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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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    功能菌对石油烃降解及微生物群落结构变化的影响

    杜晓蕊李海明张翠霞张肖...
    1-12页
    查看更多>>摘要：该研究以天津地区某污染场地为依托，利用筛选得到的石油烃降解功能菌，设计了加菌组和对照组2根土柱对比试验。通过检测石油烃、HCO3-、CO32-的浓度，结合16S高通量测序探讨了功能菌对石油烃降解的影响，对比分析了反应前后的微生物群落结构并对测序结果进行功能预测。结果发现，功能菌的加入对石油烃的降解效果较为显著。柱内物种组成情况表明功能菌的加入改变了土柱内的微生物群落多样性，促进了脱硫杆菌门的增长，抑制了放线菌门的繁殖。Desulfoprunum主要存在于在2组试验的进水口，推测在2组试验的进水端均存在着硫酸盐还原反应，Thermincola在加菌组出水口的相对丰度较高，加菌组伴随着强烈的反硝化、铁还原反应。α多样性分析表明2组试验出水口的微生物群落多样性较高，β多样性分析则表明微生物群落结构可能与试验柱的空间位置有关。此外，生态网络分析发现变形菌门为试验的关键菌门，功能菌的加入促进了物种间的协同合作关系，PICRUSt2功能预测分析结果表明功能菌的加入仅增强了进水口中bamB、bamC和出水口中的badA、badDEFG的丰度。

    地下水石油污染生物强化生物多样性功能预测

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    碱性生物炭强化脱氮效能及定向调控机制

    陈思琪段晓虎肖书虎杜丛...
    13-22页
    查看更多>>摘要：生物脱氮是污水处理厂氮污染物去除的主流方法，具有低碳、低成本的优势。面向城市污水为代表的低碳氮比废水，如何强化反硝化功能菌群、稳定生物脱氮效能仍有待研究。该研究以玉米秸秆为原料，通过酸、碱改性制备2种强化脱氮功能生物炭载体，构建强化反硝化脱氮工艺。研究结果表明:与未投加生物炭的系统相比，投加生物炭后系统总氮去除率提高了 7。29％～29。51％。经过酸、碱改性生物炭定向强化脱氮效能分析，较未改性生物炭系统总氮去除率分别提高19。37％和29。55％，其中碱改性生物炭系统总氮去除率最高可达59。76％。在电子转移活性和亚硝酸盐还原酶活性方面，碱改性生物炭强化系统较未投加生物炭系统分别提高了 91。8％和47。1％。高通量测序结果表明碱改性生物炭中参与反硝化作用相关菌群占比约为67。3％，具有反硝作用的芽孢杆菌属(Bacillus)、陶厄氏菌属(Thauera)为碱改性生物炭系统的优势菌属，碱改性生物炭比酸改性生物炭更能促进脱氮菌群的生长，从而构建反硝化脱氮能力定向调控。

    废水脱氮碱性生物炭反硝化定向调控群落结构

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    畜禽粪便好氧堆肥中抗生素抗性基因研究进展

    司孝刚谯祖勤彭星运丁蕾...
    23-34页
    查看更多>>摘要：抗生素被广泛用于畜禽养殖业，这些抗生素在动物体内不能被完全吸收，导致大量抗生素通过粪便进入环境，进而诱导抗生素抗性基因(ARGs)的产生，对生态环境和人畜健康带来不利的影响。大量研究已证实好氧堆肥是一种有效降低多种污染物生态风险，实现畜禽粪便的资源化、无害化利用的方法，同时堆肥原料及堆肥工艺等条件的不同导致了ARGs的复杂性、多变性。该文介绍了好氧堆肥过程中ARGs的转移传播机制，重点论述了生物因素(细菌群落、可移动遗传元件)、堆肥理化参数(温度、pH值、C/N、氮形态、通风工艺与参数)对ARGs的影响，并简述了ARGs、细菌群落、可移动遗传元件(MGEs)、各堆肥理化参数之间的相互关联特性。基于此，该文概述了当前ARGs的消减措施研究进展，同时为未来研究方向提出了展望，以期为畜禽粪便好氧堆肥中有效控制ARGs的传播提供理论依据。

