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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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    长三角地区农村生活污水处理设施水量特征分析

    柳蒙蒙陈梅雪齐嵘陈亚松...
    1381-1385页
    查看更多>>摘要：污水排放特征是评价污染负荷的依据，也是进行污水治理规划、设计建设和运行维护的基础，农村污水量的确定是污水处理设施设计、运行维护的难点之一。本研究调研了长三角地区某县306座污水处理设施2022年全年进水水量数据，探究了不同处理规模进水量的变化规律，重点讨论了春节假期、雨季等时期水量变化规律。研究结果表明，随着城镇化水平快速提高以及农村居民生活方式的改变，春节期间水量变化呈现出3类特征，水量设计应根据不同类型村庄特征进行。同时，应重视户排水系统的雨污分流，厨房、院落洗漱、厕所、洗浴污水应收尽收，减少汛期屋面及院落雨水进入收集系统。

    农村生活污水水量特征长三角地区雨水收集系统

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    污泥对高质量浓度NO2--N交叉因素的自我调控机制

    田敏慧陈晓蕾冉晓妮许子聪...
    1386-1394页
    查看更多>>摘要：高质量浓度的亚硝酸盐氮(NO2--N，＞100mg·L-1)在反硝化过程中会抑制甚至杀死微生物，会影响工业废水脱氮效果，导致出水总氮超标。本研究为了探明高质量浓度NO2--N对污泥影响，使用批次实验处理不同pH(6。5～9。5)，不同初始NO2--N质量浓度(10～400 mg·L-1)的废水，并考察了受影响污泥的恢复能力。结果表明，游离亚硝酸盐(free nitrite，FNA)是反硝化主要的抑制因素，FNA质量浓度大于0。03 mg·L-1时会对污泥正常反硝化产生短期不可逆影响，且是浓度和时间两方面共同作用的结果;当FNA低于0。01 mg·L-1时，高NO2--N质量浓度本身也会对脱氮造成抑制，但可通过洗泥逆转，甚至仅通过污泥自身驯化作用也可逆转抑制现象。反硝化过程中，微生物具有在一定范围内自发调节环境pH的能力;反硝化过程中体系碱度变化受碳酸盐缓冲体系影响，pH越高，水体缓冲性越好。

    亚硝酸盐反硝化抑制响应时间污泥恢复

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    以泡沫镍为基底的Fe、Cu双金属复合电极对亚铁络合脱硝液的还原性能探究

    梁越丁静童华
    1395-1405页
    查看更多>>摘要：以EDTA为螯合剂的亚铁络合脱硝液能够快速吸收NO，但其面临着还原再生效率低下的问题。针对吸收产物Fe(Ⅱ)EDTA-NO(F-NO)和Fe(Ⅲ)EDTA的阴极催化电化学还原制备了一种以泡沫镍为基底的Fe、Cu双金属复合电极，通过SEM、XPS、XRD等材料表征分析验证了此电极制备方法的可行性。电化学催化活性测试表明，还原F-NO时设定阴极电位为-0。5 V(vs。SCE)，pH为3～4之间，可以实现72。6％的F-NO还原率和83。19％的NH4+选择性;还原Fe3+时选定阴极电位为-1。2V(vs。SCE)，pH=2～3，此时还原产生Fe2+的法拉第效率最高可以达到76。14％。此外，还考察了此电极连续工作10 h的还原效果，结果证明了其在实际运行中具有良好的稳定性。

    电催化还原复合型电极亚铁络合脱硝液Fe(Ⅱ)EDTA-NOFe(Ⅲ)EDTA

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    3种机器学习模型在地下水位动态模拟中的效果比较

    郭敏丽刘天航毕二平胡晓斌...
    1406-1414页
    查看更多>>摘要：为及时准确模拟区域地下水位动态变化，采用机器学习算法，在参数训练与特征子集参数筛选基础上，构建了基于极限学习机(ELM模型)、非线性自回归神经网络(NARX模型)和随机森林(RF模型)3种机器学习模型，对密怀顺区域地下水位动态变化进行了模拟，结果表明:3种机器学习模型在密怀顺区域地下水位动态模拟精度大小顺序为RF模型＞NARX模型＞ELM模型，与ELM模型相比，NARX模型和RF模型更适用于密怀顺区域地下水位动态模拟。地下水位动态变化模式分为波动上升型和稳定上升型2种类型，NARX模型适用于模拟地下水位变化呈波动上升型的监测井，RF模型适用于模拟地下水位变化呈稳定上升型的监测井。研究成果可为机器学习模型在地下水位分析中的应用提供方法参考。

