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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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    环丙沙星在地下水灌区土壤的吸附解吸特征

    黄爽兵谢遵滨轩晨飞钱永...
    91-98页
    查看更多>>摘要：为了更全面认识环丙沙星(CIP)在不同背景土壤中的迁移特性，在华北平原地下水灌溉农田区选择有机质组成特征和理化性质显著的两处土壤样品，从动力学和热力学两方面研究CIP在土壤中的吸附-解吸机制。结果显示，动力学实验数据更符合准二级动力学方程，等温模式呈非线性特征、Langmuir模型拟合效果最优。吸附动力学常数(K2，8 772。64vs2 846。37 g/(mg·h))、吸附平衡速率常数(K1，0。113 vs 0。094 L/mol)及最大吸附量(Qm，5 033 vs 3 167 mg/kg)参数均呈现出献县样品大于正定样品，指示献县土壤更快的吸附速率和更大的吸附容量。相应地，解吸实验得到的解吸率(5。98％vs 8。07％)、最大解吸量(6 592 vs 7 564 mg/kg)及由热力学计算所得吸附自由能△G(-25。08 vs-23。00kJ/mol)大小均一致反映出献县土壤相较正定土壤对CIP的吸附性能更强。综合实验研究结果和光谱特征、理化参数特征分析得出，献县土壤的高分子、高芳香性和多官能团的腐殖质成分以及更高黏粒含量是其吸附性能整体表现更强的重要因素，腐殖质分子的疏水作用和静电作用等物理吸附机制可能对献县土壤吸附CIP起到更加积极的作用。

    农田土壤地下水灌溉环丙沙星吸附解吸华北平原

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    负载CuFeO2生物炭活化过硫酸盐降解土壤中抗生素

    李祥华唐晓丹孟凡甜马莉...
    99-111页
    查看更多>>摘要：文章采用一步水热法在生物炭(BC)上负载CuFeO2纳米颗粒，制备了 CuFeO2/BC催化剂用于活化过硫酸盐(PS)，研究了CuFeO2/BC/PS体系在修复磺胺嘧啶(SDZ)污染土壤中的应用，考察了催化剂浓度、PS浓度、初始pH和不同土壤类型等关键因素对SDZ降解的影响。结果表明，与纯CuFeO2相比，CuFeO2/BC具有更好的催化性能和PS利用效率，在CuFeO2/BC用量为8g/kg，PS加入量为3g/kg的条件下，120 min内可以去除土壤中91。72％的SDZ(初始浓度为20mg/kg)。通过淬灭实验和电子顺磁共振(EPR)测试，揭示了CuFeO2/BC/PS体系主要通过自由基路径降解SDZ。结果表明，活性物质(SO4·-、HO·、O2·-)参与了 SDZ的降解，弱EPR信号证实了 1O2的存在但并不参与SDZ的降解。此外，通过自由基探针得到了 HO·和SO4·-的稳态浓度，由此计算得到SO4·-、HO。、O2·-对SDZ的降解的贡献率分别为43。89％、32。87％、23。24％。X射线光电子能谱分析表明，Cu+/Cu2+和Fe2/Fe3+氧化还原循环的协同作用可能是催化体系高效的主要原因。研究结果有助于深入理解CuFeO2/BC/PS的非均相活化体系对土壤中SDZ的去除过程。

    生物炭铁酸亚铜过硫酸盐高级氧化土壤

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    陶粒-火山岩固定化载体制备及油污土壤修复

    刘佳璇李法云李晓桐周纯亮...
    112-123页
    查看更多>>摘要：为提高石油污染土壤修复效果，该研究通过改进搅拌-交联方法制备陶粒-火山岩复合载体，同步进行微生物/漆酶的固定化，并结合SEM、BET、FTIR及土壤生物学特性等分析固定化载体性质及其在修复石油污染土壤中的差异。研究表明:陶粒-火山岩复合载体在石油烃吸附性能上较单一载体提升约50％，所制备的固定化载体比表面积提升3。1％～51。1％，孔容提升8。6％～50。9％;固定化微生物负载量达109 cells/g，储存15 d活细胞比例最高达60。89％，固定化漆酶相对活性在循环利用5次后保持在19％以上，储存30 d为56％左右;土壤石油烃修复效果最高达58。98％(固定化菌-酶复合制剂)，土壤脱氢酶、脲酶、过氧化氢酶及多酚氧化酶活性提升效果显著，且存在显著正相关关系;微生物结构分析表明添加固定化载体会使土壤微生物群落结构变化并出现优势物种，如铜绿假单胞菌属(Pseudo-monas)、枝芽胞杆菌属(Virgibacillus)、大洋芽胞杆菌属(Oceanobacillus)。

