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2009年  第22卷  第6期

目录
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封面+目录
2009, 22(6).
摘要(163) PDF(11)
摘要:
特别报道
中国特色环境保护新道路的哲学思考
周生贤
2009, 22(6): 1-6.
摘要(1000) PDF(166)
摘要:
大气环境
城市灰霾数值预报模式的建立与应用
刘红年, 胡荣章, 张美根
2009, 22(6): 631-636.
摘要(1379) PDF(171)
摘要:
建立了城市灰霾的数值预报模式,可模拟PM2.5中主要成分硫酸盐、有机碳、黑碳、硝酸盐和土壤尘等气溶胶的浓度分布,根据气溶胶浓度分布计算城市大气能见度,从而预测城市灰霾天气. 利用城市灰霾的数值预报模式进行了冬、夏2个算例的模拟. 结果表明:在PM2.5中,夏季硫酸盐的贡献率(26.6%)略高于冬季(24.0%),夏季和冬季有机气溶胶(OM)贡献率分别为35.4%和33.3%, 黑碳贡献率分别为9.5%和7.1%;南京地区颗粒物的消光系数占总消光系数的95%以上,是能见度下降最主要的贡献者,其中,硫酸盐和有机物对能见度贡献最大,其次为黑碳、硝酸盐、粗粒子、土壤尘和NO2.
基于气流轨迹聚类的大气污染输送影响
王 芳, 陈东升, 程水源, 李明君
2009, 22(6): 637-642.
摘要(2316) PDF(196)
摘要:
基于中尺度气象预报模式(MM5)、混合单粒子拉格朗日积分(HYSPLIT)轨迹模式模拟和K均值聚类算法,利用气流轨迹聚类判断不同尺度大气输送型对城市空气的质量影响. 采用MM5模式对2006年珠江三角洲地区四季代表月(1,4,7,10月)的气象场进行了模拟,将模拟结果输入到HYSPLIT模式中,以计算广州市上空气团每日逐时的12 h后向轨迹;利用K均值聚类算法按轨迹移动方向和速度将各月气流轨迹线聚为有代表性的5类,计算各类输送型出现时段广州市ρ(PM10)和ρ(SO2)的平均值. 结果表明,珠江三角洲地区低层大气输送季节性变化明显,按输送特征及其对城市污染物浓度的影响差异,可将输送型分为局地输送、城市间输送和远距离输送3类. 结合污染源排放清单得出的污染源空间分布,分析结果表明,广州市大气污染较重时段主要受特殊气象条件和珠江三角洲地区周边城市排放源的影响,本地源排放与周边城市污染物输送的叠加使大气污染加重.
海南岛北部地区酸雨的天气影响因素及污染源分析
冯 文, 李天富, 吴春娃, 谢东海
2009, 22(6): 643-649.
摘要(2461) PDF(144)
摘要:
根据2005年7月—2006年12月海口市发生的19个酸雨个例,对海南岛北部地区酸雨发生的天气背景、致酸物的源地及输送方式进行了天气学分析. 结果表明:海南岛北部地区酸雨的发生无明显季节性;影响海南岛北部地区酸雨形成的天气系统主要有6种,其中冷空气偏东型及热带气旋型2类天气系统产生的酸雨次数最多;致酸物多属远距离输送所致,主要来源于华南地区,部分来源于越南,海南岛本地污染物导致酸雨的个例很少. 海南岛北部地区酸雨的形成不仅与气象条件有关,而且与海南岛的地形地貌有关.
利用差分吸收光谱系统对O3,SO2和NO2的监测分析
王东东, 朱 彬, 王 静
2009, 22(6): 650-655.
摘要(1118) PDF(102)
摘要:
结合我国对空气质量自动监测系统质量保证的要求及差分吸收光谱(DOAS)技术自身的技术特点,重点讨论了对南京江北地区的大气污染物的DOAS监测数据的质量控制, 并对2007年12月—2008年8月ρ(O3),ρ(SO2)和ρ(NO2)的日、季节变化特征进行了分析. 结果表明:ρ(O3),ρ(SO2)和ρ(NO2)小时均值的频率分布峰值分别出现在30~40,20~30和30~40 μg/m3;三者超过《环境空气质量标准》(GB3095—1996)一、二级标准的频率分别为4.37%和1.02%(O3),21.78%和0.89%(SO2),5.65%和0 (NO2);ρ(O3)季节变化十分明显,春季最高;ρ(SO2)和ρ(NO2)的日变化与局地排放源、大气扩散能力和人类活动密切相关;ρ(O3)和ρ(NO2)日变化呈负相关.