    畜禽粪便好氧堆肥抗生素抗性基因研究进展

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    钴掺杂二氧化锰类氧化物酶降解亚甲基蓝的研究

    韦敏刘士华王榕
    35-44页
    查看更多>>摘要：纳米酶作为一种新兴的催化氧化剂，因其低成本、低消耗在水处理领域受到广泛关注。通过掺杂过渡金属能有效提高纳米酶的活性，促进MnO2基材料降解有机污染物的性能。该研究采用一步水热法，将Co元素掺杂到MnO2表面，形成高活性类氧化物酶。使用X射线光电子能谱、扫描电镜和X射线衍射等手段，对Co-MnO2的形貌和化学成分进行分析，井深入探讨了其对亚甲基蓝的降解性能。结果表明，Co元素的掺杂增强了 Co-MnO2的类氧化物酶活性;亚甲基蓝浓度为20 mg/L、Co-MnO2用量在0。5 g/L时，在60～90 min可降解90％以上的亚甲基蓝，同时，Co-MnO2表现出优异的抵御环境干扰的能力;自由基捕获实验和电子顺磁共振分析表明，Co-MnO2纳米酶能高效利用溶解氧产生1O2和O2·-加速降解亚甲基蓝。此研究可为纳米酶降解有机污染物提供新依据。

    类氧化物酶钴掺杂Co-MnO2亚甲基蓝

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    强化过硫酸钠降解含吐温-80溶液中的三氯乙烯

    赵泫然吕蒙蒙李家兴岳新佳...
    45-53页
    查看更多>>摘要：文章采用铁刨花(IS)协同柠檬酸(CA)强化Fe(Ⅱ)活化过硫酸钠(PS)体系降解含吐温-80(TW-80)水溶液中的三氯乙烯(TCE)，探究了 IS协同CA对PS/Fe(Ⅱ)体系的强化作用效果，考察了药剂投加量、TW-80浓度、溶液初始pH值和无机阴离子对TCE(含TW-80)降解效果的影响，并确定了TCE(含TW-80)降解的主导活性氧物种类别。结果表明，IS协同CA可有效强化TCE的降解，在TCE和TW-80初始浓度分别为0。15 mmol/L和1。0 g/L的溶液中，PS、Fe(Ⅱ)-CA和IS投加量分别为4。5 mmol/L、0。6 mmol/L和2。5 g/L时，180 min内TCE降解率为92。4％;TW-80的存在会抑制TCE的降解，且其浓度越高，抑制作用越强;自由基清扫和电子顺磁共振仪检测表明，HO·和SO4-·在含TW-80水溶液中TCE的降解过程中均起到了重要作用，其中SO4-·的作用更大;当初始pH值小于9时，PS/Fe(Ⅱ)/CA/IS体系对TCE(含TW-80)具有良好的降解效果;溶液中Cl-的存在对TCE降解的影响不明显，而HCO3-的抑制效果显著;实际地下水中受复杂水质的影响抑制了 TCE的降解，但通过提高药剂投加量可克服实际地下水的不利影响，仍可达到较高的TCE去除率。

    三氯乙烯吐温-80过硫酸钠铁刨花柠檬酸

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    不同二元类水滑石对水中氟离子吸附性能研究

    孔德松程蓉邓敏魏紫静...
    54-64页
    查看更多>>摘要：氟污染目前已是全球性问题，而类水滑石(LDHs)在吸附阴离子方面存在巨大的潜力，为了筛选出有较好除氟能力的阳离子，该文研究了不同阳离子对合成的硝酸根类水滑石结构除氟能力的影响。采用水热法制备出不同类型的LDHs(Ca-Al、Mg-Al、Mg-Fe、Ca-Fe)，运用XRD、FT-IR、BET比表面积、SEM等测试手段对所制备的类水滑石进行表征，通过F-吸附试验比较了类水滑石的吸附性能及机理。结果表明:Ca/Al-LDHs、Mg/Al-LDHs、Mg/Fe-LDHs都具有硝酸根插层的类水滑石特征衍射峰和微孔-介孔结构，呈现出片状堆叠结构，比表面积分别为7。658 2、2。923 9、13。200 3 m2/g，而Ca/Fe-LDHs通过水热反应很难制备出类水滑石材料。制备的类水滑石中Ca/Al-LDHs整体表现出的除氟性能更好，F浓度10 g/L时在20～40℃下仍能保持95％左右的吸附率，最大吸附量为240。35 mg/g。吸附F的过程均符合准二级动力学模型，Ca/Al-LDHs符合Langmuir吸附等温模型，Mg/Al-LDHs、Mg/Fe-LDHs更符合Freundlich吸附等温模型，结果表明，Ca/Al型水滑石具备较强的除氟潜力。

    类水滑石吸附水热合成氟离子

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    飞灰典型重金属的多组分螯合剂的效果优化及机理分析

