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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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    黄河内蒙段开河期细菌群落结构特征研究

    史玉娇李文宝郭鑫
    1487-1496页
    查看更多>>摘要：为探索黄河内蒙段开河初期水-土介质中细菌群落组成情况及生态网络结构,于2021年4月中旬进行取样,共获得黄河水样6个和土样4个.利用16S rRNA基因高通量测序方法对水、土样品进行测定,并从菌门及菌属水平对二者的细菌群落组成进行了分析.结果显示:河漫滩土样细菌群落结构的分布较水样更为分散,且土样中细菌群落丰富度、均匀度及多样性均高于水体,二者多样性存在显著的组间差异;在菌门水平上,变形菌门、放线菌门和酸杆菌门等是构成水-土样品的优势细菌门类,其中变形菌门在河水中相对丰度均值约为 36.57%,在土样中则下降到 25.39%,而酸杆菌门主要存在土样中,相对丰度约为14.17%;在菌属水平上,hgcI_clade(6.19%～12.75%)、CL500-29_marine_group(2.97%～5.05%)和Acinetobacter(0.74%～12.24%)是水体中的 优 势 菌 属,而 norank_f__norank_o__norank_c__KD4-96(1.95%～4.91%)、norank_f__norank_o__Vicinamibacterales(2.35%～4.67%)和norank_f__Gemmatimonadaceae(2.20%～4.73%)是土样中的优势菌属;不同菌属对水-土细菌群落结构的响应并不一致,其中分别归属于酸杆菌门和芽单胞菌门的 norank_f__norank_o__Vicinamibacterales 及 norank_f__Gemmatimonadaceae 等是联系水-土细菌群落的主要菌属,而归属于放线菌门的hgcI_clade和CL500-29_marine_group等是造成水、土优势菌门存在差异的主要菌属;虽然土样较水样拥有更大的生态网络结构,且Delftia、Candidatus_Methylopumilus、Arthrobacter和Rb41 等是维持黄河内蒙段水、土介质生态网络结构的关键菌属,但相较于土样网络结构,水体网络结构中不同模块关键菌门及菌属间的生态功能较为一致.

    细菌群落水土介质网络结构开河期黄河内蒙段

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    青海湖流域植被动态变化驱动力及空间粒度效应

    周美林刘家宏刘希胜王亚琴...
    1497-1506页
    查看更多>>摘要：基于Landsat遥感影像分析 1986～2020 年青海湖流域植被覆盖度时空变化特征,结合多元线性回归和地理探测器,考虑气候、地表及人类足迹的影响,阐明时间和空间尺度下植被覆盖度变化的机制,并探讨空间粒度对驱动因素及其相对贡献的影响.结果表明:(1)近 35 年来青海湖流域植被状况整体改善,表现为中等、中高覆盖度植被面积增加,其中环青海湖东北部及布哈河上游植被覆盖度呈显著增加趋势;(2)时间尺度上,流域平均植被覆盖度变化受气候暖湿化和生态恢复工程驱动;(3)空间尺度上,植被覆盖度变化由气候、地形、植被和土壤控制,解释力较大因素为气温(0.41),高程(0.34)和降水(0.30).气候、地形和人为因素对植被覆盖度的影响存在交互增强效应,气温、高程对交互效用具有控制作用,其中气温与距水系距离、降水和人类足迹的交互较为显著;(4)空间粒度对植被覆盖度空间变化驱动因素的贡献具有显著影响,考虑气候、地表和人为因素交互作用时青海湖流域植被覆盖度空间变化最佳研究粒度为6km.

