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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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    跨学科视角下的流域磷源示踪技术:原理、实践与挑战

    杨晶张家旋金鑫路恒通...
    111-118页
    查看更多>>摘要：文章详细介绍了流域磷源示踪技术的种类和原理,包括化学特征示踪法、同位素示踪法、微生物指纹法和模型模拟法,并讨论了各方法的优势、局限性以及面临的挑战.尽管这些技术在理解磷循环的复杂性和动态特性方面各有优势,但其有效应用受限于技术方法的局限性、数据解释框架的多样性和比较难度、操作的高度复杂性以及对先进技术的依赖.该文强调了跨学科协作在推动技术创新、数据处理集成和成本效益平衡方面的重要性.通过结合化学、生物学、环境科学等学科的方法和理念,可以为磷源示踪技术的优化提供新视角,助力未来的研究和实践应用.

    流域磷源示踪磷酸盐氧同位素微生物指纹模型

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    基于光谱特征的多重金属离子与DOM结合特性

    胡斌陈婷张楠楠施玥...
    119-126页
    查看更多>>摘要：通过淬灭滴定实验,文章采用同步荧光光谱和傅里叶红外光谱(FTIR)结合二维相关光谱分析,探究Cu2+和Cd2+多重离子与溶解态有机质(DOM)结合特性.研究结果表明,(1)DOM与Cu2+和Cd2+结合稳定常数(lgKM)分别为4.75～5.18和3.71～4.12,Cu2+与DOM的结合能力要强于Cd2+.(2)Cd2+浓度为0和100 μmol/L时,DOM点位与Cu2+的结合顺序均为430～500 nm＞330～420 nm,且Cd2+存在时Cu2+与DOM的lgKM为4.56～4.95.对比结果表明Cd2+的存在并未影响DOM点位与Cu2+的结合顺序,但减弱了 DOM与Cu2+的结合能力.(3)FTIR结果表明,Cd2+浓度为0和100 μmol/L时DOM官能团与Cu2+结合顺序依次为酚类C—O＞酰胺N—H＞酰胺C=O＞羧基C=O＞芳香族C—H＞多糖C—O和酰胺N—H＞酰胺C=O＞酚类C—O＞芳香族C—H＞多糖C—O.Cd2+与酚类C—O结合后影响了 Cu2+与DOM中酚类C—O和羧基C=O官能团的结合.水环境中多重金属离子共存时的生物有效性和生态风险应受到关注.

    荧光光谱多重金属离子有机质傅里叶红外光谱二维相关光谱分析

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    基于PMF模型和稳定同位素的地下水污染源解析

    韩奕彤罗育池秘昭旭刘畅...
    127-134页
    查看更多>>摘要：识别地下水污染来源、理清污染责任是地下水环境保护工作的重要基础.该研究以珠三角地区某化工园区及其相邻的垃圾填埋场为调查对象,分析了研究区地下水污染分布特征,利用正定矩阵因子分析(PMF)模型和稳定同位素技术,开展了地下水污染溯源解析.结果显示:研究区地下水中pH、NH4+、Fe、Mn均存在不同程度超标,且具有空间异质性,超标最严重点位靠近化工园区与垃圾填埋场交界处,NH4+、Fe、Mn浓度分别为68.20、28.10、15.80 mg/L,超标倍数分别为44.5倍、13.1倍、9.5倍;PMF模型初步揭示了研究区地下水水质影响因子,分别为水文地球化学演化(43.1％)、人为污染作用(27.9％)、原生地质作用(15.7％).氨氮的氮稳定同位素分析结果进一步明确了人为污染来源,垃圾渗滤液δ15N-NH4+值位于地下水特征值区间且与地下水氨氮超标点位δ15N-NH4+值接近,表明垃圾填埋场是地下水氨氮污染的主要贡献源.通过结合PMF模型与稳定同位素技术,有效识别了地下水污染来源及其贡献率,明确了不同污染源之间的污染责任,为地下水污染防治和环境管理提供科学支撑.

    地下水污染源PMF模型稳定同位素源解析

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    妫水河流域水化学和同位素特征及其指示意义

    韦欣于一雷李文彦吕翠翠...
    135-145页
    查看更多>>摘要：为研究北京妫水河流域河水和地下水的水化学成因以及相互关系,文章采用Piper三线图、Gibbs图、多元统计分析和模糊综合评价等方法对妫水河流域2019年采集到的河水、浅层地下水和深层地下水水样进行分析.结果表明,妫水河流域河水和地下水均属于弱碱性水;硝态氮是水体中氮素的主要存在形态;河水、浅层地下水和深层地下水的优势阴离子均为HCO3-,河水和浅层地下水的优势阳离子为Ca2+,而深层地下水的优势阳离子为Na+和Ca2+;水质整体较好,Ⅰ类水占比均超70％.流域水体氢氧同位素(δD、δ18O和δ17O)特征深度变化明显,因河水受较强烈的蒸发作用,自地表往下同位素逐渐相对贫化.岩石风化是流域水体溶质的主要来源,蒸发盐岩、碳酸盐岩和硅酸盐岩占主导作用;另外,区域内农业活动也是水体溶质的重要影响因素.

