环境科学研究

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晁韶良, 郇环, 周向同, 刘媚

摘要(17) PDF(4)

摘要:
包气带反硝化过程对地下水硝酸盐污染治理具有重要作用，其中反硝化菌的空间分布是影响反硝化过程关键因素。目前，还没有研究关注北京潮白河洪积扇区包气带土壤深度等理化性质对反硝化菌群组成和结构的影响。本研究采用高通量测序和分子生态网络技术对潮白河包气带剖面土壤细菌群落进行研究，通过Spearman非参数分析方法、冗余分析方法、随机森林分析方法和Mantel Test相关性分析方法，分析了环境因子与反硝化细菌多样性、反硝化菌结构和组成的相关性。结果显示，反硝化菌属相对丰度表现出一定规律：nirK>nirS>nosZ。nirS、nirK和nosZ基因主要在固氮菌属和根瘤菌属中表达，OTU关联网络显示的正向相关的边所占比例较高：nirS-97.47%；nosZ-90.77%；nirK-82.44%。nirS基因和nosZ基因下两个剖面的LEfSe分析存在差异。pH、氨氮含量、土壤深度和黏粒含量是影响反硝化细菌α多样性的主要因素；土壤深度、氧化还原电位（Eh）、土壤黏粒含量（Clay）和OM是影响反硝化菌群落结构的主要驱动因子。该研究初步揭示了潮白河冲洪积扇包气带反硝化菌随环境因子变化所产生的差异性分布，对研究包气带的反硝化过程具有重要参考意义。包气带反硝化过程对地下水硝酸盐污染治理具有重要作用，其中反硝化菌的空间分布是影响反硝化过程关键因素。目前，还没有研究关注北京潮白河洪积扇区包气带土壤深度等理化性质对反硝化菌群组成和结构的影响。本研究采用高通量测序和分子生态网络技术对潮白河包气带剖面土壤细菌群落进行研究，通过Spearman非参数分析方法、冗余分析方法、随机森林分析方法和Mantel Test相关性分析方法，分析了环境因子与反硝化细菌多样性、反硝化菌结构和组成的相关性。结果显示，反硝化菌属相对丰度表现出一定规律：nirK>nirS>nosZ。nirS、nirK和nosZ基因主要在固氮菌属和根瘤菌属中表达，OTU关联网络显示的正向相关的边所占比例较高：nirS-97.47%；nosZ-90.77%；nirK-82.44%。nirS基因和nosZ基因下两个剖面的LEfSe分析存在差异。pH、氨氮含量、土壤深度和黏粒含量是影响反硝化细菌α多样性的主要因素；土壤深度、氧化还原电位（Eh）、土壤黏粒含量（Clay）和OM是影响反硝化菌群落结构的主要驱动因子。该研究初步揭示了潮白河冲洪积扇包气带反硝化菌随环境因子变化所产生的差异性分布，对研究包气带的反硝化过程具有重要参考意义。

车内空气质量控制标准及半挥发性有机物研究探讨

王丹璐, 何海峰, 赵军霞, 王运静, 李琦, 李政蕾, 魏彤, 侯雅宣, 赵秀阁

摘要(8) PDF(1)

摘要:
近年来，随着车辆保有量的不断上升，汽车污染带来的空气污染和健康影响不断加深，人群对车内空气质量控制的需求不断提高，车内空气质量问题也越来越多的受到人群的关注，本文针对车内空气质量控制，梳理并阐述目前国内外车内空气质量控制标准以及我国车内饰污染物质量控制标准，总结并分析车内空气中半挥发性有机物样本采集方法及重点关注物质. 结果表明：①目前各国车内空气质量控制标准中挥发性有机物是重点关注指标且限值具有差异，除日本外，半挥发性有机物暂未纳入其他国家控制标准. ②我国车内饰质量控制标准指标中有机物占所有指标的66.90 %，其中半挥发性有机物占有机物指标的30.94 %，且多为增塑剂、阻燃剂类等对人体健康具有危害的物质. ③车内空气半挥发性有机物研究涉及气态、颗粒态以及粉尘样本，超过66.67 %的样本采用主动采样法进行收集. 研究中关注的重点物质包括溴化阻燃剂、磷系阻燃剂、邻苯二甲酸酯、全氟化合物等阻燃剂和增塑剂类物质，其占整体研究比例的88.14 %. 基于此，针对车内空气质量管理提出两点建议，为进一步完善我国车内空气质量管理并减少车内空气污染带来的健康危害提供参考：①在现有车内空气质量管理标准与技术指南的基础上，我国需要扩大质量控制指标范围，适当加入阻燃剂、增塑剂等半挥发性有机物控制指标；②完善车内空气质量样品采集技术指南，针对半挥发性有机物制定采样规范. 近年来，随着车辆保有量的不断上升，汽车污染带来的空气污染和健康影响不断加深，人群对车内空气质量控制的需求不断提高，车内空气质量问题也越来越多的受到人群的关注，本文针对车内空气质量控制，梳理并阐述目前国内外车内空气质量控制标准以及我国车内饰污染物质量控制标准，总结并分析车内空气中半挥发性有机物样本采集方法及重点关注物质. 结果表明：①目前各国车内空气质量控制标准中挥发性有机物是重点关注指标且限值具有差异，除日本外，半挥发性有机物暂未纳入其他国家控制标准. ②我国车内饰质量控制标准指标中有机物占所有指标的66.90 %，其中半挥发性有机物占有机物指标的30.94 %，且多为增塑剂、阻燃剂类等对人体健康具有危害的物质. ③车内空气半挥发性有机物研究涉及气态、颗粒态以及粉尘样本，超过66.67 %的样本采用主动采样法进行收集. 研究中关注的重点物质包括溴化阻燃剂、磷系阻燃剂、邻苯二甲酸酯、全氟化合物等阻燃剂和增塑剂类物质，其占整体研究比例的88.14 %. 基于此，针对车内空气质量管理提出两点建议，为进一步完善我国车内空气质量管理并减少车内空气污染带来的健康危害提供参考：①在现有车内空气质量管理标准与技术指南的基础上，我国需要扩大质量控制指标范围，适当加入阻燃剂、增塑剂等半挥发性有机物控制指标；②完善车内空气质量样品采集技术指南，针对半挥发性有机物制定采样规范.

金属与水溶性有机物模拟大气颗粒物自由基生成的研究

钟学臻, 胡潇予, 曹语轩, 张阳

摘要(7) PDF(2)

摘要:
大气颗粒物中的水溶性有机物（WSOC）、金属是对自由基有显著贡献的组分，但其生成机制还未明晰。笔者利用电子顺磁共振波谱仪（EPR），结合自由基捕获（BMPO/DMPO）技术，模拟WSOC与金属离子相互作用对自由基生成的影响，结果发现四种典型WSOC（水杨酸，丙二酸，邻苯二甲酸，邻苯二酚）与Fe²/Fe³反应的EPR信号能很好吻合大气PM_2.5的BMPO提取液与Fe²/Fe³反应生成的自由基信号；进一步拟合液相反应的EPR信号，发现Fe²与WSOC反应生成烷基类或芳香类自由基，而Fe³则促进羟基自由基、烷氧自由基、氢过氧自由基、烷基自由基等生成，表明Fe²、Fe³与WSOC反应生成自由基的机制不同；随后利用负载Fe的矿质模型颗粒物与邻苯二酚类物质进行液-固反应，发现生成了持久性自由基（EPFRs），再加入DMPO后，却未检测到瞬时自由基，这说明非游离态金属与WSOC可生成EPFRs，而游离态金属能生成瞬时自由基。大气颗粒物中的水溶性有机物（WSOC）、金属是对自由基有显著贡献的组分，但其生成机制还未明晰。笔者利用电子顺磁共振波谱仪（EPR），结合自由基捕获（BMPO/DMPO）技术，模拟WSOC与金属离子相互作用对自由基生成的影响，结果发现四种典型WSOC（水杨酸，丙二酸，邻苯二甲酸，邻苯二酚）与Fe²/Fe³反应的EPR信号能很好吻合大气PM_2.5的BMPO提取液与Fe²/Fe³反应生成的自由基信号；进一步拟合液相反应的EPR信号，发现Fe²与WSOC反应生成烷基类或芳香类自由基，而Fe³则促进羟基自由基、烷氧自由基、氢过氧自由基、烷基自由基等生成，表明Fe²、Fe³与WSOC反应生成自由基的机制不同；随后利用负载Fe的矿质模型颗粒物与邻苯二酚类物质进行液-固反应，发现生成了持久性自由基（EPFRs），再加入DMPO后，却未检测到瞬时自由基，这说明非游离态金属与WSOC可生成EPFRs，而游离态金属能生成瞬时自由基。

中国省际碳排放脱钩效应及驱动因素分析

花瑞祥, 蓝艳, 李嘉文, 景宜然, 贾惜春, 柴伊琳, 李盼文

摘要(19) PDF(5)

摘要:
探究省际碳排放和经济发展的脱钩情况及驱动因素，可以为实现中国式现代化和“双碳”目标提供借鉴参考。本文结合Tapio脱钩模型和冗余分析，刻画了2015-2019年中国各省份碳排放与经济发展的脱钩关系及年度脱钩状态转移情况，研究了第一、二、三产业活动碳排放的主要驱动因素。结果表明：①2015-2019年，碳排放与经济发展总体呈脱钩状态的有22个省份，呈扩张连接的有2个省份，呈负脱钩的有6个省份。年度脱钩状态呈现波动变化趋势，且以强脱钩和弱脱钩相互转换为主。②第一产业活动碳排放与总人口、二产增加值关系显著，第二产业活动碳排放与总人口、二产增加值、能源结构关系显著，第三产业活动碳排放与总人口、GDP、R&D经费、有效发明专利数、二产增加值关系显著。人口、经济规模是碳排放增加的主要驱动因素，而技术进步、能源结构则是碳排放减少的重要因素。③相比较未脱钩状态，脱钩状态下，总人口、经济规模、技术水平、能源结构与碳排放的关系相关性更大。因此，建议进一步调整能源结构、增加技术研发投入。探究省际碳排放和经济发展的脱钩情况及驱动因素，可以为实现中国式现代化和“双碳”目标提供借鉴参考。本文结合Tapio脱钩模型和冗余分析，刻画了2015-2019年中国各省份碳排放与经济发展的脱钩关系及年度脱钩状态转移情况，研究了第一、二、三产业活动碳排放的主要驱动因素。结果表明：①2015-2019年，碳排放与经济发展总体呈脱钩状态的有22个省份，呈扩张连接的有2个省份，呈负脱钩的有6个省份。年度脱钩状态呈现波动变化趋势，且以强脱钩和弱脱钩相互转换为主。②第一产业活动碳排放与总人口、二产增加值关系显著，第二产业活动碳排放与总人口、二产增加值、能源结构关系显著，第三产业活动碳排放与总人口、GDP、R&D经费、有效发明专利数、二产增加值关系显著。人口、经济规模是碳排放增加的主要驱动因素，而技术进步、能源结构则是碳排放减少的重要因素。③相比较未脱钩状态，脱钩状态下，总人口、经济规模、技术水平、能源结构与碳排放的关系相关性更大。因此，建议进一步调整能源结构、增加技术研发投入。

我国中东部地区城乡(郊)地面O₃和VOCs的联合在线观测研究

王婉, 高健, 李红, 张玉洁, 车飞, 朱玉姣, 薛丽坤, 刘玥晨, 吴志军, 牟玉静, 徐小娟, 董薇, 段玉森, 周春艳

摘要(12) PDF(1)

摘要:
针对快速工业化和城镇化带来的新形势下环境问题，2021年6—9月国家大气污染防治攻关联合中心同步开展了4组(北京市、保定市、廊坊市和上海市)城乡(郊)臭氧(O₃)和大气挥发性有机物(VOCs)的在线观测与比对研究. 结果表明：①在我国O₃污染较严重的中东部地区，以往“郊乡地区O₃浓度明显高于城区”的O₃污染特征正在改变，3个北方城市(北京市、保定市和廊坊市)的城区O₃浓度不同程度地高于其邻近的郊乡地区，上海市则呈现城郊趋同的态势. ②这4组城乡(郊)之间VOCs浓度差异较小，VOCs组成中均为烷烃占比最高，在3个北方城市(北京市、保定市和廊坊市)其占比在70%左右，而在上海市则在60%左右. ③对O₃生成潜势(OFP)贡献较大的VOCs类别主要为芳香烃和烯烃，对OFP贡献较大的VOCs物种主要为乙烯、间/对-二甲苯、甲苯和异戊二烯等. ④O₃生成敏感性分析(EKMA曲线)表明，北京市城郊、保定市城乡和上海城区为VOCs控制区，其他城乡(郊)则呈现VOCs和氮氧化物(NO_x)协同控制的特征. 我国中东部85个城市中，卫星反演获得的甲醛与二氧化氮柱浓度比值在2018—2021年呈下降趋势，说明我国中东部郊乡地区O₃生成敏感性向VOCs控制区转变的现象普遍存在. 研究显示，我国中东部地区“O₃城乡差异”较以往已发生深刻变化，无论在O₃的浓度水平、生成敏感性及其前体物来源和空间分布等方面都呈现出“趋同”之势. 针对快速工业化和城镇化带来的新形势下环境问题，2021年6—9月国家大气污染防治攻关联合中心同步开展了4组(北京市、保定市、廊坊市和上海市)城乡(郊)臭氧(O₃)和大气挥发性有机物(VOCs)的在线观测与比对研究. 结果表明：①在我国O₃污染较严重的中东部地区，以往“郊乡地区O₃浓度明显高于城区”的O₃污染特征正在改变，3个北方城市(北京市、保定市和廊坊市)的城区O₃浓度不同程度地高于其邻近的郊乡地区，上海市则呈现城郊趋同的态势. ②这4组城乡(郊)之间VOCs浓度差异较小，VOCs组成中均为烷烃占比最高，在3个北方城市(北京市、保定市和廊坊市)其占比在70%左右，而在上海市则在60%左右. ③对O₃生成潜势(OFP)贡献较大的VOCs类别主要为芳香烃和烯烃，对OFP贡献较大的VOCs物种主要为乙烯、间/对-二甲苯、甲苯和异戊二烯等. ④O₃生成敏感性分析(EKMA曲线)表明，北京市城郊、保定市城乡和上海城区为VOCs控制区，其他城乡(郊)则呈现VOCs和氮氧化物(NO_x)协同控制的特征. 我国中东部85个城市中，卫星反演获得的甲醛与二氧化氮柱浓度比值在2018—2021年呈下降趋势，说明我国中东部郊乡地区O₃生成敏感性向VOCs控制区转变的现象普遍存在. 研究显示，我国中东部地区“O₃城乡差异”较以往已发生深刻变化，无论在O₃的浓度水平、生成敏感性及其前体物来源和空间分布等方面都呈现出“趋同”之势.

基于县域尺度的福建省土地利用碳排放效应分析

陈方媛, 张圆圆, 谢天然, 伍博炜, 王远

摘要(25) PDF(4)

摘要:
开展土地利用变化碳排放科学核算以及未来情景模拟，是土地覆被变化研究领域的热点问题，也是落实“碳达峰碳中和”决策部署的核心主题之一。该文基于统计数据、空间数据等多源数据融合，构建福建省自下而上的县域耕地、林地、草地、建设用地碳排放及其变化的核算体系，核算2005—2020年福建省县域土地利用碳排放。结合莫兰指数、LISA聚类与空间马尔科夫链、地理探测器方法分析了2005—2020年福建省土地利用碳排放的时序特征、演变格局、影响机理。结果表明：①福建省土地利用碳排放总体呈现空间异质性和集聚效应，碳排放空间演变存在路径依赖和空间锁定特征。②福建省土地利用碳排放存在空间溢出效应，并且低低集聚区碳排放类型跨级转移活跃。③人口规模是促进福建省土地利用碳排放增长的首要因素。开展土地利用变化碳排放科学核算以及未来情景模拟，是土地覆被变化研究领域的热点问题，也是落实“碳达峰碳中和”决策部署的核心主题之一。该文基于统计数据、空间数据等多源数据融合，构建福建省自下而上的县域耕地、林地、草地、建设用地碳排放及其变化的核算体系，核算2005—2020年福建省县域土地利用碳排放。结合莫兰指数、LISA聚类与空间马尔科夫链、地理探测器方法分析了2005—2020年福建省土地利用碳排放的时序特征、演变格局、影响机理。结果表明：①福建省土地利用碳排放总体呈现空间异质性和集聚效应，碳排放空间演变存在路径依赖和空间锁定特征。②福建省土地利用碳排放存在空间溢出效应，并且低低集聚区碳排放类型跨级转移活跃。③人口规模是促进福建省土地利用碳排放增长的首要因素。

山东省植物源挥发性有机物排放特征

伦小秀, 赵丹青 , 王强, 吴鞠, 王璇, 冯如帆

摘要(12) PDF(0)

摘要:
山东省夏季主要大气污染物为臭氧(O₃)，植物源挥发性有机物(BVOCs)作为O₃生成的重要前体物，其排放量的准确计算将在大气污染防治中起到重要作用. 该研究对山东省9个优势树种降雨前后的BVOCs排放速率和相关气象因子进行实地监测，采用G95光温模型-遥感叶生物量校正法，结合树种蓄积量信息，计算得到山东省BVOCs排放总量. 结果表明：①山东省2021年BVOCs总排放量为256.84×10³t，排放物质以异戊二烯(25.74%)和含氧VOCs(36.61%)为主，单萜烯(18.20%)、倍半萜烯(5.83%)和其他VOCs(13.61%)相对较少. ②森林和农田是主要的BVOCs排放源，排放量占比分别为58.81%和32.07%. ③BVOCs排放量较大的4个城市分别为临沂市(11.92%)、潍坊市(9.81%)、济南市(9.53%)和烟台市(9.09%). ④针叶树种侧柏(Platycladus orientalis)、赤松(Pinus densiflora)，阔叶树种白蜡(Fraxinus chinensis)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、杨树(Populus tomentosa)、栎树(Quercus Linn)、柳树(Salix babylonica)7个树种BVOCs排放速率在降雨后均显著降低，降幅在20.71%~93.94%之间. 研究显示，山东省夏季BVOCs排放量高，具有明显的季节特征；降雨可不同程度降低植被BVOCs排放量，夏季O₃污染高发期可通过人工降雨或洒水降低O₃前体物浓度，削减O₃生成. 山东省夏季主要大气污染物为臭氧(O₃)，植物源挥发性有机物(BVOCs)作为O₃生成的重要前体物，其排放量的准确计算将在大气污染防治中起到重要作用. 该研究对山东省9个优势树种降雨前后的BVOCs排放速率和相关气象因子进行实地监测，采用G95光温模型-遥感叶生物量校正法，结合树种蓄积量信息，计算得到山东省BVOCs排放总量. 结果表明：①山东省2021年BVOCs总排放量为256.84×10³t，排放物质以异戊二烯(25.74%)和含氧VOCs(36.61%)为主，单萜烯(18.20%)、倍半萜烯(5.83%)和其他VOCs(13.61%)相对较少. ②森林和农田是主要的BVOCs排放源，排放量占比分别为58.81%和32.07%. ③BVOCs排放量较大的4个城市分别为临沂市(11.92%)、潍坊市(9.81%)、济南市(9.53%)和烟台市(9.09%). ④针叶树种侧柏(Platycladus orientalis)、赤松(Pinus densiflora)，阔叶树种白蜡(Fraxinus chinensis)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、杨树(Populus tomentosa)、栎树(Quercus Linn)、柳树(Salix babylonica)7个树种BVOCs排放速率在降雨后均显著降低，降幅在20.71%~93.94%之间. 研究显示，山东省夏季BVOCs排放量高，具有明显的季节特征；降雨可不同程度降低植被BVOCs排放量，夏季O₃污染高发期可通过人工降雨或洒水降低O₃前体物浓度，削减O₃生成.

石油污染胁迫下土壤潜在降污固碳微生物互作关系研究

宋佳宇, 李昀照, 李兴春, 李丹丹, 王庆宏, 史权, 陈春茂

摘要(10) PDF(1)

摘要:
为探究石油污染土壤潜在降污固碳微生物关键类群及其互作响应关系，采集华北某油田开发井场表层土壤（0~20 cm），利用荧光定量PCR及高通量测序技术开展石油污染土壤潜在降污固碳微生物群落结构及代谢功能研究。结果表明：①石油污染胁迫下土壤微生物优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteriota）、绿弯菌门（Chloroflexi）、厚壁菌门（Firmicutes）、酸杆菌门（Acidobacteriota）和拟杆菌门（Bacteroidota）。②相关性网络分析表明，类诺卡氏菌属（Nocardioides）、链霉菌属（Streptomyces）、假单胞菌属（Pseudomonas）及鞘脂单胞菌属（Sphingomonas）是石油污染土壤降污固碳关键属。同时，假单胞菌属与链霉菌属（r=-0.818，p=0.001）、类诺卡氏菌属（r=-0.811，p=0.001）以竞争关系共存；鞘脂单胞菌属与链霉菌属（r=0.895，p＜0.001）、类诺卡氏菌属（r=0.916，p＜0.001）以互利共生关系共存，链霉菌属与类诺卡氏菌属（r=0.895，p＜0.001）以互利共生关系共存。③Spearman相关性分析表明，烷烃降解功能基因alkB丰度与固碳功能基因cbbL（r=0.846，p=0.001）、aclB（r=0.825，p=0.001）、fhs（r=0.853，p＜0.001）丰度均呈极显著正相关[A5] [A6] ；芳烃降解功能基因PAH-RHDα GP丰度与固碳功能基因cbbL丰度（r=0.825，p=0.001）呈极显著正相关，与fhs（r=0.706，p=0.010）、aclB（r=0.650，p=0.022）的丰度均呈显著正相关。④KEGG数据库功能注释结果表明，石油污染土壤中同时存在石油烃降解和固碳代谢通路，且固碳代谢通路相对丰度显著高于石油烃降解代谢通路。研究显示，石油污染土壤中存在潜在降污固碳微生物且多为互利共生关系，石油污染胁迫下土壤微生物群落降污固碳作用可能存在协同关系。

为探究石油污染土壤潜在降污固碳微生物关键类群及其互作响应关系，采集华北某油田开发井场表层土壤（0~20 cm），利用荧光定量PCR及高通量测序技术开展石油污染土壤潜在降污固碳微生物群落结构及代谢功能研究。结果表明：①石油污染胁迫下土壤微生物优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteriota）、绿弯菌门（Chloroflexi）、厚壁菌门（Firmicutes）、酸杆菌门（Acidobacteriota）和拟杆菌门（Bacteroidota）。②相关性网络分析表明，类诺卡氏菌属（Nocardioides）、链霉菌属（Streptomyces）、假单胞菌属（Pseudomonas）及鞘脂单胞菌属（Sphingomonas）是石油污染土壤降污固碳关键属。同时，假单胞菌属与链霉菌属（r=-0.818，p=0.001）、类诺卡氏菌属（r=-0.811，p=0.001）以竞争关系共存；鞘脂单胞菌属与链霉菌属（r=0.895，p＜0.001）、类诺卡氏菌属（r=0.916，p＜0.001）以互利共生关系共存，链霉菌属与类诺卡氏菌属（r=0.895，p＜0.001）以互利共生关系共存。③Spearman相关性分析表明，烷烃降解功能基因alkB丰度与固碳功能基因cbbL（r=0.846，p=0.001）、aclB（r=0.825，p=0.001）、fhs（r=0.853，p＜0.001）丰度均呈极显著正相关[A5] [A6] ；芳烃降解功能基因PAH-RHDα GP丰度与固碳功能基因cbbL丰度（r=0.825，p=0.001）呈极显著正相关，与fhs（r=0.706，p=0.010）、aclB（r=0.650，p=0.022）的丰度均呈显著正相关。④KEGG数据库功能注释结果表明，石油污染土壤中同时存在石油烃降解和固碳代谢通路，且固碳代谢通路相对丰度显著高于石油烃降解代谢通路。研究显示，石油污染土壤中存在潜在降污固碳微生物且多为互利共生关系，石油污染胁迫下土壤微生物群落降污固碳作用可能存在协同关系。

城市化地区生态保护红线保护成效评估——以深圳为例

刘艳霞, 陈慧慧, 孙芳芳, 董笑语

摘要(10) PDF(4)