    植被覆盖度时空变化气候变化人类活动地理探测器空间粒度青海湖流域

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    自动化顶空平衡-气相色谱法测定京杭运河中溶解甲烷

    温军臧昆鹏潘凤梅申小龙...
    1507-1514页
    查看更多>>摘要：将顶空平衡法和气相色谱仪相结合,通过自主设计和优化测试实现了技术升级,建立了可自动化进样并同步测定水中溶解 CH4 和 CO2 浓度的新型气相色谱系统及方法.结果表明,本系统线性范围宽且运行稳定,自动化程度更高,运行成本更低.该系统对 CH4 的测定精密度优于 0.16%,准确度优于0.02%,满足水中溶解CH4浓度监测需求.基于本方法,于 2022 年 8 月对京杭大运河杭州段水体中溶解CH4开展了试观测研究.结果显示:夏季京杭大运河杭州段水体中溶解 CH4 浓度平均值为(642.4±423.3)nmol/L,饱和度平均值为(22310±14701)%,水-气界面 CH4 扩散通量平均值为(548.57±603.70)μmol/(m2·d),是大气 CH4 的净源.根据该河段的面积,可估算观测期内 CH4 的日均排放量约为 1710mol,相当于大约 38.31m3 天然气或约82.94kg碳.

    顶空平衡气相色谱京杭大运河甲烷通量

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    丹江口水库淅川库区大气硝酸盐干沉降特征及源解析

    肖春艳孙艺萌赵同谦陈晓舒...
    1515-1525页
    查看更多>>摘要：以丹江口水库淅川库区为研究区,于 2021 年 1～12 月设置 5 个监测点进行干沉降样品采集,分析了样品中硝酸盐浓度、通量及其氮氧同位素,基于稳定同位素模型(SIAR)量化了硝酸盐的主要来源.结果表明,库区干沉降中硝酸盐月均浓度为 0.16mg/L,全年硝酸盐干沉降通量为2.49kg/(hm2·a),δ15N-NO3-和δ18O-NO3-月均值分别为(+0.17±4.10)‰、(+56.6±9.18)‰.干沉降中硝酸盐浓度、沉降通量和氮氧同位素的季节性差异显著,秋冬季节的硝酸盐浓度和沉降通量均高于春夏季节,主要与寒冷季节化石源排放量增加、大气边界层稳定性增强以及气粒转化平衡趋于颗粒态硝酸盐生成有关;冬季最高的δ15N-NO3-与冬季燃煤取暖和低温导致的氮同位素平衡分馏效应增加有关,夏季最低的δ18O-NO3-则与NO2+·OH途径形成硝酸盐占主导有关.SIAR 分析结果发现,库区干沉降中硝酸盐主要来自化石源(交通排放及煤燃烧),贡献率为 69.3%,其中交通排放源和煤燃烧源贡献率分别为51.1%和18.2%.冬季化石源的贡献率最高(72.0%),其中70.4%来源于交通排放.进一步证实交通排放和冬季燃煤取暖是影响库区干沉降中硝酸盐的主要因素,控制交通移动源污染排放和煤燃烧是今后减少大气中硝酸盐的重要举措.此外,较为稳定的生物质燃烧源对硝酸盐的贡献率表明外源输入也是库区硝酸盐干沉降中的重要来源.

    干沉降硝酸盐氮氧同位素稳定同位素模型(SIAR)后向轨迹

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    磁性浮珠VMB@Fe3O4@CS对鱼腥藻和微囊藻的去除

    车文露赵岩张高山李彦鹏...
    1526-1533页
    查看更多>>摘要：为了有效处理有害藻华,并避免化学物质二次污染,结合磁絮凝与浮珠浮选方法,以玻化微珠、Fe3O4、壳聚糖为原料合成磁浮珠VMB@Fe3O4@CS,对水华鱼腥藻和铜绿微囊藻进行去除实验.结果表明,磁浮珠对2种水华藻的最佳去除效率分别达到99.01%(0.12g/L)、98.6%(0.21g/L).VMB@Fe3O4@CS在较宽的pH值范围(4～10)和水温范围(5℃～35℃)内实现较高的去除率(＞60%),离子强度的增加对微藻的去除起负面影响.通过形态学观察、表面疏水率及Zeta电位分析确定静电吸引、吸附架桥是磁浮珠对藻细胞主要的絮凝机理.制备的VMB@Fe3O4@CS去除有害藻华具有很大应用潜力.

