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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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    2020年新疆NO2浓度时空变化特征分析

    卡木然·买买提艾力杨涵艾则买提江·麦麦提图尔荪
    96-106页
    查看更多>>摘要：二氧化氮(NO2)作为大气中主要的污染气体，对人体健康和大气环境有着严重的危害，探究NO2浓度时空变化特征及其驱动力，可以更好地了解影响NO2浓度变化的自然和人为因素。文章提取新疆2020年1-12月Sentinel-5P卫星所获取的NO2浓度数据，采用空间自相关模型和Sen+Mann-Kendall趋势分析法，分析新疆NO2浓度时空分布规律及变化，并运用最优地理探测器模型定量分析人为因素及自然因素对于NO2浓度变化的解释力。结果表明:(1)2020年新疆地区NO2浓度平均值最高是在7月，最低是在2月，从1-7月NO2浓度先下降后上升，从7月开始下降一直持续到11月。(2)NO2浓度的Moran'I最大值为0。921，最小值为0。784，存在空间聚集性。NO2浓度高-高聚集区主要分布于研究区中部的天山北麓城市集中分布区域，低-低聚集区主要分布于北部的阿尔泰山脉及南部昆仑山脉附近。(3)2020年全疆NO2浓度约89。14％的区域呈基本不变，8。31％的地区NO2浓度轻微增加，2。19％的地区NO2浓度显著增加，0。36％的区域轻微下降，没有明显下降的区域。(4)NO2浓度受多种影响因素共同作用，其中GDP对NO2浓度的解释力较大，而地表温度对其的解释力最小，GDP与其他因子交互作用明显，可见人为活动对于NO2浓度变化的影响较大。

    NO2浓度趋势分析最优地理探测器新疆

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    城市污染源周边溴代二(噁)英分布特征研究

    邓芸芸贾丽娟沈晓瑜杨品川...
    107-112页
    查看更多>>摘要：为了解城市污染源周边溴代二(噁)英类化合物(PBDD/Fs)的污染状况，文章选取上海市区的生活垃圾焚烧炉周边场地作为研究区域，采集夏、冬两季32个环境大气样品和61个土壤样品，研究城市污染源周边环境大气和土壤中PBDD/Fs的含量以及时空分布特征。结果表明，城市污染源周边大气中PBDD/Fs的浓度范围为13。8～115 fg/m3(以毒性学量计，下同)，平均值为44。3 fg/m3，冬季大气中PBDD/Fs浓度略高于夏季;土壤样品中PBDD/Fs的浓度范围为0。561～15。9 pg/g，平均值为3。66pg/g，不同风向间PBDD/Fs浓度无显著差异;城市污染源周边环境大气中PBDD/Fs含量明显小于氯代二(噁)英的含量，而土壤中含量相当，甚至更高;城市污染源分析显示，研究区域环境大气和土壤中PBDD/Fs主要来源于商业十溴阻燃剂的使用与处置，以及电子垃圾中的溴代阻燃剂。

    城市污染源环境大气土壤PBDD/Fs来源解析

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    黄河流域产水量时空变化及归因分析

    常建波朱博文闫宝伟
    113-122页
    查看更多>>摘要：产水量模拟是划分水源涵养等级的基础，对于区域内生态系统质量评价具有重要作用。为探究黄河流域产水量时空格局与人类活动对其的影响，该研究基于InVEST模型，采用改进后产水模块的检验方法，模拟了 2000年、2005年、2010年、2015年、2020年黄河流域实际产水量，并结合空间自相关模型、时空地理加权回归模型对产水量展开时空分异特征与人类活动影响分析。结果显示:20年间，黄河流域最大区域年均产水量可达881 mm且呈现"N"型变化趋势;产水量表现为空间正相关，主要时空格局为东南部高值聚集、西北部低值聚集;各人类活动指标均双向驱动产水量，人类活动逐渐向环境友好型过渡。该研究结果明确了黄河流域产水量时空分异特征及人类活动对其驱动机制，可为黄河流域生态保护与高质量发展提供一定评价依据。

    产水量InVEST模型黄河流域人类活动时空地理加权回归

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    日照市中小河流健康状况鱼类完整性指数评价

    王静静李艺吕铃钥梁金辉...
    123-130页
    查看更多>>摘要：中小河流是淡水生态系统的重要组成部分，其健康状况对区域环境质量影响很大。文章根据日照市潮白河、傅疃河、绣针河等3条中小河流的鱼类多样性数据，筛选出了鱼类总物种数、杂食性鱼类个体数占比、敏感性鱼类个体数占比、黏性卵鱼类个体数占比、特殊产卵方式鱼类个体数占比、单位努力捕捞量等6个核心指标，构建了鱼类完整性指数(F-IBI)评价体系，提出了日照市中小河流鱼类完整性指数评价标准。结果表明，多数水域处于"亚健康"和"一般"状态，河流生态系统结构和功能受损;潮白河和绣针河中游健康状况优于下游和上游，傅疃河健康状况由上游向下游呈现降低趋势;各样点F-IBI分值与高锰酸盐指数呈显著负相关(p＜0。05)。判别能力分析和非参数检验表明，该评价体系代表性较强、区分度较好，可以作为该区域中小河流健康状况的评价标准和管理工具。