摘要:
生态保护红线是一条国家层面的“生命线”，是实施生态空间用途管制的重要举措。目前我国已基本完成生态保护红线的划定工作，“严守”生态保护红线已成为当前生态环境保护工作重点。如何科学的评估生态保护红线保护成效，服务于生态保护红线监管，将成为普遍关注的热点问题之一。本研究以深圳市（不含深汕特别合作区）为研究区，按照国家对生态保护红线的“面积不减少、性质不改变、功能不降低”的监管要求，考虑严格监督管理和地方性等因素，构建管理成效评估指标体系；采用遥感解析、地面调查、空间运算和统计分析等方法获取数据，开展生态保护红线保护成效评估研究，分析保护成效提高及应用途径。结果显示，深圳市陆域生态保护红线的保护成效指数为81.16，处于中度好转状态，表明通过生态保护红线的划定与监管，深圳市陆域重要生态空间被有效保护；限制深圳市陆域生态保护红线保护成效较大的指标是人类活动影响面积、重点生物物种种数保护率、生态保护红线制度与落实。未来，提高城市化区域生态保护红线保护成效，应考虑扩大生态保护红线面积、控制人类活动及线性工程范围、积极修复海洋岸线、保护重要生物，切实落实生态保护红线制度；通过成效评估，可及时掌握和了解生态保护红线生态功能状况及动态变化，预警生态风险，提高生态保护红线管理、决策水平，成效评估结果可为生态保护与修复、红线优化布局、执法监督、生态补偿等多方面提供依据，亦可纳入生态文明建设考核，督促各地区自觉推进生态文明建设。生态保护红线是一条国家层面的“生命线”，是实施生态空间用途管制的重要举措。目前我国已基本完成生态保护红线的划定工作，“严守”生态保护红线已成为当前生态环境保护工作重点。如何科学的评估生态保护红线保护成效，服务于生态保护红线监管，将成为普遍关注的热点问题之一。本研究以深圳市（不含深汕特别合作区）为研究区，按照国家对生态保护红线的“面积不减少、性质不改变、功能不降低”的监管要求，考虑严格监督管理和地方性等因素，构建管理成效评估指标体系；采用遥感解析、地面调查、空间运算和统计分析等方法获取数据，开展生态保护红线保护成效评估研究，分析保护成效提高及应用途径。结果显示，深圳市陆域生态保护红线的保护成效指数为81.16，处于中度好转状态，表明通过生态保护红线的划定与监管，深圳市陆域重要生态空间被有效保护；限制深圳市陆域生态保护红线保护成效较大的指标是人类活动影响面积、重点生物物种种数保护率、生态保护红线制度与落实。未来，提高城市化区域生态保护红线保护成效，应考虑扩大生态保护红线面积、控制人类活动及线性工程范围、积极修复海洋岸线、保护重要生物，切实落实生态保护红线制度；通过成效评估，可及时掌握和了解生态保护红线生态功能状况及动态变化，预警生态风险，提高生态保护红线管理、决策水平，成效评估结果可为生态保护与修复、红线优化布局、执法监督、生态补偿等多方面提供依据，亦可纳入生态文明建设考核，督促各地区自觉推进生态文明建设。

基于超低排放典型工艺的钢铁烧结模拟烟气冷凝特性研究

陶泓帆, 黄妍, 李思密, 肖岭, 张俊丰

摘要(4) PDF(0)

摘要:
钢铁烧结烟气超低排放背景下，为有效控制可凝结颗粒物（CPM）产生和有色烟羽问题，论文针对钢铁烧结烟气的“半干法（干法）脱硫 + 中低温SCR脱硝”超低排放典型工艺，参考稀释间接法原理设计模拟冷凝实验装置，结合大气气溶胶相关热力学及动力学模拟计算结果，考察探究了烧结烟气“NH₃、HCl、SO₃、H₂O”各组分冷凝的相互影响及其机制。实验研究结果表明，逃逸NH₃的存在将引发SO₃成核速率显著提升，形成潮解点较低、易团聚的硫酸盐气溶胶，使得SO₃平均冷凝比提升至84%；而HCl则主要以离子态形式存在于硫酸盐气溶胶中，平均冷凝可达80%。HCl和SO₃对NH₃冷凝为促进作用，效果排序为：HCl + SO₃ > SO₃ > HCl，NH₃的平均冷凝比可从27%最高升至78%，并且初始NH₃浓度改变对CPM冷凝总量的影响最大。研究结果可为有效开展烧结烟气可凝结颗粒物控制提供了有益参考。钢铁烧结烟气超低排放背景下，为有效控制可凝结颗粒物（CPM）产生和有色烟羽问题，论文针对钢铁烧结烟气的“半干法（干法）脱硫 + 中低温SCR脱硝”超低排放典型工艺，参考稀释间接法原理设计模拟冷凝实验装置，结合大气气溶胶相关热力学及动力学模拟计算结果，考察探究了烧结烟气“NH₃、HCl、SO₃、H₂O”各组分冷凝的相互影响及其机制。实验研究结果表明，逃逸NH₃的存在将引发SO₃成核速率显著提升，形成潮解点较低、易团聚的硫酸盐气溶胶，使得SO₃平均冷凝比提升至84%；而HCl则主要以离子态形式存在于硫酸盐气溶胶中，平均冷凝可达80%。HCl和SO₃对NH₃冷凝为促进作用，效果排序为：HCl + SO₃ > SO₃ > HCl，NH₃的平均冷凝比可从27%最高升至78%，并且初始NH₃浓度改变对CPM冷凝总量的影响最大。研究结果可为有效开展烧结烟气可凝结颗粒物控制提供了有益参考。

耐低温纤维素降解复合菌系的筛选

颜淑慧, 孟庆俊, 许瑞, 李晟楠, 王立艳, 焦扬, 宋超

摘要(57) PDF(8)

摘要:
北方高寒地区温度低、气候干燥等环境条件会使秸秆、牛羊粪等纤维素类物质的原位还田和当季降解缓慢，造成下一年耕作困难、播种质量低。为提高北方高寒地区纤维素类物质的降解效率，通过室内培养试验，选择高寒草原地区矿区土壤与具有较好纤维素降解能力的菌剂作为菌源，以玉米秸秆中的纤维素类物质为降解对象，采用富集培养和温度梯度驯化方法筛选出耐低温（15 ℃）高效降解纤维素的复合菌系，明确其纤维素类物质降解特性及菌系组成多样性。结果表明：复合菌系SL₁₅（以矿区土壤为菌源）、MM₁₅（以纤维素降解菌剂为菌源）、MS₁₅（以矿区土壤添加纤维素降解菌剂为菌源）在15 ℃条件下培养15 d纤维素类物质降解率分别为22.33%、26.33%、29.23%，其中复合菌系MS₁₅对纤维素类物质的降解能力最强，且滤纸酶和内切酶活性亦最高，分别为4.6925和2.2267 U/mL。由高通量测序可知，变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）、子囊菌门（Ascomycetes）和担子菌门（Basidiomycetes）为各复合菌系的优势菌门，鞘氨醇杆菌属（Sphingobacterium）、金黄杆菌属（Chryseobacterium）、布鲁氏菌属（Brucella）等共同促进纤维素类物质的降解，鞘氨醇杆菌属和担子菌门中的菌属作为复合菌系MS₁₅中的优势菌群，显著增强了纤维素降解酶活性及纤维素类物质降解率。研究显示，筛选过程在富集了耐低温纤维素降解菌的同时淘汰了无关菌属，将外源纤维素降解菌剂加入土著微生物群落增强了微生物活性，显著提高了纤维素类物质的降解率，可为进一步开发纤维素降解复合菌系、促进低温条件下玉米秸秆等纤维素类物质原位还田提供技术支撑。北方高寒地区温度低、气候干燥等环境条件会使秸秆、牛羊粪等纤维素类物质的原位还田和当季降解缓慢，造成下一年耕作困难、播种质量低。为提高北方高寒地区纤维素类物质的降解效率，通过室内培养试验，选择高寒草原地区矿区土壤与具有较好纤维素降解能力的菌剂作为菌源，以玉米秸秆中的纤维素类物质为降解对象，采用富集培养和温度梯度驯化方法筛选出耐低温（15 ℃）高效降解纤维素的复合菌系，明确其纤维素类物质降解特性及菌系组成多样性。结果表明：复合菌系SL₁₅（以矿区土壤为菌源）、MM₁₅（以纤维素降解菌剂为菌源）、MS₁₅（以矿区土壤添加纤维素降解菌剂为菌源）在15 ℃条件下培养15 d纤维素类物质降解率分别为22.33%、26.33%、29.23%，其中复合菌系MS₁₅对纤维素类物质的降解能力最强，且滤纸酶和内切酶活性亦最高，分别为4.6925和2.2267 U/mL。由高通量测序可知，变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）、子囊菌门（Ascomycetes）和担子菌门（Basidiomycetes）为各复合菌系的优势菌门，鞘氨醇杆菌属（Sphingobacterium）、金黄杆菌属（Chryseobacterium）、布鲁氏菌属（Brucella）等共同促进纤维素类物质的降解，鞘氨醇杆菌属和担子菌门中的菌属作为复合菌系MS₁₅中的优势菌群，显著增强了纤维素降解酶活性及纤维素类物质降解率。研究显示，筛选过程在富集了耐低温纤维素降解菌的同时淘汰了无关菌属，将外源纤维素降解菌剂加入土著微生物群落增强了微生物活性，显著提高了纤维素类物质的降解率，可为进一步开发纤维素降解复合菌系、促进低温条件下玉米秸秆等纤维素类物质原位还田提供技术支撑。

基于移动观测的城市机动车氨排放特征研究

杨荟楠, 马东翔, 黄成, 丁祥, 刘文洋, 楼晟荣

摘要(19) PDF(3)

摘要:
机动车是城市NH₃排放重要来源之一，对PM_2.5的生成具有重要影响。本研究利用移动式走航测量方法，在特大城市上海开展了为期8天的实际道路NH₃排放移动观测，实测获得了道路机动车NH₃排放及分布特征。结果表明，实际道路机动车ΔNH₃/ΔCO₂平均排放比为0.44ppbv/ppmv，不同类型交通功能区存在显著差异，港区道路与中心城区道路机动车排放比相对较高，而高速公路相对较低。交通条件对实际道路机动车NH₃排放具有重要影响，低速拥堵状态下机动车NH₃排放比为中速条件下的2-3倍，而当车速进一步增加时NH₃排放将再次上升。研究通过进博会期间走航测量发现，交通管控措施对削减机动车NH₃排放具有积极作用，相关研究成果可以为城市地区机动车NH₃排放控制提供重要参考。机动车是城市NH₃排放重要来源之一，对PM_2.5的生成具有重要影响。本研究利用移动式走航测量方法，在特大城市上海开展了为期8天的实际道路NH₃排放移动观测，实测获得了道路机动车NH₃排放及分布特征。结果表明，实际道路机动车ΔNH₃/ΔCO₂平均排放比为0.44ppbv/ppmv，不同类型交通功能区存在显著差异，港区道路与中心城区道路机动车排放比相对较高，而高速公路相对较低。交通条件对实际道路机动车NH₃排放具有重要影响，低速拥堵状态下机动车NH₃排放比为中速条件下的2-3倍，而当车速进一步增加时NH₃排放将再次上升。研究通过进博会期间走航测量发现，交通管控措施对削减机动车NH₃排放具有积极作用，相关研究成果可以为城市地区机动车NH₃排放控制提供重要参考。

富Ca/Fe抗生素菌渣生物炭的制备及其对磷酸盐的吸附

陈钦鹏, 张铭栋, 何敏贞, 陈运超, 马增岭, 穆景利

摘要(31) PDF(11)

摘要:
富Ca/Fe抗生素菌渣既是国家规定的危险废物，又具有显著的生物质和金属资源属性，但现有处理技术鲜有关注这二者的协同回收利用；同时，现有研究对菌渣生物炭的应用探索较少。针对于此，该研究以富Ca/Fe妥布霉素菌渣为原料，用水热法和热解法分别制备了水热炭和热解炭，并探索其在吸附除磷方面的应用。结果表明，水热炭和热解炭均具有较高Ca和Fe含量；但热解炭无需改性便具有较强吸附磷能力和磁性，其中600 ℃制备的热解炭（PC-600）最适合用于吸附水中磷酸盐。PC-600适用于碱性环境，受Cl^-、NO₃^-影响较小，而HCO₃^-促进吸附过程；PC-600吸附速度较快，平衡时间仅为420 min；吸附过程符合Langmuir模型，最大吸附容量达108 mg/g（35 ℃）；吸附机理主要为化学沉淀和配体交换。该研究可实现富Ca/Fe菌渣中生物质和金属资源协同回收利用，为菌渣生物炭的应用提供参考，同时为水体磷污染治理提供高效吸附材料。富Ca/Fe抗生素菌渣既是国家规定的危险废物，又具有显著的生物质和金属资源属性，但现有处理技术鲜有关注这二者的协同回收利用；同时，现有研究对菌渣生物炭的应用探索较少。针对于此，该研究以富Ca/Fe妥布霉素菌渣为原料，用水热法和热解法分别制备了水热炭和热解炭，并探索其在吸附除磷方面的应用。结果表明，水热炭和热解炭均具有较高Ca和Fe含量；但热解炭无需改性便具有较强吸附磷能力和磁性，其中600 ℃制备的热解炭（PC-600）最适合用于吸附水中磷酸盐。PC-600适用于碱性环境，受Cl^-、NO₃^-影响较小，而HCO₃^-促进吸附过程；PC-600吸附速度较快，平衡时间仅为420 min；吸附过程符合Langmuir模型，最大吸附容量达108 mg/g（35 ℃）；吸附机理主要为化学沉淀和配体交换。该研究可实现富Ca/Fe菌渣中生物质和金属资源协同回收利用，为菌渣生物炭的应用提供参考，同时为水体磷污染治理提供高效吸附材料。

滇中尖山河流域典型人工湿地水体-土壤-植物系统生态化学计量特征

苏孟白, 宋娅丽

摘要(21) PDF(11)

摘要:
摘要：为了深入了解高原湖泊临湖流域人工湿地系统内元素交换规律和养分限制状况，以滇中抚仙湖临湖尖山河流域人工湿地为研究对象，沿不同功能区设置30个采样点，采用相关性分析和回归分析的方法，分析湿地7个分区内水体、土壤、植物的生态化学计量特征及其耦合关系。结果表明：各分区氮去除率逐级递增，磷去除率波动递增，说明人工湿地末端TN、TP净化效用更为明显。生态沉砂塘土壤C/N、N/P和C/P范围分别为1.29~2.33、3.50~4.32和4.61~8.34，湿地区土壤C/N、N/P和C/P范围分别为0.77~3.81、2.14~11.26和4.61~82.97。湿地植物前期碳同化效率：香蒲＞再力花＞美人蕉＞旱伞草，后期碳同化效率：旱伞草＞美人蕉＞再力花＞香蒲，土壤矿质代谢及有机质分解能力：旱伞草＞香蒲＞再力花＞美人蕉。研究显示外源氮输入抑制了土壤碳富集和植物碳转化过程，；土壤氮有效性＞磷、磷限制性＞氮。人工湿地土壤C-植物C呈现极显著的正相关关系，土壤N-植物N呈现极显著的负相关关系，土壤-植物P无显著相关关系。本文探究营养元素在水体-土壤-植物间的生态化学计量特征，为揭示人工湿地生物地球化学循环过程和高原湖泊水体与临湖流域水环境保护提供数据支撑和推广参考。摘要：为了深入了解高原湖泊临湖流域人工湿地系统内元素交换规律和养分限制状况，以滇中抚仙湖临湖尖山河流域人工湿地为研究对象，沿不同功能区设置30个采样点，采用相关性分析和回归分析的方法，分析湿地7个分区内水体、土壤、植物的生态化学计量特征及其耦合关系。结果表明：各分区氮去除率逐级递增，磷去除率波动递增，说明人工湿地末端TN、TP净化效用更为明显。生态沉砂塘土壤C/N、N/P和C/P范围分别为1.29~2.33、3.50~4.32和4.61~8.34，湿地区土壤C/N、N/P和C/P范围分别为0.77~3.81、2.14~11.26和4.61~82.97。湿地植物前期碳同化效率：香蒲＞再力花＞美人蕉＞旱伞草，后期碳同化效率：旱伞草＞美人蕉＞再力花＞香蒲，土壤矿质代谢及有机质分解能力：旱伞草＞香蒲＞再力花＞美人蕉。研究显示外源氮输入抑制了土壤碳富集和植物碳转化过程，；土壤氮有效性＞磷、磷限制性＞氮。人工湿地土壤C-植物C呈现极显著的正相关关系，土壤N-植物N呈现极显著的负相关关系，土壤-植物P无显著相关关系。本文探究营养元素在水体-土壤-植物间的生态化学计量特征，为揭示人工湿地生物地球化学循环过程和高原湖泊水体与临湖流域水环境保护提供数据支撑和推广参考。

滇池藻毒素时空分布特征及其与环境因子的相关性分析

罗婧, 陶冕, 李冲, 李涛燕, 蒋昌李, 段平洲, 程云轩

摘要(36) PDF(13)

摘要:
摘要：滇池频繁爆发蓝藻水华对生态系统和人类健康造成了潜在威胁。为实现对滇池水体藻毒素(MCs)的快速监测，厘清其时空分布特征和驱动因子，通过对滇池37个点位的调查采样，利用超高效液相色谱质谱仪(UPLC-MS/MS)开发了在线固相萃取同时测定地表水中8种MCs的检测方法。该方法简便快捷，具有灵敏度高，准确性强的特点。利用该方法分析了滇池MCs的时空分布特征，并通过Pearson相关性分析研究MCs浓度与环境因子的关系。结果表明：滇池MCs浓度的时间分布规律表现为夏季(141.5475~896.8037 ng/L)>春季(51.2630~1245.2583ng/L)>秋季(28.4733~409.1775 ng/L)>冬季(16.2716~122.8470ng/L)；空间上，滇池中部区域(观音山西-观音山中)在全年均检测出了较高的MCs浓度，同时，春夏季时外海和草海北部的整体浓度显著升高。在MCs组成上，MC-LR是滇池的主要毒素种类，其次为MC-LW、MC-RR和MC-WR，而MC-LR和MC-LW的占比受到了水温的显著影响。MCs浓度与藻密度呈显著负相关，这可能与滇池特殊的水力条件和流场有关；MCs的浓度与叶绿素(Chla)浓度、氨氮(NH₄-N)浓度、总磷(TP)浓度、高锰酸盐指数、透明度均呈显著正相关，与总氮(TN)浓度呈显著负相关，与BOD₅呈极显著正相关。上述结果表明，光照强度(透明度)和营养盐(TN、TP、有机物)浓度是控制滇池MCs产生的重要因子，这为滇池MCs的预测预警和生态风险防控提供了科学依据。
摘要：滇池频繁爆发蓝藻水华对生态系统和人类健康造成了潜在威胁。为实现对滇池水体藻毒素(MCs)的快速监测，厘清其时空分布特征和驱动因子，通过对滇池37个点位的调查采样，利用超高效液相色谱质谱仪(UPLC-MS/MS)开发了在线固相萃取同时测定地表水中8种MCs的检测方法。该方法简便快捷，具有灵敏度高，准确性强的特点。利用该方法分析了滇池MCs的时空分布特征，并通过Pearson相关性分析研究MCs浓度与环境因子的关系。结果表明：滇池MCs浓度的时间分布规律表现为夏季(141.5475~896.8037 ng/L)>春季(51.2630~1245.2583ng/L)>秋季(28.4733~409.1775 ng/L)>冬季(16.2716~122.8470ng/L)；空间上，滇池中部区域(观音山西-观音山中)在全年均检测出了较高的MCs浓度，同时，春夏季时外海和草海北部的整体浓度显著升高。在MCs组成上，MC-LR是滇池的主要毒素种类，其次为MC-LW、MC-RR和MC-WR，而MC-LR和MC-LW的占比受到了水温的显著影响。MCs浓度与藻密度呈显著负相关，这可能与滇池特殊的水力条件和流场有关；MCs的浓度与叶绿素(Chla)浓度、氨氮(NH₄-N)浓度、总磷(TP)浓度、高锰酸盐指数、透明度均呈显著正相关，与总氮(TN)浓度呈显著负相关，与BOD₅呈极显著正相关。上述结果表明，光照强度(透明度)和营养盐(TN、TP、有机物)浓度是控制滇池MCs产生的重要因子，这为滇池MCs的预测预警和生态风险防控提供了科学依据。

安徽省典型燃煤电厂湿法脱硫系统中痕量元素的迁移分布特征

水玉蝶, 王润芳, 金琳琳, 马大卫, 陈剑, 朱仁斌, 杨娴

摘要(38) PDF(14)

摘要:
煤炭在燃烧过程中，大量痕量元素随烟气、烟尘排出，燃煤电厂是煤炭消耗的主力军，随着我国环保要求的不断提高，燃煤电厂痕量元素排放受到广泛关注。石灰石-石膏湿法脱硫系统不仅可以高效吸收烟气中SO₂，同时对烟气中痕量元素分布产生影响。本文通过对安徽省3个超低排放改造后的典型燃煤电厂的石灰石-石膏湿法脱硫(WFGD)系统中入口/出口烟尘、石灰石、工业水、污泥、石膏和脱硫废水等环境样品进行了采集，研究了Cr、As、Cd、Pb和Hg等痕量元素的分布迁移特征。结果表明：烟尘中痕量元素去除率在95%以上，脱硫污泥中Cr、As和Hg质量浓度分别达27~52 mg·kg^-1、13~36 mg·kg^-1和4~6 mg·kg^-1，质量浓度约为石膏的7~9倍。WFGD系统中元素质量平衡结果显示，痕量元素主要来源于烟气(90%)和石灰石(10%)，主要输出为污泥(42%)和石膏(55%)，废水中仅富集了少量Cd(7%~10%)和Hg(13%)。燃煤电厂脱硫石膏和污泥的处置及二次利用过程中，需着重关注微量元素的环境影响。煤炭在燃烧过程中，大量痕量元素随烟气、烟尘排出，燃煤电厂是煤炭消耗的主力军，随着我国环保要求的不断提高，燃煤电厂痕量元素排放受到广泛关注。石灰石-石膏湿法脱硫系统不仅可以高效吸收烟气中SO₂，同时对烟气中痕量元素分布产生影响。本文通过对安徽省3个超低排放改造后的典型燃煤电厂的石灰石-石膏湿法脱硫(WFGD)系统中入口/出口烟尘、石灰石、工业水、污泥、石膏和脱硫废水等环境样品进行了采集，研究了Cr、As、Cd、Pb和Hg等痕量元素的分布迁移特征。结果表明：烟尘中痕量元素去除率在95%以上，脱硫污泥中Cr、As和Hg质量浓度分别达27~52 mg·kg^-1、13~36 mg·kg^-1和4~6 mg·kg^-1，质量浓度约为石膏的7~9倍。WFGD系统中元素质量平衡结果显示，痕量元素主要来源于烟气(90%)和石灰石(10%)，主要输出为污泥(42%)和石膏(55%)，废水中仅富集了少量Cd(7%~10%)和Hg(13%)。燃煤电厂脱硫石膏和污泥的处置及二次利用过程中，需着重关注微量元素的环境影响。

水铁矿对不同品种水稻吸收砷镉的调控效果

于运萍, 曾红远, 喻惠玲, 杨京民, 吴珂萌, 陈荟林, 王欣, 彭渤

摘要(36) PDF(8)

摘要:
为探究水铁矿(Fh)对不同品种水稻吸收砷(As)和镉(Cd)的调控效果，以常规稻黄华占(H)和杂交稻Y两优9918(Y)为供试水稻进行盆栽试验，根据是否施加Fh设置两组处理，一组为对照土壤，分别种植常规稻黄华占(H-CK)和杂交稻Y两优9918(Y-CK)；另一组施加质量分数为1%的Fh，分别种植常规稻黄华占(H-Fh)和杂交稻Y两优9918(Y-Fh). 结果表明：在水稻整个生育期内Fh较稳定，不易被还原溶解，且能有效吸附孔隙水As、Cd；H-Fh处理孔隙水As和Cd浓度较H-CK处理分别降低了76.3%和31%，Y-Fh处理孔隙水As和Cd浓度较Y-CK处理分别降低了73.7%和57.8%. 施用Fh可促使水稻根际土壤As、Cd由非稳态向稳定态转化，且Fh对常规稻黄华占根际土壤As和Cd的稳定化效果更显著. H-Fh处理非稳态(非专性吸附态、专性吸附态和弱结晶铁氧化物结合态)As含量较H-CK处理分别降低了100%、30.8%、14.7%，结晶型铁氧化物结合态As含量升高了36.7%，Y-Fh处理非稳态As含量较Y-CK处理分别降低了9.9%、18.2%、14.9%，结晶型铁氧化物结合态As含量升高了29.2%；与H-CK相比，H-Fh处理可交换态Cd含量显著降低了31.5%，而Y-Fh与Y-CK处理相比，所有Cd形态的含量均无显著变化. 施加 Fh使常规稻黄华占精米As含量较其CK显著降低了44.6%，但对杂交稻Y两优9918精米As积累没有产生明显抑制，且Fh对两个水稻品种精米Cd含量均无显著影响. 因此在对As、Cd复合污染稻田进行安全利用过程中，Fh可作为减控水稻As积累的有效投入品，但作用效果随不同水稻品种根际As有效性变化出现明显差异. 为探究水铁矿(Fh)对不同品种水稻吸收砷(As)和镉(Cd)的调控效果，以常规稻黄华占(H)和杂交稻Y两优9918(Y)为供试水稻进行盆栽试验，根据是否施加Fh设置两组处理，一组为对照土壤，分别种植常规稻黄华占(H-CK)和杂交稻Y两优9918(Y-CK)；另一组施加质量分数为1%的Fh，分别种植常规稻黄华占(H-Fh)和杂交稻Y两优9918(Y-Fh). 结果表明：在水稻整个生育期内Fh较稳定，不易被还原溶解，且能有效吸附孔隙水As、Cd；H-Fh处理孔隙水As和Cd浓度较H-CK处理分别降低了76.3%和31%，Y-Fh处理孔隙水As和Cd浓度较Y-CK处理分别降低了73.7%和57.8%. 施用Fh可促使水稻根际土壤As、Cd由非稳态向稳定态转化，且Fh对常规稻黄华占根际土壤As和Cd的稳定化效果更显著. H-Fh处理非稳态(非专性吸附态、专性吸附态和弱结晶铁氧化物结合态)As含量较H-CK处理分别降低了100%、30.8%、14.7%，结晶型铁氧化物结合态As含量升高了36.7%，Y-Fh处理非稳态As含量较Y-CK处理分别降低了9.9%、18.2%、14.9%，结晶型铁氧化物结合态As含量升高了29.2%；与H-CK相比，H-Fh处理可交换态Cd含量显著降低了31.5%，而Y-Fh与Y-CK处理相比，所有Cd形态的含量均无显著变化. 施加 Fh使常规稻黄华占精米As含量较其CK显著降低了44.6%，但对杂交稻Y两优9918精米As积累没有产生明显抑制，且Fh对两个水稻品种精米Cd含量均无显著影响. 因此在对As、Cd复合污染稻田进行安全利用过程中，Fh可作为减控水稻As积累的有效投入品，但作用效果随不同水稻品种根际As有效性变化出现明显差异.

