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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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    珊溪水利枢纽大型底栖无脊椎动物群落结构及与环境因子的关系

    崔洵董增川朱圣男周月娇...
    1-9页
    查看更多>>摘要：该文为探究珊溪水利枢纽库区大型底栖无脊椎动物群落结构及其对环境因子的响应关系,于2022年1月(枯水期)和7月(丰水期)进行了水质监测和底栖动物采样调查,选取18个采样点,覆盖珊溪水库和赵山渡水库库区整体.作者在珊溪水利枢纽库区共采集到底栖动物26种,隶属3门6纲7目8科,优势种群主要为苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)、霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)和前突摇蚊属(Procladius sp.).库区内底栖动物的现存量和多样性在丰枯水期之间无明显差异,而PCoA和Adonis配对检验分析表明其群落结构在区域间差异显著.SIMPER分析结果显示,枯水期导致区域间群落结构差异显著的主要贡献物种为颤蚓科、摇蚊科和田螺科共4种,丰水期为颤蚓科和摇蚊科共5种.冗余分析(RDA)结果表明,枯水期影响库区大型底栖无脊椎动物群落结构的环境因子为水深(H)、总氮(TN)和正磷酸盐(PO43-),丰水期为透明度(SD)和氨氮(NH4+-N).研究表明,珊溪水库为典型的深水型水库,受水深和水库调度的影响,优势种群以颤蚓科和摇蚊科为主;赵山渡水库受支流污染物汇入的影响,营养状态相对较高,物种多样性较好.库区大型底柄无脊椎动物群落结构空间差异显著,受环境因素影响较大.该研究丰富了中国东南地区典型河谷型水库和库区大型无脊椎动物的研究,为水库生态保护和温州美丽河湖建设提供科学依据.

    珊溪水利枢纽大型底栖无脊椎动物群落结构环境因子

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    NDMA对淡水中鲫鱼幼苗的生态毒理效应

    马蕾李翠梅石梦琦金国裕...
    10-18页
    查看更多>>摘要：N-亚硝基二甲胺(NDMA)是一种高毒性和环境持久性的强致癌物质,广泛存在于人类的生活环境中.该研究以鲫鱼幼鱼为受试鱼种,采用半静态急性毒性实验测定蛋白质含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,研究了 NDMA对鲫鱼幼鱼的毒理效应.研究结果显示,高浓度NDMA对鲫鱼幼鱼具有显著毒性,其24h、48h、72h及96 h的半数致死浓度(LC50)分别为9.83、9.14、8.11和7.05mg/L,而安全浓度(SC)为0.71 mg/L.NDMA对鲫鱼幼鱼的蛋白质含量及SOD、CAT活性产生不同的影响.随着NDMA浓度升高,蛋白质含量呈现诱导效应;SOD活性在低浓度组(1.18 mg/L与1.76 mg/L)受诱导作用,在高浓度组(3.68 mg/L)则显著抑制;CAT活性主要呈现诱导效应,但在3.68mg/L浓度组中表现为抑制效应.随着暴露时间的延长,各指标的抑制率关系为SOD酶活性＞CAT酶活性＞蛋白质含量.该研究深入探讨了 NDMA对鲫鱼幼鱼的急性毒性与氧化应激毒性,为预防和降低消毒副产物对水生生物的毒性提供了科学依据.

