环境科学研究

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2020, 33(2): .

摘要(523) PDF(264)

摘要:

刘晟东, 史君楠, 程勇, 卢培利, 冯婷, 王锋文, 张培玉

2020, 33(2): 243-251. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.08.29

摘要(1184) HTML (65) PDF(548)

摘要:
为进一步梳理近年来我国城市区域大气PM_2.5污染防治方面的研究成果，基于我国31个城市PM_2.5污染现状，以城市群为视角，总结了京津冀城市群、长三角城市群与川渝城市群PM_2.5组成与污染特征，分析了PM_2.5及其含碳气溶胶、水溶性无机离子、地壳元素等的整体特征，并在城市群间进行对比分析.结果表明：①3个城市群的ρ（PM_2.5）高低顺序依次为京津冀城市群>川渝城市群>长三角城市群，长距离传输使PM_2.5污染成为京津冀城市群、长三角城市群与川渝城市群面临的共同问题.②3个城市群的PM_2.5中均以SNA和OC为主，尽管ρ（PM_2.5）水平有下降趋势，但个别污染物（如SNA）略呈上升趋势.③京津冀城市群与川渝城市群的ρ（OC）接近，并且均高于长三角城市群的80%，较高的ρ（OC）/ρ（EC）反映我国城市群普遍存在SOC污染.④各城市群PM_2.5监测网（如监测时间和采样方法）发展水平迥异，城市群之间的相互影响和传输机制尚不清楚.建议今后的研究向以下几个方面扩展：①对城郊乡村等大气背景点，以及水库、湖泊等地化循环的重要源汇区域开展研究.②针对同一区域开展采样时段更长且研究方法和分析手段上保持一致的研究.③借用国外经验公式时需考虑我国国情，对基础研究方法开展一系列优化，建立符合我国国情的标准化研究方法.

金沙江河谷大气二氧化碳浓度变化特征及影响因子

任鹏杰, 陈先刚, 王小平

2020, 33(2): 252-259. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.08.09

摘要(810) HTML (48) PDF(361)

摘要:
大气CO₂是重要的温室气体，其浓度变化与气候变化、植物生长、人类活动等密切相关.为了解高原地区近自然状态下大气CO₂浓度变化及其影响因子，选取气象要素变化较明显、人为干扰较少的金沙江河谷为研究对象，在谷底江岸边的稀树草坪上设置观测点，对大气CO₂浓度和主要气象要素进行连续对照观测，经数据计算并采用Pearson相关系数对其相关性进行分析.结果表明：①研究区大气c（CO₂）日变化和年变化均具有波动性，日最高值（316.2 μmol/L）和最低值（291.0 μmol/L）分别出现在09：00和13：00左右，年最高值（338.9 μmol/L）和最低值（228.5 μmol/L）分别出现在10月和7月；季节性变化呈春、夏两季低于秋、冬两季的特征.②研究区大气c（CO₂）与温度呈显著负相关（r=-0.97，P < 0.01），即白天温度高而大气c（CO₂）低，夜间温度低而大气c（CO₂）高.研究区大气c（CO₂）与相对湿度呈显著正相关（r=0.97，P < 0.01），00：00-07：00大气c（CO₂）和相对湿度均缓慢上升，09：00-12：00大气c（CO₂）和相对湿度均快速下降.研究区大气c（CO₂）与风速呈显著负相关（r=-0.93，P < 0.01），其与风对大气c（CO₂）有扩散作用相关；不同季节大气c（CO₂）最高值或最低值所对应的风向有所不同.研究显示，金沙江河谷大气c（CO₂）的时间变化特征明显，其与温度、相对湿度、风速、风向等气象要素的变化密切相关.

保定市大气污染特征和潜在输送源分析

郑悦, 程方, 张凯, 唐伟, 孟凡, 李朋远, 郭志强

2020, 33(2): 260-270. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.04.24

摘要(1263) HTML (117) PDF(438)

摘要:
保定市是京津冀地区重要城市之一.为了解保定市大气污染物质量浓度特征和潜在输送源，对保定市国控点2017年1月1日-12月31日PM₁₀、PM_2.5、SO₂、NO₂、O₃、CO等常规大气污染物数据进行分析，并利用TrajStat后向轨迹模型进行区域传输研究.结果表明：①ρ（PM₁₀）、ρ（PM_2.5）、ρ（SO₂）、ρ（NO₂）分别为（138±96）（84±66）（29±23）和（50±24）μg/m³，与2016年相比分别下降5.9%、9.1%、25.5%和13.1%；ρ（CO）较2016年下降了14.0%；ρ（O₃）较2016年增长了25.2%.ρ（PM₁₀）、ρ（PM_2.5）、ρ（NO₂）和ρ（O₃）分别超过GB 3095-2012《环境空气质量标准》二级标准限值的0.97、1.40、0.25和0.34倍，ρ（SO₂）和ρ（CO）未超标.②除ρ（O₃）外，其他污染物质量浓度均呈冬季最高、夏季最低的季节性特征，其中，冬季PM_2.5污染最为严重，春季PM_2.5~10（粗颗粒物）污染严重.③空气质量模型源解析结果显示，保定市ρ（PM_2.5）约60.0%~70.0%来自本地污染源排放.后向轨迹结果表明，在外来区域传输影响中，保定市主要受到西北方向气团（占比为21.7%~60.0%）远距离传输和正南方向气团（占比为34.8%~50.5%）近距离传输的影响.④PSCF（潜在源贡献因子分析法）和CWT（浓度权重轨迹分析法）分析表明，除保定市及周边区县本地污染贡献外，位于太行山东麓沿线西南传输通道的邯郸市、邢台市、石家庄市是影响保定市PM_2.5的主要潜在源区.研究显示，PM_2.5为保定市大气中的主要污染物，并呈冬季高、夏季低的变化特征，其主要来自西北远距离输送和南部近距离传输.

基于地理探测器的广州市大气PM_2.5浓度驱动因素分析

周敏丹, 匡耀求, 云国梁

2020, 33(2): 271-279. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.10.01

摘要(793) HTML (50) PDF(390)

摘要:
PM_2.5变化的驱动因素是大气PM_2.5研究的重要内容.为了揭示PM_2.5污染的特点及其驱动影响因子，以广州市为例，采用地理探测器方法探测自然因素（包括平均降水量、平均温度、平均气压、平均相对湿度、平均风速、植被指数）与社会经济因素（包括人口密度、国内生产总值、工业总产值、人均公园绿地面积、公交车辆数、电力消费量）对2015年广州市ρ（PM_2.5）变化的影响机制与差异.结果表明：①基于因子探测分析发现，对ρ（PM_2.5）变化影响最大的前三位驱动因素分别为植被指数、公交车辆数与电力消费量，对应的因子影响程度指标值分别为0.51、0.46、0.40.②基于生态探测分析发现，植被指数与其他自然因素（如平均温度、平均降水量、平均气压等）对ρ（PM_2.5）空间分布的影响均存在显著差异，与所有社会经济因素对ρ（PM_2.5）空间分布的影响均不存在显著差异；除植被指数外，公交车辆数与其他自然因素及社会经济因素对ρ（PM_2.5）空间分布的影响均存在显著差异.③基于交互探测分析发现，所有影响因素（包括自然因素与社会经济因素）对ρ（PM_2.5）变化的交互作用均大于单一影响因素的独自作用，其中平均降水量与平均气压交互作用后对ρ（PM_2.5）变化的影响最大.研究显示，自然因素（尤其是植被指数、平均降水量）及自然因素与人为活动（如交通出行、电力消费等）交互效应对广州市ρ（PM_2.5）的变化起决定性作用.

