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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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    超声增强热活化过硫酸盐降解氯代有机磷酸酯的机理探究

    雷慧慧王孝飞王超毅王亚威...
    4939-4947页
    查看更多>>摘要：建立了一种热耦合超声活化过硫酸盐(Heat/US/PDS)氧化降解磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)的技术,利用响应面(RSM)的中心组合设计法(CCD)对反应参数进行优化,较单一热活化过硫酸盐体系,该体系对 TCEP 去除的条件参数更加温和(超声功率为 402.5W,温度为 52.6℃,反应时间为120min),预测TCEP降解率可达到95.3%.共存离子和腐殖酸均抑制TCEP的去除,在 4 种实际水体中TCEP降解率仍达到 76%.自由基猝灭实验和EPR分析证明SO4·-和·OH是主要的活性氧物种.检测到TCEP有 5 种可能的降解中间体.斑马鱼胚胎暴露实验表明TCEP在该体系中反应水溶液是安全的,同时评估了TCEP及其可能产物对大型蚤、藻类和鱼类的生态毒性,也证实了降解产物对水生生物的生态毒性小.

    超声波超声增强热活化过硫酸盐响应面设计降解途径生态毒性

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    春夏季巢湖湖滨沉积物-水界面磷动态与内源释放潜力

    王计超黄涛许丹李胜景...
    4948-4957页
    查看更多>>摘要：采用传统采样和薄膜扩散梯度技术(DGT),分析了春夏季巢湖西北部湖滨上覆水、间隙水及沉积物中磷形态和DGT有效态磷铁(DGT-P、DGT-Fe)的动态变化及扩散通量.结果表明,初夏季(6 月)湖滨上覆水磷含量显著降低,可能源于藻类生长吸收营养盐;而间隙水磷形态含量季节差异显著.巢湖西北部湖滨沉积物无机磷主要为自生磷(Auth-P),占无机磷(IP)比例为19.7%～61.3%.湖滨带消落区(S1、S2)沉积物磷含量明显低于堤坝隔离区(S3),但受有机质水平、水动力扰动等因素影响,具有更高的磷释放潜力;夏季沉积物内源磷释放潜力高于春季.DGT-P和DGT-Fe的相关分析结果表明,湖滨带消落区沉积物内源磷释放主要受控于铁结合态磷还原过程,而堤坝隔离区沉积物受铁磷循环调控作用较弱.

    巢湖湖滨带沉积物薄膜扩散梯度技术磷

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    电化学系统内Feammox/NDFO耦合工艺脱氮效能和机理

    胡劲涛信欣
    4958-4967页
    查看更多>>摘要：针对目前Feammox/NDFO耦合工艺启动慢、脱氮效能不理想等缺陷,提出基于电化学原理强化Feammox/NDFO耦合工艺的策略.实验室内搭建生物电化学系统(BES)序批式厌氧反应器(B组),同时以不加电化学系统的普通厌氧反应器(A组)为对照组.A、B两组反应器共运行100d,分析了两反应器Feammox/NDFO耦合工艺启动过程中的脱氮效能、脱氮路径验证及种群结构组成,并探讨了BES系统Feammox/NDFO强化脱氮的机理.结果表明,实验组(B组)内NH4+-N去除率显著提高,第 76d去除率趋于 100%,TN去除率达 65.83%;而对照组(A组)在第 100d时,对NH4+-N和TN的去除率分别为50.22%和43.01%.脱氮路径验证实验结果表明,A、B组反应器内均有Feammox、NDFO、Anammox反应发生;并且B组反应器内反硝化速率明显大于A组.高通量测序结果表明,B组中铁循环脱氮功能菌中Desulfobacterota菌门的相对丰度较A组提高了2.34%;Thiobacillus和Denitratisoma丰度较A组分别提高了1.13%和0.87%.BES反应体系加速富集铁循环脱氮功能菌群,并可通过BES电极进行胞外电子转移,从而达到增强脱氮效能.

