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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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    再生水补给对景观湖异养菌耐药性和微生物群落的影响

    刘安张崇淼王燕
    79-86页
    查看更多>>摘要：为了解再生水补给对景观水体微生物组成及其特性带来的影响,该文选取以再生水为补给水源的景观湖采样调查,并构建再生水补给模拟系统进行实验研究.通过抗生素抗性平板检测,研究了再生水补给过程中异养菌含量及其对常见抗生素的耐药率的变化.通过聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳技术,分析了可培养异养菌和典型的耐药性异养菌群落在再生水补给过程中的动态变化.结果表明,再生水中的可培养异养菌含量为350CFU/mL,其对磺胺甲恶唑、氨苄西林和四环素的耐药率分别为11.53％、8.11％和5.42％,接受再生水补给的景观湖中异养菌含量为4.92×106 CFU/mL,高出再生水的约4个数量级,而耐药率则显著低于再生水(p＜0.05).再生水补给过程中,随着时间的推移,异养菌对于这3种抗生素的耐药率逐渐降低,但水中的微生物群落相似度则逐步升高,群落结构趋于稳定.假单胞菌是再生水补给过程中持久存在的耐药菌,在再生水补给的景观湖中也是优势异养菌,需要特别注意其导致的健康风险.

    再生水补给景观湖异养菌抗生素抗性微生物群落

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    大气中新粒子生成机制的研究进展

    汪晶李梦仁洪有为陈进生...
    87-99页
    查看更多>>摘要：新粒子生成是大气气溶胶粒子的重要来源之一,对全球空气质量、气候效应和人体健康都有着重要的影响.该文综述了实际环境大气观测新粒子成核过程中使用仪器的发展变化进程和大气中新粒子成核机制以及随后增长过程的重要研究成果.目前在全球很多不同的大气环境下都观测到了新粒子生成事件发生,并通过实验室研究和模型模拟发现了一些成核和增长机制,然而尚未有统一的机制能够全面系统地解释不同环境下新粒子是如何生成和增长的.特别是中国大气复合污染条件下粒子成核和增长的机制尚不明确.开发和应用先进的监测技术,结合外场观测、实验室研究和模型模拟等研究方法,在不同环境下进行长期的全面综合观测研究,进一步探究新粒子生成和增长背后的化学机制以及新粒子对区域空气质量和全球气候变化产生的影响,是大气新粒子生成研究亟待开展的工作.

    新粒子生成成核监测技术前体物成核机制增长机制

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    江苏省大气颗粒物及其重金属干沉降通量研究

    靳浩张佳颖张传红樊建凌...
    100-108页
    查看更多>>摘要：大气颗粒物及其重金属严重威胁着生态系统功能及人类健康.为研究江苏省大气颗粒物的干沉降输入规律及农业区大气重金属的输入通量,该文利用参数化颗粒物干沉降速率模型,结合江苏省气象数据-空气污染物数据,计算了干沉降速率及通量.结合已有文献数据,对江苏省农业区域大气重金属沉降通量进行估算.结果表明:不同土地利用类型下,江苏省不同粒径颗粒物干沉降速率均呈现白天高、夜间低的日变化规律.农业区颗粒物干沉降速率具有较为明显的地域分布特征,主要表现为东南高、西北低、中部及部分沿海地区次之的分布情况.自2018年以来江苏省颗粒物干沉降通量逐年降低,细颗粒和粗颗粒干沉降通量分别在2019年和2020年出现显著降低,空间分布上表现为城区高于周边远郊及农业区,地域上则表现为西北高、东南低.农业区重金属干沉降通量中Pb、Mn和Cu均有较高的输入.农业区PM2.5中12种重金属的年均干沉降通量合计约10.6～298.2 g/(hm2·a).

    颗粒物重金属大气干沉降沉降速率沉降通量

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    北京市一次先PM2.5后沙尘污染过程特征及预报效果分析

    潘锦秀刘保献安欣欣李云婷...
    109-115页
    查看更多>>摘要：该文利用韩国天气图、中国气象局气象要素、PM2.5和PM10质量浓度及NAQPMS模式模拟资料对2021年3月8-17日的一次先PM2.5污染后沙尘传输作用的污染过程对空气质量影响、形成原因及数值模型预报效果进行了初步分析.结果表明:此次污染过程造成北京市空气质量持续10d超标,污染过程主要经历2个不同的阶段,第一阶段为以PM2.5为首污阶段(8-14日):不利的大气扩散条件叠加区域传输影响,导致北京市持续68h空气重污染,PM2.5峰值浓度达到264 μg/m3;第二阶段为沙尘影响阶段,前期受上游强沙尘影响而形成的PM10峰值浓度超过7 000 μg/m3的严重污染过程,后期在西南风作用下受沙尘回流影响.此次污染过程的成因PM2.5污染时段为静稳、高湿度、偏南风的不利大气扩散条件影响,数值模式结果表明区域传输达到69％;沙尘污染时段随着蒙古气旋的发展引起冷空气南下造成华北地区、华中、华东等地大面积的沙尘天气,而后暖空气盛行的一支南风造成沙尘回流重新影响华北地区.NAQPMS模式对PM2.5污染阶段预报效果较好,而受本身技术机制、污染源清单准确性等因素影响对沙尘过程导致漏报.