武汉市夏冬季典型大气污染过程的成因与来源分析

黄凡, 周家斌, 李红, 陈楠

2020, 33(2): 280-288. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.04.04

摘要(849) HTML (69) PDF(421)

摘要:
为了解武汉市夏冬季大气污染特征、成因及来源，基于武汉市20个监测点的观测数据，针对2017年7月21-31日及2018年1月13-25日两段典型大气污染过程分别展开研究.结果表明：武汉市大气污染呈现明显的季节性变化特征，夏季空气质量最优，春秋次之，冬季相对较差，夏冬季分别呈现明显的O₃和PM_2.5污染特征.夏季大气污染过程中平均ρ（O₃-8 h）为151.6 μg/m³，高温、低湿的气象条件有利于前体物VOCs和NO_x向O₃的转化，O₃的生成主要受VOCs控制，其中芳香烃和烯烃对O₃生成潜势的贡献较大，相对贡献率分别为43.7%和35.6%.冬季污染过程中平均ρ（PM_2.5）为129.1 μg/m³，静稳、高湿的气象条件会促进PM_2.5的吸湿增长及二次生成，二次离子和有机碳的贡献显著，约占ρ（PM_2.5）总量的72.4%.随着污染程度的加重，二次离子的转化程度及VOCs对SOA的生成潜势都逐渐增大，重度污染天气下前体物的二次转化程度约为非污染期的2.1~11.4倍.源解析结果显示，武汉市夏季大气污染过程受溶剂涂料使用、机动车尾气排放和工业排放VOCs的影响较大；冬季则受二次气溶胶源、燃煤工业源及机动车源的影响更大，三者平均贡献率分别为40.5%、30.0%和25.2%.区域传输对武汉市污染天气的发生也有一定影响，夏冬季的污染气团分别来自湖北省东南和西北方向.研究显示，受到不同的气象条件影响，武汉市夏季及冬季分别表现出O₃和PM_2.5污染特征，两段污染过程的发生均与污染前体物较高的二次转化程度和不利的污染扩散条件相关，污染来源呈现一定差异，但均受到区域传输作用的影响.

银川市冬季PM_2.5重污染特征、来源与成因分析

李慧, 张敬巧, 王涵, 张萌, 张玉龙, 王平, 王淑兰

2020, 33(2): 289-295. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.09.19

摘要(759) HTML (62) PDF(364)

摘要:
近年来银川市冬季重污染过程频发，为明确银川市冬季PM_2.5重污染的特征，分析其主要来源及成因，于2016年12月-2017年1月在银川市选取3个采样点开展PM_2.5的样品采集与化学组分分析，利用CMB（化学质量平衡）模型对银川市冬季PM_2.5进行来源解析，对比分析了重污染日与非重污染日污染特征的差异.结果表明：①银川市冬季重污染日ρ（PM_2.5）[（181±33.6）μg/m³]是非重污染日的2.1倍；重污染日和非重污染日的ρ（NO₃^-）/ρ（SO₄^2-）均小于1，表明燃煤仍是银川市冬季PM_2.5的重要来源.银川市冬季PM_2.5中ρ（SOC）为（14.4±7.34）μg/m³，约占ρ（OC）的65.2%.②与非重污染日相比，重污染日人为源无机元素As、Pb、Cd和Zn质量浓度在ρ（PM_2.5）中的占比分别升高33.2%、18.4%、9.8%和2.9%，表明银川市冬季重污染主要受人为源贡献影响.③源解析结果表明，燃煤源、机动车尾气源、二次离子源和扬尘源是银川市PM_2.5的主要污染源，与非重污染日相比，重污染日机动车尾气源的贡献率明显降低.研究显示，银川市冬季重污染受人为源污染物排放的影响较大，燃煤源是银川市冬季PM_2.5的重要来源.

兰州市低碳数正构烷烃组分特征及大气化学反应活性分析

齐安安, 周小平, 马鑫, 雷春妮, 庞伟强, 管贤贤

2020, 33(2): 296-304. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.09.20

摘要(803) HTML (50) PDF(371)

摘要:
为明确兰州市大气环境常态下低碳数正构烷烃（C₅~C₁₉）质量浓度变化、组分特征及大气化学反应活性之间的关系，于2017年11月-2018年6月选取兰州市5个采样点，利用TENAX吸附管采集空气样品，应用TD-GC/MS（热脱附-气质联用）法对样品进行分析.对空气样品中低碳数正构烷烃大气化学反应活性的OFP（臭氧生成潜势）、·OH消耗速率、SOA（二次有机气溶胶）生成潜势进行评估计算，通过相关性分析及因子分析法分析低碳数正构烷烃的大气化学反应活性贡献率特征.结果表明：①在10种低碳数正构烷烃中，正己烷（C₆）对OFP的贡献率最大，正辛烷（C₈）对·OH消耗速率的贡献率最大，二者的贡献率分别为37.71%和37.64%.②在10种低碳数正构烷烃中正辛烷（C₈）对SOA生成潜势的贡献率最大，为50.02%.③大气化学反应活性参数相关性分析表明，低碳数正构烷烃总质量浓度与OFP、·OH消耗速率相关性显著（R分别为0.895和0.948）.④因子分析表明，5个未知因子所包含的化学反应活性信息量在94.511%以上，所含信息量也体现了未知因子组成的重要性，可为进一步解析大气化学反应活性提供参考.研究显示，正辛烷、正己烷是低碳数正构烷烃的2个关键活性组分，正辛烷是大气化学反应活性贡献率最大的化合物之一，也是汽车尾气排放源的主要组成部分，正己烷是人为源与自然源的混合产物.

成都市降水对大气污染物的清除效果分析

曹杨, 刘炜桦, 王晨曦, 赵晓莉, 孙晓光, 杨景朝

2020, 33(2): 305-311. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.08.15

摘要(1030) HTML (53) PDF(327)

摘要:
成都市受特殊地形和气候条件影响，地面风速小，静风比例高，空气湿度大，大气污染物扩散缓慢，主要靠降水的冲刷和清除作用去除大气污染物.利用2014年5月13日-2017年12月31日成都市逐小时ρ（PM_2.5）、ρ（PM₁₀）、ρ（NO₂）、ρ（O₃）、ρ（CO）、ρ（SO₂）监测数据和同期地面降水量观测数据，分析了降水前污染物质量浓度、小时最大降水量、降水持续时间及累积降水量对大气污染物清除效果的影响.结果表明：①降水对6种大气污染物的清除率随降水前污染物质量浓度的增加而增大，并且汛期降水对大气污染物的清除率大于非汛期降水.②降水对大气污染物起正清除作用，清除率随降水持续时间的增加而增大.③不同降水量对不同污染物的清除效果不同，对PM_2.5、PM₁₀、NO₂、CO和SO₂的清除率随降水量的增加而逐渐增大，对O₃的清除效果相差不大且清除率均较大；小时最大降水量对PM_2.5、PM₁₀、NO₂、O₃、CO、SO₂的清除率平均值分别为29.48%、26.95%、22.02%、26.87%、11.94%、28.75%，累积降水量的清除率平均值分别为31.64%、30.66%、24.38%、26.31%、13.89%、32.91%，其中CO不易溶于水，降水对其清除作用明显小于其他几种污染物.研究显示，降水对大气污染物的清除作用显著，对SO₂、PM_2.5和PM₁₀的清除效果较好，而对CO的清除效果较差.

