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中国环境科学
中国环境科学

王文兴

月刊

1000-6923

zghj@chinajournal.net.cn;zghjkx1981@126.com

010-62215145

100082

北京市海淀区红联南村54号

中国环境科学/Journal China Environmental ScienceCSSCICSCDCHSSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国环境科学学会主办的学报级综合性学术刊物。本刊的宗旨是紧密围绕我国重大的环境问题开展学术研究与讨论，包括环境自然科学基础理论、环境战略思想、环境管理的理论与方法、区域性环境污染综合整治等。《中国环境科学》近年来对环境科学研究领域中的诸多学科如环境地学、环境化学、环境生态学、环境医学、环境工程等基础理论研究；对各种环境污染物的监测、分析及其防治；对区域环境的综合整治与规划；以及对全球环境问题等多方面的研究进行了全面综合报道，反映了中国环境科学的发展方向、研究水平、最新成就与突破性进展。《中国环境科学》2002年荣获第二届国家期刊奖提名奖；并荣获第三届中国科协优秀科技期刊奖一等奖。目前《中国环境科学》在国内外环境界都具有很大的影响，对我国环境保护事业和国民经济的可持续发展起到了积极推动作用。
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    郑州市冬季重污染过程中PM1和PM2.5的污染特征及来源

    张弘宇翟诗婷袁明浩徐艺斐...
    6617-6627页
    查看更多>>摘要：利用在线观测仪器于2021年对郑州市一次重污染过程中PM1和PM2.5的化学组分进行了对比观测,利用受体源解析模型、潜在源模型、热力学模型和化学反应速率公式,探究了 PM1和PM2.5的来源及二次无机气溶胶生成机制的差异.结果表明,观测期间PM1和PM2.5主导组分均为硝酸根和有机物,但二者在PM1中的占比(35.1％和23.6％)均高于PM2.5(26.3％和18.2％).相较于PM2.5,二次源(37.7％)、生物质燃烧源(10.5％)、工业源(5.2％)和机动车源(37.0％)对PM1的贡献更大,而燃煤源(9.3％)和扬尘源(0.4％)对PM1的贡献较小.此外,省外传输对PM1的影响大于PM2.5.PM1和PM2.5中液相硫酸盐的主导路径均为H2O2的氧化途径,其次PM1中反应路径为过渡金属催化氧化,PM2.5则为O3氧化.PM1中硝酸根的生成可能受气相反应的影响更为显著.PM1低气溶胶含水量浓度下,即可存在较高的NH3气粒分配.

    PM1PM2.5来源颗粒物pH二次无机气溶胶

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    Mn-Fe改性碳基磁性吸附剂去除Hg0性能及机制

    张敬东杨娇羽揭翠李鸿鹄...
    6628-6640页
    查看更多>>摘要：采用溶胶凝胶法制备了一系列Mn-Fe改性碳基磁性吸附剂(MnxFey/C),并评价了其对气态单质汞(Hg0)的脱除性能及抗SO2中毒性能.采用SEM、TEM、BET、XRD、H2-TPR、Raman、XPS等方法对吸附剂理化结构进行了分析,以此探讨了不同MnxFey/C吸附剂性能差异的内在原因.结果表明,在反应温度150℃,Hg0浓度250μg/m3条件下,Mn2Fe1/C的Hg0脱除性能最好,达到99.99％.适当含量Fe的加入会引起Mn-Fe间强相互作用,发生Mn3++Fe3+↔Mn4++Fe2+的氧化还原循环,促进Mn4+的生成,同时降低Mn-O-Mn的化学键强度,增加氧空位(Ov)、活性氧物种(Oα)浓度,从而增强Hg0的吸附脱除性能.此外,Mn2Fe1/C具有良好的抗SO2性能,在2000×10-6SO2浓度下其Hg0脱除率依然保持在80％以上.XPS表明Fe能保护大部分Mn活性位点免受SO2中毒,同时抑制了吸附剂表面硫酸盐的形成与沉积.Mn2Fe1/C可以通过磁分离从粉煤灰中分离出来,其经4次吸附再生循环后仍有95.69％的Hg0脱除效率,具备优越的再生能力,是一种具有应用前景的燃煤烟气汞吸附剂.

