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环境工程学报
中国科学院生态环境研究中心
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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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    中温氛围下水平球磨法去除生活垃圾焚烧飞灰中二噁英类的影响

    吴成强温慧娟叶辉施雅琪...
    2550-2555页
    查看更多>>摘要：为了克服水平球磨法能量利用低的缺点,通过耦合热解技术和机械化学法,采用水平球磨机加热中温处理水洗飞灰.研究结果表明,飞灰中温球磨后,平均粒径降低且粒径分布更均匀;飞灰中的二噁英类即PCDD/Fs包括PCDFs和PCDDs,2大类.二噁英类、PCDDs、PCDFs和毒性当量均随温度升高而降低,当温度达到450 ℃时,二噁英类、PCDDs和PCDFs去除率分别达到95.83％、95.67％和96.17％,二噁英类质量分数由469.32 ng·kg-1降低至19.55 ng·kg-1,毒性当量由35.06 ngTEQ·kg-1降低到2.3 ngTEQ·kg-1.PCDDs类物质优先被去除,部分PCDFs类物质会被转化成PCDDs类物质.飞灰经中温球磨后,飞灰氯化度明显降低,与二噁英类去除规律一致.

    飞灰二噁英类中温球磨水洗

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    2种生物炭施用对滨海盐渍土土壤及植物影响的对比分析

    王莹曹世伟朱义于泽群...
    2556-2566页
    查看更多>>摘要：改良滨海盐渍土对于园林绿化用地的拓展与生态景观的营造至关重要,是提升城市生态环境质量、丰富绿化多样性的必要举措.本研究对比分析2种生物炭在滨海盐渍土中的施用效果,评估其对土壤理化性质的改善及植物生长的影响.利用地被植物孔雀草(Tagete patula L.)进行室内盆栽试验,在滨海盐渍土中分别添加0.5％、1％、5％(质量比)的污泥水热炭和稻壳热解炭.对比研究两种生物炭不同比例施用对土壤理化性质的影响,并考察孔雀草的生长情况和生理生化指标的变化.结果显示,与稻壳热解炭相比,污泥水热炭在降低土壤pH、提高土壤氮、磷及有机碳质量分数方面表现出更优效果,但过度添加会增加土壤全盐量,以1％的添加比例改良效果最佳,能够在不增加盐渍土全盐量的同时显著降低pH,有效提升土壤有机质、全磷、全氮质量分数.此外,冗余分析表明,污泥水热炭通过降低离子胁迫和改善土壤营养状况来提升孔雀草的根系生长和活力水平,增强其抗盐胁迫能力,进而促进生物量积累.污泥水热炭在滨海盐渍土园林绿化用地中的应用从养分和植物生长的角度来看是可行的,但其长期应用的安全性还需要进一步的研究和评估.该研究将为滨海盐渍土园林绿化用地改良提供科学依据.

    污泥水热炭稻壳热解炭滨海盐渍土孔雀草

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    羟基磷灰石类纳米材料磷释放特征及影响因素

    张文轩李青青杨柳塘李云桂...
    2567-2576页
    查看更多>>摘要：羟基磷灰石类纳米材料(nHAP)因具有良好的重金属污染阻控性能和植物营养作用而被广泛关注,磷素释放动力学是决定其截污效率和供肥性能的关键过程,但其释放动力学特征及其影响因素尚不清楚.采用湿化学共沉淀方法调控老化时间(2、12 h)合成获得2种具有短棒状结构的nHAPs(nHAP2h和nHAP12h),系统探究纳米材料老化时间、温度/溶液pH值/共存腐殖酸和土壤溶液环境对nHAP磷释放动力学的影响.结果表明:材料老化时间越长,nHAP晶体越大,nHAP12h晶体长度比nHAP2h高17％.在实验条件下,晶体尺寸更大的nHAP12h磷酸根释放量比nHAP2h低61％～232％,温度升高、pH增大和土壤溶液会扩大材料老化时间引起的磷释放差距,而共存腐殖酸会缩小这种差距.除土壤溶液体系外,nHAPs磷酸根释放一般分为早期快速释放阶段和后期慢速积累阶段直至达到平衡,其磷酸根表观释放速率常数K从0.09～4.36 min-1变化至0.01～0.78 min-1.温度从5 ℃升至25 ℃时会促进nHAPs磷酸根释放(2％～19％),10、50mg C·L-1的共存腐殖酸的羧基和酚基与nHAPs作用同样会促进nHAPs磷酸根释放(10％～195％),pH从5提高到8.5时会抑制nHAPs磷酸根释放(3％～15％),nHAPs在土壤溶液体系中磷有效性显著下降(18％～76％).本研究为nHAP作为土壤助剂和新型农用纳米助剂应用提供新的理论参考.