基于假设抽取法的中国区域间碳排放关联分析

马忠, 耿文婷

2020, 33(2): 312-323. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.04.23

摘要(599) HTML (127) PDF(316)

摘要:
区域间碳排放的产业关联可为区域间碳减排责任分摊提供科学依据，运用HEM（hypothetical extraction method，假设抽取法），以不同年份中国各省（自治区、直辖市）区域间投入产出表（不包含港澳台地区数据）为基础，对比分析了2012年和2007年中国八大区域17个产业群的碳关联以及各区域的PBE（基于生产的碳排放）和CBE（基于消费的碳排放）.结果表明：①与2007年相比，2012年中国八大区域总碳排放量变化趋势稳定，但是部分区域某些产业群的碳排放量有明显上升或下降的趋势；2012年和2007年八大区域各产业群对产业系统净输出和净吸收的碳具有显著的相似性.②2012年和2007年中国八大区域的建筑业后项碳关联相对指标均大于1，其中，2012年中部区域、西北区域和西南区域建筑业后项碳关联相对指标分别为9.446、6.935、8.365，2007年分别为5.428、7.576、5.298，这3个区域的建筑业后项碳关联位居八大区域的前三位，是建筑业最具潜力的三大碳排放区域；除京津区域和南部沿海区域以外，其余区域的石化工业，电力蒸汽热水、煤气自来水生产供应业等前项碳关联相对指标均大于1.③PBE较大的区域，其CBE也较大，如三大沿海区域、中部区域和西部区域，而京津区域的PBE和CBE均最小.④各区域的石化工业和电力蒸汽热水、煤气自来水生产供应业的PBE均最大，建筑业和其他服务业的CBE最大.研究显示，发达的沿海区域和发展中区域减排责任分摊比重较高，其对能源需求较高，致使产生的碳排放较多，其中尤以石化工业和电力蒸汽热水、煤气自来水生产供应业等对碳排放的影响较大.

产业转移视角下京津冀石化产业碳排放因素分解与减排潜力分析

李健, 李海霞

2020, 33(2): 324-332. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.05.05

摘要(883) HTML (59) PDF(331)

摘要:
石化产业是我国经济的支柱性产业，但其大量的碳排放却给环境造成严重负担，因此提倡石化产业低碳发展能有效推动京津冀区域经济与环境绿色均衡发展.基于产业转移视角，分析2007-2016年京津冀区域石化产业碳排放量现状；运用对数平均迪式分解（Logarithmic Mean Divisia Index，LMDI）法分解并分析京津冀区域石化产业碳排放量影响因素在三地的作用效果，进而借助产业竞争力系数佐证碳排放量影响因素作用效果在区域间的关联性；最后通过合理调整京津冀区域石化产业能源结构，将未调整和调整后的能源结构类型分别设置为基准情境和低碳情境，利用SPSS拟合最优曲线来预测2017-2030年京津冀区域石化产业减排潜力.结果表明：①2007-2016年京津冀区域石化产业碳排放量增加386.79×10⁴ t，碳排放强度由0.77 t/（10⁴元）降至0.31 t/（10⁴元）.②2007-2016年，能源强度因素使京津冀区域石化产业碳排放量减少13 663.77×10⁴ t，其贡献率高达148.38%；人均GDP因素促使石化产业碳排放量增加12 327.10×10⁴ t，贡献率达110.69%.③对于石化产业竞争力系数，北京市由0.03降至-0.02，为三地石化产业转出地；河北省由-0.14增至0.16，为转入地.④在低碳情境下，2020年、2030年京津冀区域石化产业碳排放量分别比基准情境减少502.84×10⁴、528.95×10⁴ t，碳排放强度分别降至0.19、0.17 t/（10⁴元），均达到发展目标的要求.研究显示，2007-2016年京津冀区域石化产业碳排放量逐年上升，承受巨大减排压力，该区域可以通过调整石化产业能源结构来挖掘碳减排潜力，推动石化产业绿色发展.

介质阻挡放电协同Bi₂WO₆/天然赤铁矿降解乙酸乙酯

毛书磊, 李云霞, 张秋月, 徐良龙, 朱承驻

2020, 33(2): 333-340. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.05.22

摘要(635) HTML (47) PDF(249)

摘要:
为强化DBD（介质阻挡放电）技术对VOCs（挥发性有机物）的处理效果，采用溶胶凝胶法制备Bi₂WO₆/NH（NH为天然赤铁矿）复合催化剂，并利用DBD协同催化剂降解EA（ethyl acetate，乙酸乙酯）.采用XRD（X射线衍射）仪、BET（比表面积及孔径）分析仪、SEM（扫描电子显微镜）分析仪对催化剂进行表征，对比分析DBD、DBD/Bi₂WO₆（DBD协同Bi₂WO₆）、DBD/NH（DBD协同NH）及DBD/Bi₂WO₆/NH（DBD协同Bi₂WO₆/NH复合催化剂）4个体系中EA去除率和能量产率随输入功率、初始ρ（EA）及气体停留时间的变化情况，同时探究输入功率和催化剂对ρ（O₃）及矿化率的影响，并对降解产物进行分析.结果表明：①在不同工艺参数条件下，EA去除率和能量产率均表现为DBD/Bi₂WO₆/NH体系> DBD/NH体系> DBD/Bi₂WO₆体系> DBD体系.②EA去除率随输入功率的升高和气体停留时间的延长而增加，随初始ρ（EA）的升高而降低；但能量产率随输入功率的升高和气体停留时间的延长而降低，随初始ρ（EA）的升高而增加.③在输入功率为84 W、初始ρ（EA）为0.40 mg/L、气体流量为1.0 m³/h的条件下，相较于DBD体系，DBD/Bi₂WO₆/NH体系中EA去除率和矿化率分别提高了19.16%和14.44%，而ρ（O₃）降低了74.47%.④DBD降解EA的最终产物主要为CO₂、H₂O及微量的CH₄、CH₃CH₂OH及CH₃COOH等小分子有机化合物.研究显示，DBD协同Bi₂WO₆/NH复合催化剂能够高效去除EA.