以三元锂电池回收的末端废渣为原料制备的高效核壳结构催化剂性能及机理研究

张珂嘉, 杨晶晶, 赵青, 张雪娇, 吴丰昌

摘要(29) PDF(5)

摘要:
摘要： 随着新能源汽车的推广和普及，锂离子电池的装机量呈爆发式增长，随之而来的是大量锂电池的报废并亟待回收处理。已有锂电池回收技术提取锂、镍、钴、锰等金属后的末端废渣仍残留有一定量的过渡金属，若不加以处理处置直接丢弃到环境中会造成重金属的环境污染风险。本研究提出了一种以锂电池回收的末端废渣与三聚氰胺固体粉末混合后热解制备具有核壳结构的高性能催化剂，用于催化过硫酸盐氧化剂氧化去除有机污染物，实现其高值化再利用。对制备的催化剂和原始末端废渣均进行详细地表征，确认了新制备的催化剂具有明显的核壳结构，核为镍钴氮化物和锰氧化物，壳为厚度约为5.7-13.1 nm的石墨化碳层。以单过硫酸盐为氧化剂，对新制备的催化剂的催化性能进行了测试，发现其可高效催化单过硫酸盐降解包括苯甲酸、硝基苯、苯酚等一系列难降解有机污染物，且受环境条件的影响较纯自由基体系小。循环实验的结果表明，该材料可实现多次循环利用且催化效率基本保持稳定。对降解完成后体系中的金属离子进行测定后发现，新制备的催化剂在催化降解过程中，金属离子仅有微量溶出，而原始废渣则大量溶出金属离子，说明经三聚氰胺混合热解可有效固定废渣中的金属。此外，经淬灭实验，D₂O替换和EPR测试等一系列实验，证明新催化剂催化单过硫酸盐降解有机污染物体系中硫酸根自由基和单线态氧均具有一定贡献，但还存在其他未被探明的机理 摘要： 随着新能源汽车的推广和普及，锂离子电池的装机量呈爆发式增长，随之而来的是大量锂电池的报废并亟待回收处理。已有锂电池回收技术提取锂、镍、钴、锰等金属后的末端废渣仍残留有一定量的过渡金属，若不加以处理处置直接丢弃到环境中会造成重金属的环境污染风险。本研究提出了一种以锂电池回收的末端废渣与三聚氰胺固体粉末混合后热解制备具有核壳结构的高性能催化剂，用于催化过硫酸盐氧化剂氧化去除有机污染物，实现其高值化再利用。对制备的催化剂和原始末端废渣均进行详细地表征，确认了新制备的催化剂具有明显的核壳结构，核为镍钴氮化物和锰氧化物，壳为厚度约为5.7-13.1 nm的石墨化碳层。以单过硫酸盐为氧化剂，对新制备的催化剂的催化性能进行了测试，发现其可高效催化单过硫酸盐降解包括苯甲酸、硝基苯、苯酚等一系列难降解有机污染物，且受环境条件的影响较纯自由基体系小。循环实验的结果表明，该材料可实现多次循环利用且催化效率基本保持稳定。对降解完成后体系中的金属离子进行测定后发现，新制备的催化剂在催化降解过程中，金属离子仅有微量溶出，而原始废渣则大量溶出金属离子，说明经三聚氰胺混合热解可有效固定废渣中的金属。此外，经淬灭实验，D₂O替换和EPR测试等一系列实验，证明新催化剂催化单过硫酸盐降解有机污染物体系中硫酸根自由基和单线态氧均具有一定贡献，但还存在其他未被探明的机理

低温热处理降解固相中OCDD的反应机理

李唯实, 李丽, 文卓钰, 闫大海, 刘美佳, 黄启飞, 朱占恒

摘要(13) PDF(2)

摘要:
生活垃圾焚烧飞灰中二噁英类污染物会对人体健康和环境造成严重的危害，有必要了解固相中二噁英的降解机理从而帮助其降解至环境可接受的水平. 本研究将理论和试验相结合探究低温热处理法降解飞灰中二噁英的机理. 以八氯代二苯并对二噁英（OCDD）作为目标污染物附着在模拟飞灰〔m_CaO:m_Ca(OH)2=3:1〕上，利用密度泛函理论（DFT）对固相中OCDD的低温热处理降解机理进行分析，并进行模拟飞灰降解试验. 首先对降解前的模拟飞灰进行热重（TG）分析，然后采用红外光谱（FTIR）和透射电子显微镜（TEM）测试对固体产物进行表征，并对反应气相进行收集和检测从而验证反应机理. 结果表明：①从室温到400 ℃模拟飞灰共有三段失重过程，失重率为9.61%. ②-OH是低温热处理降解OCDD的关键官能团. ③结合FTIR和TEM分析结果可知，当多个-OH取代OCDD上的Cl后会氧化OCDD生成大量CO₃^2-，该条路径是OCDD转化的主要路径. OCDD转化的次要路径是在降解过程中会形成小部分C-O-结构，该结构可能与其他降解后的OCDD分子相结合形成大分子有机物. ④结合气相检测可知，Cl转化的主要路径是整个-OH完全取代Cl，取代后的Cl会脱离出反应体系形成Cl₂. 次要路径是仅-OH上的-O-会取代Cl形成C-O-，该结构由于自由基未完全配对而不稳定，Cl和H相结合生成HCl脱离反应体系. CO₂平均含量仅有0.008 5%，说明几乎没有碳酸盐分解或与HCl发生反应. 研究揭示了低温热处理降解二噁英的关键基团以及二噁英和Cl的物质归趋，旨在为低温热处理工业优化和参数设置提供理论指导. 生活垃圾焚烧飞灰中二噁英类污染物会对人体健康和环境造成严重的危害，有必要了解固相中二噁英的降解机理从而帮助其降解至环境可接受的水平. 本研究将理论和试验相结合探究低温热处理法降解飞灰中二噁英的机理. 以八氯代二苯并对二噁英（OCDD）作为目标污染物附着在模拟飞灰〔m_CaO:m_Ca(OH)2=3:1〕上，利用密度泛函理论（DFT）对固相中OCDD的低温热处理降解机理进行分析，并进行模拟飞灰降解试验. 首先对降解前的模拟飞灰进行热重（TG）分析，然后采用红外光谱（FTIR）和透射电子显微镜（TEM）测试对固体产物进行表征，并对反应气相进行收集和检测从而验证反应机理. 结果表明：①从室温到400 ℃模拟飞灰共有三段失重过程，失重率为9.61%. ②-OH是低温热处理降解OCDD的关键官能团. ③结合FTIR和TEM分析结果可知，当多个-OH取代OCDD上的Cl后会氧化OCDD生成大量CO₃^2-，该条路径是OCDD转化的主要路径. OCDD转化的次要路径是在降解过程中会形成小部分C-O-结构，该结构可能与其他降解后的OCDD分子相结合形成大分子有机物. ④结合气相检测可知，Cl转化的主要路径是整个-OH完全取代Cl，取代后的Cl会脱离出反应体系形成Cl₂. 次要路径是仅-OH上的-O-会取代Cl形成C-O-，该结构由于自由基未完全配对而不稳定，Cl和H相结合生成HCl脱离反应体系. CO₂平均含量仅有0.008 5%，说明几乎没有碳酸盐分解或与HCl发生反应. 研究揭示了低温热处理降解二噁英的关键基团以及二噁英和Cl的物质归趋，旨在为低温热处理工业优化和参数设置提供理论指导.

硅酸钾及其与锰硫配施防控水稻复合重金属污染的效果

何纪强, 程艳, 蒋宏伟, 李哲泳, 王章伟, 涂书新

摘要(27) PDF(3)

摘要:
由于不同重金属的土壤化学性质迥异，同步钝化土壤复合重金属成为土壤污染修复亟待解决的瓶颈问题. 采用土壤盆栽试验，以自然Cd、Pb、Cu、As复合污染土壤为研究材料，设置CK(空白)和石灰石(调理剂对照)两个对照，研究了3种硅基调理剂〔(硅酸钾、锰-硅酸钾(氯化锰10%+硅酸钾90%)、硫-硅酸钾(硫氢化钠2.5%配施+硅酸钾97.5%)〕对土壤重金属形态转化，水稻吸收Cd、Pb、Cu、As和养分元素，以及水稻生长和抗氧化胁迫反应的影响. 结果表明，3种硅基土壤调理剂的降Cd效果均显著高于调理剂对照(石灰石). 与空白对照CK相比，3种硅基调理剂(硅酸钾、锰-硅酸钾和硫-硅酸钾)分别使糙米Cd含量显著(P＜0.05)降低30.0%、45.5%和35.7%，糙米Pb含量显著(P＜0.05)降低56.6%、62.6%和37.1%，其中锰-硅酸钾配施降Cd、降Pb效果最佳，但3种调理剂降Cu和降As效果不显著. 各调理剂均能促进水稻的生长、养分吸收和抗氧化能力，提高土壤pH，降低土壤可交换态Cd、Pb比例. 研究显示，硅酸钾及与锰、硫配施均能显著降低糙米中的Cd、Pb含量并促进作物生长，可用于水稻Cd、Pb复合污染防控. 由于不同重金属的土壤化学性质迥异，同步钝化土壤复合重金属成为土壤污染修复亟待解决的瓶颈问题. 采用土壤盆栽试验，以自然Cd、Pb、Cu、As复合污染土壤为研究材料，设置CK(空白)和石灰石(调理剂对照)两个对照，研究了3种硅基调理剂〔(硅酸钾、锰-硅酸钾(氯化锰10%+硅酸钾90%)、硫-硅酸钾(硫氢化钠2.5%配施+硅酸钾97.5%)〕对土壤重金属形态转化，水稻吸收Cd、Pb、Cu、As和养分元素，以及水稻生长和抗氧化胁迫反应的影响. 结果表明，3种硅基土壤调理剂的降Cd效果均显著高于调理剂对照(石灰石). 与空白对照CK相比，3种硅基调理剂(硅酸钾、锰-硅酸钾和硫-硅酸钾)分别使糙米Cd含量显著(P＜0.05)降低30.0%、45.5%和35.7%，糙米Pb含量显著(P＜0.05)降低56.6%、62.6%和37.1%，其中锰-硅酸钾配施降Cd、降Pb效果最佳，但3种调理剂降Cu和降As效果不显著. 各调理剂均能促进水稻的生长、养分吸收和抗氧化能力，提高土壤pH，降低土壤可交换态Cd、Pb比例. 研究显示，硅酸钾及与锰、硫配施均能显著降低糙米中的Cd、Pb含量并促进作物生长，可用于水稻Cd、Pb复合污染防控.

城市尺度高空间分辨率VOCs组分排放清单构建方法与应用

舒秦, 毕晓辉

摘要(35) PDF(11)

摘要:
挥发性有机物（VOCs）是影响大气复合污染形成的关键前体物，来源众多且化学组成差异大。为满足城市尺度VOCs精准管控需求，该研究基于“自下而上”的人为源活动水平数据与植被遥感资料，并与文献调研和实测VOCs源谱信息相耦合，采用排放因子法，构建了城市尺度高空间分辨率VOCs组分清单的编制方法，并以河南省驻马店市为研究区域开展应用。结果表明：①该研究所构建的清单编制方法能够获取城市尺度高空间分辨率的VOCs组分排放清单，根据现阶段可获取的活动水平分辨率，清单分辨率可达1km×1km及以上。②在组分排放上，烯烃排放量最高，其次是烷烃和含氧VOCs(oxygenated volatile organic compounds，OVOCs)，排放量前10组分分别为异戊二烯、苯乙烯、乙酸乙酯、乙烯、单萜烯、苯、乙醛、正己烷、甲苯、甲醛；OFP总量为366111.0 t，烯烃和OVOCs是主要贡献者，OFP前10组分分别为异戊二烯、乙烯、乙醛、甲醛、丙烯、单萜烯、间对二甲苯、甲苯、苯乙烯和1-丁烯；在空间分布上，研究区域VOCs排放空间分布呈现明显差异，林地茂密、工业企业密集、人口和路网密度较大的区域VOCs排放量较高。③将清单结果与受体模型解析结果进行对比，发现两者在主要源类的识别上基本一致，印证了该研究所构建清单的可靠性。挥发性有机物（VOCs）是影响大气复合污染形成的关键前体物，来源众多且化学组成差异大。为满足城市尺度VOCs精准管控需求，该研究基于“自下而上”的人为源活动水平数据与植被遥感资料，并与文献调研和实测VOCs源谱信息相耦合，采用排放因子法，构建了城市尺度高空间分辨率VOCs组分清单的编制方法，并以河南省驻马店市为研究区域开展应用。结果表明：①该研究所构建的清单编制方法能够获取城市尺度高空间分辨率的VOCs组分排放清单，根据现阶段可获取的活动水平分辨率，清单分辨率可达1km×1km及以上。②在组分排放上，烯烃排放量最高，其次是烷烃和含氧VOCs(oxygenated volatile organic compounds，OVOCs)，排放量前10组分分别为异戊二烯、苯乙烯、乙酸乙酯、乙烯、单萜烯、苯、乙醛、正己烷、甲苯、甲醛；OFP总量为366111.0 t，烯烃和OVOCs是主要贡献者，OFP前10组分分别为异戊二烯、乙烯、乙醛、甲醛、丙烯、单萜烯、间对二甲苯、甲苯、苯乙烯和1-丁烯；在空间分布上，研究区域VOCs排放空间分布呈现明显差异，林地茂密、工业企业密集、人口和路网密度较大的区域VOCs排放量较高。③将清单结果与受体模型解析结果进行对比，发现两者在主要源类的识别上基本一致，印证了该研究所构建清单的可靠性。

降低长三角地区O₃暴露风险的减排路径优化研究

王逸豪, 雷宇

摘要(40) PDF(126)

摘要:
近年来随着大气细颗粒物（PM_2.5）浓度下降，臭氧（O₃）污染逐渐凸显。鉴于O₃暴露给人群带来较大的健康风险，以及O₃浓度与其前体物氮氧化物（NO_X）及挥发性有机物（VOCs）排放的非线性关系，O₃污染的防治需要在分析O₃人群暴露风险特征的基础上，对前体物的减排路径进行优化。长三角是我国O₃浓度高、暴露大、前体物排放集中的区域，其减排路径的优化分析对于全国而言也有借鉴意义。该研究以国家环境空气质量二级标准的O₃浓度限值160μg/m³为目标，基于长三角地区的人群暴露风险探讨了不同减排路径下的O₃污染控制效果。首先运用WRF-CAMx模型，依据不同的NOx和VOCs减排比模拟了121种减排情景作为基础数据集，引入响应曲面模型（RSM）来划分长三角不同城市的控制区类型，并结合人口暴露风险指数来评价O₃暴露的风险程度，将中高暴露风险地区与控制区耦合，设置NOx区和VOCs区；然后设置了7条不同的NOx/VOCs路径，分析了不同路径的控制效率，给出了不同区域的最佳减排策略。研究显示，长三角中部的城市主要是VOCs控制区，南部和北部的城市以NOx控制为主；O₃中高暴露风险的城市数约占城市总数的41%，集中在长三角中部和北部；考虑总体控制效率，NOx区和VOCs区效率最高的路径分别是NOx单向减排和VOCs单向减排；考虑单位步长的控制效率，随着NOx减排量的增加，城市网格中的O₃形成机制从VOCs控制逐渐过渡为NOx控制；为保证VOCs控制型网格的平稳过渡及控制效率，VOCs区的最佳减排比设置为1/3<NOx/VOCs<1/2，考虑到“NOx不利”影响及控制效率，NOx区的最佳减排比设置为1<NOx/VOCs<2。

近年来随着大气细颗粒物（PM_2.5）浓度下降，臭氧（O₃）污染逐渐凸显。鉴于O₃暴露给人群带来较大的健康风险，以及O₃浓度与其前体物氮氧化物（NO_X）及挥发性有机物（VOCs）排放的非线性关系，O₃污染的防治需要在分析O₃人群暴露风险特征的基础上，对前体物的减排路径进行优化。长三角是我国O₃浓度高、暴露大、前体物排放集中的区域，其减排路径的优化分析对于全国而言也有借鉴意义。该研究以国家环境空气质量二级标准的O₃浓度限值160μg/m³为目标，基于长三角地区的人群暴露风险探讨了不同减排路径下的O₃污染控制效果。首先运用WRF-CAMx模型，依据不同的NOx和VOCs减排比模拟了121种减排情景作为基础数据集，引入响应曲面模型（RSM）来划分长三角不同城市的控制区类型，并结合人口暴露风险指数来评价O₃暴露的风险程度，将中高暴露风险地区与控制区耦合，设置NOx区和VOCs区；然后设置了7条不同的NOx/VOCs路径，分析了不同路径的控制效率，给出了不同区域的最佳减排策略。研究显示，长三角中部的城市主要是VOCs控制区，南部和北部的城市以NOx控制为主；O₃中高暴露风险的城市数约占城市总数的41%，集中在长三角中部和北部；考虑总体控制效率，NOx区和VOCs区效率最高的路径分别是NOx单向减排和VOCs单向减排；考虑单位步长的控制效率，随着NOx减排量的增加，城市网格中的O₃形成机制从VOCs控制逐渐过渡为NOx控制；为保证VOCs控制型网格的平稳过渡及控制效率，VOCs区的最佳减排比设置为1/3<NOx/VOCs<1/2，考虑到“NOx不利”影响及控制效率，NOx区的最佳减排比设置为1<NOx/VOCs<2。

活性氮化硼的制备、表征及其对重金属离子的吸附性能

詹凤琪, 李彦龙, 盖安俊, 刘博, 张峻中, 李润东

摘要(25) PDF(5)

摘要:
本研究制备出一种纤维状、具有丰富孔洞的活性BN材料，其比表面积和介孔孔体积分别为944.526m²/g和0.324cm³/g。同时探究废水中Cu²、Pb²和Cd²的相互作用以及活性BN的吸附行为机理，发现在单一体系中，BN吸附量遵循Pb²>Cd²>Cu²，但在三元体系中重金属离子会发生相互作用，即Cu²对Pd²的吸附具有协同作用，而对Cd²的吸附具有拮抗作用，Pd²对Cd²的吸附在30min内具有拮抗作用，30min后具有协同作用。相反，Pd²对Cu²的吸附具有协同作用，而Cd²对Cu²的吸附具有拮抗作用，Cd²对Pd²的吸附具有协同作用。活性BN相较于活性炭在重金属溶液中展现较强的吸附能力,对于重金属Cu²、Pb²和Cd²，活性BN的最大吸附量分别是活性炭的1.32倍、24.75倍和20倍。针对活性BN吸附Cu²、Pb²和Cd²，发现其对Cu²、Pb²和Cd²的吸附均符合Langmuir模型，说明吸附过程主要受化学吸附控制。利用XPS分析活性BN吸附后表面化学态，发现Cu²与活性BN结合形成Cu(OH)₂和-OCu，Pb²和Cd²与BN结合，形成PbCO₃、Cd(OH)₂和CdCO₃。活性BN的吸附机理包括表面-NH₂与重金属离子形成络合物、-OH的H与重金属离子发生离子交换、-O与重金属离子通过静电相互作用结合形成的三种吸附机制。本研究制备出一种纤维状、具有丰富孔洞的活性BN材料，其比表面积和介孔孔体积分别为944.526m²/g和0.324cm³/g。同时探究废水中Cu²、Pb²和Cd²的相互作用以及活性BN的吸附行为机理，发现在单一体系中，BN吸附量遵循Pb²>Cd²>Cu²，但在三元体系中重金属离子会发生相互作用，即Cu²对Pd²的吸附具有协同作用，而对Cd²的吸附具有拮抗作用，Pd²对Cd²的吸附在30min内具有拮抗作用，30min后具有协同作用。相反，Pd²对Cu²的吸附具有协同作用，而Cd²对Cu²的吸附具有拮抗作用，Cd²对Pd²的吸附具有协同作用。活性BN相较于活性炭在重金属溶液中展现较强的吸附能力,对于重金属Cu²、Pb²和Cd²，活性BN的最大吸附量分别是活性炭的1.32倍、24.75倍和20倍。针对活性BN吸附Cu²、Pb²和Cd²，发现其对Cu²、Pb²和Cd²的吸附均符合Langmuir模型，说明吸附过程主要受化学吸附控制。利用XPS分析活性BN吸附后表面化学态，发现Cu²与活性BN结合形成Cu(OH)₂和-OCu，Pb²和Cd²与BN结合，形成PbCO₃、Cd(OH)₂和CdCO₃。活性BN的吸附机理包括表面-NH₂与重金属离子形成络合物、-OH的H与重金属离子发生离子交换、-O与重金属离子通过静电相互作用结合形成的三种吸附机制。

碳氮包覆纳米Fe₃O₄的非自由基路径光催化去除养殖废水中四环素的机制研究

郑佳慧, 张伟芳

摘要(23) PDF(2)

摘要:
四环素(TC)作为一种抗菌剂被广泛应用于渔业养殖中，但由于其利用率低，进入废水后未经有效处理直接排放，将造成周围水环境污染。该研究以氮化碳负载的海藻酸铁水凝胶为前驱基底，经高温煅烧衍生制备碳氮包覆的纳米磁性四氧化三铁复合材料(Fe₃O₄/CN)，采用XRD、FT-IR和TEM等对Fe₃O₄/CN进行结构表征，并探究其在模拟太阳光下光催化降解水中TC的效能和机理。结果表明，当水体pH值为7，Fe₃O₄/CN用量为0.05 g/L，光催化反应150 min，TC(50 μmol/L)的去除率可达95.0%以上；Raman、EIS和ESR等结果表明，Fe₃O₄/CN缺陷程度大，电荷分离效率高；在太阳光照射下，主要通过产生空穴(h⁺)的非自由基路径直接氧化降解TC，且反应后的材料可通过磁铁分离回收；利用HPLC-MS检测光催化反应的中间产物，推测TC在h⁺作用下主要发生脱氨基、开环等氧化反应；QSAR模型预测表明中间产物毒性降低。因此，采用基于Fe₃O₄/CN的光催技术可以有效去除养殖废水中的TC，具有一定的潜在应用价值。四环素(TC)作为一种抗菌剂被广泛应用于渔业养殖中，但由于其利用率低，进入废水后未经有效处理直接排放，将造成周围水环境污染。该研究以氮化碳负载的海藻酸铁水凝胶为前驱基底，经高温煅烧衍生制备碳氮包覆的纳米磁性四氧化三铁复合材料(Fe₃O₄/CN)，采用XRD、FT-IR和TEM等对Fe₃O₄/CN进行结构表征，并探究其在模拟太阳光下光催化降解水中TC的效能和机理。结果表明，当水体pH值为7，Fe₃O₄/CN用量为0.05 g/L，光催化反应150 min，TC(50 μmol/L)的去除率可达95.0%以上；Raman、EIS和ESR等结果表明，Fe₃O₄/CN缺陷程度大，电荷分离效率高；在太阳光照射下，主要通过产生空穴(h⁺)的非自由基路径直接氧化降解TC，且反应后的材料可通过磁铁分离回收；利用HPLC-MS检测光催化反应的中间产物，推测TC在h⁺作用下主要发生脱氨基、开环等氧化反应；QSAR模型预测表明中间产物毒性降低。因此，采用基于Fe₃O₄/CN的光催技术可以有效去除养殖废水中的TC，具有一定的潜在应用价值。

