环境科学研究

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

2020, 33(8): .

摘要(529) PDF(307)

摘要:

张俊峰, 韩力慧, 程水源, 王晓琦, 张晗宇

2020, 33(8): 1729-1739. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.02.12

摘要(1242) HTML (276) PDF(569)

摘要:
为研究京津冀地区典型城市大气细颗粒物及其碳质组分的时空变化特征及来源，于2016年12月28日—2017年1月22日及2017年7月1—26日，对北京市与石家庄市PM_2.5（细颗粒物）及PM₁（亚微米颗粒物）进行采集，使用DRI（热光碳分析仪）检测PM_2.5与PM₁中ρ（OC）与ρ（EC），并对其碳质组分来源进行分析.结果表明：①采样期间，冬、夏两季PM_2.5与PM₁中ρ（OC）均为石家庄市采样点远高于北京市采样点；冬季PM_2.5与PM₁中ρ（EC）均为石家庄市采样点高于北京市采样点，夏季则略有不同.②冬季污染日，北京市采样点ρ（PM_2.5）与ρ（PM₁）均为石家庄市采样点的1.08倍，PM_2.5与PM₁中的ρ（OC）分别为石家庄市采样点的1.14和1.12倍，石家庄市采样点PM_2.5与PM₁中ρ（EC）分别为北京市采样点的1.15和1.28倍；冬季重污染日，北京市采样点的ρ（PM_2.5）与ρ（PM₁）分别为石家庄市采样点的1.03和1.04倍，PM_2.5和PM₁中的ρ（OC）分别为石家庄市采样点的1.23和1.22倍，石家庄市采样点PM_2.5和PM₁中的ρ（EC）分别为北京市采样点的1.03和1.16倍.夏季污染日，石家庄市采样点ρ（PM_2.5）与ρ（PM₁）分别为北京市采样点的1.16和1.30倍，PM_2.5与PM₁中ρ（OC）分别为北京市采样点的1.64和2.71倍，两个采样点ρ（EC）相近.③冬、夏两季PM_2.5与PM₁中ρ（SOC）/ρ（OC）均较高，冬季北京市采样点分别为48.09%和54.29%，石家庄市采样点分别为44.98%和48.09%，夏季北京市采样点分别为48.47%和61.50%，石家庄市采样点分别为61.52%和63.55%，表明SOC更易富集于亚微米粒子中.④冬季北京市和石家庄市两个采样点PM_2.5与PM₁中碳质组分均主要来源于生物质燃烧、燃煤和机动车尾气；夏季北京市采样点PM_2.5与PM₁中碳质组分主要来源于机动车尾气，石家庄市采样点PM_2.5与PM₁中碳质组分主要来源于燃煤和机动车尾气.研究显示，北京市和石家庄市两个采样点大气细颗粒物及其碳质组分浓度存在时空分布和污染来源差异.

关中地区PM_2.5污染过程的主要参数特征和EMD统计分析

尉鹏, 赵钰涵, 任鹏杰, 余红, 张博雅, 胡京南, 曹军骥

2020, 33(8): 1740-1748. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.03.01

摘要(969) HTML (126) PDF(319)

摘要:
为了掌握关中地区的污染过程特征，并为关中地区预警预报提供理论支撑，利用2014—2017年关中地区五市（西安市、咸阳市、宝鸡市、渭南市、铜川市）ρ（PM_2.5）数据，对该地区PM_2.5污染过程的峰值质量浓度、持续时间等特征进行统计分析，并用EMD（经验模态分解法）分解海平面气压观测数据，对PM_2.5污染过程的统计结果进行解释.结果表明：①关中地区ρ（PM_2.5）分布在时间和空间上均具有显著的区域相关和时间同步特征.各城市的ρ（PM_2.5）日均值较接近，相差范围为2~15 μg/m³.②污染过程持续时间的统计表明，冬季污染过程持续时间（11~15 d）相对较长，夏季污染过程持续时间（7~9 d）相对较短；PM_2.5污染过程的峰值质量浓度分析表明，各城市中度及以上等级的污染频次差异较大，最大值出现在咸阳市，为16次，最小值出现在铜川市，为9次.③利用EMD算法对气压数据进行分解后发现，第4模态（IMF4）的震荡频率变化是关中地区各城市不同季节污染过程持续时间存在明显差异的主要原因.研究显示，单站气压的EMD模态分解可以较好地解释关中地区的污染物浓度特征.

2015—2018年乌鲁木齐市PM_2.5及PM₁₀时空分布特征

依再提古丽·外力, 王明力, 杨建军, 黄文君, 李亚楠

2020, 33(8): 1749-1757. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.02.07

摘要(949) HTML (66) PDF(385)

摘要:
乌鲁木齐市是“丝绸之路经济带”关键节点城市，为了解乌鲁木齐市2015—2018年空气污染状况，利用2015年1月1日—2018年12月23日乌鲁木齐市7个国控空气质量监测站的ρ（PM_2.5）、ρ（PM₁₀）监测数据，基于ArcGIS空间分析平台，分析乌鲁木齐市PM_2.5、PM₁₀的时空分布特征.结果表明：ρ（PM_2.5）从2015年（66.60 μg/m³）到2016年（76.93 μg/m³）呈上升趋势，在2016—2018年呈单一下降趋势；ρ（PM₁₀）从2015年（132.74 μg/m³）到2016年（125.93 μg/m³）呈下降趋势，在2016—2018年呈单一上升趋势.2015—2018年工业活动集中的乌鲁木齐市边缘各区的ρ（PM_2.5）、ρ（PM₁₀）平均值比城市中心（商业区、居民区）分别高11.28、7.17 μg/m³，说明工业集中地区的大气环境质量受污染影响明显.此外，2015—2018年乌鲁木齐市大气污染呈季节性和北高南低的区域性分布特征.气象因子分析表明，ρ（PM_2.5）、ρ（PM₁₀）均与相对湿度呈正相关，与降雨量、风速等气象因素呈负相关.2015—2018年，乌鲁木齐市大气中ρ（PM_2.5）/ρ（PM₁₀）呈先增后降的趋势，冬季以PM_2.5污染为主，其他季节以PM₁₀污染为主.研究显示，2015—2018年乌鲁木齐市空气污染状况变化与地形、气象条件、城市化建设均有一定的关系.