鞍山大气颗粒物浓度的变化特征
王绪鑫, 王 冀, 向 旬, 董秀辉, 刘宁微
2009, 22(6): 656-662.
摘要(1577) PDF(121)
摘要:
利用鞍山大气成分监测站Grimm180观测的2007年颗粒物数浓度,ρ(PM10),ρ(PM2.5)和ρ(PM1.0)以及台站的常规气象观测资料,分析了该地区颗粒物数浓度的谱分布、质量浓度的变化特征及与气象条件的相关性. 结果表明:颗粒物数浓度谱分布符合Junge分布;参数υ与能见度呈负相关,υ值越大且PM0.45占PM10的数浓度比例小于90%,能见度较差;颗粒物质量浓度日变化呈双峰特征,ρ(PM10),ρ(PM2.5)和ρ(PM1.0)之间有很好的相关性,ρ(PM2.5)/ρ(PM10)平均值为0.654,ρ(PM1.0)/ρ(PM2.5)的平均值为0.832,ρ(PM1.0)/ρ(PM10)平均值为0.545;鞍山地区年主导风向为SE,颗粒物质量浓度变化受辽宁沙尘移动路径的影响较小,主要受排放累积型污染影响,其中大雾天气条件下颗粒物质量浓度较高,大雾期间的回归方程截距较年平均回归方程的大,这对研究颗粒物质量浓度的突变特性具有指示作用.
气象因素对北京市大气颗粒物浓度影响的非参数分析
李 军, 孙春宝, 刘咸德, 董树屏, 郭 婧, 王 焱, 安欣欣, 刘 锋
2009, 22(6): 663-669.
摘要(1573) PDF(193)
摘要:
利用2005年9月—2006年9月北京市大气颗粒物分级(不同粒径)监测资料和同期分时段气象观测数据,采用非参数分析(Spearman秩相关系数)法对北京市3种粒径大气颗粒物在不同季节的浓度水平与气象因素的影响进行了研究.结果表明:不同季节影响颗粒物质量浓度的气象因素各不相同;春季ρ(PM2.5),ρ(PM2.5~10)和ρ(PM10)都与气压呈显著负相关;夏季颗粒物质量浓度受降水影响很大;秋、冬季ρ(PM2.5)和ρ(PM10)均与日照时数呈显著负相关;冬季ρ(PM2.5),ρ(PM2.5~10)和ρ(PM10)均与平均风速呈显著负相关,与气温、相对湿度呈显著正相关. 细粒子和粗粒子质量浓度对气象因素变化的响应程度也有较大区别. 春、夏季地面平均风速对粗粒子质量浓度的影响比细粒子显著,ρ(PM2.5)/ρ(PM10)随风速增加而增大;秋季日照时数对细粒子质量浓度的影响比粗粒子更显著,ρ(PM2.5)/ρ(PM10)随日照时数增加而减小;冬季相对湿度对粗粒子质量浓度的影响比细粒子显著,ρ(PM2.5)/ρ(PM10)随相对湿度增加而减小.
广西大厂多金属矿区河流中Sb和As的迁移及环境影响
李 玲, 张国平, 刘 虹, 项 萌, 魏晓飞
2009, 22(6): 682-687.
摘要(1331) PDF(123)
摘要:
以广西大厂多金属矿山为例,对其矿山尾矿堆及地表河流进行采样,研究矿山开采中释放的毒害元素Sb和As对河流水环境的影响. 结果表明,矿渣堆中的w(Sb)和w(As)分别为175~7 119和309~24 233 mg/kg;选厂排水中ρ(Sb)和ρ(As)最高值分别为5 475和179 μg/L;受矿山影响的河流中的ρ(Sb)和ρ(As)平均值在枯水期为630和100 μg/L,在丰水期为497和65 μg/L. 该矿山的开采致使选厂排水和矿山尾渣均对矿区河流中重金属含量做出显著贡献,已对周边河流产生严重影响,造成了刁江上游河水的污染. Sb与As虽然化学性质相似,但二者在河水中的迁移特性仍有明显的差别,As在河水中的衰减强于Sb. 河水中Sb和As的影响范围都很大,模拟计算表明,Sb和As的影响范围分别离矿山区约120和60 km.
城市水源地生态风险评价
郭先华, 崔胜辉, 赵千钧
2009, 22(6): 688-694.