    纳米羟基磷灰石磷释放老化时间有机酸土壤

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    基于退化剥离草皮的土壤重构技术

    王宝鹤陆建国文卓李宇航...
    2577-2587页
    查看更多>>摘要：资源化利用高寒草甸区因工程建设造成的退化剥离草皮,以施工现场堆置的剥离沙化退化草皮为研究对象.通过正交实验法探讨改性有机材料掺量、植物纤维种类、纤维掺量和纤维长度对高寒草甸退化剥离草皮的质量提升作用.综合分析重构草皮土壤理化性质、土壤酶活性、土壤微生物特征,并结合植物生长状况,通过极差分析确定各因素的最优配比.研究结果显示:改性有机材料掺量、纤维种类、纤维掺量、纤维长度对重构草皮综合质量的影响依次减弱;最佳草皮重构添加材料配比为0.5％改性有机材料、1.2％椰丝纤维,椰丝纤维长度为5 cm.该研究结果不仅为高寒草甸区植被恢复提供了可移植、适应性强且能够快速实现绿化建植的生态防护手段,同时为高寒草甸工程扰损区生态修复提供了技术支持.

    高寒草甸沙化退化草皮正交试验法重构草皮植被恢复

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    餐厨沼渣生物炭类型和掺杂比对湿地土壤二氧化碳排放的影响

    赵小飞陈玉李军明田芯玮...
    2588-2595页
    查看更多>>摘要：湿地土壤CO2排放占全球碳排放的11％,是大气中温室气体的重要来源,如何实现湿地土壤CO2碳减排成为研究热点.针对湿地土壤,以餐厨垃圾厌氧消化后的副产物沼渣为原料,在不同热解温度下制备成沼渣生物炭评估其浸出毒性,并设置不同的掺杂比投加到湿地土壤中,探究沼渣生物炭对湿地土壤CO2排放的影响.结果表明,沼渣生物炭的重金属浸出浓度远低于地表水Ⅱ类水的标准限值,是一种安全可靠的生物炭材料.生物炭类型及其掺杂比显著影响土壤CO2排放,热解温度为600 ℃和掺杂比为30％时,减排效果最高达到82.69％.结合表征结果发现,微孔孔容与减排效果之间存在显著相关性(R2＞0.90).本研究能够为餐厨沼渣在土壤碳汇领域的资源化应用提供理论支撑.

    餐厨沼渣热解生物炭土壤碳减排

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    敏感地区城市污水处理厂工艺优化模拟及生产线应用

    罗凡于翔李浩徐浩...
    2596-2604页
    查看更多>>摘要：本研究针对敏感地区城市污水处理厂高排放标准要求,通过现场调研发现现状工艺存MLSS过高、曝气量过高、DO过高、外回流比较低等问题.采用污水处理模拟软件构建了该厂改良AAO工艺模型,经校核率定后考察了不同工艺参数对出水水质的影响.结果表明:应增大排泥量使生化池MLSS降低至5000mg·L-1左右,同步可降低曝气量控制DO降低至1 mg·L-1,适当提高外回流比例.基于优化方案运行后,污水厂实际出水COD和TN浓度分别降低了 7.8％和22.5％,除磷药剂PAC及PAM的投加量分别下降了 20％和11.5％.

    改良AAO工艺仿真模拟脱氮除磷优化运行节能降耗

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    土壤金属元素测量结果的不确定性与其关键影响因素

    林健辉卢嘉慧梁诗捷吴欣颖...
    2605-2614页
    查看更多>>摘要：土壤检测是第三次全国土壤普查数据的核心来源,而由于测量误差的存在,导致测量结果具有不确定性,并影响结果的可靠性.为提高检测结果的质量水平,选取普查中的总铬、全锰、全铜、全锌、全镍、全钼、总镉和总铅指标开展不确定度评定,研究影响不确定度大小的关键因素.结果表明,土壤金属元素测量的关键不确定度分量来源于消解液的质量浓度ρ和测量重复性R.减小ρ引入的不确定度可通过设置合理的标准曲线线性范围,使ρ尽可能接近曲线最高点;使用相关系数r值高的标准曲线;使用更多的质量浓度点建立标准曲线和增加仪器信号采集次数等方法.减小R引入的不确定度可通过提高测量精密度.通过优化,土壤总镉的不确定度范围由(0.365±0.126)mg·kg-1(k=2)降低至(0.365±0.030)mg·kg-1(k=2),对于0.4 mg·kg-1的筛选值,不确定度的减小使土壤总镉在进行合格评价时得到更准确可靠的结果.该研究结果阐明了影响土壤金属元素测量的关键不确定度分量,为实验室有效控制土壤金属元素的测量不确定度,减小检测结果的分散性,提高检测结果的质量水平提供了理论参考.

