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环境科学
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欧阳自远

月刊

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100085

海淀区双清路18号（北京市2871信箱）

环境科学/Journal Environmental ScienceCSCDCSSCI北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是由中国科学院主管，中国科学院生态环境研究中心主办，是我国环境科学领域最早创刊的学术性期刊。《环境科学》创刊于1976年，现为月刊，国内外公开发行。《环境科学》入选中共中央宣传部、新闻出版总署和科学技术部的“中国期刊方阵”，并得到中国科学院科学出版基金的资助。 《环境科学》在国内外科技界的影响较大，被国内外的一些重要检索系统收录，如美国的《EI》，《BA》，《CA》，日本的《科学技术文献速报》，俄罗斯的《文摘杂志》等。国内的检索系统有《环境科学文摘》，《中国生物学文摘》，《中国地理科学文摘》，《中国地质文摘》，《中国科学引文数据库》和《中国科学论文统计与分析数据库》等。 《环境科学》自创刊以来，无论学术质量还是编辑质量，都在不断提高。稿源较多，所发表论文报道内容代表了我国环境科学研究和技术的最高水平。编辑排版规范化，印刷装订质量较高，曾两次荣获中国科学院优秀期刊一等奖，曾在全国第一届和第二届自然科学优秀期刊评比中分别荣获一等奖和三等奖。根据中国科学技术信息研究所的最新统计（2004年度），《环境科学》在环境科学类期刊中，被引频次和影响因子均名列前茅。在《中文核心期刊要目总览》中，《环境科学》为环境科学和土壤学的核心期刊，并在环境科学学科期刊中排名第一。 《环境科学》自创刊以来，始终坚持“防治污染，改善生态，促进发展，造福人民”的宗旨，报道我国环境科学领域具有创新性高水平，有重要意义的基础研究和应用研究成果，以及反映控制污染，清洁生产和生态环境建设等可持续发展的战略思想，理论和实用技术等。 作为环境科学领域创刊最早的学术期刊，经过30余年的努力，《环境科学》已成为环境科学领域的权威期刊。《环境科学》编辑委员会热诚地欢迎广大作者投稿，编辑部将尽最大努力为您服务，让我们携手共同办好《环境科学》，为促进国内外环境科学发展做贡献。
正式出版
收录年代

    有机物料还田对稻田土壤细菌群落和水稻产量的影响

    卞清孙波李大明谢祖彬...
    543-550页
    查看更多>>摘要：为探明长期有机物料还田下稻田土壤微生物群落结构及功能对水稻产量的影响,依托于40 a红壤性水稻土有机肥定位试验,选择不施肥(CK)、施化肥(NPK)、施化肥+紫云英(NG)、施化肥+紫云英+猪粪(NGM)和施化肥+紫云英+稻草(NGS)这5个处理,开展相关研究.结果表明,有机物料还田显著提高了土壤SOC、TN和TP等养分含量和水稻产量,其中NGM处理影响最大.并且有机物料还田显著改变了微生物群落组成,主要表现为:变形菌门,特别是α-变形菌,以及放线菌门的相对丰度增加,而硝化螺旋菌门的相对丰度减少.PICRUSt2功能预测分析结果表明,有机物料还田增加了编码淀粉(amyA)、纤维素(bglX、bglB、endoglucanase)和半纤维素(xylA、xvn4)等与易分解碳降解相关的功能基因的丰度,同时也增加了编码脲酶(ureA、ureB和ureC)、谷氨酸脱氢酶(gdhA)和谷氨酰胺酶(aspQ)等与有机氮矿化相关的功能基因的丰度.基于随机森林模型分析,影响水稻产量的理化和生物因子包括:TP、SOC、pH、TN、DON、细菌群落组成以及有机碳降解功能基因和有机氮矿化功能基因的相对丰度.PLS-PM结果进一步表明,有机物料还田下,SOC和TP含量的增加通过改变细菌群落结构,特别是增加了 α-变形菌和放线菌等富营养型细菌的相对丰度,增加了土壤有机碳、氮分解相关功能基因的相对丰度,促进养分循环,从而提高水稻产量.

