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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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    典型抗生素冲击对黄铁矿/硫基质反硝化修复体系的影响

    曹惜霜信欣杨雯钰刘鑫...
    793-802页
    查看更多>>摘要：为探究典型抗生素冲击对黄铁矿/硫混合基质(FeS2/S0)修复体系反硝化过程的影响，本文以地下水中检出率较高的磺胺类(磺胺甲噁唑(SMZ)和磺胺嘧啶(SDZ))、氟喹诺酮类(恩诺沙星(ENR)和氧氟沙星(OFL))、四环素类(四环素(TCY)和土霉素(OTC))及大环内酯类(红霉素(ERY)和螺旋霉素(SPM))作为典型抗生素，设置其浓度为100ng/L～500µg/L，建立模拟地下水微生态环境实验体系，分别研究其对FeS2/S0修复体系反硝化过程中氮素、可溶性总铁(TFe)、游离Fe2+、硝酸盐还原酶(NAR)、亚硝酸盐还原酶(NIR)与电子传递活性(ETSA)等的变化特征，同时以无抗生素的体系作为空白对照组。结果表明，抗生素对各体系反硝化抑制作用与其种类及浓度密切相关:抑制程度依次为OFL(抑制率5。81％～27。73％)＞ENR(3。06％～14。17％)、OTC(1。95％～14。25％)＞SMZ(2。54％～11。75％)、SDZ(1。87％～10。90％)＞TCY(1。98％～9。44％)、SPM(2。45％～9。43％)＞ERY(2。13％～8。47％)，抑制率和浓度呈正相关。各实验组中NO2--N去除速率低于NO-2-N生成速率，NAR和NIR活性均呈现先增后降的单峰变化规律，其酶活峰值均低于空白组;各反应体系中SO42--S、TFe与Fe2+浓度与NO3--N去除率呈正相关，各浓度水平下OFL实验组对反硝化效能抑制最为显著。与空白组相比，各实验体系的ETSA值均有不同程度的下降，尤其是OFL胁迫体系的ETSA值下降幅度最大。硝酸盐还原动力学系数k表明，ng/L水平抗生素各反应体系中的k值差别不大，而μg/L浓度水平时，各反应体系中A值差异明显，OFL反应体系的k值明显低于其他反应体系。

    地下水硝酸盐反硝化抗生素酶活性敏感性

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    化学老化对Zn改性生物炭性质及吸附Pb2+的影响

    吴宇茜韩琳希钱敏朱自洋...
    803-813页
    查看更多>>摘要：本文采用60及90℃非生物化学老化方法，对ZnSO4浸渍改性生物炭(PRZn)进行了为期6个月的老化试验。通过元素分析仪，比表面积分析仪，X射线光电子能谱法和傅里叶红外光谱等手段明确老化后生物炭性质的变化特点，并利用等温吸附实验比较老化对Zn改性生物炭Pb2+吸附性能的差异。结果表明，化学老化过程会生成活性自由基，显著增加生物炭表面含氧官能团的数量，导致500℃制备的PRZn老化后比表面积显著提高(从24。67m2/g提升到85。51m2/g)，改性引入的Zn氧化物从晶型结构转化为有机结合态，因此，PRZn经60℃老化后，其对Pb2+的吸附量从31。18mg/g提高至47。70mg/g。但经90℃老化后，700℃制备的PRZn吸附量变化不大，这主要是老化过程中产生的活性氧化物质在90℃下发生自猝灭过程，且700℃制备的PRZn碳结构相对稳定，导致老化后含氧官能团的量没有显著升高而比表面积下降。本研究结果将为改性后老化生物炭在铅污染土壤中的长期利用提供具体理论依据。

    Zn改性生物炭Pb吸附非生物化学老化长期利用自由基

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    CNT-Fe/Zn催化剂的制备及其催化臭氧氧化降解DBP

