环境科学研究

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2013, 26(11).

摘要(171) PDF(9)

摘要:

阿依克孜·吾吉, 迪丽努尔·塔力甫, 胡颖, 买丽克扎提·买合木提, 邵龙义

2013, 26(11): 1147-1154.

摘要(1570) PDF(790)

摘要:
使用带能谱的高分辨率场发射扫描电镜(FESEM)和图像分析技术对食堂和烤肉店PM_2.5(细颗粒物)进行微观形貌观察,研究其数量-粒度分布、体积-粒度分布特征. 结果表明:从微观形貌看,PM_2.5主要有矿物颗粒、烟尘集合体、球形颗粒、其他颗粒(生物质、食盐、纤维)4种,其中矿物颗粒有不规则和规则2种形态. 烤肉店的PM_2.5可观察到形成链状的烟尘集合体,而食堂的可观察到更细颗粒组成的链状烟尘集合体.食堂矿物颗粒分别占颗粒物总数和总体积的69.23%、80.13%；数量-粒度分布呈双峰,主要分布在0.2~0.4μm范围内,小于0.5μm的矿物颗粒占颗粒物总数的58.90%；体积-粒度分布呈单峰,集中在在1~2.5μm.烤肉店矿物颗粒和其他颗粒分别占颗粒物总数的45.67%、44.86%；数量-粒度分布主要集中在0.2~0.4μm,小于0.5μm的矿物颗粒占颗粒物总数的39.41%；从体积-粒度分布上看,1~2.5μm内的矿物颗粒体积占颗粒物总体积的比例(32.36%)最大.

北京春季强沙尘过程前后的激光雷达观测

樊璠, 陈义珍, 陆建刚, 赵妤希, 高健, 柴发合, 董云升

2013, 26(11): 1155-1161.

摘要(1555) PDF(451)

摘要:
利用激光雷达、PM_2.5和地面气象要素等综合观测资料,分析了北京地区2012年3月30—31日的强沙尘过程前后的天气形势和PM_2.5的污染特征,反演了雷达探测期间得到的消光系数,探讨了沙尘过程中气溶胶的时空分布特征及输送特征. 结果表明:沙尘过境时,地面风速最大达到6m/s,沙尘沉降时ρ(PM_2.5)增至289μg/m³,相对湿度和能见度明显降低,大气低层逆温和近地面风速等气象条件对沙尘影响地面的时间和程度起到了重要作用；沙尘层雷达反演的气溶胶消光系数最大为0.96km^-1,偏振比最大为0.4,近地面消光系数变化与地面ρ(PM_2.5)变化规律吻合较好,其探测可以精确反映不同天气形势下气溶胶的垂直结构和时空变化信息；高空输送至北京的沙尘以粗颗粒物为主,细粒子主要来源于本地及周边地区细粒子源；西北方向的内蒙及外蒙地区沙尘输送是导致此次北京强沙尘过程的主要原因.

浑河中游1,2-DCA在地下水中运移规律的模拟分析

李霄, 都基众, 张哲, 王晓光, 崔健, 柴璐

2013, 26(11): 1162-1170.

摘要(1346) PDF(321)

摘要:
为研究有机组分在地下水中的运移规律及影响因素,并预测水质的破坏程度,利用数值模拟方法建立浑河中游区域特征有机污染组分1,2-DCA(1,2-二氯乙烷)的溶质运移模型,分析1,2-DCA在浑河中游地下水中的运移规律,并预测了其对地下水水质的影响. 细河与浑河中1,2-DCA的补给浓度(以ρ计)分别为4.50和6.40μg/L,预测期为10a,在运移模型中考虑弥散、吸附、降解作用的影响. 模拟结果显示,预测期内1,2-DCA在细河污染区的最大影响面积为1.80km²,峰值浓度(以ρ计)为3.50μg/L,污染物向北西方向运移；在浑河污染区的最大影响面积为3.78km²,峰值浓度为5.00μg/L,污染物向西南方向运移,表明污染物对地下水水质影响程度较低. 预测初期的200d内,吸附及生物降解的共同作用使细河、浑河污染晕中心的ρ(1,2-DCA)分别下降了0.12、0.10μg/L；随后,对流-弥散作用成为溶质运移的主要驱动力,并且使1,2-DCA的污染程度持续增强；黏土对1,2-DCA的运移具有阻滞作用,1,2-DCA在细河污染晕的扩散幅度略低于浑河.

