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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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    安徽铜陵水木冲尾矿库不同分层铜尾矿细菌群落特征研究

    蔡思思张明珠董玉飞张琴...
    1-10页
    查看更多>>摘要：为研究铜尾矿剖面的氧化酸化过程中形成的不同分层细菌群落特征及其驱动因素，文章选择安徽铜陵水木冲尾矿库剖面氧化酸化程度不同的3个深度分层，对其理化性质、重金属含量及细菌群落结构进行研究。结果表明，尾矿pH值随深度递增，氮、磷元素分别在表、底层集中，重金属Cu、Pb含量随深度递减，Zn、Mn含量随深度递增，低重金属、高有机质含量提高了中层尾矿细菌多样性。良好的重金属抗性使变形菌门、厚壁菌门与绿弯菌门在尾矿中占主导地位，假单孢杆菌属、不动杆菌属、厌氧芽孢杆菌属作为营养循环的重要组成部分而成为优势菌属。尾矿表层各类群菌属分布均衡，稀有类群菌属富集在中层，稀有、普通类群菌属富集底层。pH驱动细菌稀有类群变化，而Mn和总磷则主导了普通类群变化。

    酸化氧化尾矿深层尾矿剖面尾矿分层丰富和稀有类群重金属

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    环鄱阳湖城市群土地利用碳排放轨迹分析与多情景预测

    黎霞兰小机
    11-21页
    查看更多>>摘要：城市群在中国经济发展和社会治理中发挥着引领作用，研究城市群土地利用碳排放有助于区域协调减排。该文以土地利用和能源统计数据为基础，采用碳排放系数法测算2000-2020年环鄱阳湖城市群土地利用碳排放量，运用标准差椭圆进一步探究土地利用碳排放的迁移轨迹，最后采用Markov-PLUS模型和灰色BP神经网络对2030年上地利用碳排放进行多情景预测。结果表明:(1)2000-2020年，耕地是城市群快速扩张的重要来源，土地利用碳排放呈上升趋势，年均增加188。01万t，建设用地和林地分别为碳源和碳汇的主要贡献者。(2)碳排放重心整体上呈现由西南迁移发展为向东北迁移的趋势，分别累计迁移37。39 km和38。50 km。(3)预测结果表明，2030年环鄱阳湖城市群在耕地保护情景下碳排放量最高，为5 882。63万t;其次是自然发展和生态优先情景，分别为5 876。48万t、5 866。94万t。该文的研究结果可实现环鄱阳湖城市群增汇减源，为城市可持续发展提供参考依据。

    土地利用碳排放标准差椭圆Markov-PLUS模型灰色BP神经网络

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    2000-2030年杭州市土地利用变化对碳储量及其组分的影响

    朱华潘奕好陈怡彤
    22-34页
    查看更多>>摘要：陆地生态系统能够吸收和储存大量碳，在缓解温室效应方面发挥着重要作用。然而，城镇化进程的加速导致土地利用方式的多样化转变，对区域碳汇功能产生了显著影响，因此理解土地利用变化与碳储量之间的关系，对于制定气候变化缓解策略具有重要意义。该研究通过耦合PLUS-InVEST模型，探究了土地利用变化对2000-2030年杭州市生态系统碳储量及其组分的影响。结果表明:(1)2000-2020年杭州市土地利用类型以林地和耕地为主，呈现耕地、林地和水体减少，草地和建设用地扩张的趋势。土地利用类型转变以耕地转为建设用地为主，转移面积达642。59 km2。(2)2000年、2010年和2020年杭州市碳储量分别为2。74×108t、2。73×108t和2。72×108t。在自然发展、耕地保护和生态保护3种情景下，预计到2030年，杭州市的碳储量相较于2020年将分别减少1。14×106t、7。90×105t和5。28×105t。(3)土壤碳储量对总碳储量变化的影响最大，其变化占总碳储量变化比例最高可达64。39％。2000-2020年，耕地转为建设用地对土壤碳储量及总碳储量变化的负向作用最显著，林地的转出对总碳储量及土壤碳储量变化均具有负向影响。而耕地转为林地、水体转为耕地对总碳储量及土壤碳储量变化具有正向效应。研究结果可为双碳目标下杭州市土地利用可持续管理提供科学依据。

    土地利用变化碳储量情景预测贡献率杭州市

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    山水林田湖草沙生态工程对黑龙江中部景观格局影响分析

