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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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    多酸基UiO-66的合成及其对硫化氢的脱除性能

    李祥华左强李品张艺柯...
    86-93页
    查看更多>>摘要：硫化氢具有较强的毒性和腐蚀性,高效脱除硫化氢对于工业生产、环境治理等过程意义重大.该文基于钼基杂多酸(HPAs),以UiO-66为载体,一步水热合成HPAs@UiO-66,构建不同活性中心多酸基固相脱硫体系,考察杂多酸结构(Keggin、Dawson)、中心原子(P、Si)、取代原子(V、W)对脱硫的影响,并通过BET、FT-IR、XRD、SEM、TEM进行理化性质分析.结果表明,PMo12@UiO-66脱硫活性最高,且其脱硫能力在100 ℃时最佳,吸附量可达到17.18 mg/g,同时发现水分对其脱硫具有促进作用.与PMo12和UiO-66相比,PMo12@UiO-66表现出明显脱硫优势,其吸附量分别为PMo12和UiO-66的7.5和14.2倍,证明了 PMo12与UiO-66具有协同脱硫作用.XPS结果表明,PMo12与H2S之间发生了氧化还原反应,H2S在PMo12氧化作用下被转化成单质硫.研究表明PMo12的引入对UiO-66脱硫性能的强化作用最为显著,可为开发新型多酸基固相脱硫剂提供参考.

    杂多酸硫化氢非均相脱硫金属有机框架资源化转化

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    溶解性有机质与铅、砷相互作用研究

    何茜程乔欧阳文娟冯艾荣...
    94-104页
    查看更多>>摘要：为研究天然水体中有机质与砷(As)、铅(Pb)相互作用,文章以标准溶解性有机质(标准DOM)为研究对象,利用光谱、超高分辨率质谱分析、平行因子分析法等方法进行分析.结果表明:(1)与类富里酸和腐殖质相比,类蛋白质酪氨酸类与As、Pb表现出更高结合能力.(2)超高分辨率质谱检测结果显示,重金属能够改变标准DOM原有特性,使得有机质发生转变,如氨基糖类组分减少,类单宁组分增加,CHO相对丰度减少,其他杂原子相对丰度增加.(3)DOM-As显示紫外特征参数a254和荧光特征参数HIX具有强正相关性,通过超高分辨质谱仪获得的氨基糖组分、CHO与紫外特征参数a254、a260、a280、荧光特征参数HIX均具有正相关性,荧光组分C1和质谱获得的不饱和烃类组分具有正相关性.研究结果可为定量评估水体中有机质-重金属相互作用机理提供理论支撑,从而减少重金属等各种污染物的环境行为.

    溶解性有机质重金属平行因子分析超高分辨率质谱

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    基于Apt@Au传感器的微囊藻毒素-LR传感检测

    胥均艳何薪宇徐溢
    105-112页
    查看更多>>摘要：微囊藻毒素(MC-LR)是国际公共卫生组织已确认的一种神经毒素和致癌物质,其高效检测备受关注.该文通过金硫键作用将适配体直接结合到丝网印刷金电极表面,形成适配体@金(Apt@Au)敏感膜,当样本中存在MC-LR时,敏感膜上的适配体与MC-LR相互作用,引起[Fe(CN)6]3-/[Fe(CN)6]4-探针电对的电子传导发生变化,差分脉冲伏安(DPV)响应电流增加,由此构建了一种用于MC-LR检测的Apt@Au传感器.在优化的实验条件下,采用该传感器检测MC-LR的线性范围为0.001～50.00 μg/L,检出限可达0.001μg/L,对微囊藻毒素-LA、微囊藻毒素-YR、节球藻毒素以及水体中常见的金属离子无明显响应,表现出良好的选择性.将其用于合成水样检测也显示出良好的回收率.Apt@Au传感器用于MC-LR检测具有流程简单、检测灵敏度高等优势,拥有良好的应用前景.