    氧空位过渡金属吸附剂气态单质汞SO2抗性

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    磁性玄武岩滤料净化钢铁行业高温烟尘特性

    张俪安杜传梅许登科杨炳文...
    6641-6650页
    查看更多>>摘要：针对钢铁行业高温烟尘中所含的逸散性颗粒具有易磁化的物理特性,提出新型磁性玄武岩纤维的概念及其制备方法,并分析了原位聚合法制备的磁性玄武岩纤维的拉伸性能、耐酸碱性以及耐高温性.同时,基于针刺工艺形成磁性玄武岩滤料,通过测试其孔径分布、机械强力、耐酸碱性能以及耐高温性能,验证磁性玄武岩滤料的适用性.结果表明,原位聚合法会导致原始玄武岩纤维强力下降4.6％,磁性玄武岩纤维表现出耐酸不耐碱的特性,且断裂强度保持率的上限温度为150℃.相较于原始玄武岩滤料,磁性玄武岩滤料的孔径分布更加集中,平均孔径较小.此外,原始玄武岩滤料与磁性玄武岩滤料均表现出耐酸不耐碱的特性,且断裂强度保持率的上限温度为250℃.当过滤风速为5m/min,粉尘浓度为50mg/m3,磁性玄武岩滤料的过滤效率相较于原始玄武岩滤料最大提高了 43.67％,且滤料表面负载过程引起的压降升高基本可忽略不计.

    高温烟尘原位聚合法磁性玄武岩纤维过滤效率过滤压降

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    DN-PN/A耦合处理低氨氮电镀尾水研究

    章裕李嘉懿杨俊锋周松伟...
    6651-6657页
    查看更多>>摘要：以物化预处理后的电镀工业园区尾水为处理对象,构建了中试规模连续流形式的反硝化-部分亚硝化-厌氧氨氧化多单元反应器,前置反硝化TIN和COD的去除率为(29.96±10.37)和(73.33±9.6)％,大量溶解性有机物被去除,减少了污染物对后续单元的冲击.亚硝化单元验证了沸石填料的方法有助于实现稳定亚硝化,NAR达到(87.73±22.28)％,长期运行过程中会受水垢影响,水垢清除后性能可恢复.厌氧氨氧化单元为主要脱氮单元,在亚硝化单元失衡情况,依靠AOB与DNB和AnAOB协同作用,能够贡献TIN去除(41.25±14.46)％.微生物高通量测序结果表明,亚硝化反应器检出AOB功能菌Nitrosomonas,相对丰度为5.45％,Anammox功能菌Candidatus Anammoxoglobus,其相对丰度达到25.91％.本文为厌氧氨氧化工艺工程化应用提供理论与实践基础.

    厌氧氨氧化电镀低氨氮尾水高效脱氮亚硝化沸石

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    压电协同光催化降解咪唑类离子液体

    赖玥华赵晓祥褚玲珑
    6658-6667页
    查看更多>>摘要：借助双Z型三元催化剂AgI/Ag3PO4/BaTiO3在压电协同光催化条件下高效降解离子液体,该催化剂在120min内对1-己基-3甲基咪唑四氟硼酸盐的去除率可达87.3％,表观速率常数是最佳二元催化剂的1.7倍.淬灭实验结果进一步证明了压电效应对光催化的协同作用,并发现·O2-和h+是降解1-己基-3甲基咪唑四氟硼酸盐的主要活性物质.AgI/Ag3PO4/BaTiO3具有较好的稳定性和重复利用性,3次循环后仍有80％以上的降解率.AgI/Ag3PO4/BaTiO3所具有的双Z型结构可以额外提供电子通道,提高光生载流子的传递速率.此外,压电作用下产生的内置电场能够提高电子-空穴分离效率,从而具有高效降解污染物的能力.

    压电光催化双Z型1-己基-3甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体

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    硝酸盐依赖性亚铁氧化脱氮技术研究进展

    薛佳慧李彦宇邱旭肖举强...
    6668-6680页
    查看更多>>摘要：硝酸盐依赖性亚铁氧化(NDFO)作为一种新型自养反硝化技术,因独特的经济优势和友好的环境效益可以有效解决异养反硝化遇到的瓶颈问题,并为低碳氮比(C/N)废水的处理提供了新的思路.本文概述了 NDFO技术的应用进展,总结了不同NDFO功能微生物的特性,同时,从化学和生物作用两个角度揭示了 NDFO的内在反应机理.此外,还分析了温度、pH值、Fe/N、有机碳源和阴阳离子等外部因素影响NDFO性能的潜在机制,并讨论了 Fe(Ⅲ)矿物对NDFO过程的影响以及抑制细胞结壳的策略.最后,提出了 NDFO技术存在的缺陷和面临的挑战,展望了未来的研究方向.

    生物脱氮自养反硝化细胞结壳反应机理功能微生物

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    磺胺甲恶唑/甲氧苄啶对固相反硝化脱氮影响及机制

    张艳杰王欢董伟羊闫国凯...
    6681-6690页
    查看更多>>摘要：污水处理厂尾水中存在的抗生素磺胺甲恶唑(SMX)和甲氧苄啶(TMP)是否会影响植物碳源固相反硝化(SPD)技术的脱氮效果,以及影响机制尚不明晰.建立了 3个连续流玉米芯SPD(CC-SPD)反应器,对比了反应器的脱氮性能,并通过宏基因组方法分析了影响机制.结果表明:(1)3个反应器平均出水NO3--N 浓度分别为(4.09±0.38)mg/L(Rs)、(5.01±0.44)mg/L(RT)和(3.53±0.35)mg/L(Rc).50 μg/L SMX/TMP 对 CC-SPD 反应器的脱氮性能并无显著影响;(2)SMX/TMP会显著改变微生物的群落结构,但是3个反应器主导的细菌门均为Proteobacteria、Bacteroidetes和Actinobacteria;(3)代谢是微生物群落的主要功能,微生物会增加环境信息处理和细胞过程功能的相对丰度来适应SMX/TMP;(4)50µg/L SMX/TMP并未显著影响与电子供体生成相关的酶和反硝化基因的相对丰度.

