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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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    粉煤灰浆液氨吹脱及其膏体制备特性

    李亚娇李泓成王铁鞠恺...
    1386-1396页
    查看更多>>摘要：为改善含氨粉煤灰对充填膏体性能带来的不利影响，提高粉煤灰的利用率，实验采用空气吹脱粉煤灰浆液的方式进行脱氨，探究吹脱时间、气浆比、固液比、温度和加碱量等影响因素对粉煤灰脱氨率的影响。结果表明，通过响应面优化吹脱条件，控制吹脱时间1h、气浆比900、固液比0。219、温度26。785℃和加碱量 1。802%，预测总脱氨率最高达 97。178%，与实际误差率在 2%以内。经优化吹脱后所制备的粉煤灰充填膏体，仅在养护前期有少量的氨气释放，其泵送性能和微观结构相较于原含氨粉煤灰膏体都得到改善，且在养护28d后，抗压强度提升高达57%。

    粉煤灰氨吹脱脱氨率充填膏体膏体特性

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    天山冰川退缩区土壤汞分布特征及累积

    彭诗雅刘楠涛李鑫王训...
    1397-1406页
    查看更多>>摘要：本文以新疆天山乌鲁木齐河源一号冰川退缩区为研究区域，通过 210Pbex、137Cs放射性同位素测年和侵蚀性堆积地貌判定退缩区的年代演替序列，并据此设置了系列采样点，对土壤进行分层采样，测定样品总汞浓度等指标，计算各年代退缩区的汞累积速率，探究乌鲁木齐河源一号冰川退缩区土壤中汞的分布特征及其累积过程。结果表明:冰川退缩区土壤汞含量和汞储量随着退缩时间增长呈现出增加的趋势，各层土壤汞的平均含量由大到小依次为:0～5cm[(13。28±6。60)µg/kg]＞5～10cm[(11。47±7。34)µg/kg]＞10～15cm[(10。19±6。57)µg/kg]＞基岩[(0。23±0。09)µg/kg];冰川退缩区植被生长促进了土壤汞的富集，退缩区内土壤汞浓度与土壤有机碳、氮含量呈显著正相关，而且由于植被生物量很小，退缩区土壤中汞的累积速率也较低(0。09～33。43µg/(m2·a)，平均值为 16。92µg/(m2·a));近 250a 来(1777 年以来)，天山一号冰川退缩区土壤汞累积速率呈加速增加趋势，由 1777 年的 0。09µg/(m2·a)增加至 2017 年的33。43µg/(m2·a)，这意味着自工业革命以来大气汞含量及沉积量在不断增加。

    天山冰川退缩区土壤汞分布大气Hg0沉降汞累积速率

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    基于GBDT的望奎县农田土壤有机碳主控因子研究

    祝元丽冯向阳闫庆武吴子豪...
    1407-1417页
    查看更多>>摘要：利用多源公开数据，针对于 2012 年搜集到的农田土壤有机碳(SOC)数据，通过梯度增强决策树(GBDT)探究SOC的主控因子，揭示SOC空间分异机理。选择国家商品粮食生产基地县和全国产量大县-望奎县作为研究区域，结果表明，GBDT模型相较于一元线性回归模型在所有的自变量上均具有更好的预测效果，总体的R2为0。958，表明该模型能够很好地解释目标变量的变异;碱解氮、有效磷、气温、土壤微生物多样性、速效钾、土壤pH和降水量依次是影响有机碳含量最为显著的几个因素，其中碱解氮以33。85%的影响权重位居最高;7个环境协变量均观察到对SOC的阈值效应，且均具有两个阈值。研究发现任意两个变量都不是独立的，均存在相互作用的负值效应。表明环境变量对 SOC 含量的影响是一个复杂的交互作用，而不是简单的叠加。侧面证明了过度施肥并不会达到增加土壤肥力的作用，而会造成资源浪费和农田生态污染问题。