    北京PM2.5沙尘静稳天气回流NAQPMS

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    郑州市秋季VOCs污染特征及来源解析研究

    齐一谨倪经纬王玲玲马双良...
    116-125页
    查看更多>>摘要：为探究郑州市秋季挥发性有机化合物(VOCs)污染特征及来源,采用GC5000在线气相色谱仪对郑州市秋季大气环境中VOCs进行实时监测,分析了气象因素对臭氧(O3)及其前体物的影响和VOCs污染特征,并重点利用B/T/E(苯/甲苯/乙苯)比值和正交矩阵因子模型(PMF)方法分别对VOCs来源进行了研究.结果表明:郑州市秋季温度对O3生成影响明显,尤其是高温、扩散较差气象条件下,有利于O3前体物的反应消耗,促使O3生成及累积.郑州市秋季VOCs平均质量浓度为93.4 μg/m3,浓度占比贡献较大组分为烷烃(52.6％)、芳香烃(28.7％)及烯烃(17.7％),贡献较大前10物种为乙烷、乙烯、丙烷、间/对-二甲苯及甲苯等,占总VOCs的64.9％.秋季臭氧生成潜势(OFP值)为350.7 μg/m3,其中烯烃和芳香烃贡献最大,分别为45.8％和41.7％,其次为烷烃12.2％,OFP贡献前10物种主要为乙烯、间/对-二甲苯、异戊二烯、甲苯及邻-二甲苯等,占总OFP的74.9％.B/T/E比值显示机动车尾气排放、溶剂涂料使用及燃烧源是郑州市秋季VOCs的主要来源,尤其机动车尾气排放源贡献最为突出.PMF源解析显示,机动车尾气(汽油车和柴油车)排放源、溶剂涂料使用源、燃烧源是郑州市秋季VOCs排放主要来源,贡献率为35.1％、20.4％、19.7％,尤其9月柴油车尾气较为突出,汽油车尾气排放逐月增加.其中机动车尾气(汽油车和柴油车排放)和溶剂涂料使用源是对郑州市秋季O3生成贡献较大的来源,贡献率分别为33.8％和20.6％,需重点关注.

    挥发性有机物臭氧生成潜势正交矩阵因子模型来源解析秋季

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    中小型城市大气挥发性有机物特征研究:以益阳为例

    黄杰张俊丰张青梅刘湛...
    126-136页
    查看更多>>摘要：该文在2020年8月和10月对益阳市主城区大气挥发性有机物(VOCs)进行样品采集,对观测期间VOCs的浓度水平、组分特征、化学反应活性及来源解析进行分析.结果表明,观测期间益阳市TVOCs平均体积分数为28.67×10-9,VOCs最大组分为烷烃,占比24.49％.VOCs体积分数最大的3个物种为丙酮、乙烷和丙烷.TVOCs的臭氧生成潜势(OFP)和等效丙烯浓度分别为67.81×10-9和6.76×10-9,其中生成O3的关键活性组分为烯烃和芳香烃,关键活性物种为乙烯、异戊二烯和间/对二甲苯.VOCs中二甲苯与乙苯的比值较低,表明主城区大气中VOCs气团是老化气团,同时受到其他区域远距离传输影响.正交矩阵因子分解(PMF)模型解析结果显示,主要有6个VOCs来源,依次为燃煤/生物质燃烧源(34％)、交通运输源(24％)、溶剂使用源(16％)、工业过程源(14％)、燃料挥发源(8％)和天然源(4％).此外,基于PMF解析结果和每个VOCs物种的最大反应活性和二次气溶胶生产潜势(SOAP),分析了每个源对OFP和SOAP的贡献.研究发现,对OFP贡献最大的排放源为交通运输源,而对SOAP贡献最大的排放源为溶剂使用源.

    VOCs污染特征化学反应活性来源解析

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    武汉市大气中多氯联苯的污染分布特征研究

    李爱民唐琛郭丽葛红波...
    137-145页
    查看更多>>摘要：文章对武汉市2015年4月-2016年11月间大气中的多氯联苯(PCBs)污染水平和分布特征进行了研究,并进行健康风险评价.结果表明,武汉市大气中∑PCBs的质量浓度范围为14.5～44.7pg/m3,平均浓度为27.0pg/m3.对于不同功能区,∑PCBs的浓度总体分布规律为:工业区＞居民区＞交通枢纽区＞风景区＞背景点.PCBs主要分布在气相中,在监测的18种PCBs中,6种指示性PCBs明显占主导地位,且低氯代(3-5氯代)PCBs的浓度远高于高氯代(6-7氯代)PCBs.与国内外其他研究相比,武汉市大气中PCBs质量浓度和毒性当量浓度均处于比较低的污染水平.健康风险评价显示,居民大气PCBs呼吸暴露的非致癌危害商和致癌风险均远低于风险参考值,致癌风险水平较低.