    机器学习模型地下水位动态模拟模型效果比较

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    废弃风机叶片非金属粉末热解产物增强环氧树脂复合材料的制备与性能探究

    陈云燕张翔陈阳汤之杰...
    1415-1424页
    查看更多>>摘要：针对风机叶片大量报废后处理处置的问题，将废弃风机叶片非金属粉末(retired wind turbine blades，RWTBs)热解后的产物(记作P-RWTBs)作为填料，三乙烯四胺(triethylenetetramine，TETA)为固化剂，环氧树脂(epoxy resin，EP)为基体，陶瓷粉(ceramic powder，CP)和KH-560偶联剂为添加剂制备复合材料样条，实现了废弃风机叶片的回收及再利用。通过浇筑成型法制备了复合材料，探究了热解条件对RWTBs热解失重率的影响及CP添加量、KH-560的质量分数对复合材料的力学性能、耐热性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明，当升温速率为10 ℃·min-1时，热解的最佳条件为600 ℃停留6 h，此时RWTBs表面的热固性树脂被彻底热解。当以TETA为固化剂、20％CP为添加剂、P-RWTBs为填料时，通过2％KH-560处理后制备的P-RWTBs-2％KH-560/20％CP/EP复合材料具有较好的力学性能，拉伸强度、弯曲强度和冲击强度可分别达到55。59 MPa、86。43 MPa和23。99 kJ·m-2，相较于TETA/EP，分别提高了23。1％、77。1％和35。3％。当温度达到360。7 ℃时，P-RWTBs-2％KH-560/20％CP/EP复合材料的热解失重率为30％，相较于TETA/EP提高了 15。9 ℃。经过48h酸浸后的P-RWTBs-2％KH-560/20％CP/EP复合材料拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别降低了 10％、2。4％和5。4％，相较于RWTBs/20％CP/EP，具有更强的耐腐蚀性能。P-RWTBs-2％KH-560/20％CP/EP复合材料性能的提升主要是由于KH-560接枝在P-RWTBs表面形成了一层硅烷分子覆盖层，其中亲水基团与EP基体中的羟基发生氢键作用，增强了填料与基体之间的相互作用力，加强了复合材料的界面结合强度，同时提升了复合材料的亲水性和亲油性，使其表面更加稳定光滑，能有效减缓腐蚀速度。该研究可为废弃风机叶片的资源回收再利用提供一个新的思路。

    废弃风机叶片环氧树脂热解力学性能复合材料

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    胞外聚合物螯合镍强化厨余垃圾水解产酸的机理

    景佳张永梅孔鑫袁进...
    1425-1433页
    查看更多>>摘要：生物利用度低是影响微量元素强化厌氧发酵效能的重要原因。以厨余垃圾(food wastes，FW)为基质，将人工螯合剂和胞外聚合物(extracellular polymeric substances，EPS)与镍(Ni)的络合物分别加入到FW产酸发酵体系中，综合考察螯合剂加入对Ni补充量和FW水解产酸效率的影响。首先通过分析Ni单独补充对FW水解酸化效果的影响，明确Ni的最优和次优投加质量浓度分别为2。5和1。25 mg·L-1。其次，将次优质量浓度下的Ni与螯合剂1:1络合后补充到发酵体系中，表明螯合剂的加入均可以使Ni-1。25 mg·L-1表现出与Ni-2。5 mg·L-1相当的产酸效率，其中EPS的补充使得VFA产值比次优Ni质量浓度和最优Ni质量浓度条件下分别提高了 16。6％和5。7％。最后，通过分析螯合剂加入后对Ni化学形态、微生物丰度和群落结构的影响，提出EPS使Ni在水解产酸体系中表现出最高的生物利用度，同时由于EPS的绿色配体特性保障了产酸细菌的丰度，在有效强化FW产酸发酵过程的同时减少了 50％Ni的用量。

