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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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    粉煤灰制备沸石分子筛及其吸附脱除氨氮性能

    刘欣蕾龚禄稍邵艳祥郑易帆...
    87-96页
    查看更多>>摘要：当前大量含氮废水的排入不仅使湖泊水体富营养化加剧，更对各类生物的生存和健康造成了很大威胁。由于沸石分子筛具有良好的吸附选择性和离子交换性，可以用来吸附脱除水中的氨氮，因此成为当前研究的热点。文章以粉煤灰为主要原料，采用碱熔融-水热法制备Na-X型沸石分子筛，通过正交试验得到沸石分子筛的最佳制备工艺条件，探索了氨氮溶液初始浓度、pH值、吸附时间、吸附温度以及阳离子对沸石分子筛吸附氨氮性能的影响。结果表明:Na-X型分子筛的最佳饱和氨氮吸附率为74。89％;Na-X型沸石分子筛吸附过程符合准二级动力学模型，吸附等温线符合Freundlich模型;其氨氮吸附量与初始浓度和吸附时间呈正相关，与温度呈负相关;强酸或强碱环境会使分子筛吸附性能下降。Na-X型分子筛氨氮吸附率较高、可多次循环使用，在废水治理方面有着广泛的应用前景。

    粉煤灰沸石分子筛碱熔融水热法氨氮吸附

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    高原强太阳辐射下A2O工艺活性污泥脱氮机制研究

    彭贤湃宗永臣王俊傅椿惠...
    97-112页
    查看更多>>摘要：文章通过横向运行太阳辐射、恒温和室温3套平行A2O装置，分析高原太阳辐射对A2O反应器驯化活性污泥过程中微生物丰度和多样性及代谢的影响。结果表明，当运行到第40天时，太阳辐射A2O反应器的脱氮效果相比于恒温、室温装置总体上较差;太阳辐射A2O系统中的操作分类单元数量为595，呈下降趋势，驯化过程中优势菌属代谢功能以有机物降解、反硝化脱氮为主，代谢途径以碳氮代谢为主;反硝化菌的相对丰度随太阳辐射照射时长的增加而增加。运行到40d太阳辐射A2O系统菌群多样性要低于恒温和室温系统，某些常见的污泥中的优势菌属相对丰度受到了太阳辐射的抑制，但如norank_f_AKYH767脱氮相关的菌属丰度及其功能基因反而在太阳辐射反应器中得到了强化。

    高原A2O工艺太阳辐射微生物群落特征代谢途径基因功能

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    东江和韩江流域地下水化学特征及成因机制

    邓立伟卢丽袁东方王喆...
    113-124页
    查看更多>>摘要：地下水作为东江和韩江流域工农业生产和生活用水的重要来源，是推动该区社会和经济高质量发展及维护生态环境系统稳定的重要基石。文章为研究东江和韩江流域地下水化学特征及成因机制，于2020年10-11月采集浅层地下水样品114组，采用数理统计、Piper图、Gibbs图、离子比值系数、Pearson相关分析、因子分析和模糊综合评价等方法，分析东江和韩江流域浅层地下水化学基本特征、水化学类型、离子来源、控制因素及水质状况。结果表明，研究区地下水以淡软水为主，呈弱酸性，阳离子和阴离子以Ca2+和HCO3-为主，地下水化学类型以HCO3-Na·Ca和HCO3·Cl-Na·Ca型为主，韩江流域SO42-型水比例高于东江流域;地下水离子主要来源于碳酸盐岩、硅酸盐岩和盐岩的溶解，部分来源于工矿业等人类活动;地下水组分受控于岩石溶解、阳离子交替吸附作用和人类活动等因素，岩石溶解作用贡献率最大，但人类活动影响明显，其中韩江流域的工矿业、农业等人类活动强度均大于东江流域;地下水质整体较差，东江流域好于韩江流域，超标因子主要为pH、I-、NO3-、NH4+、As、Pb2+等指标。研究结果可为东江和韩江流域地下水资源可持续利用、生态环境保护及区域经济高质量发展提供科学依据。