厦门市冬季PM_2.5污染情境识别及其与气象条件的关系

王一楷, 张明锋, 陈志彪, 林广发, 蒋冬升

2020, 33(8): 1758-1765. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.02.05

摘要(848) HTML (51) PDF(350)

摘要:
为研究厦门市冬季不同PM_2.5污染情境与气象条件和气团轨迹路径特征的关系，结合PM_2.5观测数据，使用AGAGE（Advanced Global Atmospheric Gases Experiment）统计方法识别2014—2018年冬季厦门市PM_2.5观测值、基线值和污染值情境，通过气象数据统计和气团后向轨迹聚类对不同PM_2.5污染情境下气象条件和气团轨迹路径特征进行探究.结果表明：①厦门市冬季不同PM_2.5污染情境下，ρ（PM_2.5）及PM_2.5污染值情境时长占比均呈波动中下降的趋势，具体表现为冬季PM_2.5观测值、污染值和基线值情境下，ρ（PM_2.5）平均值分别从2014年的42.2、90.7、16.4 μg/m³降至2018年的26.3、56.9、8.8 μg/m³，冬季PM_2.5污染值情境时长占比从2014年的10.2%降至2018年的3.0%.②冬季PM_2.5污染值情境下气象要素呈低风速、低气压、高温度、高相对湿度的特征.③冬季到达厦门市的气团轨迹路径中，局地路径由于大气条件稳定易累积形成PM_2.5污染；偏北路径和西北路径易从临近省份携带污染物输入导致PM_2.5污染，属于重要的外源污染输入路径；沿海路径和偏西路径均属于清洁路径，但沿海路径易在福建省北部与偏北路径重合形成污染输入，加强了偏北路径的污染物输送能力.研究显示，近年来厦门市冬季PM_2.5污染有明显减弱趋势，但不利的气象条件和外来污染输入仍会造成PM_2.5污染的发生.

德州市采暖季环境空气含氮/硫物质的污染及气-粒分配特征

潘光, 丁椿, 孙友敏, 魏小锋, 张桂芹

2020, 33(8): 1766-1775. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.03.16

摘要(712) HTML (44) PDF(293)

摘要:
为探究德州市采暖季环境空气中含氮/硫物质的污染特征、气-粒分配规律及影响因素，对2017年11月10日—2018年3月15日德州市市区环境空气监测站在线离子色谱分析仪监测的水溶性离子及气态前体物质量浓度的小时数据进行了分析.结果表明：①德州市环境空气监测站ρ（NO₃^-）、ρ（SO₄^2-）和ρ（NH₄⁺）平均值分别为（18.36±18.55）（12.74±10.92）（9.60±8.75）μg/m³，在2018年1月三者均达到最高值；对比PM_2.5及气态含氮/硫物质的质量浓度发现，ρ（PM_2.5）和ρ（SO₂）在2017年12月、2018年1月和2018年2月的月均值均较高，而ρ（SO₂）与ρ（SO₄^2-）、ρ（NH₃）与ρ（NH₄⁺）均在日间（08：00—17：00）出现波峰.②对颗粒态和气态含氮/硫物质质量浓度日均值进行双变量相关分析发现，ρ（SO₄^2-）、ρ（NO₃^-）、ρ（NH₄⁺）两两之间的相关系数均高于0.75，表明二次离子的形成机制相似；而ρ（NH₃）、ρ（NO₂）、ρ（NO）、ρ（SO₂）两两之间均不存在显著相关，说明这些气态前体物来自不同的局部排放源.③过剩NH₃指数（F_N）平均值为0.49±0.16，说明采样时段大气处于富氨环境，过剩的NH₃会与气态HNO₃生成NH₄NO₃，因此NO₃^-气溶胶的形成主要受HNO₃的影响或限制.④相对湿度是影响ρ（PM_2.5）最重要的气象因素，高湿环境会促进二次离子的转化.研究显示，冬季采暖排放会增加环境空气中含氮/硫物质的质量浓度，气象因素（尤其是相对湿度）对含氮/硫物质的气-粒分配也有一定影响.

北京市燃气工业锅炉CO₂排放因子及不确定性分析

陈操操, 邱大庆, 于凤菊, 孙粉, 胡永锋, 王立波, 孙大利

2020, 33(8): 1776-1782. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.01.05

摘要(854) HTML (29) PDF(329)

摘要:
降低碳排放评估的不确定性对于减排政策选择和成本效益分析十分重要，基于北京市227个天然气锅炉样本检测数据，分析影响CO₂排放因子的关键参数特征，评估北京市天然气锅炉本地化CO₂排放因子，采用蒙特卡洛模型对排放因子的不确定性进行分析，并将其与IPCC、国家清单、城市清单等同类排放因子进行了比较.结果表明：北京市天然气锅炉CO₂排放因子为2.052 kg/m³，90%概率分布范围为1.982~2.086 kg/m³；基于热值的CO₂排放因子推荐值为55.829 kg/GJ，90%概率分布范围为55.788~55.908 kg/GJ，排放因子的不确定范围为-3.59%~1.57%.北京市天然气锅炉CO₂排放因子稍低于IPCC2006国家温室气体清单指南推荐缺省值（0.5%）.天然气低位热值对排放因子的影响最大，其方差贡献率达94%，而单位热值含碳量和氧化率二者的方差贡献率仅占6%.通过北京市本地实测数据和蒙特卡洛模型模拟，给出了天然气锅炉排放因子及概率分布的范围，提高了评估精度，有助于改进北京市温室气体排放清单活动水平的数据收集工作，指导并降低天然气工业锅炉CO₂排放因子不确定性.

我国工业污染源产排污核算系数法发展历程及研究进展

乔琦, 白璐, 刘丹丹, 张玥, 赵若楠, 孟立红, 李雪迎, 孙园园

2020, 33(8): 1783-1794. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.05.09

摘要(1180) HTML (298) PDF(525)

摘要:
污染源排放量及其变化趋势是重要的环境管理基础信息，是国家和地方准确预判生态环境形势、高效开展生态环境管理决策和实施产业结构优化调整等的重要依据.工业污染源产排污系数作为我国工业源污染物排放量核算的主要方法之一，过去30年来为工业领域污染减排和环境监管等提供了重要支撑.本文综述了国内外产排污系数研究和应用现状，梳理了我国3次较大规模的产排污系数制修订历程，并从制定方法、覆盖度、核算方法等多个维度进行了比对分析.结果表明：随着对工业生产认识的不断深入以及环境保护要求的不断变化，我国3次制修订的产排污系数也在同步变化和升级，在产排污系数的覆盖度、适用性等方面不断提升.对工业污染源产排污系数现状及其存在问题的分析结果表明，我国产排污系数广泛应用于环境管理制度与技术支撑、节能减排与产业结构调整以及环境科学相关研究等方面，为上述工作提供了重要的支撑.但由于我国产排污系数仍存在缺乏动态更新机制等原因，导致其时效性不足，适用性有待持续提升，亟需将系数制定的方法标准化，制定过程中的定量化方法也有待进一步拓展研究.针对上述问题提出如下建议：研究提出工业污染源产排污系数后评估方法，有计划开展系数后评估；建立工业污染源产排污系数标准体系框架，实现核算体系标准化；完善工业污染源产排污系数核算技术体系，开展系数的动态更新；加强工业污染源产排污系数在环境管理中的应用研究，为排污许可、环境统计、污染源普查等多套工业污染源数据统一和融合提供基础.

