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环境科学学报
环境科学学报

汤鸿宵

月刊

0253-2468

hjkxxb@rcees.ac.cn

010-62941073

100085

北京2871信箱

环境科学学报/Journal Acta Scientiae CircumstantiaeCSSCICSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《环境科学学报》是国内环境科学领域最有影响的学报级学术期刊，1981年创刊。现为月刊，由中国科学院生态环境研究中心主办，科学出版社出版。本刊宗旨：及时报道国内环境科学与工程领域新近取得的创新性研究成果，跟踪最新学术进展，推动中国和世界环境科学事业的发展。报道领域：主要为环境化学、环境地学、环境毒理与风险评价、环境修复技术与原理、环境污染治理技术原理与工艺、环境经济与环境管理等。读者对象：主要包括环境科学与工程领域科研或管理机构的科学家、工程师，以及高等院校相关专业的教师、研究生。
正式出版
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    水稻整株移除提高镉污染稻田安全利用效果

    任巧瑞李剑石宏吴珂萌...
    334-344页
    查看更多>>摘要：为探索中轻度Cd污染稻田的安全利用路径，本研究对比利用不同水稻品种专性移除作物有效态Cd，提取修复后对土壤进行调碱补硅，以明确"清洁减量-调理降活"的协同策略对降低稻米Cd积累的作用。2021年大田试验，采取湿润水分管理方式(土壤表面无明显水)分别种植杂交稻(桃优香占)和常规稻(玉针香)两个高Cd积累水稻品种进行土壤有效Cd专性提取并进行整株移除;在次年大田试验，采取常规水分管理种植当地食用杂交稻(Y两优9918)，通过单施石灰(CaO)和石灰复配稻壳灰(CaO+RHA)调碱土壤pH和增加土壤有效Si含量，强化水稻安全生产效果。结果表明:①采用湿润水分管理模式，种植桃优香占和玉针香对土壤Cd赋存形态表现出显著差异，玉针香使作物易利用态Cd含量(可交换态+碳酸盐结合态)与相对稳定态Cd含量(铁锰氧化物结合态+有机结合态+残渣态)分别降低11%和14%;桃优香占则使其分别降低2%和29%。②整株移除玉针香和桃优香植株后，与未进行提取处理的田块相比，Y两优9918稻米Cd由1。02 mg·kg-1降至0。85～0。92 mg·kg-1，降幅为10%～18%。提取修复后，单施CaO使稻米Cd含量降低73%～82%;CaO+RHA处理下稻米Cd含量进一步降低26%～71%，其中，经桃优香占提取修复后的田块，施用CaO或CaO+RHA均使稻米Cd达到国家食品安全标准。因此，该地区可在湿润水分模式下种植桃优香占并整株移除减少土壤Cd存量，针对提取修复后的土壤，可结合土壤调碱补硅等必要措施强化控制水稻Cd积累，保障水稻安全生产。

    水稻根系移除石灰(CaO)稻壳灰(RHA)稻田镉(Cd)提取

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    Cd胁迫下白车轴草根际原位酶谱分析及分子对接研究

    白亚冉王瑞张宸溪马浩田...
    345-354页
    查看更多>>摘要：在分子尺度上解释重金属胁迫对典型土壤酶活性的影响机制，有助于构建更加可靠和具有靶向性的污染土壤修复技术。以镉(Cd)为目标污染物(浓度梯度为1、3、5、10、15、20 mg·kg-1)，以白车轴草(Trifolium repens L。)为供试植物，利用原位酶谱研究了β-葡萄糖苷酶(3AHZ)、碱性磷酸酶(1ANI)、几丁质酶(1CTN)活性及根际空间分布特征，并运用分子对接技术阐明了土壤酶-Cd互作机理。结果表明:3AHZ在Cd浓度为5～15 mg·kg-1时热点面积上升幅度最显著，且活性高于空白对照组。Cd浓度<5 mg·kg-1时，根际1ANI可诱导兴奋效应，表现为酶热点面积增加。1CTN活性与Cd胁迫相关性不显著。分子对接结果表明:Cd2+可通过金属复合体键与酶的氨基酸残基结合，形成金属-蛋白质复合体，从而改变蛋白酶结构，影响其活性。研究结果可加深根际环境对重金属耐受和抗性的理解，能够为重金属土壤污染治理提供理论依据。

