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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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    表观气速对除磷污泥颗粒化性能及代谢特征的影响

    陈希胡彬张瑞峰宫延哲...
    686-698页
    查看更多>>摘要：以60％乙酸钠和40％可溶性淀粉复合基质为碳源，考察表观气速对生物除磷污泥颗粒化性能及代谢特征的影响。结果表明，与小分子碳源不同，复杂碳源条件下生物除磷污泥的颗粒化由剪切力和碳源的胞内储存共同决定，污泥颗粒化进程与表观气速的大小并不完全一致。R1表观气速最大(0。45cm/s)，110d可实现颗粒化;R3表观气速最小(0。15cm/s)，190d实现颗粒化，进程慢于R1，但快于R2(表观气速0。30cm/s)。降低表观气速污泥的丝状菌含量依次增多，紧密型胞外聚合物(TB-EPS)的疏水性依次降低;但系统更易实现厌氧饱食和好氧饥饿，聚羟基烷酸酯(PHAs)厌氧合成量依次升高，R1、R2、R3分别为2。28、8。16、23。96mg/gVSS。16S rRNA基因高通量测序表明，随着表观气速的降低，具有水解发酵功能的绿弯菌门(Chloroflexi)的丰度依次升高，分别为7。86％、8。77％和32。74％。在属水平，传统聚糖菌Candidatus_Competibacter是污泥颗粒化的核心菌群，R1较高的表观气速有利于该菌的维持和优势增殖，污泥颗粒化进程最快。R3表观气速最低，水解发酵功能菌群Kouleothrix(1851型丝状菌，属于绿弯菌门)大量生长(丰度10。44％)，通过提供丝状骨架和小分子碳源促进Candidatus_Competibacter的优势增殖(丰度25。73％)，加快了污泥的颗粒化。

    复杂碳源颗粒污泥表观气速胞内储存菌群结构影响

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    污泥热水解厌氧消化滤液处理工程溶解性有机物

    岳文慧刘吉宝郭建宁魏源送...
    699-707页
    查看更多>>摘要：以典型的污泥热水解厌氧消化滤液处理工程为对象进行现场调查。结果表明，滤液中氨氮和COD的浓度分别高达(2034±465)，(4128±276)mg/L，滤液中溶解性有机物(DOM)主要是大分子难降解有机物，大于1000Da的DOM占80。6％。现有"生物预处理+两级AO-MBR"滤液处理工艺总体上可实现高效脱氮(TN去除率94。9％)和部分COD去除(69。9％)。脱氮主要依赖生物预处理单元(去除贡献率为79。9％)，而DOM去除主要依赖MBR工艺的膜过滤(去除贡献率为184。7％)。膜过滤截留的DOM依次为高分子聚合物＞腐植酸类物质＞低分子有机酸和中性物质，出水DOM主要以腐植酸和富里酸类物质为主，且腐殖化程度增高。现有的水洗、酸洗和碱洗对膜的有机污染均有一定的清洗效果，但清洗液中DOM类型差异明显。

    污泥厌氧消化溶解性有机物(DOM)腐殖质有机组分三维荧光光谱

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    好氧颗粒污泥的解体机制及修复策略研究进展

    郭媛冯思琪权晨妍李家科...
    708-720页
    查看更多>>摘要：好氧颗粒污泥(AGS)技术被誉为有望替代活性污泥法的下一代污水生物法处理技术，但其存在长期运行下颗粒易解体而造成系统失稳的瓶颈问题，未能大规模化工程应用。通过文献分析和整理，系统归纳了造成AGS解体的各类不利因素及其危害阈值与作用机制，梳理了解体AGS的现有修复策略，成效及其再颗粒化机理，并基于现有研究的局限性对未来的研究方向进行展望，以期实现AGS系统"解体-再颗粒化"的动态稳定运行，推动污水厂采纳AGS技术而低碳化转型。

    好氧颗粒污泥影响因素解体修复生物强化

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    F-53B胁迫下污水厌氧处理系统及微生物群落的响应