民用燃煤污染物排放因子的本地化与减排分析—以辽宁省为例

陈宗娇, 由焕, 高成康, 吴凡, 孟祥禹, 王铎, 白璐

摘要(19) PDF(7)

摘要:
摘要： 为探究辽宁省民用燃煤的污染物排放情况，本研究选用常见的散煤与型煤为研究对象在农户家中进行燃烧实验和烟气排放水平监测，定量评估不同煤型和不同炉具的排放因子，并比较不同取暖方式的经济成本，为辽宁省清洁取暖政策提供数据支撑。结果表明：①不同民用燃煤的污染物排放差异较大，煤球在NO_X、CO、VOCs和PM上有明显的减排效果，对比烟煤I分别降低了39.8%、44.2%、42.1%和57.9%，对比烟煤II，在CO、VOCs上分别减少了14.9%和27.8%的排放. ②炉具类型对排放因子的影响也较大，较于地炉和站炉，烟煤在环保炉中燃烧，PM污染物减排效果明显，分别减少了87%和86%. ③2020年辽宁省民用燃煤的SO₂、NO_X、CO、VOCs和PM排放量分别是0.473、1.207、86.295、0.642和1.474万吨，其中散煤在污染物排放总量中贡献了88.29%；2020年东北地区农村民用散煤污染物排放总量为482.6570万吨，其中CO占比最高，达到95.7%. ④取暖方式的经济成本是居民考虑的重要因素，对清洁取暖方式的推进至关重要，在政府的补贴下，环保炉与型煤取暖方式的经济成本为每年1073.99元，较环保炉与烟煤取暖方式减少了35%. ⑤将经济成本较低的环保炉与型煤取暖方式替代辽宁省现有的散煤取暖，VOCs、PM和CO约分别减排79.94%、85.28%和42.57%. 由此可见，在保证型煤品质的前提下，环保炉具和型煤在排放量和经济成本上均优于传统炉具和散煤，政府可以在经济水平较差的农村地区推广使用. 摘要： 为探究辽宁省民用燃煤的污染物排放情况，本研究选用常见的散煤与型煤为研究对象在农户家中进行燃烧实验和烟气排放水平监测，定量评估不同煤型和不同炉具的排放因子，并比较不同取暖方式的经济成本，为辽宁省清洁取暖政策提供数据支撑。结果表明：①不同民用燃煤的污染物排放差异较大，煤球在NO_X、CO、VOCs和PM上有明显的减排效果，对比烟煤I分别降低了39.8%、44.2%、42.1%和57.9%，对比烟煤II，在CO、VOCs上分别减少了14.9%和27.8%的排放. ②炉具类型对排放因子的影响也较大，较于地炉和站炉，烟煤在环保炉中燃烧，PM污染物减排效果明显，分别减少了87%和86%. ③2020年辽宁省民用燃煤的SO₂、NO_X、CO、VOCs和PM排放量分别是0.473、1.207、86.295、0.642和1.474万吨，其中散煤在污染物排放总量中贡献了88.29%；2020年东北地区农村民用散煤污染物排放总量为482.6570万吨，其中CO占比最高，达到95.7%. ④取暖方式的经济成本是居民考虑的重要因素，对清洁取暖方式的推进至关重要，在政府的补贴下，环保炉与型煤取暖方式的经济成本为每年1073.99元，较环保炉与烟煤取暖方式减少了35%. ⑤将经济成本较低的环保炉与型煤取暖方式替代辽宁省现有的散煤取暖，VOCs、PM和CO约分别减排79.94%、85.28%和42.57%. 由此可见，在保证型煤品质的前提下，环保炉具和型煤在排放量和经济成本上均优于传统炉具和散煤，政府可以在经济水平较差的农村地区推广使用.

甘氨酸法生产草甘膦过程中母液产排节点与治理分析

郝雅琼, 黄泽春, 黄启飞, 杨玉飞

摘要(25) PDF(3)

摘要:
甘氨酸法生产草甘膦过程中产生大量的母液，该母液属于《国家危险废物名录》中的危险废物，成分复杂，含有较高含量的难降解有机物、盐、草甘膦、COD和总磷等污染物，对生态环境和人体的潜在危害大。膜处理/高温催化氧化、多效蒸发/定向转化两种组合工艺对母液都可以进行较好的处理，能够去除母液中的大部分污染物，然而处理过程中会向环境排放废气和废水，也会产生磷酸氢二钠、焦磷酸钠、氯化钠等废盐。母液处理产生的废盐的危险废物属性不明，使得对其的管理混乱，且废盐综合利用和处置的环境风险都很大；由于缺乏甘氨酸法草甘膦废盐污染控制标准，阻碍了其综合利用；母液处理产生的废水的污染物排放标准缺失，致使废水的环境风险无法得到有效管控。针对母液产生和处理现状以及处理过程中存在的问题，建议从优化生产工艺实现母液减量化、利用组合的母液处理工艺、《国家危险废物名录》中增加母液处理产生的废盐、制定甘氨酸法草甘膦废盐污染控制标准和农药工业水污染物排放标准5个方面全面提升母液的环境风险防治水平。甘氨酸法生产草甘膦过程中产生大量的母液，该母液属于《国家危险废物名录》中的危险废物，成分复杂，含有较高含量的难降解有机物、盐、草甘膦、COD和总磷等污染物，对生态环境和人体的潜在危害大。膜处理/高温催化氧化、多效蒸发/定向转化两种组合工艺对母液都可以进行较好的处理，能够去除母液中的大部分污染物，然而处理过程中会向环境排放废气和废水，也会产生磷酸氢二钠、焦磷酸钠、氯化钠等废盐。母液处理产生的废盐的危险废物属性不明，使得对其的管理混乱，且废盐综合利用和处置的环境风险都很大；由于缺乏甘氨酸法草甘膦废盐污染控制标准，阻碍了其综合利用；母液处理产生的废水的污染物排放标准缺失，致使废水的环境风险无法得到有效管控。针对母液产生和处理现状以及处理过程中存在的问题，建议从优化生产工艺实现母液减量化、利用组合的母液处理工艺、《国家危险废物名录》中增加母液处理产生的废盐、制定甘氨酸法草甘膦废盐污染控制标准和农药工业水污染物排放标准5个方面全面提升母液的环境风险防治水平。

微塑料环境暴露与人体健康效应研究进展

孙香莹, 庄银, 许秋瑾, 王玉邦, 王成

摘要(129) PDF(23)

摘要:
作为一种新型的全球性环境污染物，微塑料日益引起关注. 人体可通过摄食等途径摄入微塑料，进而引起潜在健康风险. 目前有关微塑料的研究日益增加，但关于人体微塑料暴露水平及其潜在健康危害方面的相关研究有限. 本文在梳理微塑料的人体暴露途径及水平的基础上，从体内、体外两方面实验研究总结分析了微塑料暴露对细胞、哺乳模式动物小鼠组织的影响，结果表明：①人类可通过消化道、呼吸道以及皮肤接触的方式摄入微塑料，其中经口摄入是最主要的接触途径. ②在人体多种组织、器官及代谢物中均检测到微塑料的存在，范围为0~134.3个/g. ③动物实验表明，微塑料可以通过血液循环蓄积于心、肝、脾、肺、肾和睾丸等器官中，引起炎症反应、氧化应激、免疫损伤、菌群失调、代谢紊乱等，甚至可能产生跨代效应. ④细胞实验表明，粒径较小的微塑料可穿透细胞膜进入细胞质中，引起细胞形态及功能改变，导致细胞活力下降，影响细胞生长与增殖，还可诱导ROS生成甚至产生DNA损伤等细胞毒性作用. 微塑料的毒性作用可能与其类型、粒径、染毒浓度及受试物类型等有关，建议今后加强环境低浓度下微塑料及其吸附物质在食物链传递过程中毒性蓄积与变化的研究，以及开展流行病学调查，为将来进一步阐释微塑料潜在的毒理机制和评估人体健康风险提供理论依据. 作为一种新型的全球性环境污染物，微塑料日益引起关注. 人体可通过摄食等途径摄入微塑料，进而引起潜在健康风险. 目前有关微塑料的研究日益增加，但关于人体微塑料暴露水平及其潜在健康危害方面的相关研究有限. 本文在梳理微塑料的人体暴露途径及水平的基础上，从体内、体外两方面实验研究总结分析了微塑料暴露对细胞、哺乳模式动物小鼠组织的影响，结果表明：①人类可通过消化道、呼吸道以及皮肤接触的方式摄入微塑料，其中经口摄入是最主要的接触途径. ②在人体多种组织、器官及代谢物中均检测到微塑料的存在，范围为0~134.3个/g. ③动物实验表明，微塑料可以通过血液循环蓄积于心、肝、脾、肺、肾和睾丸等器官中，引起炎症反应、氧化应激、免疫损伤、菌群失调、代谢紊乱等，甚至可能产生跨代效应. ④细胞实验表明，粒径较小的微塑料可穿透细胞膜进入细胞质中，引起细胞形态及功能改变，导致细胞活力下降，影响细胞生长与增殖，还可诱导ROS生成甚至产生DNA损伤等细胞毒性作用. 微塑料的毒性作用可能与其类型、粒径、染毒浓度及受试物类型等有关，建议今后加强环境低浓度下微塑料及其吸附物质在食物链传递过程中毒性蓄积与变化的研究，以及开展流行病学调查，为将来进一步阐释微塑料潜在的毒理机制和评估人体健康风险提供理论依据.

沉积物古DNA揭示水生态系统中群落演变的进展与展望

朱星遇, 李飞龙, 胡丹心, 何文祥, 郭芬, 高伟, 张远

摘要(41) PDF(10)

摘要:
摘要：识别和预测环境变化下生物群落演变特征是水生态保护策略制定的关键前提. 由于缺乏长时间序列的生态监测数据，如何有效揭示生态系统中物种与群落演变是目前面临难题. 利用沉积物古DNA中封存的物种历史自然资源档案，检测并解译古DNA信息，将提高人们对环境变化驱动的物种迁移与灭绝、群落演变动态、生态系统结构和功能变化的理解. 本研究首先介绍了沉积物古DNA的技术原理与发展历程；随后综述了沉积物古DNA在物种入侵与定殖、物种遗传进化、群落演变和揭示环境压力下生态系统长时间序列变化特征等领域的应用；最后针对沉积物古DNA技术目前存在的问题与缺陷，整理并总结了潜在的解决方案，以期为建立基于沉积物古DNA的水生态系统中生物群落重建提供新技术和思路. 摘要：识别和预测环境变化下生物群落演变特征是水生态保护策略制定的关键前提. 由于缺乏长时间序列的生态监测数据，如何有效揭示生态系统中物种与群落演变是目前面临难题. 利用沉积物古DNA中封存的物种历史自然资源档案，检测并解译古DNA信息，将提高人们对环境变化驱动的物种迁移与灭绝、群落演变动态、生态系统结构和功能变化的理解. 本研究首先介绍了沉积物古DNA的技术原理与发展历程；随后综述了沉积物古DNA在物种入侵与定殖、物种遗传进化、群落演变和揭示环境压力下生态系统长时间序列变化特征等领域的应用；最后针对沉积物古DNA技术目前存在的问题与缺陷，整理并总结了潜在的解决方案，以期为建立基于沉积物古DNA的水生态系统中生物群落重建提供新技术和思路.

废弃鲜烟叶田间就地堆肥对其肥效影响机制研究

柳榭阳, 何小松

摘要(18) PDF(1)

摘要:
烟草种植过程产生的废弃鲜烟叶含有丰富的有机质、钾和病原菌，田间就地堆肥可以低成本实现烟叶废弃物的无害化和资源化处理，但相关堆肥工艺缺乏、产品肥效不清。通过废弃烟叶田间直接就地堆肥、废弃烟叶接种有机肥或土壤堆肥、以及废弃烟叶接种土壤和添加复合肥堆肥98天获得四种有机肥产品，通过盆栽试验，研究了四种有机肥不添加和添加50g或75g复合肥（化肥）下土壤肥力、土壤酶活和作物生长变化，结果显示：烟叶有机肥施加能显著增加土壤中溶解性腐殖质含量，提升土壤过氧化氢酶活性和抑制土壤青枯病。单独施用有机肥可显著提高盆栽作物的株高、茎围、叶片数、最大叶长、最大叶宽。此外，烟叶有机肥还能够提升化肥肥效，其中的腐殖质物质能抑制微生物硝化过程，促进全氮保存和碱解氮供给，以废弃鲜烟叶耕层土壤复合肥工艺制备的有机肥效果最佳；此外，有机肥中腐殖质组分还可提升土壤速效钾和有效磷含量，促进烟草生长。废弃鲜烟叶田间就地堆肥，产品不仅可以直接促进作物生长，还可以提高化肥利用率间接促进作物生长。烟草种植过程产生的废弃鲜烟叶含有丰富的有机质、钾和病原菌，田间就地堆肥可以低成本实现烟叶废弃物的无害化和资源化处理，但相关堆肥工艺缺乏、产品肥效不清。通过废弃烟叶田间直接就地堆肥、废弃烟叶接种有机肥或土壤堆肥、以及废弃烟叶接种土壤和添加复合肥堆肥98天获得四种有机肥产品，通过盆栽试验，研究了四种有机肥不添加和添加50g或75g复合肥（化肥）下土壤肥力、土壤酶活和作物生长变化，结果显示：烟叶有机肥施加能显著增加土壤中溶解性腐殖质含量，提升土壤过氧化氢酶活性和抑制土壤青枯病。单独施用有机肥可显著提高盆栽作物的株高、茎围、叶片数、最大叶长、最大叶宽。此外，烟叶有机肥还能够提升化肥肥效，其中的腐殖质物质能抑制微生物硝化过程，促进全氮保存和碱解氮供给，以废弃鲜烟叶耕层土壤复合肥工艺制备的有机肥效果最佳；此外，有机肥中腐殖质组分还可提升土壤速效钾和有效磷含量，促进烟草生长。废弃鲜烟叶田间就地堆肥，产品不仅可以直接促进作物生长，还可以提高化肥利用率间接促进作物生长。

CaO₂促进污泥厌氧发酵产酸性能的微生物机制

潘禹 , 刘鲡, 智笑涵, 朱洪涛

摘要(18) PDF(3)

摘要:
研究了不同CaO₂浓度对剩余污泥厌氧发酵产酸性能和微生物群落变化的影响.试验结果表明，CaO₂促进了污泥的水解，当投加量为0.35 g CaO₂/g VS时发酵效果最好，产物短链脂肪酸(SCFAs)的浓度达到1424 mg·L^-1，约为对照组的4.3倍.高通量测序结果表明投加CaO₂会降低微生物群落的多样性，富集水解产酸菌，抑制其它门类细菌，其中，厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度从对照组中的7.16%增加至0.35 g CaO₂/g VS组中的64.23%，梭菌纲 (Clostridia)和芽孢杆菌纲(Bacilli)相对丰度显著增加也是SCFAs产量高的主要原因.随着CaO₂投加量增加，细菌胞外聚合物(EPS)由紧密结合型(TB-EPS)向松散结合型(LB-EPS)和黏液型(S-EPS)转化，并促进了细菌胞外多糖的合成与分泌，提高了功能菌群的生存能力.细菌的抗氧化酶系统对厌氧发酵体系中功能菌群的筛选可能具有影响.CaO₂的加入提高了功能菌群总体SOD和CAT基因的相对丰度，通过促进抗氧化酶的分泌，提高功能菌群的抗氧化能力，使细菌群落向有利于生产SCFAs的菌群转化. 研究了不同CaO₂浓度对剩余污泥厌氧发酵产酸性能和微生物群落变化的影响.试验结果表明，CaO₂促进了污泥的水解，当投加量为0.35 g CaO₂/g VS时发酵效果最好，产物短链脂肪酸(SCFAs)的浓度达到1424 mg·L^-1，约为对照组的4.3倍.高通量测序结果表明投加CaO₂会降低微生物群落的多样性，富集水解产酸菌，抑制其它门类细菌，其中，厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度从对照组中的7.16%增加至0.35 g CaO₂/g VS组中的64.23%，梭菌纲 (Clostridia)和芽孢杆菌纲(Bacilli)相对丰度显著增加也是SCFAs产量高的主要原因.随着CaO₂投加量增加，细菌胞外聚合物(EPS)由紧密结合型(TB-EPS)向松散结合型(LB-EPS)和黏液型(S-EPS)转化，并促进了细菌胞外多糖的合成与分泌，提高了功能菌群的生存能力.细菌的抗氧化酶系统对厌氧发酵体系中功能菌群的筛选可能具有影响.CaO₂的加入提高了功能菌群总体SOD和CAT基因的相对丰度，通过促进抗氧化酶的分泌，提高功能菌群的抗氧化能力，使细菌群落向有利于生产SCFAs的菌群转化.

重点工业涂装行业VOCs减排路径与潜力评估

王丽娟, 邵霞, 宁淼, 董远舟, 唐倩, 丛晓男

摘要(46) PDF(16)

摘要:
工业涂装行业是挥发性有机化合物（以下简称VOCs）综合治理的重点行业之一，涉及行业广，排放环节多，排放量大. 确定不同行业的排放特点、治理现状与减排潜力，是制定差异化的防治技术路线的基础. 本文根据工业涂装行业排放占比，选取家具、汽车整车、汽车零部件、集装箱、机械制造、船舶、钢结构等行业开展源头替代、涂装工艺和设备、无组织排放收集以及末端治理等环节VOCs减排研究，分行业归纳总结VOCs排放特征，梳理VOCs控制技术在各行业的应用情况，评估各行业VOCs全过程控制整体水平，识别工业涂装VOCs控制的薄弱环节，计算不同减排路径下各行业的减排潜力. 结果表明：①工业涂装行业普遍存在低VOCs含量涂料替代不足，自动化涂装方式占比低、无组织收集率偏低、高端末端治理设施覆盖率偏低等问题，实施工业涂装行业全过程控制，具有较大的减排潜力. ②不同工业涂装行业减排重点应有所差别，木质家具、船舶、钢结构和其他工业涂装行业的VOCs减排潜力主要为源头替代及工艺改进，其减排潜力分别占本行业总减排潜力的80.3%、75.5%、68.2%和78.3%，而汽车制造、集装箱、工程机械制造行业的重点减排环节以无组织收集和末端治理为主，该环节减排潜力占本行业总减排量的80.3%、61.5%、58.6%. 研究显示，工业涂装行业VOCs排放尚有较大的减排潜力，不同行业应根据行业特征，从开展源头替代、提升自动化程度、增强无组织收集效率、选取适用末端治理技术等方面，开展全流程管控. 工业涂装行业是挥发性有机化合物（以下简称VOCs）综合治理的重点行业之一，涉及行业广，排放环节多，排放量大. 确定不同行业的排放特点、治理现状与减排潜力，是制定差异化的防治技术路线的基础. 本文根据工业涂装行业排放占比，选取家具、汽车整车、汽车零部件、集装箱、机械制造、船舶、钢结构等行业开展源头替代、涂装工艺和设备、无组织排放收集以及末端治理等环节VOCs减排研究，分行业归纳总结VOCs排放特征，梳理VOCs控制技术在各行业的应用情况，评估各行业VOCs全过程控制整体水平，识别工业涂装VOCs控制的薄弱环节，计算不同减排路径下各行业的减排潜力. 结果表明：①工业涂装行业普遍存在低VOCs含量涂料替代不足，自动化涂装方式占比低、无组织收集率偏低、高端末端治理设施覆盖率偏低等问题，实施工业涂装行业全过程控制，具有较大的减排潜力. ②不同工业涂装行业减排重点应有所差别，木质家具、船舶、钢结构和其他工业涂装行业的VOCs减排潜力主要为源头替代及工艺改进，其减排潜力分别占本行业总减排潜力的80.3%、75.5%、68.2%和78.3%，而汽车制造、集装箱、工程机械制造行业的重点减排环节以无组织收集和末端治理为主，该环节减排潜力占本行业总减排量的80.3%、61.5%、58.6%. 研究显示，工业涂装行业VOCs排放尚有较大的减排潜力，不同行业应根据行业特征，从开展源头替代、提升自动化程度、增强无组织收集效率、选取适用末端治理技术等方面，开展全流程管控.