    土壤酶活性原位酶谱分子对接镉白车轴草

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    石油污染胁迫下碱蓬根际土壤微生物群落的响应变化

    李奎民袁园利李梦龙张旭旺...
    355-363页
    查看更多>>摘要：碱蓬是典型的盐碱先锋植物，在滨海湿地污染修复中具有重要的应用潜力。为探究石油污染胁迫对碱蓬及其根际土壤微生物群落的影响，设置低(L)-中(M)-高(H)石油污染负荷的实验组，以不添加石油的实验组作为对照(BC)，采用扩增子高通量测序对土壤微生物群落进行解析。结果表明，石油污染会显著抑制碱蓬的生长，其根际土壤pH与总磷含量受石油浓度影响最为显著。石油污染会促进土壤中胞外多糖的分泌，但是对胞外蛋白及土壤酶活无显著影响。石油污染会降低土壤微生物群落的多样性，促使群落结构发生改变。各处理组中优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)、放线菌门(Actinobacteriota)和厚壁菌门(Firmicutes)，优势菌属为海杆菌属(Marinobacter)、噬甲基菌属(Methylophaga)、食烷菌属(Alcanivorax)、假单胞菌属(Pseudomonas)和康氏菌属(Kangiella)，且优势菌属的相对丰度在石油污染胁迫下均有显著增加。此外，石油污染胁迫会显著影响碱蓬根际土壤中石油降解相关基因的丰度。本研究表明石油污染胁迫会改变碱蓬根际土壤的理化性质与微生物群落结构，研究结果可为理解石油污染对滨海湿地生态系统的影响提供科学依据。

    碱蓬石油污染高通量测序微生物群落

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    新冠疫情影响下中国典型旅游城市大气污染物排放量变化分析

    姚沁作史建武毕晓辉周增春...
    364-376页
    查看更多>>摘要：为研究新冠疫情前(2019年)、疫情初期(2020年)、疫情中期(2021年)和疫情末期(2022年)的大气污染物排放量变化成因，开展了2019-2022年中国典型旅游城市西双版纳州的高精度动态排放清单构建以及新冠疫情期间人为活动和大气污染物排放量的变化特征研究。结果表明，2019-2022年西双版纳州SO2、NOx、CO、PM2。5、PM10、VOCs和NH3 年均排放量分别达2380。98、11680。42、31132。13、5051。32、9259。40、9790。21和2982。94 t，从西双版纳州各项大气污染物的空间分布来看，主要与人口分布和交通路网的相关性较高，在人口密度较高和交通繁忙的地区呈现高值污染物排放带，向外逐渐扩散，在旅游季最为凸显。新冠疫情主要对该旅游城市的交通运输、旅游出行、建筑工程和餐饮造成巨大冲击，人为活动水平显著下降，进而减少了对应排放源大气污染物的排放。总的来看，疫情初期(2020年)，SO2、NOx、CO、PM2。5、PM10、VOCs大气污染物排放量较上年分别下降2。41%、15。21%、5。79%、9。08%、13。93%和4。95%。2020年移动源NOx和CO排放量较上年分别下降17。90%和20。54%，扬尘源PM2。5和PM10排放量平均下降18。37%，餐饮源CO排放量较上年下降15。33%。

    新冠疫情排放清单大气污染物活动水平旅游城市

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    2008-2020年西北地区人为源大气氨排放变化及空间分布特征

    方利江王智慧余朝毅虞丹君...
    377-387页
    查看更多>>摘要：大气氨排放因其在大气中形成二次气溶胶的潜力而受到越来越多的关注。以陕西省、甘肃省、青海省、宁夏回族自治区、新疆维吾尔自治区等五省(自治区)为研究区域，基于10种不同氨排放源活动水平，采用排放因子法建立了西北地区2008-2020年的氨排放清单，并利用ArcGIS软件对2020年研究区的氨排放量进行1 km×1 km空间网格分配。结果表明:2008-2020年西北地区氨排放量总体比较稳定，介于1291。99×103～1525。74×103 t之间，年变化率为-2。78%～6。00%。农业源占氨排放总量的94。83%～95。21%，非农业源占4。79%～5。17%。2020年，新疆维吾尔自治区氨排放量最大，为645。39×103 t，占研究区氨排放总量的43。03%，其次为甘肃省和陕西省，贡献率分别为21。44%和16。76%。存栏的羊、出栏的肉羊和出栏的肉牛是主要贡献源，对畜禽养殖氨排放量贡献率分别为37。25%、19。22%和18。47%，尿素占氮肥施用氨排放量的97。52%。2020年，西北地区氨排放呈现显著的空间分布差异，高值区主要集中在青海省东部、宁夏回族自治区北部及甘肃省东部地区，低值区则主要位于甘肃省西部、青海省除东部以外的其他区域、新疆维吾尔自治区中东部和南部等人类活动较少的区域。在95%置信区间，2020年研究区的氨排放不确定度范围为-18。29%～20。94%，各排放源的不确定度在-18。15%～21。53%之间，其中畜禽养殖不确定度较低，为-8。80%～9。58%。

