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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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    大气复合污染重现时间间隔的自组织演化机制

    吴波刘春琼张娇杜娟...
    79-89页
    查看更多>>摘要：文章引入复杂系统中的重现时间间隔概念和方法研究了长株潭城市群大气复合污染中高浓度O3生成与PM2.5/PM10之间的相关性及时间演化机制.首先利用长沙、株洲和湘潭3个城市2015年1月1日-2019年12月31日O3和PM2.5/PM10序列数据,通过重现时间间隔定义分别构造出不同阈值下O3和PM2.5/PM10重现时间间隔序列.其次研究了3个城市不同阈值下O3污染和PM2.5/PM10重现时间间隔的概率统计分布,并基于消除趋势波动分析法(DFA)研究3个城市O3污染和PM2.5/PM10重现时间间隔的长期持续性特征.研究结果表明,各城市不同阈值下O3污染和PM2.5/PM10重现时间间隔均严格遵循负幂律分布规律,且各城市O3污染和PM2.5/PM10重现时间间隔的幂律标度指数随阈值增高均呈现出下降趋势.这说明高浓度O3的发生具有集群性特征,即发生高浓度O3的重现时间间隔相对较短,高浓度O3集群发生的概率大,幂律标度指数能计算出某一时间尺度内高于阈值的重污染重现时间间隔出现的概率.同时,各城市不同阈值下O3污染和PM2.5/PM10重现时间间隔均有长期持续性特征,且高浓度O3重现时间间隔的DFA指数随阈值增高呈下降趋势,而PM2.5/PM10重现时间间隔的DFA指数随阈值增高呈上升趋势.这意味着如果过去某一段时间内高浓度的O3污染集群性发生,即出现较短的重现时间间隔越多,则未来一定时间尺度内高比值的PM2.5/PM10也将持续发生.高浓度O3污染是导致高比值的PM2.5/PM10发生的重要原因.为了阐明3个城市O3污染和PM2.5/PM10重现时间间隔的幂律标度指数和DFA指数随阈值同步性演化的内在动力学机制,进一步根据自组织临界(SOC)理论,深入讨论大气复合污染下高浓度O3生成与PM2.5/PM10之间的相关作用机制,发现静稳天气下长株潭城市群大气复合污染中重污染重现时间间隔演化主要受SOC内禀动力机制主导.尽管近年来长株潭城市群在大气污染防治工作上取得积极进展,但大气复合污染的SOC稳定性也将导致该区域未来大气环境出现高污染反弹,大气污染防治工作需要做好长期性规划措施.

    O3PM2.5/PM10幂律分布消除趋势波动分析法(DFA)自组织临界理论

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    广东省臭氧污染特征及其成因分析

    沈劲杨土士晏平仲陈诗琳...
    90-95页
    查看更多>>摘要：该研究发现2014-2019年广东省与珠三角O3-8h第90百分位数浓度、O3年平均浓度以及超标率均呈现波动上升趋势;O3年度最大值常年居高不下,且污染区域主要集中在珠三角中部和西南部区域.珠三角、长三角和京津冀区域O3均保持上升趋势,珠三角浓度水平介于其它2个区域之间.导致广东或珠三角出现较重臭氧污染的原因主要是臭氧前体物排放量巨大,珠三角VOCs排放强度居全国前列;全国背景臭氧浓度总体呈现逐年上升的趋势;广东省天然源VOCs排放量较大,高温强日照的气象条件有利于臭氧生成;夏秋季台风外围下沉气流和副热带高压等不利气象条件,导致臭氧污染进一步加剧.

    广东省臭氧污染特征成因分析

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    银川市大气沉降元素分布特征及来源解析

    开建荣王彩艳牛艳李彩虹...
    96-103页
    查看更多>>摘要：为探究银川市大气降尘中元素的污染特征及来源,文章于2019年5月-2020年4月期间每季度对银川市大气降尘进行采集,计算降尘沉降通量,利用ICP-MS、AAS测定了降尘中48种元素含量并分析其来源.结果 表明:银川市沉降通量在0.85～16.3 g/(m2·30 d)之间,冬季达到最低,银川市西北方向监测点的沉降通量高于其他监测点.降尘中元素含量在不同季节差异较大,大部分元素含量在夏季达到最低值.富集因子结果表明As、Bi、Hg、Sb、Sn、W、Pb、Cu、Zn及春、秋、冬季的Mo元素存在轻微富集,Cd及夏季的Mo元素存在中度富集,其他元素不存在富集.主成分分析结果显示,降尘中元素可以分为5类污染源:第1类为自然源,第2类为交通源,第3类为工业源,第4类为扬尘源,第5类为燃煤及垃圾焚烧源.

