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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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    侵蚀性淋滤液作用下HPMC改性膨润土的防渗性能

    王宝周林王百川朱佳佳...
    5035-5043页
    查看更多>>摘要：使用羟丙基甲基纤维素(HPMC)对天然钠基膨润土进行改性,以提高其对侵蚀性淋滤液的防渗性能.开展渗透试验和膨胀指数试验,以 5000mg/L的CuSO4和0.5mol/L的H2SO4模拟侵蚀性淋滤液,研究侵蚀性溶液对HPMC改性膨润土的渗透系数和膨胀指数的影响.渗透试验结果表明:CuSO4溶液作用下,添加 2%和 5%的HPMC可使膨润土的渗透系数降低 32.28%∼77.40%;而H2SO4溶液作用下,添加 2%和 5%的HPMC可使膨润土的渗透系数降低73.42%∼92.83%.膨胀指数试验结果显示,添加2%的HPMC无法提高膨润土在侵蚀溶液中的膨胀指数,但添加5%的HPMC可使膨润土在侵蚀性溶液中的膨胀指数增大2倍左右.HPMC改性可以显著增强膨润土对侵蚀性溶液的防渗性能.孔隙填充是膨润土防渗性能增强的主要机制.

    土工合成黏土衬垫膨润土羟丙基甲基纤维素渗透系数膨胀指数

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    城市固废填埋场开挖筛分再利用碳排放评估

    韦宇凡徐文杰彭毅陈云敏...
    5044-5052页
    查看更多>>摘要：本文评估了填埋场开挖筛分再利用的碳排放和碳减排效益,该研究有利于健全我国在城市固废处理领域的碳排放计算体系.首先从流程角度分析,分类整理了每个过程的排放因子和减排因子等参数.其次,选取我国东部某大型城市固废填埋场为研究对象,运用蒙特卡罗模拟进行了分析.结果显示,该填埋场的开挖减排量超过排放量,陈腐垃圾净排放平均值为-235.22kgCO2-eq/t.此外,分析了排放与减排的主要来源,发现轻质物焚烧是排放的主要贡献者,而焚烧产生的电能和热力的回收是减排的主要来源.最后通过参数的敏感性分析,发现能量转化效率和净减排因子对减排结果有显著影响.

    陈腐垃圾填埋场开挖碳排放碳减排资源回收

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    水煤浆气化炉协同处理过程中有机物排放特征——以多环芳烃和二噁英为例

    崔长颢章磊刘美佳李丽...
    5053-5062页
    查看更多>>摘要：采用工业化试验对水煤浆气化炉协同处理蒽醌染料、精馏残渣、废活性炭、废有机溶剂等多源有机废物过程中多环芳烃(PAHs)和二噁英(PCDD/Fs)的排放特征进行研究.结果表明,协同处理有机废物不会对水煤浆气化炉的气化压力、气化温度和小时产气量产生显著影响,但合成气中 CO 和 CO2 的气体体积分数较空白工况有所变化,CO的气体体积分数由 40.9%下降至 31.5%,而CO2气体体积分数则由 23.4%增加至 31.0%,主要原因可能是有机废物的引入使得气化炉燃烧更充分;协同工况下气态排放物中PAHs和PCDD/Fs分别以萘和低氯代同系物为主,其中PAHs和PCDD/Fs的总毒性当量分别在0.12-0.49ng-TEQ/m3和1.22-3.82pg-TEQ/m3之间,较空白工况下PAHs(0.06-0.11ng-TEQ/m3)和PCDD/Fs(1.34-2.97ng-TEQ/m3)的总毒性当量无明显增加,且仍远低于相关标准限值;协同工况下固态样品中 PAHs 和 PCDD/Fs 分别以低、中环和低氯代同系物为主,硫磺(0.49ng-TEQ/kg)和炭黑(0.37ng-TEQ/kg)的PAHs总毒性当量,以及碳酸氢铵(8.3pg-TEQ/kg)的PCDD/Fs总毒性当量分别高于其他固态样品的PAHs和PCDD/Fs总毒性当量.协同工况下固态样品中PAHs和PCDD/Fs的总毒性当量较空白工况均无明显增加,环境风险可控.