油基岩屑焚烧过程钡的转化与环境风险研究

黄祥, 彭晓曦, 郭卫广, 韩雨岐 , 张力, 侯江, 雍毅

摘要(72) PDF(15)

摘要:
油基岩屑焚烧处置技术已被广泛应用，但油基岩屑焚烧尾渣的环境风险及其主要形成机制尚未得到广泛关注。本研究通过实际样品采集和实验室模拟等方式，结合多种表征方法，针对四川省天然气开采油基岩屑典型回转窑焚烧处置过程中钡的转化以及焚烧尾渣的环境风险特征开展了研究。研究表明，油基岩屑经焚烧后尾渣中钡浸出毒性水平大幅上升，这种现象的主要原因是油基岩屑中硫酸钡在800℃以上发生碳热还原反应生成硫化钡，并与氯化氢等反应产生氯化钡，这种还原转化过程主要发生在硫酸钡晶体颗粒表面，并最终形成了被可溶性钡外壳包裹的硫酸钡晶体颗粒。油基岩屑焚烧、燃煤锅炉协同处置以及水基岩屑、油基岩屑脱油干渣制烧结砖等还原性高温热处理过程均可能发生硫酸钡碳热还原转化，热处理过程钡的转化及固相高可溶性钡环境风险应得到广泛关注和有效防控，建议从标准政策制定、风险源头防控和尾渣末端治理等方面进行控制。油基岩屑焚烧处置技术已被广泛应用，但油基岩屑焚烧尾渣的环境风险及其主要形成机制尚未得到广泛关注。本研究通过实际样品采集和实验室模拟等方式，结合多种表征方法，针对四川省天然气开采油基岩屑典型回转窑焚烧处置过程中钡的转化以及焚烧尾渣的环境风险特征开展了研究。研究表明，油基岩屑经焚烧后尾渣中钡浸出毒性水平大幅上升，这种现象的主要原因是油基岩屑中硫酸钡在800℃以上发生碳热还原反应生成硫化钡，并与氯化氢等反应产生氯化钡，这种还原转化过程主要发生在硫酸钡晶体颗粒表面，并最终形成了被可溶性钡外壳包裹的硫酸钡晶体颗粒。油基岩屑焚烧、燃煤锅炉协同处置以及水基岩屑、油基岩屑脱油干渣制烧结砖等还原性高温热处理过程均可能发生硫酸钡碳热还原转化，热处理过程钡的转化及固相高可溶性钡环境风险应得到广泛关注和有效防控，建议从标准政策制定、风险源头防控和尾渣末端治理等方面进行控制。

基于生物可给性的华南某农用地土壤重金属复合污染非致癌健康风险评估

李慧, 韩雅静, 朱晓辉, 党垚, 董辰寅, 蔡立梅, 向明灯, 于云江

摘要(65) PDF(11)

摘要:
摘要：重金属对人体多种靶器官存在健康风险，同时重金属之间的相互作用也会对其累积的效果产生影响，但是传统健康风险评价模型并未考虑这两种因素的影响，不能反映重金属对人体的真实风险情况。为评估华南某典型重金属污染农用地土壤重金属暴露对儿童的非致癌健康风险，对土壤中As、Cd、Cr、Cu、Pb、Ni、Zn、Hg进行检测，采用单项污染指数法 (Pi) 及内梅罗综合污染指数法 (Pc) 评价其污染程度，并引入重金属生物可给性和BINWOE法对其非致癌健康风险进行修正。结果表明：研究区土壤中单一重金属的危害指数值 (HI_HRA) 小于1，非致癌健康风险处于可接受水平，其中95分位土壤中多种重金属叠加风险 (HI_HRA) 大于1，多种重金属复合污染存在非致癌健康风险。进一步采用BINWOE法对四种重金属（As、Cd、Cr、Pb）的复合非致癌健康风险进行评估，四种金属对靶器官总的非致癌健康风险指数HI_WOE为1.8143，是传统非致癌健康风险（1.3440）的1.35倍，非致癌健康风险经重金属生物可给性修正后为1.2348，仍处于不可接受水平。因此，在对重金属进行非致癌健康风险评价时，考虑各重金属的靶器官和重金属间在靶器官中的相互作用是重要的。摘要：重金属对人体多种靶器官存在健康风险，同时重金属之间的相互作用也会对其累积的效果产生影响，但是传统健康风险评价模型并未考虑这两种因素的影响，不能反映重金属对人体的真实风险情况。为评估华南某典型重金属污染农用地土壤重金属暴露对儿童的非致癌健康风险，对土壤中As、Cd、Cr、Cu、Pb、Ni、Zn、Hg进行检测，采用单项污染指数法 (Pi) 及内梅罗综合污染指数法 (Pc) 评价其污染程度，并引入重金属生物可给性和BINWOE法对其非致癌健康风险进行修正。结果表明：研究区土壤中单一重金属的危害指数值 (HI_HRA) 小于1，非致癌健康风险处于可接受水平，其中95分位土壤中多种重金属叠加风险 (HI_HRA) 大于1，多种重金属复合污染存在非致癌健康风险。进一步采用BINWOE法对四种重金属（As、Cd、Cr、Pb）的复合非致癌健康风险进行评估，四种金属对靶器官总的非致癌健康风险指数HI_WOE为1.8143，是传统非致癌健康风险（1.3440）的1.35倍，非致癌健康风险经重金属生物可给性修正后为1.2348，仍处于不可接受水平。因此，在对重金属进行非致癌健康风险评价时，考虑各重金属的靶器官和重金属间在靶器官中的相互作用是重要的。

我国重点区域环境大气VOCs监测体系现状及发展方向

李跃武, 柴文轩

摘要(48) PDF(17)

摘要:
科学开展大气挥发性有机物(VOCs)的监测是臭氧(O₃)与细颗粒物(PM_2.5)复合污染成因机制和防控的关键基础，对持续改善我国空气质量具有重要意义. 为优化提升我国VOCs监测体系和效能，提出未来光化学监测发展方向和路径，通过调研、数据挖掘总结评估了国内外VOCs监测体系设计、监测布点、监测项目和时段、监测技术和质控技术等监测要素，结果表明：①我国初步建成了覆盖重点区域的光化学监测网，但监测点位功能相对单一，缺乏区域、输送、排放高值区等关键点位，其优化和完善是提升我国VOCs监测效能的重要途径. ②5—9月是我国O₃污染的重要时段，美国环境保护局(US EPA)的光化学评估监测站(Photochemical Assessment Monitoring Stations, PAMS)所涉及的组分是影响O₃的重要组分，其中乙烯、苯系物和甲醛、乙醛等尤为关键，并应关注部分支链烯烃和α-蒎烯、β-蒎烯等天然源烯烃对O₃或颗粒物的影响，最终需结合本地化特点优化监测项目. ③我国VOCs监测技术体系中手工监测和自动监测各具优势，未来发展趋势以自动监测为主，手工监测为辅，监测技术体系应向高精准度化、标准化、小型化、模块化、智能化，以及高时间分辨率和低成本等方向发展，同时持续进行质量体系标准研究，补足空白，提升监测数据质量. 研究显示，我国环境大气VOCs监测应优化监测布点，加强监测技术体系和质量体系标准化，并聚焦重点时段形成我国本地化监测项目，从而科学地优化和完善我国光化学监测体系. 科学开展大气挥发性有机物(VOCs)的监测是臭氧(O₃)与细颗粒物(PM_2.5)复合污染成因机制和防控的关键基础，对持续改善我国空气质量具有重要意义. 为优化提升我国VOCs监测体系和效能，提出未来光化学监测发展方向和路径，通过调研、数据挖掘总结评估了国内外VOCs监测体系设计、监测布点、监测项目和时段、监测技术和质控技术等监测要素，结果表明：①我国初步建成了覆盖重点区域的光化学监测网，但监测点位功能相对单一，缺乏区域、输送、排放高值区等关键点位，其优化和完善是提升我国VOCs监测效能的重要途径. ②5—9月是我国O₃污染的重要时段，美国环境保护局(US EPA)的光化学评估监测站(Photochemical Assessment Monitoring Stations, PAMS)所涉及的组分是影响O₃的重要组分，其中乙烯、苯系物和甲醛、乙醛等尤为关键，并应关注部分支链烯烃和α-蒎烯、β-蒎烯等天然源烯烃对O₃或颗粒物的影响，最终需结合本地化特点优化监测项目. ③我国VOCs监测技术体系中手工监测和自动监测各具优势，未来发展趋势以自动监测为主，手工监测为辅，监测技术体系应向高精准度化、标准化、小型化、模块化、智能化，以及高时间分辨率和低成本等方向发展，同时持续进行质量体系标准研究，补足空白，提升监测数据质量. 研究显示，我国环境大气VOCs监测应优化监测布点，加强监测技术体系和质量体系标准化，并聚焦重点时段形成我国本地化监测项目，从而科学地优化和完善我国光化学监测体系.

基于双阶段注意力权重优化机制的LSTM地表水溶解氧预测模型研究

周泉, 胡轩铭, 王东昆, 张武才, 陈中颖, 王金鹏, 任秀文, 汪澎洋

摘要(75) PDF(17)

摘要:
溶解氧是水体中的重要水质指标，准确预报其变化规律对水环境管理具有重要意义．在提出一种基于双阶段注意力权重优化机制的LSTM地表水溶解氧预测模型（DAIW-LSTM Model）的基础上，将新模型应用于流溪河流域水质监测站溶解氧日均值预测研究．该模型在编码器使用了空间注意力，解码器使用了时间注意力，编码器和解码器各自包含了两个阶段的权重优化的新机制．鉴于新模型在对非线性更强、非平稳性更突出的时间序列数据预测的优势，开展了三个水质监测站不同基线模型预测效果的对比分析，探讨了上游站点特征输入及特征权重优化机制对模型预测性能的影响．研究结果表明：①通过与DA-LSTM、LSTM、Bi-LSTM等基线模型的对比，验证了模型适用性和精准性；DAIW-LSTM模型对于白云李溪坝站溶解氧预测的SMAPE、MAE、MSE三个指标分别为0.075、0.611、0.712是所有模型中最优的，相比DA-LSTM模型分别降低了9.61%、8.06%、18.17%．②进一步加入上游特征的输入，新模型的预测效果进一步提升，该实验也证明上游特征变量选取的重要性；另外，注意力机制引入，有效解决了传统LSTM模型在额外噪音输入情形下鲁棒性不足的问题．③对于新的注意力权重优化机制，二阶段会对一阶段的初步权重进行优化修正，针对pH、电导率、水温、气温等影响溶解氧预测的重要特征，新模型会在特定的时候自动强化其影响权重，从而提高模型的预测精度．研究结果对于地表水水质预测研究具有较好的借鉴作用．溶解氧是水体中的重要水质指标，准确预报其变化规律对水环境管理具有重要意义．在提出一种基于双阶段注意力权重优化机制的LSTM地表水溶解氧预测模型（DAIW-LSTM Model）的基础上，将新模型应用于流溪河流域水质监测站溶解氧日均值预测研究．该模型在编码器使用了空间注意力，解码器使用了时间注意力，编码器和解码器各自包含了两个阶段的权重优化的新机制．鉴于新模型在对非线性更强、非平稳性更突出的时间序列数据预测的优势，开展了三个水质监测站不同基线模型预测效果的对比分析，探讨了上游站点特征输入及特征权重优化机制对模型预测性能的影响．研究结果表明：①通过与DA-LSTM、LSTM、Bi-LSTM等基线模型的对比，验证了模型适用性和精准性；DAIW-LSTM模型对于白云李溪坝站溶解氧预测的SMAPE、MAE、MSE三个指标分别为0.075、0.611、0.712是所有模型中最优的，相比DA-LSTM模型分别降低了9.61%、8.06%、18.17%．②进一步加入上游特征的输入，新模型的预测效果进一步提升，该实验也证明上游特征变量选取的重要性；另外，注意力机制引入，有效解决了传统LSTM模型在额外噪音输入情形下鲁棒性不足的问题．③对于新的注意力权重优化机制，二阶段会对一阶段的初步权重进行优化修正，针对pH、电导率、水温、气温等影响溶解氧预测的重要特征，新模型会在特定的时候自动强化其影响权重，从而提高模型的预测精度．研究结果对于地表水水质预测研究具有较好的借鉴作用．

高级氧化体系中活性氧化物质的定性和半定量分析方法研究进展

周晨颖, 周鹏, 张鹏, 孙一鸣, 赖波

摘要(41) PDF(15)

摘要:
由于人为活动和环境因素的影响，有机污染物迁移进入水、土壤和大气生态环境，进而危害粮食安全和人体健康，阻碍社会可持续发展. 高级氧化技术作为一类降解有机污染的重要手段，可以通过产生羟基自由基、硫酸根自由基、超氧自由基、单线态氧、高价态金属氧化物和表面活性中间体等具有不同氧化活性和反应特性的活性氧化物质（ROS）分解或转化各类有机污染物. 因此，对高级氧化反应体系中ROS的类型、贡献占比和反应途径的定性与半定量分析对于探究有机污染物的降解过程与具体机制至关重要. 基于文献调研，该文总结了高级氧化体系中多种ROS的氧化还原电位、反应机制等主要特点，综述了ROS的定性和半定量分析方法，包括电子顺磁性共振技术、ROS选择性淬灭方法、化学探针法、电化学法、原位拉曼法、穆斯堡尔光谱法、同步辐射法和定量构效关系分析法，分析了其优缺点和应用场景. 同时，对未来ROS的定性和半定量分析方法可能的发展趋势进行了思考，为今后更加科学合理地开展有机污染降解机理探究和应用技术开发工作提供基础. 由于人为活动和环境因素的影响，有机污染物迁移进入水、土壤和大气生态环境，进而危害粮食安全和人体健康，阻碍社会可持续发展. 高级氧化技术作为一类降解有机污染的重要手段，可以通过产生羟基自由基、硫酸根自由基、超氧自由基、单线态氧、高价态金属氧化物和表面活性中间体等具有不同氧化活性和反应特性的活性氧化物质（ROS）分解或转化各类有机污染物. 因此，对高级氧化反应体系中ROS的类型、贡献占比和反应途径的定性与半定量分析对于探究有机污染物的降解过程与具体机制至关重要. 基于文献调研，该文总结了高级氧化体系中多种ROS的氧化还原电位、反应机制等主要特点，综述了ROS的定性和半定量分析方法，包括电子顺磁性共振技术、ROS选择性淬灭方法、化学探针法、电化学法、原位拉曼法、穆斯堡尔光谱法、同步辐射法和定量构效关系分析法，分析了其优缺点和应用场景. 同时，对未来ROS的定性和半定量分析方法可能的发展趋势进行了思考，为今后更加科学合理地开展有机污染降解机理探究和应用技术开发工作提供基础.

不同{021}/{110}晶面暴露比针铁矿对于As(V)吸附特性的研究

宋超凡, 缪恒锋

摘要(12) PDF(1)

摘要:
为了探究针铁矿不同晶面吸附As(V)的作用，该研究制备两种具有不同比例{021}/{110}晶面的针铁矿，通过等温吸附和吸附动力学试验，研究不同初始As(V)浓度、pH和竞争阴离子影响下，两种针铁矿吸附As(V)的差异性。结果表明，As(V)在针铁矿表面的吸附更符合Freundlich和准二级动力学模型；经比表面积归一化，发现含有更高比例{021}/{110}晶面的Goe-B表面拥有更好的吸附性能，在pH=4时吸附量达到0.304 mg/m²，是Goe-A的1.57倍。pH会影响针铁矿的吸附，吸附量随着pH的增加而降低，而在碱性条件下Goe-B表现出更强的吸附能力。而随着As(V)浓度的增加，大量配体吸附引起的点位竞争效应会大于pH变化引起的静电力作用。吸附前后XRD的变化表明As(V)主要吸附在针铁矿表面，而不是结合到针铁矿的晶体结构中；而FTIR和XPS分析发现，As(V)通过与Fe-OH配体交换形成了新的络合物(Fe-O-As)吸附在针铁矿表面。研究显示，含有更高比例{021}/{110}晶面的针铁矿具有更好的吸附性能，是修复环境砷污染的理想吸附剂。为了探究针铁矿不同晶面吸附As(V)的作用，该研究制备两种具有不同比例{021}/{110}晶面的针铁矿，通过等温吸附和吸附动力学试验，研究不同初始As(V)浓度、pH和竞争阴离子影响下，两种针铁矿吸附As(V)的差异性。结果表明，As(V)在针铁矿表面的吸附更符合Freundlich和准二级动力学模型；经比表面积归一化，发现含有更高比例{021}/{110}晶面的Goe-B表面拥有更好的吸附性能，在pH=4时吸附量达到0.304 mg/m²，是Goe-A的1.57倍。pH会影响针铁矿的吸附，吸附量随着pH的增加而降低，而在碱性条件下Goe-B表现出更强的吸附能力。而随着As(V)浓度的增加，大量配体吸附引起的点位竞争效应会大于pH变化引起的静电力作用。吸附前后XRD的变化表明As(V)主要吸附在针铁矿表面，而不是结合到针铁矿的晶体结构中；而FTIR和XPS分析发现，As(V)通过与Fe-OH配体交换形成了新的络合物(Fe-O-As)吸附在针铁矿表面。研究显示，含有更高比例{021}/{110}晶面的针铁矿具有更好的吸附性能，是修复环境砷污染的理想吸附剂。

盐度、水位双重波动对芦苇去除水中氮磷的影响

郑汉杰, 王子博, 朱翔, 杜鹏, 于江华, 谢磊, 彭福全, 王灵

摘要(40) PDF(5)

摘要:
芦苇广泛分布于我国西北干旱、半干旱区，具有净化水体氮磷的作用。目前盐度和水位双重波动作用影响芦苇的研究较少，因此本实验设置不同的盐度和水位波动组合，分析其对水体氮磷去除的联合影响。结果表明：低频盐度上升（3天0.1g/L）有利于水体中总氮、总磷和氨氮的去除，而高频盐度上升（3天0.2g/L）不利于其去除。水位下降利于水体中总氮和氨氮的去除，水位上升则起到抑制作用。水位和盐度单因素波动未对芦苇生长及氮磷吸收产生负面影响，高频水位上升及盐度下降更有利于芦苇生物量累积，水位与盐度下降有利于芦苇根系生长。水位和盐度双重波动直接影响芦苇生长，间接影响水体氮磷去除。本文结果可为我国西北干旱半干旱区河湖补水方案制定提供参考。芦苇广泛分布于我国西北干旱、半干旱区，具有净化水体氮磷的作用。目前盐度和水位双重波动作用影响芦苇的研究较少，因此本实验设置不同的盐度和水位波动组合，分析其对水体氮磷去除的联合影响。结果表明：低频盐度上升（3天0.1g/L）有利于水体中总氮、总磷和氨氮的去除，而高频盐度上升（3天0.2g/L）不利于其去除。水位下降利于水体中总氮和氨氮的去除，水位上升则起到抑制作用。水位和盐度单因素波动未对芦苇生长及氮磷吸收产生负面影响，高频水位上升及盐度下降更有利于芦苇生物量累积，水位与盐度下降有利于芦苇根系生长。水位和盐度双重波动直接影响芦苇生长，间接影响水体氮磷去除。本文结果可为我国西北干旱半干旱区河湖补水方案制定提供参考。

基于流域水环境模型评估资料缺乏地区的重金属面源负荷

丁杰, 胡兆平, 刘湛, 张青梅, 刘伟, 韩峰, 郑一

摘要(36) PDF(9)

摘要:
以SWAT模型为基础，借鉴输出系数模型，考虑重金属溶出率影响，发展了一个重金属面源污染模型SWAT-MT。新模型兼顾输出系数模型和机理模型的优点，适合数据资料缺乏地区使用。应用SWAT-MT评估了湘江株洲段子流域的铅面源负荷，进行了参数敏感性分析和不确定性分析。模拟结果显示，铅的面源侵蚀量为1.86 t/a，侵蚀强度为4.70 kg/km²/a。侵蚀强度空间差异明显，城镇用地的侵蚀强度是平均水平的2.23倍。因此区域的铅污染管理应优先防治城镇地区的面源污染。模拟的流域出口的铅负荷为0.70 t/a，约为面源侵蚀量的38%。蒙特卡洛模拟显示模型输出存在显著的不确定性。95%置信区间下，铅的面源侵蚀量为1.39～2.31 t/a，流域出口负荷为0.43～1.00 t/a。敏感性分析结果显示，为进一步降低模拟不确定性并提高结果的可靠性，应重点关注城市积尘中的铅浓度、铅的溶出率和河道铅沉降速率三个参数的赋值情况。本研究中观测数据十分缺乏，我们通过参考相似流域、文献研究等手段进行水沙模拟校正和重金属参数的赋值。本研究的建模范式可为其他资料缺乏地区的重金属面源污染模拟工作提供参考。以SWAT模型为基础，借鉴输出系数模型，考虑重金属溶出率影响，发展了一个重金属面源污染模型SWAT-MT。新模型兼顾输出系数模型和机理模型的优点，适合数据资料缺乏地区使用。应用SWAT-MT评估了湘江株洲段子流域的铅面源负荷，进行了参数敏感性分析和不确定性分析。模拟结果显示，铅的面源侵蚀量为1.86 t/a，侵蚀强度为4.70 kg/km²/a。侵蚀强度空间差异明显，城镇用地的侵蚀强度是平均水平的2.23倍。因此区域的铅污染管理应优先防治城镇地区的面源污染。模拟的流域出口的铅负荷为0.70 t/a，约为面源侵蚀量的38%。蒙特卡洛模拟显示模型输出存在显著的不确定性。95%置信区间下，铅的面源侵蚀量为1.39～2.31 t/a，流域出口负荷为0.43～1.00 t/a。敏感性分析结果显示，为进一步降低模拟不确定性并提高结果的可靠性，应重点关注城市积尘中的铅浓度、铅的溶出率和河道铅沉降速率三个参数的赋值情况。本研究中观测数据十分缺乏，我们通过参考相似流域、文献研究等手段进行水沙模拟校正和重金属参数的赋值。本研究的建模范式可为其他资料缺乏地区的重金属面源污染模拟工作提供参考。

可持续发展目标达成度对中国生态文明建设公众满意度的影响

刘雅莉, 单丽雯, 杜剑卿, 王艳芬

摘要(40) PDF(6)

摘要:
联合国可持续发展目标提出以来，学者们聚焦其达成度开展了大量的评估工作，以期揭示中国可持续发展过程中面临的问题和挑战，进而指导政府决策。已有评估指标的选择是“自上而下”的，普遍参照联合国建议。然而，在实际应用中，可持续发展评估结果是否与“自下而上”衡量政府绩效的另外一个重要标准“生态文明建设公众满意度”相匹配尚不明确，增加了政府决策的不确定性。因此，该研究以中国31个省级行政单位为样本，建立了可持续发展达成度梯度，利用滑动窗口结合线性回归等方法，分析了可持续发展目标达成度的两个维度（平均达成度和目标间均衡度）与生态文明建设公众满意度间的变化关系及其驱动机制。结果表明：①可持续发展评估的两个维度中，目标平均达成度与公众满意度之间无显著关系，目标间均衡度则与公众满意度呈正相关，特别是在较高可持续发展水平下（R²=0.36，P<0.01）。②环境和经济指标是影响生态文明建设公众满意度的主要因素，环境质量的影响在可持续发展水平较高的阶段更加强烈。③经济发展和环境保护目标间的权衡关系制约了可持续发展状况相对较好省份的生态文明建设，也是决定可持续目标间均衡度与生态文明建设公众满意度间正相关关系的重要因素。研究显示，可持续发展目标间均衡度是影响公众满意度的重要因素，传统的基于目标平均达成度的可持续发展评估难以有效指导生态文明建设，部分原因在于该方法忽略了不同目标达成度间的差异。随着可持续发展水平的提升，经济和环境类目标达成度间的差异对公众满意度的影响逐渐增强，说明未来我国在生态文明政策制定中应加强对可持续发展薄弱环节的重视。联合国可持续发展目标提出以来，学者们聚焦其达成度开展了大量的评估工作，以期揭示中国可持续发展过程中面临的问题和挑战，进而指导政府决策。已有评估指标的选择是“自上而下”的，普遍参照联合国建议。然而，在实际应用中，可持续发展评估结果是否与“自下而上”衡量政府绩效的另外一个重要标准“生态文明建设公众满意度”相匹配尚不明确，增加了政府决策的不确定性。因此，该研究以中国31个省级行政单位为样本，建立了可持续发展达成度梯度，利用滑动窗口结合线性回归等方法，分析了可持续发展目标达成度的两个维度（平均达成度和目标间均衡度）与生态文明建设公众满意度间的变化关系及其驱动机制。结果表明：①可持续发展评估的两个维度中，目标平均达成度与公众满意度之间无显著关系，目标间均衡度则与公众满意度呈正相关，特别是在较高可持续发展水平下（R²=0.36，P<0.01）。②环境和经济指标是影响生态文明建设公众满意度的主要因素，环境质量的影响在可持续发展水平较高的阶段更加强烈。③经济发展和环境保护目标间的权衡关系制约了可持续发展状况相对较好省份的生态文明建设，也是决定可持续目标间均衡度与生态文明建设公众满意度间正相关关系的重要因素。研究显示，可持续发展目标间均衡度是影响公众满意度的重要因素，传统的基于目标平均达成度的可持续发展评估难以有效指导生态文明建设，部分原因在于该方法忽略了不同目标达成度间的差异。随着可持续发展水平的提升，经济和环境类目标达成度间的差异对公众满意度的影响逐渐增强，说明未来我国在生态文明政策制定中应加强对可持续发展薄弱环节的重视。

木质垃圾与废铁泥制备Fe⁰-BC材料及其去除水中Cr(VI)

陈超, 刘建国, 赵光琪, 刘美佳, 李丽

摘要(24) PDF(2)

摘要:
含铬废水的直接排放会对自然环境造成严重危害。为探究零价铁-生物炭材料(Fe⁰-BC)与Cr(Ⅵ)的反应效能，以木质垃圾与印染行业废铁泥两种亟需处理的固体废物作为原料，在不同温度下通过碳热还原制备Fe⁰-BC，并将其应用于水中Cr(Ⅵ)的去除。材料表征结果表明，1 200 ℃下制备的Fe⁰-BC材料性能最佳，其比表面积为105.6 m³/g，孔径为6.23 nm，物相主要由Fe⁰、Cu⁰、C以及少量杂质构成，其中Fe⁰以球状的颗粒形式分散附着在碳的孔结构中，且大小均匀，粒度基本达到纳米级。通过静态试验考察了Fe⁰-BC材料对Cr(Ⅵ)的去除过程，结果表明Fe⁰-BC-1200对Cr(Ⅵ)的去除效果最好，在初始浓度为20 mg/L、初始pH为3.5、投加量为2.5 g/L的条件下，去除率能达到95.2%。Cr(Ⅵ)的去除过程符合准二级反应动力学过程和Langmuir方程（R²>0.99），最大吸附量为10.71 mg/g。Cr (Ⅵ)的去除是包含吸附、还原以及络合沉淀等共同作用的结果，此外，Cu⁰的存在有利于催化Fe⁰的氧化，从而促进Cr(Ⅵ)的去除。研究显示，利用固体废物制备的Fe⁰-BC材料成本低且对于含Cr(Ⅵ)废水的解毒效果显著，是实现“以废治废”的环境治理新思路。含铬废水的直接排放会对自然环境造成严重危害。为探究零价铁-生物炭材料(Fe⁰-BC)与Cr(Ⅵ)的反应效能，以木质垃圾与印染行业废铁泥两种亟需处理的固体废物作为原料，在不同温度下通过碳热还原制备Fe⁰-BC，并将其应用于水中Cr(Ⅵ)的去除。材料表征结果表明，1 200 ℃下制备的Fe⁰-BC材料性能最佳，其比表面积为105.6 m³/g，孔径为6.23 nm，物相主要由Fe⁰、Cu⁰、C以及少量杂质构成，其中Fe⁰以球状的颗粒形式分散附着在碳的孔结构中，且大小均匀，粒度基本达到纳米级。通过静态试验考察了Fe⁰-BC材料对Cr(Ⅵ)的去除过程，结果表明Fe⁰-BC-1200对Cr(Ⅵ)的去除效果最好，在初始浓度为20 mg/L、初始pH为3.5、投加量为2.5 g/L的条件下，去除率能达到95.2%。Cr(Ⅵ)的去除过程符合准二级反应动力学过程和Langmuir方程（R²>0.99），最大吸附量为10.71 mg/g。Cr (Ⅵ)的去除是包含吸附、还原以及络合沉淀等共同作用的结果，此外，Cu⁰的存在有利于催化Fe⁰的氧化，从而促进Cr(Ⅵ)的去除。研究显示，利用固体废物制备的Fe⁰-BC材料成本低且对于含Cr(Ⅵ)废水的解毒效果显著，是实现“以废治废”的环境治理新思路。

