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环境科学与技术
环境科学与技术

袁道先

月刊

1003-6504

hjkxyjs@126.com；bjb@hbepb.gov.cn

027-87643502

430072

武汉武昌珞珈山八一路338号

环境科学与技术/Journal Environmental Science & TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由湖北省环境保护局和湖北省环境科学研究院共同主办的学术和技术类刊物，中文核心期刊，中国科技论文统计源期刊，中国科学引文数据库来源期刊和中国学术期刊综合评价数据库来源期刊。刊登环境保护领域内基础研究和应用技术研究的科研成果。
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    温度和pH值对低木质素碎木反硝化过程的影响

    李鑫胡荣庭陈广林李玉昕...
    102-110页
    查看更多>>摘要：木质生物质作为广泛研究的碳源材料,突出问题是反硝化速率缓慢和副产物较多.为此,该文采用碱处理后的低木质素含量碎木作为原料,将反硝化过程细分为碳释放和反硝化阶段,设计温度和pH值的影响因素试验,测定"三氮"、总氮和溶解性有机物(DOC)浓度,以及DOC的光谱特征.结果表明:碳释放和反硝化对温度变化的敏感程度不同,二者的速率在15 ℃条件下分别为2.6和1.1mg/(g·d),在25 ℃时分别升高至1.7倍和1.5倍,而在35 ℃时又分别升高至25 ℃的1.7和2.1倍;碳释放在pH值5.0和9.0时均受到抑制,而反硝化在pH值9.0条件下明显减弱;亚硝态氮在15 ℃条件下的峰值最高,占硝态氮去除量的35.7％,而占比值最大的是pH值为9.0的条件;反硝化期间残留DOC占释碳总量的44.6％～52.0％,包括类蛋白和类腐殖酸.

    木质生物质碳源反硝化影响因素副产物

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    牡蛎壳粉-木醋液促进市政污泥好氧发酵的腐殖化

    林泽帅胡湛波江凡郭俊灵...
    111-121页
    查看更多>>摘要：为提高市政污泥传统好氧发酵产品的肥效,该文以市政污泥为原料、稻壳为辅料,通过添加物料总质量15％的牡蛎壳粉(OS组)、添加2％的木醋液(WV组)及联合添加15％的牡蛎壳粉+2％的木醋液(OS-WV组),探究牡蛎壳粉联合木醋液对市政污泥好氧发酵腐殖化进程及其产物肥效的影响.结果表明,OS-WV组可优化堆体理化性质并提高氮磷养分,发酵结束时,OS-WV组发酵产物的 TN、NH4+-N、NO3--N、TP、Olsen-P分别达到 19.15、0.025、0.43、23.89、1.74 mg/g,显著高于其他实验组;OS-WV 组堆体的腐殖化程度更高,胡敏素(HU)向胡敏酸(HA)和富里酸(FA)转化的强度更大.傅里叶红外光谱结果分析表明,联用牡蛎壳粉和木醋液可促使堆体中多糖类物质降解,增加芳构化程度,从而强化了腐殖化过程;三维荧光光谱分析表明,牡蛎壳粉和木醋液在促进生成高分子量和结构复杂的腐殖质(HS)组分方面具有协同作用;经过为期40d的小白菜盆栽实验,验证了 OS-WV组发酵产物的植物促生长效果最佳.15％牡蛎壳粉联合2％木醋液施用于市政污泥好氧发酵堆体,可促进堆体腐殖化进程并提高发酵产物的肥效.