    厌氧铁氨氧化硝酸盐型厌氧亚铁氧化生物电化学系统脱氮

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    介质阻挡放电联合脉冲电晕放电灭活水中维氏气单胞菌的效果与机制

    祝振飞燕鹏程张荣张敏...
    4968-4977页
    查看更多>>摘要：将介质阻挡放电(DBD)与脉冲电晕放电(PCD)联合用于水中维氏气单胞菌的灭活,分析了DBD与PCD的协同效应,考察了电压、pH值、载气种类和流量等对DBD联合PCD(DBD/PCD)灭活维氏气单胞菌的影响,探讨了维氏气单胞菌的失活机制,分析了活性物质的种类和作用,并通过斑马鱼攻毒实验验证了DBD/PCD的安全性.结果表明:DBD/PCD对维氏气单胞菌的灭活效果明显高于DBD和PCD单独灭活效果,且二者的协同系数均大于1;经过 420s的处理,DBD/PCD可将维氏气单胞菌的浓度降低 7 个数量级;增加放电电压可显著提高维氏气单胞菌的灭活效率;碱性条件下,氧气作为载气有利于维氏气单胞菌的灭活;在0.5～1.5L/min的范围内,空气流量对灭活效率的影响并不明显.DBD/PCD系统中产生的活性物质首先作用于维氏气单胞菌外膜,使其破裂,然后进入细胞内造成胞内蛋白和毒力基因的损伤,最终导致维氏气单胞菌失活.DBD/PCD系统产生的活性物质·OH、1O2和O2·-在维氏气单胞菌灭活过程中起到了重要作用.斑马鱼攻毒实验表明:DBD/PCD是一种安全高效的水体病原微生物灭活方法.

    介质阻挡放电脉冲电晕放电维氏气单胞菌灭活机制斑马鱼

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    不同晶型锰氧化物去除地下水中氨的效能与机理

    程亚苗安琪黄廷林文刚...
    4978-4986页
    查看更多>>摘要：研究了3种不同晶型二氧化锰(α-MnO2、γ-MnO2、δ-MnO2)去除地下水中氨的效能与机理,并考察了负载γ-MnO2 滤料填充滤柱实际应用效果.结果表明,γ-MnO2 催化氧化除氨效果最优(γ-MnO2>α-MnO2>δ-MnO2),第 20d 5mg/L氨可以被完全去除,且其中间产物亚硝酸盐氮的积累时间最短,峰值最低.γ-MnO2 负载滤料填充滤柱可以快速(第 6d)具备优异的催化除氨能力,当进水氨为 2.0mg/L 时,出水氨低于标准限值(<0.5mg/L).结合材料表征分析结果发现,γ-MnO2 具备最优的催化氧化除氨能力主要是由于其较高的锰平均氧化态与其丰富的表面羟基氧,其电子传递能力最强.本研究为锰氧化物在饮用水除氨领域的应用提供了理论指导,γ-MnO2 负载滤料具有良好的催化氧化除氨稳定性和效能,为实际工程中催化氧化活性滤料的制备提供了新思路.

    晶型锰氧化物氨催化氧化地下水

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    面向地下水资源可持续开发利用的地下水适宜埋深研究进展

    杜新强方永军郭辉陆向勤...
    4987-4998页
    查看更多>>摘要：地下水资源可持续开发利用,实质就是在保障地下水良性生态环境功能前提下充分满足人类社会用水需求,其重点与难点在于确定地下水适宜的埋藏深度(简称"适宜埋深")约束.本文从区域尺度到微观视角,梳理并总结地下水埋深变化对地表生态环境的影响,明确了地下水埋深对发挥地下水生态环境效应的主要作用.当前确定地下水适宜埋深主要考虑的影响因素包括地表植被生长､农作物生长与产量､土壤盐渍化､地面沉降与海水入侵等方面,野外实地调查､遥感反演以及稳定同位素组成分析等是普遍采用的技术手段.对地下水生态环境功能的研究主要集中在干旱地区,而非干旱区的相关研究进展缓慢.本文提出了面向地下水资源可持续开发利用的地下水适宜埋深确定方法,即以研究区自然地理和水文地质条件以及存在的主要生态环境问题为基础,构建区域尺度上的适宜地下水埋深控制指标集合,结合地区生态环境保护目标,通过指标取舍与叠加计算综合确定地下水适宜埋深的区间及阈值.目前对地下水适宜埋深空间分布规律的研究较多,但其时间分布规律研究较为薄弱,是将来研究的重要方向之一.

    地下水地下水适宜埋深地下水资源可持续开发生态水文

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    基于过程模拟的地下水污染源识别研究进展

    郑闯董军张伟红葛渊博...
    4999-5006页
    查看更多>>摘要：地下水是重要的水资源,与大气和地表水相比,地下水污染具有隐蔽性、滞后性和不可逆转性等特点.在地下水污染发生后,经过污染源识别,可以快速掌握污染源的信息(数量、位置、释放历史),这对于地下水污染源头防控、污染修复方案的合理设计、污染责任的准确认定等具有重要作用.本文主要综述了地下水污染源识别方法中基于过程模拟的数理方程反演法,并基于CiteSpace和VOSviewer文献计量软件对相关文献进行分析,获得本领域的研究现状与热点.最后提出了基于过程模拟的数理方程反演法研究中未来的发展趋势.