全绿吊兰茎叶系统净化室内甲醛及其生理指标变化

钟娇婵, 李剑, 占婷, 刘庆辉, 杨航, 郭谍, 颜流水

2020, 33(2): 341-348. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.04.18

摘要(752) HTML (29) PDF(259)

摘要:
为了对全绿吊兰盆栽茎叶系统净化室内空气甲醛污染的效率及其叶片各生理指标的变化特征进行全面研究，采用动态熏蒸系统在甲醛环境下对全绿吊兰进行长达7 d的熏蒸处理，分析盆栽茎叶系统在不同时间段内对空气中甲醛的去除率及熏蒸后叶片的生理变化特性.结果表明，全绿吊兰盆栽茎叶系统在φ（甲醛）为1×10^-6、5×10^-6及8×10^-6时对空气中甲醛的平均去除率分别为54.4%、48.2%和30.7%，并且白天的去除率（71.1%±0.2%）明显高于夜间（36.2%±0.2%），下午的去除率（60.0%±0.0%）高于上午（50.7%±0.1%），熏蒸后期的去除率（57.0%±0.2%）高于前期（51.9%±0.3%）.对熏蒸后全绿吊兰盆栽叶片的生理指标测定结果表明，与对照组相比，除了叶片中w（叶绿素）和CAT活性下降外，其余生理指标均表现为上升，其中，电导率和H₂O₂含量的变化最大，φ（甲醛）为8×10^-6时分别提高了165.8%和522.2%，而抗氧化酶总活性的增强有效地清除了积累的氧化物，维持了全绿吊兰盆栽的正常生长.另外，经过8×10^-6的甲醛熏蒸后，与对照组相比，叶片表面气孔形态变得更加细小狭长甚至完全闭合，但是全绿吊兰盆栽的茎叶外观并无明显受损症状，而且叶片中MDA含量与T-AOC活性在熏蒸后15 d时基本能恢复至正常水平.研究显示，全绿吊兰盆栽对甲醛具有较高的去除能力且有较强的抗耐性及自愈能力，其叶片中各项生理指标的变化则反映了全绿吊兰盆栽与甲醛之间的相互反应机制.

生态模型在水体富营养化研究领域的应用进展

胡文, 李春华, 叶春, 王济, 魏伟伟, 邓勇

2020, 33(2): 349-362. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.05.23

摘要(1193) HTML (64) PDF(441)

摘要:
生态模型在水体富营养化研究领域的应用拥有巨大潜力，为帮助初学者尽快掌握近年来生态模型在水体富营养化领域的研究成果，运用CiteSpace梳理了2008-2018年生态模型在水体富营养化领域的应用进展，以期为生态模型在水环境领域的广泛应用提供参考.以WoS（Web of Science）核心库收录1 523篇文献和CNKI（中国知网）数据库收录的3 779篇文献为样本数据源，通过可视化分析软件CiteSpace进行相应的数据挖掘和计量分析，提炼出生态模型在水体富营养化领域应用进展、前沿热点、演化路径和未来趋势.采用文献调研、分类梳理的方法，系统地分析和总结了EFDC系列模型、CE-QUAL-W2模型、DYRESM-CAEDYM模型、AQUATOX模型、Vollenweider（VOL）模型、PCLake模型、MIKE系列模型、WASP模型在水体富营养化领域应用现状、局限性、不确定性来源及注意事项.结果表明：2008-2018年国外研究应用热点主要涉及富营养化、营养盐循环对水生态系统的影响、气候变化及富营养化水体的管理等领域；国内热点研究则主要集中在水体富营养化问题相关领域应用.研究显示，新型试验数据的采集与获取（遥感数据、高频传感器）、大数据、数据-模型耦合及数据同化、生态建模之间耦合等应用是未来发展趋势.

浑太河河流生态系统完整性评价体系的构建

张杰, 苏航, 盛楚涵, 崇祥玉, 殷旭旺, 徐宗学, 张远

2020, 33(2): 363-374. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.09.21

摘要(956) HTML (80) PDF(344)

摘要:
河流健康评价是进行河流管理的重要工具.为了对浑太河进行全面准确的健康评价，基于65个采样点共45个候选指标构建具有生物完整性、物理完整性及化学完整性在内的河流IEI（index of ecological integrity，生态系统完整性）评价体系.根据栖息地综合质量评估和水质等级确定参考样点和受损样点，通过筛选候选指标获得构建IEI评价体系的核心指标并进行标准化处理，按照层次分析法将三部分指标分别赋予不同的权重，运用比值法及分位数法算出各采样点的得分，最终得出浑太河的健康评价结果.为验证IEI评价体系的优势及结果的可靠性，将IEI、SFA（single factor assessment，单因子评价）、F-IBI（fish index of biological intergrity，鱼类生物完整性）3种评价结果进行对比分析.结果表明：①雅罗鱼亚科百分比、鲤亚科百分比、杂食性鱼类百分比、护卵行为鱼类百分比、流速、底质含沙量比例、草地面积、ρ（TN）、ρ（TP）、ρ（COD_Mn）、电导率及ρ（SS）可作为构建IEI评价体系的12个核心指标.②IEI评价结果显示，"健康"样点占24.62%，"较好"样点占9.20%，"一般"样点占6.15%，"较差"样点占60.03%.浑太河水生态健康状况整体较差，中上游地区的水生态健康状况优于下游地区，太子河的水生态健康状况优于浑河.③IEI、F-IBI、SFA评价结果在一般以下样点分别占66.18%、67.70%、63.08%，3种评价结果在全河流范围内大体一致，但在点源污染的采样点，IEI评价结果更贴近采样点的实际情况，更为客观.研究显示，构建的IEI评价体系适用于浑太河的健康评价.

不同营养程度湖泊中细菌群落组成及其分子生态网络特征

陈光哲, 姜星宇, 胡洋

2020, 33(2): 375-384. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.06.18

摘要(989) HTML (65) PDF(356)

摘要:
长江中下游地区是我国淡水湖泊的主要集中区，随着社会和经济的快速发展，该地区绝大部分湖泊正处于富营养状态.作为湖泊生态系统中的分解者和生产者，细菌群落在维持物质循环和能量流动中扮演着极为重要的角色，然而其组成及种间关系对富营养化过程的响应机制仍不明确.利用16S rDNA测序技术和分子生态网络技术探讨了长江中下游10个湖泊水体中细菌群落的组成、结构及其网络拓扑关系等特征.结果表明：①根据湖泊水体的富营养化指数，长江中下游地区的湖泊可分为中度富营养湖泊和重度富营养湖泊两种，并且这两种湖泊中细菌群落的α多样性均无显著性差异.②在这两种湖泊中细菌群落的优势类群基本一致，如在纲水平上均以Actinobacteria、Acidimicrobiia、Sphingobacteriia和Betaproteobacteria为主，在属水平上均以Hgcl_clade和CL500-29_marine-group为主.然而，与丰富种亚群落相反，稀有种亚群落在这两种湖泊中具有显著的区别.③中度富营养湖泊中细菌群落生态网络的节点和边的数量均小于重度富营养湖泊，并且前者网络具有更多的物种协作关系，其网络的中心性也显著大于后者.研究显示，湖泊富营养化的加剧使得水体中细菌群落的组成，尤其是稀有种亚群落发生了显著的演替，并且明显地削弱了细菌群落物种之间的协作关系.