    寇旭阳赵金羽徐晨阳桑卫国...
    35-46页
    查看更多>>摘要：该文从景观格局角度，探究山水林田湖草沙一体化保护修复工程对小兴安岭三江平原地区土地利用变化的影响，并分析其响应趋势与关联机制，为区域国土整治和生态修复决策提供参考。研究通过土地利用转移矩阵和GIS空间分析方法进行区域时空动态分析，计算景观格局指数，构建全局回归模型，以分析工程影响下的土地利用和景观格局变化，解析不同土地利用对于该情景下景观格局的关联影响及原因。结果表明:(1)山水林田湖草沙一体化保护修复工程实施以来土地利用类型变化显著，景观格局随之响应，区域整体连通性呈现先降后升的变化，破碎度、复杂度和异质性呈现先升后降的变化;(2)在全局模型中，耕地类型在多种景观格局特征演变中表现出最高的相关性，林地和建筑用地类型次之;(3)针对不同景观特征，耕地及林地等土地利用类型表现出多种关联作用，同时在区域不同空间位置，景观格局响应也存在差异。在山水林田湖草沙一体化保护修复工程的影响下，耕地土地类型在景观格局的响应变化中起到主导因素，耕地扩张对景观优势度和景观连通性的提升有促进作用，对破碎度和异质性有减缓作用。小兴安岭地区景观破碎度、复杂度及异质性的提升响应显著，三江平原地区连通性和复杂度的提升响应显著，这揭示了景观格局在不同区域对土地利用变化的差异性响应。

    土地利用景观格局响应全局回归模型一体化保护修复工程国土综合整治

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    沙颍河流域河南段产水量时空分布格局及未来多情景模拟

    王舒雪汪潇张智超文倩...
    47-56页
    查看更多>>摘要：文章选取沙颍河流域河南段为研究区，采用InVEST模型对1990-2020年产水服务功能进行评估，并结合PLUS模型预测了2030年和2050年3种情景下土地利用变化特征及其产水服务未来演变趋势。研究结果表明:(1)1990-2020年，沙颍河流域河南段产水深度呈先增加后减少的趋势;垂直方向上，产水能力随着海拔的增加先降低后增加;空间上，产水能力呈东高西低的分布特征。(2)土地利用类型的产水能力由强到弱依次为未利用地、建设用地、耕地、草地、林地、水域，其中耕地和建设用地是研究区产水服务的主要地类，占总产水量的77％和18％。(3)3种情景下，到2050年研究区产水总量由高到低依次为:城镇发展情景、自然发展情景、耕地保护情景。该研究可为区域制定土地利用政策、水资源管理措施和国土空间治理方案提供支持。

    产水量InVEST模型土地利用变化PLUS模型沙颍河流域河南段

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    基于InVEST模型的梁子湖流域水生态系统服务价值评估

    梅怡明江立芸孙浩翔胡颖...
    57-66页
    查看更多>>摘要：特定流域生态系统服务价值核算对提升流域治理体系和治理能力现代化水平具有重要意义。该研究基于2022年各级政府公开与微观调研数据，对梁子湖流域的水生态系统服务价值进行了系统评估。研究区梁子湖流域覆盖了湖北省4个行政区域，运用InVEST模型系统评估研究区的水源供给、土壤保持、水产品生产、休闲娱乐、水质净化、物种保育、调蓄洪水和固碳价值。结果表明:(1)2022年梁子湖流域水生态系统服务价值总价值量为420。11亿元，水源供给、水产品生产、休闲娱乐等直接使用价值为278。63亿元，土壤保持、物种保育、调蓄洪水等间接使用价值为141。48亿元。(2)各服务功能价值的顺序为水源供给(168。01亿元)＞固碳(132亿元)＞水产品生产(98。42亿元)＞休闲娱乐(12。2亿元)＞物种保育(5。1亿元)＞调蓄洪水(2。77亿元)＞水质净化(1。23亿元)＞土壤保持(0。38亿元)。(3)梁子湖流域水生态系统服务功能结构失衡，休闲娱乐价值仅占直接使用价值的4。3％，水生态旅游开发存在明显短板。

    水生态系统价值评估梁子湖流域生态产品价值实现

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    典型城镇区土壤重金属地球化学特征、污染评价及源解析

    石林杜江民郭雷刘孝峰...
    67-77页
    查看更多>>摘要：为探究城镇区土壤重金属污染特征和生态风险，文章采集临沂市兰山区4 432件表层土壤样品，测定重金属元素含量和pH。采用地统计学法、地累积指数法和潜在生态风险指数法研究土壤重金属地球化学特征和污染水平，结合绝对因子得分-多元线性回归(APCS-MLR)模型和正定矩阵因子分析(PMF)模型开展土壤重金属来源解析。结果表明:研究区Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、As、Hg浓度均值分别为60。90、27。90、24。30、69。60、0。15、33。80、7。20、0。045 6 mg/kg，变异程度依次为 Hg＞Pb＞Cu＞Cd＞Zn＞As＞Ni＞Cr;地累积指数表明，Hg、Pb、Cd中重度污染样点数分别为75、30、29个，存在较严重点状污染。潜在生态风险指数表明，RI均值为130。89，为中度风险，Hg、Cd分别贡献了总风险的49。74％、26。67％，为研究区主要生态风险因子;APCS-MLR和PMF模型重金属来源识别结果一致，Cr、Ni为自然源，Cu、Zn为工业源，Cd、Pb为交通运输源，As受自然源和矿业开采源影响，Hg为大气沉降源。综上，人为因素对临沂市兰山区土壤重金属分布影响明显，该区域土壤环境质量整体较好，但要注意Hg、Cd的潜在生态污染风险。