    妫水河流域水化学氢氧同位素河水地下水

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    镁基生物质炭对污染底泥的氮磷持留及铜的稳定化

    胡宗泉余冰星王海玲孙玉桢...
    146-153页
    查看更多>>摘要：为研究生物质炭材料对河道底泥中氮磷持留的影响与铜的稳定化效果,作者以水葫芦作为原材料,采用一步浸渍-焙烧法优化制备镁基生物质炭(MgO@BC),并将其作为稳定化材料,按比例0％(CK)、0.1％、1％、2％添加到污染底泥中.通过稳定化试验,研究MgO@BC对污染底泥理化性质、氮磷持留效果、铜浸出毒性(TCLP)与形态分布的影响.结果表明:稳定化处理75 d后,底泥的pH、电导率(EC)、有机质(SOM)有所提高;阳离子交换量(CEC)稍有降低;相较CK组,添加镁基生物质炭对河道底泥中的有效磷有了明显的持留效果,并且将底泥中的氨氮含量降低到了合适的范围;1％、2％的MgO@BC添加量可将TCLP提取态Cu含量分别降低9.54％、26.98％,铜的稳定形态(F3+F4)的比例稍有增加.表明MgO@BC可作为一种良好的重金属稳定化材料应用于河道底泥的修复领域.

    镁基生物炭污染河道底泥有效磷铜稳定化

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    基于大田试验的农田镉污染安全利用技术研究

    李媛媛冯先翠曹鹏焦洪鹏...
    154-161页
    查看更多>>摘要：文章针对珠三角乡镇工业区周边轻及轻微度镉污染农田土壤,分别开展了低累积水稻阻隔、钝化修复、植物阻隔联合钝化修复、超积累植物提取联合低累积作物间套种及轮作大田试验.结果表明:(1)在轻微度Cd污染土壤中直接种植低累积水稻金稻优998和长丝苗可实现安全生产;(2)土壤中分别添加4 500 kg/hm2的蒙脱复合调理剂、2 640 kg/hm2的改性蒙脱调理剂可使糙米中的Cd含量降低52.49％、62.50％,实现安全生产;(3)在轻度镉污染土壤上采用蒙脱复合调理剂联合种植金稻优998,可使糙米中的Cd含量降低68.61％,实现安全生产;(4)东南景天及其与玉米间套种处理一季对土壤中Cd提取率可分别达7.90％及7.22％,土壤中Cd分别降低11.5％及10.2％,且套种玉米可实现安全产出;东南景天修复间歇期,通过轮作低累积水稻金稻优998可实现不间断的安全生产.研究开发的土壤修复技术为轻及轻微度镉污染农田的安全利用提供了新的途径.

    镉土壤修复大田试验安全利用

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    蚌埠市城区土壤剖面磁学性质及其环境意义

    朱国志李勇
    162-170页
    查看更多>>摘要：为了研究人类活动对城市土壤环境的影响,作者在蚌埠市锥子山脚下(117.46°E,32.91°N)挖了 1条旱地土壤剖面,测量了土壤剖面中矿物成分含量、重金属元素(Zn、Pb、Cr、Ni、Cu)含量和磁学参数(低频体积磁化率(κL)、高频体积磁化率(κH)、非磁滞剩磁(ARM)、等温剩磁(IRM、SIRM)、热磁曲线(κ-T曲线))值,并对测量数据进行了计算和统计分析.结果表明,土壤剖面主要含有石英、钠长石、钾长石、伊利石和蒙脱石等矿物,由于受到城市人类活动的影响,表层土壤中Zn和Pb的含量明显升高.土壤中磁性矿物有磁铁矿、赤铁矿、针铁矿和纤铁矿等,但含量较低,土壤剖面的磁学性质主要由亚铁磁性矿物主导.根据磁学参数随深度的变化关系可将土壤剖面分成两层,0～20cm为第一层,20～80cm为第二层.第二层土壤的磁学性质主要由土壤母质决定,第一层土壤由于受到城市人类活动所产生的强磁性颗粒物的影响,其磁化率(x)、饱和等温剩磁(SIRM)和非磁滞剩磁磁化率(xARM)平均值大幅高于第二层,频率磁化率(xfd)和xARM/SIRM平均值低于第二层,反映第一层土壤中磁性矿物含量增加、粒径变粗.土壤剖面0～20 cm 土壤的磁学参数值随深度的变化关系反映了城市人类活动对旱地土壤剖面的影响过程和程度.

