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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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    芸苔素内酯浸泡处理对苦草生长的影响

    张家硕赵一帆许盛何培民...
    1-7页
    查看更多>>摘要：在水生态修复工程中,移栽后的苦草(Vallisneria natans(Lour.)Hara)往往存在生长状况不佳、适应期长等问题.现有报道表明,芸苔素内酯在促进植物生长代谢方面具有显著效果.该研究尝试采用浸泡预处理方式,研究不同浓度(0、0.25、0.5、1、2和4mg/L)和浸泡时间(10、20和40min)芸苔素内酯对苦草生长的影响.结果表明:经芸苔素内酯预处理后的苦草,其生物量、株高、叶片数、分蘖数及叶绿素等指标均有不同程度提升,且表现为浸泡浓度的影响大于浸泡时间.3种浸泡时间下,苦草的生物量均在0.5mg/L出现最大值,其中浸泡10 min的促进效果最优;从株高指标来看,浸泡时间为10 min时,浓度为0.25～2 mg/L的芸苔素内酯对苦草株高均有显著促进效果(P＜0.05);从叶绿素指标来看,芸苔素内酯浓度为0.5～1 mg/L,浸泡10min对叶绿素a、叶绿素b含量促进效果最好.基于实验数据,考虑到经济和时间成本,建议苦草移栽前用浓度为0.5 mg/L的芸苔素内酯浸泡10 min,可有效改善苦草定植问题.研究可为水环境中沉水植物的快速恢复提供理论参考.

    植物激素沉水植物生物量分蘖数叶绿素含量

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    清水河不同功能区水体微生物群落结构特征

    刘伟刘昊洋马立山王佳伟...
    8-18页
    查看更多>>摘要：微生物菌群在地表河水物质循环、能量转换和信息传递过程中起着关键调控作用.为探究清水河不同功能区水体微生物群落结构特征,维持清水河生态系统长期稳定,作者于农业区和城市区河段共采集地表河水样品20组,基于水文地球化学方法、高通量测序技术及生物信息分析,综合揭示了清水河不同功能区水体微生物群落结构及其与地表河水化学组分间相互作用关系.结果表明:地表河水总体呈弱碱性(8.35≤pH≤9.44),化学类型主要为HCO3-Ca·Mg水(80％),其次为Cl-Ca·Mg水(20％).农业区河段水化学组分主要受碳酸盐岩溶解和农业施肥排放控制,城市区河段水化学组分主要受上游水体和城市居民生活排放影响.不同功能区水体微生物群落结构存在差异,城市河道及两岸硬化导致城市区河段微生物多样性低于农业区河段.农业区河段优势菌属为Limnohabitans、Rhodobacter 和 Flavobacterium,城市区河段优势菌属为 Cyanobium_PCC-6307、Limnohabitans 和 norank_f_norank_o_Chlo-roplast.水化学因子对微生物群落结构影响程度顺序为NO3-(P=0.001)＞SO42-(P=0.003)＞DO(P=0.071)＞pH(P=0.222),其中农业施肥排放的NO3-对微生物群落结构影响最为显著.微生物硝化作用加重了农业区河段NO3-污染程度,而反硝化作用有效降低了过渡区河段NO3-浓度.

    微生物群落水化学组分高通量测序功能区清水河

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    可降解塑料对淡水沉积物的长期影响研究

    王祖辉王禄禄聂榛鹏蒋思婕...
    19-26页
    查看更多>>摘要：微塑料对环境的影响是目前环境研究的热点之一,可降解塑料必将取代大部分传统塑料,但是其自然降解过程对淡水沉积物的影响,目前鲜有报道.该研究在室内构建水柱反应器模拟淡水湖泊环境,考察不同时间段(90d和365d)内,聚乳酸(PLA)和聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)2种常用的可降解塑料对沉积物的影响.理化指标分析表明,2种可降解塑料在短期内(90d)明显提高了间隙水总有机碳(TOC)和总氮(TN)含量(P＜0.05).PLA和PBAT在长时间段内(365 d)对细菌群落的α多样性有显著促进作用,并且促进了变形菌门相对丰度的提高.PLA和PBAT在90d时间段内,反硝化功能基因nirS数量分别为(2.33±0.33)×108 copies/g沉积物和(2.16±0.09)x108 copies/g沉积物,反硝化功能基因 nirK基因数量分别为(1.24±0.18)x107 copies/g沉积物和(1.37±0.23)x107 copies/g沉积物,显著高于对照组(P＜0.05).然而在365 d时间内,可降解塑料的nirS和nirK基因以及厌氧氨氧化微生物的数量均显著低于对照组(P＜0.05),且PBAT组数量明显低于PLA组.冗余分析发现反硝化nirS和nirK基因的数量与氨氮、TN和TOC呈正相关,与总磷呈负相关,厌氧氨氧化微生物与环境因子的相关性则与反硝化基因完全相反.该研究的结果初步揭示了不同可降解塑料在不同时间段内对沉积物的影响,对于进一步探究可生物降解塑料的环境效应及其影响机制具有重要作用.

