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环境工程学报
中国科学院生态环境研究中心
环境工程学报

中国科学院生态环境研究中心

曲久辉

月刊

1673-9108

cjee@rcees.ac.cn

010-62941074

100085

北京市2871信箱

环境工程学报/Journal Chinese Journal of Environmental EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊的办刊宗旨为：“积极促进国内环境污染治理技术与设备的研究、开发与应用”。本刊正在成为连接国内外环境污染治理技术与设备领域科研人员、技术开发与推广人员以及广大用户的信息纽带与桥梁。
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    长江流域丘陵与平原2类典型城镇面源污染来源解析

    林炳权安欣琪赵晨高雅弘...
    513-522页
    查看更多>>摘要：在长江流域丘陵城镇重庆永川区和平原城镇常州金坛区分别选取各含合流制和分流制2种排水体制的4个区域作为研究对象，监测雨天4个区域的河流、沿河排口和下垫面径流相关数据，分别采用河流质量守恒法、PMF模型和地表径流质量守恒法解析2类城镇4个区域面源对河流污染贡献、沿河排口污染来源贡献和各下垫面污染贡献。结果表明，城镇面源对4个研究区域内河流的5项水质指标(SS、COD、NH3-N、TN和TP)均有一定程度的贡献，其贡献率与降雨等级、地区特征和排水体制有关;降雨期间，在2类城镇2种排水体制的沿河排口污染负荷来源中，地表径流是SS和COD负荷的主要来源，生活污水和管道沉积物是NH3-N、TN和TP负荷的主要来源;受地形坡度和人口密度等因素影响，永川和金坛的主要产污下垫面不同，永川为小区道路，金坛为交通道路和屋顶。为提高上述研究区域面源污染的精细化管理，提出了针对性的控制措施。

    丘陵城镇平原城镇城镇面源污染质量守恒法PMF模型

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    基于村庄分散度的农村生活污水治理模式量化分析

    李桂兰严滢李鹏宇王紫轩...
    523-530页
    查看更多>>摘要：随着农村地区生活水平的提升，生活污水所含污染物成分趋于复杂化，未经处理就地排放对生态环境影响不容小觑。目前，农村生活污水治理模式种类多样，但决策方法缺乏科学依据。以内蒙古地区82个村落为研究对象。以自然村落为最小研究单元，利用村落宅基地占比、村落长宽比、周长、极限距离、坡度0°～8°占比和坡度标准差等指标，构建了居住密度决策树(准确率76％)以及地势决策树(准确率88％)。决策树所得结果通过二分类概率单位回归(Probit)分析(准确率87％)，确定其村落集中或分散情况，进而选择适宜的村落污水治理模式(集中模式、纳管模式、分散模式、拉运模式、就地利用模式)。农村生活污水治理模式决策方法的确立决策指标的量化，为促进农村生活污水治理体系的发展、提升污水治理的有效性具有积极意义。

    村庄分散度农村生活污水机器学习决策树治理模式

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    UV/H2O2/GAC工艺去除水中全氟化合物

    郝明明郝昊天石宝友胡永珍...
    531-538页
    查看更多>>摘要：全氟化合物(PFCs)持久存在于水环境中，难以通过传统的水处理工艺去除，提高水中PFCs的去除性能具有重要意义。本研究采用快速小柱实验探究了 UV、H2O2和颗粒活性炭(GAC)组合工艺对水中4种PFCs的去除效果，并探究了 UV照射时长和H2O2质量浓度对PFCs的直接去除效果及其对后续GAC吸附的影响。结果表明:不同工艺条件下，长链全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)始终表现出较短链全氟丁酸(PFBA)和全氟丁烷磺酸(PFBS)更高的去除率。单独GAC吸附对长链全氟PFOA和PFOS去除率为59。6％和64。3％，但对短链PFBA和PFBS去除率仅为11。7％和13。1％。单独UV或单独H2O2分别与GAC联用时，随着UV照射时长和H2O2质量浓度的增加，4种PFCs的去除率略有增加，且UV照射的增益效果较H2O2更优。UV/H2O2/GAC联用工艺对水中4种PFCs的去除效果最佳，30min UV/H2O2处理后经GAC吸附可去除90％以上的PFOA和PFOS，短链PFBA和PFBS去除率也达到50％以上。UV/H2O2/GAC联工艺的良好效果是由于UV/H2O2高级氧化过程产生的羟基自由基氧化反应降低了水中大分子有机物的含量，从而减弱了有机物对PFCs的竞争吸附作用。本研究可为水中PFCs的高效处理提供技术参考。

    水处理高级氧化技术活性炭全氟化合物

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    用于农村厕所黑水处理的铱钽涂层电极的优化制备及其对析氯性能的影响