    郭雨婷刘亚军邓觅涂勋...
    721-729页
    查看更多>>摘要：通过构建厌氧反应体系，评估低浓度(1mg/L)和高浓度(10mg/L)氯化多氟醚磺酸盐(F-53B)胁迫下，厌氧处理系统出水水质、污泥性状和细菌群落的响应特征。结果表明，在F-53B的胁迫下，COD、氮(TN、NH4+-N)和磷(TP、PO43--P)在出水中的含量会升高，而污泥相对生物量(MLVSS/MLSS)则出现下降，且F-53B的浓度越高影响越大。高通量测序分析发现，相较于对照组(0mg/L F-53B)，仅高浓度F-53B胁迫下细菌群落的多样性(ACE、Chaol和PD指数)出现了显著下降。同时，研究还发现，随着高浓度F-53B暴露时间的延长，厚壁菌门的相对丰度逐渐增大，而变形菌门、拟杆菌门和硝化螺旋菌门的相对丰度逐渐降低。此外，基于FAPROTAX功能预测分析发现，F-53B胁迫下微生物表现出更低的氮(N)代谢潜力和更高的化能异养和发酵能力。冗余分析(RDA)表明，厚壁菌门主要受F-53B的正向影响，并与TN和NH4+-N呈正相关;而变形菌门受F-53B的负向影响，并与COD、TP和PO43-P呈正相关。揭示了新型氟化物-F-53B对污水厌氧处理系统的胁迫机制。

    氯化多氟醚磺酸盐(F-53B)污水厌氧处理微生物群落功能预测

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    Anammox生物膜富集培养过程中硝化菌的增殖特性

    李韧于莉芳刘甜刘然...
    730-738页
    查看更多>>摘要：在升流式厌氧固定床生物膜(UAFB)反应器中，通过逐步提升氮负荷富集培养厌氧氨氧化(Anammox)生物膜，考察培养过程中Anammox生物膜上硝化菌的增殖特性。结果表明，逐步提升氮负荷可以成功实现厌氧氨氧化菌(AnAOB)的富集，但随着基质浓度的提升，反应器中△ NO3-/△NH4+比值逐渐从0。76±0。11降低至0。42±0。10，表明高基质浓度更有利于Anammox生物膜的培养且不利于亚硝酸盐氧化菌(NOB)竞争亚硝酸盐。而随着培养进行，生物膜的氨氧化活性(AUR)和亚硝酸盐氧化活性(NUR)均大幅增加但最终趋于稳定。高通量测序结果表明，系统在成功富集了 33。51％的Ca。Brocadia和3。02％的Ca。Jettenia的同时，氨氧化菌(AOB)-Nitrosomonas的相对丰度仅有0。78％，但培养后优势NOB-Nitrospira的丰度高达2。32％，因此，Anammox生物膜培养过程中硝化菌的增殖现象不可避免，而明显的NOB优势增殖有可能会对PN/Anammox生物脱氮工艺的稳定运行造成负面影响。

    厌氧氨氧化生物膜升流式厌氧固定床生物膜反应器(UAFB)Nitrospira硝化菌

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    乳酸钠共代谢对铜绿假单胞菌NY3降解四溴双酚A的促进机理

    张琪聂红云郭镝妮陈丽娇...
    739-746页
    查看更多>>摘要：通过乳酸钠共代谢提高铜绿假单胞菌NY3对TBBPA的降解速率，并对其促进机理进行研究。结果表明，以无共代谢碳源体系为对照，乳酸钠共代谢对TBBPA降解率在48h的促进最为显著，约提高了 74％。乳酸钠共代谢体系的TBBPA降解活性物分布于胞内和胞外。与无共代谢碳源相比，乳酸钠共代谢不仅能提高铜绿假单胞菌NY3的生物量，还可提高其胞外液中过氧化氢、超氧负离子自由基和羟基自由基等活性氧水平。其中，胞外液中活性氧水平提高主要与NY3菌分泌到胞外的吩嗪类和喹诺酮类小分子分泌物相关。因此，乳酸钠共代谢通过胞内和胞外两方面对铜绿假单胞菌NY3降解TBBPA进行促进。

    四溴双酚A生物降解乳酸钠共代谢活性氧

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    微纳米气泡共混凝工艺下多因素交互作用

    黄晓江陈鲲宇张志强李萍...
    747-754页
    查看更多>>摘要：为强化微纳米气泡共混凝工艺性能，本文以聚合氯化铝(PAC1)、微纳米气泡进气量(Qg)以及溶液pH值为影响因素，以沉淀出水中腐殖酸(HA)去除效率和剩余Al3+浓度为响应值，通过Box-Behnken设计(BBD)以及响应面法探究该工艺背景下各因素间的交互作用。实验结果表明，PACl投加量、Qg以及pH值均能够显著影响该工艺对HA的去除效率。但对于沉淀出水中Al3+浓度而言，PAC1投加量以及Qg均不会造成显著影响，pH值为该响应值的显著影响因素。与常规混凝工艺相比，混凝过程中微纳米气泡的参与能够显著降低沉淀出水中剩余Al3+浓度，提高混凝过程中PAC1的利用效率。对HA去除效率及剩余Al3+浓度的综合评估结果表明，微纳米气泡共混凝工艺更适用于处理pH值为中性的原水。上述结论再次突出了微纳米气泡共混凝工艺的优越性，同时也为该工艺的工程应用提供了可靠的数据支撑和理论支持。