    市政污泥好氧发酵牡蛎壳粉木醋液腐殖化肥效

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    纳滤膜锂镁分离机理与影响因素研究进展

    燕宇飞王锦王武斌
    122-131页
    查看更多>>摘要：锂作为21世纪的重要能源金属,被广泛应用于新能源和电池技术领域,但因其存在于盐湖等资源分布不均匀的环境中,使得高效分离锂和镁成为技术挑战.该文聚焦于纳滤膜技术在锂镁分离中的关键影响因素,首先,对膜表面形貌、孔径和孔径分布的调控进行了深入探讨,这些因素直接影响着锂镁分离效率.其次,粗糙度和膜厚度的适度调节被证明能够显著提高水渗透性,但这也引入了抗污染性的问题.同时揭示了纳滤膜正电荷的重要性以及如何调节交联度以增强镁的截留效果.此外,亲水性和官能团的引入被证明也能提高水通量,进一步优化了分离效果.最后,对开发新型膜材料、揭示界面聚合反应机制、提高抗污染性能等方面提出了展望,旨在为锂回收纳滤技术提供参考.

    锂镁分离纳滤膜界面聚合选择性渗透性

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    基于土壤PAHs形态的老化效应与生物有效性研究

    汪青徐若曦李俊黄灿...
    132-138页
    查看更多>>摘要：土壤多环芳烃(PAHs)不同提取形态可为理解老化效应机理和评估生物有效性提供新的视角,文章选用芜湖市4种不同类型农业土壤,通过连续提取方法将土壤PAHs划分为3种可提取形态,在此基础上探究PAHs在土壤中的老化效应与生物有效性.结果表明,在4种农业土壤中PAHs含量均表现出慢解吸态＞快解吸态＞水溶态的特征.在外源PAHs进入土壤的第0天,慢解吸态占比就已达到55.61％±21.59％,有机质含量最低的土壤中,第0天慢解吸态比例明显小于其他土壤,说明这部分"快吸附、慢解吸"的PAHs是与有机质密切联系的.随着外源PAHs在土壤中老化时间的延长,慢解吸态持续增加至第90天的75.57％±7.43％,而水溶态和快解吸态分别从11.20％±4.25％和33.19％±20.24％下降至0.89％±0.21％和1.51％±1.11％,质量平衡计算得出的不可提取态则达到22.0％± 6.8％,表明PAHs在土壤中老化效应实质上是从水溶态和快解吸态向慢解吸态乃至不可提取态转化的过程.这种转化过程的动力学可以用一阶指数模型很好地模拟.不同提取形态PAHs中,水溶态含量与蚯蚓富集实验得出的土壤PAHs生物富集系数相关性最强(R=0.84,P＜0.01),表明水溶态PAHs可以作为评价土壤PAHs生物有效性的替代指标.

    多环芳烃提取形态老化效应蚯蚓生物有效性

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    不同生物修复组合对石油污染的修复效应

    王宇婷张天倩王军力王庆芝...
    139-146页
    查看更多>>摘要：为探究不同生物修复组合对土壤石油污染的去除效果,该研究采用室内污染暴露实验,分析了不同生物修复体系对土壤总石油烃的降解率和正构烷烃、多环芳烃2种石油烃主要成分的变化规律.结果表明,翅碱蓬单独处理组虽表现出一定的石油污染修复能力,但翅碱蓬+石油降解菌和翅碱蓬+石油降解菌+沙蚕处理组合对土壤总石油烃的降解率分别提高了 12.71％和26.85％,表明联合生物修复可以更好地促进石油烃降解.翅碱蓬+降油细菌+沙蚕处理组中正构烷烃和多环芳烃组分的降解率均高于其他生物修复.多生物联合修复表现出对高碳原子数烷烃和芳烃良好的修复能力.研究结果证实,多生物联合修复组合对土壤石油污染的修复效果优于生物单独处理组,这为利用多生物联合修复组合开展滨海滩涂石油污染提供了一定的理论基础.