    浅层地下水水化学特征离子来源控制因素水质评价

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    废弃SCR催化剂中砷的二次释放行为研究

    李鹏康瑾骆宏飞王昆...
    125-132页
    查看更多>>摘要：为了降低废弃SCR催化剂中砷的二次释放对环境的危害，文章应用XRD、XRF、SEM-EDS、ICP-OES等分析手段，采取柱浸出实验方法模拟自然降雨或水蚀条件下废弃SCR催化剂中砷的释放行为及特性，设计了砷的热释放在线监测系统，探索废弃SCR催化剂中砷在受热条件下的二次释放行为。结果表明:(1)废弃SCR催化剂中砷含量高达1。477％;(2)废弃SCR催化剂中砷在酸性水浴条件下(pH=5)析出率可达39。71％，析出率与水浴pH值呈负相关;(3)在受热条件下，废弃SCR催化剂中砷在800～1 000 ℃温度段可100％释放。因此，废弃SCR催化剂在储存及运输过程中应避免雨水冲刷，采用低温回收方法，可降低废弃或中毒SCR催化剂中砷的二次危害。

    选择性催化还原脱硝催化剂砷二次释放淋滤

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    双酚A在黄河兰州段沉积物上的吸附行为研究

    吴嘉丽苏宏伟蒋煜峰张晓珍...
    133-139页
    查看更多>>摘要：为研究典型环境激素类污染物在黄河上游沉积物上的吸附行为，文章选用黄河兰州段沉积物为研究对象，双酚A(BPA)为代表性污染物。采用批平衡实验法研究了BPA在黄河沉积物上的吸附动力学、吸附等温线以及沉积物粒径、pH对吸附过程的影响。结果表明，准二级动力学模型能更好地拟合BPA在黄河兰州段沉积物上的吸附动力学过程(R2=0。999)，且分为快、慢和吸附平衡3个阶段，10h左右达到吸附平衡;Freundlich模型对BPA在沉积物上的吸附等温线拟合度更高(R2≥0。986)。25～45 ℃温度范围内吉布斯自由能ΔGθ和焓变ΔHθ均＜0，熵变ΔSθ＞0，表明吸附为自发进行的放热过程，且吸附过程体系的混乱度增加。沉积物粒径越小，对BPA的吸附能力越强;pH对吸附的影响表现为酸性促进而碱性抑制。

    黄河沉积物双酚A吸附动力学吸附等温线影响因素

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    原位覆盖控制沉积物磷释放效果的验证评估

    王增龙吴志皓王书航姜霞...
    140-151页
    查看更多>>摘要：文章通过覆盖材料(方解石、湖沙或方解石+湖沙)对底泥磷释放的阻控实验以及利用梯度扩散薄膜(DGT)的底泥原位测试，验证评估覆盖剂对呼伦湖沉积物磷的生态修复效果。结果发现:(1)方解石、方解石+湖沙或湖沙能有效降低表层沉积物的DGT-P浓度(CDGT(PO43--P))，沉积物/水界面扩散通量和上覆水溶解反应性磷;方解石、方解石+湖沙覆盖的表层沉积物的CDGT(PO43--P)峰值或平均值明显低于对照样;方解石、方解石+湖沙的上覆水DRP的去除率分别超过78％和81％;方解石+湖沙可以将沉积物/水界面无机磷扩散通量降低至负值;(2)方解石和方解石+湖沙能明显地降低表层沉积物总磷(TP)、活性磷(NH4C卜P和BD-P)含量及其占TP的百分比，沉积物反应性磷再补给系数r减少而惰性成份(NaOH85-P和Ca-P)及其占TP的百分比增加;(3)方解石+湖沙覆盖的表层沉积物TP变化范围:-45～-30 mg/kg;磷提取相(NH4Cl-P、BD-P、Ca-P和NaOH85-P)含量变化值，磷提取相变化量占对照沉积物对应提取成份的百分比分别为-17～-10 mg/kg(-38。46％～-29。31％);-23～-16 mg/kg(-46。15％～-32。86％);10～15 mg/kg(2。41％～3。63％)和8～14 mg/kg(3。20％～3。99％);r降低范围:0。02～0。19。综上，方解石的吸附或阻隔作用能降低沉积物总磷和活性磷，降低沉积物磷再补给能力;NH4Cl-P和BD-P被转化为情性成份(NaOH85-P和Ca-P)，磷迁移性降低。覆盖剂对沉积物磷内源负荷控制效果为方解石+湖沙＞方解石＞湖沙。方解石+湖沙的磷阻控机制是方解石对磷的吸附，磷和方解石的共沉淀以及湖沙的物理阻隔;方解石+湖沙的多层覆盖是一种应用价值较高的沉积物原位修复技术。