    吴天翔张翼飞林原马思佳...
    814-824页
    查看更多>>摘要：本研究采用浸渍-煅烧法制备了负载锌(CNT-Zn)、铁(CNT-Fe)和锌铁共掺杂(CNT-Fe/Zn)的碳纳米管催化剂，考察了不同pH值下3种催化剂催化臭氧氧化水中DBP的效果。结果表明，CNT-Fe/Zn具有最佳催化性能，在宽pH值范围内比单独臭氧降解DBP的去除率提升22％～52％。在DBP初始浓度4mg/L、初始pH值为4、臭氧用量20mg/L、催化剂投加量50mg/L的条件下，30min内DBP去除率可达72。41％。利用SEM、XRD和XPS等多种手段对该催化剂进行了表征，CNT-Fe/Zn表面的含氧基团是主要活性位点，CNT-Fe/Zn的加入促进了羟基自由基的产生，在酸性条件下生成的过氧化氢进一步提高了 DBP的去除率。催化剂循环实验表明，CNT-Fe/Zn催化剂具有优异的催化稳定性和重复利用性。

    DBP催化臭氧氧化锌铁尖晶石碳纳米管pH值

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    炭铁材料修复三氯乙烯污染地下水的性能

    严芳敏郭明帅王菲
    825-831页
    查看更多>>摘要：采用生物炭(BC)为载体的纳米零价铁复合材料作为可渗透反应墙系统(PRB)中的反应介质，通过柱实验和渗透实验，研究了生物炭负载纳米零价铁(BC-nZVI)对三氯乙烯(TCE)的去除效果和炭铁复合材料在长期水流作用下的渗透性能。结果表明:炭铁复合材料对TCE的去除率在2h内可达到90％以上，10h时接近100％，随着炭铁复合材料的消耗，去除率逐渐降低，但在24h内仍能保持显著的修复效果，去除率保持在90％以上，72h后降为73。96％。PRB系统中反应介质材料在长期水流作用下出现明显的迁移，炭铁复合材料的稳定性随着炭铁比的减小而降低。5BC-lnZVI材料在持续3d的渗流作用下，其迁移流失率最低，相比纯BC材料的迁移流失情况具有明显的改善效果。微观结果表明球磨法可成功合成炭铁复合材料，合成后的nZVI颗粒存在一定程度的氧化，与TCE接触反应后的炭铁复合材料由于降解产物的附着，炭铁复合材料的表面会形成一层白色薄膜，孔径变小，进而炭铁复合材料对TCE的去除性能降低。

    生物炭/纳米零价铁三氯乙烯可渗透反应墙地下水

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    磁性复合材料活化过硫酸盐去除水中双酚A

    周宇辉林洋仟王御豪杨盈...
    832-840页
    查看更多>>摘要：将Fe3O4负载于具有二维层状结构的MXene，形成磁性三明治复合材料Fe3O4@MXene，活化过硫酸盐(PMS)去除水中的双酚A(BPA)。探讨了 PMS投加量、Fe3O4@MXene投加量、溶液初始pH值、BPA初始溶液浓度对BPA降解的影响。结果表明，BPA的降解符合准一级反应动力学。在25℃，BPA浓度25mg/L，Fe3O4@MXene投加量0。3g/L，PMS投加量3。3mmol/L，pH=6。0的条件下，反应90min后，BPA的降解率达97。4％。自由基淬灭实验及EPR实验证实，羟基自由基和硫酸根自由基是降解BPA的主导活性氧物种，此外单线氧也参与了降解。经由MXene负载的Fe3O4颗粒大小分布均匀，活性及稳定性均显著提高，MXene表面的Ti原子加速了 Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)循环，从而加速了 PMS活化。因此，Fe3O4@MXene可作为理想的过硫酸盐高级氧化过程的非均相催化剂。

    Fe3O4@MXene复合物高级氧化双酚A非均相体系

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    电动力耦合循环井技术修复低渗透含水层污染

    杜中海董艳红刘方圆董书君...
    841-850页
    查看更多>>摘要：提出一种电动力耦合循环井修复技术，以铬酸盐为典型目标污染物，研究该技术对低渗透含水层中地下水污染的修复效果及去除规律。结果表明:电动力耦合循环井技术相比循环井技术，修复半径扩大为原来的1。25倍，修复盲区面积占比从35。56％降为0，污染物的去除率从76。01％提高到了 90。56％，相较于电动力修复技术电动力能耗降低了 3个数量级，污染物去除率更高，可提升2～3倍。该技术耦合电动力方法实现了低渗透含水层中带电离子组分的强化定向迁移，解决了循环井在低渗透含水层中传质效率低、修复范围小、存在水力循环盲区等问题，修复效果显著提升。

    低渗透含水层电动力修复循环井技术地下水污染修复铬酸盐

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    ZnS@CdS/HAP复合微球的SILAR法制备及光催化性能