典型地下水浅埋区加油站渗漏污染潜势分析及高潜势验证

陈小华, 杨青, 孙从军, 康丽娟, 赵振, 陈漫漫

2013, 26(11): 1171-1177.

摘要(1517) PDF(416)

摘要:
地下水浅埋区的加油站油品渗漏可直接对土壤和地下水造成污染. 基于层次分析法对上海市黄浦江上游地区、崇明岛以及长兴岛内的119家加油站进行渗漏污染潜势分析,计算各加油站的LPV(leaking potential value,污染潜势值),并用四分法将119个加油站按LPV分为4个评价等级,有9个加油站LPV很高,3.60≤LPV＜4.07；49个加油站LPV较高,3.18≤LPV＜3.60；47个加油站LPV一般,2.73≤LPV＜3.18；14个加油站LPV较低,2.28≤LPV＜2.73. 针对2个LPV较高的已歇业加油站开展现场打井监测与取样分析.结果表明,这2个加油站的潜水层均出现油品渗漏污染,其中加油岛、管线区以及储油罐区是加油站渗漏污染重灾区,土壤中污染物以苯系物、萘以及总石油烃为主,总石油烃检出率达到71.4%~88.9%；地下水中污染物以总石油烃和MTBE(methyl tert-butyl ether,甲基叔丁基醚)为主,总石油烃检出率达到80.0%~100.0%,MTBE检出率达到33.3%~71.4%,对地下水源污染风险较大.

重庆主城区水域典型PhACs污染水平及生态风险评估

严清, 訾成方, 张怡昕, 甘秀梅, 彭绪亚, 高旭, 郭劲松

2013, 26(11): 1178-1185.

摘要(1785) PDF(456)

摘要:
采用固相萃取(SPE),高效液相色谱/串联质谱法(HPLC-MS/MS)检测分析了包括磺胺类、喹诺酮类、大环类酯类抗生素、心血管类、止痛剂类等8类PhACs (医药活性物质)在重庆主要地表水体长江、嘉陵江及花溪河的污染特征. 结果表明,21种目标PhACs中,有14种在3条河流中均有检出,长江与嘉陵江的中ρ(PhACs)为1.1~35.5ng/L,花溪河ρ(PhACs)为10.3~445.6ng/L. 莫西沙星、苯扎贝特、吉非罗奇、双氯芬酸、阿托伐他汀等5种目标PhACs仅在花溪河中检出,质量浓度为0.6~31.4ng/L. 氨氯地平未检出. 花溪河流量小且周边污水直排严重,除磺胺甲嘧啶、立痛定与辛伐他汀外,其他目标PhACs的质量浓度显著高于其他2条河流. 参照MEC/PNEC(MEC为环境实测浓度,PNEC为生态风险阈值)风险综合评估体系评估了水环境中PhACs的生态风险,在检测出的目标PhACs中,磺胺甲恶唑、氧氟沙星、红霉素、降固醇酸的生态风险熵(RQ=MEC/PNEC)均大于0.1,可能会对环境产生中等程度危害的生态风险,这与这4种PhACs的大量频繁使用密切相关.

桉树叶水浸出液对2种海洋微藻生长和叶绿素荧光特性的影响

姜恒, 吴斌, 阎冰, 邢永泽

2013, 26(11): 1186-1193.

摘要(1603) PDF(339)

