物赋存及去除效果

    李则婵庞燕陈书琴安锡鼎...
    1311-1318页
    查看更多>>摘要：全氟化合物(PFAS)是我国重点管控的新污染物,污水处理厂是其进入水体的重要节点,当前污水处理厂的工艺多为提标改造后的综合工艺,各工艺去除PFAS的效果不一.为探究当前不同污水处理工艺对PFAS去除效果的影响,对北京市某污水处理厂的2种典型污水处理工艺(改进型A2O、改进型OD)各工序的PFAS浓度和组分特征进行了分析,并探讨PFAS去除机制.结果表明:1)该污水处理厂纳管范围内短链替代效应已经显现,2种典型污水处理工艺进水中主要PFAS均为短链PFAS的全氟戊烷羧酸(PFPeA)、全氟丁烷羧酸(PFBA)和全氟丁烷磺酸(PFBS);2)生化处理单元、紫外消毒池导致的PFAS前体物分解,格栅、MBR池、沉淀池等对PFAS的拦截滤除、吸附及沉淀作用是2种典型污水处理工艺中PFAS赋存特征变化的重要机制;3)改进型A2O、改进型OD工艺对总PFAS的去除率分别为60.65％、82.62％,前者对PFPeA和PFBS去除效果突出,后者对除全氟己烷羧酸(PFHxA)以外的所有短链PFAS均有较好的去除效果.污水处理工艺提标改造后在一定程度上对部分PFAS的去除效果有所提高,尤其是改进型OD工艺对PFAS的去除效果较好.

    污水处理厂处理工艺工序全氟化合物(PFAS)去除效果

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    长三角地区城市污泥中银污染特征和健康风险研究

    刘海龙甘云杰汪虎张婉莹...
    1319-1329页
    查看更多>>摘要：采集了长江三角洲(长三角)地区13个城市的22个污泥样品,分析了该地区城市污泥中金属银(Ag)的含量、尺寸特征,考察了污泥中Ag的形态分布和生物可利用性,并分别利用固体废物浸出毒性评价方法和美国国家环境保护局推荐的健康风险评价方法评估了污泥中Ag的浸出毒性风险和人体健康风险.结果表明,不同城市污泥中Ag浓度(0.08～721 mg/kg)存在较大差异,Ag平均浓度表现为工业污泥(101 mg/kg)＞混流污泥(1.89 mg/kg)＞市政污泥(0.99 mg/kg).单颗粒电感耦合等离子质谱表征结果表明,不同类型污泥中均存在含Ag的纳米颗粒,尺寸为17.7～19.0nm.赋存形态分析结果表明,酸性或有机质浓度较低的2种工业污泥(南京S17、南京S22)中,弱酸提取态Ag占比较高,分别为60.0％和15.6％;其余20种污泥中的Ag主要以稳定态赋存(残渣态和铁锰氧化物态),说明该地区大部分(90.9％)污泥中Ag的迁移能力较低.EDTA提取效率结果也表明,除1种酸性工业污泥(南京S17)外,其他21种污泥中的Ag的生物可利用性均较低.浸出毒性结果表明,除1种有机质浓度较低的工业污泥(南京S22)中的Ag具有高浸出毒性风险以外,其余污泥浸出毒性风险均较小.人体健康风险评估结果表明,长三角地区污泥中的重金属Ag不会对成人和儿童产生显著的非致癌风险.综上,长三角地区除部分工业污泥外,市政和混流污泥的Ag环境风险均较小.

    长江三角洲银污泥化学形态健康风险

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    基于GA-BP-Garson模型的市政污泥干燥过程含水率预测

    张凯强王小雷赵建锋胡鑫...
    1330-1336页
    查看更多>>摘要：市政污泥干燥过程中内部水分检测困难,为准确预测市政污泥热风干燥过程中内部水分的变化规律,将干燥时间、干燥温度、泥层厚度、流量压差作为输入变量,含水率作为输出变量,采用BP神经网络以及GA-BP神经网络分别建立市政污泥热风干燥过程的水分预测模型;对GA-BP神经网络进行敏感性分析,研究了 4个输入变量对预测结果的影响.结果表明,BP和GA-BP 2种水分预测模型测试集的决定系数(R2)分别为0.999 55和0.999 64,均方根误差(RMSE)分别为0.513 17和0.455 23,即GA-BP预测模型的预测效果更佳,能更准确地预测市政污泥干燥过程中含水率的动态变化.敏感性分析表明,干燥时间对GA-BP含水率预测模型的影响最为显著.研究结果可为污泥干燥工艺和过程的优化提供理论依据,为污泥资源化利用提供参考.

