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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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    柳叶湖水域沉积物中PAHs污染特征与潜在生态风险

    杨基峰刘锋郑丽英杨宇锋...
    75-83页
    查看更多>>摘要：该研究主要考察了柳叶湖及其毗邻水域表层沉积物中PAHs的含量分布,研究结果表明:16种优控PAHs的总含量在199～3 880ng/g干重,其中荧蒽的平均含量最高(109ng/g干重).基于效应区间低值和效应区间中值的结果,沉积物中PAHs的污染将对底栖生物造成一定的影响;同时,通过皮肤接触途径可能对人体造成中度癌症风险,尤其是儿童.组成成分分析结果显示了沉积物中高分子量的4-环和5-环占据主导地位,而诊断比值分析结果暗示柳叶湖及毗邻水域沉积物中PAHs主要来源于生物质或煤的燃烧.因此,为了降低沉积物中PAHs的生态风险,应采取措施以减少秸秆燃烧以及利用更为清洁的能源取代煤.

    PAHs沉积物柳叶湖及毗邻水域来源

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    山东近岸海洋垃圾赋存及黄河口表层微塑料分布

    何健龙靳洋张超解镇蔓...
    84-89页
    查看更多>>摘要：海洋垃圾与微塑料的研究,是当前海洋环境领域热点问题之一.为揭示山东沿岸海域海洋垃圾赋存及黄河口海域表层微塑料分布,作者于2019-2020年在山东省滨州市旺子岛等7处自然海滩岸线及其邻近海域海滩垃圾、海面漂浮垃圾同步开展调查,并于2021年5月对黄河口及其邻近海域13个站位的表层海水微塑料样品进行了采样和分析.共采集到海滩垃圾、漂浮垃圾(包括大块特大块、中小块)样品个数共计802个.海滩垃圾的平均密度51 142个/km2,漂浮垃圾平均密度为1 409个/km2;海滩垃圾平均质量密度为910.1 kg/km2,漂浮垃圾平均质量密度为6.7 kg/km2.这些垃圾的组成以塑料类居多,占78.7％,其次是纸类占6.6％,其他依次是木质品类、织物(布)类、玻璃类、金属类、橡胶类、其他类,所占比例均不足5％.采集到海滩垃圾、漂浮垃圾(大块特大块、中小块)样品中53.6％来源于其他弃置物,来源于吸烟用品占25.2％,人类海岸活动占18.6％,来源于航运捕鱼活动和医疗/卫生用品的比例都不超过2％.除去航运捕鱼活动产生海洋垃圾,其他陆源类海洋垃圾约占98.0％.微塑料广泛分布于黄河口海域表层水体中,且分布不均,丰度范围在5.0～15.0个/L,相对高值点位于黄河三角洲的北部和现行河口口门前缘,与当地海域潮周期高流速中心位置相吻合.微塑料的长度范围在207.6～8 087.8 μm之间,平均长度为1 128.6 μm,其中长度在200～3 000 μm的约占总数的93.0％,颜色以黑色、红色、蓝色为主,形态以纤维状为主要表现形态,占比94.7％.

    黄河口海洋垃圾微塑料分布特征

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    人工湿地微生物燃料电池阳极预制及应用研究

    沈伟航杨梦颖李楠曹俊...
    90-95页
    查看更多>>摘要：人工湿地微生物燃料电池(CW-MFCs)能实现有机废水处理和电能回收,输出功率密度和污染物去除效率是衡量其性能的关键指标.目前,燃料电池阳极挂膜慢、启动周期长等问题制约了其输出功率和污染物去除效果.该研究包括两方面内容:其一是以阳极生物膜为研究对象,探究了生物膜预制对微生物燃料电池产电性能的影响;其二是预制生物阳极构建微生物燃料电池,耦合人工湿地原理,组建CW-MFCs系统,应用于餐厨垃圾压缩水处理.结果表明:在恒压电化学选择压力下,阳极电化学活性菌可加速富集.恒压0.2 V预制6d的阳极在电化学阻抗谱测试、输出电压、最大功率密度方面均优于对照组,恒压预制6d的阳极可实现MFCs的迅速启动,且该预制阳极对应的MFCs的峰值电压以及最大功率密度分别是对照组的1.21倍和1.25倍.基于预制阳极构建的CW-MFCs系统应用于餐厨垃圾压缩水处理,水力停留时间为48h时,出水化学需氧量、氨氮以及悬浮物的去除率可分别达到64.4％、50.8％和86.4％,系统最大输出功率密度为48.40 mW/m2.