    石油烃翅碱蓬双齿围沙蚕石油降解菌生物修复

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    磷石膏淋滤液磷在红黏土中的迁移转化与吸附特性研究

    李贵冬王中美杨燕妮史梦佳...
    147-154页
    查看更多>>摘要：为了探究磷石膏淋滤液磷在土壤中的迁移转化及赋存状态,文章以贵州某磷石膏堆场为研究区,通过室内物理模拟实验与土壤吸附实验,分析磷石膏淋滤液磷在红黏土中的迁移转化特征,并探讨了红黏土对磷的吸附成因.研究结果表明:不同磷石膏厚度与红黏土厚度,对磷石膏淋滤液磷的迁移有显著影响,其中磷石膏厚度越大,淋滤液中磷浓度越大,而红黏土土层厚度越大,淋滤液中磷浓度越低;磷石膏淋滤液磷在红黏土中的迁移转化过程中,其各形态之间不断发生转变,并有一部分会被红黏土所吸附,从而使磷浓度随之降低,主要存在形态为可溶磷与无机磷,占比分别为80％～94％和80％～95％,有机磷与颗粒态磷含量较小,占比分别为5％～20％和5％～16％;红黏土对磷石膏淋滤液中磷的最大吸附量为0.23 mg/g,且红黏土对磷的吸附等温曲线符合Freundlich方程,相关系数R2为0.986 78,吸附过程符合准二级动力学模型,相关系数R2为0.964 14.

    磷石膏淋滤液红黏土迁移转化吸附量吸附等温曲线动力学模型

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    1990-2020年长三角地区生境质量与夜间灯光的空间关系

    彭建吕俭杨灿灿
    155-165页
    查看更多>>摘要：基于1990-2020年长三角地区的土地利用数据和夜间灯光数据,运用InVEST生境质量评估模型、双变量空间自相关、相关系数对生境质量与夜间灯光的时空关系进行研究,并应用地理加权回归和归纳法分析两者的响应规律,结果表明:(1)浙江省总体上生境最优且城镇发展最快,安徽省在城镇快速发展的同时生境相对下降最少,生境质量和夜间灯光空间分布格局呈现出与区位、地形等因素的空间耦合性.(2)长三角地区生境质量与夜间灯光指数随着时间的发展空间上的依赖性越来越强,聚类模式主要为高-低、低-高及低-低3种.高-低聚类区域主要分布在浙江省和安徽省的南部、西部的山地丘陵,研究期内呈现缩小的趋势;低-高聚类区域在长三角东部平原区呈集聚分布、北部平原丘陵区呈零散分布,呈现扩张趋势.(3)不同年份各省份生境质量与夜间灯光指数呈显著负相关,且经济越发达的省份,生境质量与夜间灯光指数的负相关关系越强;生境质量与夜间灯光指数呈高度负相关的区县主要分布在长江下游沿岸和浙江省东部,相关性不显著的区县主要分布在安徽省、江苏省的北部,变化类型以负相关关系持续增强型占比最高.(4)生境质量与夜间灯光指数的相关关系随着城市发展呈U型变化,即随着城市发展,生境质量与夜间灯光指数的负相关关系先增强后下降.研究结果可为长三角城市可持续发展、生境调控提供前期基础.

    生境质量夜间灯光影像空间关系演变规律地理加权回归长三角地区

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    生态功能区与毗邻区城市空气污染物异质性:以东北三省为例

    张旖琳吴金秀吴相利王丽敏...
    166-177页
    查看更多>>摘要：评估国家重点生态功能区及毗邻区空气质量时空异质性,对差异性开展空气污染防治具有重要意义.该研究基于2015-2019年东北地区13个生态功能区城市和23个毗邻非生态功能区城市的AQI及6种空气污染物(PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3)浓度数据,采用空间自相关、随机森林模型等方法分析空气污染物时空差异及其驱动因素.结果表明:(1)从时间尺度来看,与2015年相比,2019年除O3在5年中波动上升且年均浓度值相对较高外,其他的污染物浓度值均呈下降趋势,生态功能区空气质量整体优于非生态功能区.其中SO2浓度下降幅度(50％)大于NO2和CO(20％),PM2.5大于PM10.PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO季节变化特征最高值均出现在冬季,O3最高值均分布在夏季.月均浓度变化中O3呈单峰型,最高值出现在4-7月;其他污染物月均浓度变化均呈"U"型分布,最高值出现在11-3月(次年).(2)各污染物年浓度冷点主要集聚在大小兴安岭森林生态功能区和三江平原湿地生态功能区,热点主要集聚在非生态功能区(南区).季节浓度冷热点分布格局与年均分布相似.(3)在自然气象因素中,年平均气温对除CO、NO2外的4种污染物和AQI影响强度最大,年平均风速和植被指数对SO2影响较大;在社会经济因素中,产业结构、电力消耗、交通因素是影响城市空气污染物浓度的主导因素.