长江经济带生态环境保护的若干战略问题

杨荣金, 孙美莹, 张乐, 张钰莹, 刘伟玲, 李莹杰

2020, 33(8): 1795-1804. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.05.36

摘要(1271) HTML (67) PDF(666)

摘要:
长江经济带发展是国家区域协调发展的重大战略之一，要保护长江生态环境，走生态优先、绿色发展之路.当前，长江经济带经济增速放缓，产业结构持续优化，城镇化处于快速发展阶段后期；主要污染物排放强度下降，水环境质量改善，但水生态状况堪忧，生态环境质量持续稳定改善进入攻坚期.通过对社会经济和生态环境形势的研判，阐述了长江经济带生态环境保护的战略需求和目标，并提出了四项战略.结果表明：①长江经济带生态环境保护的战略需求从单一要素、单一指标、部分区域转向水生态环境的系统保护和综合修复.②生态环境保护的战略目标由水环境质量改善转向水生态环境安全提升，未来将逐步转向生态环境健康改善.③空间管控战略需要整合多项区域规划，研究构建流域与区域协同、水陆统筹、山海一体的统一的长江经济带生态环境空间单元划分体系.④产业绿色发展战略的核心是在影响水生态环境安全的相关产业领域加强防控.⑤科技创新战略要突出科技平台的作用，推进数据、人才、技术、成果的汇集和创新，实现生态环境保护由投资驱动向科技创新驱动转型.⑥现代治理能力提升战略要求长江经济带建成生态文明先行示范带，率先完善生态文明制度体系，构建生态环境治理体系和提升生态环境治理能力.研究显示，把握长江经济带生态环境保护的战略需求和目标，推行空间管控、产业绿色发展、科技创新和现代治理能力提升战略，能更加有效地支撑长江经济带和长江三角洲一体化的发展.

辽河流域水污染治理历程与“十四五”控制策略

袁哲, 许秋瑾, 宋永会, 魏健, 郜玉楠, 傅金祥

2020, 33(8): 1805-1812. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.05.22

摘要(927) HTML (40) PDF(616)

摘要:
为明晰辽河流域水污染治理“十四五”需求，进一步科学合理地推进辽河流域治理与保护进程，通过调研历史监测数据、统计年鉴等资料，回顾辽河流域水环境演化和治理历程.将辽河流域的治理分为3个阶段：第1阶段（1991—1999年），该阶段流域水环境呈重度污染并持续恶化，环境治理逐渐起步；第2阶段（2000—2006年），该阶段辽河流域水质恶化趋势基本得到遏制，控源治污初显成效；第3阶段（2007—2019年），该阶段辽河流域水质优良比例整体持续提升，国家水体污染控制与治理科技重大专项有力支撑流域综合调控.辽河流域水污染治理颇显成效，但仍存在以下主要问题：①辽河流域水污染治理经历了从单一的控源治污向河流综合治理转变，污染程度由重度转为轻度，但流域水污染控制依然不容乐观；②辽河流域属寒冷地区缺水型河流，生态流量不足；③水质改善及水生态恢复成果不稳定；④流域管理机制体制有待完善.“十四五”应针对性增设分水期考核方式和水生态考核指标，完善水环境标准；坚持水资源、水环境、水生态“三水”统筹科学施治，构建减排和增容相结合的水污染控制模式，推动水量、水质、水功能良性循环发展；建立流域统筹管理、垂直领导的管理体制，制定辽河流域河流空间管控的长效机制，促进环保技术产业化，发展流域循环经济，缓解经济社会发展与水环境保护矛盾，最终实现流域经济社会可持续健康发展.

近百年来滇南双龙水库沉积物中氮的赋存特征变化

周子柯, 牛晓音, 王永平, 马艳飞, 李梦红, 卢杰

2020, 33(8): 1813-1820. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.02.09

摘要(786) HTML (67) PDF(280)

摘要:
为研究沉积物中氮形态及其质量分数对湖库水体富营养化的影响，在滇南双龙水库采集沉积柱样，分析TN、TIN（可转化态氮）、IEF-N（离子交换态氮）、WAEF-N（弱酸浸取态氮）、SAEF-N（强碱可浸取态氮）、SOEF-N（强氧化剂可浸取态氮）质量分数的剖面特征.通过Pearson相关、RDA（冗余分析）和回归分析探讨沉积物理化性质对氮迁移转化的影响，并结合TLI（综合营养状态指数）和ON（有机氮）指标评估水库氮引起的富营养化程度.结果表明：①柱芯（70 cm）的沉积年代为1871—2011年.②沉积物中w（TN）范围为0.832~5.744 mg/g，其中w（IEF-N）和w（SAEF-N）范围分别为0.027~0.142和0.033~0.131 mg/g，且随深度的增加均呈下降趋势；w（WAEF-N）和w（SOEF-N）范围分别为0.044~0.108和0.114~0.586 mg/g，且随深度的增加均波动变化.③单因子分析表明，各形态氮质量分数与粒度呈负相关，与w（TOC）呈极显著正相关（P < 0.01），pH与各形态氮（WAEF-N除外）质量分数存在极显著负相关；综合因子分析表明，各形态氮质量分数主要受w（TOC）和pH共同作用.④污染评价结果表明，沉积物中w（TN）和w（ON）较高，双龙水库长期处于中度富营养化水平.研究显示，沉积物中TIN的迁移转化和外源氮的输入会引起水库上覆水中氮质量分数的增加，进而加剧水库富营养化，需重点关注沉积物中氮的内源性释放及流域土壤侵蚀引起的氮外源输入.

二龙湖表层水体有色溶解有机物的光学特性及来源

纪美辰, 李思佳, 常明, 张继权, 马文娟, 王蕊, 胡妍玢

2020, 33(8): 1821-1829. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.04.16

摘要(757) HTML (23) PDF(307)

摘要:
CDOM（colored dissolved organic material，有色溶解有机物）的光学特性可反映水体中内源物质与外源物质的比例，为了解二龙湖受到上游来水所含污染物的影响，利用荧光区域一体化技术和荧光指数分析水体中CDOM的荧光特性，进而判定水体污染状况，并结合CDOM荧光组分与水质参数之间的关系，探讨了不同季节二龙湖水体中CDOM光学特性在时空分布上的差异性以及CDOM的组成与来源.结果表明：①水相中CDOM表现出明显的季节性差异.其中，光谱斜率S_g（275~295 nm）和E_{250 nm：365 nm}〔a_CDOM（250）/a_CDOM（365）〕均表现为丰水期>平水期>枯水期，SUVA_{254 nm}表现为枯水期>平水期>丰水期.②水体中的荧光组分以外源组分R3（富里酸类物质）和R5（腐殖酸类物质）为主，在枯水期、丰水期和平水期分别占总荧光强度的70.0%、60.4%和51.3%.③在丰水期、枯水期、平水期，FI_{310 nm}平均值均大于0.8，FI_{370 nm}平均值均小于1.4，表明在3个水文期，微生物活动带来的内源CDOM在二龙湖南部较为明显.④ρ（DOC）（dissolved organic carbon，溶解性有机碳）与CDOM的荧光组分R2（色氨酸类组分）、R4（可溶性微生物副产物组分）和R5（腐殖酸类组分）均具有较好的相关性，相关系数（R）分别为0.71、0.80、0.73，表明DOC主要源于微生物代谢的可溶性副产物及浮游植物的降解.研究显示：水体中CDOM主要组成为内源的色氨酸与微生物蛋白质类副产物以及外源的富里酸类与腐殖酸类有机物；同时，由于冰冻、降水、生活污水排放、农业废水和水生植物等因素，导致湖泊中的CDOM的组分与来源十分复杂.