巯基改性坡缕石的制备、表征及其对镉的吸附作用

王冕, 赵龙, 侯红

摘要(23) PDF(2)

摘要:
通过高速剪切凝胶法制备巯基改性坡缕石材料，并将其用于从水溶液中吸附Cd²⁺，以研究吸附机制并评估其在修复镉污染水和土壤中的应用潜力。通过X射线衍射（XRD）、BET孔结构分析、傅里叶红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）以及X射线电子能谱（XPS）对吸附前后的样品进行表征，探讨其吸附机制。结果表明，天然坡缕石和巯基改性坡缕石均能有效吸附水溶液中的Cd²⁺，改性坡缕石吸附效果优于天然坡缕石。拟二级动力学模型更适合描述Cd²⁺在坡缕石和巯基改性坡缕石上的吸附量的动态变化过程，改性坡缕石约90min达到吸附平衡，相比于天然坡缕石能更加迅速。Freundlich等温线能够更好地描述吸附数据，在试验条件下，巯基改性坡缕石的饱和吸附容量为44.41 mg/g，明显高于天然坡缕石的饱和吸附容量33.65 mg/g。结合XRD衍射峰分析、FTIR官能团振动模式分析以及XPS关键元素结合能分析结果等，天然坡缕石主要是通过表面羟基与Cd²⁺形成表面络合来吸附镉，而巯基改性坡缕石还提供了大量巯基官能团作为吸附位点，通过表面的羟基和巯基与Cd²⁺发生络合反应形成络合沉淀。该研究将为镉污染土壤的钝化治理提供重要的基础数据和技术支撑。通过高速剪切凝胶法制备巯基改性坡缕石材料，并将其用于从水溶液中吸附Cd²⁺，以研究吸附机制并评估其在修复镉污染水和土壤中的应用潜力。通过X射线衍射（XRD）、BET孔结构分析、傅里叶红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）以及X射线电子能谱（XPS）对吸附前后的样品进行表征，探讨其吸附机制。结果表明，天然坡缕石和巯基改性坡缕石均能有效吸附水溶液中的Cd²⁺，改性坡缕石吸附效果优于天然坡缕石。拟二级动力学模型更适合描述Cd²⁺在坡缕石和巯基改性坡缕石上的吸附量的动态变化过程，改性坡缕石约90min达到吸附平衡，相比于天然坡缕石能更加迅速。Freundlich等温线能够更好地描述吸附数据，在试验条件下，巯基改性坡缕石的饱和吸附容量为44.41 mg/g，明显高于天然坡缕石的饱和吸附容量33.65 mg/g。结合XRD衍射峰分析、FTIR官能团振动模式分析以及XPS关键元素结合能分析结果等，天然坡缕石主要是通过表面羟基与Cd²⁺形成表面络合来吸附镉，而巯基改性坡缕石还提供了大量巯基官能团作为吸附位点，通过表面的羟基和巯基与Cd²⁺发生络合反应形成络合沉淀。该研究将为镉污染土壤的钝化治理提供重要的基础数据和技术支撑。

面向减污降碳的集中供热结构调整路径研究

王堃, 纪晓慧, 淡默, 张晓曦, 刘开云, 左朋莱

摘要(41) PDF(15)

摘要:
集中供热是事关国计民生的刚性需求,是能源消费组成的重要部门,是大气污染物减排的重要着力点.开展面向减污降碳的集中供热结构调整路径分析对我国实现双碳目标、建设美丽中国具有重要意义.通过构建2020年集中供热碳污耦合排放清单,摸清碳污排放现状;考虑热电联产供热管网覆盖范围以及生物质资源空间分布,分析热电联产并网、煤改气以及煤改生物质等不同治理方式的碳污减排潜力;结合情景分析,识别碳污减排关键路径,为开展集中供热减污降碳相关工作提供参考.结果表明:①热电联产、燃煤工业锅炉分别是集中供热部门CO₂和大气污染物的主要排放源,东北及内蒙古区域是该部门碳污排放热点区域.燃煤工业锅炉污染控制水平及热效率较低是开展集中供热部门减污降碳的重要切入点.②热电联产供热管网难以全面覆盖35t/h以下燃煤工业锅炉,约42%的小容量燃煤工业锅炉需要采用其他方式进行综合改造.③生物质能源利用潜力空间差异较大制约供热部门低碳化.如华北及东北地区,难以满足本区域燃煤工业锅炉生物质改造的能源需求.④深入挖掘生物质资源、健全生物质成型燃料产业、推动热电联产并网是实现集中供热部门减污降碳的重要路径.该路径下集中供热部门SO₂、NO_X、可过滤细颗粒物、可凝结颗粒物及CO₂预计分别排放1.9×10⁵t、2.6×10⁵ t、1.0×10⁴ t、1.1×10⁵ t及5.0×10⁸ t. 集中供热是事关国计民生的刚性需求,是能源消费组成的重要部门,是大气污染物减排的重要着力点.开展面向减污降碳的集中供热结构调整路径分析对我国实现双碳目标、建设美丽中国具有重要意义.通过构建2020年集中供热碳污耦合排放清单,摸清碳污排放现状;考虑热电联产供热管网覆盖范围以及生物质资源空间分布,分析热电联产并网、煤改气以及煤改生物质等不同治理方式的碳污减排潜力;结合情景分析,识别碳污减排关键路径,为开展集中供热减污降碳相关工作提供参考.结果表明:①热电联产、燃煤工业锅炉分别是集中供热部门CO₂和大气污染物的主要排放源,东北及内蒙古区域是该部门碳污排放热点区域.燃煤工业锅炉污染控制水平及热效率较低是开展集中供热部门减污降碳的重要切入点.②热电联产供热管网难以全面覆盖35t/h以下燃煤工业锅炉,约42%的小容量燃煤工业锅炉需要采用其他方式进行综合改造.③生物质能源利用潜力空间差异较大制约供热部门低碳化.如华北及东北地区,难以满足本区域燃煤工业锅炉生物质改造的能源需求.④深入挖掘生物质资源、健全生物质成型燃料产业、推动热电联产并网是实现集中供热部门减污降碳的重要路径.该路径下集中供热部门SO₂、NO_X、可过滤细颗粒物、可凝结颗粒物及CO₂预计分别排放1.9×10⁵t、2.6×10⁵ t、1.0×10⁴ t、1.1×10⁵ t及5.0×10⁸ t.

富硒土壤的主要驱动因素和农作物风险评价—以陕南岚皋县高硒土壤分布区为例

郝栗涛, 张湜溪, 雒昆利

摘要(56) PDF(5)

摘要:
摘要： 土壤中硒的分布不均匀，其分布规律和成因一直不清。为了研究陕西安康富硒核心区的岚皋县高硒土壤的空间分布规律及成因，本文在全县采集了767个表层土壤，其中在典型高硒区（佐龙镇和民主镇）按行政村的地块（山区的耕地大部分很小，不超过1亩）为单位，共加密采集了409个土样、18个土豆、35个玉米和14个基岩，分别利用HG-AFS和ICP-MS测试了其总硒、总砷含量和其他微量元素含量。结果表明：岚皋县北部典型高硒地区佐龙镇和民主镇土壤硒含量均值分别为3.38 mg/kg（0.02-37.39 mg/kg）和3.11 mg/kg（0.05-16.96 mg/kg），均远高于中国和世界表层土壤硒含量的背景值。佐龙镇和民主镇表层土壤硒含量大于0.4mg/kg的面积分别占各自乡镇面积的99.18%和75.79%。高硒区的土豆（0.04~1.78 mg/kg，均值0.49mg/kg）和玉米（0.01~2.82 mg/kg，均值0.69mg/kg）的富硒率均超过68%，但是存在潜在的健康风险。高硒区土壤富硒的最主要原因是晚前寒武纪-寒武纪的富硒地层大面积出露，导致风化形成的上覆土壤的硒含量相应较高，因此这两个乡镇是名副其实的富硒区。 摘要： 土壤中硒的分布不均匀，其分布规律和成因一直不清。为了研究陕西安康富硒核心区的岚皋县高硒土壤的空间分布规律及成因，本文在全县采集了767个表层土壤，其中在典型高硒区（佐龙镇和民主镇）按行政村的地块（山区的耕地大部分很小，不超过1亩）为单位，共加密采集了409个土样、18个土豆、35个玉米和14个基岩，分别利用HG-AFS和ICP-MS测试了其总硒、总砷含量和其他微量元素含量。结果表明：岚皋县北部典型高硒地区佐龙镇和民主镇土壤硒含量均值分别为3.38 mg/kg（0.02-37.39 mg/kg）和3.11 mg/kg（0.05-16.96 mg/kg），均远高于中国和世界表层土壤硒含量的背景值。佐龙镇和民主镇表层土壤硒含量大于0.4mg/kg的面积分别占各自乡镇面积的99.18%和75.79%。高硒区的土豆（0.04~1.78 mg/kg，均值0.49mg/kg）和玉米（0.01~2.82 mg/kg，均值0.69mg/kg）的富硒率均超过68%，但是存在潜在的健康风险。高硒区土壤富硒的最主要原因是晚前寒武纪-寒武纪的富硒地层大面积出露，导致风化形成的上覆土壤的硒含量相应较高，因此这两个乡镇是名副其实的富硒区。

北京大气中醛酮化合物污染特征与来源分析

丁萌萌, 周健楠, 常淼, 刘保献, 杨梦, 蔡美全, 沈秀娥

摘要(58) PDF(21)

摘要:
利用2,4-二硝基苯肼（DNPH）采样管采样-高效液相色谱仪（HPLC）分析的测定方法，分别于2020年1月~12月对北京市城市评价点位车公庄大气中的13种醛酮化合物开展6天1次的常规监测；于2020年5月26日～5月29日9:00~19:00开展每小时1次的加密监测；于2020年9月17日~9月21日对北京城市评价点车公庄和城市边界点永乐店开展每天3次的同步监测。研究结果表明，2020年北京大气中醛酮化合物总浓度为25.1 μg/m³±8.5 μg/m³，主要组分为甲醛、乙醛和丙酮，丙酮＞甲醛＞乙醛；丙酮占比43%，甲醛占比31%，乙醛占比16%。臭氧生成潜势（OFP）甲醛＞乙醛＞丙酮，甲醛占比66%，乙醛占比23%。季节变化中，醛酮化合物总浓度呈现“夏季>春季>秋季>冬季”的污染特征，主要与夏季气温高、光照强，溶剂蒸发排放高于其他季节及夏季污染物气-颗分配系数低于冬季，醛酮化合物从气相转移到颗粒相的量随之减少有关。日变化中，甲醛和乙醛显现“双峰”特征，在12:00～15:00达到第一个峰值，与该时段温度和光照增强，且光化学反应生成醛酮化合物的速率高于消耗速率，甲醛和乙醛主要来自二次光化学反应有关；17:00～19:00出现第二个峰值，与交通晚高峰期间机动车排放有关。丙酮整体较稳定，交通晚高峰略有抬升，与其具有较长的大气寿命，在大气中逐步累积有关。5月29日数表明醛酮化合物除受光照和机动车影响外，还受温度、湿度和风速等气象因素影响。9月同步监测期间，城市评价点位车公庄和城市边界点位永乐店醛酮化合物总量分别为24.4 μg/m³±7.8 μg/m³和24.1μg/m³±7.5 μg/m³。车公庄点位的正丁醛和甲基丙烯醛占比均为4%，较永乐店均低2%，表明相对于车公庄受机动车及光化学反应影响稍大，永乐店受工业排放影响更大。从特征比值看，常规监测期间北京大气中C1/C2比值范围为0.8～3.6，春、夏、秋、冬C1/C2比值分别为1.9、2.4、1.7和1.2，年均值为1.7，与典型大城市大气比例特征一致，说明北京大气中醛酮化合物也主要来源于人类活动。利用2,4-二硝基苯肼（DNPH）采样管采样-高效液相色谱仪（HPLC）分析的测定方法，分别于2020年1月~12月对北京市城市评价点位车公庄大气中的13种醛酮化合物开展6天1次的常规监测；于2020年5月26日～5月29日9:00~19:00开展每小时1次的加密监测；于2020年9月17日~9月21日对北京城市评价点车公庄和城市边界点永乐店开展每天3次的同步监测。研究结果表明，2020年北京大气中醛酮化合物总浓度为25.1 μg/m³±8.5 μg/m³，主要组分为甲醛、乙醛和丙酮，丙酮＞甲醛＞乙醛；丙酮占比43%，甲醛占比31%，乙醛占比16%。臭氧生成潜势（OFP）甲醛＞乙醛＞丙酮，甲醛占比66%，乙醛占比23%。季节变化中，醛酮化合物总浓度呈现“夏季>春季>秋季>冬季”的污染特征，主要与夏季气温高、光照强，溶剂蒸发排放高于其他季节及夏季污染物气-颗分配系数低于冬季，醛酮化合物从气相转移到颗粒相的量随之减少有关。日变化中，甲醛和乙醛显现“双峰”特征，在12:00～15:00达到第一个峰值，与该时段温度和光照增强，且光化学反应生成醛酮化合物的速率高于消耗速率，甲醛和乙醛主要来自二次光化学反应有关；17:00～19:00出现第二个峰值，与交通晚高峰期间机动车排放有关。丙酮整体较稳定，交通晚高峰略有抬升，与其具有较长的大气寿命，在大气中逐步累积有关。5月29日数表明醛酮化合物除受光照和机动车影响外，还受温度、湿度和风速等气象因素影响。9月同步监测期间，城市评价点位车公庄和城市边界点位永乐店醛酮化合物总量分别为24.4 μg/m³±7.8 μg/m³和24.1μg/m³±7.5 μg/m³。车公庄点位的正丁醛和甲基丙烯醛占比均为4%，较永乐店均低2%，表明相对于车公庄受机动车及光化学反应影响稍大，永乐店受工业排放影响更大。从特征比值看，常规监测期间北京大气中C1/C2比值范围为0.8～3.6，春、夏、秋、冬C1/C2比值分别为1.9、2.4、1.7和1.2，年均值为1.7，与典型大城市大气比例特征一致，说明北京大气中醛酮化合物也主要来源于人类活动。

土地利用/覆盖对感潮河流碳分布格局的影响

徐娟, 李秋艳, 林巧云, 闫雨, 何姿莹, 陈仲晗

摘要(48) PDF(7)

摘要:
河流是陆海碳输送的主要通道，在全球碳循环中发挥着重要作用。随着城市化进程的加快，河流碳分布格局将会改变。本研究于2019年11月（枯水期）和2020年7月（丰水期）对珠江三角洲地区潭江流域干支流开展有机碳、无机碳等水质指标监测，基于土地利用数据划定流域分区和沿河岸不同距离（500、1000、1500、2000和2500m）缓冲区，采用差异性分析、Pearson相关性分析、冗余分析（RDA）等手段，分析土地利用方式对感潮河流碳浓度分布格局的影响。结果表明：①水体TOC、TIC平均值分别为3.5±0.92 mg/L、2.61±2.10 mg/L，区域TOC、TIC浓度存在时空分布差异，丰水期TOC、TIC浓度均显著高于枯水期，感潮区TOC浓度显著高于非感潮区，建设用地占比高、林地占比低的核心城市生态区河流的TOC浓度较高。②1500 m缓冲区是流域内景观格局对碳浓度变化作用最强的河岸带宽度，对碳的总解释率为20.03%；城市区域的排放对有机物浓度影响严重，耕地、林地的拦截吸附作用使得河流中的有机碳浓度相对较低，大面积分布的坑塘、养殖池等对河流中营养盐浓度的影响较大。③水体中TOC、TIC浓度与其他水质指标也存在相关关系，温度越高，水域碳浓度越高；碳、氮、磷等营养盐浓度间普遍正相关。因此，加强缓冲区坑塘、养殖池等的污染控制以及建成区与河流间绿化建设，是控制潭江水体碳浓度以及入海碳通量的关键管理手段。河流是陆海碳输送的主要通道，在全球碳循环中发挥着重要作用。随着城市化进程的加快，河流碳分布格局将会改变。本研究于2019年11月（枯水期）和2020年7月（丰水期）对珠江三角洲地区潭江流域干支流开展有机碳、无机碳等水质指标监测，基于土地利用数据划定流域分区和沿河岸不同距离（500、1000、1500、2000和2500m）缓冲区，采用差异性分析、Pearson相关性分析、冗余分析（RDA）等手段，分析土地利用方式对感潮河流碳浓度分布格局的影响。结果表明：①水体TOC、TIC平均值分别为3.5±0.92 mg/L、2.61±2.10 mg/L，区域TOC、TIC浓度存在时空分布差异，丰水期TOC、TIC浓度均显著高于枯水期，感潮区TOC浓度显著高于非感潮区，建设用地占比高、林地占比低的核心城市生态区河流的TOC浓度较高。②1500 m缓冲区是流域内景观格局对碳浓度变化作用最强的河岸带宽度，对碳的总解释率为20.03%；城市区域的排放对有机物浓度影响严重，耕地、林地的拦截吸附作用使得河流中的有机碳浓度相对较低，大面积分布的坑塘、养殖池等对河流中营养盐浓度的影响较大。③水体中TOC、TIC浓度与其他水质指标也存在相关关系，温度越高，水域碳浓度越高；碳、氮、磷等营养盐浓度间普遍正相关。因此，加强缓冲区坑塘、养殖池等的污染控制以及建成区与河流间绿化建设，是控制潭江水体碳浓度以及入海碳通量的关键管理手段。

我国流域铜的长期水质基准预测模型研究——MLR vs. BLM

邵美晨, 杨晓玲, 王梦晓, 穆云松, 白英臣, 吴丰昌

摘要(38) PDF(7)

摘要:
实际水环境中金属的毒性效应受多种环境要素的复合影响，利用模型定量表征金属形态和生物有效性是制定“原位”水质基准和风险评估的前提和基础。国际上推荐使用的生物配位体模型（Biotic Ligand Model，BLM）因物种局限性和建模过程不透明性，限制了在水质管理中的推广应用。本研究拟在已有生物配位体理论基础上，基于我国本土物种的慢性毒理学数据，通过水环境参数的精简优化，建立与BLM模型功能相当、且预测准确度更高的水质基准校验方法。以BLM模型最早开展研究的铜为例，选择溶解性有机碳（Dissolved Organic Carbon，DOC）、硬度（Hardness，H）和pH三个环境参数，采用含有交互项的多元线性回归（Multiple Linear Regression，MLR）方法，发现我国4门22种水生生物的慢性毒性终点与H、pH和DOC的对数呈显著正相关（r²=0.5531，F=61.23，p<0.0001，AIC=0.9457，BIC=23.43）。与BLM模型相比，基于MLR获得的校验模型预测准确率（RF_x_，2.0）提升了20%，残差分析的等级评分为0.739（MLR）和0.466（BLM）。通过对环境参数进行梯度化赋值，计算22种水生生物的毒性预测值，发现Sigmoidal-Weibull函数对物种敏感度分布（Species Sensitivity Distributions，SSDs）曲线的拟合效果最佳，并在此基础上获得三参数耦合的铜长期基准校验方程（R² = 0.9902，RMSE = 0.04106，F = 7238，p < 0.001）。研究成果不仅为“因地制宜”制定流域铜的保护水生生物基准提供可能，而且为其他金属的水生态风险防控提供科学依据和技术支撑，助力流域水质管理的差异化和精准化。实际水环境中金属的毒性效应受多种环境要素的复合影响，利用模型定量表征金属形态和生物有效性是制定“原位”水质基准和风险评估的前提和基础。国际上推荐使用的生物配位体模型（Biotic Ligand Model，BLM）因物种局限性和建模过程不透明性，限制了在水质管理中的推广应用。本研究拟在已有生物配位体理论基础上，基于我国本土物种的慢性毒理学数据，通过水环境参数的精简优化，建立与BLM模型功能相当、且预测准确度更高的水质基准校验方法。以BLM模型最早开展研究的铜为例，选择溶解性有机碳（Dissolved Organic Carbon，DOC）、硬度（Hardness，H）和pH三个环境参数，采用含有交互项的多元线性回归（Multiple Linear Regression，MLR）方法，发现我国4门22种水生生物的慢性毒性终点与H、pH和DOC的对数呈显著正相关（r²=0.5531，F=61.23，p<0.0001，AIC=0.9457，BIC=23.43）。与BLM模型相比，基于MLR获得的校验模型预测准确率（RF_x_，2.0）提升了20%，残差分析的等级评分为0.739（MLR）和0.466（BLM）。通过对环境参数进行梯度化赋值，计算22种水生生物的毒性预测值，发现Sigmoidal-Weibull函数对物种敏感度分布（Species Sensitivity Distributions，SSDs）曲线的拟合效果最佳，并在此基础上获得三参数耦合的铜长期基准校验方程（R² = 0.9902，RMSE = 0.04106，F = 7238，p < 0.001）。研究成果不仅为“因地制宜”制定流域铜的保护水生生物基准提供可能，而且为其他金属的水生态风险防控提供科学依据和技术支撑，助力流域水质管理的差异化和精准化。

填埋场地下水溶解性有机物时空分布特征分析——以四川红层区某生活垃圾填埋场为例

冯诗杰, 韩智勇, 费勇强, 刘磊, 何山, 金玲玲

摘要(34) PDF(5)

摘要:
溶解性有机物（DOM）是生活垃圾填埋场地下水的主要污染物之一，但红层区填埋场地下水中DOM的特征尚不明晰。因此，本文结合我国典型红层区某生活垃圾填埋场地下水的现场调研，运用三维荧光光谱技术，研究了生活垃圾填埋场地下水DOM的来源、组成和时空分布。结果表明，调查区除填埋场地下水导排井（DP17）、污染扩散监测井（KS2~ KS6）和水产源监测井（SC8）地下水中COD_Mn（Pi₍_标)=1.323~5.392）以及SC8井中的Mn²（Pi₍_标)=1.140）外，TN、TP、Fe、Cd、Hg和Cr（Pi₍_标)=0.001~0.587）均未超过地下水环境质量Ⅲ类标准；但相对于背景井（BJ1），各污染物的Pi₍_背)介于0.703到142.991之间，已受到不同污染源的影响。SC8地下水中TP（Pi₍_背)=34.719）明显高于BJ1和其他监测井，混合污染源监测井（包括农业区和生活区污染源）中TP（Pi₍_背)=7.812）明显高于农业面源监测井（Pi₍_背)=1），因此TP可作为水产源（SC8）和生活区地下水中的特征污染物；污染扩散监测井（KS2~KS6）、混合污染源监测井（HH9~HH16）、农业面源监测井（NY7）中TN的Pi₍_背)介于2.103~5.169之间，调查区地下水已受到不同氮污染源的影响.填埋场渗滤液及附近地下水中DOM包括类胡敏酸和类富里酸等腐殖质类物质，及类色氨酸蛋白质类物质。填埋场地下水中DOM污染主要集中在填埋场附近，可知地下水导排层能有效减小对地下水的影响；地下水中DOM的腐殖化程度在丰水期（HIX_平均=3.99）和枯水期（HIX_平均=10.69）具有显著性差异；地下水导排层监测井中类胡敏酸和类富里酸的荧光强度分别是其他污染源的3.1~11.9和1.9~8.3倍，可作为填埋场地下水DOM污染的指示性指标。溶解性有机物（DOM）是生活垃圾填埋场地下水的主要污染物之一，但红层区填埋场地下水中DOM的特征尚不明晰。因此，本文结合我国典型红层区某生活垃圾填埋场地下水的现场调研，运用三维荧光光谱技术，研究了生活垃圾填埋场地下水DOM的来源、组成和时空分布。结果表明，调查区除填埋场地下水导排井（DP17）、污染扩散监测井（KS2~ KS6）和水产源监测井（SC8）地下水中COD_Mn（Pi₍_标)=1.323~5.392）以及SC8井中的Mn²（Pi₍_标)=1.140）外，TN、TP、Fe、Cd、Hg和Cr（Pi₍_标)=0.001~0.587）均未超过地下水环境质量Ⅲ类标准；但相对于背景井（BJ1），各污染物的Pi₍_背)介于0.703到142.991之间，已受到不同污染源的影响。SC8地下水中TP（Pi₍_背)=34.719）明显高于BJ1和其他监测井，混合污染源监测井（包括农业区和生活区污染源）中TP（Pi₍_背)=7.812）明显高于农业面源监测井（Pi₍_背)=1），因此TP可作为水产源（SC8）和生活区地下水中的特征污染物；污染扩散监测井（KS2~KS6）、混合污染源监测井（HH9~HH16）、农业面源监测井（NY7）中TN的Pi₍_背)介于2.103~5.169之间，调查区地下水已受到不同氮污染源的影响.填埋场渗滤液及附近地下水中DOM包括类胡敏酸和类富里酸等腐殖质类物质，及类色氨酸蛋白质类物质。填埋场地下水中DOM污染主要集中在填埋场附近，可知地下水导排层能有效减小对地下水的影响；地下水中DOM的腐殖化程度在丰水期（HIX_平均=3.99）和枯水期（HIX_平均=10.69）具有显著性差异；地下水导排层监测井中类胡敏酸和类富里酸的荧光强度分别是其他污染源的3.1~11.9和1.9~8.3倍，可作为填埋场地下水DOM污染的指示性指标。