    水煤浆气化炉有机废物协同处理多环芳烃(PAHs)二噁英(PCDD/Fs)

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    改性磷石膏对污泥重金属迁移变化的影响机制

    戴取秀胡瑶马丽萍杨杰...
    5063-5076页
    查看更多>>摘要：利用马铃薯渣和磷石膏的混合固废渣制备双改性材料(D-MPR),将其用于处理污泥重金属.研究双改性材料制备条件,材料对污泥Zeta电位､胞外聚合物(EPS)及重金属迁移的影响;重点分析处理后污泥中重金属的生态风险,并构建重金属迁移模型.实验结果表明:固废渣(PR)在碱化温度 50℃,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)用量为2%PR(PR质量),醚化温度50℃的条件下,进行3h醚化改性;后再添加1%PR的过硫酸铵,80%PR 的丙烯酰胺(AM),并在50℃下反应3h进行接枝改性,可制备得到D-MPR.将D-MPR以占污泥干固体(DS)量12‰的比例投入污泥中处理其中重金属,发现与原污泥相比,约42.43%的非稳态Cd,60.42%的非稳态Cr,53.10%的非稳态Cu,67.58%的非稳态Pb,55.21%的非稳态Zn,34.23%的非稳态Ni和 74.68%的非稳态As被固定到污泥泥饼当中,污泥泥饼中重金属的迁移风险和潜在生态风险系数均明显降低.此外,该研究还发现了非稳态重金属转化率随LB-EPS以及TB-EPS含量的增加而减小,随Zeta电位的升高而升高,并以此建立了非稳态重金属的转化模型.

    污泥重金属磷石膏马铃薯渣污泥处理剂

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    我国矿产资源型城市"无废城市"建设路径探索

    马超冯印成赵康田向勤...
    5077-5084页
    查看更多>>摘要：矿产资源型城市在我国能源资源保障和经济健康发展中具有重要地位,其具有固体废物产生量巨大、利用程度总体不高、环境污染问题突出等特点,矿产资源型城市如何建设"无废城市"是我国"无废城市"建设工作中的重要议题,也是美丽中国建设中的关键环节.本文从矿产资源城市的分布分类、固体废物特点等方面分析了其基本特征,指出矿产资源型城市开展"无废城市"建设工作面临管理体制机制融合不足、法律法规和标准体系不健全、固废"三化"技术不足、固废资源属性和污染属性辩证对待不清晰等方面的难点问题;简要总结了我国"无废城市"建设工作开展以来取得的主要成效和实现矿产资源型城市"无废化"目标的典型经验.指出在推进矿产资源型城市"无废城市"建设过程中,一方面要借鉴先进成熟经验,做好顶层设计,重视法律法规和标准体系的建设;另一方面要强化技术研发创新,立足城市实际重点解决难点问题,并注重多源固体废物协同利用处置体系建设.

    矿产资源型城市无废城市固体废物成效路径

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    苏南太湖流域农田土壤重金属输入输出清单构建及风险预警

    杨雳董欣平林静薄文浩...
    5085-5098页
    查看更多>>摘要：为指导产地环境管理策略、巩固污染防治成果,以公开数据为基础构建了苏南太湖流域农田土壤重金属的输入输出清单,探究了土壤中八大重金属元素(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn)的累积现状并预测了未来发展趋势.其中,输入途径主要包括大气沉降、畜禽粪便、灌溉水和化肥农药施用,输出途径主要包括作物收获和土壤渗流.结果表明,As、Cd、Cu、Cr和Hg元素主要通过灌溉用水输入农田,Ni主要通过大气沉降、化肥施用和灌溉水输入农田,Pb和Zn主要通过大气沉降进入农田;As、Cr、Cu、Hg和Pb主要通过土壤渗流输出农田,Cd和Zn主要通过作物收获输出农田.Cd是苏南太湖流域农田土壤中最需关注的重金属元素,在短期内其可能达到风险阈值,其余重金属元素均存在不同程度累积但远未达到风险阈值.