扰动方式对太湖藻类胞外多糖浓度的影响

郭亚格, 田伟, 杨桂军, 张宏亮, 汤祥明

2020, 33(8): 1830-1837. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.09.25

摘要(852) HTML (18) PDF(265)

摘要:
频繁的风浪扰动是影响大型浅水湖泊生态系统最重要环境因素之一.为了解风浪扰动对富营养化大型浅水湖泊——太湖蓝藻EPS（extracellular polysaccharide，胞外多糖）的影响，试验设置了对照组（不扰动）、间歇扰动组和持续扰动组3种处理组，研究扰动方式及理化因子对蓝藻EPS的影响.结果表明：①第1~7天，3种处理组之间的ρ（EPS）、ρ（sEPS）（soluble extracellular polysaccharide，溶解性胞外多糖）和ρ（bEPS）（bound extracellular polysaccharide，固着性胞外多糖）差异均不显著（P>0.05）；第10~19天，对照组的ρ（EPS）、ρ（sEPS）和ρ（bEPS）均显著低于间歇扰动组和持续扰动组（P < 0.05）；第19天，持续扰动组的ρ（sEPS）和ρ（bEPS）均显著高于间歇扰动组（P < 0.05）.②3种处理组的ρ（EPS）及单位藻细胞EPS含量与ρ（TDN）（TDN为溶解性总氮）及ρ（TDP）（TDP为溶解性总磷）均呈显著负相关；3种处理组的ρ（EPS）与ρ（SS）（SS为悬浮颗粒物）均呈显著正相关；此外，两个扰动组的ρ（EPS）均与藻细胞密度呈显著负相关.研究显示，扰动在一定程度上促进了蓝藻EPS的分泌.

不同盐度循环养殖水体微生物群落特征

冯国禄, 罗金飞, 廖永岩, 李书迪

2020, 33(8): 1838-1847. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.02.11

摘要(799) HTML (44) PDF(251)

摘要:
为探究盐度对拟穴青蟹养殖水体微生物群落结构的影响，深入理解养殖盐度、氮磷环境因子与微生物群落结构的相关关系，采用16S rRNA高通量测序技术分析了盐度为1‰（S1）、3‰（S3）、5‰（S5）、7‰（S7）、9‰（S9）的循环养殖水体中微生物群落特征.结果表明：①水体中微生物包含67门74纲152目281科745属431种，不同盐度的养殖水体中微生物物种数目依次表现为S3 > S1 > S5 > S7 > S9，物种多样性依次表现为S1 > S3 > S7 > S9 > S5，S1和S3的水体优势菌种的地位和作用远高于S5、S7和S9的养殖水体.②五组水样的微生物群落结构总体相似度较低，S1与S3以及S7与S9的水体微生物群落结构最为相似.③变形菌门（Proteobacteria）为养殖水体绝对优势菌门，其相对丰度依次表现为S5 > S7 > S9 > S1 > S3，厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度依次表现为S9 > S3 > S5 > S7 > S1，拟杆菌门（Bacteroidetes）相对丰度依次表现为S1 > S7 > S3 > S9 > S5.养殖水体存在大量具有脱氮除磷特性的微生物，较小盐度差会造成脱氮除磷微生物种类和丰度出现显著差异化.④4种营养盐中的ρ（NO₂^--N）对水体微生物群落影响最为显著（P < 0.05），ρ（NH₄⁺-N）、ρ（NO₂^--N）、ρ（NO₃^--N）、ρ（PO₄^3--P）整体与属水平微生物群落呈极显著性正相关（P < 0.01）.研究显示，盐度主要通过影响养殖水体的氮磷营养盐间接改变水体中微生物群落，氮磷环境因子中NO₃^--N为主要驱动因子，一个系统中的营养盐因子并不是单独地对养殖水体微生物群落起作用，而是协同发挥作用，共同调节其微生物群落结构.

不同碳氮比对海水养殖废水脱氮效果的影响

郑冰冰, 吴怡伟, 李云辉, 周弋铃, 王欣雨, 赵阳国

2020, 33(8): 1848-1856. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.03.02

摘要(853) HTML (95) PDF(406)

摘要:
工厂化海水养殖废水C/N（碳氮比）较低，有效碳源不足，生物脱氮工艺往往由于缺乏碳源而受到抑制.为揭示脱氮工艺中不同过程对碳源匮乏的敏感程度，应用A/O-MBBR（缺氧/好氧-移动床生物膜反应器）处理模拟海水养殖废水，探讨进水C/N降低（从12降至1）对反应器运行效果的影响，并根据EPS（胞外聚合物）、AMO（氨单加氧酶）、NOR（亚硝酸盐氧化酶）、NIR（亚硝酸盐还原酶）、NR（硝酸盐还原酶）的活性，分析碳源不足对不同脱氮过程的抑制状况.结果表明：①C/N降低时，COD_Cr、NH₄⁺-N、NO₂^--N的去除率均未下降，自养型的氨氧化、亚硝化过程不受影响，AMO和NOR活性提高.②缺氧区pH降低，ρ（DO）升高，NO₃^--N的去除率显著降低，C/N为5时开始积累，NR活性明显下降.③异养反硝化反应电子供体出现由外碳源向内碳源和EPS的转换，缺氧区EPS含量逐渐减少，C/N为1时比C/N为6时减少了47%.研究显示，碳源不足是造成海水养殖废水生物反硝化不彻底的主要原因，为了实现高效脱氮，需要在海水养殖废水处理过程中严格控制ρ（DO）并且提供足够的碳源.

