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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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    不同补料方式对好氧颗粒污泥合成PHA的影响

    陈淞苑泉娄雨晴张艳萍...
    1286-1295页
    查看更多>>摘要：为提高好氧颗粒污泥(AGS)合成聚羟基脂肪酸酯(PHA)的产量,探究了4种不同补料方式(未补料、好氧0h补料、好氧0.5h补料和好氧1h补料)对AGS合成PHA的影响,同时考察了此过程中AGS的碳氮磷去除效能以及微生物群落结构变化.结果表明,补料能够提高AGS合成PHA的含量,在好氧1h补料时AGS合成PHA的含量最高,为125.06mg/g;同时补料时间会影响AGS的脱氮除磷性能,当补料时间由好氧0h延迟至好氧1h时,AGS的总氮去除率由(87.49±5.49)%降至(67.60±16.24)%,溶解性正磷酸盐(SOP)去除率由(94.08±1.42)%降至(62.91±15.33)%.且不同补料时间条件下,AGS 的微生物群落结构变化较大,合成PHA的优势菌群差异较大,在未补料和好氧0h补料条件下,优势菌为既能合成PHA同时能够脱氮或除磷的不动杆菌属(Acinetobacter);在好氧1h补料条件下中,优势菌为能合成PHA的噬氢菌属(Hydrogenophaga)和黄杆菌属(Flavobacterium).

    好氧颗粒污泥聚羟基脂肪酸酯(PHA)脱氮除磷补料时间影响

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    C/N对HN-AD菌藻颗粒污泥体系处理农村污水的影响

    刘欢杨晨曦秦树敏龙昆...
    1296-1306页
    查看更多>>摘要：通过在传统菌-藻共生好氧颗粒污泥体系(ABGS)中引入异养硝化-好氧反硝化(HN-AD)菌构建H-ABGS体系,以合成农村污水为研究对象,考察碳氮比(C/N=1,2,4,6,8,10)对 H-ABGS 系统中污染物去除性能和微生物特性影响.结果表明,C/N 为 4 时,H-ABGS 系统的总氮去除率高于 ABGS 系统(12.05%)和好氧颗粒污泥(AGS)系统(44.86%).微生物群落分析显示,适应低碳环境的Thauera菌属和脱氨关键菌属norank_f__A4b可能是确保H-ABGS系统在低碳环境下具备高脱氮性能的关键.微生物群落的共生模式和相关性分析表明,引入 HN-AD 菌有助于最小化生态位,与藻共同形成稳定的共生体系,从而确保系统的稳定性.此外,C/N为4时,高表达的硝酸还原酶可能有助于确保H-ABGS系统在低碳环境下具备卓越的脱氮性能.

    菌藻共生HN-AD菌微生物群落脱氮

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    温度与负荷对Anammox菌自富集启动的PDA的影响

    马雨晴王博李笑迪
    1307-1313页
    查看更多>>摘要：采用UASB反应器,接种厌氧氨氧化菌自富集启动的PDA污泥,在温度由25℃下降到19℃条件下逐步将进水氮浓度从20mg/L提高到100mg/L(即氮负荷从3.2g/(m3·d)提高到4.0g/(m3·d)),反应器共运行115d,总氮去除率最高可达到89.9%.16S rRNA基因测序结果表明,Candidatus Brocadia作为主要厌氧氨氧化功能菌在生物填料中丰度达到3.7%,短程反硝化功能菌Thaurea在絮体污泥中的丰度最高达15.7%.宏基因组学分析显示与短程反硝化相关的基因Nar,Nap和与厌氧氨氧化相关的Nir,Hzs和Hdh基因表达程度较高.

    厌氧氨氧化微生物种群宏基因组学分析脱氮

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    光合细菌对活性污泥微生物群落结构及功能的影响

    杨文焕邓子威徐岩王志超...
    1314-1323页
    查看更多>>摘要：构建光序批式反应器(PSBR)处理模拟生活污水,考察光合细菌投加量、pH 值、光照强度和溶解氧(DO)对反应器污染物去除性能影响,通过 16S rRNA 测序技术揭示光合细菌对活性污泥微生物群落结构、功能和氮代谢通路的影响.结果表明:10%光合细菌投加通过促进微生物种间协调功能使PSBR系统CODCr、NH4+-N和TN去除率提高,pH值、光照强度和DO分别为7、5000lux和3mg/L时,PSBR脱氮性能最好.光合细菌提高了活性污泥微生物多样性和丰富度,Proteobacteria 菌门和 norank_f__Saprospiraceae 菌属相对丰度增多.光合细菌促进部分参与硝化过程和反硝化过程的功能基因(amo、hao和nap)和酶(AMO、HAO和NAP)丰度增加,活性污泥的整体氮代谢潜力得到提升.