    可降解塑料淡水沉积物反硝化基因厌氧氨氧化微生物

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    库塘湿地净化效果与植被分布的关系研究

    杨蕾霖黄中情熊雨院字建婷...
    27-34页
    查看更多>>摘要：该研究以洱海流域263座库塘湿地为研究对象,探讨了库塘湿地对氮、磷和有机质的净化效果,以及植被分布情况对库塘湿地净化效果的影响.结果表明:农田尾水、污水尾水和河流异位净化型库塘湿地对TN和TP的去除率高于COD,且3种功能类型库塘湿地对TN、TP和COD的净化效果表现为旱季高于雨季.库塘湿地植被种类单一,挺水植被是主要植被,超70％的库塘湿地挺水植被覆盖度范围为25％～75％,入侵植被分布广泛,总覆盖度超11％.物种数和覆盖度均与净化效果正相关,且物种数和覆盖度对TP的影响大于TN,覆盖度对TN、TP去除率的影响大于物种数.

    洱海流域库塘湿地净化效果植被分布

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    海绵城市视角下湖北省年径流总量控制空间格局研究

    朱静彭颖刘险李红...
    35-42页
    查看更多>>摘要：年径流总量控制率是海绵城市规划建设的首要指标,与之相对应的设计降雨量是海绵城市规划设计的重要依据,年径流总量控制率与设计降雨量的对应关系是海绵城市规划建设的关键问题.该文利用湖北省39个设市地市(含神农架林区)30年的水文降雨资料,研究得出湖北省年径流总量控制率与设计降雨量的对应关系,形成了湖北省年径流总量控制目标一览表和湖北省年径流总量控制率区域划分一张图,结果表明:(1)湖北省年径流总量控制率分为3个区,分别对应中国大陆地区年径流总量控制率分区图的Ⅱ区(80％≤α≤85％)、Ⅲ区(75％≤α≤85％)和Ⅳ区(70％≤α≤85％),设计降雨量范围分别为Ⅱ区(10 mm≤H≤28.3 mm)、Ⅲ区(12.7 mm≤H≤39.5mm)、Ⅳ区(14.3 mm≤H≤49.0 mm);(2)神农架、丹江口、十堰等处于Ⅱ区,襄阳、利川、宣恩等处于Ⅲ区,随州、天门、咸宁、黄石、孝感、仙桃、黄冈、鄂州、武汉等处于Ⅳ区.研究填补了湖北省各城市年径流总量控制指标的空白,相关取值建议有助于推进全省海绵城市规划与建设工作.

    海绵城市年径流总量控制率设计降雨量区域划分空间格局

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    低碳背景下中国农业投入及产出碳排放分析

    贾璐豪王明仕王明娅崔鹏煜...
    43-54页
    查看更多>>摘要：农业气候变化对人类生活和健康产生了深远影响,因此探讨中国农业资源投入碳达峰进程并为农业温室气体减排提供数据支持至关重要.该研究通过运用LMDI模型和Tapio脱钩模型,深入剖析农业资源投入碳排放与农业产值之间的内在联系,并探讨了影响这种关系的农业驱动因素.引入了全局与局部Moran's I指数,以进一步分析其空间显著相关程度.结果表明:(1)2003-2021年中国的农业碳排放总量呈现出一种"倒U型"曲线,出现先增长后下降趋势,并在2015年达到峰值8 932.035万t.华东地区的碳排放量一直居于首位,华中地区位于第二位,而西北地区的碳排放量在七大地区中原本最低,但至2021年已显著上升为第三大农业碳排放源地区.(2)化肥使用是导致农业碳排放的主要因素,年均贡献占比58％,而农药、农膜和柴油使用是次要因素,分别占比10％、14％、14％.(3)全局Moran's I指数显示农业碳排放呈现出显著的空间相关性,但随着时间的推移,空间聚集程度逐渐减弱.局部Moran's I显示高-高聚集主要集中在华东地区和华中地区.(4)基于LMDI模型结果显示,农业生产效率、地区产业结构、农业劳动力规模对农业碳排放的增长起到抑制作用,其中农业生产效率是主要抑制因素,年均减排647.57万t.农业产业结构、地区经济发展水平和城镇化水平则促进了农业碳排放的增长,地区经济发展水平是促进农业碳排放的主要因素,年均促进排放891万t.(5)Tapio脱钩显示各区域在2016年后均实现强脱钩,达到模型数值最理想状态,即农业经济增长伴随着农业碳排放的降低,说明2016年后减排效果显著.