摘要(1262) PDF(161)
摘要:
鉴于保护城市水源地的重要性,参考美国环境保护署(US EPA)的生态风险评价导则,提出城市水源地生态风险评价的基本方法,该方法将城市水源地生态风险评价分为研究区的界定、受体及评价终点分析、风险源分析、暴露及危害分析、综合风险评价等步骤. 以贵阳市的主要水源地——红枫湖为例进行生态风险评价,将红枫湖分为南湖、中湖和北湖3个研究区域,识别出主要生态风险源为点源污染源、面源污染源、湖泊沉积物、酸沉降、干旱和石漠化等. 以水质变化为评价终点,通过暴露、危害分析,采用基于因子权重的评价方法进行综合评价. 结果表明:南湖的生态风险值最高,为0.632 4;北湖的风险值为0.344 9;中湖的风险值相对较低,为0.333 5. 研究还发现,对红枫湖生态风险值贡献较大的因子为红枫湖湖水营养物P和沉积物中的重金属,二者的权重分别为0.205 9和0.175 1. 应用该方法可以找出对水源地危害较大的生态风险因子,更好地保护水源地.
沉积物污染特征分析的未确知聚类-对应分析模型
李如忠, 石 勇
2009, 22(6): 695-701.
摘要(1428) PDF(102)
摘要:
针对现有未确知聚类的不足,将聚类有效性函数引入聚类算法中,通过与对应分析方法的综合集成,建立了未确知聚类-对应分析(UC-CFA)模型,并以加速遗传算法优化计算最佳聚类数目、聚类中心以及聚类点(包括污染指标和采样点)隶属于聚类中心的隶属度. 以安徽巢湖塘西河口湿地为研究对象,采用UC-CFA模型对沉积物污染特征进行聚类分析,将所有聚类点划分为4类,即Cd-有机质联合污染区,高磷污染区,Cu-Zn-Pb-Cr复合污染区以及高氮污染区等. 实例研究表明,对于沉积物污染特征分析,UC-CFA模型具有适用性.
土壤环境
十溴联苯醚对土壤酶活性及土壤呼吸强度的影响
刘莉莉, 林匡飞, 李忠元, 张 梅
2009, 22(6): 670-674.
摘要(1078) PDF(123)
摘要:
采用室内模拟试验考察十溴联苯醚对土壤呼吸强度和土壤脲酶活性、磷酸酶活性及过氧化氢酶活性的影响,探讨十溴联苯醚外源化学物质对土壤环境的生态效应.结果表明,在w(十溴联苯醚)为10,100和500 mg/kg的条件下,十溴联苯醚对土壤呼吸强度和土壤脲酶活性有显著的抑制作用,且随处理土壤样品中w(十溴联苯醚)的增加,抑制作用增强. 十溴联苯醚对过氧化氢酶活性的作用表现为先激活后抑制,而土壤磷酸酶活性对十溴联苯醚不敏感.十溴联苯醚对土壤生态系统具有一定的破坏作用.
污染土壤中菲降解菌的分离鉴定及其降解能力
杨秀虹, 汤婉环, 李适宇, 洪 娟
2009, 22(6): 675-681.
摘要(1342) PDF(122)
摘要:
利用水-硅油双相系统富集培养和平板升华方法,从被多环芳烃(PAHs)污染的表层土壤中筛选分离得到10株能利用菲为唯一碳源和能源生长的菌株. 这10株菌在无机盐培养基中10 d内对初始质量浓度为50 mg/L的菲的去除率为27.6%~55.3%,其中一些菌株混合可提高或降低菲的去除率;通过形态观察、生理生化指标测定及分子生物学分析(16S rDNA)等方法对其中3株具有较高降解能力的菌株(分别定名为PE0402-5,PE0902-1和PE1501-1)进行鉴定. 这3株菌的16S rDNA序列分别与Gordonia,Mycobacterium以及Azospirillum 3个属的相似性达100%,99%和99%. 结合分离菌株的形态、生理生化特征和16S rDNA基因序列的分析结果,初步鉴定菌株PE0402-5为戈登氏菌(Gordonia sp.),PE0902-1为分枝杆菌(Mycobacterium sp.),PE1501-1为固氮螺菌(Azospirillum sp.).
污染治理技术
氨基酸对烷烃降解菌GS3C降解性能的影响
吴仁人, 党 志, 易筱筠, 杨 琛, 陈晓鹏
2009, 22(6): 702-706.