    银川市沉降通量元素源解析

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    邯郸市大气氮干湿沉降特征研究

    王小剑张海霞蔡昂祖武晓琪...
    104-111页
    查看更多>>摘要：为了研究邯郸市大气氮干湿沉降特征,文章利用自动分离干湿沉降采样器对邯郸市的干湿沉降进行逐月采集,测定了干湿沉降量和干湿沉降中氮的浓度,并计算了氮沉降通量.结果 显示,监测期内氮干沉降通量和湿沉降通量分别为14.60 kg/(hm2·a)和33.44 kg/(hm2·a),氮沉降通量以湿沉降为主.邯郸市春季、夏季和秋季的氮湿沉降通量分别为7.37、12.34和13.15 kg/hm2,邯郸市春季、夏季、秋季、冬季的氮干沉降通量分别为5.36、4.64、2.78和3.28 kg/hm2.TN、NH4+、NO3-和DON的湿沉降通量与降雨量密切相关,其沉降浓度与降雨量呈显著的负指数幂相关.氮干沉降通量不仅与降尘量有关,还受温度、湿度、风速等条件影响.化肥的使用、汽车排放、化石燃料的燃烧以及污水处理厂排放的NH3是邯郸市氮素沉降的重要来源.邯郸市氮素沉降总量已可满足无肥区小麦的需求,建议适当减少氮肥的使用.

    大气氮沉降干沉降湿沉降沉降通量

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    淘洗对水体表层沉积物粒度和有机质的影响

    张长风蒋锦刚鲍楠楠喻颖...
    112-119页
    查看更多>>摘要：沉积物中易悬浮颗粒再起悬与沉积层的组成和结构特征直接相关.合肥、芜湖的5个水体共44个位点的表层沉积物中黏土含量平均不到10％,而粉砂平均含量超过60％;有机质含量介于2.40％和18.84％之间,平均7.05％.采用自制的淘洗装置对各沉积物样品分别进行2～5次(水与初始泥量的重量比为50,每次淘洗3min、沉降2min之后转移淘洗水)的淘洗,观察分析淘洗之后沉积物感官、粒度特征、有机质含量、泥水界面特点及颗粒再悬浮沉降特性.结果 显示,淘洗之后沉积物黑臭感官明显改善,重量平均减少了61.21％,平均有60.32％的有机质被同步转移;黏土组分占比平均减少72.94％,粉砂组分减少59.48％,而砂组分占比增加了137.65％;模拟扰动后上覆水浊度相比未淘洗的样品大幅降低且颗粒沉降明显加快.

    表层沉积物粒度特征有机质泥水界面

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    生物炭菌剂对多环芳烃的吸附及降解作用研究

    于红艳张昕欣江巧文潘韩智...
    120-124页
    查看更多>>摘要：为探讨化学吸附和生物降解协同作用去除污染水体中的多环芳烃,文章以生物炭为固定化载体,通过吸附解脂耶氏酵母菌(Yarrowia lipolytica Tzyx3)形成了生物炭菌剂,并采用吸附及降解试验对水体中的萘、菲、芘去除效率进行研究.结果 表明,生物炭菌剂处理去除水体中萘、菲、芘的效率显著高于生物炭吸附及游离态菌株降解,生物炭菌剂对水中萘、菲、芘的总体去除率为88.4％、79.0％和68.7％.温度和pH值对生物炭菌剂的吸附-降解影响较明显,在温度为30～35℃、pH值为7.0～8.0范围内获得较好的去除效果.