    MC-LRApt@Au传感器DPV检测环境水样

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    利用藓袋法监测广州市大气重金属沉降研究

    凌钰亮吴丽琴付善明梁烨禧...
    113-120页
    查看更多>>摘要：工业生产和交通排放的增加导致了城市大气重金属污染,并威胁城市居民的健康.苔藓是常用的大气重金属污染指示植物之一,具有分布广、成本低、效果直观等优点.该研究利用藓袋法(泥炭藓)监测广州市大气重金属Cd、Cr、Cu、Pb、Zn的污染水平并评价其污染风险.结果表明:与暴露前泥炭藓的重金属含量相比,暴露后的Cd、Cu、Pb、Zn的几何平均值分别是其暴露前的1.2、2.3、1.4和2.3倍,而Cr元素在暴露期间稍微下降(0.9倍).工业区的泥炭藓中Cd、Cu、Pb、Zn几何平均含量普遍较高;与风景区和居民区相比,商业区的Cu、Pb、Zn含量较高.聚类分析和主成分分析结果显示,工业活动和交通污染源是广州大气重金属污染的主要来源.利用污染因子法对4个功能区的泥炭藓样品的重金属污染情况进行评估,其中重金属污染程度为极高和高的监测点主要受工业生产及其重金属废弃物排放的影响(Cu、Pb、Zn);中度污染的监测点主要受到交通污染源影响(Cu、Zn);低污染的监测点都是远离工业排放源和交通源.该研究结果证明藓袋法(泥炭藓)在城市大气重金属污染监测中具有较高的适用性.

    泥炭藓藓袋法大气重金属污染生物监测广州

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    包头昆都仑河以西地下水化学特征及成因分析

    杜毅飞郭豪王帅孙佳政...
    121-130页
    查看更多>>摘要：为研究包头市地下水化学特征及离子来源,支撑包头市地下水污染防治和地下水资源合理开发利用,作者在包头市昆都仑河以西区域采集33组地下水样品,综合运用Piper图、Gibbs图、离子比值和多元统计等方法,对包头市地下水化学特征、离子来源和形成机制进行分析.结果表明,研究区地下水为中性-弱碱性水,硬度偏高,溶解性总固体(TDS)介于116～6 032 mg/L;阴阳离子分别以SO42-、HCO3-和Na+、Ca2+、Mg2+为主,各离子含量整体表现为潜水高于承压水;地下水水化学类型复杂,阴离子类型以SO4·Cl、HCO3·SO4·Cl和HCO3为主,阳离子类型以Na·Ca·Mg和Ca·Mg为主;地下水化学组分主要受岩石风化溶滤和蒸发浓缩作用的影响,其次为阳离子交替吸附和人类活动,其中TDS、总硬度、Ca2+和Mg2*主要来源于硅酸盐岩和蒸发盐岩的溶解,K*、Cl-和SO42-主要来源于工矿业活动,HCO3-和NO3-主要来源于碳酸盐岩风化和农业活动,Na+主要来源于岩石风化和工矿业活动.

    地下水水化学特征离子来源成因机制包头市

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    仙女湖水体硝酸盐来源解析及其不确定性

    黄立章吴永明李荣富邓觅...
    131-137页
    查看更多>>摘要：硝酸盐是地表水氮超标的主要污染物,准确识别和解析污染源的贡献率对源头管控至关重要.该文以新余市仙女湖为研究对象,利用硝酸盐氮氧稳定同位素和贝叶斯混合模型分析水体中硝酸盐的转化过程、污染源贡献比例及其不确定性.结果表明,仙女湖水体硝态氮占比超过60％,硝化作用占主导地位的同时表层水体还存在浮游植物的同化作用.水体中来自粪便与污水的硝酸盐贡献率达到59.4％,其后依次为化肥(20.7％)、土壤有机氮(17.3％)和大气沉降(2.6％).土壤有机氮和化肥的硝酸盐贡献不确定性最高,忽略硝化作用的同位素分馏效应会显著增加两者的不确定性.

    硝酸盐稳定同位素贝叶斯混合模型不确定性

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    大渡河瀑布沟水电站流域有机氯农药风险评价

    罗曼琳徐威田雨钱磊...
    138-143页
    查看更多>>摘要：作者在四川大渡河瀑布沟水电站流域布设17个地表水采样点位,通过索式提取后,对样品进行固相萃取和氮吹前处理,采用气相色谱-质谱仪对地表水中的有机氯农药含量进行测定,并进行分布特征及环境风险评价研究,以便为水电站的管理和环境保护提供科学建议.结果表明:丙体六六六、丁体六六六、硫丹硫酸酯、异狄氏剂、异狄氏剂醛、异狄氏剂酮、环氧七氯、艾氏剂、狄氏剂、硫丹检出率分别为 5.88％、11.77％、5.88％、41.18％、35.29％、70.59％、11.77％、17.65％、17.65％、41.18％,其余指标均未检出;与已有研究相比,硫丹、丁体六六六处于较高水平,丙体六六六、异狄氏剂、环氧七氯处于中等水平,甲体六六六、乙体六六六、异狄氏剂醛、异狄氏剂酮处于较低水平;伍家湾点位环氧七氯超过《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅲ类标准,污染程度较为严重,艾氏剂、环氧七氯、狄氏剂、异狄氏剂、异狄氏剂醛、硫丹硫酸酯、异狄氏剂酮的健康风险不可接受,建议上述区域周边农田严格禁止该类农药的使用.