    原位覆盖方解石梯度扩散薄膜沉积物/水界面内源负荷

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    混维凹凸棒石对矿区土壤重金属的钝化修复

    马贵任珺陶玲吕麦蓉...
    152-158页
    查看更多>>摘要：该文在引入外源Si2+、Ca2+和Mg2+条件下，将混维凹凸棒石水热改性为新型凹凸棒石钝化材料(PSMC)，用扫描电镜、X射线衍射和傅立叶红外光谱对其进行了表征，通过钝化试验探究了其对矿区土壤中重金属的钝化效果。结果表明，水热处理能使凹凸棒石及其伴生矿物转变为具有晶体结构缺陷的无定形或低结晶硅酸盐。土壤中Cd、Pb、Cu和Zn的二乙烯三胺五乙酸提取态含量在所有PSMC添加处理下均显著降低，且均在5％(w/w)的添加处理下达到最小;添加PSMC促使酸溶态的Cd、Pb、Cu和Zn向更加稳定的残渣态转化;5％的PSMC添加处理下，Cd、Pb、Cu和Zn的钝化效率分别为91。15％、84。70％、90。51％和90。09％。根据土壤管控标准风险等级，重金属的总体污染潜在风险指数随着PSMC添加量的增加而减小，Pb、Cu和Zn的环境风险指数均小于1％，Cd的的环境风险指数均小于3％(低风险)。水热改性能提高混维凹凸棒石对矿区土壤中重金属的钝化能力，进而为甘肃混维ATP黏土高值化利用提供新思路、新方法。

    水热改性凹凸棒石重金属钝化

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    万山汞矿区银环蛇重金属生物富集研究

    张晓东卢志宏王婷杨传东...
    159-166页
    查看更多>>摘要：蛇类作为高营养级捕食者，被认为更适合作为环境重金属污染的指示生物。为了解贵州万山汞矿区及周边区域银环蛇(Bungarus multicinctus)重金属元素生物富集特征，文章利用路杀银环蛇个体，对万山汞矿、漾头镇(万山汞矿下游)和梵净山(对照区)银环蛇组织(骨、肌肉和皮肤)中铬(Cr)、锰(Mn)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)、硒(Se)和汞(Hg)等10种重金属元素含量和污染特征进行分析，并结合非负矩阵模型识别重金属元素的来源。结果表明:万山汞矿区银环蛇体内Hg、Se和As含量较高，Hg污染严重，其他重金属元素污染风险较低。漾头镇银环蛇重金属污染风险较低，仅受到中等程度的Hg污染。梵净山银环蛇体内Cr、Mn、Cd和Pb含量较高，Cd属严重污染。重金属元素主要富集在银环蛇皮肤中，其次为肌肉组织。皮肤中的绝大部分重金属元素含量与骨和肌肉中的含量显著正相关，皮肤具有较好的生物指示作用。基于非负矩阵模型，银环蛇体内Hg和Se主要源于Hg矿开采活动，Cd、Pb、Mn和Cr主要为自然来源，Zn和Cu主要源于交通运输，Ni和As来源于多种复合途径。研究结果可为汞矿区环境污染防控及野生动物保护提供科学依据。