    市政污泥干燥遗传算法BP神经网络含水率预测敏感性分析

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    危险废物渗滤液阳离子和应力作用下膨润土化学相容性研究

    杨延梅梁柱姚光远刘玉强...
    1337-1345页
    查看更多>>摘要：膨润土因其优异的防渗性能被用于危险废物填埋场防渗屏障的构筑,但其防渗性能通常会受到渗滤液和应力的影响.通过渗滤液采样分析设置不同浓度阳离子溶液,系统探究实际渗滤液组分对膨润土防渗性能的影响规律;选用Ca2+作为特征阳离子研究不同应力条件下膨润土渗透系数变化规律;同时结合Zeta电位和DLVO理论计算,阐明渗滤液组分和应力作用对膨润土化学相容性影响规律.结果表明,渗滤液中Al3+、Fe3+、Zn2+、Ni2+、Cu2+、Fe2+、Mn2+浓度为0～0.20 mmol/L时,对膨润土膨胀特性和渗透特性影响较小.Mg2+、Ca2+、K+、Na+浓度为0.20～50 mmol/L时,Ca2+对膨润土膨胀特性和渗透特性影响较大,Ca2+浓度由1 mmol/L上升到50 mmol/L时,渗透系数由1.15×10-7 cm/s急速上升到6.34×10-6 cm/s.Ca2+浓度和应力通常通过影响水化后膨润土孔隙比进而影响其渗透特性,相同Ca2+浓度条件下,渗透系数随应力增加而逐渐降低.Zeta电位和DLVO理论分析表明,Ca2+浓度增大会导致膨润土表面负电势减弱,引起膨润土双电层厚度减小,使膨润土中蒙脱石的层间距变小,导致膨润土膨胀特性和渗透特性降低.因此,填埋过程中应优化危险废物固化稳定化工艺,从源头减少渗滤液中Ca2+浓度;同时还应研发新型膨润土复合材料,提高膨润土在Ca2+等高浓度盐溶液中的防渗性能,防控危险废物填埋场渗漏风险.

    膨润土危险废物渗滤液化学相容性渗透特性应力

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    山江海耦合关键带生态系统服务评价及服务簇识别研究——以桂西南喀斯特-北部湾为例

    高春莲胡宝清黄思敏张礼黎...
    1346-1356页
    查看更多>>摘要：明确山江海耦合关键带生态系统服务与服务簇空间分布对区域生态功能管理和提高生态系统服务能力具有重要意义.通过InVEST模型和多重生态系统服务景观指数(MESLI)评估桂西南喀斯特-北部湾地区2018年生态系统服务功能及多重生态系统服务能力,进而探讨生态系统服务权衡/协同关系与分布格局,并通过自组织特征映射网络识别不同服务簇.结果表明:山江海耦合关键带多重生态系统服务能力较高,MESLI均值为1.65;产水、食物生产服务呈现东南向西北降低的分布特征;MESLI与碳储量、土壤保持、生境质量、水质净化服务呈现中间低四周高的分布特征.随着地形位梯度的增加,产水、食物生产服务逐渐降低,MESLI与生境质量、碳储量、水土保持、水质净化服务逐渐提高.生态系统服务之间主要以协同关系为主,食物生产与碳储量、生境质量、土壤保持、水质净化服务为权衡关系,权衡高值区主要分布在左右江流域关键带和北部湾海岸关键带地区.山江海耦合关键带可划分为生态保育簇、土壤保持簇、食物供给簇、人居环境簇4类,其中生态保育簇分布面积最大,主要分布在西北喀斯特关键带山区及东南十万大山、六万大山等地区,MESLI最大;人居环境簇主要分布在食物供给簇地区周围,分布面积最小,MESLI最小.因此,该地区需要加强对人居环境簇的生态管理与修复,进而提高山江海耦合关键带多重生态系统服务能力,促进地区协调可持续发展.

    生态系统服务服务簇权衡/协同山江海耦合关键带InVEST模型

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    新型除藻剂双十烷基甲基丙基碘化铵(DMPAI)除藻效果及对水生生物毒性效应研究

    朱琦范振宇曾令全李春华...
    1357-1363页
    查看更多>>摘要：针对由富营养化引起的淡水湖泊水华问题,投加季铵盐类化合物作为除藻剂是一种有效的应急处置方法,但其用量和环境毒性受到广泛关注.为明确新型季铵盐类除藻剂双十烷基甲基丙基碘化铵(DMPAI)的有效使用浓度及安全性,测定了不同浓度下DMPAI对以水华微囊藻为主的浮游藻类、大型溞以及斑马鱼胚胎的毒性效应.结果表明,浓度为0.5～2 mg/L的DMPAI能够在24 h内降低水体中46.77％的叶绿素a,并且令微囊藻数量降至原本的34％;在该浓度水平下,不会影响大型溞的生存和繁殖,但会令大型溞生长迟缓;斑马鱼胚胎的死亡率与DMPAI浓度成正比,死亡率最大值为19.00％,并且出现提前孵化、心跳缓慢等现象,但不会显著影响幼鱼的体长变化.