    空气污染物时空分布影响因素生态功能区东北地区

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    黄河流域PM2.5时空分布格局及人口暴露研究

    董洁芳邓椿蔡文娟
    178-188页
    查看更多>>摘要：文章基于PM2.5遥感反演数据和人口格网分布数据,构建人口暴露风险指数模型,采用Theil-Sen Median与Mann Kendall检验法,识别2000-2020年间黄河流域PM2.5质量浓度值和人口暴露风险指数时间演化特征,通过空间探索工具,刻画其空间变化特征.研究结果表明:(1)PM2.5质量浓度平均值为46.53 µg/m3,研究期内呈现出"快速增长—波动变化—持续下降"的态势.PM25污染不同等级面积比例变化明显,总体呈现出高浓度区域减少、低浓度区域增加的态势.(2)PM2.5年均质量浓度空间上东高西低.历年PM2.5年均质量浓度空间局部自相关显著.低值区域主要分布在青海、甘肃、宁夏、内蒙古等省份.高值区域集中分布在山西南部、陕西关中地区、河南中部、山东北部区域.(3)除2000年和2020年外,研究时段内均有90％以上人口暴露于PM2.5年均质量浓度35 μg/m3限值以上,且高密度人口区域暴露风险等级较高.人口暴露风险极显著增加区域主要包含青海省东南部、宁夏平原地区、内蒙古西部、汾渭平原以及河南中部等地区.(4)PM2.5人口暴露风险分布格局变化不显著.高等级风险区在空间上呈现片状、带状以及点状分布共存的特征,主要为黄河中下游冲积平原以及中游汾渭盆地.

    PM2.5人口暴露风险时空分布黄河流域

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    聊城市秋冬季VOCs污染特征及来源解析

    黄同林王艳辉王一秋王亚晨...
    189-200页
    查看更多>>摘要：为深入了解聊城市秋冬季挥发性有机物(VOCs)的污染特征、来源及其对臭氧和二次有机气溶胶的生成潜势,作者使用在线监测系统分析了城区115种VOCs的体积分数.利用最大增量反应活性系数法和气溶胶生成系数法,计算了VOCs的臭氧生成潜势(OFPs)和二次有机气溶胶的生成潜势(SOAFPs),并利用特征性比值法和正交矩阵因子模型(PMF)解析了大气VOCs的来源.结果表明:秋、冬季VOCs的化学组成相似,烷烃和OVOCs是体积浓度最高的2种组分.冬季OFPs为140.2×10-9,约是秋季(89.0×10-9)的1.6倍,OVOCs和C2～C4烯烃对秋、冬季VOCs的OFPs贡献最大(占54.7％～58.6％).秋季(1.0 μg/m3)与冬季(1.2 µg/m3)生成的SOAFPs质量浓度水平相似,间/对-二甲苯、甲苯和邻-二甲苯是秋、冬季SOAFPs贡献最大的3种组分.甲苯/苯比值的分析结果表明,机动车尾气是聊城市大气VOCs的重要来源之一.PMF分析结果显示,秋季VOCs主要来自植物源和二次生成源(27.2％)、机动车尾气排放源(19.5％)、燃料燃烧源(18.5％)、溶剂使用源(17.5％)与工业源(17.3％);而冬季VOCs主要来源于汽油车尾气排放源(24.4％)、有机化工排放源(21.3％)、工业卤代烃源(20.8％)、柴油车尾气排放源(16.9％)与溶剂使用源(16.6％).以上结果可为聊城市大气VOCs排放管控与空气质量改善提供重要的数据支持.

    挥发性有机物臭氧生成潜势二次有机气溶胶生成潜势来源解析聊城市

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