    杨莉靳晓曼姜晓雪王柯...
    851-858页
    查看更多>>摘要：以酵母模板法制备的中空羟基磷灰石(HAP)微球为基底，通过连续离子层吸附反应法(SILAR)制备ZnS@CdS/HAP复合微球，利用XRD、SEM、UV-vis等表征手段分析材料的晶体结构、微观形貌和光吸收能力等，同时结合亚甲基蓝的光催化降解实验探讨复合微球的光催化机理。结果表明:利用SILAR法成功实现了 ZnS@CdS/HAP复合微球的制备，ZnS@CdS/HAP复合微球的直径约为3～5μm且分散性良好，在可见光区有良好的吸收性能，具有优异的光催化活性，在催化剂添加量1g/L、pH=7、温度为25℃的条件下，对50mL浓度为10mg/L的亚甲基蓝溶液可见光催化100min时去除率高达93％。机理分析证实，ZnS@CdS/HAP光催化可能存在的Z型电荷迁移机制在有效抑制光生载流子复合的同时有效抑制光生腐蚀的发生，提升了ZnS@CdS/HAP复合微球的光催化活性和稳定性。

    CdSZnS光腐蚀HAP光催化稳定性

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    钛基底二氧化铅电催化阳极的改性及其应用进展

    沈燕婷李瑶伍心怡梁俊满...
    859-876页
    查看更多>>摘要：本文综述了钛基底二氧化铅(Ti/PbO2)阳极的基底层、中间层和活性层的改性方法，分析了不同改性方法对电极性能的提升，列举了改性阳极在废水处理上的工程应用，最后展望了改性阳极的制备工艺及其在污染物处理上的发展方向。

    钛基底二氧化铅阳极电极改性催化活性稳定性

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    水合电子还原降解水中PFAS的研究进展

    杨烨包一翔胡嘉敏吴敏...
    877-893页
    查看更多>>摘要：全氟与多氟烷基化合物(PFAS)是近年来受到全球关注的持久性有机污染物(POPs)，具有很强的持久性，生物累积性，显著人体健康及生态环境风险，但传统高级氧化技术对其降解作用有限，这对现有水处理系统具有很大挑战。水合电子(eaq-)是一种强还原性物质，对PFAS具有强亲和力。紫外-亚硫酸盐，紫外-碘化钾等多种光生水合电子技术可引发C-C，C-F键断裂，实现PFAS的降解。本文基于对光生水合电子还原降解水中PFAS技术包括发展历程，研究进展及技术优缺点等多个方面的分析与总结，阐述了水质参数(pH值，溶解氧，共存物质，温度等)及PFAS分子结构(碳原子数，官能团，杂原子等)对PFAS降解效率和路径的影响，展望了相关基础研究与技术工程应用的主要挑战与发展方向，为实现水中PFAS高效降解提供技术参考。

    水合电子PFAS还原降解机理展望新污染物

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    用于沼气纯化的有机胺溶液吸收法研究进展

    孟凡志韩思宇林莉李婧琳...
    894-902页
    查看更多>>摘要：有机胺溶液吸收法作为一项成熟的碳捕集技术，具有CO2吸收速率快、选择性高及再生效果好等诸多优点，在沼气纯化领域具有重要的研究意义和应用价值，但也存在再生能耗高、易于挥发、易于降解和一些环境风险问题。不同类型的胺所表现出的沼气纯化效果不同，其中伯胺和仲胺的CO2吸收速率较快，但再生所需的能耗较大，叔胺和空间位阻胺的CO2吸收速率较慢，但再生能耗较低。本文从有机胺吸收法的工艺流程、反应机理、可操控变量、存在的问题及其应用现状等方面系统地回顾了有机胺吸收法在沼气纯化领域的研究进展，提出了相应的研究思路和建议，为继续推动有机胺吸收法在沼气纯化领域的应用提供指导。研究结果表明，适当提升有机胺的浓度可以明显提高CO2的吸收效率，且混合胺溶液有利于改善单胺溶液沼气纯化过程中经济性较低的问题。此外，相比于传统的干法吸收法，有机胺溶液吸收法在CO2捕集过程中的能耗会增加30％以上，这意味着有机胺溶液吸收法相对于干法吸收法需要更多的能源投入。

    有机胺碳捕集沼气纯化反应机理再生能耗

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