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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
收录年代

    关中住宅燃煤排放PM2.5中NACs污染特征及吸光特性

    王佳丽张倩王翌璇赵子异...
    4844-4852页
    查看更多>>摘要：为探究关中农村地区住宅散煤采用不同燃烧方式产生的硝基芳香族化合物(NACs)的分子组成、区域排放量及吸光贡献差异,本文选定烟煤和无烟煤,基于现场炉灶加稀释采样系统,利用超高效液相-四级杆飞行时间质谱联用仪开展煤燃烧排放NACs的特征研究.研究结果表明,关中地区煤燃烧过程中ΣNACs的平均排放因子(EFΣNACs)为 3.7mg/kg,其中烟煤型煤(7.5mg/kg)>无烟煤型煤(2.7mg/kg)=烟煤(2.7mg/kg)>无烟煤(1.7mg/kg),使用不同炉灶对煤进行燃烧产生的EFΣNACs差异较大,在传统炉灶中,烟煤型煤排放的EFΣNACs最高,无烟煤型煤和烟煤原煤次之,无烟煤原煤最低.使用配风炉后,烟煤型煤排放的 EFΣNACs降幅最大.在 365nm处ΣNACs吸光值烟煤型煤传统炉灶>无烟煤型煤传统炉灶>烟煤配风炉>烟煤型煤配风炉>无烟煤配风炉>烟煤传统炉灶>无烟煤传统炉灶.本文估算出2019年关中五市煤炭燃烧产生ΣNACs总排放量为198.8t,其中渭南(91.6t)>西安(32.2t)>咸阳(29.2t)≈宝鸡(29.0t)>铜川(16.8t).

    煤燃烧硝基酚类化合物排放因子排放量吸光

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    新型Ce掺杂MnOx高效低温甲苯催化氧化性能

    王佩芬安小伟马旭莉官国清...
    4853-4863页
    查看更多>>摘要：采用氧化-共沉淀方法制备新型Ce-MnOx双金属氧化物催化剂,探究Ce,Mn活性组分间协同作用对甲苯低温催化性能的影响.通过SEM、XRD、N2吸脱附曲线、XPS、EPR、H2-TPR和in situ DRIFTS对催化剂物理及化学性能进行表征.结果表明,当Ce:Mn物质的量比为1:3时,CeMn3Ox具有最低的甲苯催化温度及良好的稳定性和耐久性,且在215和233ºC下分别实现甲苯的50%和90%催化,远低于MnOx催化温度.表征结果证实,Ce的引入有利于调节 CeMn3Ox 催化剂形成珊瑚形貌,降低催化剂结晶度形成晶相-非晶相界面,创造更多缺陷位点,提高氧空位浓度,调节氧种类促进 Olatt↔Osur↔Oads的转换,增强还原性能.同时,in situ DRIFTS 图谱证实了在有氧条件下,甲苯氧化遵循两条反应路径,Ⅰ:吸附→苯甲醇→苯甲醛→苯甲酸→苯酚→苯环C=C断裂→CO2和H2O,Ⅱ:吸附→苯环C=C断裂→环状酸酐→CO2+H2O两条反应路径,其中苯环C=C双键的断裂为控速步骤.

    甲苯氧化铈锰氧化物氧空位催化机理

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    COVID-19背景下上海大气CO2浓度特征及潜在源分析

    郭朋卿雪梅林溢臧昆鹏...
    4864-4873页
    查看更多>>摘要：基于2021年4月～2022年12月上海中心大厦(上海站)的CO2浓度观测记录,研究了上海大气CO2浓度特征和影响因素,重点分析台风"烟花"登陆期、春节期间和COVID-19 疫情封控期的CO2浓度差异.结果表明:上海站大气CO2日变化特征均呈现双峰型(11:00LT和 17:00LT),与当地人为活动高峰时段对应.工作日 CO2 浓度高于周末,浓度差异主要出现在 03:00～05:00LT 以及早高峰时刻.在 4～9 月,大气 CO2 浓度较低,最低值出现在 7 月((423.42±0.05)×10-6),最高值出现在 12 月((445.94±0.27)×10-6).台风"烟花"登陆期间,由于降水和强局地风的影响,大气 CO2 浓度被稀释.春节和疫情封控期间,人为活动影响的减弱显著降低了大气 CO2 浓度.地面风分析,后向轨迹聚类和潜在源贡献函数(WPSCF)分析表明,来自海洋方向的气团对上海城区大气CO2浓度有稀释作用,上海站西部的安徽,江苏,湖北和浙江等地区的城市交通及工业等人为排放对上海上空大气CO2有明显影响.