不同生态混凝土坡岸中溶解性有机质与镉的相互作用机理研究

梁明欣, 寇莹莹, 王京刚, 何连生, 张琪, 徐红灯, 袁冬海

2020, 33(8): 1857-1868. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.02.10

摘要(835) HTML (61) PDF(235)

摘要:
为研究生态混凝土坡岸中DOM(dissolved organic matter，溶解性有机质)与重金属离子的相互作用，通过FQT(fluorescence quenching titration，荧光淬灭滴定)试验配合3D-EEMs(three-dimensional fluorescence spectroscopy，三维荧光光谱)、PARAFAC(parallel factor，平行因子分析)和2D-COS(two-dimensional correlation spectroscopy，二维相关光谱)探究了AEC(applied eco-concrete，应用型生态混凝土)和IEC(improved eco-concrete，改良型生态混凝土)坡岸中DOM与Cd²⁺的相互作用机理.结果表明：①3D-EEMs结果显示，AEC_ow(AEC坡岸出水)类蛋白组分荧光强度降低，水体腐殖化程度升高，而IEC_ow(IEC坡岸出水) DOM各组分荧光强度均降低；Cd²⁺能与DOM中所有组分发生络合，且随c(Cd²⁺)增加，各组分的荧光强度最终趋于稳定.②PARAFAC将所有样品中DOM分离出类蛋白、类富里酸和类腐殖质3个独立组分，其中类富里酸组分随c(Cd²⁺)增加表现稳定的荧光淬灭效果.③通过Ryan and Weber模型计算Cd²⁺与DOM中各组分的络合常数(lg K)发现，所有样品中Cd²⁺与DOM中类富里酸组分的lg K值均大于类蛋白组分.进一步发现，不同坡岸出水lg K值大小依次为RW(原水) > AEC_ow > IEC_ow；④2D-COS分析得出，DOM中类蛋白组分对Cd²⁺的敏感度最大.RW中Cd²⁺与DOM位点的络合顺序为340 nm→273 nm→282 nm，AEC_ow中络合顺序为410 nm→330 nm.研究显示：Cd²⁺率先与DOM中类富里酸、腐殖质类物质络合，且络合能力强，类蛋白物质最容易受Cd²⁺的干扰；AEC_ow增加了下游水生态系统中Cd²⁺的迁移风险和生物有效性，相反IEC_ow则降低了Cd²⁺的迁移风险，两种坡岸均能降低DOM组分与Cd²⁺的络合能力，其中IEC坡岸最优.

不同营养模式下固定化斜生栅藻和普通小球藻氨氮去除能力对比分析

刘祥, 杨美娟, 散而复, 王凯军

2020, 33(8): 1869-1876. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.07.21

摘要(901) HTML (43) PDF(315)

摘要:
微藻培养耦合污水处理是一项极具潜力的绿色生物技术，具有污染物减排和资源化的双重效应.为明确不同微藻固定化后对NH₄⁺-N去除的差异及优势，以斜生栅藻和普通小球藻为研究对象，以自由生长为对照，通过5 d的批次培养试验对比分析了2种固定化微藻不同营养模式下对NH₄⁺-N污水的适应性及其生长特性.结果表明：①对比自由生长，固定化生长可有效提升斜生栅藻在自养和异养模式下的NH₄⁺-N去除能力，2种模式下最大去除率分别为98%和53%，而在混养模式下，最大去除率则从100%降至86%.②固定化生长对普通小球藻NH₄⁺-N去除率的提升较弱，仅在自养模式下发挥正效应，最大去除率可升至37%，在混养模式下，其自由生长优势强于固定化生长，当C/N为10时，NH₄⁺-N第4天即可完全去除.③固定化生长并未改变混养模式下2种微藻生长对ρ(COD_Cr)的依赖性，而该效应在异养模式下并不明显.④除自养模式外，固定化生长均略低于自由生长，并且普通小球藻的生长速率也显著高于斜生栅藻.研究显示，斜生栅藻单个细胞对NH₄⁺-N的去除能力优于普通小球藻单个细胞，斜生栅藻污水培养的适应性更强，并且固定化自养模式最佳，而普通小球藻固定化优势微弱.

不同干扰强度下三江平原湿地土壤温室气体排放对冻融作用的响应

李富, 齐兴田, 宋春香, 李广宇, 刘赢男, 关劲秋

2020, 33(8): 1877-1884. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.06.13

摘要(788) HTML (31) PDF(276)

摘要:
为评估季节性冻融作用对不同干扰强度湿地温室气体产生机制的影响，采用静态箱/气相色谱法，原位观测三江平原洪河国家自然保护区内未受干扰的常年积水的小叶章湿地(undisturbed Deyeuxia angustifolia wetland，UDAW)、保护区外受人类活动干扰导致湿地含水量减少的季节性积水的小叶章湿地(disturbed Deyeuxia angustifolia wetland，DDAW)以及由小叶章湿地开垦10年以上的水稻田(rice paddy，RP)的温室气体排放通量，分析季节性冻融作用对3种湿地温室气体排放的影响特征.结果表明：3种湿地在冻融期均有CO₂和CH₄排放，且在春季冻融初期CO₂和CH₄均出现短期的高排放现象，随着冻融温度升高，温室气体排放通量均逐渐增加.其中，CO₂排放通量表现为UDAW > DDAW > RP，CH₄排放通量却表现为DDAW > RP > UDAW；DDAW的CH₄排放速率与冻融温度的相关性最高(P < 0.01，R²=0.647 5)，UDAW中二者的相关性最低(P < 0.01，R²=0.424 7).相关性分析显示，DDAW和RP土壤中CO₂与CH₄的排放通量均呈正相关(P均小于0.01，R²分别为0.749 1、0.574 4)，而UDAW土壤中CO₂与CH₄的排放通量表现为弱相关(P < 0.05，R²=0.303 8)，可见冻融温度会影响CO₂和CH₄的排放通量.季节性冻融作用影响了3种湿地土壤N₂O的排放通量，秋季冻融期UDAW和DDAW表现为N₂O的汇，而在春季冻融期3种湿地均表现为N₂O的源，表明不同干扰湿地N₂O的排放通量对冻融作用的响应不同，但均随土壤温度的升高其排放通量不断增加.研究显示，三江平原的冻融作用降低了湿地温室气体排放，干扰强度越大，冻融作用影响越小，且秋季冻融作用大于春季.