    亚硝基二甲胺鲫鱼幼苗急性毒性蛋白质SOD酶CAT酶

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    巢湖不同入湖口微生物群落结构差异性分析

    黄健周俊杰张华李虎...
    19-26页
    查看更多>>摘要：微生物是湖泊生态环境的重要组成部分,驱动水生态系统的养分循环与能量转换.微生物因对环境因子变化高度敏感而常作为湖泊生态系统演化的指示生物,因此,研究巢湖不同入湖口微生物群落结构差异及其与环境因子的关系具有重要意义.该文采用基于16S rRNA基因的高通量测序技术分析巢湖不同入湖口微生物群落结构,利用随机矩阵原理构建优势微生物的共线网络探究不同入湖口微生物种间关系差异;利用多元线性回归(MRM)与曼特尔检验(Mantel Test)分析揭示不同入湖口微生物群落的驱动因子及其对环境变化的响应.结果表明:南淝河入湖口与派河入湖口微生物群落相似程度较高,与杭埠河入湖口微生物群落结构差异明显;3个入湖口共有优势微生物均与硝化反硝化作用相关,南淝河入湖口特有优势微生物为Flavobacteriaceae、Steroidobactera-ceae、Sphingomonadaceae 与 Sutterellaceae,派河入湖 口独有优势微生物为 Rhodanobacteraceae 与 Hydrogenophilaceae,杭埠河入湖口独有优势微生物为V icinamibacteraceae与Methylomonadaceae;微生物共线网络结果表明南淝河入湖口拥有共生关系最高的微生物网络,不同入湖口微生物网络中关键物种均与氮转化功能相关;MRM分析表明不同入湖口微生物群落结构的驱动因子存在差异,南淝河入湖口关键驱动因子为温度与NO3--N含量,派河入湖口关键驱动因子为水体NH4+-N含量,杭埠河入湖口关键驱动因子为温度、TP和COD含量;Mantel Test分析表明不同入湖口受驱动因子影响的微生物均为相对丰度差异较大的优势微生物.入湖口环境差异导致微生物群落组成与结构产生一定差异,营养程度较高的入湖口微生物共生关系更加明显,环境对微生物存在选择作用来维持生态环境的稳定.

    巢湖入湖口微生物环境因子空间差异

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    水稻生长季CO2通量的时间动态和影响因子研究

    张丽君胡凝刘珊珊徐敏...
    27-36页
    查看更多>>摘要：为了明确长三角地区稻麦轮作生态系统中水稻生长季CO2通量的多时间尺度变化特征,量化环境因子对农田CO2通量变化的贡献度,拆分环境因子的直接影响和间接影响,该研究利用涡度相关观测系统进行了 2年CO2通量的连续观测,分析了辐射类、温度类、水汽类和风速对CO2通量的影响.结果表明:稻麦轮作生态系统在水稻生长季是一个二氧化碳汇,2020、2021年水稻生长季的总固碳量分别为396.3、491.9 g/m2(以C计);CO2通量也有明显的日变化,呈现出"U形"和"V型"的单峰曲线,吸收峰值出现在第200～250天.在不同时间尺度上,影响CO2通量的主控因子始终是光合有效辐射;但随时间尺度的增加,各个因子贡献度的差异逐渐减小.饱和水汽压差也是影响CO2通量的重要因子,它与光合有效辐射的交互作用会抑制彼此对CO2通量的直接贡献.

    稻麦轮作生态系统CO2通量贡献度交互作用涡度相关

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    中国能源生态足迹空间差异及收敛趋势

    于楠孙仁金石红玲杨溯...
    37-47页
    查看更多>>摘要：文章基于隐含碳视角,采用净初级生产力模型测度1997-2021年全中国和各区域的能源生态足迹,运用核密度估计模型分析其动态分布特征,刻画空间绝对差异演变规律,进一步构建空间绝对β收敛和空间条件β收敛模型探究能源生态足迹的空间收敛性.研究结果表明:(1)中国能源生态足迹呈现稳定增加趋势,空间分布呈现"沿海高、内陆低"的分异性特征.(2)中国能源生态足迹总体分布呈现"单峰向多峰过度、主波峰左移"趋势,除了黄河中游和长江中游地区的能源生态足迹呈现"单峰"态势之外,其他地区的能源生态足迹均呈现"单峰向双峰转变"、"主波峰高度下降"、"右拖尾"的特征,区域间差异呈扩张趋势.从2003年开始两级分化现象加强,区域中两级分化最严重的是北部沿海和南部沿海地区,东北地区、西南地区和西北地区两级分化最弱.(3)区域的能源生态足迹均存在空间绝对和条件β收敛趋势且空间条件收敛速度快于空间绝对收敛速度,收敛速度最快的地区是东北地区,最慢的是长江中游地区.