    输入输出清单农田土壤重金属风险预警太湖流域

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    氮添加对芦苇根系分泌及土壤硝化作用的影响

    赵春宇吴佳鹏张雨欣赵逸昳...
    5099-5107页
    查看更多>>摘要：为探究人类活动引起的氮输入对植物根系分泌物释放及土壤硝化过程的影响,采集黄河三角洲芦苇湿地的土壤和幼苗进行加富培养实验,对根系分泌物释放、硝化速率及相关理化指标进行了测定和分析.结果发现,不同形态含氮营养物质添加对芦苇湿地土壤的理化因子具有不同影响,其中NH4Cl对土壤微生物量碳、氮和NH4+-N含量的促进作用最显著,KNO3添加能显著提高土壤NO3--N含量,而芦苇凋落物对土壤有机碳和总氮的促进作用较强.在根际区和非根际区,氨氧化速率(Va)平均值分别为(5.16±1.37)和(3.62±0.80)µmol/(kg·d),与NH4+-N含量均呈显著正相关,而亚硝酸盐氧化速率(Vn)平均值为(6.01±1.42)和(4.45±1.08)µmol/(kg·d),与土壤NO3--N呈显著正相关.土壤SOC和TN与Va均呈显著正相关,主要与有机质的矿化作用为氨氧化过程提供反应底物有关.其中,氮平衡指数在有机氮添加组显著高于其余组可间接证明有机质对矿化过程的促进作用.与对照组相比,不同外源氮均能促进芦苇根系对总酸、总糖和氨基酸的分泌,其平均释放速率分别为(169.75±31.83),(116.72±21.76)和(9.52±3.31)µg/(g·d),而对酚类和类黄酮却表现出显著抑制或无明显作用.根系分泌的酚类物质与Va呈显著负相关关系,可能归因于酚类物质对氨氧化细菌的选择性抑制.而氨基酸与Va和Vn均呈显著正相关,氨基酸可为硝化细菌代谢提供能量和营养物质,从而促进了硝化过程的进行.总体上,营养物质添加一方面直接改变了土壤的理化性质,为硝化细菌提供了适合的生长环境;另一方面,营养物质添加能刺激芦苇根系分泌物的释放,使土壤中的营养及活性物质含量增加,促进硝化过程的进行.

    根系分泌物土壤硝化作用外源氮添加影响因素黄河三角洲湿地

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    海洋型冰川表碛与退缩区土壤微生物群落特征——以阿扎冰川和米堆冰川为例

    叶鑫彤胡扬刘巧鲁旭阳...
    5108-5121页
    查看更多>>摘要：以藏东南阿扎冰川和米堆冰川为研究区,采用细菌16S rRNA基因扩增子测序和真菌ITS测序技术,研究了冰川表碛与退缩区不同植被演替阶段土壤中微生物群落特征及土壤化学性质影响.结果表明,两条冰川表碛与退缩区土壤中共发现细菌门 38 个,其中 Proteobacteria(40%)、Actinobacteriota(23%)、Bacteroidota(14%)为优势群,共发现真菌门 7 个,Basidiomycota(47%)和 Ascomycota(45%)为优势群.阿扎和米堆冰川表碛中Patescibacteria、RCP2-54、Bacteroidota、Gemmatimonadota和Acidobacteriota的菌群丰度存在显著差异,米堆冰川表碛和退缩区土壤中微生物群落结构和丰度存在显著差异(P<0.05),而退缩区三个演替阶段之间的群落结构差异不显著.适应极端环境的微生物群落在表碛中丰度最高,而随着演替进程参与植物定殖或与植物共生的微生物群落丰度与多样性显著增加,微生物群落的α多样性上升,NMDS 模型也逐渐接近重叠,群落结构在植被演替后期逐渐趋于稳定,.除全钾外,养分含量在两条冰川表碛中均较低,随着植被演替土壤pH值逐渐降低而养分逐渐增加,演替后期显著高于前两阶段.表碛中的微生物群落与pH值和全钾显著正相关(P<0.05),而退缩区土壤中则与速效钾、硝酸盐氮、全磷、可溶性有机碳显著正相关(P<0.05),并以磷限制为主.

