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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。
正式出版
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    唐山市大气颗粒物和O3多尺度变化及影响因素

    韩力慧兰童程水源王慎澳...
    1185-1194页
    查看更多>>摘要：采用KZ滤波法、多元逐步回归法和小波相干性分析法，从不同时间尺度探究了唐山市2015～2022年间PM2。5、PM10和O3的演变特征，并有效区分和定量估算了污染源排放和气象因素对污染物浓度的贡献，揭示了气象因素对污染物不同尺度的影响，以及颗粒物和O3之间的协同作用机制。结果表明:研究期间唐山市颗粒物PM2。5和PM10的浓度长期分量均呈现显著下降趋势，季节分量和短期分量均呈现不同程度的周期波动。O3浓度长期分量变化幅度较小，其季节分量和短期分量均在每年 5～7 月之间有明显变化趋势。颗粒物PM2。5和PM10浓度的长期分量变化主要由源排放因素控制，且源排放贡献占 90%以上，而 O3 浓度的长期分量变化则由源排放和气象因素共同控制，且其贡献比例约为 2:3。气象因素温度、相对湿度、地表垂直风速和降水量对PM2。5主要表现为小时间尺度的正向作用和大时间尺度的负向作用。温度和短波辐射强度对O3主要呈正向影响，而PM2。5、PM10和O3之间存在小时间尺度的正向影响和大时间尺度的负向作用。

    颗粒物O3KZ滤波小波相干性贡献影响因素

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    杭州地区臭氧污染及台风烟花过程影响

    张嘉月康娜邵生成牛彧文...
    1195-1203页
    查看更多>>摘要：为探究杭州地区臭氧的污染问题及影响因素，利用 2018～2021 年杭州地区空气质量、气象要素，选取 2021 年杭州台风烟花中后期后向轨迹数据与臭氧小时数据，进行后向轨迹聚类及潜在源区域分析。结果表明:2018～2021 年杭州地区总体空气质量改善良好，臭氧污染一直较为严重，主要集中在每年的4～10月份。臭氧污染与相对湿度呈负相关性，温度呈正相关性，同时风速对臭氧的生成和扩散也有一定的影响。以2021年台风烟花为例，台风期间降雨量大，风速强，各污染物浓度下降，台风过境后，高温低湿促使了臭氧浓度的上升。对 2021 年 7 月 25～30 日(台风过境后)进行聚类与潜在源分析，得到 7条气团传输路径，主要气团来自西北方向，途经江西、湖北等地区。而WPSCF和WCWT的臭氧浓度高值区的一致性较好，臭氧污染受一定的区域传输影响，主要受金华、上饶、南昌、武汉等城市影响，涉及浙江、江西、湖北3个省份。

    空气质量臭氧后向轨迹来源分析杭州影响因素

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    南京市2021年人为源VOCs组分清单

    宋童艾高朋杰关璐张佳颖...
    1204-1211页
    查看更多>>摘要：通过收集各类VOCs排放源的活动水平数据，选择合适的排放因子，利用排放因子法建立了2021年南京市VOCs人为源排放清单。并通过筛选合适的VOCs源成分谱，建立了南京市VOCs物种排放清单，分析了南京市各排放源以及不同VOCs组分的排放特征。结果表明，2021 年南京市排放VOCs约302。85kt，其中工艺过程源的排放量最高(182。94kt)，占比可达60。41%，其次为道路移动源(19。46%)，非道路移动源占比最少(0。40%)。在VOCs物种清单中，排放量最多的为烷烃(109。06kt)，其次是卤代烃(75。08kt)和芳香烃(50。72kt)。排放量贡献前10的物种分别为:氯乙烯、乙烷、丙烷、三氯乙烯、1，2-二氯乙烷、对二甲苯、正丁烷、乙苯、其他烷烃和乙烯，占总量的63。96%，主要来自合成纤维单体制造和原油加工行业。