异养-自养耦合深度脱氮系统的生物脱氮性能研究

郑绍智, 刘会娟, 彭剑峰, 赵凯, 孙欣

2020, 33(2): 385-391. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.03.29

摘要(812) HTML (79) PDF(286)

摘要:
为探究低C/N[ρ（COD_Cr）/ρ（NO₃^--N），下同]水体的脱氮技术，分别以火山岩、火山岩/铁碳颗粒、火山岩/硫磺颗粒、火山岩/铁碳颗粒/硫磺颗粒作为填料构建R1、R2、R3和R4反应器，考察反硝化系统在不同C/N下的脱氮效果.结果表明：①随着进水C/N的降低，R1、R2和R3反应器的NO₃^--N去除率逐渐降低，R4反应器则是先升后降；在C/N为1.5~2.0、系统温度为30℃、进水pH为7.0±0.2、HRT（水力停留时间）为4.0 h、进水ρ（NO₃^--N）为30 mg/L时，R4反应器中NO₃^--N去除率最高，平均值为90.1%.②在R2反应器中，随着反应器的运行，铁碳颗粒自身氧化表面形成氧化膜，使得铁自养反硝化作用不断减弱，脱氮效率与R1反应器相近.③运行前期，R2和R4反应器保持着较高的ρ（NH₄⁺-N），随着反应器的运行，4个反应器的ρ（NH₄⁺-N）相当.④与R3反应器相比，R4反应器中不存在NO₂^--N的累积情况，同时铁自养过程产生的碱能被硫自养过程所消耗，系统pH更适合反硝化菌生存.研究显示，C/N为1.5~2.0时，异养-铁-硫自养反硝化系统可提供充足的电子供体，减少对有机碳源的依赖，保证了稳定高效的脱氮效果.

底泥原位洗脱过程中氮磷含量与形态变化特征

李国宏, 叶碧碧, 吴敬东, 侯泽英, 储昭升, 郑丙辉, 杨永哲

2020, 33(2): 392-401. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.06.04

摘要(723) HTML (85) PDF(298)

摘要:
随着城市化进程的不断推进，城市河流底泥中内源氮磷污染问题日益突出.为研究原位洗脱技术对污染底泥中氮、磷物质和成分的作用效果，以北京市凉水河作为研究对象，分别比较了现场试验洗脱与对照组0~30 cm分层底泥以及实验室模拟洗脱处理前后0~10 cm底泥中pH、E_h（氧化还原电位）、容重、含水率、OM（有机质）、TN、TP和氮、磷形态分布的变化特征.结果表明：①现场洗脱对0~5 cm厚度底泥的处理和模拟洗脱处理均对底泥中pH、E_h、含水率的改变以及其中TN、TP的去除效果表现显著，其中，现场试验洗脱组0~5 cm范围底泥中w（TN）、w（TP）分别较对照组降低了66.4%±17.4%、40.8%±24.4%，模拟洗脱处理对底泥中OM、TN、TP的去除率分别达70.1%±4.8%、66.8%±2.0%、43.1%±3.1%.②原位洗脱技术对底泥中TN的去除主要通过对PON（颗粒态有机氮）的去除来实现，现场和模拟试验过程中PON对TN去除的贡献率分别达55.0%和73.6%.③原位洗脱对底泥中TP的去除主要通过对Al-P（铝结合态磷）、OP（有机磷）的去除来实现，现场和模拟试验中Al-P、OP对TP去除的贡献率分别达37.0%、66.2%和31.3%、43.7%.研究显示，原位洗脱技术可有效去除城市河流底泥处理层中的氮磷物质，并以有机氮、磷物质的去除为主.

基于级别差法的地下水水质评价方法筛选技术研究

郇环, 廉新颖, 杨昱, 贾永锋, 姜永海

2020, 33(2): 402-410. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.06.19

摘要(647) HTML (40) PDF(315)

摘要:
地下水水质评价是地下水污染防控和水环境管理的基础.不同评价方法会得到不同的评价结果，因此如何选择合适的评价方法至关重要.目前，缺乏科学、客观的地下水水质评价方法筛选技术.基于此，以洛阳市为例，采用内梅罗指数法、模糊综合评价法和基于免疫进化算法优化的普适法（简称"普适法"）3种方法开展地下水水质评价，通过建立级别差方法，定量筛选最适用评价方法.结果表明：①模糊综合评价法-内梅罗指数法、普适法-模糊综合评价法、普适法-内梅罗指数法3种统计方法计算得到的级别差小于0的比例占比分别为34.62%、19.24%和46.16%，大于0的占比分别为19.23%、23.07%和26.92%，因此模糊综合评价法评价得到的地下水水质级别 < 普适法评价得到的地下水水质级别 < 内梅罗指数法评价得到的地下水水质级别.②模糊综合评价法最适用于研究区地下水水质现状评价，采用该方法评价得到研究区地下水水质分为优良（Ⅰ类）、良好（Ⅱ类）、较好（Ⅲ类）、较差（Ⅳ类）和极差（Ⅴ类）5类（参照GB/T 14848-2018《地下水质量标准》），以良好和较好水质为主，造成地下水水质较差的组分主要为COD_Mn、总硬度、硝酸盐和汞.研究显示，级别差法可作为定量的地下水水质评价方法筛选技术，能够为地下水水质评价研究提供新的思路.

河岸带地下水溶解性有机物输入对As迁移转化的影响

黄俊霖, 苏婧, 郑明霞, 孙源媛, 刘昶, 傅雪梅, 郝鑫, 席北斗

2020, 33(2): 411-420. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.07.15

摘要(882) HTML (52) PDF(350)

摘要:
为了研究河岸带地下水DOM（dissolved organic matter，溶解性有机物）对As迁移转化的影响，选取了安徽省宿州市杨庄乡的奎河断面作为研究对象，通过三维荧光光谱技术、区域积分法、矿物E_h-pH稳定性图解，分析河岸带地下水荧光组分、As形态及其质量浓度在洪水前、后的变化特征，并探讨水文地质条件、ρ（Fe_T）（Fe_T表示总铁）、荧光有机物含量及其活性官能团对含As矿物溶解性和迁移性的影响.结果表明：①与洪水前相比，洪水后河岸带地下水ρ（DOC）升高，促进了微生物新陈代谢活动，导致潜水层出现明显的类酪氨酸、类色氨酸以及可溶性微生物降解产物荧光峰，弱承压层的类酪氨酸、类富里酸和类胡敏酸荧光强度也显著增加，各荧光物质含量Φ_i，n均表现为潜水层>弱承压层.②洪水后，潜水层与弱承压层呈现还原环境，导致As以电中性的亚砷酸盐形式存在，且河水入渗并未直接对各含水层贡献ρ（As_T）（As_T表示总砷），地下水ρ（As_T）升高可能主要受ρ（Fe_T）与荧光物质含量（Φ_i，n）升高的影响.③在空间上，由于弱承压层ρ（Fe_T）>潜水层ρ（Fe_T），铁氧化物通过桥接亚砷酸盐与荧光物质来增强As的迁移性和溶解性，导致洪水后弱承压层ρ（As_T）平均值接近于潜水层.④河岸带地下水ρ（As_T）升高途径主要是类蛋白和类腐殖质的羟基、羧基、氨基等官能团与亚砷酸盐形成DOM-As二元络合物，或铁离子充当DOM活性官能团与亚砷酸盐的"桥梁"，以共价键或氧桥形式形成多元络合物DOM-Fe-As、DOM-Fe-O-As.研究显示，由河水-地下水交互作用对含水层输入DOM导致的As溶解现象应纳入预防河岸带地下水As污染的前提考虑因素.