    上海长三角高塔大气CO2观测超大城市

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    基于多场耦合提升逸散性颗粒与磁种碰撞系数动力学研究

    张俪安杜传梅刁永发沈恒根...
    4874-4882页
    查看更多>>摘要：以多场耦合提升逸散性颗粒与磁种碰撞系数为研究对象,基于计算流体力学-离散相模型(DPM),通过用户自定义函数(UDF)添加逸散性颗粒与磁种之间的库仑力和磁偶极子力,数值计算电场和磁场构成的多场中逸散性颗粒与磁种之间的碰撞系数,获得提升磁凝并程度的方法.结果表明,当流体速度u=0.5m/s,颗粒粒径0.5µm≤dp<2.0µm,库仑力和磁偶极子力均可提高逸散性颗粒与磁种之间的碰撞系数,且库仑力可弥补弱磁性颗粒与磁种之间磁偶极子力较小的问题.若荷电场强E0=0.5kV/cm,逸散性颗粒饱和磁化强度Mj=500A/m,磁种饱和磁化强度Mi=40000A/m,逸散性颗粒与磁种之间的碰撞系数比未荷电时提高了13.50%,若荷电场强E0=1.0kV/cm,碰撞系数提高了23.60%.

    多场耦合逸散性颗粒磁种碰撞系数磁凝并

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    基于PVA-SA包埋颗粒的短程硝化AO工艺脱氮性能优化

    李享潘政伟侯连刚唐鹏...
    4883-4892页
    查看更多>>摘要：采用聚乙烯醇-海藻酸钠(PVA-SA)包埋材料固定短程硝化活性污泥在连续流AO(Anaerobic/Oxic)反应器中处理生活污水并实现稳定的短程硝化.利用响应曲面法,对水力停留时间(HRT)、内循环比以及填充率等参数进行研究,探讨了对亚硝酸盐积累率(NAR)和总氮去除率(NRE)的影响,并成功建立了二次回归模型.结果表明,控制参数HRT为 6.43h,内循环比为 2.93,好氧段填充率为 25%,此时NAR和NRE效果最佳,分别达到 86.22%和 86.56%,表明该工艺具有良好的脱氮性能.此外,还通过活死细菌及原位荧光杂交(FISH)发现,活菌主要分布在颗粒表面0～500µm范围内,死菌分布在0～300µm范围内,并随着深度增加荧光强度逐渐降低.最后,16S rRNA 测序结果表明,长期运行的包埋颗粒相比于短程硝化活性污泥中 Nitrosomonas 的相对丰度由0.013%增加到 5.02%,Nitrospira由 0.055%增加到 1.99%,硝化细菌中亚硝酸氧化细菌(NOB)的比例被降低,而氨氧化细菌(AOB)的比例升高,促进了短程硝化脱氮效果的稳定.