    土壤有机碳农田梯度提升决策树主控因子黑土区非线性关系

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    负载铵态氮对生物炭钝化土壤中镉性能的影响

    胡嘉源王倩吴贝贝施维林...
    1418-1425页
    查看更多>>摘要：设置室内土壤试验和模拟吸附试验，以探究负载铵态氮对生物炭钝化镉能力的影响，并研究负载铵态氮影响生物炭钝化土壤中镉能力的机理。结果表明，相较于仅施加生物炭和生物炭/氯化铵混施的土壤，施加负载铵态氮的生物炭可以显著降低土壤中二乙三胺五乙酸提取态镉的含量约 19。20%和23。34%(P＜0。05)。模拟吸附实验结果指出，负载铵态氮使生物炭对低浓度镉(0。10mg/L)的吸附能力显著提高约 11。70%(P＜0。05)，这是由于负载铵态氮可以减弱生物炭的疏水性并显著提高其比表面积和微孔总体积约14。82%和25。00%(P＜0。05)。施加负载铵态氮的生物炭可以改善土壤微生物生境、驱动微生物群落结构改变并刺激Paenibacillus属和Bradyrhizobium属等功能微生物富集，这亦是负载铵态氮提高生物炭钝化土壤中镉能力的重要原因。负载铵态氮可以提高生物炭钝化土壤中镉的能力，负载铵态氮的生物炭是一种极具潜力的土壤调理剂。

    生物炭铵态氮镉土壤微生物群落结构

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    2008～2022年我国湖泊有机质相关指标时空演变

    付蕊刘沙沙索诚宇任艺...
    1426-1435页
    查看更多>>摘要：基于 2008～2022 年中国湖泊长时间序列水质数据，采用Mann—Kendall 检验(M-K检验)，Pearson相关分析以及主成分分析(PCA)等对有机质及相关营养指标在长时间序列上的变化规律，空间异质性特征及指标之间的相关关系进行研究。结果表明:2008～2022 年，全国湖泊溶解氧(DO)浓度以每年0。19mg/L的速度增加(P＜0。001)，从2008年的7。09mg/L增加至2022年的10。04mg/L，高锰酸盐指数(COD-Mn)浓度从5。86mg/L下降至3。17mg/L，表明我国湖泊水环境质量整体改善。然而，化学需氧量(COD)，COD-Mn，生化需氧量(BOD5)等近年来出现波动性变化且有增加趋势。相关性分析结果表明，COD-Mn与总磷(TP)，氨氮(NH3-N)以及叶绿素(Chla)均呈现显著正相关性(r＞0。50，P＜0。05);BOD5与TP呈现显著正相关性(r=0。61，P＜0。05);COD与TP(r=0。80，P＜0。05)以及 Chla(r=0。61，P＜0。05)显著正相关，表明 TP 浓度和叶绿素浓度可能是影响我国湖泊有机质变化的关键因素。在空间尺度上，COD，COD-Mn与BOD5等有机质相关指标为影响全国湖泊水质空间异质性特征的主要因素，且有机质浓度较高的湖泊地理分布较为明显，主要集中于蒙新湖区和云贵高原湖区。