    有害藻华磁性浮珠浮选絮凝

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    叶面阻隔对水稻吸收和转运镉的影响

    唐乐斌黄燕玲周子寒吴辰润...
    1534-1541页
    查看更多>>摘要：为实现Cd污染农田稻米安全生产,采用田间试验,以五优1179和丝香1号作为供试材料,于水稻孕穗期和灌浆期喷施硅(Si)、硒(Se)阻隔剂,探讨其对稻谷产量、农艺性状、糙米Cd含量及不同部位对Cd吸收和转运的影响.结果表明:较空白相比,喷施流体硅后五优 1179 和丝香 1 号的稻谷产量分别增产9.02%和 2.03%,喷施螯合硒后五优 1179 增产 7.27%,丝香 1 号的稻米产量下降 5.40%;不同处理下丝香 1 号的剑叶长度均大于五优 1179,株高范围为110～112cm;叶面喷施流体硅可使品种五优1179和丝香1号的糙米Cd含量降至0.181,0.186mg/kg,喷施螯合硒后丝香1号的糙米Cd含量达0.169mg/kg,五优1179的糙米Cd含量由0.487mg/kg降至0.202mg/kg,未达《食品安全国家标准》(GB 2762-2022)中糙米Cd限量标准(0.2mg/kg);喷施流体硅后两种水稻不同部位Cd含量顺序为根＞其他节＞第一节＞其他叶＞剑叶＞颖壳＞穗轴＞糙米,施用螯合硒后不同部位Cd含量变化主要表现在穗轴＞颖壳.外源喷施流体硅和螯合硒均能显著降低两种水稻体内Cd含量(P＜0.05),根、茎和糙米中Cd含量显著下降,TF 穗轴/剑叶受到抑制.而相较于喷施流体硅,喷施螯合硒后水稻穗轴Cd含量和TF穗轴/剑叶上升,TF颖壳/穗轴明显下降;相关性分析结果表明,糙米Cd含量与根和茎Cd含量呈显著正相关(P＜0.01),与其他叶Cd含量呈显著负相关(P＜0.05).流体硅不但有利于提高稻米产量,还能降低糙米Cd含量,且经济成本相对较低,建议在该区域Cd污染安全利用类农田推广使用.

    大田叶面阻隔镉污染硅硒水稻

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    农田土壤中邻苯二甲酸酯降解功能细菌及其应用

    李鹏飞周贤王建高彦征...
    1542-1553页
    查看更多>>摘要：本文综述了我国农田土壤PAEs污染特征,重点概述了PAEs降解功能菌株筛选、菌群构建及其应用策略.详细分析了细菌介导的PAEs降解的水解和开环裂解两个途径及参与其中的关键功能基因和酶,讨论了PAEs降解功能细菌在污染土壤中的应用、影响因素及可能存在的问题,并对该技术在消减农田土壤PAEs污染中的应用进行展望,以期为我国PAEs污染农田土壤功能细菌修复及农业生产安全提供理论和技术参考.