    PVA-SA短程硝化生物脱氮响应曲面法微生物群落结构

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    EPS对细菌凝聚和絮状污泥颗粒化的作用

    王景华袁林江贺向峰夏大朋...
    4893-4900页
    查看更多>>摘要：为探究胞外聚合物对细菌聚集和絮状污泥凝聚,颗粒化的影响,本文通过向细菌悬浊液中投加 LB-EPS 与 TB-EPS 观察细菌凝聚情况;通过向反应器中投加细菌EPS(1 号反应器)与不投加细菌EPS反应器(2 号反应器)进行对比,考察了两个反应器内污泥的生长变化情况;还利用模拟EPS与真实EPS分别对高岭土混合溶液与细菌菌悬液进行聚集沉淀效率交叉实验.结果显示,LB-EPS对细菌的聚集效率均大于TB-EPS;1 号反应器污泥生长迅速并颗粒化,第70d污泥D50达到377.5 µm,最大粒径可以达到1.4～1.5mm.第90～100d由于污泥有机负荷不足,EPS浓度下降,颗粒污泥迅速解体,污泥粒径迅速下降,D50由296.5µm迅速下降至109.6µm.而2号反应器污泥粒径在第70d增大到239.5µm(D50),且后续仍在上升;模拟EPS对高岭土的絮凝能力更显著,而EPS对菌悬液中细菌的聚集效果更显著.研究认为胞外聚合物对细菌具有粘附作用,并促进细菌聚集,且LB-EPS较TB-EPS作用大,EPS的加入能够促进污泥颗粒化进程加快;细菌在污泥颗粒化过程中LB-EPS对游离细菌吸附聚集作用大于TB-EPS.

    胞外聚合物好氧颗粒污泥细菌聚集

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    硫化物对厌氧氨氧化耦合自养脱硫反硝化工艺脱氮除硫效能的影响

    王雅歌唐喜芳刘佳怡付钰琳...
    4901-4909页
    查看更多>>摘要：以成熟Anammox颗粒污泥与产甲烷颗粒污泥作为接种物实现了硫自养反硝化耦合厌氧氨氧化(SADA)工艺快速启动,探究了不同硫化物负荷对SADA工艺脱氮效能的影响及其脱硫机理.结果表明:较高硫化物负荷(>1.50g S/(L·d))对耦合系统中AnAOB无显著抑制作用,相应的系统脱氮效率连续运行1.5个月后趋于稳定.当将硫化物浓度降为零,耦合系统的总氮去除率(TNRE)仍能达到88.1%,相应的化学计量比Rs(1.23±0.13)与Rp(0.33±0.08)亦与Anammox理论值近似,表明解除高硫化物负荷胁迫条件后SADA系统中Anammox颗粒污泥仍能实现生物脱氮过程.当解除高硫化物负荷胁迫 1.5个月后,在较低硫化物负荷条件下(0.30g S/(L·d))恢复硫化物胁迫,耦合系统出水NO3-降低,相应的Rp降至 0.21,表明SADA系统仍能较好地实现同步脱氮除硫,兼具硫自养反硝化和厌氧氨氧化的双重功效.系统存在的产甲烷颗粒污泥降低硫化物对AnAOB抑制,缩短了SADA工艺启动时间,且能在重新引入硫化物后快速激活脱硫反硝化过程.通过颗粒污泥形态分析和高通量测序菌群解析可知:不同硫化物胁迫条件下,SADA 系统中仍能实现AnAOB(如Candidatus Kuenenia,16.9%)和硫氧化菌(如Thiobacillus,31.6%)的共存富集,且能实现高硫化物负荷条件下较高的TNRE(>60%)和硫单质产率(95.2%).

    硫化物厌氧氨氧化硫自养反硝化耦合工艺产甲烷颗粒污泥脱氮除硫

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    连续低氧曝气与间歇曝气主流Anammox运行效能及微生物特性对比

    李艳周鑫平彩霞
    4910-4917页
    查看更多>>摘要：分别在连续低氧曝气和间歇曝气两种条件下比较了主流厌氧氨氧化(Anammox)处理模拟城市污水的运行效果.结果表明,间歇曝气方式实现主流Anammox时间更短,仅需24d.间歇曝气下氨氮去除率(ARE)为(96.0±1.0)%、总氮去除率(TNRE)为(80.2±2.0)%,相较之下,脱氮效率更稳定且氮去除负荷更高.间歇曝气使好氧和厌氧氨氧化活性均处于更高水平,并促进胞外聚合物(EPS)分泌、蛋白质(PN)含量增加及蛋白质/多糖(PN/PS)升高,能够形成更加致密且红色的厌氧氨氧化生物膜结构;三维荧光光谱发现间歇曝气时溶解性EPS(S-EPS)的峰A的荧光强度显著增加.高通量测序证实曝气方式不同导致了微生物群落组成及功能基因数量存在显著差异.间歇曝气改善好氧氨氧化菌的种群结构并增加相对数量.有助于 Anammox 菌属(Candidatus Brocadia、Candidatus Kuenenia)富集.基因注释结果表明间歇曝气条件下可能存在部分硝化/部分反硝化+厌氧氨氧化协同脱氮途径.