    西北地区氨排放清单年际变化空间分布不确定性分析

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    2015-2023年天山北坡区域PM2.5与O3-8 h变化趋势及影响因素分析

    梅承志李斌何友江杨欣...
    388-399页
    查看更多>>摘要：本研究基于2015-2023年天山北坡区域5个城市的常规大气污染物浓度数据、气象数据及CHAP数据集，应用CO示踪法和KZ(Kolmogorov-Zurbenko)滤波法，分析评估了天山北坡区域PM2。5浓度及其二次组分占比变化趋势以及气象和排放因素对PM2。5和O3-8 h浓度变化趋势的影响。结果表明:天山北坡区域PM2。5年浓度变化呈先增后降趋势，O3-8 h浓度变化呈逐年上升趋势。天山北坡区域PM2。5年均浓度达到峰值的年份要晚于京津冀、长三角、珠三角区域城市，2023年乌鲁木齐市、五家渠市、昌吉市、石河子市和克拉玛依市PM2。5年均浓度值较各自年均浓度峰值分别下降了44。5%、28。3%、21。9%、21。1%和33。2%，年均降幅分别为6。3%、4。1%、3。6%、5。3%和5。5%，2023年乌鲁木齐市、五家渠市、昌吉市、石河子市和克拉玛依市O3-8 h年均浓度相比2015年分别增加了60。7%、37。2%、36。5%、32。5%和10。7%，年均增幅分别为7。5%、4。6%、4。5%、4。1%和1。3%。2015-2023年天山北坡区域PM2。5二次组分占比范围为31%～57%，二次组分占比随PM2。5污染的加重而升高，当空气质量处于重度以上污染级别时，天山北坡各城市PM2。5中二次组分占比均超过63%，二次转化对天山北坡区域PM2。5污染有重要影响。排放因素对2017-2023年间天山北坡区域PM2。5浓度下降值的贡献率为76。2%～91%，对2015-2023年间O3-8 h增加值的贡献率在51%～78%之间，与PM2。5相比，气象因素对O3-8 h浓度年际变化趋势的影响更大。

    CO示踪KZ滤波PM2.5O3-8h天山北坡

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    淮河中下游地区大气CH4浓度及变化特征研究

    王蒙沈玉亮杨关盈张元刚...
    400-410页
    查看更多>>摘要：基于2023年安徽省五河高精度温室气体浓度观测站大气CH4浓度数据及同期气象观测数据，研究了淮河中下游地区典型下垫面状态下CH4浓度变化特征、输送影响及潜在排放源区分布特征。结果表明:具有区域代表性的CH4浓度为(2113。0±1。9)×10-9，远低于受到观测站附近局地影响的CH4浓度((2417。4±9。9)×10-9);五河地区CH4浓度日变化在不同季节均呈现出早上高、午后低的峰谷特征，月变化呈现夏高冬低的单峰特征，低层(50 m)和高层(80 m)CH4浓度差异日间小、夜晚大。地面风对五河地区CH4浓度影响显著，易受到西南扇区气流的影响而升高;CH4浓度随着风速的增加而下降。后向轨迹和潜在源解析表明，排放区域主要分布在中部四省(安徽、河南、湖北、江西)、江苏省和山东省，这些区域内分布着大量的湿地、水稻田及畜牧业生产基地，均是淮河中下游典型代表性地区CH4浓度升高的主要影响因素。

    淮河中下游CH4浓度变化特征潜在排放源

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    海宁市VOCs污染特征、来源及其对臭氧生成的敏感性分析

