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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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    柠檬酸配体促进Cu/Fe0电子转移增强氧化性能的研究

    周曼卢瑶孙辰龚建宇...
    1-8页
    查看更多>>摘要：该研究通过掺杂过渡金属Cu和Ni方式制备了 2种改性纳米零价铁材料,在有无柠檬酸(CA)2种体系下,探究了材料对诺氟沙星的降解效果并分析其作用机理.结果表明,1％Cu/Fe0-CA对诺氟沙星有最佳降解效果,1 h降解效率约为73％;而没有柠檬酸的Cu/Fe0体系,也有70％左右的降解效率.结合DFT理论计算分析,对体系中·O2、H2O2、·OH等自由基形成过程探究表明,无柠檬酸配体时主要是还原降解过程,在Fe0转化Fe2+时,电子直接传递至铁表面吸附的诺氟沙星,且还原氢(H*)起到还原作用.在有柠檬酸配体存在时则源于活化分子氧过程,在电子传递过程中产生H2O2,继而与柠檬酸亚铁产生类Fenton反应,体现出强氧化效应.

    改性零价铁柠檬酸分子氧活化活性氧基团诺氟沙星

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    聚乙烯和聚氯乙烯微塑料对邻苯二甲酸酯的吸附

    孙淑孟硕周震峰
    9-16页
    查看更多>>摘要：环境介质中普遍存在的微塑料被认为是有机污染物迁移转化的有效载体,探究微塑料与有机污染物的相互作用已成为环境领域的研究热点.该文选择邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和邻苯二甲酸二乙酯(DEP)作为目标污染物,重点考察2种典型微塑料聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)对DMP和DEP的吸附行为及机理.结果表明,2种微塑料均能够吸附DMP和DEP.PE的吸附量大于PVC,与微塑料的种类以及比表面积和孔隙率有关.同一种微塑料对DEP的吸附能力大于DMP,主要与污染物的理化性质有关.准二级动力学模型能够描述2种微塑料对DMP和DEP吸附动力学过程,颗粒内扩散和膜扩散参与控制其吸附过程.吸附等温线可以用Linear模型、Langmuir模型和Freundlich模型进行拟合,其吸附过程由疏水分配作用主导,同时存在微孔填充作用.

    微塑料邻苯二甲酸酯吸附动力学

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    Cd(Ⅱ)对小球藻生长抑制和恢复研究

    涂梦姿尹鑫赖发英周春火...
    17-23页
    查看更多>>摘要：重金属与小球藻相互作用的研究是认识和评估利用小球藻治理重金属污染有效性及生态风险的重要依据.该文通过序批式实验考察小球藻对重金属Cd的吸附行为,同时探究Cd胁迫对小球藻生长规律的影响.首先,实验结果表明小球藻对重金属的吸附是一个快速完成的过程,但随着Cd(Ⅱ)浓度的增大,其吸附平衡时间越长;其次,随着Cd(Ⅱ)浓度增大,对小球藻生长的抑制呈现逐渐增大的趋势,5mg/LCd(Ⅱ)胁迫下,小球藻对数期的5d平均增长率相比对照减少了 78.23％;再次,洗去胞外重金属后,小球藻处理组的生长速率均有恢复,5 mg/L Cd(Ⅱ)恢复期的5 d平均增长率相比对照增加了 190％;最后通过透射电镜观察小球藻亚细胞结构发现经过5d的恢复期有部分细胞器得到了恢复.

    重金属胁迫小球藻生长规律恢复亚细胞结构

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    纳米氧化物降低屎肠球菌对四环素的耐受能力

    林群超王艺施慧敏侯高林...
    24-30页
    查看更多>>摘要：纳米材料的大量生产和使用使其在环境中广泛存在,其生态环境效应受到广泛关注.在污水处理过程中,纳米材料和另一类新污染物——耐药细菌及其基因充分接触和相互作用,但对纳米材料如何影响耐药细菌的研究却十分有限.该研究考察了 4种纳米氧化物(nTiO2、nCuO、nZnO和nAl2O3)对污水中耐四环素屎肠球菌的耐受抗生素能力的影响,并探索了纳米氧化物浓度、粒径和赋存时间等因素的影响机制.结果表明,所有纳米氧化物均造成耐四环素屎肠球菌EC50(四环素的耐受能力)显著下降,其中nTiO2(100mg/L)、nCuO(100 mg/L)对耐四环素屎肠球菌耐药能力的影响较大,使EC50下降44.1％和41.6％,而nZnO(10 mg/L)、nAl2O3(10 mg/L)使EC50下降较小(36.9％和24.8％);纳米氧化物浓度越高,颗粒粒径越大,在污水中赋存时间越长,对耐四环素屎肠球菌EC50下降的影响越显著.纳米氧化物溶解释放的金属离子具有毒性,与耐药细菌接触后诱导细胞产生应激反应破坏细胞膜,细胞通透性提高,抗生素更容易进入,因此细菌对抗生素的耐受能力下降.