摘要:
运用水样叶绿素荧光仪(Water-PAM)研究了桉树叶水浸出液胁迫下湛江叉鞭金藻(Dicrateria zhanjiangensis)和纤细角毛藻(Chaetoceros gracilis)2种海洋微藻叶绿素荧光特性〔包括PS(光系统)Ⅱ的F_v/F₀(潜在活性)、F_v/F_m(最大光能转化效率)、Yield(实际光能转化效率)、ETR(电子传递效率),其中F_m和F₀分别为最大荧光和基础荧光〕的变化,同时监测微藻的生长情况,以研究桉树叶水浸出液对海洋微藻的影响,从而为探讨华南沿海大量种植桉树所造成潜在的海洋生态问题提供一些依据. 结果表明:①低浓度(以φ计,0.4、0.8、1.2mL/L)胁迫在96h内对湛江叉鞭金藻的上述4项荧光参数均无显著影响(P>0.05)；高浓度(2.0mL/L)胁迫下,24h时湛江叉鞭金藻的4项荧光参数都处于最低值,48h时处于次低值. 表明高浓度在胁迫早期(48h内)对湛江叉鞭金藻4项荧光参数有抑制作用,而后期(72、96h)这4项荧光参数又恢复到正常水平,抑制作用解除. ②低浓度(0.4、0.8mL/L)胁迫下纤细角毛藻的4项荧光参数在24、48h内均得到促进,而高浓度(2.0mL/L)胁迫下F_v/F_m在24h时为最小值,表现抑制作用；另外3项荧光参数则未受显著影响. 在胁迫后期(72、96h),纤细角毛藻的4项荧光参数均随着胁迫浓度的增大而增加,表现为促进作用. ③就生长情况而言,随着胁迫浓度的增大,2种海洋微藻细胞密度的增长明显变缓. 表明桉树叶水浸出液对2种海洋微藻的生长以及叶绿素荧光特性都有影响,从而将会对整个海洋生态系统产生影响.

三江源地区冬虫夏草采挖对草地植被的影响

徐延达, 徐翠, 翟永洪, 巢世军, 杜加强, 刘成程, 张林波

2013, 26(11): 1194-1200.

摘要(1666) PDF(371)

摘要:
在三江源地区冬虫夏草3个产区——青海省黄南藏族自治州泽库县、果洛藏族自治州玛沁县和玉树藏族自治州杂多县设置虫草采挖样地和对照样地,通过样方调查和统计分析,评价冬虫夏草采挖活动对草地植被的影响. 结果表明:冬虫夏草采挖使草地物种多样性、盖度和地上生物量降低,群落优势度升高.由于采挖活动,Shannon-Wiener多样性指数减少了10.3%~12.5%,群落盖度降低了10.6%~19.1%,地上生物量降低了20.7%~46.1%,Berger-Parker优势度指数增加了16.7%~31.8%. 采挖活动未使地下生物量产生显著变化. 植被状况的恶化将影响冬虫夏草的形成过程,因此,应加强冬虫夏草产区的植被保护,以实现资源的可持续利用. 地上生物量对冬虫夏草采挖活动最为敏感,可作为冬虫夏草产区植被保护过程中的首选评价指标. 采挖活动对地上生物量的影响程度与地理位置有关,表明采挖活动的效应具有区域分异特征,冬虫夏草资源保护策略应根据区域特点制订.

铁矿区重金属污染对土壤微生物群落变化的影响

邢奕, 司艳晓, 洪晨, 李洋

2013, 26(11): 1201-1211.

摘要(1842) PDF(556)

摘要:
以密云水库上游某铁矿区为研究对象,采用荧光定量PCR研究了矿区内不同采样点土壤中细菌、真菌、放线菌基因数量的变化,并结合土壤的理化性质与重金属污染情况进行了相关分析. 结果表明,研究区微生物的基因数量与该地区的w(AP)(AP为有效磷)均呈显著正相关(P<0.05)；细菌、放线菌的基因数量与该地区的内梅罗污染指数呈显著负相关〔二者R分别为-0.756(P<0.01)和-0.614(P<0.05)〕,而真菌的基因数量与内梅罗污染指数无显著相关性. 采用PCR-DGGE研究了细菌、真菌、放线菌的群落结构变化,冗余度分析结果表明,内梅罗污染指数对细菌、放线菌的种群分布影响较大(P<0.05),对真菌的影响则较小. 细菌、放线菌的种群多样性水平随着污染程度升高呈先升后降的趋势. 微生物数量和结构的变化都表明,不同类群的微生物对重金属敏感程度为真菌抗性最强,放线菌和细菌次之. Cd和Cu污染抑制了土壤中微生物的数量和群落多样性,而轻度Cr、Pb和Zn污染则促进了群落数量的增加和群落结构多样性的丰富.

北京市生活垃圾堆肥设施耗能、排污及影响因素

王磊, 李振山, 焦安英, 冯亚斌

2013, 26(11): 1212-1218.