    固相反硝化磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole,SMX)甲氧苄啶(Trimethoprim,TMP)玉米芯电子供体

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    H2O2&Fe2+预处理对天然有机物膜污染行为的影响机制

    苗瑞田曼琳杨祎凡米悦...
    6691-6697页
    查看更多>>摘要：选用腐殖酸(HA)代表天然有机物,考察微量H2O2&Fe2+预处理对膜污染的减缓机理及减缓效果关键影响因素.结果发现,无需提供额外酸性条件,投加100μmol/L的Fe2+和H2O2反应20min后,膜通量衰减率可从83％降低到20％,通量恢复率从26％增大到100％,且膜污染减缓能力随反应时间和H2O2&Fe2+投加量的增大在持续增大,远优于同等剂量H2O2、Fe2+或Fe3+的膜污染减缓能力.究其原因,主要因为H2O2&Fe2+可诱导HA产生羧酸,进而触发Fenton反应.Fenton过程的氧化和混凝协同作用,促使HA分子间团聚形成大尺寸絮体并削弱HA在膜面作用力,导致污染物在膜面的吸附累积速率降低,且形成松散的污染层,最终伴随着膜污染的大幅度减缓.

    天然有机物超滤膜污染H2O2&Fe2+预处理界面作用力污染物尺寸

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    原位生长孤立铁4A-Fe/聚醚砜复合膜的制备及其类Fenton降解苯酚性能

    吕婧张涵叶卉孙金鹏...
    6698-6707页
    查看更多>>摘要：将膜分离与Fenton氧化技术结合,旨在实现有机废水的高效降解和催化剂的连续再利用.采用非溶剂致相分离法制备4A沸石/PES混合基质膜,通过浸渍法在4A沸石表面原位生长孤立铁物种,制备了 4A-Fe/PES复合膜.利用SEM、FTIR、XPS等手段对膜形貌和结构进行详细表征.探究该膜在静态和动态条件下对苯酚的降解性能,并比较4A-Fe催化剂在粉末和膜形态下对H2O2分解的影响.结果表明,孤立铁的原位生长使沸石表面粗糙.动态条件下的降解效率显著高于静态,在pH值为2、H2O2添加量为31.6mmol/L、苯酚浓度为200mg/L条件下,仅1min内降解率可达96.1％.催化动力学显示,在pH值为2时,膜态降解速率是粉末态的56倍.经过5次循环,该膜对苯酚的降解率仍保持在90％以上.

    孤立铁催化膜沸石Fenton苯酚

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    耐酸反硝化复合菌群的构建及强化生物脱氮

    任晓兰牛浩英袁进端允...
    6708-6720页
    查看更多>>摘要：为增强酸性含氮废水生物脱氮效果和提高水处理微生物对酸性水质条件的适应性,采用"自下而上"的脱氮菌群构建策略,利用统计分析和部分因子实验筛选核心菌株,并围绕核心菌株理性设计构建了一组反硝化复合菌群S119-S136-L22,其在pH值为4.0,NO3--N初始质量浓度200mg/L的条件下,36h硝氮去除率为97.32％.通过全基因组测序并结合各菌株与氮代谢、反硝化作用相关基因分析,推测菌群中菌株S136和L22主要负责将NO3--N还原成NO2-N,S119负责将NO2-N还原为N2.序批式反应器(SBR)研究显示,实验组较空白组NO3--N、TN的去除率分别提高28.99％、28.67％.高通量测序与系统微生物群落互作网络分析表明,相较于空白组,除了 Enterobacter、Alcaligenes和Klebsiella,实验组还出现了 2个差异功能菌属Cloacibacterium、Serratia实验组呈现出更为复杂多样的正相关路径,不仅复合菌群中各菌属间呈协同促进作用,Serratia与Acinetobacter、Achromobacter,Cloacibacteriu与 Macellibacteroides和Pleomorphomonas也呈共线性关系.出水TN、NO3--N 与微生物菌群互作网络分析,Cloacibacterium主要驱动 TN、NO3--N 的去除,Pleomorphomonas、Microbacterium、Propionicicella 在 TN、NO3--N 的去除过程中也发挥了重要作用.

    酸性含氮废水复合菌群脱氮全基因组测序互作网络

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