    微纳米气泡强化混凝响应面法BBD腐殖酸

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    Bio-MOF-11(Co)活化过一硫酸盐去除废水中的罗丹明B和Cu2+

    张霞玲苏冰琴宋鑫咚赵文博...
    755-767页
    查看更多>>摘要：采用Bio-MOF-11(Co)活化过一硫酸盐(PMS)同步去除废水中的罗丹明B(RhB)和Cu2+。考察了 Bio-MOF-11(Co)投加量、PMS浓度、初始pH值、反应温度、RhB初始浓度和Cu2+浓度对RhB降解和Cu2+去除的影响，并采用响应面分析法优化了降解RhB的反应条件。结果表明，RhB的降解符合伪一级反应动力学。Cu2+最大吸附量为22。98mg/g。在RhB初始浓度为20mg/L、Cu2+浓度为2。5mg/L、Bio-MOF-11(Co)浓度为80mg/L、PMS浓度为1。0mmol/L、初始pH值为7的条件下，反应15min后，RhB降解率达到 98。72％，Cu2+去除率为73。53％，。自由基淬灭实验证实，RhB的降解通过非自由基(1O2)和自由基(SO4-·、·O-2和·OH)氧化的途径共同完成，Cu2+主要通过Bio-MOF-11(Co)的吸附作用被去除。紫外可见吸收光谱分析结果推测了 RhB可能的降解路径。Bio-MOF-11(Co)活化PMS高级氧化工艺可实现同步去除有机污染物和重金属。

    Bio-MOF-11(Co)过一硫酸盐罗丹明B铜离子反应机制

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    浮选药剂油酸对施氏矿物转化及重金属Cr迁移的影响

    于生慧冯馨怡王翼远张蕾...
    768-780页
    查看更多>>摘要：采用快速化学法合成施氏矿物(Sch)和含Cr施氏矿物(Cr-Sch)，并通过批量实验法，系统研究油酸浓度和pH值对Sch转化进程及转化过程中Cr的迁移。研究表明，油酸钠能够显著抑制Sch的溶解—转化进程，油酸根与Sch溶解所释放的Fe离子结合为络合物或沉淀附着于Sch表面，抑制转化的进行;Cr(Ⅵ)的掺杂能够增强Sch的稳定性，从而进一步抑制Sch的转化速率。实验体系pH值升高有利于Sch向针铁矿的转化。此外，Sch中Cr的释放规律与Sch的溶解转化速率密切相关。在低pH值条件下，Cr持续向环境中释放;高的pH值条件下，环境中Cr的释放量极大降低，Sch中的Cr进入到次生针铁矿中。

    施氏矿物油酸针铁矿转化Cr(Ⅵ)

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    海藻酸钠-活性炭固定化藻菌球的制备及其对碱性橙Ⅱ的降解

    赵联芳丁奎元于雪晴
    781-792页
    查看更多>>摘要：以海藻酸钠和活性炭为包埋剂、CaCl2为交联剂，采用吸附-包埋法制备了固定化藻菌球，处理偶氮染料碱性橙Ⅱ。通过响应面法优化了制备条件，采用扫描电镜观察了藻菌球外部和内部的结构，并考察了其重复利用性能。结果表明，藻菌球的最佳制备条件为:海藻酸钠、活性炭、CaCl2质量浓度分别为2。58％、0。838％、2％;固定化生物量为1。139％(质量浓度)，泥和藻的质量比为2∶1;固定化时间为14h。当进水染料浓度在50～250mg/L，进水pH值在6～10。5范围内，脱色率均可达到90％以上，TOC的去除率在74％～90％之间。由紫外-可见全波长扫描图谱和GC-MS扫描图谱可知，碱性橙Ⅱ中的氮氮双键、共轭体系以及苯环结构均被破坏，发生脱色降解反应，实现了对该偶氮染料的矿化。藻菌球经过5次重复利用，仍可保持较高的脱色率和TOC去除率。

    藻菌共生系统固定化响应面法碱性橙Ⅱ降解过程

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