    挥发性有机物(VOCs)人为源排放清单源成分谱南京

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    秸秆燃烧气溶胶的气象反馈及其棕碳吸光效应

    王璐瑶张磊安兴琴王格慧...
    1212-1224页
    查看更多>>摘要：本文利用WRF-Chem模式模拟研究了2013年6月华北地区秸秆燃烧排放气溶胶的气象效应，并对秸秆燃烧产生的吸收性有机气溶胶(即棕碳或BrC)的光吸收效应进行分析。设置4组敏感性试验，通过与AERONET观测结果对比分析了BrC对光吸收的影响。结果表明:模式较好再现了研究时段内各变量变化;在不考虑BrC吸收的情况下，秸秆燃烧产生的气溶胶在主要的农业产区造成地表短波辐射的减弱，月平均值减弱约 12。42W/m2，且造成近地面降温而2km以上高空增温，其中近地面温度降幅为0。12～3。64℃，致使边界层趋于稳定，垂直扩散能力减弱;气压整体升高，正变压中心与火点密集区域重合。同时，秸秆燃烧引发近地面较强的风辐散，抑制海洋高湿气团向秸秆燃烧区域的水平输送。在考虑BrC的吸收作用后，光学参数的模拟效果得到了一定提升，AAOD 模拟值与观测值的拟合线性斜率由 0。47 升至 0。53，AOD 斜率值由 0。19 升至 0。21。生物质燃烧排放 BrC 对气溶胶消光的影响显著，如AAOD与AOD均出现不同程度的上升。

    生物质燃烧BrC光吸收WRF-Chem模式华北地区

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    胶州湾大气降水水溶性离子组成特征及来源解析

    冯辰龙邢建伟袁华茂宋金明...
    1225-1233页
    查看更多>>摘要：基于2019年6月至2020年8月胶州湾沿岸的大气降水样品，分析降水主要水溶性离子(Na+、K+、Ca2+、Mg2+、NH4+、F-、Cl-、SO42-、NO3-、MAS-(甲基磺酸根))的组成特征和湿沉降通量，评估其对近海营养成分输入的贡献和潜在生态效应，并利用气团后向轨迹和正定矩阵因子分解法(PMF)解析其主要来源。结果表明，观测期间，胶州湾大气降水雨量加权平均(Volume-weighted Mean，VWM)pH为 6。41，电导率的VWM值为19。3µS/cm，降水中水溶性离子以 Na+、NH4+、NO3-、Cl-和 SO42-为主，在季节上呈现出冬春季浓度明显高于夏秋季的特征，而湿沉降通量则因受降水量的控制而主要集中在夏季(约占 55%)。胶州湾区域大气降水共清除 7274。6t水溶性离子，营养盐(主要为NH4+和NO3-，以氮计)沉降入海量达 951。9t/a，表明降水在清洁大气的同时也加剧了海洋环境的污染和海洋生态系统的失衡。气团后向轨迹分析得到了观测期间控制胶州湾降水的 4 类主要气团，在不同季节，降水过程受到不同气团的影响，其中以来自华东地区和东北方向的气团的影响较大。基于PMF的源解析结果显示，胶州湾大气降水水溶性离子受到农业源、海洋源、扬尘源、生物质和垃圾燃烧源、工业和交通源 5 种来源的共同控制，其中以农业源排放的贡献最为突出(26。7%)，而其他 4 种源的贡献大致相当。研究证实胶州湾大气环境受到复杂人为源排放、矿物沙尘以及海洋源排放的综合制约，而人为排放的贡献占主导地位。