    红壤性水稻土有机物料还田细菌群落结构功能基因水稻产量

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    PBAT全生物降解地膜降解特征

    金安妮余奋霞王玉林杜特...
    551-559页
    查看更多>>摘要：全生物降解地膜代替传统塑料地膜是解决"白色污染"的重要研究方向,但其是否能够真正实现生物降解仍是众多学者研究的焦点.以聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)全生物降解地膜和普通聚乙烯地膜(PE)为研究对象,以不覆膜(CK)为对照,在宁夏回族自治区平罗县开展田间试验和室内试验,观察地膜表观开裂程度、地膜面积损失以及失重率等宏观特征,结合扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)和CO2释放量等微观特征,综合探究PBAT在银北灌区的降解特征,为其大面积推广提供数据支撑.结果表明,宏观上,PBAT地膜覆盖60 d已经开始破裂,PBAT处理110 d后地膜面积损失率为27.92％,质量损失率(失重率)达到19.04％,均远大于PE地膜.微观上,综合SEM、FTIR图谱以及热重分析,在包埋110 d后,PE地膜无明显变化,而PBAT表面结构发生很大变化,层状结构更加明显,酯基结构发生改变,热稳定性变差.室内模拟试验发现,培养90 d后,PBAT地膜的矿化率为18.30％,接近树叶的矿化率,而PE地膜几乎无矿化.

    聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)宏观微观CO2降解特征地膜

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    植物促生细菌缓解狼尾草土壤微塑料重金属复合污染毒性效应

    赵锶禹陈彦牛星怡张玉...
    560-569页
    查看更多>>摘要：微塑料和重金属在土壤中共存时能产生交互作用,产生更为复杂的环境效应.植物促生细菌在重金属污染土壤修复研究中得到广泛关注,其能否缓解植物受到的微塑料重金属复合污染胁迫研究极少开展.通过盆栽试验研究分离筛选到的植物促生细菌对不同粒径(6.5 μm和830 μm)聚丙烯(PP)和镉(Cd)复合污染胁迫下狼尾草生长和Cd积累的影响,采用高通量测序分析对根际细菌群落组成的影响.从重金属微塑料复合污染土壤中分离筛选到7株菌株,经鉴定为肠杆菌属和芽孢杆菌属,均具有产IAA、铁载体、溶磷和解钾的植物促生特性.盆栽试验表明,相较Cd单一污染,PP+Cd复合污染狼尾草长度和干重均降低,呈现毒性增强的现象,并且随着PP粒径的降低抑制效果越明显.植物促生细菌接种能提高狼尾草长度和干重,很好缓解了 PP+Cd复合污染导致的胁迫.植物促生细菌能增加土壤速效钾和有效磷含量,有效缓解PP+Cd复合污染导致的土壤矿质营养元素降低.PP+Cd复合污染和植物促生细菌接种能影响狼尾草根际细菌群落组成,影响变形菌门、厚壁菌门和放线杆菌门等优势种群的组成.研究发现分离筛选到的植物促生细菌能有效缓解狼尾草受到的微塑料重金属复合污染导致的胁迫,可为微塑料重金属复合污染土壤生物修复提供理论依据和数据支持.

    聚丙烯(PP)镉(Cd)植物促生细菌(PGPB)狼尾草细菌群落组成

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    酸性逆境土壤中根际微生物调控植物根系构型的作用机制

    沈心涛涂保华刘朝阳赵远...
    570-578页
    查看更多>>摘要：红壤在我国农业耕地资源中占据重要地位,但其低pH值、铝含量高和磷素利用效率低等特性限制了酸性红壤的农田生产力.植物根系具有显著的可塑性,不仅能够吸收水分和养分,还能通过自身或根际微生物诱导调控根系构型,以应对生物和非生物胁迫.根际益生微生物(包括丛枝菌根真菌、根瘤菌等植物根际促生菌和合成微生物群落)通过调控植物根系构型来促进植物耐逆性,其主要调控作用包括:产生激素、释放挥发性有机物、固氮、溶磷和改善根际土壤结构等机制.以上机制可以影响根系生物量、根系分支、侧根和根毛的生长.进一步探讨了植物根系构型及根际微生物的可视化新方法,为研究根际微生物调控根系构型提供了技术支持.在酸性土壤条件下,根际微生物作为重要的调控策略,可以通过调整植物根系构型提高酸性土壤生产力,是改善酸性土壤障碍因子的潜在解决途径.