水华微囊藻对除草剂S-异丙甲草胺胁迫的光合活性响应

黄沛玲, 李玲, 李俊杰, 李雪妍

2020, 33(8): 1885-1893. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.04.06

摘要(707) HTML (25) PDF(395)

摘要:
随着农业生产的发展，酰胺类除草剂的大量使用造成了一系列环境污染问题.为探究酰胺类除草剂——S-异丙甲草胺对水生生态系统造成的影响，运用浮游植物分类荧光仪(Phyto-PAM)，以蓝藻中的水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)为受试生物，测定了水华微囊藻在不同ρ(S-异丙甲草胺)胁迫下7 d内光合色素含量及相关叶绿素荧光参数的变化.结果表明：①培养周期内，随ρ(S-异丙甲草胺)的增加水华微囊藻叶绿素a与类胡萝卜素的含量均受到不同程度的抑制.②各S-异丙甲草胺处理组的实际光能转化效率〔Y(Ⅱ)〕在培养后1~5 d均低于对照组，到第7天时均恢复正常水平.③从第3天起，各S-异丙甲草胺处理组最大光能转化效率(F_v/F_m)、半饱和光照强度点(I_k)均高于对照组，并且10、25和50 mg/L S-异丙甲草胺处理组的最大电子传递速率(P_nmax)也高于对照组.④从第5天起，10、25和50 mg/L S-异丙甲草胺处理组的快速光响应曲线均高于对照组.⑤除50 mg/L S-异丙甲草胺处理组的α(光能利用率)显著低于对照组外，其余各S-异丙甲草胺处理组的α值随培养时间的增加出现波动，到第5天又恢复正常水平.研究显示：当ρ(S-异丙甲草胺)范围为0.1~50 mg/L时，水华微囊藻中光合色素含量降低，而水华微囊藻能通过稳定实际光能转化效率及光能利用率来提高最大光能转化效率、电子传递速率及耐强光能力，从而增强光合活性耐受外来胁迫；当ρ(S-异丙甲草胺)为50 mg/L时，水华微囊藻抗胁迫能力有所降低.

多级闸坝对大型底栖动物群落日漂流规律的影响

石晶, 杜颖, 张宇航, 张敏, 蔡庆华, 渠晓东

2020, 33(8): 1894-1900. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.05.27

摘要(723) HTML (33) PDF(680)

摘要:
河流中底栖动物的漂流模式是维持群落动态稳定的重要因素，闸坝改变了河流原有的水文节律，阻隔了底栖动物纵向漂流的连续性，闸坝对河流大型底栖动物群落的影响机制是近年来河流纵向格局维持研究的热点问题.2018年8月选择神农架国家级保护区的九冲河，在上游参照点(S1)、第一级电站取水口下游(S2)和第二级电站取水口下游(S3)布设3个样点开展24 h的日漂流监测，研究多级闸坝对大型底栖动物漂流类群、漂流节律和β生物多样性的变化.结果表明：①九冲河漂流的主要优势类群为蜉蝣目和毛翅目.②受堰坝阻隔影响，各样点漂流最优势物种发生了变化，S1样点为四节蜉(Baetis sp.)，S2样点为花翅蜉(Baetiella sp.)，S3样点为舌石蛾(Glossosoma sp.).③尽管各样点仍然以双峰型漂流模式为主，但参照点S1为“alternans”型的夜漂流，而坝下S2和S3样点则为“bigeminus”型的夜漂流，前者漂流密度的最大值出现在黎明前，而后者则为日落后.④坝下(S2和S3)漂流底栖动物的物种数明显低于参照点(S1)，单因素方差分析表明闸坝阻隔具有显著的累积效应，3个样点漂流底栖动物的生物量之间存在差异显著(P < 0.05)，漂流密度在参照点S1和坝下(S2和S3)的差异显著(P < 0.05).⑤基于Bray-Curtis相似性的聚类分析表明，S2样点群落发生了明显的分化，其日间样品均与S3样点聚为一类，而夜间样品全部与S1样点聚为一类.⑥采用无度量多维度标定排序(NMDS)进行的β多样性分析表明，S1样点漂流群落的昼夜差异性最小，S3样点的差异性最大.研究显示，九冲河小水电梯级开发造成了漂流型大型底栖动物群落结构、漂流规律和β生物多样性发生变化，3个样点的漂流优势类群发生改变，β多样性的变化随梯级闸坝呈现明显的累积效应，从长期来看会对河流生态系统的稳定性和生态功能造成深远影响.

市政污泥堆肥对矿山废弃地生态恢复影响的研究进展

查金, 贾宇锋, 刘政洋, 刘建国, 罗云, 华锐, 周平, 宗世荣, 李云驹, 祁光霞

2020, 33(8): 1901-1910. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.06.21

摘要(1027) HTML (108) PDF(328)

摘要:
市政污泥作为城市污水处理过程中的副产物，含有大量的有机质和丰富的氮、磷、钾等营养物质，经堆肥处理后可用作矿山废弃地生态恢复的土壤改良基质.已有实验室模拟和场地规模研究结果表明，污泥堆肥的施用可同步实现矿山废弃地土壤基本理化性质改善、土壤微生物数量和代谢活性提高、植被的快速生长和生态功能的快速重建.污泥堆肥所含的氮、磷、有机质和重金属，在降雨渗流、微生物和植物根系的共同作用下淋溶进入水体或被植物富集，已有淋滤柱试验和短期植物种植研究结果表明，矿山有短期的二次污染风险，但风险可控.国外污泥/污泥堆肥用于矿山生态修复的案例证明，市政污泥经稳定化处理可促进矿山生态恢复，形成有效碳汇，而长期生态影响未来需要开展不同地域的场地跟踪监测并进行系统定量评估，从而进一步探讨该技术路线的可行性和安全性，同步实现市政污泥处理处置和矿山废弃地生态修复的双重目标，这也将成为未来评估市政污泥堆肥用于矿山生态恢复可行性的重要研究方向.

电热耦合强化非均质介质中三氯乙烯DNAPL的迁移去除

耿竹凝, 刘波, 黄菀, 李广贺, 张芳

2020, 33(8): 1911-1918. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.04.23

摘要(826) HTML (13) PDF(265)

摘要:
在氯代烃污染场地修复中，电阻加热技术因不受地层条件影响、污染物修复效率高等特点在氯代烃污染地块修复中得到了广泛关注，但仍存在用电量大、能耗较高等问题.通过创建基于脉动直流电的电热耦合修复体系，以三氯乙烯为模拟污染物，比较了其与传统基于交流电模式的电阻加热技术在修复非均质介质三氯乙烯重质非水相液体(DNAPL，dense nonaqueous-phase liquid)时的去除效率及能耗，分析了造成其修复差异的原因.结果表明：电热耦合体系下介质的增温幅度明显优于交流电体系，最高温度可达100℃，而交流电体系最高温度仅为70℃，这表明脉动直流电通过引入电极水电解反应提高了介质电导率，从而达到更高的温度，进一步促进了污染物的加热挥发作用.反应结束后，电热耦合体系中三氯乙烯主要集中在阴极侧，而交流电体系中三氯乙烯无定向分布特征，表明电热耦合体系中的直流电场可通过电渗析作用增强三氯乙烯向阴极的定向迁移.经过48 h持续反应，脉动直流电体系对三氯乙烯DNAPL的去除率为88%，可较同等电压下交流电体系提升2.2倍，而能耗仅为1.92 kW·h/(log·kg)，是交流电体系的32%.研究显示，利用脉动直流电加热可通过强化相变迁移和电渗析定向迁移效应共同作用于三氯乙烯去除，有效提高三氯乙烯DNAPL的去除率，降低体系修复能耗.