    中小河流河流健康评价生物完整性指数鱼类群落结构

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    多源数据的水土污染风险评价管控研究进展

    杨富糈狄军贞王明玉
    131-145页
    查看更多>>摘要：当前中国水土环境面临着极大的挑战，涉及从污染状况调查到污染风险评估、风险管控和治理修复的多个层面。随着大数据相关技术和人工智能理论的不断完善，研究者们越来越关注如何充分利用多源数据和大数据分析技术，推动水土污染综合防控研究取得更为显著的进展。文章系统梳理并归纳了水土污染研究的4个关键环节:多源数据的获取、多源数据的管理与分析技术、水土环境污染的风险评估以及风险的区域分级与管控措施。同时，文章还综合分析了水土污染风险评估和管控的研究现状。在分析各环节的研究现状和未来发展趋势的基础上，文章剖析了水土污染综合防控研究所面临的巨大挑战，并基于这些挑战，提出了未来水土污染分析评价与风险管控研究的重要方向与关注点。

    水土污染多源数据风险评价风险管控

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    道路类型对南昌樟树铅含量及地下丛枝菌根真菌影响

    韦培李慧王可贺佳勇...
    146-154页
    查看更多>>摘要：该文为探究道路土壤铅污染对行道树和土壤丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza，AM)真菌的影响，在南昌市选择了 6条行道树为樟树的不同类型道路，测定分析了土壤-樟树铅含量及AM真菌群落特征。结果表明，不同类型的道路上土壤铅含量存在显著差异，快速路和主干路的铅含量高于支路，车流量是重要驱动因素。樟树根、茎、叶、果的平均铅含量分别是0。41、1。13、1。43、0。53 mg/kg。主干路上樟树体内铅含量整体较高，支路上樟树铅含量相对较低，土壤铅含量与樟树根系铅含量显著正相关。AM真菌的根系侵染率、孢子密度和物种丰富度在不同类型道路间有差异但规律性不明显。6条道路样地土壤中共鉴定出AM真菌8属20种，无梗囊霉属为优势属，各样地菌种数在10～15种之间，铅污染显著影响了土壤AM真菌孢子密度。综上所述，交通是导致道路土壤铅积累的重要因素，进而造成行道樟树对铅的吸收，同时土壤AM真菌也受到铅污染的一定影响。因此，科学治理和修复土壤铅污染对生态环境保护和人类健康有重要意义。

    道路类型铅樟树丛枝菌根真菌南昌

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    采用XGBoost+SHAP揭示贵阳市地表温度的驱动力因子

    吴雪张显云龙安成刘晶晖...
    155-166页
    查看更多>>摘要：该文在基于数理统计方法揭示贵阳市地表温度(land surface temperature，LST)年际和季节时空演变趋势的基础上，为更好地明晰影响因子及其交互影响对LST的驱动作用，协同极端梯度提升算法(extreme gradient boosting，XGBoost)和Shapley加法解释方法(shapley additive explanations，SHAP)，对贵阳市LST时空演变模式背后的原因进行了诊断分析。结果表明:(1)2000-2020年间，贵阳市秋季低温区面积占比呈显著减少趋势，年均减少率约为0。068％o(2)LST增温表现出南高北低的分布特征，云岩区和南明区的亚高温区和高温区变化最为明显。(3)XGBoost可较好地刻画各季节LST与影响因子间的响应关系，获得了较高的建模精度。所构建模型在测试集上的RMSE、MAE和R2分别为0。516 9℃、0。389 3 ℃和0。895 0。(4)基于SHAP的分析结果表明:影响因子对LST影响的重要性存在季节差异，总体而言，国内生产总值(GDP)、高程、降水和植被覆盖对LST的影响最大;除GDP和人口密度外，各影响因子对LST变化的作用方式主要为非线性关系;高程、降水、植被和水体对研究区LST主要起到降温作用，而不透水面、裸地、农业用地、人口密度及GDP则主要起到增温作用。