    蚌埠市土壤剖面磁学性质环境意义

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    氨基酸类有机质在土壤矿物上的吸附机理

    黄凤琼张迪李芳芳孙晓...
    171-178页
    查看更多>>摘要：氨基酸类有机质在土壤矿物中的吸附行为影响着土壤碳氮循环,因此研究土壤矿物对此类有机质的吸附机理具有重要的环境意义和科学意义.该文研究了3种典型土壤矿物对5种不同分子量的氨基酸类有机质的吸附行为,结合FTIR和XRD表征和竞争实验探究了土壤矿物对此类有机质的吸附机理.结果表明,色氨酸和苯丙氨酸在蒙脱土、高岭石和赤铁矿上均无吸附;酪氨酸和胸腺五肽在高岭石和赤铁矿上的吸附量相近且较低,两者在蒙脱土上吸附量分别可达30mg/g和38mg/g;牛血清蛋白在矿物上的吸附量顺序为赤铁矿＞高岭石≈蒙脱土.氨基酸类有机质在赤铁矿和高岭石上均呈现分子量越大、吸附量越大的趋势,在蒙脱土上吸附量呈现短肽＞氨基酸＞蛋白质的规律.

    吸附机制矿物蛋白质多肽氨基酸

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    电解锰渣库周边土壤重金属污染特征评价

    付晓辛肖雪谭道永徐中慧...
    179-191页
    查看更多>>摘要：中国作为全世界最大的电解锰生产国,电解锰渣堆存造成的土壤污染亟需改善.该研究在中国锰矿资源储量最大的基地——贵州省铜仁市,选取辖区公共电解锰渣库(玉屏侗族自治县蔡溪村),利用湿式消解法及改进的BCR三步提取法对Mn、Zn、Pb、Ni、Cr、Cd6种重金属元素在电解锰渣库周边土壤中的污染特征、形态分布及风险评价进行分析讨论.Mn、Pb和Cd是对渣库周边土壤环境质量影响最大的重金属.Mn含量变化范围为356～14 915 mg/kg,平均值为3 828mg/kg,超过贵州土壤背景值4.8倍.Pb和Cd的平均含量是农用地土壤国家标准风险筛选值的3.1和40.2倍.6种重金属均以可迁移的酸溶解态为主.Mn和Cd的弱酸提取态含量随距渣库坝体越近而显著增加(P＜0.05).普通Kriging空间插值结果发现Mn、Cd、Zn、Pb和Ni 5种重金属含量具有中等强度的空间相关性,其中Mn和Cd含量受到人为活动污染等随机影响较大.Mn和Cd空间分布总体呈东高西低,高值均出现在电解锰渣库坝体附近.主成分分析法显示Mn、Cd和Pb主要受电解锰渣库污染影响;Ni和Zn主要来源于附近农业活动和工业生产;Cr主要受地质背景因素影响.电解锰渣库周边土壤潜在生态风险指数为最高风险等级,其中Cd的贡献比例最大(91％).

    电解锰渣土壤重金属污染形态分布源解析生态风险

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    Fe2+活化与电絮凝活化PAA对SMX的降解效果研究

    刘晓艳宋浪詹焕张旭龙...
    192-198页
    查看更多>>摘要：文章选用磺胺甲恶唑(SMX)作为研究对象,考察电絮凝活化过氧乙酸(EC/PAA)降解SMX的效果,并对EC/PAA体系的缓冲能力及对SMX降解机理进行探究.结果表明:在初始pH值为7、电解质Na2SO4浓度为50 mmol/L、PAA浓度为10mg/L、SMX浓度为3mg/L、初始电流强度为60 mA和极板间距为2 cm的最佳实验条件下,EC/PAA体系20 min内能降解96％的SMX;溶液中共存的H2O2与PAA能够产生协同作用,协同系数SI达到30.1250.在反应初始pH值为4～8时,反应结束后pH值均可缓冲至7左右,表明该体系具有很好的pH缓冲作用和电絮凝作用;而Fe2+/PAA体系对SMX的降解主要是通过改变溶液pH值进行的,没有缓冲作用.经电子顺磁共振(EPR)鉴别,EC/PAA缓冲体系中的活性物种主要为羟基自由基(·OH)、有机自由基(CH3COO·和CH3COOO·)以及1O2,大部分为·OH,这些自由基共同作用将SMX降解.

    电絮凝活化过氧乙酸·OH磺胺甲恶唑

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