典型炼化废水微生物功能结构与主要致毒物质响应关系研究

宋佳宇, 张婷婷, 李立君, 李丹丹, 李兴春, 李昀照

摘要(30) PDF(5)

摘要:
为探明典型炼化废水处理系统（简称“系统”）生物毒性削减效果、主要致毒物质类别及微生物功能响应关系，以费氏弧菌和鼠伤寒沙门氏菌为受试生物，测试系统沿程生物急性毒性及遗传毒性；结合毒性鉴别评价方法甄别系统主要致毒物质；利用高通量测序技术探究系统微生物功能结构与主要致毒物质响应关系。结果表明，① 系统沿程生物毒性总体呈下降趋势，生化处理单元进水为急性毒性微毒、遗传毒性阳性。其中，炼油废水急性毒性总削减率为86.514%，遗传毒性总削减率为96.221%；化工废水急性毒性总削减率为53.281%，遗传毒性总削减率为62.273%。② 通过TIE结果推断炼油废水主要致毒物质可能为阳离子金属及非极性有机物，化工废水主要致毒物质可能为阳离子金属；③ CCA分析表明，氨氮（r=0.819，p=0.001）、Cr（r=0.777，p=0.002）、TPH（r=0.752，p=0.002）与生化处理前微生物群落结构显著正相关，与生化处理后微生物群落结构显著负相关；④ 生化处理阶段微生物功能发生极显著变化（显著性均≤0.01）。FAPROTAX数据库预测可知，化学异养、好氧化学异养、芳香化合物降解、亚硝酸盐呼吸、硝酸盐还原、硝酸盐呼吸、氮气呼吸7类与碳、氮循环相关的微生物功能丰度较高。研究显示：系统沿程生物毒性虽呈下降趋势，但生化处理单元进水仍为急性毒性微毒、遗传毒性阳性；毒性表征推断炼油废水主要致毒物质可能为阳离子金属及非极性有机物，化工废水主要致毒物质可能为阳离子金属；生化处理单元中与碳、氮循环相关的微生物功能丰度较高，表明生化处理单元存在潜在毒性冲击风险。为探明典型炼化废水处理系统（简称“系统”）生物毒性削减效果、主要致毒物质类别及微生物功能响应关系，以费氏弧菌和鼠伤寒沙门氏菌为受试生物，测试系统沿程生物急性毒性及遗传毒性；结合毒性鉴别评价方法甄别系统主要致毒物质；利用高通量测序技术探究系统微生物功能结构与主要致毒物质响应关系。结果表明，① 系统沿程生物毒性总体呈下降趋势，生化处理单元进水为急性毒性微毒、遗传毒性阳性。其中，炼油废水急性毒性总削减率为86.514%，遗传毒性总削减率为96.221%；化工废水急性毒性总削减率为53.281%，遗传毒性总削减率为62.273%。② 通过TIE结果推断炼油废水主要致毒物质可能为阳离子金属及非极性有机物，化工废水主要致毒物质可能为阳离子金属；③ CCA分析表明，氨氮（r=0.819，p=0.001）、Cr（r=0.777，p=0.002）、TPH（r=0.752，p=0.002）与生化处理前微生物群落结构显著正相关，与生化处理后微生物群落结构显著负相关；④ 生化处理阶段微生物功能发生极显著变化（显著性均≤0.01）。FAPROTAX数据库预测可知，化学异养、好氧化学异养、芳香化合物降解、亚硝酸盐呼吸、硝酸盐还原、硝酸盐呼吸、氮气呼吸7类与碳、氮循环相关的微生物功能丰度较高。研究显示：系统沿程生物毒性虽呈下降趋势，但生化处理单元进水仍为急性毒性微毒、遗传毒性阳性；毒性表征推断炼油废水主要致毒物质可能为阳离子金属及非极性有机物，化工废水主要致毒物质可能为阳离子金属；生化处理单元中与碳、氮循环相关的微生物功能丰度较高，表明生化处理单元存在潜在毒性冲击风险。

2018—2021年京津冀“2+26”城市PM_2.5与O₃污染特征及气象影响

荆琦, 盛立芳, 张玮航, 安霞东

摘要(68) PDF(33)

摘要:
为了解《打赢蓝天保卫战三年行动计划》期间(2018—2020年)以及之后(2021年)我国重点污染区域空气质量情况，并区分排放源控制与气象条件的贡献，本文利用逐小时监测的PM_2.5、O₃浓度以及气象要素数据，研究了2018—2021年京津冀及周边地区“2+26”城市PM_2.5与O₃污染特征，结合KZ (Kolmogorove Zurbenko)滤波方法定量分析了排放源与气象条件对PM_2.5与O₃浓度长期趋势的贡献. 结果表明：①2018—2021年“2+26”城市PM_2.5浓度年均值与O₃-8 h-90^th浓度(O₃日最大8 h平均浓度的第90百分位数)均呈逐年下降趋势. 2018—2021年PM_2.5浓度年均值分别为60、57、51和45 μg/m³，河北省南部、河南省与山东省南部PM_2.5浓度年均值较高；O₃-8 h-90^th浓度分别为198、195、179和171 μg/m³，2018年保定市、石家庄市、聊城市、晋城市的O₃-8 h-90^th浓度(>210 μg/m³)均较高，而2021年太原市O₃-8 h-90^th浓度(192 μg/m³)较高. ②PM_2.5与O₃-8 h浓度(O₃日最大8 h平均浓度)的长期分量在大部分城市受气象影响较明显. 受气象影响的PM_2.5浓度长期分量在2018—2020年无明显趋势，在2021年呈下降趋势；受排放影响的PM_2.5浓度长期分量在2018—2020年呈下降趋势，在2021年无明显趋势. 受气象影响的O₃-8 h浓度长期分量在2018—2020年呈下降趋势，2021年呈上升趋势；受排放影响的O₃-8 h浓度长期分量在2018年呈下降趋势，在2019—2021年无明显趋势. ③11个气象因子中，温度与相对湿度对PM_2.5与O₃-8 h浓度变化的影响最大，当温度与相对湿度均比前一天升高时，更有利于PM_2.5与O₃-8 h浓度的同时升高. 研究显示，“2+26”城市PM_2.5与O₃污染受气象影响显著，温度与相对湿度的变化对判定PM_2.5与O₃-8 h浓度同时升高的现象有一定积极意义. 为了解《打赢蓝天保卫战三年行动计划》期间(2018—2020年)以及之后(2021年)我国重点污染区域空气质量情况，并区分排放源控制与气象条件的贡献，本文利用逐小时监测的PM_2.5、O₃浓度以及气象要素数据，研究了2018—2021年京津冀及周边地区“2+26”城市PM_2.5与O₃污染特征，结合KZ (Kolmogorove Zurbenko)滤波方法定量分析了排放源与气象条件对PM_2.5与O₃浓度长期趋势的贡献. 结果表明：①2018—2021年“2+26”城市PM_2.5浓度年均值与O₃-8 h-90^th浓度(O₃日最大8 h平均浓度的第90百分位数)均呈逐年下降趋势. 2018—2021年PM_2.5浓度年均值分别为60、57、51和45 μg/m³，河北省南部、河南省与山东省南部PM_2.5浓度年均值较高；O₃-8 h-90^th浓度分别为198、195、179和171 μg/m³，2018年保定市、石家庄市、聊城市、晋城市的O₃-8 h-90^th浓度(>210 μg/m³)均较高，而2021年太原市O₃-8 h-90^th浓度(192 μg/m³)较高. ②PM_2.5与O₃-8 h浓度(O₃日最大8 h平均浓度)的长期分量在大部分城市受气象影响较明显. 受气象影响的PM_2.5浓度长期分量在2018—2020年无明显趋势，在2021年呈下降趋势；受排放影响的PM_2.5浓度长期分量在2018—2020年呈下降趋势，在2021年无明显趋势. 受气象影响的O₃-8 h浓度长期分量在2018—2020年呈下降趋势，2021年呈上升趋势；受排放影响的O₃-8 h浓度长期分量在2018年呈下降趋势，在2019—2021年无明显趋势. ③11个气象因子中，温度与相对湿度对PM_2.5与O₃-8 h浓度变化的影响最大，当温度与相对湿度均比前一天升高时，更有利于PM_2.5与O₃-8 h浓度的同时升高. 研究显示，“2+26”城市PM_2.5与O₃污染受气象影响显著，温度与相对湿度的变化对判定PM_2.5与O₃-8 h浓度同时升高的现象有一定积极意义.

北京市夏季近地层臭氧对气温的量化响应关系

唐枷榕, 田润泽, 郭文勇, 张众志, 徐峻, 刘世杰, 张树宪, 马琳琳, 叶子恒, 黄荷卉

摘要(31) PDF(14)

摘要:
为研究不同污染水平下，O₃浓度对气温升高的敏感程度，利用2018—2020年5—9月近地层日最大8 h 臭氧浓度(O₃-8 h浓度)和日最高地面气温(T_max)数据，拟合O₃-8 h浓度对T_max变化的响应斜率(m_O3-T)，据此对比分析不同类型站点m_O3-T的差异和臭氧污染特征. 结果表明：①各个站点的O₃-8 h浓度均随T_max升高而增加，在24~36 ℃气温范围内该趋势最明显. ②城区点m_O3-T最高，高达10.6 μg/(m³·℃)；北部远郊区点和北部背景点较低，低至5.2 μg/(m³·℃)；近郊区点与城区点相当. ③总体看，北京市m_O3-T较高，与臭氧污染高发地—美国加州南海岸地区20世纪90年代相当，说明目前北京市O₃污染水平可能与这时期的加州南海岸地区相近. ④周末效应分析表明，北京市北部远郊区点和北部背景点的周末效应均高于主城区点，用m_O3-T表征的周末效应能更显著地体现不同区域间的差异. 研究显示，m_O3-T能表征北京市的O₃污染特征以及目前O₃污染治理水平所处阶段. 为研究不同污染水平下，O₃浓度对气温升高的敏感程度，利用2018—2020年5—9月近地层日最大8 h 臭氧浓度(O₃-8 h浓度)和日最高地面气温(T_max)数据，拟合O₃-8 h浓度对T_max变化的响应斜率(m_O3-T)，据此对比分析不同类型站点m_O3-T的差异和臭氧污染特征. 结果表明：①各个站点的O₃-8 h浓度均随T_max升高而增加，在24~36 ℃气温范围内该趋势最明显. ②城区点m_O3-T最高，高达10.6 μg/(m³·℃)；北部远郊区点和北部背景点较低，低至5.2 μg/(m³·℃)；近郊区点与城区点相当. ③总体看，北京市m_O3-T较高，与臭氧污染高发地—美国加州南海岸地区20世纪90年代相当，说明目前北京市O₃污染水平可能与这时期的加州南海岸地区相近. ④周末效应分析表明，北京市北部远郊区点和北部背景点的周末效应均高于主城区点，用m_O3-T表征的周末效应能更显著地体现不同区域间的差异. 研究显示，m_O3-T能表征北京市的O₃污染特征以及目前O₃污染治理水平所处阶段.

我国生态产品价值核算的研究进展、问题与展望

张林波, 陈鑫, 梁田, 王昊, 郝超志, 任耀发, 李宇昂, 吴舒尧

摘要(137) PDF(78)

摘要:
生态产品价值核算是践行“绿水青山就是金山银山”理念的关键路径，是促进生态产品价值实现的重要基础型工作。近年来，相关学者和科研机构围绕生态产品价值核算的基础理论、技术方法与成果应用开展了大量研究，生态产品价值核算逐渐成为生态经济学研究的热点和难点。为系统梳理我国生态产品价值核算的研究进展，识别核算过程中存在的问题与不足，本文采用文献分析与系统归纳的方法，总结了生态产品价值核算的发展历程，解读了国家对相关工作的部署安排与地方实践进展，识别了生态产品价值核算在核算范围与技术方法等方面存在的问题。研究发现，我国在当前研究中普遍将生态产品价值等同于生态系统生产总值（GEP）和生态系统服务价值，生态产品价值在当前无法被精确核算且核算结果不具有实际经济意义。研究指出，生态产品价值核算的发展是一个长期和近期结合的过程，应当像GDP一样核算GEP，下一步地方推进工作应当从完善基础理论框架、建立统计核算技术、形成地方业务能力和推进核算成果应用等方面持续发力，为建立健全生态产品价值实现机制提供理论和技术支撑。生态产品价值核算是践行“绿水青山就是金山银山”理念的关键路径，是促进生态产品价值实现的重要基础型工作。近年来，相关学者和科研机构围绕生态产品价值核算的基础理论、技术方法与成果应用开展了大量研究，生态产品价值核算逐渐成为生态经济学研究的热点和难点。为系统梳理我国生态产品价值核算的研究进展，识别核算过程中存在的问题与不足，本文采用文献分析与系统归纳的方法，总结了生态产品价值核算的发展历程，解读了国家对相关工作的部署安排与地方实践进展，识别了生态产品价值核算在核算范围与技术方法等方面存在的问题。研究发现，我国在当前研究中普遍将生态产品价值等同于生态系统生产总值（GEP）和生态系统服务价值，生态产品价值在当前无法被精确核算且核算结果不具有实际经济意义。研究指出，生态产品价值核算的发展是一个长期和近期结合的过程，应当像GDP一样核算GEP，下一步地方推进工作应当从完善基础理论框架、建立统计核算技术、形成地方业务能力和推进核算成果应用等方面持续发力，为建立健全生态产品价值实现机制提供理论和技术支撑。

利用油基岩屑制备水泥路面基层的力学性能及重金属浸出特性研究

崔长颢, 李丽, 刘美佳, 王健媛, 闫大海, 陈超

摘要(27) PDF(22)

摘要:
利用油基岩屑制备11种不同配合比的水泥路面基层试件，通过无侧限抗压试验、劈裂抗拉试验以及抗压回弹试验，探寻符合相关力学性能要求且岩屑掺加量最大的试件，随即对其开展浸出试验以研究重金属浸出规律，并通过浸出动力学模型拟合重金属长期浸出量。结果表明：(1)随着油基岩屑掺加量的提升，水泥路面基层试件的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗压回弹模量同时呈现下降趋势。当岩屑掺加量为12.0%时，试件相关力学指标满足要求，此时岩屑掺加量达到最大；(2)Ba、Mn、Pb、Zn为油基岩屑中的特征污染物。Ba、Mn、Pb的累积浸出量变化趋势较为一致，在64天时基本达到浸出平衡；而Zn的累积浸出量在第64天时仍持续增长。四种重金属在全浸出阶段的浸出行为都受到扩散控制影响；(3)Ba和Pb的浸出规律符合Elovich方程，而二阶动力学方程更适用于描述试件中Mn的浸出特性。浸出动力学模型拟合结果显示，长期使用利用油基岩屑制备的水泥路面基层，应更加关注Mn的浸出风险。利用油基岩屑制备11种不同配合比的水泥路面基层试件，通过无侧限抗压试验、劈裂抗拉试验以及抗压回弹试验，探寻符合相关力学性能要求且岩屑掺加量最大的试件，随即对其开展浸出试验以研究重金属浸出规律，并通过浸出动力学模型拟合重金属长期浸出量。结果表明：(1)随着油基岩屑掺加量的提升，水泥路面基层试件的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗压回弹模量同时呈现下降趋势。当岩屑掺加量为12.0%时，试件相关力学指标满足要求，此时岩屑掺加量达到最大；(2)Ba、Mn、Pb、Zn为油基岩屑中的特征污染物。Ba、Mn、Pb的累积浸出量变化趋势较为一致，在64天时基本达到浸出平衡；而Zn的累积浸出量在第64天时仍持续增长。四种重金属在全浸出阶段的浸出行为都受到扩散控制影响；(3)Ba和Pb的浸出规律符合Elovich方程，而二阶动力学方程更适用于描述试件中Mn的浸出特性。浸出动力学模型拟合结果显示，长期使用利用油基岩屑制备的水泥路面基层，应更加关注Mn的浸出风险。

我国重点行业氮氧化物管控现状及减排策略研究

单Yulong, 彭悦, 楚碧武, 单文坡, 陈建军, 余运波, 李俊华, 贺泓

摘要(51) PDF(46)

摘要:
氮氧化物减排对于我国PM_2.5和O₃复合污染的协同控制至关重要。本文对我国重点行业氮氧化物管控现状和减排策略进行了综述与展望。我国氮氧化物排放主要来源于非电工业炉窑和柴油机尾气。工业烟气NOx排放主要来源于钢铁、建材和冶金行业。柴油机NOx排放主要来源于以柴油机为主要动力的柴油车、非道路移动机械与船舶。NOx减排策略主要包含技术措施和政策措施。技术措施主要包括清洁燃烧，如低氮燃烧、废气再循环、清洁燃料替代等；以及后处理净化技术，如臭氧氧化吸收，选择性非催化还原，选择性催化还原技术等。政策措施主要包含提升NOx排放标准，加强排放智能监测监管，布局新能源相关技术等。未来，在“碳达峰碳中和”目标下，亟需开展大气污染物和温室气体的协同减排技术。氮氧化物减排对于我国PM_2.5和O₃复合污染的协同控制至关重要。本文对我国重点行业氮氧化物管控现状和减排策略进行了综述与展望。我国氮氧化物排放主要来源于非电工业炉窑和柴油机尾气。工业烟气NOx排放主要来源于钢铁、建材和冶金行业。柴油机NOx排放主要来源于以柴油机为主要动力的柴油车、非道路移动机械与船舶。NOx减排策略主要包含技术措施和政策措施。技术措施主要包括清洁燃烧，如低氮燃烧、废气再循环、清洁燃料替代等；以及后处理净化技术，如臭氧氧化吸收，选择性非催化还原，选择性催化还原技术等。政策措施主要包含提升NOx排放标准，加强排放智能监测监管，布局新能源相关技术等。未来，在“碳达峰碳中和”目标下，亟需开展大气污染物和温室气体的协同减排技术。

乌江流域固碳服务时空格局及驱动机制

杨俊毅, 关潇, 李俊生

摘要(28) PDF(19)

摘要:
生态系统提供的固碳服务是实现碳中和的重要手段之一，明确环境因子的驱动机制是有效提高固碳服务的重要基础. 该研究以乌江流域为研究区域，利用InVEST模型核算乌江流域2000—2020年碳储量，并综合考虑社会-经济-自然系统中的影响因素，使用随机森林和PDP模型分析各因子对固碳服务的贡献度及驱动机制. 结果表明：①乌江流域固碳服务空间上呈东北高西南低的分布特征，表现为下游>中游>上游，时间上呈显著增加趋势，且上游的增速大于中游及下游；②时空尺度中，自然地表类因子均是对固碳服务贡献最大的环境要素，其中植被覆盖度在空间尺度中贡献度最高，为55.08%；坡度在时间尺度的贡献度最高，为34.46%；③各影响因子在时空中呈现出不同的驱动机制，其中人口密度的驱动机制变化最强烈，在空间中，固碳服务随人口增加而降低，在时间上，固碳服务整体随人口增加而增加；④2000—2020年，人类活动的改变是乌江流域固碳服务增加的重要原因，气候变化也是较重要影响因素. 研究显示，固碳服务的高低虽受限于自然地表类环境因子，但人类活动的正面干扰能显著提高固碳服务. 生态系统提供的固碳服务是实现碳中和的重要手段之一，明确环境因子的驱动机制是有效提高固碳服务的重要基础. 该研究以乌江流域为研究区域，利用InVEST模型核算乌江流域2000—2020年碳储量，并综合考虑社会-经济-自然系统中的影响因素，使用随机森林和PDP模型分析各因子对固碳服务的贡献度及驱动机制. 结果表明：①乌江流域固碳服务空间上呈东北高西南低的分布特征，表现为下游>中游>上游，时间上呈显著增加趋势，且上游的增速大于中游及下游；②时空尺度中，自然地表类因子均是对固碳服务贡献最大的环境要素，其中植被覆盖度在空间尺度中贡献度最高，为55.08%；坡度在时间尺度的贡献度最高，为34.46%；③各影响因子在时空中呈现出不同的驱动机制，其中人口密度的驱动机制变化最强烈，在空间中，固碳服务随人口增加而降低，在时间上，固碳服务整体随人口增加而增加；④2000—2020年，人类活动的改变是乌江流域固碳服务增加的重要原因，气候变化也是较重要影响因素. 研究显示，固碳服务的高低虽受限于自然地表类环境因子，但人类活动的正面干扰能显著提高固碳服务.