    酸性土壤铝毒根系构型(RSA)根际微生物X射线CT

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    关中盆地咸阳市PM2.5污染时空分布特征和潜在源区分析

    郝永佩宋晓伟朱晓东王京伟...
    579-590页
    查看更多>>摘要：基于2014～2021年咸阳市PM2.5浓度数据和GDAS全球同化气象数据,采用气流后向轨迹聚类分析法(HYSPLIT)、潜在来源贡献函数法(PSCF)、浓度权重轨迹分析法(CWT)和相关统计学方法,研究关中盆地咸阳市PM2.5污染时空变化特征,厘清咸阳市PM2.5污染来源特征和潜在源区.结果表明,咸阳市2014～2021年PM2.5浓度呈先升后降的特征,2016年浓度年均值最高,达到81.25 μg·m-3;季节变化呈秋冬高春夏低的特征,冬季ρ(PM2.5)最高,达116 μg·m-3,而夏季ρ(PM2.5)最低,仅为31.58 μg·m-3;咸阳市PM2.5空间分布年均值呈现南部和东南高、自东南向西北递减的污染特征.聚类分析表明咸阳市春、秋和冬季受偏西方向气流影响显著,而夏季则以短距离输送为主;PSCF和CWT分析显示,冬季潜在源贡献高值区域分布较为集中且覆盖范围最广,春秋季次之,夏季高值区域范围最小,潜在源区主要集中在咸阳市周边以及贯穿内蒙古西部、甘肃中东部、宁夏中南部到河南中部呈西北-东南方向的源区带.重污染时间段聚类分析表明咸阳市PM2.5污染以偏西方向气流为主,高PM2.5浓度除受咸阳市周边地区影响外,还受到与冬季潜在源高值区域类似的源区带影响.因此,针对咸阳市PM2.5污染在严格控制本地及周边污染源排放的前提下,实施区域联防联控,防止外来污染源输入,才能有效防范该区域连片污染的发生.

    PM2.5时空分布后向轨迹潜在源区咸阳市

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    2016～2021年秋冬季邯郸市PM2.5污染特征与来源对比

    马心怡纪晓腾马博健田宇婷...
    591-602页
    查看更多>>摘要：2018年国务院发布《打赢蓝天保卫战三年行动计划》(蓝天保卫战),为研究邯郸市秋冬季在蓝天保卫战前期(第一阶段)、中期(第二阶段)和后期(第三阶段)PM2.5污染特征与来源,于2016～2021年秋冬季采集PM2.5样品,基于8种水溶性离子、EC和OC浓度数据,通过正定矩阵因子分解模型(PMF)、后向轨迹和潜在源贡献因子(PSCF)分析法对其进行来源解析.结果表明,近几年PM2.5年度和秋冬季浓度均值整体呈降低趋势,采样期间3个阶段中水溶性离子(WSIIs)和总碳(TC)浓度也均逐阶段下降,第三阶段(52.70 µg·m-3和 17.17μg·m-3)相较第一阶段(80.23 µg·m-3和 46.89 µg·m-3)浓度分别下降了 34.31％和 63.38％,但其中二次组分占比的变化规律不同.3个阶段中SNA浓度分别占PM2.5总浓度的46.79％、48.86％和43.22％;SOC在PM2.5中的占比为12.43％、14.05％和6.81％,占比均先上升后下降.3个阶段中SOR均值分别为0.34、0.37和0.36,NOR为0.23、0.28和0.28,说明蓝天保卫战期间二次转化程度最高.从污染物来源看,邯郸市PM2.5主要来源为二次源、燃烧源、工业源、交通源和扬尘源,蓝天保卫战期间一次排放有所下降(主要是燃烧源与工业源),结束后一次排放上升,其中工业源贡献率从12.17％上升到20.20％,且经后向轨迹聚类分析可知第二阶段二次源贡献率明显高于其他阶段,尤其是来自山东和陕西的气流.潜在源分析表明3个阶段WPSCF高值区域均主要集中在河北南部和河南北部,不同的是第三阶段相比第一阶段的潜在源区由山西中部向南部转移.这项工作证实了蓝天保卫战的环境效益明显,随着蓝天保卫战的开展,二次组分贡献突出;蓝天保卫战结束之后,二次组分占比下降,一次组分的影响增大,应加强对直接排放的管控.