    水溶性离子湿沉降通量大气降水气团后向轨迹正定矩阵因子模型胶州湾

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    焦化污染区春季VOCs的污染特征及其控制策略

    李宏艳张琰茹付国黄时丹...
    1234-1243页
    查看更多>>摘要：在对介休焦化区和方山对照区春季大气挥发性有机化合物(VOCs)污染特征进行分析的基础上，利用等效丙烯浓度(PEC)法和最大增量反应活性(MIR)法量化了VOCs的臭氧生成潜势(OFP)，利用分数气溶胶生成系数(FAC)法和二次有机气溶胶(SOAP)法计算了VOCs的二次有机气溶胶生成潜势(SOAFP)，采用健康风险评价法对可能会威胁人体健康的 VOCs 组分进行了风险评估。在此基础上，结合熵值法和正定矩阵因子(PMF)源解析模型对VOCs的优先控制物种和优先控制污染源进行了判别。结果表明，介休焦化区VOCs污染严重，总VOCs(TVOCs)浓度是方山的 2。7 倍。介休焦化区VOCs组成具有明显的烷烃占比低而芳香烃和烯烃占比高的特点。介休的OFP、SOAFP与健康风险都远高于方山，分别是方山的3。0、8。9和8。8倍，对介休OFP、SOAFP 和健康风险影响最大的物种分别为乙烯、甲苯和苯，削减烯烃和芳香烃的排放是控制介休二次生成与健康风险的有效途径。焦化源(32。4%)是介休 VOCs 的主要来源，其次为汽油型尾气源(29。0%)和溶剂使用源(16。9%)，其中焦化源是介休一级控制污染物苯和乙烯的主要来源，贡献高达 74。1%和98。9%，汽油型尾气源(52。0%)和溶剂使用源(31。3%)是一级控制污染物甲苯的主要来源。

    VOCs焦化污染熵值法二次生成健康风险源解析

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    改性赤泥负载Pt催化剂催化氧化甲苯的性能

    方宏萍梁文俊马琛马连刚...
    1244-1252页
    查看更多>>摘要：以改性赤泥为载体，采用浸渍方法制备低成本改性赤泥(MRM)负载Pt催化剂，并探究Pt含量对Pt/MRM催化剂催化氧化甲苯活性影响。结果表明0。4Pt/MRM表现出最佳的催化活性，在 230℃时甲苯转化率为 100%。当空速高达 120000h-1时 0。4Pt/MRM催化剂依然能保持着较高的催化活性。当甲苯进口浓度为 5000mg/m3时仍可以有效氧化甲苯。采用XRD、FT-IR、BET、H2-TPR和O2-TPD等手段进行表征测试分析发现，MRM的比表面积较RM大幅度提高，使MRM能够更好分散活性组分Pt，成为合适的活性组分Pt的催化剂载体。同时所制备的xPt/MRM催化剂具有较高的比表面积和良好的孔结构。改性赤泥中Fe2O3与活性组分Pt物种相互作用，使催化剂的总氧解吸量增大，提高了催化剂表面氧的迁移率，从而提高了催化效率。

    改性赤泥Pt催化燃烧甲苯

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    整体式钴基复合金属催化剂微波催化燃烧甲苯特性

    赵思蕊卜龙利代菁雯黄思宁...
    1253-1264页
    查看更多>>摘要：以蜂窝状堇青石为载体，通过将钴与过渡金属铜锰铈复合，浸渍法制备系列整体式钴基复合金属催化剂，探究其在微波辐照下对典型VOCs—甲苯的催化活性。结果表明，甲苯进气浓度 1000mg/m3，进气流速 4L/min 时，催化剂对甲苯的催化活性为 CoCuCeOx＞CoCuOx＞CoCuMnCeOx＞CoCuMnOx，CoCuCeOx对甲苯的 T50=220℃、T90=295℃。表征可知，钴铜氧化物的复合使得催化剂表面颗粒态的 CoOx、CuOx和 CuCo2O4 尖晶石相互搭建形成有空隙的球状结构，而锰的加入不利于该球状结构生成。Cu2+取代了一部分 Co3O4 尖晶石结构中的 Co2+形成 CuCo2O4 尖晶石，CuCo2O4 尖晶石中的 Co-O 和Cu-O键容易断裂，从而促进气态氧的吸附与活化，产生表面活性氧物种参与甲苯的氧化反应。Ce的加入会存在Ce3+/Ce4+价态的转化，促使CoCuCeOx催化剂表面产生丰富的氧空位，进而作为活性中心促进甲苯的氧化降解。钴、铜、铈之间的复合改变了活性组分结构，提高了催化剂的吸波性能与催化活性，可应用于微波催化燃烧VOCs技术中。