摘要(1400) PDF(414)

摘要:
对北京市5座生活垃圾堆肥设施(南宫、顺义、阿苏卫、燕山、沃绿洁)开展耗能、排污研究,实地调查获取5座设施2009—2011年的耗能、排污指标数据,并分析垃圾发酵、恶臭控制、渗滤液处理3个工艺的耗能排污特征,总结各工艺及设施层次耗能排污的影响因素. 结果表明:5座设施发酵工艺年耗水量(y,10^3t)与年垃圾处理量(x,10^3t)呈线性关系,有y=0.0551x+3.0627；隧道堆肥发酵工艺的单位(t)垃圾耗电、渗滤液及残渣产量均低于间歇式动态堆肥；隧道堆肥恶臭控制工艺耗水量占厂区总耗水量的5.92%,用电量占厂区总耗电量的23.78%；渗滤液处理工艺的耗电量与ρ(COD_Cr)呈正相关(P<0.05,R=0.981),但与渗滤液处理量相关性不强. 垃圾组成及性质、工艺差别、污染物特性影响工艺耗电量及恶臭、渗滤液产生量. 完善堆肥设施各个工艺环节并进行中水回用,有利于削减设施耗能排污.

不同弹性体对电子废弃物废PP改性效果的影响

郭慧鑫, 郭玉文, 阮久莉, 乔琦, 刘景洋, 张建强

2013, 26(11): 1219-1225.

摘要(1505) PDF(292)

摘要:
针对废PP(聚丙烯)的抗冲击强度降幅明显的问题,分别采用POE(乙烯-辛烯共聚物)和SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)作为增韧剂,对废PP共混改性效果进行了研究. 结果表明:POE和SBS均可有效改善废PP的韧性,提高冲击强度；当弹性体用量为15%(以w计,下同)左右时,其共混体系的冲击变化过程由脆性断裂逐渐向韧性断裂转变；添加16.7%的弹性体时,POE和SBS共混体系的冲击强度可分别达到新PP的2.33和1.90倍,但POE对共混体系的冲击性能改善效果更佳. POE较SBS在废PP基体中分布更为均匀,弹性体用量为16.7%时,PP/POE体系熔体流动速率为17.4g/10min,大于PP/SBS体系(6.21g/10min),即PP/POE体系具有加工优势. 但是添加弹性体后,废PP共混体系的拉伸强度、弯曲强度等指标有所下降,需进一步提高.

好氧区DO对水解酸化-缺氧-好氧工艺处理石化废水的影响

宋嘉美, 吴昌永, 周岳溪, 许吉现, 高祯, 赫春玲

2013, 26(11): 1226-1231.

摘要(1285) PDF(330)

摘要:
采用水解酸化-缺氧-好氧工艺处理某石化废水,研究了不同好氧区ρ(DO)下,系统中的有机物、NH₄⁺-N和TN的去除效果,SMP(soluble microbial products,溶解性微生物产物)的产生情况,以及污泥沉降性能的变化. 结果表明:在总水力停留时间为40h、污泥回流比为100%的情况下,好氧区ρ(DO)平均值从6~7mg/L降至1~2mg/L左右时,系统仍可维持较为稳定的有机物、NH₄⁺-N和TN去除效果；随着好氧区ρ(DO)的降低,出水中ρ(SMP)对ρ(COD_Cr)的贡献有所降低,SMP中ρ(蛋白质)与ρ(多糖)之比由4.6∶1降至0.8∶1；随着好氧区ρ(DO)的降低,污泥的沉降性能逐渐变差,SVI(污泥指数)由62.7mL/g升至136.9mL/g,但并未导致污泥流失. 综合污染物去除效果和运行能耗来看,该研究中较为适合的好氧区ρ(DO)为2~3mg/L.

微氧升流柱-好氧与传统缺氧-好氧处理生活污水性能比较

赵双, 汪翠萍, 王凯军

2013, 26(11): 1232-1238.

摘要(1545) PDF(315)

摘要:
采用M/O(微氧升流柱-好氧)工艺,通过控制M柱(微氧升流柱)ρ(DO)使其处于缺氧环境,从而代替传统A/O工艺的缺氧段. 在相同运行条件下对2种工艺处理生活污水的性能进行对比研究. 结果表明:在HRT(水力停留时间)为12h、内循环污泥回流比为200%、外循环污泥回流比为50%的条件下,M/O和A/O工艺对ρ(COD_Cr)的平均去除率分别为88.0%和83.0%,M/O工艺比A/O工艺高6%,出水ρ(COD_Cr)均小于50mg/L；对NH₄⁺-N的平均去除率分别为95.0%和93.3%,去除效果相差不大；而对TN的去除存在明显的差异,M/O工艺对TN的去除率平均值达67.5%,比A/O工艺高近16%. 在将近160d的运行过程中,M/O工艺抗冲击负荷能力明显优于A/O工艺,出水水质波动较小、运行稳定,并且脱氮效果得到强化.