奎河河水入渗对河岸带地下水氨氮和硝酸盐氮浓度的影响

黄俊霖, 郑明霞, 苏婧, 孙源媛, 席北斗

2020, 33(2): 421-430. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.03.09

摘要(958) HTML (86) PDF(348)

摘要:
为研究不同水文期河水与河岸带地下水的水量补给关系，以及河水中的氮污染物对河岸带近岸地下水水质的影响，选取了安徽省宿州市杨庄乡的奎河断面作为研究对象，基于氢氧同位素示踪技术、末端元混合模型、Pearson相关性分析和多元线性回归方法，分析河水、上游潜水等补给源对近岸含水层的ρ（NH₄⁺-N）和ρ（NO₃^--N）的影响，并构建河岸带地下水氮浓度预测模型.结果表明：①平水期至丰水期期间河水与地下水的补给来源主要为大气降水，河水始终补给河岸带地下水，其中，河水对潜水层及弱承压层的补给率分别为10.87%~49.74%和0~19.78%.②空间分布上，ρ（NH₄⁺-N）和ρ（NO₃^--N）均表现为河水>近岸潜水>近岸弱承压水，且在地下水中均呈现由河流向两岸递减的关系.③近岸潜水层与弱承压层的ρ（NH₄⁺-N）均随着河水和上游潜水ρ（NH₄⁺-N）贡献量的增加而升高，近岸潜水层的ρ（NO₃^--N）随着河水和上游潜水ρ（NH₄⁺-N）贡献量的增加而升高.④相比于ρ（NO₃^--N），多元线性回归模型更能准确地预测近岸潜水层与弱承压层ρ（NH₄⁺-N）在ORP、ρ（DO）、河水ρ（NH₄⁺-N）贡献量，以及上游潜水ρ（NH₄⁺-N）和ρ（NO₃^--N）贡献量综合影响下的变化趋势.研究显示，河水与上游潜水的线性混合是造成河岸带地下水氮污染的重要途径，河流氮污染防治措施将为河岸带地下水水质提供重要保障.

饱和多孔介质中水流停滞对胶体吸附与解吸的影响

袁瑞强, 张文新, 王仕琴

2020, 33(2): 431-437. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.06.20

摘要(614) HTML (36) PDF(277)

摘要:
地下水水流停滞区域是胶体污染物吸附的重要场所.为研究水流停滞时间对胶体在饱和多孔介质中再迁移的影响，在石英砂柱与胶体达到稳定吸附后中断水流，分别设置水流停滞时间0、15、32、64、87、120 h，比较胶体的再迁移能力.结果表明：①水流停滞时间在32 h以内时，通入去离子水可使5.2%~5.3%的胶体被解吸出来再次随水流迁移，解吸量介于0.54~0.56 mg之间，对胶体再迁移能力的影响不明显；水流停滞时间为32~120 h时，水流停滞时间增加会导致胶体再迁移能力降低；水流停滞时间达到120 h，胶体主要楔在石英砂颗粒间，难以被解吸出来，此时仅有1.8%的胶体再次随水流迁移.②水流停滞时，以自上而下的流通方式吸附在土柱中的胶体受重力作用可能跨过能垒吸附在初级势阱中，使再迁移能力降低；然而在自下而上的流通方式下吸附在土柱中的胶体受重力影响难以跨过能垒吸附在初级势阱中，胶体再迁移能力较强.③当以≤ 30.2 m/d的流速通入背景液时，流速对胶体解吸的影响不如通入去离子水时显著.研究显示，水流停滞时间对吸附在饱和含水介质上胶体的再迁移能力有明显影响，重力作用在不同的流通方式下不同.

深圳再生水补水河流溶解N₂O空间分布和产生机制

杨露娜, 唐常源, 李杏, 曹英杰, 潘泽文

2020, 33(2): 438-445. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.06.10

摘要(688) HTML (43) PDF(298)

摘要:
为了探究在再生水回补城市河流的条件下河流N₂O的微生物产生过程及其空间变化特征，以深圳市西乡河为研究对象，分析了河水中c（溶解性N₂O）、c（NH₄⁺-N）、c（NO₃^--N）、δ¹⁵N^bulk-N₂O、δ¹⁸O-N₂O、同位素异位体位嗜值（site preference，SP）及其他环境因子，并基于端元混合模型和同位素分馏模型定量计算硝化和反硝化作用对河水中N₂O贡献百分比.结果表明：①随着流速降低，西乡河河水从上游的好氧环境逐渐发育成中下游的厌氧环境.②再生水进入西乡河后河水c（溶解性N₂O）从1.36 μmol/L沿程降至0.19 μmol/L；相关性分析表明，影响c（溶解性N₂O）的主要因素为ρ（DO）（R²=0.800，P < 0.01）和c（CH₄）（R²=-0.736，P < 0.01）.③硝化和反硝化作用对河水中N₂O贡献率分别为14.36%~80.53%和19.47%~85.64%；N₂O的来源在好氧河段中以硝化作用为主，在厌氧河段则以反硝化作用为主；N₂O还原成N₂的比例与ρ（DO）具有显著负相关关系（R²=-0.782，P < 0.01）.研究显示，再生水回补城市河流引入了较高质量浓度的N₂O和NO₃^--N，而河道的厌氧环境促进河水中N₂O还原成N₂，下游河流成为N₂O的汇.

复合污染对Pb²⁺在固定床系统中的动态吸附过程影响及机制

胡晓明, 冀泽华, 裴元生

2020, 33(2): 446-454. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.12.11

摘要(725) HTML (46) PDF(327)

摘要:
针对复合污染体系对污染物处理效果的影响问题，以限氧裂解法制备的污泥基生物炭（SSB）为吸附剂，探索其在不同污染体系下的吸附性能变化.基于污泥基生物炭构建固定床系统，研究连续流条件下复合污染体系（Zn²⁺、NH₄⁺、H₂PO₄^-）对Pb²⁺在固定床动态吸附行为的影响，对比不同体系下系统运行参数的变化.结果表明：①不同复合体系均对SSB的Pb²⁺吸附效果产生抑制作用，其影响大小为NH₄⁺ > Zn²⁺ > H₂PO₄^-.而三元/四元复合污染体系中，H₂PO₄^-的加入会减弱复杂体系对Pb²⁺的吸附抑制作用.②固定床系统中，不同复合体系对吸附穿透曲线参数的影响顺序为Pb²⁺-Zn²⁺-NH₄⁺-H₂PO₄^- > Pb²⁺-Zn²⁺-H₂PO₄^- > Pb²⁺-Zn²⁺-NH₄⁺ > Pb²⁺-NH₄⁺-H₂PO₄^-.③固定床系统动态吸附量（q_d）与传质区长度（H）的变化分析均显示，复合污染体系会降低固定床吸附性能.④数据拟合结果表明，相比于Yoon-Nelson模型，Thomas模型能更好地描述Pb²⁺在复合体系中的动态吸附过程，但复合污染会限制动态吸附模型的应用，导致模型预测不准确.研究显示，复合污染体系会显著影响吸附剂在连续流状态下的吸附性能，有选择地处理特定污染物可以减少复合污染体系对净化效果的干扰.