    镍生物利用度胞外聚合物厨余垃圾水解产酸

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    嵌入注意力机制的轻量级雾炮车检测网络

    钟逸伦刘黎志李赢杰
    1434-1441页
    查看更多>>摘要：针对我国发生多起雾炮车违规喷雾空气自动监测站事件，雾炮车数据集空白，雾炮车所喷的雾的形状各异难以标注，监测实时要求高，准确率高等问题。本研究建立了雾炮车喷雾数据集，设计了一种雾的标注方式，并在YOLOv5网络基础上，提出了一个嵌入注意力机制的轻量级雾炮车检测网络。首先，利用K-means++计算出更适合任务的锚框;其次，嵌入注意力机制(CA)模块，用于提升网络特征提取能力;然后将Neck处Conv修改GSConv，并将C3模块更换为GSC3模块，以降低模型参数;最后，将NMS替换为SoftNMS，用于减少漏检增强检测稳定性。实验结果表明，所提标注方式较其他标注方式提升了总体mAP13％;所提网络的参数量仅为YOLOv5s的83％并达到67。8％的mAP。与主流目标检测网络相比，所提网络在保持精度提升的同时降低了参数量，并保持了检测速度。

    雾炮车目标检测注意力机制轻量级YOLOv5

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    城市智慧水管家背景下市政污泥处理处置问题和解决思路的分析

    吴海斌陈祥李巍王先恺...
    1442-1448页
    查看更多>>摘要：随着中国长江三峡集团有限公司长江大保护水管家模式的推广应用，市政污泥的处理处置已成为水环境治理过程中压轴性的难点和痛点问题。通过分析长江经济带典型城市污泥的泥质特性，探讨当前污泥处理处置存在的若干核心问题。提出在"水管家"模式的统筹下，污泥处理处置应遵循一城一策、因地制宜的原则，结合城市近远期发展规划，通过行业统筹与产业链集成，发挥管理创新和技术集成优势，合理选择技术路线。建议创新"政府+产学研用"的商业模式，把污泥处置责任交给一级政府、把新污染物等无害化研究交给学术界、把污泥处理处置产业交给市场，通过有为政府与有效市场的相互促进，构建城市多源污泥协同处置与资源化利用的综合解决方案，打造经济技术最优的城市示范样板。本研究结果可为今后污泥处理处置提供参考。

    市政污泥污泥处理污泥处置污泥资源化智慧水管家

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    城市规模要素对"无废城市"建设水平的影响分析

    高明李欢
    1449-1460页
    查看更多>>摘要：城市规模不断扩张，对城市固废治理所产生的压力亟待判明。立足于"无废城市"建设视角，通过熵权TOPSIS对"无废城市"建设水平进行测度，并基于福建省2001-2019年各地级市的动态面板数据，采用门槛模型和系统GMM模型，实证分析了城市规模对"无废城市"建设的影响及异质性。结果表明，福建省"无废城市"建设水平总体上稳步提升，但区域间差异较大;富裕程度、技术水平有利于促进"无废城市"的建设，而第二产业占比具有显著的抑制作用;城市规模对"无废城市"建设水平的影响具有非线性关系，呈现"倒N"型曲线关系，具有三重显著的区间效应，由此得出城市常住人口为433。91 ×104人左右，即为最佳城市规模。因此，应根据地方发展水平、厘清关键影响因素、辨明城市规模层级等方面提高"无废城市"建设水平。

    "无废城市"城市规模熵权TOPSIS门槛模型系统GMM

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    海绵城市绿地系统碳减排效益分析——以乌鲁木齐市3种典型绿地系统为例

    陈菊香孟诗孙亮热依娜·阿斯哈尔...
    1461-1472页
    查看更多>>摘要：城市绿地是海绵城市建设的主要内容之一，在碳减排行动中发挥着重要作用。为量化海绵城市绿地系统的碳排放以及碳汇，提升碳减排效益，以IPCC指南、同化量法、叶面积模型为依据，采用全生命周期法从城市绿地建设以及景观要素层面构建海绵城市绿地系统碳减排核算模型，并以乌鲁木齐市3种典型绿地系统为例进行碳排放核算并分析碳减排效果。结果表明:道路绿地、公园绿地和街旁绿地在全生命周期内碳汇量分别是碳排放量的10。36、15。26和11。68倍，碳汇量远高于碳排放量;碳汇组成中植物碳汇量相较于雨水利用以及径流削减产生的碳汇占比高达95％以上。城市绿地系统碳汇的优化从植物群落的树种组成以及层次结构两方面进行比较，发现采用高固碳植物配置以及乔-灌-草复合层次结构可以使绿地碳汇量平均增加12。8％～26。3％，碳减排效益显著。

    海绵城市绿地系统碳减排效益植物配置模式优化设计

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