    谢琤琤周小康葛浩桐王旻霏...
    539-546页
    查看更多>>摘要：农村厕所黑水通常采用生物法进行处理，存在处理效果不稳定、运行管理复杂等问题。通过对传统钛铱电极进行优化制备，成功构筑了铱钽涂层系列电极(Tx)和铱钽锡锑钴涂层系列电极(Cx)。利用电化学原位产氯，实现了有机物的氧化降解并同步去除氨氮。优化电极复合氧化物涂层的配方，发现喷涂T3电极(IrTa氧化物涂层0。6 mg·cm-2，Ti氧化物涂层0。75 mg·cm-2)在2。4 V的工作电压下表现了最高效的净水效能，60 min内去除了厕所黑臭水生化处理出水50％的COD。系统研究了表面清洁工艺和烧结工艺对电极析氯效能的影响，发现喷砂结合酸洗的表面清洁过程、滚涂的涂层固定过程、500 ℃的烧结过程构筑的T3电极具有最高的析氯效能和强化寿命。本研究为分散式污水排放存在的富营养化问题提供了可行的解决思路。

    涂层电极氨氮析氯反应黑臭污水

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    江苏省典型工业源挥发性有机物排污特征与减排潜力分析

    徐遵主熊红红张宇威金小贤...
    547-559页
    查看更多>>摘要：VOCs是臭氧和二次有机气溶胶等复合型污染的前驱体。基于原辅料和生产工艺的角度，构建江苏省内人造板、印刷、电子、橡胶和塑料、制药、化工、喷涂为代表的典型工业行业VOCs成分谱。通过最大增量反应活性系数(MIR)、气溶胶生成系数(FAC)，依据原辅料、产品和工艺的区别，分析各行业、企业VOCs组分区别与臭氧生成潜势和二次颗粒物生成潜势。结果表明:橡胶和塑料行业单位OFP最高，约为4。09 g·g-1;SOA较高的印刷、制药、涂装、橡胶和塑料行业，其值约为1。5 g·g-1;通过MIR和FAC系数模型可知，橡胶和塑料行业是O3污染管控重点，印刷、制药、涂装、橡胶和塑料行业是二次气溶胶的管控重点。基于江苏省典型工业行业VOCs特征，分析我国现行VOCs治理技术指南推荐工艺与现存低效治理工艺的差异，以估算全国典型工业行业VOCs年产污量和污染特性减排潜力，可为VOCs管理相关法规政策制定提供依据。

    挥发性有机物(VOCs)排污特征减排潜力复合型污染典型工业行业

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    制备ZnO/CdS/Au异质结用于可见光催化降解低浓度甲醛

    于先坤刘雁军杨晓军卢洪玉...
    560-568页
    查看更多>>摘要：采用水热法和化学浴沉积法制备了 ZnO/CdS/Au异质结光催化剂，用于可见光下室温去除低浓度甲醛。通过XRD、SEM、TEM、XPS、UV、PL、PEC、EIS等手段对ZnO/CdS/Au异质结光催化剂的光学性能、光电性能进行表征。结果表明，Au负载的ZnO/CdS纳米棒组成的微米花状结构中，异质结和金属等离子体效应能拓宽光谱吸收范围，抑制半导体缺陷发光，促进光吸收以及光生电子空穴的分离和迁移;所制备的ZnO/CdS/Au异质结光催化剂对甲醛的去除具有优异性能，室温下2 h即可将反应舱内低质量浓度甲醛(1。25 mg·m-3)降至0。025 mg·m-3以下，且经过8次重复使用后催化剂活性没有明显下降。此外，影响甲醛去除的因素，如催化剂种类、光照波长、甲醛初始质量浓度、相对湿度也进行了研究和探讨。该研究结果对低浓度甲醛的室温去除具有理论指导意义。

    光催化异质结金属低浓度甲醛

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    污泥厌氧消化在游离氨调控下强化磷与有机物释放的作用效果

    郭新宇孙广垠孙观来林新宇...
    569-577页
    查看更多>>摘要：基于污泥资源化与能源化的目的，采用游离氨调控的方式，利用系统中有机质提高沼气中甲烷体积分数的同时分析系统中磷浓度和形态的变化情况。结果表明，与空白阶段相比，游离氨调控后系统中溶解性蛋白、多糖质量浓度分别提升16。34％和26。43％;沼气中甲烷平均体积分数由73。61％提升至85。04％。通过三维荧光光谱(3D-EEM)和平行因子法(PARAFAC)分析两个反应阶段厌氧污泥上清液，芳香类蛋白质Ⅰ占比分别从35％、47％下降至29％与40％。这表明经过游离氨调控后芳香类蛋白质Ⅰ利用效果略有提高。在磷形态分析方面，游离氨调控使得进出水总磷、磷酸盐质量浓度分别提升948。64％、1219。35％、2 254。55％与2 280％，磷释放效果明显。根据X射线能量色散谱(EDS)、傅里叶红外光谱(FTIR)与X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明，污泥中P主要与Fe、Al等金属元素以复合盐的形式存在;并在厌氧消化过程中发生了一定比例的磷形态转化。但游离氨诱导磷形态转化的机理仍需进一步探究。该研究结果进一步表明游离氨在厌氧消化过程中调控强化了有机物的利用效果，促进磷的释放与形态变化。该研究结果可为基于游离氨调控下有机物与磷的释放提供参考。