基于针铁矿强化乙酸产甲烷过程的ADM1模型修正与模拟研究

刘慧敏, 王进, 张勋, 钟成, 岳正波

2020, 33(2): 455-464. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.04.12

摘要(679) HTML (60) PDF(333)

摘要:
为探究针铁矿对乙酸产甲烷途径的调控作用，利用ADM1模型（厌氧消化1号模型）对添加针铁矿的产甲烷过程进行模拟研究.首先引入氧化还原介质作为新变量，模拟SAO（syntrophic acetate oxidation，互营乙酸氧化）过程中的种间电子转移，进而建立包含DIET（direct interspecies electron transfer，直接种间电子传递）产甲烷过程的ADM1修正模型，最后利用该模型对各产甲烷途径的贡献进行评价.结果表明：①c（乙酸）分别为12和20 mmol/L时，添加40~2 000 mg/L针铁矿明显提高了乙酸体系的产甲烷速率.②修正的ADM1模型能够有效地模拟针铁矿强化乙酸产甲烷过程.③12、20 mmol/L乙酸体系的敏感性参数km_Xst（最大比乙酸氧化速率）校准值分别从1.02、1.46升至1.76、2.03，km_DIET（最大比电子消耗速率）校准值分别从0.78、1.48升至2.44、3.99，表明添加针铁矿提高了互营体系的种间电子传递速率.修正的ADM1模型对各产甲烷途径贡献的计算结果显示，针铁矿对DIET过程的强化作用与其添加量呈正相关，添加2 000 mg/L针铁矿试验组[c（乙酸）为12 mmol/L]中DIET和SAO产甲烷的贡献率相比对照组分别提升了117.99%和130.73%.研究显示，修正的ADM1模型能够有效地模拟针铁矿对乙酸产甲烷过程的强化作用，并且能用于评价各产甲烷途径的贡献.

混合单体对等离子体法改性PTFE膜微生物亲和性能的影响

王荣昌, 赵悦, 马翠香, 王小燕

2020, 33(2): 465-470. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.04.10

摘要(672) HTML (43) PDF(263)

摘要:
膜材料氧传质性能和微生物亲和性对MABR（膜曝气生物膜反应器）的稳定运行及处理效果有重要影响，为探究混合单体对等离子体法改性PTFE（聚四氟乙烯）膜微生物亲和性能的影响，采用两步等离子体法分别在PTFE膜表面接枝聚合DOPA（左旋多巴）/GMA（甲基丙烯酸缩水甘油酯）、Lys（赖氨酸）/GMA、BA（苯胺）/GMA和DEA（乙二胺）/GMA四种混合单体，测定改性前、后PTFE膜的微生物亲和性，并进一步确定最佳混合单体改性PTFE膜的氧传质性能.结果表明：与未改性PTFE膜和仅接枝聚合GMA单体改性复合膜相比，DOPA/GMA、Lys/GMA、BA/GMA和DEA/GMA混合单体改性复合膜表面的微生物亲和性均有提高；Lys/GMA混合单体改性复合膜表面的微生物亲和性最佳，显著高于未改性PTFE膜，膜表面的生物量用ρ（DNA）和ρ（TOC）表示，分别为9.67 ng/μL和103.44 mg/L，比未改性PTFE膜高出34.7%和286.0%，同时其膜表面的生物量增加速度最快；DOPA/GMA和DEA/GMA混合单体改性膜表面的微生物亲和性相近，且高于BA/GMA混合单体改性膜；Lys/GMA混合单体改性复合膜的最大氧传质系数为1.17 m/d（操作压力为35 kPa），显著高于未改性PTFE膜的0.48 m/d（操作压力为11 kPa）.研究显示，两步等离子体法接枝聚合的混合单体改性能够同时改善PTFE膜的微生物亲和性和氧传质性能，更适合于制备MABR复合膜，可为开发MABR专用膜材料提供理论基础和技术支持.

长江经济带国家重点生态功能区生态补偿环境效率评价

曲超, 刘桂环, 吴文俊, 王金南

2020, 33(2): 471-477. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.10.14

摘要(925) HTML (59) PDF(386)

摘要:
环境效率是考量生态补偿政策实施效果的重要指标，对国家重点生态功能区生态补偿环境效率进行有效测度可以为完善我国生态补偿政策提供有益参考.采用三阶段DEA模型对长江经济带11个省市的国家重点生态功能区生态补偿环境效率水平、变化趋势及其差异性进行评价，通过线性数据转化方法对非期望环境负产出进行处理，并识别第三产业增加值占比等背景变量对投入产出效率的影响.结果表明：①长江经济带第三产业增加值占比对能源投入产出的影响显著（t值检验达到5%显著性水平），进出口总额、人均GDP、人口密度等因素对各项投入产出的影响均不显著.②长江经济带11个省市2012-2017年综合技术效率均值在剔除背景因素和随机干扰前后未发生变化，但纯技术效率均值由调整前的0.94升至调整后的0.96，规模效率均值由调整前的0.94降至0.92，表明纯技术效率对提高环境效率起主导作用.③上游4个省市（重庆市、四川省、云南省、贵州省）与中下游7个省市（江西省、湖南省、湖北省、安徽省、江苏省、浙江省、上海市）生态补偿环境效率均值差距较大，其中，云南省的环境效率最低.研究显示，长江经济带11个省市的国家重点生态功能区生态补偿环境效率从上游到下游整体呈上升趋势，应在提高综合技术效率的同时，更加注重基本公共服务能力和生态环境保护双重目标的协调.

盐和干旱胁迫对欧李幼苗光合生理特性的影响

牟静, 李秋霞, 高小刚, 王文银, 徐当会

2020, 33(2): 478-484. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.07.07

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摘要:
为缓解干旱、半干旱地区水土流失现状，充分发挥欧李（Cerasus humilis）的生态价值，有效进行生态环境修复，设置了两种环境胁迫——盐胁迫（盐胁迫浓度分别为3‰、5‰、8‰，依次记做S1、S2、S3）和干旱胁迫（浇水量分别为田间持水量的30%~35%、40%~45%、50%~55%，依次记做W1、W2、W3），比较叶片的光合气体参数T_r（蒸腾速率）、P_n（净光合速率）、G_s（气孔导度）和C_i（胞间CO₂浓度）的变化；利用P_n-PAR响应曲线比较不同处理下叶片的光响应特征参数L_sp（光饱和点）、L_cp（光补偿点）、R_d（暗呼吸速率）、α（表观量子效率）、P_nmax（最大净光合速率）.结果表明：①欧李幼苗的光合气体参数对盐胁迫的响应较敏感，对干旱胁迫的响应则鲜有显著性差异.②由P_n-PAR响应曲线得出，S1、W2处理下，随着PAR（光合有效辐射）的升高，欧李幼苗出现了光抑制现象；S2、S3、W1、W3处理下则表现出积极的光响应.③盐胁迫下，欧李幼苗的L_cp随盐胁迫的增强而逐渐增大，L_sp最小值[882.17 μmol/（m²·s）]出现在S1处理，S2、S3处理下有增加趋势，光能利用效率随盐胁迫的增强而减弱；随着干旱程度的减弱，L_cp先增后减，在W2处理下达到最大值[35.79 μmol/（m²·s）]，L_sp最大值[1 581.56 μmol/（m²·s）]出现在W1处理，而在W2、W3处理下则减小，说明欧李幼苗对光照环境适应性减弱.研究显示，欧李幼苗对盐和干旱胁迫呈现出完全不同的响应特征，且对盐胁迫的响应更为敏感，研究结果可为欧李在治理水土流失、荒山绿化等生态修复工作中的应用提供依据.