    地表温度时空演变影响因子XGBoostSHAP

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    含Cd根茬留田对土壤-水稻累积Cd的影响

    缪文静徐敏郑德志伍钧...
    167-173页
    查看更多>>摘要：为探讨根茬中Cd留田后的归趋及其对下茬水稻Cd积累的影响，该文通过盆栽试验，设置0(CK)、0。24％(SR1)、0。48％(SR2)、0。72％(SR3)(w/w)的含Cd根茬用量处理，研究含Cd水稻根茬留田对下茬水稻生长、吸收Cd和土壤Cd含量的影响，为Cd污染土壤管控及水稻的安全生产提供依据。结果表明，含Cd根茬对水稻生长有一定的促进作用，同时也提高了水稻的Cd含量，且在SR3处理水稻根Cd含量最高，与CK相比，SR3处理水稻根部Cd含量增加了 86。90％。水稻各部位Cd含量的分布为:根＞＞茎≈叶＞籽粒，籽粒中Cd含量均未超过可食用安全限值。与CK相比，含Cd根茬增加了 13。27％～25。51％土壤总Cd含量，且在SR3处理达最大值1。23mg/kg。含Cd根茬提高了土壤pH及养分含量，与CK相比，含Cd根茬处理下土壤pH提高了0。05～0。12个单位，有机质含量增加了8。55％～13。68％，碱解氮含量增加了 11。24％～13。48％，速效钾含量增加了 5。56％～14。16％。综上，含Cd根茬留田能提高土壤养分含量，促进水稻生长，同时也造成土壤Cd累积，增加了水稻根Cd含量。

    水稻根茬留田Cd土壤养分

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    FAST周边喀斯特峰丛洼地不同演替阶段土壤微生物群落变化

    侯超张成富张孙健曹洋...
    174-185页
    查看更多>>摘要：为探索FAST周边喀斯特峰丛洼地不同植被演替阶段土壤微生物群落结构变化规律及其影响因素，该文以FAST周边草本、灌木、乔木3个演替阶段表层土壤为研究对象，采用高通量测序技术，研究不同演替阶段土壤微生物多样性、群落组成及与土壤化学性状之间的关系。研究发现:随着演替进行，土壤细菌和真菌的Shannon指数和Chao1指数呈显著下降趋势。不同演替阶段变形菌、放线菌和酸杆菌均为优势细菌门，分别占细菌群落的34。83％、19。22％、18。56％;子囊菌和担子菌为优势真菌门，分别占真菌群落的40。72％、40。11％。Pearson相关性分析发现，土壤pH、有机质、全氮、碱解氮和有机质显著影响细菌和真菌多样性;Spearman相关性分析发现，全磷、全钾、速效钾、氧化铝和交换性镁与变形菌门呈显著负相关关系(P＜0。05)，土壤pH、交换性钙与放线菌门呈显著正相关关系(P＜0。01)，铁铝氧化物与子囊菌门呈显著负相关关系(P＜0。01)，有效磷与担子菌门呈显著负相关关系(P＜0。01)。冗余分析和Mantel分析表明，土壤pH是影响细菌和真菌群落组成的共有关键化学因子。研究结果对深入理解峰丛洼地喀斯特森林土壤微生物的变化特征与规律、科学保护和发展FAST周边喀斯特森林生态环境具有重要参考价值。

    FAST峰丛洼地高通量测序土壤微生物演替阶段

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    河南省沿黄地区"三生"空间生态环境效应及驱动因素

    刘昊李琪颖狄巍榕路婕...
    186-196页
    查看更多>>摘要：文章基于"三生"空间视角，通过生态环境质量指数和生态贡献率等方法，测度2000-2020年河南省沿黄8个地市多尺度土地利用转型的生态环境效应，并运用地理探测器模型揭示生态环境质量变化的驱动因素。结果表明:(1)2000-2020年河南省沿黄地区"三生"空间用地结构呈现出生态、生产用地总体减少，生活用地持续增加的态势，以各类生活用地和工矿生产用地的增加和农业生产用地的减少最为显著。(2)2000-2020年研究区在生态环境正效应和负效应的共同影响下，生态环境质量呈现先下降后上升的"U"型变化特征，农业生产用地转变为生态用地是生态环境改善的主要原因;"三生"空间变化图斑呈现明显聚集性，黄河干流沿线以正效应贡献图斑为主，郑州市、三门峡市以负效应贡献图斑为主;济源市贡献率经历了由正到负的转变，开封市和洛阳市经历了由负到正的转变，其他地市贡献率无质的变化。(3)夜间灯光、经济发展水平和人口密度是影响生态环境质量的主要驱动因子;因子的交互作用大于单因子对生态环境效应的影响，以夜间灯光和碳排放量的交互作用最为显著。研究结果可为河南省沿黄地区统筹社会经济发展与生态环境保护提供参考。

    土地利用转型"三生"空间生态环境效应地理探测器河南省沿黄地区

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