    陈思杨刘怡杨刘红吴浩...
    65-73页
    查看更多>>摘要：针对深圳市某生活垃圾焚烧发电厂产生的高浓度重金属飞灰，该文在对多种螯合剂组分进行筛选的基础上，使用响应曲面法进行试验设计，通过模型拟合与方差分析评价了复合螯合剂对Zn、Pb、Cd的螯合影响，并通过SEM、FTIR、XPS对螯合机理进行了分析。结果表明，以2。5％(w)过磷酸钙+3％(w)福美钠水剂辅以0。074％(w)十二烷基苯磺酸钠的复合螯合剂可实现多批次高浓度飞灰的最优螯合效果与适应性;过磷酸钙与福美钠水剂分别对Zn和Cd的螯合起显著性作用，而Pb受两种组分的拮抗影响。在螯合-陈化的过程中，飞灰内部夹带重金属的组分发生了溶解、结晶、固定的转变:Zn与磷酸根结合固定，但在高温下陈化会降低其螯合稳定性，Pb形成高价态的稳定的化合物，而Cd主要被有机螯合剂的交联基团包覆。

    飞灰重金属螯合剂响应面法螯合机理

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    微波耦合硫酸亚铁对铬渣的稳定化效果和机制研究

    郑敏慧张凤姣郭沨李瑜玥...
    74-81页
    查看更多>>摘要：安全处置的铬渣常出现"返黄"现象，这与未溶解的含六价铬(Cr(Ⅵ))矿物再次释放Cr(Ⅵ)有关，因此在修复过程中，彻底溶解不稳定的含Cr(Ⅵ)矿物，使其充分释放Cr(Ⅵ)是实现铬渣长效稳定的关键。该研究利用微波(MW)快速溶解铬渣中Cr(Ⅵ)矿物——钙钒石，再耦合硫酸亚铁(FeSO4)实现了铬渣的高效稳定。MW辐照显著降低了钙矾石溶解的表观活化能(35。8 kJ/mol)，促进钙矾石快速溶解释放Cr(Ⅵ)。而FeSO4水解酸化产生的硫酸(H2SO4)在MW场下进一步促进了含Cr(Ⅵ)矿物水滑石的溶解，实现了铬渣中Cr(Ⅵ)矿物的完全溶解。同时，MW显著提升了FeSO4对Cr(Ⅵ)的还原效率，在低功率MW(462 W)耦合低剂量FeSO4(w=21。5％)处理下，Cr(Ⅵ)的还原率达到100％。更为重要的是，MW促进了生成的三价铬(Cr(Ⅲ))固定在Cr(Ⅲ)矿物(FeO·Cr2O3和Cr2O3)晶格中，1年后未出现"返黄"，实现了铬渣的长效稳定。该研究为MW耦合FeSO4在铬渣稳定化处理领域的应用提供了数据支持和理论基础。

    微波铬渣促溶硫酸亚铁稳定化

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    雄激素与糖皮质激素在沉积物中的协同与竞争吸附研究

    郭钧尧刘雪茹占绮红邹晔锋...
    82-90页
    查看更多>>摘要：雄激素与糖皮质激素在环境中广泛存在，对人体和生态健康造成风险，然而人们对它们在沉积物中的吸附行为仍知之甚少。该文研究2种雄激素和2种糖皮质激素在沉积物中单独和两两共存时的吸附规律。结果表明:4种激素的吸附更符合准二级动力学，初始浓度升高可使平衡吸附量增加、除DEX外吸附速率常数变小。吸附等温线更符合Langmuir模型，雄激素的吸附容量比糖皮质激素小，最小为雄烯二酮70。04 mg/kg，最大为可的松322。3 mg/kg。在双吸附质体系中，雄烯二酮分别与甲睾酮、地塞米松共存时表现为协同效应，地塞米松分别与可的松、甲睾酮共存时表现为竞争吸附。该研究有助于完善对类固醇激素环境行为的认知，为准确评估其生态风险提供理论依据。

    内分泌干扰物沉积物协同吸附竞争吸附

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    白洋淀流域地下水水化学特征及主要离子来源

    杨雅晴张兵崔旭田蕾...
    91-100页
    查看更多>>摘要：地下水是水资源的重要组成部分，也是流域水循环的关键过程之一。文章以白洋淀流域为研究对象，运用Piper三线图、离子比例系数法，结合正向演替模型，明晰地下水中主要离子来源及影响因素。结果表明:(1)白洋淀流域地下水主要阳离子为Na+，主要阴离子为HCO3-，浅层地下水水化学类型主要为Ca·Mg-HCO3和Ca·Mg-HCO，·NO3，深层地下水水化学类型主要为Na-HCO3和Na·Mg-HCO3。(2)岩石风化是地下水中离子的主要来源，其中，碳酸盐岩风化占主导地位(47。83％)，其后为硅酸盐岩(29。65％)与蒸发盐岩(13。52％)。(3)主要离子受岩石风化、溶滤、阳离子交替吸附作用和人类活动的共同影响，山前冲洪积平原区浅层地下水主要受农业活动影响，白洋淀周边浅层地下水受工业活动影响大。研究成果可为白洋淀流域及雄安新区的水生态环境保护和改善提供支撑。

    地下水水化学离子来源白洋淀

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