    耐药细菌金属纳米氧化物半抑制浓度细胞膜通透性

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    老化微塑料对Hg(Ⅱ)的吸附解吸行为及机理研究

    薛彬蓝文陆林海英冯庆革...
    31-37页
    查看更多>>摘要：近年来研究者一直关注老化微塑料与常见重金属如镉、铬、铅等的相互作用,而它与高毒性Hg(Ⅱ)相互作用机制并未清晰.该研究以聚苯乙烯(PS)为目标塑料,利用臭氧对PS进行老化,利用批量吸附实验结合SEM、FT-IR、Zeta电位、接触角等表征手段,探究PS老化前后对Hg(Ⅱ)的吸附-解吸行为及机制.结果表明,臭氧老化后的PS(简称PS-O3)表面粗糙度增加,出现新的官能团羰基,接触角从127.2°降至72.8°,亲水性明显增强.PS-O3与Hg(Ⅱ)的吸附行为符合准二级动力学、Langmuir等温模型,提示以单层的化学反应为主,理论最大吸附量为15.78 mg/g,高于原始PS的7倍,这主要归功于静电吸引、含氧官能团与汞的络合作用.此外,老化PS在胃液环境下解吸率(约54％)约是纯水条件的60倍,约是原始塑料的10倍;与0.04％HC1、海水介质中的类似,高解吸量可分别追溯于胃蛋白酶对Hg(Ⅱ)的高亲和力、酸中大量的H+、海水中阳离子的竞争作用;此结果揭示了老化后的微塑料可富集水中Hg(Ⅱ),在酸性、高盐环境中可释放Hg(Ⅱ),成为Hg(Ⅱ)迁移转化过程的载体.研究老化微塑料对水环境中Hg(Ⅱ)的吸附-解吸行为及作用机制,为了解微塑料与重金属协同迁移、处理提供基础数据.

    聚苯乙烯臭氧老化Hg(Ⅱ)机理探究

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    Fe2O3/MoS2复合材料活化过硫酸盐降解磺胺嘧啶

    刘言鲍建国毛启迪李轩...
    38-45页
    查看更多>>摘要：采用共沉淀法和高温煅烧法制备Fe2O3和MoS2复合材料(FM),将其作为非均相催化剂活化过硫酸盐(PS)降解磺胺嘧啶(SDZ).通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对FM的形态和结构进行表征.研究了FM投加量、PS浓度、初始pH、无机阴离子、腐殖酸对SDZ降解的影响.结果表明:在FM投加量为0.4g/L、PS浓度为1mmol/L、初始pH为7、SDZ浓度为20 μmol/L条件下,FM/PS体系在30min内对SDZ的降解率达到100％.电子顺磁共振(EPR)和自由基淬灭实验结果表明,FM/PS体系中主要的活性因子为硫酸根自由基(SO4·-)和羟基自由基(·OH),其中SO4·-起主导作用.FM/PS体系降解SDZ的机理为:MoS2表面的Mo4+直接催化PS,同时促进Fe2O3中的Fe3+/Fe2+的循环,提高Fe2O3对PS的活化性能.循环利用试验结果表明,FM具有较好的重复利用性能,4次循环利用后在40 min内对SDZ的降解率达到69.8％.

    Fe2O3MoS2过硫酸盐磺胺嘧啶高级氧化技术

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    薯渣缓释碳源强化反硝化滤池生物脱氮效果

    严子春杨明霞高建军
    46-52页
    查看更多>>摘要：为解决城市污水深度处理碳源不足导致脱氮效果不佳的问题,该文制备了具有缓慢释碳功能的薯渣固体缓释碳源SCPR.释碳试验与强化反硝化生物滤池(DNBF)脱氮试验表明,SCPR最大有机物释放量为129.87 mg/(L·g),碳源释放过程满足二级动力学,在水力负荷为0.1m3/(m2·h)、SCPR与陶粒配比为1∶6、进水NO3--N平均浓度为50.09mg/L时,DNBF中NO3--N、NO2--N与TN去除率分别为75.53％、86.21％与74.98％,出水COD平均浓度为25.24 mg/L,SCPR作用下DNBF反硝化反应级数介于零级与一级之间.SCPR具有良好的释碳与强化DNBF脱氮效果的能力,可作为污水深度脱氮处理的碳源.