    银环蛇重金属万山汞矿生物富集指示生物

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    高效烃降解菌群的驯化、降解特性及初步应用

    邓春萍陈思科马闻馨龚汉意...
    167-176页
    查看更多>>摘要：微生物技术在石油污染土壤的修复中具有广阔的应用前景，而获得具有高降解效率的菌(菌群)是保证高效修复的关键。该研究从4种不同含油土壤中驯化、培养获得稳定、高效降解石油烃的1号菌群，对其进行高通量测序，确定菌群组成;研究不同环境因素对该菌群石油烃降解能力的影响，确定了最佳降解条件;对菌群降解石油烃的特性和降解动力学进行了分析;探究了该菌群在较高浓度含油土壤中的应用潜力，以及以破碎荞麦壳为载体，将菌群固定化后修复石油烃-镉复合污染土壤的能力。结果表明，该菌群主要由寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、苍白杆菌属(Ochrobactrum)、乳杆菌属(Lactobacillus)和无色杆菌属(Achromobacter)等组成;在原油质量浓度为0。5％，pH为8，盐度为1％，温度为35 ℃，C:N:P为100:2:1，以硝酸铵为氮源的最佳条件下，培养10d后，菌群对石油的降解率由52。1％提高至76。6％;GC-MS分析结果显示，培养9d和24d后菌群对C13～C26烷烃平均降解率分别为90。3％和97％，说明该菌群能够快速高效降解中长链烷烃。菌群对原油初始浓度为0。5％和4％的降解符合一级反应动力学模型。将菌群接种于石油含量为4 631 mg/kg、8 591 mg/kg的土壤中，40d后降解率分别为47。7％、26。4％;固定化后的菌群用于修复石油烃-镉复合污染土壤，石油烃降解率、土壤脱氢酶活性和过氧化氢酶活性高于其他组，可交换态镉的浓度低于其他组。以上结果充分显示了该菌群在石油浓度较高的土壤以及石油烃-镉复合污染土壤修复中的应用潜力。

    烃降解菌群驯化固定化生物修复

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    绿洲城市土壤及地下水重金属污染及源解析

    徐新龙桂东伟刘云飞刘毅...
    177-186页
    查看更多>>摘要：干旱区城市分布在绿洲区域，承载着大部分的人类活动，近年来随着社会经济的发展，绿洲的环境污染问题日益突出，但基础调查数据的缺少导致城市重金属污染现状尚不清楚。该研究以新疆和田绿洲为典型研究区，对城市不同功能区的土壤和地下水进行样品采集，结合内梅罗综合污染指数法、主成分分析法(PCA)、正矩阵因子分解法(PMF)等，对和田绿洲城市6种重金属(As、Zn、Cu、Cd、Ni、Pb)空间分布特征和来源进行了分析，并对土壤潜在风险进行评价。结果表明:(1)和田市土壤重金属含量均未超过国家风险筛选值，与新疆土壤背景值基本持平，污染较小。土壤重金属潜在生态风险程度较低，表现为轻微风险。(2)研究区地下水重金属含量均达到Ⅲ类水标准，为饮用水水质，各重金属含量分布均匀，联系较弱。(3)研究区土壤与地下水重金属均以自然源、工业源为主要来源，土壤重金属另有一个农业及交通混合源。其中土壤中自然源、农业交通混合源和工业源的贡献分别占43。06％、27。99％、28。95％。土壤与地下水重金属含量较低，污染较弱，两者重金属来源基本相同，主要受自然环境与人为活动影响。该研究以期为干旱区绿洲重金属污染研究提供参考和依据。

    重金属PCAPMF潜在生态风险源解析

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