    大气多氯联苯污染水平分布特征健康风险武汉市

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    施氮对镉胁迫下鬼针草叶片光合效率的影响

    郭嘉航张福琼黄晶心杨云...
    146-153页
    查看更多>>摘要：为探究土壤氮营养状况对镉(Cd)污染土壤中超富集植物鬼针草叶片光合效率的影响,文章通过控制变量法添加相同质量分数的Cd溶液与不同浓度的氮素溶液进行温室土培实验.结果表明,与对照组相比,施加氮肥后鬼针草叶片的胞间CO2浓度显著降低(P＜0.05);叶绿素含量及气孔限制值显著升高(P＜0.05);对水汽的气孔导度、对水汽的总导度及对CO2的总导度在氮素含量施加80 mg/kg时显著升高(P＜0.05);这些使鬼针草叶片的蒸腾速率、净光合速率、水分利用效率和光能利用效率显著增强(P＜0.05),最终鬼针草叶片的光合效率提升(生物量的积累量增加),植物提取的Cd含量增加(P＜0.05).其中,当土壤中施加氮素含量为20 mg/kg时,鬼针草对土壤中Cd的提取量最高,为对照组的2.01倍.因此,土壤中添加氮素能通过提升超富集植物的光合效率,增强其对土壤中重金属的提取量.

    施氮土壤镉污染超富集植物鬼针草光合效率

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    2种常见园林灌木对Zn的富集及耐性机制研究

    潘淑桢唐敏谭欣蕊刘燕...
    154-163页
    查看更多>>摘要：大叶黄杨和黄杨是城市绿地2种常见园林灌木,对锌(Zn)污染土壤有一定修复潜力.为探究这2种灌木对Zn的富集特征和耐性机制,文章通过盆栽污染模拟实验,研究不同浓度Zn处理(0、500、1000、1 500、2 000mg/kg)对2种灌木叶、枝、根生物量与Zn富集含量和转移特征的影响,分析Zn在2种灌木根系中的化学形态和亚细胞分布特征,对根系细胞超微结构变化及根细胞壁的Zn吸附固定特性进行研究.结果表明,Zn处理下,大叶黄杨和黄杨的叶、枝生物量无明显变化,但根系生物量明显下降.各器官中Zn含量随着Zn处理浓度升高呈增长趋势,整株Zn含量的最大值为1046.9 mg/kg(大叶黄杨)、2 632.78 mg/kg(黄杨),黄杨对Zn的富集能力大于大叶黄杨.Zn含量均为根系最高,根系中Zn主要以NaCl提取态和HAc提取态存在,占比分别为19％～54％、13％～27％,主要分布于根系的细胞碎屑组分,占比41％～70％,其次是金属富集颗粒和热稳定蛋白组分,占比分别为11％～29％、4％～28％.高浓度Zn处理下,2种灌木根系细胞中均出现黑色颗粒物质,大叶黄杨根系细胞受损程度相对较小,说明大叶黄杨根系对Zn的耐受能力强于黄杨.大叶黄杨根系细胞壁上主要是羟基、氨基与Zn结合.黄杨根系细胞壁上主要是脂类物质转化成的游离羧基参与Zn的吸附.因此,将Zn以低活性的形态赋存、固持在细胞壁,以及用细胞壁上的羟基、氨基、羧基为Zn提供结合位点,可能是2种灌木应对Zn胁迫重要耐性机制.

    锌大叶黄杨黄杨植物修复富集特征耐性机制

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    模拟增温对高寒沼泽草甸土壤细菌群落的影响

    曾红丽白炜房佳辰徐磊...
    164-172页
    查看更多>>摘要：文章以青藏高原高寒沼泽草甸为研究对象,建造开顶式增温室模拟增温,基于高通量测序技术,并结合土壤理化指标,探讨2种增温处理(W1:1.5～2.5℃;W2:3～5℃)对土壤细菌群落结构及多样性的影响.结果表明:变形菌门(38.717％～53.872％)、酸杆菌门(13.303％～30.484％)和放线菌门(6.031％～13.534％)为优势菌群,优势菌门相对丰度对增温幅度的高低表现出不同的响应趋势.增温抑制了土壤细菌群落多样性,其中,W2处理10～20cm土层,Shannon和Simpson指数相比对照均显著降低.Mantel分析表明,pH和微生物量氮是影响细菌群落结构的主要驱动因子.Pearson相关性分析表明,pH和铵态氮是影响优势菌门的主要土壤因子.模拟增温使青藏高原土壤细菌类群相对丰度发生改变,土壤细菌群落多样性表现为降低趋势,土壤理化指标对细菌群落影响显著.

    高寒沼泽草甸细菌群落结构高通量测序模拟增温

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