    薯渣缓释碳源释碳性能强化脱氮动力学

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    1株好氧反硝化菌筛选及处理猪场厌氧消化废水

    周香群徐嘉璐张琴李艳宾...
    53-60页
    查看更多>>摘要：从活性污泥中分离纯化1株好氧反硝化菌并编号为AHP123,通过16SrDNA序列分析鉴定为不动杆菌属.该菌株具有良好的异养硝化和好氧反硝化能力,能够有效利用硝酸盐和铵.单因素条件优化结果表明,该菌株在C/N比20、丁二酸钠为碳源、培养转速为200r/min、温度为30℃、接种率为2％条件下,以氯化铵为唯一氮源培养24h,铵的去除率可达到99.26％,去除速率为4.86mg/(L·h).在C/N比20、柠檬酸钠为碳源、培养转速为120 r/min、温度为25℃、接种率为2％条件下,以KNO3为唯一氮源培养24 h,硝氮的去除率可达到92.68％,去除速率为6.11 mg/(L·h).在氨氮和硝氮作为混合氮源时,氨氮和硝氮的去除率分别达到98.64％、80.38％.进一步地,菌株AHP123在猪场厌氧消化废水(ADPE)等含氮废水的处理中具有良好的应用潜力,处理48 h后,ADPE中的氨氮去除率达到99.19％.

    异养硝化好氧反硝化Acinetobactersp.脱氮猪场厌氧消化废水

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    铜胁迫下大薸对铜的吸收特征与生理响应

    刘家华陈克诚程娟刘鹤莹...
    61-68页
    查看更多>>摘要：畜禽养殖废水中的Cu污染问题已经严重威胁到农业环境,限制了养殖废水的安全循环利用.该研究通过模拟试验分析不同浓度Cu2+胁迫下大薸的吸收特征,测定活性氧含量、抗氧化酶含量、膜脂氧化程度以及光合色素含量等生理生化指标后发现,7 d内大薸对Cu的最大去除率可达90.16％;4mg/L处理中富集与转运系数最大,分别为187.34、0.166 5;抗氧化酶活方面,4mg/L处理中SOD、CAT活性最强,8mg/L处理中POD活性最大;丙二醛含量随Cu浓度升高呈先增后降再增的趋势,12mg/L处理最高,为69.59nmol/g;叶绿素含量在1 mg/L处理达最大值5.196 mg/g,后持续降低.研究表明,大薸在低浓度(≤4mg/L)Cu污染水体中适应能力较强,修复效果较好.经7d处理后,1mg/L与2mg/L试验组溶液中的Cu浓度在1mg/L以下.大薸根系对Cu的蓄积减少了向叶片的转运,与较高的抗氧化酶响应水平对活性氧的清除一同维持了植株的生理功能,保证了对Cu的吸收.

    铜大薸吸收特征生理响应

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    黏土陶瓷粒为基质的人工湿地去除典型污染物机制

    吴浩江成曹文平李泽兵...
    69-79页
    查看更多>>摘要：为评估黏土陶瓷粒作为湿地基质的应用价值,该文选择黏土陶瓷粒与沸石、陶粒进行比较试验,并通过X射线衍射和扫描电镜研究其矿物组成与表面形貌.结果表明:(1)静态试验显示黏土陶瓷粒对总磷(TP)的理论吸附量达到988 mg/kg,解析率仅为1.29％.(2)进一步的垂直流动态试验结果显示,黏土陶瓷粒通过自身的静电吸附,同时,结合其金属矿物成分的表面沉淀作用,能高效去除以可溶性反应磷(SRP)及颗粒磷(PP)为主的磷素,其中PP的去除量占TP去除量的47.09％,PP累计单位去除量要高于SRP去除量58.85％,但其受表面电位的抑制影响,使得对NH4+-N为主的阳离子污染物去除率仅为20％左右.(3)陶粒因其自身良好的矿物组成与表面形貌,对于不同污染物均有较强的物理吸附和化学结合能力;沸石依靠自身的静电吸附与离子交换也表现出良好的污染物去除性能,但容易受到共存离子的冲击影响,造成去除效果的不稳定.(4)三维荧光结果表明,黏土陶瓷粒能够显著改善进水中以芳香类蛋白为主的溶解性有机质(DOM)组成.研究结果显示,3种基质在不同进水负荷下的吸附表现差异性较大,其中黏土陶瓷粒依靠自身的物理吸附与化学结合能力对于典型污染物具有良好的去除效果,证明了其作为廉价易得基质的潜在应用价值.

    静态吸附垂直流动态强化黏土陶瓷粒脱氮除磷DOM

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