不同裂解温度稻壳生物炭对阿特拉津的吸附行为及机制

黄玉芬, 魏岚, 李翔, 黄连喜, 许桂芝, 黄庆, 刘忠珍

2020, 33(8): 1919-1928. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.01.04

摘要(884) HTML (52) PDF(261)

摘要:
为探究不同裂解温度下稻壳生物炭的结构和性质差异及其对阿特拉津（AT）的吸附作用机制和构-效关系，以稻壳为原料在300、500和700℃下制备稻壳生物炭（分别记为RH300、RH500、RH700），通过电镜扫描、元素分析仪、比表面积分析仪和傅里叶变换红外光谱分析仪等对3种稻壳生物炭进行结构表征分析，并采用批量等温吸附法研究稻壳生物炭对AT的吸附特性.结果表明：裂解温度由300℃升至700℃时，稻壳生物炭中w（C）由48.81%升至64.67%，w（H）、w（N）和w（O）则由3.22%、1.45%和34.66%分别降至0.89%、0.92%和16.29%，原子比H/C、O/C和（O+N）/C值均降低.可见，随着裂解温度升高，稻壳生物炭的芳香性增强，亲水性和极性降低，且比表面积和孔体积增大，平均孔径减小.3种稻壳生物炭对AT的吸附均可用Freundlich和Langmuir两种等温吸附模型进行较好地拟合（R≥0.948，P < 0.01），吸附作用及非线性程度与生物炭的比表面积（SSA）、芳香性（H/C）、亲水性（O/C）和极性〔（O+N）/C〕呈良好的指数关系，大小表现为RH700 > RH500 > RH300.稻壳生物炭对AT的吸附机制主要包括分配作用和表面吸附，分配作用强度与生物炭的极性和炭化程度有关；而表面吸附作用与AT的分子大小有关，3种稻壳生物炭对AT的表面吸附除表面覆盖外，还存在多层平铺、毛细管现象和孔隙填充等.研究显示，裂解温度是影响生物炭吸附有机污染物的重要因素，在综合考虑成本和制备工艺的同时，适当提高裂解温度可增强生物炭对有机污染物的吸附作用.

微生物与重金属相互作用过程与机制研究进展

劳昌玲, 罗立强, 沈亚婷, 朱帅

2020, 33(8): 1929-1937. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.12.06

摘要(1102) HTML (53) PDF(642)

摘要:
重金属污染对土壤、地下水和农作物等会产生重大影响，并通过生物链危害人体健康.微生物在环境中广泛存在，在矿物分解、元素释放、迁移、沉淀和再富集过程中起着重要作用，进一步发掘对不同重金属具有耐受性的特异性菌株，探究其对重金属的解毒和耐受性的机制，可更好地为微生物用于环境修复工作提供理论依据.综述了微生物与环境中重金属的相互作用过程与机制以及微生物在修复重金属污染中的应用，结果表明：①微生物自身生长过程中产生的大量氨基酸、蛋白质和多肽等物质可与重金属鳌合，促进重金属的溶解和吸附过程.②重金属对微生物产生毒性影响，微生物通过氧化还原、生物矿化和甲基化等作用改变重金属元素的化学形态，降低重金属的毒性.③微生物对重金属的修复效果与重金属的存在形态有关，在实际应用中可先将重金属元素转化为易于被微生物吸附的形态，再利用特异性菌株进行生物修复.④根际微生物对植物吸收重金属起着重要的调控作用，但植物根系分泌物和微生物的新陈代谢产物对重金属形态及生物有效性的协同拮抗作用机制及其微观的界面过程尚未明晰，有待进一步研究.

某垃圾焚烧厂投产前后周边土壤二

英类化合物的分布

王宇珊, 黄道建, 陈继鑫, 陈晓燕, 杨文超

2020, 33(8): 1938-1945. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.02.14

摘要(829) HTML (22) PDF(247)

摘要:
为研究垃圾焚烧厂运行对周边土壤二

英类化合物（PCDD/Fs）含量的影响，采集了珠三角地区某垃圾焚烧厂投产前和投产后周边土壤样品，分析研究了该垃圾焚烧厂运行对周边土壤中PCDD/Fs含量和组分的变化.结果表明：①2012年（投产前）珠三角地区某垃圾焚烧厂周边土壤PCDD/Fs含量较低，范围为163~591 ng/kg（毒性当量范围为0.198~0.863 ng I-TEQ/kg，I-TEQ为国际毒性当量因子折算的毒性当量值）；2017—2019年（投产后）周边土壤PCDD/Fs含量范围为151~1.75×10³ ng/kg（毒性当量范围为0.812~3.88 ng I-TEQ/kg），与其他研究相比处于较低的水平.②投产后，距该垃圾焚烧厂较近（1.5 km）的采样点（S1）土壤PCDD/Fs含量逐年增长，在较远（5.2 km）但人口较密集的采样点（S3）土壤PCDD/Fs含量整体较高，但呈逐年下降趋势.③投产后，土壤中的17种PCDD/Fs单体组分中，毒性当量贡献率最高的单体为八氯二苯并二

英（OCDD）和2，3，4，7，8-五氯二苯并呋喃（2，3，4，7，8-PeCDF），二者毒性当量贡献率范围为15.7%~45.4%.④在同一采样点土壤PCDD/Fs单体组分年间差异不明显，但同一年份不同采样点差异明显.研究显示，目前该垃圾焚烧厂周边土壤PCDD/Fs含量较低，但仍需要长期监测其可能带来的风险.

外加氮源影响下铁铝氧化物在土壤氮素转化中的作用

刘彩凤, 王韦现, 马红亮

2020, 33(8): 1946-1953. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.12.03

摘要(828) HTML (34) PDF(225)

摘要:
土壤中铁铝氧化物在团聚体稳定性和有机碳吸附方面具有重要作用，而氮添加对土壤氮循环影响的变化也可能与其有关，但是目前尚缺乏在氮循环方面的研究.为了探究铁铝氧化物在土壤氮素转化中的作用，选择福建省建瓯罗浮栲森林土壤为研究对象，采用选择性溶提技术准备不同的土壤——未经处理（T1）的土壤和去除游离态铁铝氧化物（T2）土壤、去除非晶质铁铝氧化物（T3）土壤、去除络合态铁铝氧化物（T4）土壤，在这些土壤中添加不同形态氮（40 mg/kg）——丙氨酸（氨基酸态氮，AA）、硫酸铵（铵态氮，AN）、硝酸钠（硝态氮，NAN）和亚硝酸钠（亚硝态氮，NIN），进行室内培养试验，分析氮含量变化和氮素转化情况.结果表明：①与CK处理相比，AA和AN处理均增加了T1土壤中w（NH₄⁺-N），NAN处理增加了w（NO₃^--N），但低于添加量，表明添加氨基酸和铵态氮均会促进氮矿化，添加硝态氮会增加NO₃^--N的固定且抑制其硝化.②在CK处理下，与T1土壤相比，T2和T4土壤中w（NH₄⁺-N）、w（NO₃^--N）和w（氨基酸）均降低，但T3土壤中w（NH₄⁺-N）和w（氨基酸）增加、w（NO₃^--N）降低，表明土壤中游离态氧化铁铝和络合态氧化铁铝的存在有助于氮素矿化，非晶质氧化铁铝有助于硝化.③在不同氮处理下，各土壤的氮含量及其转化速率与CK处理规律相似.与CK处理相比，各氮处理均未显著增加T2和T4土壤中w（NH₄⁺-N），且AA和AN处理均未影响T2、T3和T4土壤中w（NO₃^--N）和w（氨基酸）.结果显示，氮添加并没有改变铁铝氧化物的作用，其中，矿化和氨化作用均表现为游离氧化铁铝>络合氧化铁铝>非晶质氧化铁铝，硝化作用表现为非晶质氧化铁铝>游离氧化铁铝>络合态氧化铁铝.因此，土壤铁铝氧化物的不同存在状态应该是调节氮素转化的重要土壤条件.