摘要(1464) PDF(134)
摘要:
从广州石油化工总厂污水处理站旁的油泥混合物中分离筛选得到一株烷烃降解菌GS3C,从生理生化及16S rDNA基因扩增测序等方面进行了鉴定,并在振荡好氧培养条件下研究该菌的降解性能及酵母浸膏、碳源、氮源、维生素、水解酪蛋白等营养物对其降解的影响,同时考察不同氨基酸对降解的影响. 结果表明,该菌的16S rDNA基因扩增序列与Burkholderia cepacia的同源性为97%,初步断定该菌株属于洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia),酵母浸膏能促进其对正十六烷的降解,其主要因素为氨基酸对降解的促进作用. 谷氨酸、脯氨酸、赖氨酸、缬氨酸及亮氨酸的混合物对降解菌GS3C的代谢促进作用最好,其中赖氨酸与脯氨酸为关键的2种氨基酸.
膜生物反应器中生物铁对活性污泥性能的影响
冀世锋, 高春梅, 奚旦立, 高玉红
2009, 22(6): 707-712.
摘要(1612) PDF(135)
摘要:
污泥性能是决定污水处理效果的关键因素. 通过向膜生物反应器中添加生物铁来强化污水处理效果,研究膜生物反应器中生物铁对活性污泥性能的影响,比较普通膜生物反应器(普通MBR)和生物铁膜生物反应器(生物铁MBR)中的污泥指数(SVI)、污泥质量浓度〔ρ(MLSS)和ρ(MLVSS)〕、污泥的脱氢酶活性和耗氧活性. 结果表明,生物铁膜生物反应器中的污泥结构紧密,生物相丰富,污泥质量浓度比较稳定;生物铁MBR的SVI受进水负荷影响较小,能够克服污泥膨胀的影响;生物铁MBR污泥的脱氢酶活性和耗氧活性与普通膜生物反应器相似,随水力停留时间(HRT)的缩短或泥龄(SRT)的延长脱氢酶活性和耗氧活性呈下降趋势.
锰矿石氧化-磷酸铵镁沉淀预处理焦化废水
黄晓鸣, 陈天虎, 潘 敏, 彭书传, 熊长军, 常冬寅, 何 准
2009, 22(6): 713-717.
摘要(1288) PDF(150)
摘要:
针对焦化废水中含有高浓度CODCr,挥发酚和氨氮的特性,提出锰矿石氧化-磷酸铵镁(鸟粪石)沉淀两步预处理焦化废水的方法. 以磷酸、硫酸调节焦化废水pH至1.2,利用锰氧化物在酸性条件下的强氧化性,氧化去除废水中的挥发酚和硫化物,去除率分别为99%和100%,同时CODCr的去除率达70%,出水pH升高至1.8;向上述锰矿石处理后的废水投加菱苦土粉(轻烧氧化镁)进行磷酸铵镁沉淀试验. 结果表明,在固液比为18 g/L,搅拌反应24 h后,氨氮以磷酸铵镁沉淀形式得到去除,去除率达90.1%,pH升高至9.4. X射线粉末衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对沉淀产物表征分析表明,磷酸铵镁沉淀是在菱苦土颗粒表面形成和生长的.
PRB连续反应单元模拟与敏感性分析
牛少凤, 李春晖, 富 强, 楼章华
2009, 22(6): 718-729.
摘要(1435) PDF(148)
摘要:
根据PRB原理,考虑对流作用、弥散作用、吸附作用、化学反应等因素对溶质运移的影响,设计了连续反应单元. 结果表明,对流作用对溶质运移速度影响较大,吸附作用与化学反应对污染物的去除影响较大. 分析了地下含水层水力传导系数(Kaquifer)及连续反应单元内的水力传导系数(Kcell)对溶质运移的影响. 结果表明,地下含水层Kaquifer较小(Kaquifer为1和5 m/d)时,Kcell取值对溶质运移总量影响不大;当Kcell∶Kaquifer≥10时,增加Kcell值对促进溶质运移作用较小.
V2O5-WO3/TiO2系SCR催化剂的钾中毒及再生方法
云 端, 邓斯理, 宋 蔷, 姚 强
2009, 22(6): 730-735.
摘要(1696) PDF(247)
摘要:
以钾为代表的碱金属元素会引发严重的SCR催化剂中毒现象.通过浸渍法和干混法使催化剂钾中毒,比较不同K2O负载量下催化剂脱硝活性的变化.结果表明,采用浸渍法使K2O的负载量达到1%时,催化剂的最大脱硝效率由100%下降到30%左右;而干混法负载1% K2O的催化剂样品的脱硝活性变化较小.对浸渍法负载1% K2O的催化剂样品的再生试验表明,水洗可以使中毒后催化剂的脱硝活性由30%升至70%以上;而使用1%的H2SO4溶液酸洗,则可以使350~500 ℃催化剂的脱硝活性高于中毒前.通过扫描电镜和抗压强度的对比分析发现,中毒与再生前后催化剂的微观形貌和机械性能均未发生很大改变.