    无机载体微生物漆酶固定化石油污染土壤

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    青藏高原新型溴代阻燃剂的污染现状与研究展望

    逄东润张庆华布多
    124-138页
    查看更多>>摘要：阻燃剂作为在工业上被广泛用作电子产品、汽车、聚氨酯泡沫、纺织品等消费品的添加剂，用于降低易燃材料着火的可能性。传统的阻燃剂如多溴联苯醚已在多项研究中证明存在环境污染和毒性问题，为了解决这些问题，以十溴二苯基乙烷(DBDPE)为代表的一系列新型阻燃剂(NBFRs)应运而生。作为新污染物的一种，NBFRs在环渤海地区、京津冀地区等工业发达区域和两极地区等偏远区域均有报道。青藏高原作为世界的第三极，工业化程度低，人迹罕至，与两极地区一样，是研究NBFRs大气长距离迁移与对环境影响的重要区域。文章综述了近年来青藏高原地区进行的NBFRs研究，包括土壤、苔藓、大气以及水体等介质，研究区域涵盖青藏高原的多个典型地区。在青藏高原已有报道中，DBDPE的浓度和检出率在各项基质中均为最高值。但当前在青藏高原进行的研究仍然较少，需要进一步研究，以弥补新污染物在青藏高原地区研究的空白。

    新型溴代阻燃剂青藏高原新污染物

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    Fe(Ⅲ)/亚硫酸盐体系降解磺胺氯哒嗪的动力学模拟和机制研究

    张弈辉王文宇吴峰周丹娜...
    139-147页
    查看更多>>摘要：该文构建了 Fe(Ⅲ)/亚硫酸盐(Fe(Ⅲ)-S(Ⅳ))体系降解磺胺氯哒嗪(SCP)的动力学模型，探究了该体系中不同自由基单独氧化SCP的机制。通过电子自旋共振实验、无氧实验、淬灭实验和甲基苯基亚砜实验鉴别了反应过程中的活性物种，并分析其对SCP氧化的贡献。结果表明，在pH=4时，体系中的主要活性物种是SO4·-、SO5-和·OH，贡献率分别为76。3％、22。3％和1。40％，与动力学模拟的结论基本一致。通过密度泛函理论计算了SCP的主要反应位点，结合液相质谱分析了体系中SO4·-和SO5·-单独降解SCP的中间产物，并提出相应的反应路径，完善了 S(Ⅳ)体系中不同硫氧自由基单独氧化污染物的降解途径和作用机制。

    亚硫酸盐磺胺氯哒嗪动力学模拟密度泛函理论LC-MS

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    铁碳芬顿耦合处理硫氰酸盐废水及其机理探究

    何茂林岳正波詹欣源张敏...
    148-155页
    查看更多>>摘要：工业废水中硫氰酸盐是一种危害环境和人类健康的有毒物质，因难以降解等特性增加了废水处理难度。文章通过将微电解与芬顿耦合，并优化工艺参数，实现硫氰酸盐(SCN-)废水的高效处理。在微电解曝气量为1。5 L/min条件下，将pH值控制在3～4之间反应90 min，之后向出水中加入8 mL/L 30％H2O2溶液，磁力搅拌反应30 min，可使SCN-浓度从508。3 mg/L降低至16。8 mg/L，去除率达到96。7％，继续反应至60 min可完全去除SCN-。反应机理为:微电解产生的少量·OH将部分Fe2+氧化为Fe3+，与SCN-形成配合物Fe(NCS)63-，经氧化形成微量CN-，进一步矿化为NH3和CO2并挥发。芬顿阶段生成的大量·OH，将剩余CN-及 SCN-全部氧化为CNO-，最终形成NO3-和N2。该研究揭示了铁碳芬顿处理硫氰酸根的降解机制，为含硫氰酸盐废水提供了一种新的处理方法。