    土壤金属元素关键不确定度分量标准曲线校正测量重复性合格评价

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    基于全生命周期方法的5种典型储能电池环境影响评价

    田西胡志康马清源彭菲...
    2615-2624页
    查看更多>>摘要：当前锂电池和铅蓄电池占据储能电池97％的市场份额,本研究选取其中5种典型储能电池为对象,基于全生命周期评价方法,对它们的环境影响进行对比分析.综合考虑了电池容量和循环次数,以1 kWh能量传递为功能单元,利用CML-IA baseline方法,在全球变暖、人体毒性、酸化等8种环境影响指标上进行环境影响计算.结果表明:(1)磷酸铁锂电池在7种指标上最优,其中,全球变暖为2.70×10-1 kg CO2 eq、人体毒性为1.43×10-1 kg 1,4-DB eq、酸化为1.24×10-3 kg SO2 eq;环境影响潜势从低到高分别为:磷酸铁锂、二次利用磷酸铁锂、三元锂、二次利用三元锂和铅蓄电池.(2)电池充放电效率的提高对于降低温室气体排放尤为关键,敏感性超过367％;而电池循环次数和规范回收率的作用相对有限,敏感性低于25％.(3)在2025、2035和2050年的电力结构下,5种电池都能减少31％、52％和72％以上的温室气体排放.综上,为促进储能行业的低碳化可持续发展,建议优先发展磷酸铁锂电池,加大对电池充放电效率提升的研发投入,推动电力结构的清洁化转型.

    生命周期评价储能电池二次利用锂电池铅蓄电池环境影响

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    基于SRP-ES方法的淮河流域生态脆弱性评价——以安徽段为例

    柏跃波邓良洪欣徐立晨...
    2625-2636页
    查看更多>>摘要：淮河流域安徽段旱涝频繁,地貌、土壤和岩性复杂,人口密集,煤炭等矿产开发程度高,使得生态环境脆弱度较高,需对其展开研究.将生态系统服务功能分析纳入敏感性-恢复力-压力评价模型,构建评价方法.与以往聚焦于自然因素和社会因素的方法相比,该体系亦研究了流域生态系统与社会系统之间的关系.利用地理信息技术和空间主成分分析法,对该区域2010、2015、2020年生态脆弱性评价.研究结果表明:(1)淮河流域安徽段生态脆弱性以中重度脆弱为主,呈明显的"北高南低"分布格局.(2)2010-2020年淮河流域安徽段3个时段的生态脆弱性综合指数分别为3.84、3.31、3.63,整体呈先下降后上升的趋势.2010-2020年淮河流域安徽段生态脆弱性区域总体稳定,且有所好转,略微变化区域面积占比为77％,脆弱性降低区面积大于脆弱性增加区面积.研究区中、东部生态脆弱性先降低后升高.利辛县、霍邱县和寿县中部地区生态脆弱性降低,长丰县东部区域生态脆弱性升高.(3)淮河流域安徽段生态脆弱性呈现出强烈的空间正相关特征.低-低值区主要分布在霍邱县、寿县和长丰县;高-高值区集中分布在颍州区、颍泉区、颍东区、利辛县、蒙城县和固镇县北部.高-高聚集区域和低-低聚集区域分别向东和向西缓慢迁移.通过该评价体系分析了淮河流域安徽段生态脆弱性变化趋势,为淮河流域生态修复与可持续发展提供理论参考.

    生态脆弱性生态系统服务InVEST模型SRP模型空间自相关分析

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    厌氧膜生物反应器处理酰胺工业废水的碳中和潜力——能源回收与碳减排

    张新政范煜秦薛意张涛...
    2637-2646页
    查看更多>>摘要：近年来碳中和理念逐渐被工业废水处理领域所重视,厌氧膜生物反应器(AnMBR)被认为具有低碳节能与资源化利用等优点,可被应用于酰胺类工业废水的处理并实现废水处理过程中的能源回收与CO2减排.本研究在实验室小试规模下,利用AnMBR系统对含二甲基甲酰胺(DMF)的高浓度酰胺工业废水进行了长期连续实验,并进行了理论计算.通过与相同规模的传统活性污泥法(CAS)在能耗、CO2排放和经济性上的对比,评估了 AnMBR的实际应用潜力.实验结果显示,在化学需氧量(COD)为9657mg·L-1的条件下,AnMBR系统的净能源收入达到9.72 kWh·m-3,完全实现了能源自给,并且CO2净排放为负值(-2.34 kg·m-3),表明AnMBR具备碳负排放的潜力.相比之下,传统的活性污泥法(CAS)在处理相同废水时,始终呈现正值碳排放,且无法实现能源回收.经济分析表明,采用AnMBR工艺的污水处理厂不仅能大幅降低处理成本,还可通过CH4发电和高纯度沼气销售获得显著经济效益.综上所述,AnMBR作为一种新兴的碳中和技术,在处理高浓度工业有机废水方面展现出卓越的节能减排优势,具有取代CAS工艺的潜力,有助于推进工业废水处理技术的绿色低碳转型.

    碳中和工业废水厌氧消化厌氧膜生物反应器酰胺二甲基甲酰胺碳排放生物质能源

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