    地下水污染源识别方法文献计量

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    乳化纳米铁修复四氯乙烯污染含水层的机理

    赵海峰董军孙晨王为雅...
    5007-5015页
    查看更多>>摘要：在修复氯代烃污染含水层时,乳化纳米铁(EZVI)具有反应活性高、迁移性强、无二次污染的优良性能.为了明确 EZVI 对含水层四氯乙烯(PCE)的降解途径,探究降解过程对含水层介质矿物成分的影响及修复过程中关键微生物种类和功能,阐明EZVI修复PCE污染含水层过程中EZVI-PCE-含水层介质-微生物群落反应体系的作用机理.设计EZVI、乳化油(EVO)、EZVI(灭活)3组对照实验,考察不同反应体系中污染物及介质矿物离子浓度变化情况,对含水层介质进行XRD表征与微生物16S rRNA基因测序.结果表明,EZVI对PCE的降解途径主要为化学还原与生物还原,前者作为主要还原途径降解了 77.4%的PCE;降解过程对含水层介质成分的影响包括两个方面,一是钾长石(Kfs)与钠长石(Ab)在酸性条件下的溶蚀反应,二是菱铁矿(Sid)的生成反应;修复过程对微生物群落具有驯化作用,反应结束后微生物群落中的优势菌属为Sporacetigenium、Syntrophomonas、Dechlorosoma,其功能分别为厌氧发酵产酸、产甲烷、生物脱氯.

    乳化纳米铁四氯乙烯含水层介质微生物群落

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    北京潮白河冲洪积扇中下游地下水铁锰来源解析及成因分析

    陈吉吉陶蕾席玥田颖...
    5016-5025页
    查看更多>>摘要：为了查明高铁锰地下水来源及其水化学成因,运用主成分分析方法和绝对主成分-多元线性回归模型,解析地下水中铁锰来源及主要环境影响因素,量化各来源贡献率;基于Durrov图和矿物饱和度指数等揭示各来源铁锰的影响范围、水化学特征及成因.结果表明:研究区内铁、锰超Ⅲ类标准率分别为45.6%和59.4%,且丰水期铁、锰浓度水平和超标率普遍高于枯水期;主成分分析提取出铁、锰因子载荷较高的3个主成分,分别为导致第一含水层铁锰超标的迁移-富集作用(F1),导致第一、二含水层铁锰超标的铁锰氧化物自然溶解作用(F2),以及水化学作用(F3),主要影响因素分别为水文地质条件、还原环境和pH值;铁、锰易在HCO3-Ca·Mg型地下水中富集(F1 和F2),HCO3-Na型地下水中Fe、Mn浓度较低(F3);源解析结果显示F1 和F3分别解释了研究区域54.3%和26.3%的铁,以及58.7%和19.4%的锰,F2对铁锰的解释率低于7.50%.综合所述,F1和F2是导致研究区域铁锰超标的主要原因,水文地质条件和pH值是影响研究区域地下水铁锰浓度的主要变量,人为源对研究区域地下水中铁、锰浓度影响有限.

    铁锰源解析水化学成因APCS-MLR分析地下水

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    高含量金属对污泥生物炭磷形态与释放的影响

    蒋佳佳万俊力方鑫张子怡...
    5026-5034页
    查看更多>>摘要：将市政污泥经高含量金属强化预处理后低温热解制备成不同生物炭,采用 Pearson 相关分析和表征分析方法探讨了高含量金属和热解温度对污泥生物炭磷形态及磷释放的影响.结果表明,污泥生物炭的磷释放量随热解温度升高而降低,内源磷于 350℃大量转变为正磷酸盐(ortho-P),强化预处理和pH值更加影响磷释放和金属元素固定,Fe/Al-P与Ca-P竞争共存且Fe/Al-P略占优势,Ca-P则对无机磷(IP)形态影响显著.高含量金属抑制磷释放、促进有机磷(OP)向IP转化以及阻碍HPO42-向H2PO4-转化的能力排序均为Fe>Al>Ca,钙基和铁基/铝基污泥生物炭的优势磷分别为Ca-P和Fe/Al-P,其中Fe/Al-P被铁铝氧化物包被而更难释放,主要磷释放形态均为Ca(H2PO4)2.Fe强化预处理对磷形态与释放的影响最大,Ca强化预处理利于提高生物有效磷,可为污泥生物炭的资源化利用提供新思路.

    市政污泥高含量金属污泥生物炭磷形态磷释放

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