    人工微生物燃料电池生物阳极预制餐厨垃圾压缩水净化

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    光暗比对藻类技术净化沼液沼气效果的影响

    武涛陈龙王聪史鑫...
    96-105页
    查看更多>>摘要：该研究分别基于小球藻-灵芝菌-内生细菌、小球藻-灵芝菌-GR24和小球藻-灵芝菌-活性污泥3种藻类技术处理体系对沼液和沼气开展同步净化处理.探讨了光暗比变化对藻菌共生体生物量和光合参数的影响,以及对沼液和沼气的净化效果.结果表明:最佳光暗比为14h∶10h,3种藻类技术处理体系相比而言,小球藻-灵芝菌-内生细菌共培养系统显著提高了小球藻光合速率、生物量、沼液营养物质去除效果以及沼气转化率.在最佳条件下,沼液COD、TN和TP去除率分别为(82.19％±7.63％)、(80.29％±7.78％)和(83.62％±8.25％),沼气中 CO2的去除率为(64.33％±6.19％).

    小球藻藻-菌共生体沼液沼气光合特性营养盐去除

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    椰壳活性炭对水中F-53B、OBS和PFOS的协同去除性能研究

    周佳钰吴少林吴永明邓觅...
    106-111页
    查看更多>>摘要：针对全氟烷基醚磺酸盐(F-53B)、全氟壬烯氧基苯磺酸钠(OBS)和全氟辛烷磺酸(PFOS)等3种全氟和多氟化合物,采用高效液相色谱-质谱联用仪(UPLC-MS/MS)检测含量,探究椰壳活性炭对这3种物质的协同去除性能.结果表明,椰壳活性炭可同时实现对F-53B、OBS和PFOS的协同高效去除,其吸附行为遵循Langmuir吸附等温线模型,最大平衡吸附量分别为1.74、1.71、1.63 mg/g;通过对溶液温度、反应转速及椰壳活性炭投加量等影响因素的研究发现,转速和椰壳活性炭投加量对1 mg/L的F-53B、OBS和PFOS混合液去除表现出极显著性差异(P＜0.001),其中,150 r/min转速条件下对F-53B和PFOS的去除率高出静置(0 r/min)状态下15％～34％,且PFOS＞F-53B＞OBS;3种物质去除率与活性炭含量呈正相关,5 g/L椰壳活性炭对F-53B、OBS和PFOS的吸附平衡时间分别为8、4和11 h,较1 g/L实验组要提前16、20、13 h,且去除率分别为99.3％、99.3％、99.9％.此外,经乙酸改性后的椰壳活性炭对3种物质最终去除率均达99.8％以上,显示出更优越的吸附能力.

    椰壳活性炭全氟烷基醚磺酸盐全氟壬烯氧基苯磺酸钠全氟辛烷磺酸协同去除

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    PVA/CaO2底泥原位修复材料的制备及其应用

    陈晨赵东华邢思阳贾飞跃...
    112-120页
    查看更多>>摘要：该文以过氧化钙(CaO2)为释氧材料,活性炭、铁碳微电解填料为吸附和催化材料,以聚乙烯醇PVA为包埋剂,制备系列PVA/CaO2复合材料.研究结果表明,PVA包埋的缓释氧材料(OSRC)释氧速率为0.134mg/(L·h),相对于未包埋的CaO2粉末(0.955mg/(L·h))减缓了7/8,呈现显著的缓释效果;活性炭和铁碳微电解填料的加入可进一步降低OSRC的释氧速率(0.057mg/(L·h)),颗粒活性炭掺杂OSRC具有更好的释氧效果,释氧时间可达400h以上,同时实现了对于水体中TN、TP等富集和降解.将改性PVA/CaO2复合材料应用于底泥修复中,结果表明改性PVA/CaO2复合材料显著增加了上覆水溶解氧浓度(30.7％).经过40余天的底泥修复试验表明,投加改性PVA/CaO2复合材料可以显著降低上覆水和底泥间隙水中TP、NH4+-N等浓度,上覆水中TN、TP和NH4+-N去除率分别为29.8％、42.0％和51.3％,底泥间隙水中TN、TP和NH4+-N去除率分别为34.0％、52.5％和86.3％.改性PVA/CaO2复合材料可以同时实现提高水体溶解氧浓度、为微生物提供附着基质、吸附与富集水体中污染物以及催化氧化还原水体污染物等多种作用,有效改善水-泥界面微环境、阻隔内源营养物质释放等,从而实现水质提升和水生态系统恢复的目的.