    钴基复合金属钴铜尖晶石整体式催化剂微波催化燃烧甲苯

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    固相自养-异养反硝化脱氮同步去除微污染物

    曹阳刘彩虹陈子惟刘乾亮...
    1265-1277页
    查看更多>>摘要：针对固相反硝化体系，以聚己内酯复合花生壳(PCL/PS)的固体碳源为基底，耦合以S和FeO主导的自养反硝化，构建新型多功能碳源，考察其对典型微污染物(Cr(Ⅵ)、ClO4-、BPA、NPX)与硝酸盐的同步降解效能，探究自养异养共存的反硝化体系内微生物群落特征及微观作用机制。结果表明，PCL/PS异养反硝化体系具有更好的反硝化脱氮和同步去除Cr(Ⅵ)、BPA性能，对NO3--N、Cr(Ⅵ)的去除率分别为 94%、92%，对NO3--N、BPA的去除率均可达99%以上;PCL/PS同时耦合FeO和S的体系反硝化脱氮同步去除ClO4-、NPX性能良好且稳定，在反硝化率均维持90%的基础上，对NO3--N、ClO4-的去除率分别达 90%、96%，对NO3--N、NPX的去除率分别达 96%、99%;固体碳源种类不同，其对微污染物降解去除的选择性也不同。测序结果表明，耦合自养反硝化后，反应体系内微生物多样性和丰富度均有所提高，Clostridium_sensu_strito、Lactococcus和Prevotella是4个固体碳源体系中影响污染物去除性能的主要优势菌属。

    固体碳源自养反硝化微污染物同步去除

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    Fe(Ⅲ)对Anammox污泥脱氮效能长短期影响

    郭佳文林兴李祥黄勇...
    1278-1285页
    查看更多>>摘要：通过接种厌氧氨氧化(Anammox)污泥，研究了Fe(Ⅲ)对Anammox 污泥脱氮效能长短期影响。结果表明，适量提升Fe(Ⅲ)浓度可以提升Anammox菌的活性。当进水Fe(Ⅲ)浓度达到0。09mol/L时，反应器氮去除速率最高为0。238kg/(L·d)，较对照组提升了14。2%。继续提高进水Fe(Ⅲ)浓度，氮去除速率逐步下降，当 Fe(Ⅲ)浓度升至 0。18mol/L 时，氮去除速率降至 0。215kg/(L·d)，与最高氮去除速率相比下降 10。75%。采用 Haldane 抑制动力学模型拟合得到Fe(Ⅲ)对Anammox半速率常数(KFe)为0。012mol/L，半抑制常数(KI)为0。449mol/L。长期结果表明，在0。09mol/L Fe(Ⅲ)浓度下，Anammox氮去除速率增幅--最快，并且随着 Fe(Ⅲ)浓度增加而逐步降低。由于 Fe(Ⅲ)代替了 NO2-N 作为电子受体发生厌氧铁氨氧化反应，在含有 Fe(Ⅲ)的反应器中 NO2-N 与NH4+-N的转化比在1。108～1。227之间波动，明显低于理论值1。32，并随Fe(Ⅲ)浓度的提升而降低。扫描电镜结果表明，添加Fe(Ⅲ)可使Anammox菌细胞结构更加稳定。

    Fe(Ⅲ)厌氧氨氧化脱氮性能抑制动力学扫描电镜

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