    隐含碳能源生态足迹空间差异空间收敛

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    中国供给端与消费端重点碳减排省级部门研究

    苏阳文雯
    48-66页
    查看更多>>摘要：在"碳达峰"和"碳中和"的时代背景下,产业关联中的碳排放问题已成为当前的研究热点.通过在省级层面筛选中国的重点碳排放部门,并实施相应的产业结构调整与优化政策,可以精准高效地实现碳减排的目标.该研究基于中国多地区投入产出模型,采用投入产出法构建了省级产业间的经济与碳排放关联模型,分析了全国范围内碳排放关联较大的产业部门.通过产业关联分析法,探究了产业部门经济与碳排放的影响力系数和感应度系数的变化趋势,并从供给端和消费端分别识别中国重点碳减排省级部门.研究结果如下:(1)在全国层面,在后向关联和前向关联的不同视角下,碳排放关联较大的部门存在差异.具体而言,在供给端下,电力、热力的生产和供应业是碳排放关联最大的部门;在消费端下,建筑业则是碳排放关联最大的部门.(2)2010-2017年期间,电力、热力的生产和供应业作为供给端部门,通过后向关联推动了全国碳排放能力与规模的提升,但对全国经济规模增长的贡献相对有限.建筑业作为消费端部门通过前向关联对拉动全国碳排放的影响显著大于对经济的促进作用.(3)在省级层面,供给端的重点碳减排部门主要集中在河北、山西和内蒙古等省份的电力、热力的生产和供应业,以及新疆的交通运输及仓储业.消费端的重点碳减排部门主要集中在河北、内蒙古、浙江、江西、广西、重庆、四川、云南和陕西的非金属矿物制品业,云南的金属冶炼及压延加工业以及云南和新疆的交通运输及仓储业.最后,该研究基于产业链的供给端和消费端,对中国不同类型的重点碳减排省级部门提出相应建议.

    产业关联分析多地区投入产出模型碳减排"双碳"

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    廊坊市重污染天气特征及减排效果评估

    王铭杜桂敏李瑾刘大喜...
    67-79页
    查看更多>>摘要：为了统筹推进空气质量改善和经济发展,生态环境部于2019年7月制定了重污染天气"绩效分级、差异化管控"措施.文章将廊坊市11次预警(4次黄色预警、6次橙色预警和1次红色预警)划分为8次污染过程进行分析.结果显示,8次污染过程PM2.5平均浓度为41.4～129.0 μg/m3,综合后向轨迹模拟、地面天气型等手段,将污染过程分为4类,包括西南输送类、东南输送类,西北方向输送类以及局地污染过程.其中高压后部、低压前部和弱高压是导致南部区域传输污染过程的主要天气型,均压场、弱高压是导致西北来向和局地污染过程的主要天气型,且西南来向与局地污染过程PM2.5均值与峰值浓度均高于东南来向和西北来向污染过程,说明此两类污染发生时,廊坊市空气质量更差.结合各预警等级污染物减排比例,采用WRF-CMAQ模式对11次预警期间"绩效分级、差异化管控"效果进行评估,发现预警期间PM2.5平均浓度下降了2.6％～5.9％,PM2.5峰值浓度降低了0.7％～7.7％.整体来看,应急措施的实施有效改善了廊坊市空气质量,并起到了"削峰"作用.