    地表水有机氯农药分布特征风险评价

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    碳源小球藻强化人工湿地处理养猪沼液的效能与机制

    滕玥李天瑞朱联东
    144-155页
    查看更多>>摘要：针对传统人工湿地处理畜禽养殖沼液反硝化不足、脱氮效果不佳的难题,该研究将小球藻(Chlorella sorokiniana)作为人工湿地外加碳源,构建小球藻强化人工湿地脱氮系统,通过添加不同浓度的小球藻(0、0.25、0.5、1.0g/L)来研究系统对养猪沼液水质的去除效果及溶解性有机物(DOMs)的变化规律,并从微生物角度解释强化脱氮机制.结果表明:(1)与未添加小球藻的人工湿地相比,总氮的去除率明显增高,最高可达70.24％,硝氮去除率最高达93.45％;(2)基于三维荧光平行因子分析,DOMs中3组分分别为富里酸/类腐殖酸物质、高分子芳香族物质和类腐殖酸物质;小球藻的添加增强了养猪沼液中DOMs的去除,同时降低了类腐殖酸的含量;(3)小球藻的添加明显增加了人工湿地中微生物的Alpha多样性.其中,门水平上,与反硝化作用相关的优势菌门(变形菌门)相对丰度明显增加;属水平上,亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)和湖沉积杆菌属(Limnobacter)在系统氨氧化和脱氮过程中发挥重要作用.该研究为小球藻作为外加碳源增强人工湿地脱氮除磷提供了理论支持.

    人工湿地小球藻养猪沼液脱氮

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    含固率对甜高粱与奶牛粪产气特性的影响

    任海伟田海东马福泽杜永鹏...
    156-162页
    查看更多>>摘要：文章基于不同含固率(TS)在粪秸厌氧共消化中产气率的不同,以碳素和氮素含量互补的全株甜高粱秸秆和奶牛粪为原料,评估在不同TS下厌氧共消化的产气特性.实验采用中温((37±0.5)℃)条件,底物中甜高粱与奶牛粪挥发性固体(VS)比为1∶1,设置奶牛粪的含固率为2％(T2组)、4％(T4组)、6％(T6组)、8％(T8组)4个处理组,分析不同TS组的产甲烷性能,动力学分析采用修正的Gompertz方程.结果表明,T2组的累积产气量为633.49 mU(g VS)、累积甲烷产量为350.26 mL/(g VS),均为最高,随TS的增加累积产气率下降,高TS不利于沼气的生产.修正的Gompertz模型拟合结果R2=0.988～0.999,随着TS的增加,延滞期变长,最大产甲烷速率降低,T2组与其他处理组相比混合消化体系最优.化学需氧量浓度和挥发性脂肪酸浓度均随着TS升高而升高.实验对全株甜高粱和奶牛粪的共消化高效产甲烷及过程稳定性控制具有指导意义.

    含固率混合厌氧消化甜高粱产甲烷性能动力学奶牛粪

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    餐厨垃圾压榨液厌氧发酵的温度效应及微生物

    王甜甜王兰叶璐周倩...
    163-170页
    查看更多>>摘要：近几年餐厨垃圾资源化日益受到重视,用餐厨垃圾生产生物质燃料棒以及保水疏松介质是一种新的全量资源化技术,但会产生一种新型废水即餐厨垃圾压榨液.该研究主要探究温度对餐厨垃圾压榨液厌氧发酵过程中产甲烷的影响,分析了压榨液厌氧发酵过程中微生物群落变化.在最佳发酵温度47 ℃下发酵53 d后,总产气量达17 220 mL,日产甲烷量的峰值占日产气量峰值的70％～75％,较37 ℃日产甲烷量峰值高2.5倍,27、57、67 ℃在发酵的第5天后不再产生甲烷.通过16SrDNA高通量测序,发现在发酵过程中微氧环境下的优势菌群unclassified_d_Bacteria的相对丰度从83.92％下降到24.16％,在严格厌氧环境下优势菌群Clostridium的相对丰度从0.93％上升到44.75％,在发酵实验结束时Clostridium的相对丰度从44.75％下降到5.40％,unclassified_d_Bacteria的相对丰度从24.16％上升到68.12％.研究结果可为实际工程中餐厨垃圾压榨液厌氧发酵温度和菌种的选择提供参考.

    餐厨垃圾压榨液厌氧消化产甲烷温度效应微生物群落

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