    光合细菌光序批式反应器群落功能氮代谢

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    温度影响下Anammox-DAMO系统N2O产消机制及调控

    韩梦茹楼菊青徐帆
    1324-1334页
    查看更多>>摘要：以厌氧氨氧化-反硝化厌氧甲烷氧化(Anammox-DAMO)系统为研究对象,考察了不同温度对该系统性能和N2O产消的影响,建立了该过程的酶动力学模型.结果表明,在40℃的高温胁迫下系统性能明显恶化且积累了更多的N2O,Acidovorax和Thauera属丰度在高温条件下显著降低,而Bacillus属丰度则上升,N2O还原酶活性的抑制是N2O排放量增加的主要因素.酶动力学拟合结果表明35℃时可以最大程度地实现N2O减排.

    温度Anammox-DAMO系统N2O调控策略

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    Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收耦合H2-MBfR处理NO效能

    刘婉婷钱飞跃赵俊杰徐正慧...
    1335-1346页
    查看更多>>摘要：构建Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收耦合H2-MBfR一体化系统,驯化具有同步反硝化及铁还原能力的混合菌种,在维持反应体系稳定反硝化性能的基础上,探究进水Fe(Ⅱ)EDTA浓度、pH值对NO去除效率的影响,分析微生物群落结构.结果表明,Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收耦合H2-MBfR还原一体化系统对NO具有稳定去除效能,最大去除效率为 99.50%.提高初始Fe(Ⅱ)EDTA浓度有助于Fe(Ⅱ)EDTA-NO的生成,且体系内的NO平均去除速率随着Fe(Ⅱ)EDTA浓度的提升而提升.在Fe(Ⅱ)EDTA浓度为 10mmol/L时,NO最大去除速率达到 44.68mg/(m3·h).pH值升高则不利于Fe(Ⅱ)EDTA-NO的生成,控制pH值为6更适合一体化系统运行.微生物群落结构分析发现一体化阶段优势菌门Proteobacteria、Bacteroidetes和Firmicutes,在该反应器中承担着重要的功能和作用,其丰度占比分别为50.35%,16.43%,14.98%.

    氢自养膜生物膜反应器(H2-MBfR)烟气脱硝络合吸收影响因素

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    污泥生物炭对水体中磷的吸附

    马锋锋郑旭东张建赵浩...
    1347-1356页
    查看更多>>摘要：以污水处理厂剩余污泥(RS)制备成的污泥生物炭(SDBC)作为吸附剂,采用批平衡法研究SDBC对磷的吸附特征,考察投加量、溶液pH值等因素对 SDBC 吸附磷的影响,并通过响应面法(RSM)对影响磷吸附的条件进行优化,结合实验结果与表征数据对 SDBC 吸附磷的机制进行探究.结果表明,SDBC 对磷的吸附动力学符合 Elovich(R2=0.984)方程,说明 SDBC 对磷的吸附过程是多种反应共同作用的非均相扩散过程;Langmuir(R2=0.980)和Langmuir-Freundlich(R2=0.979)方程能很好地描述磷在 SDBC 上的吸附行为,由 Langmuir 拟合所得的磷最大吸附量为 4.508mg/g;Langmuir-Freundlich模型拟合均相指数n(1.143)较小,说明SDBC上吸附位点分布不均匀,SDBC与磷之间存在相互作用力.SDBC吸附磷的最佳初始pH值为 4.0～5.0;SDBC对磷吸附的最佳投加量为8g/L.通过RSM分析得到SDBC对磷的最佳吸附条件为SDBC的投加量为5g/L,磷的初始浓度c0为10mg/L,pH为5.0.SDBC对磷吸附的可能机制包括静电吸附作用,共沉淀作用,置换作用,配体交换作用以及孔隙填充作用.