    生物炭多环芳烃降解菌固定化吸附降解

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    高效除磷菌的筛选与培养条件优化

    熊慧张雅婷羊晨梁国辉...
    125-130页
    查看更多>>摘要：化工品的滥用引起的水体磷含量超标严重破坏了水体质量,给环境治理造成重大负担.为提高污水排放前的除磷效率,文章从天然湖泊底泥中筛选出高效除磷菌.采用稀释涂布法分离菌株,透明水解圈初筛、水样除磷率复筛筛选除磷菌,对菌株进行16S rRNA测序及系统发生树分析鉴定,确定该菌株分类.通过单因素试验和正交试验,对该菌株的碳源、氮源、无机盐和初始pH值培养条件进行优化.结果 表明,筛选到一株高效除磷菌S21,其与地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis亲缘关系较近,且形态特征和生理生化特征基本相符.最佳培养基配比为蔗糖质量分数0.50％、豆饼粉质量分数0.70％、KCl质量分数0.20％,培养基初始pH值为7,发酵时间为18h,菌体浓度OD600达到3.2.菌株S21被鉴定为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis,其在高磷水体中具有较高效率的除磷作用.

    除磷微生物地衣芽孢杆菌培养条件正交试验

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    混凝沉淀-超滤处理二级出水中抗性基因膜污染机制研究

    孙丽华童浩张启伟丁宇...
    131-136页
    查看更多>>摘要：该研究采用2种混凝剂-聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铁(PFS),研究混凝沉淀-超滤(UF)组合工艺对污水厂二级出水中抗生素抗性基因(ARGs)和有机物的去除效能,探究组合工艺对膜污染机制的影响.结果 显示,2种组合工艺较直接UF均可有效强化对二级出水中ARGs和DOC的去除效果,且混凝(PAC)沉淀-UF的效果优于混凝(PFS)沉淀-UF;较直接UF,不同组合工艺的膜比通量下降减缓,膜污染阻力和膜污染指数均下降;混凝(PAC)沉淀-UF经反冲洗后的膜表面性能恢复程度更高,膜污染程度更低.

    超滤混凝沉淀抗生素抗性基因有机物膜污染

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    一种复合菌剂YDEM2对厌氧反应器快速启动的研究

    刘宝辉吴正杰朴哲徐晓妍...
    137-142页
    查看更多>>摘要：为了快速启动厌氧反应器,该文自主研发了由光合细菌、芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌组合而成的复合菌剂YDEM2.分别在间歇进水和连续进水的条件下,研究了YDEM2对厌氧反应器的启动效果.结果 发现:接种YDEM2的厌氧反应器启动效果明显优于未接种的对照.连续进水反应器中,在19.3 kg/(m3· d)(以COD计)容积负荷下,接种YDEM2的反应器COD去除率稳定达到95％以上的启动时间,由未接种的47 d缩短到36d,VSS/TSS达到70％的时间由50d缩短到36d,并且在厌氧反应器快速启动过程中培养出性能良好的颗粒污泥.表明YDEM2可促进厌氧反应器的启动,在实际工程中具有一定的推广应用价值.

    厌氧反应器快速启动复合菌剂颗粒污泥

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    ANAMMOX-UASB反应器启动特性

    朱晓桐于冰洁林久淑栾亚萍...
    143-150页
    查看更多>>摘要：该文以厌氧消化污泥为接种污泥启动ANAMMOX-UASB工艺,研究了ANAMMOX-UASB工艺启动运行特性.结果 表明:ANAMMOX-UASB启动时长仅为85 d,启动期NH4+-N和NO2--N去除率均维持在97％以上,且TN去除率维持在90％以上,厌氧氨氧化容积氮去除负荷可达2.05 kg/(m3· d)(以N计).启动成功后ΔNO2--N/ΔNH4+-N为1.01,低于理论值;ΔNO3--N/ΔNH4+-N为0.25,已接近理论值.启动中氨化作用、反硝化作用逐步减弱直至消失,分别由177.86mg/(L·d)与230.30 mg/(L·d)最终均降至0,厌氧氨氧化作用逐步显现并稳步至1 200mg/(L·d).

    厌氧氨氧化消化污泥脱氮性能启动过程

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