    PM2.5蓝天保卫战水溶性离子碳质气溶胶来源解析

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    基于农药剂型分析的农药使用源VOCs排放特征:以北京市为例

    张春杰陈速敏王敏燕姚震...
    603-612页
    查看更多>>摘要：为分析北京市农药使用源VOCs排放特征,通过现场调研获取了北京市常用农药使用种类及剂型分布,采用实验室检测的方法对不同剂型农药VOCs含量进行了检测,建立北京市本地化分剂型的农药VOCs排放因子,编制了农药使用源VOCs排放清单,分析了农药使用源VOCs的时空分布特征.结果表明:①农药剂型是影响农药VOCs排放的主要因素,核算农药使用源VOCs排放量时,不仅要了解目标区域农药种类和有效成分,也要同步获取农药剂型信息.②北京市不同剂型农药本地化排放因子由高到低依次为乳油剂(839g·kg-1)、可溶液剂(715g·kg-1)、水乳剂(659 g·kg-1)、微乳剂(371 g·kg-1)、悬浮剂(121 g·kg-1)、可湿性粉剂(34 g·kg-1)、水分散粒剂(30 g·kg-1)和水剂(17 g·kg-1).③2020年北京市农药使用量及农药使用源VOCs排放量分别为2 990 t和757 t.其中,杀菌剂的农药使用量最大,占总量的54.3％,但其VOCs排放量仅占6.5％;杀虫剂农药使用量占比34.8％,其VOCs排放量为84.1％.不同作物类型中,果树类VOCs排放量较高,其中杂果最高,占比为48.1％.④在空间分布上,VOCs排放较高的区域为生态涵养发展区(70.5％)和城市发展新区(24.4％),平谷区VOCs排放量最大,密云区和房山区次之,分别占总量的30.7％、11.8％和8.9％.生态涵养发展区贡献较高的作物为果树类、玉米、薯类和豆类等;城市发展新区贡献较高的作物为蔬菜、小麦和瓜类等作物.在时间分布上,夏季和春季是农药使用源VOCs排放的高峰期,分别占总量的45.2％和33.8％.

    农药使用源挥发性有机物(VOCs)本地化排放因子排放清单时空分布

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    共热解副产物对生物炭吸附苯蒸气性能影响

    王海秋彭越徐馨墨平晓晨...
    613-624页
    查看更多>>摘要：为探讨生物质原料组成及共热解副产物对生物炭物化特性的影响,选取木质素含量高和N元素含量低的稻壳(RH)与纤维素和N元素含量均高的木屑(SD)为典型原料,采用热解法合成生物炭,并在固定床上进行苯蒸气吸附评价,利用热重(TG)、扫描电镜(SEM)和气相色谱质谱联用仪(GC-MS)分析热解过程产生的副产物组分,结合X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)和拉曼光谱(Raman)等方法对生物炭结构进行表征,探究共热解副产物对生物炭结构及吸附苯蒸气性能的影响机制.结果表明,所制备样品的晶体结构没有明显差别;纤维素含量高的木屑比木质素含量高的稻壳热解后比表面积高1.6倍;共热解中生物质中的原料油酸和含N元素的氨基酸分解产物氨气的协同反应,生成副产物油酸酰胺并聚集堵塞孔道,RC1比表面积最小,为134.28 m2·g-1;掺混共热解生物炭(RCn)的苯蒸气实际吸附容量比单独热解生物炭(RC和SC)以及单独热解再掺混(RC-mSC)低.共热解过程中随着木屑含量增加,油酸酰胺生成量减少,RC4的吸附容量和比表面积分别提升至238.78 mg·g-1和367.37 m2·g-1.Yoon-Nelson动力学方程拟合结果表明,RCn吸附速率常数k值范围在0.060～0.084 min-1,均高于SC的k值(0.039 min-1),共热解有利于提升吸附速率.共热解副产物对生物炭吸附苯蒸气有抑制影响,随着掺混比的上升,抑制影响逐渐减弱;生物炭对苯蒸气的吸附符合拟一级动力学模型,并以物理吸附为主.RC3经过5次循环后的再生效率超过85％,具有较好的工业应用潜能.以上研究结果从原料组成和副产物角度分析了共热解生物炭吸附苯蒸气的关键影响因素,可为生物质减量化、资源化和无害化提供参考.

    生物质组成生物炭共热解副产物油酸酰胺苯蒸气吸附

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