废电脑电线热处理特征
王松涛, 郭玉文, 刘景洋, 乔 琦, 张建强
2009, 22(6): 736-741.
摘要(1319) PDF(108)
摘要:
利用热重分析仪/傅立叶变换红外光谱仪(TG-FTIR)联用,测定废电脑电线的热处理特征及其过程产物.结果表明:废电脑电线热处理过程存在2个剧烈失重阶段,第一失重阶段处于250~340 ℃,该温度段失重约45%;第二失重阶段处于420~520 ℃,该温度段失重约10%.加热至600 ℃后样品失重缓慢.废电脑电线热处理产物中既有大量的CO2和CO,也有烷烃类、脂肪族、芳香族等有机化合物,并且还伴随大量HCl的产生.这些热处理产物主要来源于废电脑电线中有机聚合物以及阻燃剂等添加剂的分解.
环境规划与评价
我国环境污染与经济发展空间格局分析
范俊韬, 李俊生, 罗建武, 胡理乐, 肖能文, 全占军
2009, 22(6): 742-746.
摘要(1487) PDF(107)
摘要:
以2006年我国31个省(市、自治区)的环境和经济统计数据为基础,利用三次曲线拟合了各地区人均污染物指标与人均GDP的相关性,同时利用系统聚类分析方法,将不同省(市、自治区)按人均污染物指标和人均GDP的相关性分为5类,并通过计算各类别相关指标的空间自相关系数,揭示了不同类别中各省(市、自治区)环境污染和经济发展的空间相关性.结果表明:在空间尺度上,我国没有出现环境库兹涅茨曲线特征,经济越发达地区的环境污染越严重;在人均污染物指标和人均GDP的空间关系上,东南沿海经济较发达地区为正相关,广大中西部地区为随机分布,少数经济落后地区为负相关.
上海市居民出行方式与城市交通CO2排放及减排对策
赵 敏, 张卫国, 俞立中
2009, 22(6): 747-752.
摘要(1768) PDF(137)
摘要:
以上海市居民出行方式为研究对象,利用联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)温室气体排放计算指南中关于交通能源消费碳排放量的计算方法,探讨2002—2006年上海市居民出行选择的不同交通方式对CO2排放的影响和规律,并提供应对策略.结果表明,2002年以来上海市因居民出行导致的交通CO2排放总量呈显著增长趋势.私家车的CO2排放量增加速度最快,截至2006年私家车CO2排放量约相当于出租车、轨道交通和公交车3种公共交通方式之和.公共交通中,出租车的CO2年排放量和人均CO2排放量都最大,轨道交通的CO2年排放量和人均CO2排放量最小.公交车和出租车的CO2排放量所占比例减少,轨道交通的CO2排放量所占比例增加,这种排放结构的变化有利于减少CO2排放总量.CO2减排的具体措施包括限制私家车数量,设计合理的道路交通方案,使汽车尽可能接近其经济车速,改变汽车燃料种类等,其中限制私家车数量最为关键.
兰州市土地利用生态安全评价
曲青林, 曹爱霞, 刘学录
2009, 22(6): 753-756.
摘要(1415) PDF(124)
摘要:
运用压力-状态-响应概念模型,结合兰州市社会、经济、环境等实地情况,从土地生态系统压力、状态、响应的角度出发,选择能够反映土地规划与利用情况的,涵盖社会、经济、资源与环境协调发展的21个指标,设计了具有目标层、准则层、因素层和指标层的区域土地利用生态安全评价体系.以兰州市土地详查数据为依据,剖析了1997—2006年兰州市土地利用生态安全水平的变化情况.结果表明:兰州市土地利用生态安全水平较低,处于不安全状态,但整体有好转趋势.2006年兰州市土地利用生态安全综合指数为0.666 4,比1997年提高了0.060 1,由1997年的风险级转为2006年的敏感级,但仍处于不安全状态.就县区而言,城关区、榆中县与红古区的增长强度较大,增幅分别为25.03%,18.09%和17.65%,其中榆中县2002年土地利用生态安全水平由风险级转为敏感级;其次为城关区与七里河区,增幅分别为13.13%和13.10%;其他县区增幅在6%左右.