餐厨垃圾生物有机肥对贫瘠黄褐土改良的研究

朱琳, 安立超, 戴昕, 于家伊, 王勇, 李鸣晓

2020, 33(8): 1954-1963. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.03.17

摘要(1158) HTML (115) PDF(243)

摘要:
为了阐明餐厨垃圾生物有机肥改良贫瘠土壤的作用机制，以贫瘠黄褐土为研究对象，通过不施肥、长期（>5 a）施用化肥、中长期（5 a）施用少量餐厨垃圾生物有机肥和短期（1 a）施用大量餐厨垃圾生物有机肥4种施肥方式，分别记为CK组、CF组、LOF-5组和MOF-1组，对比分析不同施肥方式对土壤OM（有机质）、活性有机碳、营养元素和团聚体等的影响.结果表明：①施用餐厨垃圾生物有机肥可显著提高土壤OM、活性有机碳含量，其中，MOF-1组提高效果最显著，与CK组相比，w（OM）可提高173.29%，w（ROC）（ROC为易氧化有机碳）增加了39.17%，w（POC）（POC为颗粒有机碳）和w（DOC）（DOC为可溶性有机碳）分别是CK组的13.85和10.32倍.②中长期（5 a）施用少量餐厨垃圾生物有机肥可增加土壤中较大粒径团聚体的占比，且更有利于提高土壤团粒结构的稳定性，LOF-5组>2 mm粒级的团聚体占比是CK组的4.68倍；与CK组相比，LOF-5组MWD（平均重量直径）增加了100.00%，GMD（几何平均直径）增加了82.98%，>0.25 mm水稳定性团聚体质量占比（DR_0.25）增加了27.20%.③中长期（5 a）施用少量餐厨垃圾生物有机肥可增加土壤中w（TN）（TN为全氮）和w（AN）（AN为速效氮），与CK组相比，LOF-5组w（TN）和w（AN）分别增加了77.42%和20.82%.施用餐厨垃圾有机肥也可同时增加土壤中w（AP）（AP为速效磷）和w（AK）（AK为速效钾），MOF-1组增加效果较佳，w（AP）和w（AK）分别是CK组的9.43和3.39倍.研究显示，中长期（5 a）施用少量餐厨垃圾生物有机肥可提升土壤固碳能力，提高土壤养分利用的有效性，从而提升耕地土壤质量，减少化肥施用量，是我国贫瘠黄褐土改良的有效施肥模式.

外加纤维素酶和α-淀粉酶对猪粪厌氧发酵的促进机制

黄婧, 肖艳春, 陈彪

2020, 33(8): 1964-1972. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.03.09

摘要(709) HTML (29) PDF(357)

摘要:
为有效缩短有机物厌氧发酵限制阶段的反应时间，提高发酵底物的生物产甲烷效率，以猪粪为发酵底物，添加外源纤维素酶和α-淀粉酶，应用一级动力学模型和Gompertz模型拟合厌氧发酵过程.结果表明：适量添加纤维素酶和α-淀粉酶对厌氧发酵系统的水解反应具有积极的促进作用，当两种酶的总添加量为40 mg/g、纤维素酶和α-淀粉酶配比为1：3时促进作用最为显著，其多糖浓度、TVFAs（乙酸、丙酸、丁酸和戊酸的统称）浓度峰值、累积沼气产气量、甲烷产率（基于猪粪中挥发性固体含量计算）分别为4 494 mg/L、8 666 mg/L、187 688 mL、392.1 mL/g，与CK（对照）组比分别提高了171.0%、23.3%、23.5%、24.3%.相关性分析表明，外源酶的添加对厌氧发酵系统中微生物可利用的C/N具有显著影响，可有效促进TVFAs转化产甲烷，当纤维素酶和α-淀粉酶配比为1：3时，厌氧发酵过程具有最大反应速率〔32.95 mL/（g·d）〕，与CK组相比水力停留时间（HRT）缩短了2.5 d，生物产甲烷效率提高了24.3%，厌氧发酵过程符合Gompertz模型（R²=0.999 2）.研究显示，纤维素酶和α-淀粉酶对促进猪粪厌氧发酵有协同作用，当α-淀粉酶添加量不超过30 mg/g时，α-淀粉酶添加量与甲烷产率呈正相关；当纤维素酶添加量超过10 mg/g时，纤维系酶添加量与甲烷产率呈负相关.

一次性塑料制品的替代管理策略研究

邓义祥, 王燕萍, 张承龙, 王菁菁, 安立会

2020, 33(8): 1973-1978. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.05.34

摘要(783) HTML (40) PDF(899)

摘要:
一次性塑料是指生产生活中使用一次或几乎不重复利用的塑料，约占塑料总消费量的50%，是塑料制品的重要构成部分.近年来，随着电子商务的兴起，一次性塑料的生产和消费量迅速增长.随着人们对塑料以及由此引起的微塑料污染危害的认识不断提高，国际社会对削减一次性塑料污染的呼声日益高涨，迫切需要开发可持续、环境友好的替代品以减少一次性塑料的消费量.从全球范围来看，一次性塑料制品替代主要包括非塑料材料替代和可生物降解塑料材料替代两大类.建议我国尽快完善相关立法和标准，鼓励一次性塑料制品替代并加强替代产品的质量监管；为一次性塑料制品替代提供差别化的产业政策，提高环境友好替代产品的市场竞争力，同时还应将一次性塑料制品的环境治理成本纳入其价格成本；鼓励科技创新，研发更具市场竞争力的替代材料和产品；最后，还要唤起社会公众的共同参与，主动选择替代产品并减少一次性塑料制品的使用，才能从源头上解决塑料垃圾的污染问题.

留言板

2020年第33卷第8期

期刊信息更多>

编辑部公告更多>

热搜词

学术动态更多>

友情链接更多>