    邻苯二甲酸酯农田土壤微生物修复降解功能细菌

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    邻苯二甲酸酯降解功能内生菌群的筛选及定殖效能

    张帅王建马俊超高彦征...
    1554-1561页
    查看更多>>摘要：为降低邻苯二甲酸酯(PAEs)污染作物对人体健康的威胁,从PAEs污染蔬菜中富集驯化具有PAEs降解高效性和广谱性的功能内生菌群,解析菌群群落组成并优化其降解条件,借助水培体系研究了功能内生菌群在作物体内的定殖效能.高通量测序结果表明,从门的分类水平看,菌群主要由变形菌门(Proteobacteria,76.57%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,21.04%)和放线菌门(Actinobacteria,2.37%)组成;从属的分类水平看,菌群主要由鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium,33.03%)、代尔夫特菌属(Delftia,40.61%)、假单胞菌属(Pseudomonas,11.70%)、无色杆菌属(Achromobacter,3.04%)和根瘤菌属(Rhizobium,6.90%)组成.在无机盐纯培养体系中,该菌群在7d内对5mg/L的邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)降解率分别为97.08%、94.47%、98.02%和44.82%.单因素试验结果表明,菌群降解PAEs的最佳条件为:pH值7、25℃、盐度1%、底物浓度5mg/L.水稻水培试验表明,菌群可以定殖到水稻体内并有效促进PAEs的去除,与对照组相比,处理15d后水稻体内DMP、DEP、DBP和∑PAEs含量分别降低了41.09%、45.33%、63.06%和32.3%.菌群的定殖还能够提高水稻根长、株高和生物量,促进水稻的生长.该菌群在降低作物PAEs积累、保障PAEs污染地区农产品质量安全方面具有良好的应用前景,能有效降低作物PAEs污染对人体健康的威胁.

    功能内生菌群邻苯二甲酸酯降解特性定殖

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    土壤中多环芳烃衍生物污染特征及迁移转化

    程鹏飞王泽铭赵旭强高彦征...
    1562-1574页
    查看更多>>摘要：本文综述了氯代多环芳烃(ClPAHs)和硝基多环芳烃(NPAHs)在不同区域和不同利用类型土壤中的污染水平和赋存形态,采用 EPI Suite 软件和密度泛函理论计算获得了ClPAHs和NPAHs的极性、土壤吸附系数、快速生物降解性、轨道能级等性质,并分析了取代基种类、数量以及位置对PAHs衍生物性质和环境归趋的影响.重点总结了ClPAHs和NPAHs在土壤中的吸附-解吸、光降解、氧化还原、生物降解等迁移转化行为.最后,基于现有研究现状,希望未来能够优化检测方法、建立土壤污染数据库、丰富迁移转化数据和机理,为土壤 PAHs 污染特征和迁移转化研究提供更准确、全面信息.

    氯代多环芳烃硝基多环芳烃土壤污染特征迁移转化

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    环洞庭湖土壤抗生素抗性基因分布和潜在风险

    武晨黄凤莲刘新刚范青青...
    1575-1583页
    查看更多>>摘要：本研究通过实时荧光定量PCR和基于Monte Carlo模拟的概率健康风险评估模型,分析了环洞庭湖流域52个表层土壤点位中8类典型抗生素抗性基因(ARGs,16 种ARGs亚型)的分布特征和潜在健康风险.结果表明,环洞庭湖流域周边表层土壤中ARGs总丰度范围为 3.29×107～3.73×109copies/g,远高于土壤ARGs背景值(1.80×105～1.35×107copies/g,平均值为3.03×106copies/g).南洞庭湖流域表层土壤中ARGs丰度高于东、西洞庭湖流域.磺胺类、四环素类和氨基糖苷类ARGs是高丰度的ARGs类型,平均丰度分别为 1.51×108、1.50×107和 2.64×107copies/g,主要ARGs亚型是sul1 和dfrA14,均属于磺胺类ARGs.I类整合子基因(intl1)的平均丰度为 6.94×108copies/g,高于总ARGs平均丰度.相关性分析表明intl1 丰度与dfrA14、tetR和kan基因丰度呈显著正相关(P＜0.05),表明intl1通过水平基因转移促进了研究区域表层土壤中ARGs的传播.Monte Carlo模拟表明,研究区域存在 64.92%～98.68%概率的ARGs人体暴露剂量高于风险背景值(成人 12.56copies/(g·d),儿童 38.11copies/(g·d)),表明研究区域土壤ARGs造成的潜在健康风险不可忽视,皮肤接触是ARGs主要暴露途径,磺胺类ARGs是潜在健康风险的主要来源.

    环洞庭湖土壤抗生素抗性基因分布特征潜在风险

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