    湖泊有机质营养水平时空变化相关分析主成分分析

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    鄱阳湖南昌湖区典型断面总磷超标成因

    朱利英郑利兵王亚炜张洪...
    1436-1447页
    查看更多>>摘要：以南矶山国家控制断面及其汇入区域为研究对象，通过水环境因子和沉积物现场调查，分析水体 TP 超标现象，探究其影响因素。结果表明，研究区域表层水 TP 超标现象主要发生在枯水期和退水期，超标倍数分别为 3。06 倍和 2。78 倍;且 TP 与溶解性有机物(DOM)、浊度显著相关。三维荧光光谱(3D-EEM)区域积分法和平行因子分析(PARAFAC)结果发现，该区域水体DOM为 3 个组分，其中以富里酸等类腐殖质物质(组分C1 和C2、分区Ⅲ)为主，主要来源为湿地植物枯落物降解，在枯水期占比最高(55。47%)。涨水期受汇入支流及周边碟形湖等外源输入影响，类蛋白质物质(组分 C3 和分区 I)占比升高至 35%以上;TP 与腐殖质类有机物呈显著正相关(P＜0。05)，与蛋白质类有机物呈显著负相关(P＜0。05)，表明 TP 与腐殖质类有机物具有共源性。TP与浊度呈显著正相关(P＜0。05)，枯水期水体浊度最高(均值为 320。83NTU)，该时期南矶山断面汇入支流及碟形湖来水均断流;调研发现表层沉积物底质为粉砂质，以细组分为主，中值粒径DX(50)属于细粉砂质(2～16µm);分选系数范围为 2。11～2。75，分选性差;沉积物样品多位于底边悬浮和均匀悬浮搬运区，搬运能力弱;沉积水动力弱，再悬浮后颗粒物不易沉积，造成浊度较高。0～5cm表层沉积物TP平均含量较高(527。89mg/Kg)，泥-水界面P向上覆水释放，其中断面的P释放通量最大(0。21mg/(m2·d));表层沉积物是断面水体TP浓度的重要影响因素之一。

    鄱阳湖表层水溶解性有机物沉积物粒径参数

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    嘉陵江总磷通量变化及空间来源解析

    关文海骆国辉王攀菲娄保锋...
    1448-1456页
    查看更多>>摘要：研究了 2002～2019 年嘉陵江北碚断面径流量、悬浮泥沙(SS)浓度与输沙量、磷浓度与通量[分总磷(TP)、溶解态磷(DP)、颗粒态磷(PP)]年际变化及水期特征，基于河流基流分割原理对磷的来源进行了解析。结果表明，(1)2002～2019 年，嘉陵江悬浮泥沙浓度和输沙量年际波动巨大，最大年输沙量是最小年输沙量的 20 倍以上。(2)18a间嘉陵江北碚断面总磷浓度年均值在 0。058～0。139mg/L范围内波动，其多年平均值为 0。098mg/L。2002～2013 年，TP和PP 浓度表现为丰水期＞平、枯水期，之后有的年份表现为丰水期＞平、枯水期，有的年份则表现为丰水期＜平、枯水期。(3)18a 间 DP 浓度总体呈先上升(2002～2016 年)后下降趋势(2016～2019 年)，尤以平、枯水期最为显著。(4)18a间TP和PP通量年际波动巨大，TP年通量最大值(2。280 万t/a，2005 年)是最小值(0。399 万t/a，2006 年)的 6。7 倍。水量、沙量、TP通量和PP通量表现为一定程度的"水、沙、磷"同步效应，而且丰水期最强，枯水期最弱。(5)水期之间对比，丰水期TP、PP和DP通量远大于平、枯水期。TP、PP和DP丰水期通量在年度通量中的平均占比分别为 73。5%、77。5%和 64。9%。(6)面源磷负荷年际波动远大于点源磷负荷，TP 总负荷的年际变化趋势取决于面源磷负荷趋势。除 2006 年外，其他年份面源负荷在总负荷中占绝对优势，按年度计算，面源负荷平均占82。5%，按丰水期计算，面源负荷平均占90。8%。面源年度负荷主要来自于丰水期(平均81。2%)。

    嘉陵江磷通量来源

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    太湖沉积物营养物及重金属污染分布特征及风险评估

    陈珏支鸣强朱德龙李苑禾...
    1457-1465页
    查看更多>>摘要：以太湖不同湖区的沉积物为研究对象(53 个点位)，通过对沉积物表层及垂向中的总氮、总磷、有机质和 8 种重金属(Hg、As、Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、Cr)含量的进行分析，基于 ArcGIS 制图软件绘制了沉积物氮、磷和重金属在不同湖区的空间分布特征，评估了各项污染指标的生态风险。结果表明，全太湖表层沉积物(0～10cm)的总氮为561～2707mg/kg，平均值1502mg/kg;总体处于中度污染。总磷为 308～1156mg/kg，平均值532mg/kg;总体处于中度污染。有机质为1。69%～3。44%，平均值2。35%，污染区域空间上由湖中心往湖西北方向污染程度逐渐增加，尤其以竺山湖区、东太湖区和西沿岸北部这3 个区域污染最为严重。重金属空间分布上自东南往西北污染程度逐步增加，尤其以竺山湖区、西沿岸区和南沿岸最为严重，Cd污染在 8 种重金属污染中最为严重。在纵向分布特征上，氮、磷与重金属含量在0～30cm上逐层降低，呈表层富集的特征。