    海洋型冰川表碛退缩区细菌真菌土壤化学性质

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    不同改性生物炭对稻田氮素损失及产量的影响

    衣本骥刘畅韩宏伟张丰...
    5122-5133页
    查看更多>>摘要：为进一步挖掘稻田生态系统生物炭增效、节肥和减排潜力,以无生物炭为对照(CK),设置玉米秸秆生物炭(B)、酸化生物炭(BpH)、氮负载生物炭(BNH4)、铁改性生物炭(BFe)和钙改性生物炭(BCa)6个处理,通过2a试验,对生物炭阳离子交换量(CEC)、含氧官能团以及其处理下水稻产量、氮素提取、氨挥发、氮素淋失和土壤氮残余等进行了研究.结果表明:与B相比,BpH、BNH4和BFe分别显著提升生物炭CEC(53.9%、29.6%和28.2%),且4种改性处理均可显著提升生物炭-COOH、-OH、C=O、O-H等含氧官能团浓度,增强生物炭吸氮能力.全生育期累积氨挥发在 9.1～19.9kg/hm2(2021)和 8.5～13.7kg/hm2(2022)之间,除BNH4降氨效果明显(44.6%)外,其他处理第1年对氨挥发无显著影响;而BCa、BNH4和BFe在第2a均显著降低氨挥发,较CK分别降低33.5%、37.5%和37.8%.4种改性生物炭连续2a,较CK降低氮素淋失19.0%和35.2%(BpH)、15.0%和21.0%(BCa)、11.3%和28.7%(BNH4)、12.6%和29.0%(BFe).B在第1年对产量无显著影响,但老化 1 年后增产显著(8.8%);BpH和BNH4连续 2a分别增产 19.7%和 12.2%(2021 年),11.5%和 5.8%(2022 年).BpH、BCa和BNH4 在2a均显著降低了活性氮排放,降幅为 23.4%、21.8%和 42.3%(2021 年)和 23.5%、30.5%和 35.5%(2022 年).不同生物炭处理第 1a土壤矿化氮残余无显著差异;但BCa、BNH4和BFe第2a增效显著.同时考虑增产、活性氮减排和矿化氮可持续性,BNH4综合效果最佳,同CK相比,2021 和2022 年分别可降低氨挥发42.3%和35.5%,铵态氮淋失10.6%和29.0%,硝态氮淋失14.7%和23.4%,氮素积累提高13.4%和4.3%以及矿化氮残余提高15.0%和17.9%,最终增产19.7%和5.7%.

    不同改性生物炭田面水氨挥发淋溶水稻产量氮素去向

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    长江流域不同植被对2022年极端气象干旱事件的响应

    赵乾佐张璇费俊源许杨...
    5134-5144页
    查看更多>>摘要：基于植被对气象干旱事件的响应特征构建了植被敏感性及脆弱性的评估方法:基于长序列降水及潜在蒸散发数据和日诱导叶绿素荧光指数构建日尺度标准化指数,以 2022 年长江特大气象干旱事件为例,计算相关系数(CC)、累积响应时间(RT)及响应敏感度(RS)评估植被对干旱响应的敏感性;利用历时响应比(DRR)和烈度响应比(IRR)评估植被对干旱事件响应的脆弱性.结果表明:对于2022年长江流域特大气象干旱事件,(1)上游常绿针叶林及草甸敏感性低(中位CC=0.36,0.44;中位RS=-1.72,-1.58);中下游耕地敏感性最高(中位CC=0.68,中位RS=-1.37),稀树及多树草原敏感性高于林地(中位CC:林地=0.41～0.49,多树草原=0.64,稀树草原=0.61;中位 RS:林地=-1.61～-1.57,多树草原=-1.44,稀树草原=-1.40).(2)上游常绿针叶林脆弱性高于其他林地(中位DRR:针叶林=1.04,其他林地=0.85～0.97;中位IRR:针叶林=0.94,其他林地:IRR=0.76～0.88);草甸脆弱性高于中下游多树及稀树草原(中位DRR:草甸=1.28,多树草原=0.74,稀树草原=0.88;中位 IRR:草甸=1.24,多树草原=0.74,稀树草原=0.80);耕地脆弱性低(中位 DRR=0.77IRR=0.72).(3)空间分布上,上游金沙江流域是高脆弱性热点区域;中下游的四川盆地及汉江流域耕地聚集,是高敏感性热点区域.基于研究结论,当极端干旱事件发生时,可根据不同植被的响应特点开展植被监测和恢复措施,从而保护植被不发生退化和永久性损害.

    气象干旱敏感性脆弱性植被响应长江流域

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