    气候变化温室气体农业资源投入碳减排

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    北京市减污降碳协同效应和驱动因素分析

    张双瞿艳芝俞珊牟洁...
    55-62页
    查看更多>>摘要：文章对北京市2010-2020年大气污染物和CO2非放趋势进行了分析,采用协同效应系数评估了减污降碳协同效应,并利用LMDI模型探究了影响大气污染物和CO2排放的驱动因素.结果表明:(1)北京市主要大气污染物和CO2排放均有所下降,并呈现不同的阶段性特征;(2)已实施的减排措施基本具有协同效应,对大气污染物的减排作用普遍大于CO2,且"十二五"时期的协同效果总体好于"十三五"时期;(3)人口规模和经济发展对大气污染物和CO2排放有正向驱动影响,能耗强度降低和能源结构优化对排放有较显著的负向驱动影响,且两者的协同减排综合驱动影响"十二五"时期高于"十三五"时期.最后,从能耗强度降低、能源结构优化和减污降碳技术研发应用等角度提出了北京市减污降碳协同增效的建议.

    减污降碳协同效应驱动因素北京市

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    京津冀地区PM2.5与CO2的协同控制效应及调控因素研究

    安敏王丽杰滕明月安慧...
    63-73页
    查看更多>>摘要：京津冀地区面临着二氧化碳(CO2)减排和细颗粒物(PM2.5)浓度降低的双重挑战,研究该地区CO2与PM2.5的协同控制效应及调控因素演变特征,对其经济高质量发展与环境改善具有重要意义.文章基于2005-2020年人口栅格数据、夜间灯光数据以及统计年鉴数据,利用协同控制效应坐标系法和时空地理加权回归模型评估了京津冀地区CO2排放量和PM2.5浓度的协同控制效应及调控因素作用机制的时空异质性.结果表明:(1)京津冀地区实现CO2和PM2.5协同控制效应的区域呈现上升-下降-上升的变化趋势,在2019年达到最高,最高占比68.15％.(2)第三产业发达、清洁能源丰富或产业布局合理的城市更易实现CO2排放量与PM2.5浓度的共控.(3)产业结构、研发支出、对外开放程度和降雨量为京津冀地区协同控制CO2排放量和PM2.5浓度的主要因素,但这些调控因素的作用存在时空异质性.

    京津冀地区协同控制效应调控因素时空地理加权回归模型

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    多维城市形态对热环境的影响归因及MAUP效应

    银超慧晏金龙张杨郑义菲...
    74-83页
    查看更多>>摘要：城市热环境影响因素研究受到可塑性面积单元问题(MAUP)效应的显著影响,导致建模结果出现不确定性.该文以武汉市主城区为例,在考虑指标的可操作性基础上构建多维城市形态指标体系,探讨地理探测器对MAUP效应的响应特征,并解析热环境空间分异的驱动力以及因子交互作用机制,提出缓解城市热岛效应的优化调控策略.结果表明:(1)热环境因子探测结果对MAUP效应具有强敏感性,研究单元和分区方法的选择均会对指标重要性与显著性产生影响,且不同指标对尺度效应与分区效应的响应规律存在差异.(2)因子探测分析表明,三维指标对城市热岛效应的解释力大于二维指标,建筑密度是城市热环境空间分异的主导驱动因子.(3)交互探测分析表明,热环境空间分异是不同影响因子之间的协同作用过程,二维指标之间、二维与三维指标的交互作用均显著大于单因子作用.研究结果可以为缓解城市热岛效应的多维城市形态优化提供决策支持.

    城市热岛效应二维/三维城市形态MAUP效应地理探测器武汉主城区

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    土壤团聚体对化学修复中氧化剂需求量的影响

    曾跃春闫志梅李增波王聪颖...
    84-90页
    查看更多>>摘要：明确氧化剂需求量是实施土壤氧化修复技术的前提.氧化剂需求量受到土壤有机质含量和黏土矿物组成的影响.有机质和黏土矿物是构成土壤团聚体的重要组分,不同类型的土壤,其团聚体结构存在较大差异.然而,土壤团聚体对氧化剂需求量的影响尚不明确.作者采集了全国15个城市的土壤,以碱活化过硫酸钠为氧化剂,通过氧化试验,探究土壤团聚体组成及有机质含量对氧化剂需要量(SOD)的影响.结果表明,土壤中70％的土壤总有机碳(SOC)主要存在于微团聚体(＜250 μm)中.SOD与不仅与SOC显著正相关,还与土壤3个不同团聚体(2 000～250 µm、250～53 μm和＜53 μm)中的SOC也显著正相关(P＜0.05),且团聚体粒径越小,显著性越高.因此,土壤有机质含量,特别是微团聚体中的有机质含量是影响氧化剂使用量的关键因子.该结果可以为氧化剂的使用剂量提供参考依据,促进氧化修复技术的高效实施.

    土壤有机污染修复土壤氧化剂需要量土壤理化性质土壤总有机碳团聚体

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