    徐庄浩冯晨邵一泓徐正宁...
    411-423页
    查看更多>>摘要：基于2021年8-10月海宁市大气光化学污染加强观测实验的数据，本研究对挥发性有机物(VOCs)浓度水平和来源，以及O3污染的主控因子进行分析并设置不同减排情景研究前体物变化对O3生成的影响。结果表明:观测期间O3污染多发生于高温低湿和高体积分数的TVOCs条件下，烷烃和卤代烃为VOCs组分贡献最大的两个种类，芳香烃对臭氧生成潜势(OFP)的贡献最大。源解析的结果显示石化工业源对VOCs排放贡献最大(31。0%)，而溶剂使用源和石化工业源对O3生成贡献较大(35。0%和27。8%)，皮尔逊相关性分析表明生物源和涂料挥发源与温度相关性很高。对9月28日—10月2日的O3污染过程进行分析，发现芳香烃是影响O3光化学生成的最重要前体物，其主要来自溶剂使用源的排放。不同减排情景模拟结果表明，对VOCs和NOx协同减排将有效降低海宁市O3的生成，其中针对VOCs减排效果更明显。

    臭氧(O3)挥发性有机物(VOCs)源解析基于观测的箱体模型(OBM)经验动力学模拟方法(EKMA)

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    唐山市臭氧污染特征及生成敏感性分析

    方承懿王晓琦蔡斌王传达...
    424-435页
    查看更多>>摘要：基于唐山市2014-2022年大气污染物与气象观测数据，分析了唐山市O3污染时空分布特征，并运用广义相加模型(GAM)分析了气象要素对O3浓度的影响。同时，基于WRF-CAMx模型绘制的EKMA曲线讨论了唐山市O3生成敏感性，并提出旨在提升环境效益的前体物最优减排比例。结果表明:①唐山市O3月均浓度呈倒"V"型变化趋势，在6月出现高值，12月出现低值，在季节变化上整体表现为夏季>春季>秋季>冬季;日变化呈"单峰型"的变化趋势，O3浓度峰值与谷值分别出现在15:00、6:00;空间分布上，O3浓度自东南沿海向北递减，具体表现为东南部沿海区域>中心城区>东北部山区>北部区域。②影响唐山市O3浓度的气象要素显著性大小为温度>太阳辐射强度>相对湿度>大气边界层高度，在边界层高度与相对湿度较低、温度与地表太阳辐射较高时易出现O3污染。③在O3控制策略方面，唐山市中心城区及周边区域以VOCs控制区为主，在西北部、东南部与东北部区域以VOCs与NOx协同控制区为主，对处于VOCs与NOx协同控制区的区域，建议VOCs和NOx的削减比例为1∶1，对处于VOCs控制型的区域，建议VOCs和NOx的削减比例为1。5∶1，以实现环境效益的最大化。

    唐山市O3时空分布气象要素广义相加模型(GAM)WRF-CAMx敏感性分析

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    东莞市臭氧污染及扩散输送特征的客观天气分型研究

    孙启斌冼星河黄朝盈饶小强...
    436-446页
    查看更多>>摘要：基于2019-2023年地面观测数据、再分析资料，使用自组织神经网络算法(SOM)对东莞市臭氧污染日进行天气分型，在季节角度探究不同污染天气型下的臭氧变化特征及气象成因，结果表明:5年间臭氧污染以秋季为主，2019、2022年最严重;SOM结果表明:受季节特征影响，西太副高/台风外围(夏季，31。8%)、低压槽(春、夏、秋，11。49%)、变性冷高压脊型(春季，8。43%)污染较重。相比之下，大陆副高/台风外围(夏秋转换，8。43%)、冷锋前部(秋季，7。28%)和弱冷高压脊型(秋、冬、春，32。57%)污染较轻;副高/台风外围气流对臭氧污染贡献显著，2019、2022年影响的污染日占全年的46%、41%;东侧垂直下沉气流在所有天气型中均有体现，暖季较弱，冷季偏强;影响东莞臭氧污染的气团主要来自粤东，受东路气流影响，下风向的西侧叠加排放及扩散条件不佳，可能是东莞臭氧西高东低分布的重要原因。

    东莞市臭氧客观天气分型污染特征扩散条件潜在源区

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