    污泥厌氧消化游离氨调控有机物释放磷形态分析资源化

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    富铁环境中甲烷氧化菌群落结构与甲烷氧化特性

    杨慧娴代群威杜伟旗山静...
    578-587页
    查看更多>>摘要：近年来湿地潜在甲烷排放备受关注，牟尼沟草海富铁湿地具有十分重要的生态地位，而目前有关该区域甲烷氧化菌群落结构与氧化特性的研究相对较少。通过第二代高通量测序技术探究了草海富铁湿地中甲烷氧化菌的群落结构及功能并从中筛选出一株优势甲烷氧化菌在富铁溶液中进行实验探究。测序结果表明，优势甲烷氧化菌为Type Ⅰ型的甲基杆菌(Methylobacter)和甲基单胞菌(Methylomonas)，RDA分析结果表明，pH和ORP是影响甲烷氧化菌群落的关键环境驱动因素。结果表明，反应过程中菌株会分泌腐殖质等产物将胞内电子转移到胞外，使溶液中的Fe(Ⅲ)作为电子受体。并且在富铁溶液中甲烷氧化效率提高了 10。8％左右，7 d内菌株能够完全氧化瓶内的甲烷气体。以上结果以期为湿地甲烷减排提供理论参考依据。

    富铁湿地甲烷氧化菌群落结构甲烷氧化

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    NH2OH与NO2-对 anammox体系中N2O排放的影响

    杨余涤非沈雁文
    588-597页
    查看更多>>摘要：厌氧氨氧化(anammox)为新型生物脱氮工艺，面临N2O温室气体排放问题。羟胺(NH2OH)与亚硝酸盐(NO2-)是影响anammox体系N2O排放的重要环境因子。基于批次实验，考察了不同质量浓度NH2OH和NO2-对 anammox体系中N2O释放的影响。结果表明，在[NO2]为100～300mg·L-1条件下，N2O排放量随NH2OH质量浓度递增;而当[NO2-]增至300～500 mg·L-1，投加高质量浓度NH2OH(30、50 mg·L-1)能抑制N2O的产生。微生物群落多样性分析表明，低[NO2-]的环境中，NH2OH会增加体系中异养菌的相对丰度，并抑制anammox菌的生长;而在高[NO2-]的环境中，高质量浓度的NH2OH可促进anammox菌与共存异养细菌的生长。功能基因分析表明，N2O的排放量受到硝化、反硝化及硝酸盐异化还原产铵(DNRA)代谢途径调控，并与norB、nrfA基因丰度呈显著正相关(P＜0。05)。因此，anammox体系N2O产量受到NO2-与NH2OH综合作用的影响，当进水[NO2-]较高时可通过投加适量NH2OH降低N2O排放量，而当进水NO2-不足时可通过抑制NH2OH的累积量以减少N2O的生成。该研究结果可为anammox工艺的低碳运行提供参考。

    厌氧氨氧化N2O羟胺NO2-微生物群落结构功能基因

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    低温条件下AAO污水处理系统脱氮效能分析及微生物群落特性

    张吉宇解雅东吴琪张琼华...
    598-608页
    查看更多>>摘要：温度是限制污水处理微生物活性的关键因子，直接影响污水处理效能的高低。选取AAO污水处理系统，研究了在低温条件下其除污效能及微生物群落结构特征，探明了不同硝化液回流比、碳源种类和污泥回流比对系统脱氮性能的影响，以得到胞外聚合物(EPS)的分泌与处理工况的耦合关系。结果表明:在12℃时，采用复合碳源、200％的硝化液回流比、75％的污泥回流比时系统可达最佳处理效果，COD、NH4+-N、TN的平均去除率分别为87。26％、99。87％、69。97％，出水远超一级A标准;同时发现TB层、PN分别为EPS的主要结构和组成，且EPS总量和PS/PN与污泥回流比呈负相关趋势;低温下Pseudomonas和Flavobacterium为系统优势菌群，典型的硝化菌Nitrospira被抑制，短程硝化耦合异养硝化-好氧反硝化过程明显，系统脱氮性能大幅提升。该研究结果可为低温条件下的污水处理系统效能提升提供参考。

    低温脱氮性能微生物种群胞外聚合物(EPS)短程硝化异养硝化-好氧反硝化

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