    剩余污泥生物炭磷响应面法吸附

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    g-C3N4/生物炭/nZVI还原水中硝酸盐的性能

    李厚芬魏谦郭阳刘鹏霄...
    1357-1365页
    查看更多>>摘要：通过在g-C3N4/生物炭(BC)材料表面还原沉积纳米零价铁(nZVI)制备了g-C3N4/BC/nZVI复合催化剂.利用SEM、TEM、XPS、XRD、UV-Vis DRS、光电流等对所制备的催化剂进行了物化性质和光电性能的表征,考察了g-C3N4/BC/nZVI在可见光照下对水中硝酸盐(NO3-)的还原性能.结果表明,中性水体的最佳反应条件为 g-C3N4/BC 与 nZVI 的质量比为 1:0.6,g-C3N4/BC/nZVI 的投加量为 2g/L,NO3-的初始浓度为 20mg/L.与 nZVI,BC/nZVI,g-C3N4/nZVI 相比,g-C3N4/BC/nZVI 表现出最快的 NO3-还原速率(k=10.6×10-2min-1)以及较高的脱氮性能(71.6%).实验进一步考察了 g-C3N4/BC/nZVI还原NO3-过程中氮的变化规律.推测还原机理为:可见光照下,光生电子通过BC转移到nZVI表面,提高了nZVI的反应活性和稳定性,同时,BC材料抑制光生空穴对nZVI的氧化作用;nZVI表面的活性电子将NO3-还原为N2和NH4+,而光生空穴则进一步将部分NH4+氧化为N2和其他气态产物.

    光催化g-C3N4生物炭纳米零价铁NO3-还原

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    电纺BiOCl@UiO-66-NH2@TSPAN纳米纤维可见光催化还原Cr(Ⅵ)

    周美梅向婉婷王鹏博朱雪梅...
    1366-1375页
    查看更多>>摘要：为改善 UiO-66-NH2 的光催化活性,以热氧化稳定处理的电纺聚丙烯腈(TSPAN)纳米纤维为载体,通过溶剂热法原位负载 UiO-66-NH2 和 BiOCl晶体,设计构筑了柔性BiOCl@UiO-66-NH2@TSPAN复合纳米纤维,并考察了其可见光催化还原Cr(Ⅵ)的性能.结果表明,UiO-66-NH2和BiOCl可先后均匀负载于TSPAN纤维表面,且由于BiOCl的引入,形成了BiOCl/UiO-66-NH2异质结构,提高了材料的可见光响应性,降低了光生电子空穴对的复合率,对Cr(Ⅵ)表现出增强的可见光驱动光催化还原活性,在120min内还原率达到100%,5次循环后,保持良好的稳定性,对Cr(Ⅵ)的光催化还原效率仍在90%以上.此外,该复合材料具有柔韧性,可以快速方便地从反应溶液中分离.

    静电纺丝光催化六价铬金属有机框架物氯氧化铋

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    基于自适应多保真度Co-Kriging代理模型的地下水污染源反演识别

    安永凯张岩祥闫雪嫚
    1376-1385页
    查看更多>>摘要：为高效率高精度地进行地下水污染源反演识别,综合运用高保真度和低保真度地下水溶质运移数值模拟模型,研究应用集成差分进化算法的Co-Kriging 方法建立模拟模型的多保真度代理模型;在此基础上,探索应用马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)-DREAM(D)算法,并采用自适应更新多保真度代理模型策略进行地下水污染源反演识别.为验证上述方法的有效性和可行性,开展了数值算例研究.结果表明:相比仅基于高保真度模型输入-输出样本构建的Kriging代理模型,联合运用高保真度和低保真度模型输入-输出样本构建的Co-Kriging代理模型对模拟模型的逼近精度更高;耦合多保真度Co-Kriging代理模型和MCMC-DREAM(D)算法能够得到较高精度的污染源反演结果,且能够大幅度减小计算负荷;同时,采用自适应更新多保真度代理模型策略能够进一步提高污染源反演识别精度.

    地下水污染源多保真度代理模型Co-Kriging方法DREAM(D)算法自适应

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