    太湖底泥营养物重金属污染评价

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    洞庭湖DOM组成与有机碳收支对江湖水力连通的响应

    庄奔李冰郭燕妮周永强...
    1466-1475页
    查看更多>>摘要：洞庭湖是我国最大的通江湖泊之一，为探究洞庭湖溶解性有机物(DOM)组成、(DOC)收支与江湖水力连通间的内在关联，于2018年5月、7月、9月和11月在洞庭湖湘、资、沅、澧4支流和长江荆南松滋、虎渡、藕池3个入湖口以及洞庭湖出湖口城陵矶采集水样，并探究洞庭湖流域DOM的组成分异特征及其对江湖水力连通的响应。结果表明，入湖河流和城陵矶 DOM 吸收系数 a254 和陆源类腐殖酸组分 C1 在 7 月最高。DOC 由入湖口(2。4±1。3mg)/L下降至出湖口(2。1±0。3)mg/L，而a254由入湖口(9。7±2。2)m-1上升至出湖口(10。1±1。7)m-1。微生物培养前的DOC浓度为(2。4±1。0)mg/L，微生物降解后的 DOC 浓度为(2。1±0。9mg)/L，DOC 的微生物活性，即 BDOC 最高值出现在澧水为 50。3%。5 月、7 月、9 月和 11 月入湖的 DOC 通量分别为(63。7±43。6)×103t，(60。1±7。3)×103t，(27。6±3。6)×103t，(31。9±13。9)×103t。洞庭湖因自身水力滞留时间短，导致 DOM 在湖内运移过程中较少被降解，全湖DOM来源组成受流域不同季节来水条件影响较大。

    溶解性有机物(DOM)洞庭湖水力联系平行因子分析(PARAFAC)

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    基于大型底栖动物完整性指数与综合生物指数的水生态评价

    姚琦黎明杰麻林唐哲...
    1476-1486页
    查看更多>>摘要：针对不同流域部分生物指数评价标准并不统一的问题，利用熵权法构建综合生物指数(CBI)统一模糊评价标准，同时计算底栖动物完整性指数进行评价结果验证。以 2021 年秋季和 2022 年春季东洞庭湖 10 个监测点的数据为基础，通过对 25 个候选参数逐步筛选，选出M3(软体动物分类单元数)、M9(耐污类群相对丰度)、M13(BI 指数)和 M22(Shannon-Wiener 指数)4 个秋季核心参数以及 M6(摇蚊个体相对丰度)、M13、M16(BPI 指数)和M24(Margalef指数)4个春季核心参数，采用比值法统一量纲后累加计算底栖动物完整性指数，再对BPI、FBI、Shannon-Wiener、BMWP指数客观定权后计算CBI指数划分出5个状态进行对比，结果表明:B-IBI指数和CBI指数均得出靠近出湖河道点位较为健康，湖体点位多为一般和较差，整体秋季健康状况略好于春季，六门闸附近为极差状态，可能是因为该区域是东洞庭湖的闸口之一，常年关闭导致水体流动性较差，开闸放水后沉积物中的淤泥会释放污染物使得湖区总氮超标，进而影响了大型底栖动物的完整性。CBI指数与B-IBI指数以及CODMn、TLI(∑)指数等相关分析结果良好，表明利用综合生物指数和底栖动物完整性指数结合能为东洞庭湖的水生态健康评价提供参考。

    大型底栖动物生物完整性指数熵权法水生态健康东洞庭湖

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