    连续低氧曝气间歇曝气主流厌氧氨氧化脱氮EPS微生物群落

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    铁镧双金属MOF去除水体中的磷酸盐和Cr(Ⅵ)

    金史怡郭波曹群冯凡...
    4918-4928页
    查看更多>>摘要：采用快速高效的电沉积法制备了磁性铁镧双金属MOF(Fe/La-MOF)材料,并用于去除水中的磷酸盐和Cr(VI).结果显示:Fe/La等物质的量比,单独去除磷酸盐或Cr(VI)时,Fe/La-MOF投加量1g/L(除P)或2.5g/L(除Cr(VI)),pH值2～7(除P)或pH值2～11(除Cr(VI)),反应120min,磷酸盐(初始100mg P/L)或Cr(VI)(初始20mg Cr/L)的去除率分别达到94%或95%以上.Langmuir等温线能很好拟合Fe/La-MOF对磷酸盐或Cr(Ⅵ)的吸附,且理论最大吸附量分别是350.4mg P/g和33.4mg Cr/g.Fe/La-MOF吸附磷酸盐或Cr(Ⅵ)的行为更符合拟二级动力学,表明该过程以化学吸附为主;XPS、XRD、FTIR等表征结果进一步揭示:主要的吸附机理是发生在磷酸盐或Cr(Ⅵ)阴离子与Fe/La-OH之间的配体交换.另外,磁性Fe/La-MOF易于分离且在多次循环使用中保持较好的稳定性.Fe/La-MOF可同时用于去除磷酸盐和Cr(VI),pH值近中性,Fe/La-MOF加入量2.5g/L,反应120min,磷酸盐(初始25mg P/L)和Cr(VI)(初始20mg Cr/L)的去除率分别达到100%和92.2%.总之,Fe/La-MOF是一种可以快速制备的、具有良好吸附和稳定性能、宽大的 pH值 适用范围的高效吸附剂.

    双金属MOF磁性电沉积磷酸盐Cr(Ⅵ)

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    钴掺杂叶片状沸石咪唑酯骨架结构材料实现磷酸盐快速去除

    孙太焱彭海豪童婧向银萍...
    4929-4938页
    查看更多>>摘要：为了减小水体富营养化的危害,提高吸附法除磷的效率,本文研究钴掺杂对于锌基叶片状沸石咪唑盐(Zn-ZIF-L)磷酸盐吸附能力的提升.本文采用间歇式吸附试验研究各个影响因素对于吸附的影响,采用XRD、XPS、FT-IR等研究材料的表面微观结构以推测可能的吸附机理.发现当Zn和Co的初始摩尔比为 9.5:0.5 时,其吸附性能最好.掺杂后,在 10min内吸附量增加 55%,最大吸附量达到 85.68mg/g,在不同温度、浓度、当pH值为 4～8 时、在不同阴离子以及腐殖酸环境下保持着较好的吸附性能.当初始浓度为10mg/L时,可吸附去除97%以上的磷,吸附剂在0.1mol/L的Cl-或NO3-中仍能保持93%以上的吸附量.其中,P-OH与Zn-OH/Co-OH之间的化学键、静电相互作用和氢键相互作用在磷酸盐吸附中起主导作用.Co(0.5)-Zn-ZIF-L经过 4次循环后仍能保持较高的吸附量.结果表明,Co(0.5)-Zn-ZIF-L能作为一种有效的吸附剂去除水体中的磷酸盐.

    除磷钴掺杂叶片状沸石咪唑酯骨架结构材料

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