    铁碳芬顿耦合工艺硫氰酸根工业废水反应动力学降解机制

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    零价铁活化过硫酸盐降解土壤中邻苯二甲酸酯

    李海峰刘河疆郭文博苏含明...
    156-165页
    查看更多>>摘要：为了探究零价铁(ZVI)活化过硫酸盐(PS)对土壤邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的降解效率、最优降解条件及对土壤性质的影响，该文通过单因素实验和正交实验，研究初始pH值、水土比、PS浓度、ZVI添加量、反应时间对DEHP降解效率的影响，同时探讨了氧化体系对土壤理化性质和速效养分的影响。结果表明，5个因素对DEHP降解率的影响程度依次为PS＞初始pH＞ZVI添加量＞水土比＞反应时间。当初始pH为3、水土比4:1、PS浓度为1 mmol/g、ZVI添加量为0。5 mmol/g、反应80 min时DEHP降解率在75。12％～80％之间，降解效果最佳。ZVI/PS氧化体系对土壤性质影响较大，随着PS浓度增加，土壤pH、土壤有机质含量呈现不同程度的降低，土壤电导率和氧化还原电位呈递增趋势。当同时加入PS和ZVI时，速效氮含量显著增大;单独向土壤溶液中添加ZVI或PS均使土壤速效磷含量显著增高，当土壤溶液中同时添加PS和ZVI后，速效磷含量急剧下降;而当ZVI或PS的浓度比≥1时，速效钾含量急剧下降，降幅达到76％。在实际修复PAEs污染土壤时要充分评估氧化剂添加量对土壤性质的影响，该研究可为ZVI活化PS去除土壤环境介质中的DEHP提供了理论和实践依据。

    零价铁过硫酸盐土壤邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯降解效率

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    聚乙烯亚胺改性稻壳的制备及吸附性能研究

    汪睿琪周卫宝徐石江何金萱...
    166-176页
    查看更多>>摘要：稻壳是稻谷脱壳后的副产物，是一种产量巨大的农业废弃物资源。但是，目前这种可再生资源并没有得到高效利用，从而造成了自然资源的极大浪费。因此，利用价格低廉的稻壳制备具有高附加值的高效吸附材料，有着不容小觑的实际意义。该文以稻壳为原料，通过简单的交联反应将聚乙烯亚胺成功接枝到稻壳表面，制备了一种对Cr(Ⅵ)具有良好吸附性能的生物质吸附剂。研究结果表明，改性稻壳吸附Cr(Ⅵ)的最佳条件为:温度60℃，pH=2。在最佳吸附条件下，改性稻壳对Cr(Ⅵ)的最大吸附量达到113。76mg/g。吸附等模型和吸附动力学的拟合结果表明，改性稻壳对Cr(Ⅵ)的吸附较好地符合准二级动力学模型和Freundlich等温模型，吸附过程以多层化学吸附为主。改性稻壳吸附Cr(Ⅵ)的热力学参数显示吸附Cr(Ⅵ)的过程中△G＜0、△H＞0、△S＞0。结果表明，改性稻壳对Cr(Ⅵ)的吸附过程是自发进行、吸热且熵增的过程。此外，XPS分析表明吸附过程中有部分Cr(Ⅵ)被还原为Cr(Ⅲ)。经过4次循环吸附后，改性稻壳的吸附活性仍然较高，对Cr(Ⅵ)的去除率仍可达到69。08％。

    稻壳聚乙烯亚胺接枝吸附Cr(Ⅵ)

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    超声破解剩余污泥碳、磷生物可利用性分析

    艾胜书杨思文孙雪健张莹...
    177-184页
    查看更多>>摘要：为实现剩余污泥资源化利用，该研究利用超声破解装置释放剩余污泥的碳、磷，优化超声破解参数，并对破碎前后成份进行分析。结果表明，在超声时间为22 min、超声功率为720 W条件下，污泥中碳、磷释放完全。三维荧光和磷形态分析显示，超声破解后上清液主要成份为有机碳和有机磷，底层为无机脱水固体。污泥微观形态分析显示，超声可以有效破碎生物污泥絮体结构，实现污泥絮体和无机固体颗粒分离。研究发现，通过超声破解能够实现污泥有机和无机成份分离，有助于实现污泥资源回收利用。

    活性污泥超声破解COD含量TP含量参数优化

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    添加羽毛氨基酸发酵液对厨余垃圾堆肥的影响

    洪金航徐兴潮吴畏宋天顺...
    185-195页
    查看更多>>摘要：文章将废弃羽毛通过微生物发酵制备出氨基酸发酵液，考察其对厨余垃圾堆肥的影响。结果发现，氨基酸发酵液的添加，提高了厨余垃圾堆肥腐熟化过程和减重的效果，可有效提高堆肥中碱解氮和速效磷含量，同时微生物的活性有所提升，其中蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和脂肪酶活性分别提升21。29％、36。42％、43。83％、11。16％。氨基酸发酵液的加入使得菌群互作关系复杂度加大，并改变了菌群结构，芽孢杆菌属(Bacillus)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)的相对丰度提高。其中种子发芽指数、质量消解率、胡敏酸、淀粉酶对菌落呈现正相关关系，腐殖质、纤维素酶、速效磷对菌落结构呈现负相关关系。研究可为今后利用废弃蛋白质资源来协同厨余垃圾好氧堆肥提供新的思路。

    羽毛氨基酸发酵液厨余垃圾堆肥微生物群落

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