不同湿热预处理条件对餐厨垃圾厌氧发酵产氢的影响

魏自民, 夏天明, 李鸣晓, 贾璇, 祝超伟, 杨洋, 王云秋

2013, 26(11): 1239-1245.

摘要(1520) PDF(344)

摘要:
采用湿热水解技术处理餐厨垃圾,研究不同湿热预处理温度与时间下餐厨垃圾w(VS)(VS为挥发性固体)、ρ(CODs_Cr)(CODs为溶解性化学需氧量)、ρ(TOC)、ρ(TN)等指标的变化,以评价湿热预处理对餐厨垃圾厌氧产氢效能的影响. 在此基础上,结合厌氧产氢动力学分析,确定厌氧发酵产氢的最佳湿热预处理条件. 结果表明:湿热预处理温度、时间对餐厨垃圾可浮油脱出量、w(VS)具有显著影响. 餐厨垃圾湿热预处理后ρ(CODs_Cr)、ρ(TOC)、ρ(TN)变化情况与w(VS)呈负相关. 餐厨垃圾经90℃湿热预处理30min后,可浮油脱出量为37.5mL/kg,w(VS)/w(TS)为95.12%,最大比产氢量达242.1mL/g,最大产氢速率为12.46mL/h,累积产氢率达0.88mol/mol,厌氧产氢启动时间为12.85h. 说明对餐厨垃圾进行适度的湿热预处理可有效提高有机物溶解性与生物可利用效率,进而提高厌氧发酵累积产氢量与产氢速率. 综合能耗、产出等因素,湿热预处理温度90℃,处理时长30min,为餐厨垃圾厌氧发酵产氢的最佳湿热预处理条件.

市政污泥生物碳对重金属的吸附特性

李江山, 薛强, 王平, 刘磊

2013, 26(11): 1246-1251.

摘要(1572) PDF(407)

摘要:
采用市政污泥在300℃缺氧条件下制得污泥生物碳,研究了污泥生物碳添加量、溶液pH及吸附反应时间对溶液中Pb²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺吸附效果的影响,并分析了各因素影响机制及污泥生物碳对重金属的吸附机理. 结果表明,污泥生物碳对溶液中重金属的去除率与重金属水合离子半径呈负相关,随着污泥生物碳添加量的增加,溶液中重金属的去除率不断增加,但单位吸附量总体上呈下降趋势. 重金属吸附量随溶液pH的增加而增大,当溶液初始pH为6.00时,污泥生物碳对溶液中Pb²⁺、Cu²⁺和Zn²⁺的吸附量最大,分别达42.941、25.769和12.484mg/g. 伪二级动力学方程可有效描述溶液中重金属离子在生物碳上的吸附过程,重金属在污泥生物碳表面的吸附主要受化学反应控制,Pb²⁺、Cu²⁺和Zn²⁺的平衡吸附量分别为39.747、6.849和10.004mg/g,达到吸附平衡的时间为Pb²⁺＞Zn²⁺＞Cu²⁺.

中国碳排放强度的行业差异与动因分析

谢守红, 王利霞, 邵珠龙

2013, 26(11): 1252-1258.

摘要(1651) PDF(450)

摘要:
测算了1995—2010年中国各行业的碳排放强度,并采用行业分解方法分析了各行业对中国碳排放强度的影响. 结果表明:工业碳排放对总体碳排放强度下降起主导作用,对其下降的贡献率为73.35%；其他服务业次之,贡献率为22.68%；农业、交通运输业、商业和建筑业贡献率较低,分别为1.38%、1.22%、1.17%、0.20%. 采用泰尔指数对中国碳排放强度进行行业差异分析发现,1995—2010年中国各行业碳排放强度泰尔指数从0.3927升至0.4889,行业间碳排放强度的差异呈扩大趋势. 运用差值因素分解模型分析中国碳排放强度变化动因发现,在1995—2010年中国碳排放强度的下降中,技术效应具有促进作用,贡献率为104.64%；结构效应具有抑制作用,贡献率为-4.64%. 未来宜从优化产业结构、加快技术研发和应用等方面降低碳排放强度.

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2013年第26卷第11期

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