起爆药污染场地土壤中锑的环境风险评估

姜昱聪, 贾晓洋, 夏天翔, 李宁, 张文毓

2020, 33(2): 485-493. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.06.03

摘要(673) HTML (41) PDF(332)

摘要:
为研究起爆药污染场地土壤中Sb（锑）的环境风险，利用微波消解原子荧光光度法、Tessier逐级提取法、TCLP（toxicity characteristic leaching procedure）毒性浸出法及SBET（simplied bioaccessibility extraction test）方法，分析了某起爆药场地表层土壤中Sb的价态、形态、浸出水平和生物可给性及其对人体健康风险水平和地下水环境风险水平的影响.结果表明：①土壤中w（TSb）为26.7~4 255.0 mg/kg，是GB 36600-2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》中第一类用地筛选值的1.33~212.75倍，最大值超过相应管制值的10.82倍.土壤样品中Sb主要以Sb⁵⁺存在，w（Sb⁵⁺）在w（TSb）中的占比达65.57%~95.46%.②土壤中不同形态Sb的比例由高到低依次为残渣态（38.05%~94.22%）、铁锰氧化物结合态（0.01%~31.80%）、有机结合态（0.32%~21.55%）、碳酸盐结合态（0.01%~11.16%）和可交换态（0.42%~3.70%）.土壤中w（可交换态Sb）与CEC（阳离子交换量）呈负相关，w（铁锰氧化物结合态Sb）与w（Fe）、w（Mn）均呈正相关.③土壤中Sb的浸出浓度为0.22~35.49 μg/L，并随土壤中w（砂粒）、w（TSb）、w（碳酸盐结合态Sb）和w（可交换态Sb）的增大而升高，随CEC的增大而降低.④土壤中Sb的生物可给性范围在8.03%~67.69%之间，w（Fe）和w（OM）的增加能够降低Sb的生物可给性.⑤基于Sb生物可给性健康风险水平和基于Sb价态健康风险水平的结果分别是以w（TSb）为暴露浓度计算的传统风险评估模型预测结果的8.00%~67.69%和62.00%~77.01%，土壤中Sb的实际浸出浓度较常规模型（三相平衡耦合地下水稀释模型）预测值低3~5个数量级.研究显示，充分考虑Sb在起爆药污染场地土壤中的赋存特征能够降低常规风险评估方法的保守性.

污染场地土壤气被动采样技术研究进展

马杰

2020, 33(2): 494-502. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.09.14

摘要(843) HTML (58) PDF(308)

摘要:
在VOCs（挥发性有机物）污染场地调查中，土壤气采样的重要性日益受到重视.常规的土壤气采样主要依赖吸附管和采样罐等主动采样方法，但主动采样有很多缺点.作为一种新兴的采样技术，被动采样具有成本低、操作简单、更能代表长时间人体暴露、可用于低渗透性地层等优点，已经成为污染场地调查领域的研究热点.对被动采样的理论基础、采样器类型、吸附剂类型、采样误差的来源进行了介绍，对土壤气被动采样中存在的技术难题以及前沿研究方向进行了讨论，并对该技术在我国场地调查领域的应用前景进行了展望和建议.结果表明：在被动采样中准确控制采样器的采样速率（uptake rate）是保证其定量能力的关键，当控制采样速率低于土壤气中VOCs的补给速率时，可以实现良好的定量效果.影响采样速率的主要因素包括待测VOCs的性质、吸附剂种类、采样器结构以及各类环境因素，挥发性强的VOCs较难被捕集且容易发生逃逸.不同被动采样器用于不同种类VOCs采样时的采样速率可以相差6个数量级，从最低的0.005 5 mL/min到最高的125 mL/min.因此，建议在实际采样中应选用结构合理的采样器，控制采样速率不宜过大，以降低饥饿效应的产生；应选用与待测物匹配的吸附剂，对待测物兼具良好的保留能力和脱附能力；应加强环境因素（温度、湿度、土壤性质）对采样速率影响机制及场地校准方法的研究；应该结合研究和实践经验制定符合我国国情的土壤气被动采样技术指南.

天山北坡经济带经济发展与污染减排潜力以及工业绿色发展策略

李宁, 白璐, 乔琦, 杨庆榜, 谢明辉, 周婵, 张霖琳

2020, 33(2): 503-510. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.07.06

摘要(770) HTML (94) PDF(397)

摘要:
天山北坡经济带是"一带一路"倡议中最大的综合经济带之一，其经济与环境协调发展模式可为"一带一路"沿线国家实现区域绿色发展提供借鉴.通过引入区位熵的概念，从空间维度对天山北坡经济带各经济区主导行业进行分析，并采用情景分析方法从时间维度对天山北坡经济带不同经济发展情景下的污染物减排潜力进行分析.结果表明：①区位熵分析结果显示，石化、冶金、食品饮料、纺织服装、煤炭、能源供应等行业是天山北坡经济带的主导行业，占天山北坡经济带工业总产值的84%.②情景分析结果显示，与2014年相比，情景1（现状情景）下天山北坡经济带2020年COD_Cr和SO₂排放量将会增加90.86%和194.26%，情景2（产业结构调整情景）下将分别增加66.48%和84.97%，情景3（科技创新情景）下将分别增加42.34%和113.77%，情景4（生态工业园情景）下则分别降低8.39%和8.77%.③在污染物减排方面，情景4下COD_Cr和SO₂排放量分别较情景1降低52.00%和69.00%.④根据情景分析结果，特别是生态工业园情景下的减排潜力，结合目前天山北坡经济带6个经济区主导行业发展现状，从空间维度、时间维度和产业维度提出天山北坡经济带的工业绿色发展策略，主要包括积极创建生态工业示范园区、发展循环经济、调整产业结构、开展技术创新等.

中国工业园区绿色发展政策对比分析及对策研究

赵若楠, 马中, 乔琦, 昌敦虎, 张玥, 谢明辉, 郭静

2020, 33(2): 511-518. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.12.10

摘要(1316) HTML (94) PDF(496)

摘要:
为了提升我国工业园区绿色发展水平，对目前我国工业园区发展历程、现状特征进行了分析，对工业园区绿色发展政策进行了梳理和对比，并结合工业园区绿色发展中存在的问题提出了对策建议.研究表明：①我国工业园区经历了快速发展、调整发展和科学发展等阶段，在经济发展、资源与能源优化利用、污染减排等方面成效显著.②我国工业园区绿色发展的相关政策主要体现在国家生态工业示范园区创建、园区循环化改造、国家低碳工业园区试点、绿色园区建设和UNIDO绿色工业园区创建等工作中，这些政策在推动主体、实施路径、侧重方向上各不相同又各有特色，对推动工业园区节能减排绩效明显.③目前，我国工业园区绿色发展存在的问题主要表现在重视程度有待提升、风险防范意识有待加强、创新能力有待提高等方面.为此，提出了我国工业园区绿色发展对策建议：积极践行绿色发展理念，推进园区绿色化、生态化、低碳化建设，实现经济环境双赢；注意环境风险防控，确保环境安全；创新管理机制，强化监督管理.

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2020年第33卷第2期

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