    过氧化钙缓释氧材料聚乙烯醇营养盐颗粒活性炭

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    ZVI活化PMS联合核桃壳调理污泥脱水效能的研究

    何妙琳张彦平薛协平高珊珊...
    121-128页
    查看更多>>摘要：文章采用零价铁(ZVI)活化过一硫酸盐(PMS)氧化联合核桃壳粉(WSP)对剩余活性污泥进行调理,考察不同调理因素对污泥脱水效果的影响.结果表明,ZVI/PMS/WSP能有效改善污泥脱水性能,在最佳反应条件下,毛细吸水时间、污泥比阻、泥饼含水率和污泥离心减重分别为6.8s、0.5×1011 m/kg、52.1％和30.5％,达到了深度脱水的效果,调理后污泥胞外聚合物中蛋白质和多糖的含量均降低,表明污泥细胞内物质和结合水释放.反应过程中,由于污泥絮体大小不一,使得WSP粒径级配对脱水性能影响显著,研究表明最佳粒径级配为:15％的＜0.075mm、20％的0.075～0.15mm、50％的0.15～0.3mm和15％的＞0.3 mm.

    ZVIPMS核桃壳剩余污泥深度脱水

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    活性污泥衍生碳的制备及在锂硫电池中的应用

    贾金柱何欣健吴忠辉杨雄智...
    129-133页
    查看更多>>摘要：活性污泥是城市污水处理过程中产生的废弃物,含有大量的微生物细菌等多种有机成分,经热处理可将转化为多孔碳材料.该文尝试使用从垃圾渗滤液处理中获得的活性污泥作为生物碳前驱体,通过高温退火和NaOH活化后得到的多孔碳,负载活性硫后作为锂硫电池的正极材料(C/S)并研究其储能性能,为活性污泥的处理处置和资源化利用提供方向.利用XRD、SEM、TEM对该C/S复合材料的微观结构、形貌进行表征发现,由活性污泥制备的多孔碳材料具有类石墨型片层形貌和介孔结构,活性硫均匀分布在多孔碳材料中.测试其电化学性能,结果表明:复合材料在0.1 C电流密度下,首圈比容量达到1105 mAh/g,200次充放电循环后的容量保持为600 mAh/g,库伦效率维持在99％以上.

    活性污泥多孔碳锂硫电池正极材料

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    微塑料降解的主要方法、影响因素及环境风险

    黄志琴徐颂军秦俊豪
    134-141页
    查看更多>>摘要：近年来,微塑料污染因对环境系统存有巨大潜在危害性而成为新的全球性环境问题.然而,到目前为止,有关微塑料降解的主要方法、影响因素及环境风险研究明显滞后与缺乏.该文系统归纳了微塑料降解的主要方法,总结了影响微塑料降解的因素以及微塑料在降解过程中发生的主要变化和带来的环境危害,并提出未来有关微塑料降解研究的一些重点方向,以期能为进一步研究微塑料污染的生态防控策略与生态环境风险提供科学参考.

    微塑料降解方法影响因素主要变化环境风险

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    铈锰改性ZIF-8材料催化氧化甲苯的性能研究

    费轲荣超赵梦奇廖银念...
    142-146页
    查看更多>>摘要：为了提高非贵金属催化剂处理挥发性有机化合物(VOCs)的效率,研究中尝试通过溶剂热法合成不同配比的铈锰改性ZIF-8催化剂,以甲苯作为VOCs的指标物,对比各产物在催化降解甲苯反应中的催化活性,最终筛选出催化性能最佳的铈锰配比.对产物应用了X-射线衍射仪、场发射扫描电镜、热重分析和N2吸附-脱附实验手段进行表征.结果表明:随着铈、锰的加入,ZIF-8催化剂表面的活性组分增多,显著提高了其催化氧化的效果,在Ce∶Mn=1∶4时,催化活性达到最高,甲苯转化率达到90％时的温度为270℃;且材料表面铈、锰分布均匀,具有良好的热稳定性.

    铈锰ZIF-8甲苯催化氧化

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