    土壤重金属地球化学特征污染评价来源解析临沂市兰山区

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    雅鲁藏布江流域不同利用类型土壤重金属积累特征与源解析

    朱静丹刘国一薛会英
    78-87页
    查看更多>>摘要：为了解雅鲁藏布江流域不同利用类型土壤重金属元素含量、分布、污染程度及源解析，文章在朗县-米林段农田和林地各设置21个采样点，共采集126份土壤样品，研究农田和林地土壤重金属含量、分布规律、污染程度和污染来源的差异性。结果表明:(1)雅鲁藏布江流域农田和林地土壤中Cd元素含量均值超过西藏土壤环境背景值，且农田土壤中Cd含量均值高于林地土壤，Cr、Co、Ni、Cu、Zn、As、Pb和Sb元素含量均值均未超过西藏土壤环境背景值;(2)农田和林地土壤中Co、Ni、Zn、As和Cd的含量存在显著差异(P＜0。05);(3)农田和林地土壤中各重金属元素含量均呈段状空间分布格局;(4)农田土壤中Cd元素的地累积指数高于林地土壤，其潜在生态风险指数结果表明农田和林地分别处于中度生态风险和低生态风险水平，Cd元素是引起农田和林地潜在生态风险危害的主要风险因子;(5)农田土壤重金属主要来源于交通运输源(43。05％)、自然源(31。32％)及自然与农业活动混合源(25。63％);林地土壤重金属主要来源于交通运输源(44。29％)、自然源(34。79％)以及自然与生活垃圾混合源(20。92％)。

    雅鲁藏布江流域土壤重金属污染评价源解析

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    基于数值模拟的稀土矿区地下水修复方案优化

    宋宝德罗育池韩奕彤刘畅...
    88-96页
    查看更多>>摘要：文章通过构建某离子型稀土矿区地下水流数值模型，模拟预测矿区地下水流场与径流特征，结合流场、流线等预测结果，优化地下水污染修复设计方案。原位阻隔帷幕长度由160 m调整为95 m，帷幕底部由20 m深度调整至深入相对隔水层0。5 m，水泥旋喷桩顶线由地表调整为114m标高;原位化学耦合微生物注射井由均匀布设调整为在矿区重污染区域集中布设排井，保证修复期内地下水能全部流经原位注射修复区域;改进型可渗透反应墙长度由56 m调整为41。5 m，隔水墙深度至相对隔水层0。5 m，顶线标高自修复单元两侧延伸至101。4m标高;考虑矿区内地下水溢出量，生态沟处理规模由232m3/d调整为262m3/d。通过优化，既保证矿区地下水污染修复设计方案的科学合理，又减少工程量节约成本，对同类地下水污染修复方案制定具有重要参考意义。

    离子型稀土矿区地下水流场粒子追踪污染修复方案设计

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    人工水草对低碳氮比黑臭水体的强化脱氮效果和机理

    张鑫鑫冯民权王毅博
    97-105页
    查看更多>>摘要：人工水草有良好的物理吸附性和生物亲和性，能够克服北方地区冬季植物枯萎的劣势，在黑臭水体治理中常被用于为水生生物提供栖息地，增加生物多样性，以达到改善水质的目的。为探明不同人工水草强化微生物菌剂对低碳氮比黑臭水体的处理效果和机理，该文对阿科蔓生态基、生物绳、组合水草和弹性立体纤维水草4种人工水草组合微生物菌剂处理低碳氮比黑臭水体进行实验，对比分析系统脱氮效果和微生物多样性。结果表明，生物绳组合微生物菌剂处理低碳氮比黑臭水体效果最佳，TN、NH3-N和COD的去除率分别达到82。75％、85。93％、86。24％，比单纯用微生物菌剂的处理效果分别提高了21。70、25。02、6。96个百分点。微生物多样性表明，生物绳比其他3种人工水草表面附着的细菌丰度更高，变形杆菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)为优势菌门，红杆菌属(Rhodanobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)为优势菌属。厚壁菌门(Firmicutes)丰度与NH3-N浓度显著负相关，丛毛单胞菌属(Comamonas)丰度与COD浓度显著负相关，蛭弧菌属(Bdellovibrio)和 norank_f__Blastocatellaceae丰度与COD浓度显著正相关。研究结果可为低碳氮比黑臭水体的处理提供参考价值。

    人工水草微生物菌低碳氮比黑臭水体脱氮

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