    季铵盐化合物水华大型溞斑马鱼毒性

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    淹水条件与植被类型对洱海湖滨带微生物群落特征及脱氮功能基因丰度的影响

    廖万雪田泽斌侯泽英祝枫...
    1364-1373页
    查看更多>>摘要：为探究淹水条件与植被类型对湖滨带微生物群落结构、脱氮功能基因的影响,以洱海湖滨带3种淹水条件(不淹水、间歇淹水、持续淹水)和6种植被类型(草地、林地、林草地、挺水、沉水、无植被)土壤/底泥中的微生物为研究对象,采用16S rRNA基因高通量测序和荧光定量PCR技术,分析淹水条件和植被类型对洱海湖滨带土壤和底泥微生物群落结构以及微生物脱氮功能基因丰度的影响.结果表明:交界区作为湖滨带物质交换与能量流动最频繁的区域,受水位波动影响环境条件复杂,其土壤/底泥中氮循环的重要微生物类群(如绿弯菌门和硝化螺旋菌门等)的相对丰度及a多样性均高于陆向区和水向区;而植被类型主要影响水向区底泥的微生物群落组成和α多样性.微生物脱氮功能基因丰度的差异进一步说明湖滨带脱氮微生物的空间分布特点,陆向区和交界区更高的功能基因丰度说明微生物脱氮活动更强烈.含水率、碳氮比、有机碳和亚硝氮是洱海湖滨带土壤/底泥脱氮过程功能基因丰度的关键影响因素,其浓度变化是淹水条件和植被类型影响脱氮功能基因丰度差异的主要原因.

    湖滨带淹水条件植被类型微生物群落结构

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    南丹锑矿区不同工业场地植物群落特征

    谭昭赵清英张泽民彭甜恬...
    1374-1384页
    查看更多>>摘要：研究锑矿区不同工业场地植被群落特征及其影响因素,对于锑矿区的生态恢复和植被重建具有重要意义.以南丹县五一锑矿各工业场地植物群落为研究对象,并选择锑矿区周边未被破坏的植物群落作为对照区,探究锑矿区不同工业场地(采矿区、冶炼区、尾矿区)植物群落物种组成与多样性及其与土壤因子的关系.结果显示:锑矿区各工业场地群落组成以菊科(Compositae)、禾本科(Poaceae)为主,2科植物在锑矿区工业场地内为群落建群种和优势种.对照区与各工业场地植物群落组成差异显著(P＜0.05),冶炼区植物群落组成与采矿区和尾矿区差异显著(P＜0.05).各工业场地优势种的重要值及Margalef指数、Shannon指数均表现为对照区＞采矿区＞尾矿区＞冶炼区(P＜0.05),表明冶炼区群落复杂程度最低,群落结构最为简单,生态退化形势较为严重.矿区植物多样性与土壤含水率、pH及有机质、总钾、总氮含量呈正相关,与总磷含量、锑砷含量呈负相关,总锑、总砷和土壤含水率是影响锑矿各工业场地物种多样性的重要限制因子;重金属含量对尾矿区和采矿区植物群落多样性影响最强,土壤含水率对冶炼区影响最强.研究表明,工业场地植物物种数量下降,植被多样性指数降低,采矿等工业活动对矿区生态环境构成一定破坏和干扰,矿区植被恢复方案应考虑矿区场地类型和关键环境变量.

    锑矿区植物群落特征工业场地物种多样性重金属

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    铁死亡在空气污染导致相关疾病中的作用机制研究进展

    刘炳乾李志刚魏永杰
    1385-1392页
    查看更多>>摘要：流行病学研究证实,大气污染物暴露会导致人体不良健康结局,但具体的生物学机制尚不明确.空气污染暴露后,氧化应激已被证实是影响健康的经典调控机制.近年来研究发现,氧化应激导致的脂质过氧化与铁累积共同作用,可诱导调节性细胞死亡,被称为"铁死亡".因此,铁死亡可能是空气污染物引发不良健康结局的重要机制.为了探究空气污染引发不良健康结局的铁死亡机制,基于已有研究成果,梳理了铁死亡在空气污染导致不良健康结局中的作用靶点,详细探讨了空气污染物诱导铁死亡的调控机制.系统综述结果表明:细颗粒物(PM2.5)、臭氧(ozone,O3)、香烟烟雾(cigarette smoke,CS)均可通过影响铁代谢和脂质过氧化途径中的关键基因诱发铁死亡;大气污染物对铁死亡的调控过程主要是通过引发氧化应激降低机体抗氧化能力,从而降低铁死亡的抗性.本综述结果进一步补充了空气污染诱导疾病的发生机制,可为潜在的疾病治疗策略提供理论支持.

    空气污染铁死亡健康效应调控机制

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