    重污染预警应急措施绩效分级差异化管控WRF-CMAQ廊坊

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    基于小波变换的湖南省PM2.5污染特征分析

    徐赞超穆述鑫耿星莉刘迎云...
    80-92页
    查看更多>>摘要：该文基于湖南省2017-2021年PM2.5与其他5种大气污染物浓度监测数据以及气象资料,分析了 PM2.5浓度时空分布特征,利用连续小波变换和小波相干谱分别研究了 PM2.5浓度周期、PM2.5与其他大气污染物及气象因子的相关性,确定了 PM2.5浓度的主要影响因子,结果表明:(1)湖南省PM2.5浓度年平均值总体呈下降趋势,年均下降率达4.88％,PM2.5浓度月平均值呈"U"型分布,2017年1月月均值浓度最高(91.9 μg/m3),2020年6月月均值浓度最低(15.8 μg/m3);PM2.5浓度年平均值的空间分布则呈现东北至西南高、西北及东南低的特点,PM2.5浓度季平均值呈现冬季＞秋季＞春季＞夏季的特征.(2)14个市(州)PM2.5浓度都存在显著周期性变化,主要包括272 d左右的长周期和36d左右的短周期.(3)PM2.5浓度与其他大气污染物的相关性在不同时频尺度上存在差异.PM2.5浓度与PM10浓度在所有时频尺度上均存在显著的正相关.在小时频尺度(0～64d)上,PM2.5浓度与O3、CO、NO2和SO2浓度都存在正相关性;在中时频尺度(64～256d)上,PM2.5浓度与O3浓度的相关性不明显,与CO、NO2和SO2浓度存在正相关;在大时频尺度(256～512d)上,PM2.5浓度与O3浓度呈现负相关,与NO2和SO2浓度呈现正相关,PM2.5浓度与CO浓度在长沙和衡阳呈现正相关,在怀化呈现负相关.(4)PM2.5浓度与气象因子的相关性在不同时频尺度上也存在差异.在小时频尺度上,PM2.5与降水量、相对湿度和气压存在负相关,与温度和日照时数存在正相关,与风速存在正相关也存在负相关;在中时频尺度上,PM2.5与各气象因子的相关性均不明显;在大时频尺度上,PM2.5与降水、温度和日照时数呈现负相关,PM2.5与气压呈现正相关,PM2.5与相对湿度和风速的相关性不明显.

    PM2.5浓度污染特征小波变换影响因素湖南省

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    基于卫星观测的青岛O3污染特征及生成敏感性

    薛莲方渊刘岳峰孟赫...
    93-100页
    查看更多>>摘要：文章基于哨兵-5P卫星和激光雷达等观测结果,研究了2022年5月17-22日青岛市O3污染过程的变化特征、对流层柱浓度分布及生成敏感性.结果表明,此次过程受区域增温、太阳辐射增强、逆温等不利污染扩散条件影响,还受区域污染物的传输和高空沉降影响.对流层O3及前体物HCHO、NO2柱浓度具有明显的空间分布差异.O3生成敏感性分析表明,青岛市区和郊区的大部分地区处在VOCs和NOx协同控制区,需要优化两者减排比例,协同控制;远郊区一般处在NOx控制区;石化区主要处在VOCs控制区.

    卫星观测O3污染过程柱浓度生成敏感性

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    湘潭市城区夏季VOCs光化学损耗特征及来源解析

    何立志谢诚肖正辉
    101-110页
    查看更多>>摘要：挥发性有机物(VOCs)化学活性差异较大,如仅通过观测浓度开展VOCs来源解析将降低活性较强物种的贡献,不利于以缓解臭氧(O3)污染为目的的VOCs减排.为有效降低光化学损耗对于VOCs来源解析的影响,文章通过光化学老化方法估算湘潭市城区夏季VOCs的初始浓度,矫正光化学损耗的影响,进而利用正交矩阵因子分解模型(PMF)开展VOCs来源解析研究.研究结果表明,观测期间湘潭市城区夏季VOCs平均观测浓度为(23.90±5.79)×10-9(体积浓度,下同),初始浓度为(31.28±15.17)×10-9.其中烯烃变化最大,是观测浓度的4.33倍,其次是芳香烃(1.87倍).白天光化学平均总消耗量为14.66×10-9,以烯烃光化学消耗量为主,占总消耗量的70.7％.初始浓度、O3和气温的日变化趋势基本一致,15时达到最大值,光化学损耗量也处于最大小时值(22.69×10-9).O3污染日烯烃和芳香烃光化学损失大于非污染日,烯烃和芳香烃的光化学损失是臭氧生成的重要来源.湘潭市城区夏季VOCs初始浓度PMF源解析结果显示工业源的贡献占比最高,观测浓度结果显示二次转化是最高的贡献源类.

    VOCs初始浓度光化学损耗来源解析

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