2015-2021年四川盆地近地面O₃浓度时空演化及区域传输过程

谭华荣, 林跃胜, 姚有如, 马康, 方凤满

摘要(32) PDF(24)

摘要:
近地面O₃污染已经成为中国最突出的环境问题之一，特别是在地形相对闭塞的盆地区域更加突出；而盆地地形区O₃时空演化、区域传输过程及驱动因素尚未被完全揭示。因此，以典型盆地地形区—四川盆地为研究区，基于长时间尺度(2015—2021年)O₃浓度监测数据，采用后向轨迹、时空地理加权回归等模型探讨了O₃的时空变化特征、传输路径、潜在源区以及驱动因素的空间分布特征。结果表明：时间分布上，2015—2021年四川盆地O₃年平均浓度为143±7 µg/m³，夏季O₃平均浓度高于其他季节，而5月的O₃污染应重点关注，O₃浓度存在明显的昼夜差异。空间格局上，四川盆地O₃浓度总体呈现西高东低的分布特征，西部平原地带是核心污染区域。2015—2021年成都市有74.24%的O₃由近距离传输供给，远距离平均传输贡献率为25.76%。成都市O₃污染的潜在源区由西向东迁移，潜在源区范围以盆地为中心逐渐集聚。GTWR分析结果显示，气温和日照时数的平均回归系数为0.738和0.289，是四川盆地O₃的主导气象驱动因子，人口密度(0.412)和人均GDP(0.369)是导致O₃浓度升高的主要社会经济因素。研究结果以期为盆地地形区O₃污染的区域联防联控提供理论支撑。近地面O₃污染已经成为中国最突出的环境问题之一，特别是在地形相对闭塞的盆地区域更加突出；而盆地地形区O₃时空演化、区域传输过程及驱动因素尚未被完全揭示。因此，以典型盆地地形区—四川盆地为研究区，基于长时间尺度(2015—2021年)O₃浓度监测数据，采用后向轨迹、时空地理加权回归等模型探讨了O₃的时空变化特征、传输路径、潜在源区以及驱动因素的空间分布特征。结果表明：时间分布上，2015—2021年四川盆地O₃年平均浓度为143±7 µg/m³，夏季O₃平均浓度高于其他季节，而5月的O₃污染应重点关注，O₃浓度存在明显的昼夜差异。空间格局上，四川盆地O₃浓度总体呈现西高东低的分布特征，西部平原地带是核心污染区域。2015—2021年成都市有74.24%的O₃由近距离传输供给，远距离平均传输贡献率为25.76%。成都市O₃污染的潜在源区由西向东迁移，潜在源区范围以盆地为中心逐渐集聚。GTWR分析结果显示，气温和日照时数的平均回归系数为0.738和0.289，是四川盆地O₃的主导气象驱动因子，人口密度(0.412)和人均GDP(0.369)是导致O₃浓度升高的主要社会经济因素。研究结果以期为盆地地形区O₃污染的区域联防联控提供理论支撑。

β-内酰胺类菌渣肥对生菜根际土壤细菌及抗性基因的影响

石礼虎, 吴昊, 田书磊, 周睫雅, 吴宗儒, 李潇鼎, 吴骞, 周秀艳

摘要(31) PDF(12)

摘要:
β-内酰胺类菌渣的资源化处理已成为生物制药企业急需解决的问题。为探究β-内酰胺类菌渣资源化产物是否满足《有机肥料》（NY 525—2021）标准，施加后是否会对作物根际土壤微生物产生显著影响及是否导致ARGs（抗生素抗性基因）的富集等问题，该研究选用经水热干燥喷雾（HT+SD）处理后的头孢菌渣和板框压滤（MD）处理后的青霉素菌渣为研究对象，以空白组、化肥处理组为对照，各施肥处理均采用高施用量（1%）和低施用量（0.5%）两种肥料投加量进行盆栽实验。通过16S rRNA及HT-qPCR方法研究了菌渣肥对生菜根际土壤细菌多样性、物种组成、ARGs以及MGEs（可移动遗传元件）的影响。结果表明：在经过无害化处理后的菌渣中，残留抗生素远低于HPLC-MS检出限（＜6.78 μg/kg），含水率降低95%，重金属、有机质等指标均能满足《有机肥料》（NY 525—2021）要求；相较于施肥量，施肥类型对土壤细菌群落结构的影响更明显，其中，两种菌渣处理组Shannon-Wiener指数显著高于化肥处理组（P＜0.05）；两种菌渣的施用均没有改变土壤细菌组成，各处理组中最丰富的皆为变形菌门（相对丰度为34.8%~48.1%）；高施用量青霉素菌渣组和低施用量头孢菌渣组的ARGs数目和总相对丰度均显著高于对照组（P＜0.05），而低施用量的青霉素菌渣和高施用量的头孢菌素菌渣处理组中ARGs数目和相对丰度与空白对照组均无显著性差异（P＞0.05），但两种菌渣的施用都没有改变土壤细菌的抗性机制；ARGs的变化与外源性DNA的引入以及土壤特征菌相关，其中假单胞菌属与mexE、ttgA和ttgB三种ARGs表现出极强的相关性（相关系数分别为0.93、0.90、0.84）。研究显示，经HT+SD和MD技术处理后的抗生素菌渣可以资源化为安全有效的农业替代肥。 β-内酰胺类菌渣的资源化处理已成为生物制药企业急需解决的问题。为探究β-内酰胺类菌渣资源化产物是否满足《有机肥料》（NY 525—2021）标准，施加后是否会对作物根际土壤微生物产生显著影响及是否导致ARGs（抗生素抗性基因）的富集等问题，该研究选用经水热干燥喷雾（HT+SD）处理后的头孢菌渣和板框压滤（MD）处理后的青霉素菌渣为研究对象，以空白组、化肥处理组为对照，各施肥处理均采用高施用量（1%）和低施用量（0.5%）两种肥料投加量进行盆栽实验。通过16S rRNA及HT-qPCR方法研究了菌渣肥对生菜根际土壤细菌多样性、物种组成、ARGs以及MGEs（可移动遗传元件）的影响。结果表明：在经过无害化处理后的菌渣中，残留抗生素远低于HPLC-MS检出限（＜6.78 μg/kg），含水率降低95%，重金属、有机质等指标均能满足《有机肥料》（NY 525—2021）要求；相较于施肥量，施肥类型对土壤细菌群落结构的影响更明显，其中，两种菌渣处理组Shannon-Wiener指数显著高于化肥处理组（P＜0.05）；两种菌渣的施用均没有改变土壤细菌组成，各处理组中最丰富的皆为变形菌门（相对丰度为34.8%~48.1%）；高施用量青霉素菌渣组和低施用量头孢菌渣组的ARGs数目和总相对丰度均显著高于对照组（P＜0.05），而低施用量的青霉素菌渣和高施用量的头孢菌素菌渣处理组中ARGs数目和相对丰度与空白对照组均无显著性差异（P＞0.05），但两种菌渣的施用都没有改变土壤细菌的抗性机制；ARGs的变化与外源性DNA的引入以及土壤特征菌相关，其中假单胞菌属与mexE、ttgA和ttgB三种ARGs表现出极强的相关性（相关系数分别为0.93、0.90、0.84）。研究显示，经HT+SD和MD技术处理后的抗生素菌渣可以资源化为安全有效的农业替代肥。

2020年我国大气臭氧对慢性阻塞性肺病死亡影响的疾病负担分析和健康经济学评价

夏永杰, 周璐, 牛越, 陈仁杰, 阚海东

摘要(43) PDF(21)

摘要:
大气臭氧暴露对人群慢性阻塞性肺病（chronic obstructive pulmonary disease, COPD）的影响不断加剧。为评价大气臭氧暴露对COPD的不良影响，量化与大气臭氧暴露相关的COPD 死亡负担和相应的健康经济损失，收集2020年中国大陆31个省、自治区、直辖市的峰季大气臭氧浓度数据、社会经济及人口数据，基于一项系统综述和荟萃分析研究中确立的大气臭氧暴露与COPD死亡的暴露-反应关系，以世界卫生组织2021年提出的峰季臭氧环境质量指导浓度限值60 µg/m³为参考，分别估算中国大气臭氧暴露的COPD归因死亡人数和经济损失。结果表明: ①2020年中国大气臭氧暴露的COPD总死亡风险比为1.12 (95%CI：1.00 — 1.21)。②2020年中国归因于大气臭氧暴露的COPD死亡人数为10.12 (95%CI：0.00 — 17.49)万。 ③2020年中国大气臭氧暴露造成的COPD的健康经济损失为 2131亿元，占GDP的0.21%。研究显示，2020年中国大气臭氧暴露造成了较大的COPD疾病负担和经济损失，在气候变化和控制碳排放战略实施背景下，为达到世界卫生组织2021年提出的峰季臭氧环境质量指导浓度限值60 µg/m³的目标，中国仍需要因地制宜制定相关政策降低臭氧浓度，积极应对大气臭氧暴露对人群健康的危害。大气臭氧暴露对人群慢性阻塞性肺病（chronic obstructive pulmonary disease, COPD）的影响不断加剧。为评价大气臭氧暴露对COPD的不良影响，量化与大气臭氧暴露相关的COPD 死亡负担和相应的健康经济损失，收集2020年中国大陆31个省、自治区、直辖市的峰季大气臭氧浓度数据、社会经济及人口数据，基于一项系统综述和荟萃分析研究中确立的大气臭氧暴露与COPD死亡的暴露-反应关系，以世界卫生组织2021年提出的峰季臭氧环境质量指导浓度限值60 µg/m³为参考，分别估算中国大气臭氧暴露的COPD归因死亡人数和经济损失。结果表明: ①2020年中国大气臭氧暴露的COPD总死亡风险比为1.12 (95%CI：1.00 — 1.21)。②2020年中国归因于大气臭氧暴露的COPD死亡人数为10.12 (95%CI：0.00 — 17.49)万。 ③2020年中国大气臭氧暴露造成的COPD的健康经济损失为 2131亿元，占GDP的0.21%。研究显示，2020年中国大气臭氧暴露造成了较大的COPD疾病负担和经济损失，在气候变化和控制碳排放战略实施背景下，为达到世界卫生组织2021年提出的峰季臭氧环境质量指导浓度限值60 µg/m³的目标，中国仍需要因地制宜制定相关政策降低臭氧浓度，积极应对大气臭氧暴露对人群健康的危害。

冬奥会期间潍坊市工业源大气污染物管控措施及效果评估

刘翰青, 陈建华, 高健, 李政, 李文君, 杨艳, 殷杭妃

摘要(35) PDF(16)

摘要:
分析探究冬奥会期间工业源大气污染物排放特征和变化规律，可为重大活动期间空气质量保障方案制定和优化提供科学指导。基于潍坊市31个行业352家安装在线连续监测系统（CEMS）企业大气污染源排放数据和150个环境空气质量监测站点数据，分析了保障期空气质量与排放量关系以及不同行业、不同管控措施企业的落实情况与减排效果，结果表明：① 冬奥会保障期间工业企业烟粉尘、SO₂和NO_x减排量分别为8.8t、92.4t和273t，排放量削减比例分别为20%、31.4%和26%，工业企业管控效果良好；PM_2.5、SO₂和NO₂浓度分别下降24%、11%和16%，空气质量改善明显；各污染物削减和空气质量改善空间分布上相对应。②停产类企业保障期排放量基本完全削减，限产类企业实际排放量削减（23%-26%）与一般管控措施减排要求（20%-30%）基本吻合，停限产企业管控措施落实到位；限产类和自主减排类企业减排量占总减排量的比例接近90%。③火力发电、钢铁等12个排污量较大的行业对所有行业总排放量削减贡献为96.7%，涉气工业企业排放量削减主要来自于重点排污企业。④以生产余热承担居民供暖的钢铁企业建议通过控制烧结机排放达到相应的减排效果。分析探究冬奥会期间工业源大气污染物排放特征和变化规律，可为重大活动期间空气质量保障方案制定和优化提供科学指导。基于潍坊市31个行业352家安装在线连续监测系统（CEMS）企业大气污染源排放数据和150个环境空气质量监测站点数据，分析了保障期空气质量与排放量关系以及不同行业、不同管控措施企业的落实情况与减排效果，结果表明：① 冬奥会保障期间工业企业烟粉尘、SO₂和NO_x减排量分别为8.8t、92.4t和273t，排放量削减比例分别为20%、31.4%和26%，工业企业管控效果良好；PM_2.5、SO₂和NO₂浓度分别下降24%、11%和16%，空气质量改善明显；各污染物削减和空气质量改善空间分布上相对应。②停产类企业保障期排放量基本完全削减，限产类企业实际排放量削减（23%-26%）与一般管控措施减排要求（20%-30%）基本吻合，停限产企业管控措施落实到位；限产类和自主减排类企业减排量占总减排量的比例接近90%。③火力发电、钢铁等12个排污量较大的行业对所有行业总排放量削减贡献为96.7%，涉气工业企业排放量削减主要来自于重点排污企业。④以生产余热承担居民供暖的钢铁企业建议通过控制烧结机排放达到相应的减排效果。

环境规制视角下长三角地区碳排放的时空效应

梁归, 林跃胜, 方凤满

摘要(70) PDF(17)

摘要:
在“双碳目标”背景下，环境规制与碳排放的关系逐渐成为学界热点。本文基于长三角地区41市的面板数据，利用碳排放系数法、环境规制综合指数对长三角41市2006-2019年的碳排放量、环境规制强度进行定量测度，通过核密度分析、GIS空间分析等方法揭示长三角地区41市环境规制强度和碳排放水平的时空格局，并运用动态空间杜宾模型（DSDM）探讨环境规制对碳排放的时空影响效应。结果表明：（1）长三角地区环境规制强度指数呈增强态势，由2006年的0.15升至2019年的1.25，核密度曲线显示环境规制强度存在空间极化现象，在空间上呈现由东南向西北转移的演变态势。（2）2006年-2019年间长三角地区碳排放水平整体呈波动上升，2006-2013年间碳排放增幅为65.07%，2013-2019年间增幅仅为4.20%；碳排放在空间上总体呈现东高西低的分布格局，2006年在沪苏地区形成碳排放高值集聚区，随后空间范围扩大并向西北方向蔓延，2013-2019年呈现中心城市向外围扩散的格局。（3）从短期效应看，环境规制强度每提升1%，将抑制本地区0.152%的碳排放，但促进邻近地区的0.062%的碳排放；从长期效应看，环境规制强度每提升1%，将抑制本地区0.254%的碳排放，并促进邻近地区0.110%的碳排放，即环境规制的长期效应大于短期效应。（4）长三角各市要充分考虑自身特质，制定合理的环境规制和差异化的低碳减排策略，以提高资源环境承载力，实现人地关系的协调发展。在“双碳目标”背景下，环境规制与碳排放的关系逐渐成为学界热点。本文基于长三角地区41市的面板数据，利用碳排放系数法、环境规制综合指数对长三角41市2006-2019年的碳排放量、环境规制强度进行定量测度，通过核密度分析、GIS空间分析等方法揭示长三角地区41市环境规制强度和碳排放水平的时空格局，并运用动态空间杜宾模型（DSDM）探讨环境规制对碳排放的时空影响效应。结果表明：（1）长三角地区环境规制强度指数呈增强态势，由2006年的0.15升至2019年的1.25，核密度曲线显示环境规制强度存在空间极化现象，在空间上呈现由东南向西北转移的演变态势。（2）2006年-2019年间长三角地区碳排放水平整体呈波动上升，2006-2013年间碳排放增幅为65.07%，2013-2019年间增幅仅为4.20%；碳排放在空间上总体呈现东高西低的分布格局，2006年在沪苏地区形成碳排放高值集聚区，随后空间范围扩大并向西北方向蔓延，2013-2019年呈现中心城市向外围扩散的格局。（3）从短期效应看，环境规制强度每提升1%，将抑制本地区0.152%的碳排放，但促进邻近地区的0.062%的碳排放；从长期效应看，环境规制强度每提升1%，将抑制本地区0.254%的碳排放，并促进邻近地区0.110%的碳排放，即环境规制的长期效应大于短期效应。（4）长三角各市要充分考虑自身特质，制定合理的环境规制和差异化的低碳减排策略，以提高资源环境承载力，实现人地关系的协调发展。

运用地理探测器研究京津冀城市群PM_2.5浓度变化及影响因素

徐勇, 郭振东, 郑志威, 戴强玉, 赵纯, 黄雯婷

摘要(45) PDF(23)

摘要:
研究京津冀城市群PM_2.5浓度时空格局变化和影响因素，对区域大气环境保护和经济可持续发展具有十分重要的意义. 基于PM_2.5遥感数据、地面站点气象数据、DEM数据、MODIS NDVI数据、夜间灯光数据、人口密度数据、土地利用类型数据和路网数据，利用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性检验和Getis-Ord G_i*分析，运用地理探测器，分析京津冀城市群PM_2.5浓度时空变化和空间聚集特征，并探究影响其空间分异的影响因素. 结果表明：①2000—2021年京津冀城市群PM_2.5污染严重，全年平均PM_2.5浓度为59.94 μg/m³，冬季是京津冀城市群PM_2.5污染的高发季，但京津冀城市群PM_2.5浓度总体呈下降趋势，变化斜率为–0.85 μg/(m³·a). ②PM_2.5浓度在空间上呈现出东南高、西北低的分布格局，且PM_2.5浓度呈显著下降的区域占比76.52%，主要集中在京津冀城市群中南部.③ PM_2.5浓度变化的聚集性呈西北高、东南低的空间分布格局，PM_2.5浓度变化热点区域占比为50.95%. ④因子探测结果表明，气温(0.91)、高程(0.81)和路网密度(0.63)是影响京津冀城市群PM_2.5浓度空间分异最主要的因子，研究时段内，降水对京津冀城市群PM_2.5空间分异的影响力呈上升趋势，相对湿度、日照时数、夜间灯光和路网密度对京津冀城市群PM_2.5空间分异的影响力均呈下降趋势. 交互探测结果表明，气温在因子交互中发挥十分重要的作用，气温与降水、高程和路网密度的交互作用是影响京津冀城市群PM_2.5空间分异的主要因子组合. 研究显示，2000—2021年京津冀城市群PM_2.5浓度整体呈下降态势，气温、高程和路网密度对京津冀城市群PM_2.5浓度的空间分异有着显著的作用. 研究京津冀城市群PM_2.5浓度时空格局变化和影响因素，对区域大气环境保护和经济可持续发展具有十分重要的意义. 基于PM_2.5遥感数据、地面站点气象数据、DEM数据、MODIS NDVI数据、夜间灯光数据、人口密度数据、土地利用类型数据和路网数据，利用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性检验和Getis-Ord G_i*分析，运用地理探测器，分析京津冀城市群PM_2.5浓度时空变化和空间聚集特征，并探究影响其空间分异的影响因素. 结果表明：①2000—2021年京津冀城市群PM_2.5污染严重，全年平均PM_2.5浓度为59.94 μg/m³，冬季是京津冀城市群PM_2.5污染的高发季，但京津冀城市群PM_2.5浓度总体呈下降趋势，变化斜率为–0.85 μg/(m³·a). ②PM_2.5浓度在空间上呈现出东南高、西北低的分布格局，且PM_2.5浓度呈显著下降的区域占比76.52%，主要集中在京津冀城市群中南部.③ PM_2.5浓度变化的聚集性呈西北高、东南低的空间分布格局，PM_2.5浓度变化热点区域占比为50.95%. ④因子探测结果表明，气温(0.91)、高程(0.81)和路网密度(0.63)是影响京津冀城市群PM_2.5浓度空间分异最主要的因子，研究时段内，降水对京津冀城市群PM_2.5空间分异的影响力呈上升趋势，相对湿度、日照时数、夜间灯光和路网密度对京津冀城市群PM_2.5空间分异的影响力均呈下降趋势. 交互探测结果表明，气温在因子交互中发挥十分重要的作用，气温与降水、高程和路网密度的交互作用是影响京津冀城市群PM_2.5空间分异的主要因子组合. 研究显示，2000—2021年京津冀城市群PM_2.5浓度整体呈下降态势，气温、高程和路网密度对京津冀城市群PM_2.5浓度的空间分异有着显著的作用.

基于陆海统筹的河口区污染防治管理对策研究

王艳, 张镔麒, 戴爱泉, 钟诗民, 徐香勤, 吕旭波, 雷坤

摘要(29) PDF(16)

摘要:
陆地与海洋间进行着广泛的物质迁移和能量交换，具有密切的经济社会联系。河口区地处陆海交汇区域，是破解陆海统筹管理难题的关键区域，其生态环境演变特征与机制对沿海地区社会经济可持续发展意义重大。目前，河口区环境监督管理存在管理边界不明确、生态环境监测覆盖面不足、缺乏生态环境评价标准等问题。新形势下，亟需进一步优化完善河口区陆海统筹污染防治管理体系，破除陆海空间界限和行政管理壁垒，优化陆海衔接、海陆协同的污染防治体系，建立陆海一体、区域联动的生态环境管理体系。因此，本文提出河口区陆海统筹生态环境质量监管对策，包括划分河口水体管理单元、建立河口区生态环境评价体系、构建河口水环境基准体系、开展流域-河口-近岸海域污染协同治理、建立信息共享和智慧监管平台等，强化河口区生态系统完整性评估，为推进河口区域联动机制的建立及陆海统筹管理提供借鉴。陆地与海洋间进行着广泛的物质迁移和能量交换，具有密切的经济社会联系。河口区地处陆海交汇区域，是破解陆海统筹管理难题的关键区域，其生态环境演变特征与机制对沿海地区社会经济可持续发展意义重大。目前，河口区环境监督管理存在管理边界不明确、生态环境监测覆盖面不足、缺乏生态环境评价标准等问题。新形势下，亟需进一步优化完善河口区陆海统筹污染防治管理体系，破除陆海空间界限和行政管理壁垒，优化陆海衔接、海陆协同的污染防治体系，建立陆海一体、区域联动的生态环境管理体系。因此，本文提出河口区陆海统筹生态环境质量监管对策，包括划分河口水体管理单元、建立河口区生态环境评价体系、构建河口水环境基准体系、开展流域-河口-近岸海域污染协同治理、建立信息共享和智慧监管平台等，强化河口区生态系统完整性评估，为推进河口区域联动机制的建立及陆海统筹管理提供借鉴。

河南省优先控制人为源VOCs关键物种及源的识别

姑力巴努艾尼, 郑怡, 高可心, 麦麦提斯马义, 祖力皮亚艾尼, 谢绍东

摘要(55) PDF(22)

摘要:
为了解河南省人为源挥发性有机物(VOCs)排放特征、识别以臭氧(O₃)污染治理为目的的关键VOCs物种及其排放源，以5大类人为源的活动水平数据为基础，采用排放因子法建立了2019年河南省县级人为源VOCs组分化排放清单，并利用最大增量反应活性(MIR)估算其臭氧生成潜势(OFP)，基于OFP识别O₃污染治理的关键VOCs物种及其排放源。结果表明：①河南省2019年人为源VOCs排放总量为175.62×10⁴ t，其中工艺过程源、移动源、生物质燃烧源、溶剂使用源和化石燃料燃烧源对VOCs排放总量的贡献依次为28.6%、25.2%、20.8%、19.1%和6.3%。②空间分布显示，以郑州市为中心的豫北排放量远高于豫南，呈“一高三低”的空间分布特点，郑州市排放量最高，其排放量为27.7×104 t，漯河、三门峡和鹤壁市排放量最低，其排放量均小于5.0×10⁴ t。③芳香烃是排放量最高的化学组分，其排放量为47.5×10⁴ t，其次为烷烃(46.3×10⁴ t)、OVOCs(40.3×10⁴ t)和烯烃(20.9×10⁴ t)，其中甲苯、乙烯、苯等排放量高的10个物种占排放总量的42.0%。④河南省人为源VOCs的总OFP为664.0×10⁴ t，其中，芳香烃和烯烃对OFP的贡献最大，各占总OFP的32%，其次OVOCs的OFP占28.0%；乙烯、间/对-二甲苯、甲苯、丙烯和甲醛等对总OFP的贡献率为67.2%，其主要来源是生物质燃烧、小型客车、建筑涂装、汽车涂装、化学合成、涂料制造、建筑和农业机械等，因这些物种和排放源是河南省臭氧污染治理的关键。研究显示，本研究的OFP空间分布与国控点O₃浓度和PM_2.5-O₃大气复合污染空间分布规律高度一致。为了解河南省人为源挥发性有机物(VOCs)排放特征、识别以臭氧(O₃)污染治理为目的的关键VOCs物种及其排放源，以5大类人为源的活动水平数据为基础，采用排放因子法建立了2019年河南省县级人为源VOCs组分化排放清单，并利用最大增量反应活性(MIR)估算其臭氧生成潜势(OFP)，基于OFP识别O₃污染治理的关键VOCs物种及其排放源。结果表明：①河南省2019年人为源VOCs排放总量为175.62×10⁴ t，其中工艺过程源、移动源、生物质燃烧源、溶剂使用源和化石燃料燃烧源对VOCs排放总量的贡献依次为28.6%、25.2%、20.8%、19.1%和6.3%。②空间分布显示，以郑州市为中心的豫北排放量远高于豫南，呈“一高三低”的空间分布特点，郑州市排放量最高，其排放量为27.7×104 t，漯河、三门峡和鹤壁市排放量最低，其排放量均小于5.0×10⁴ t。③芳香烃是排放量最高的化学组分，其排放量为47.5×10⁴ t，其次为烷烃(46.3×10⁴ t)、OVOCs(40.3×10⁴ t)和烯烃(20.9×10⁴ t)，其中甲苯、乙烯、苯等排放量高的10个物种占排放总量的42.0%。④河南省人为源VOCs的总OFP为664.0×10⁴ t，其中，芳香烃和烯烃对OFP的贡献最大，各占总OFP的32%，其次OVOCs的OFP占28.0%；乙烯、间/对-二甲苯、甲苯、丙烯和甲醛等对总OFP的贡献率为67.2%，其主要来源是生物质燃烧、小型客车、建筑涂装、汽车涂装、化学合成、涂料制造、建筑和农业机械等，因这些物种和排放源是河南省臭氧污染治理的关键。研究显示，本研究的OFP空间分布与国控点O₃浓度和PM_2.5-O₃大气复合污染空间分布规律高度一致。

上海市PM_2.5和臭氧协同污染案例的控制路径模拟研究

卞锦婷, 黄凌, 李红丽, 李瑞, 姜森, 廖加强, 王杨君, 李莉

摘要(67) PDF(33)

摘要:
近年来，我国多项污染物浓度均有所降低，但是臭氧（O₃）改善幅度远小于细颗粒物（PM_2.5），PM_2.5和O₃共同污染情况也有发生。为制定针对PM_2.5和O₃在共污染日的浓度削峰方案，以上海市2018年4月27日—30日PM_2.5和O₃同超标时段为研究对象，利用三维气象-空气质量模型，对上海市人为源NO_x和挥发性有机化合物（VOCs）的减排效果进行模拟。结果显示，上海市O₃日最大八小时滑动平均值（MDA8)的峰值率（PR）为0.6~1.1，整体处于VOCs控制区，为实现上海市MDA8 O₃浓度不反弹，VOCs/NO_x减排比需控制在1.9：1以上。污染物的区域传输，SOA对前体物的响应及NO₃^-的昼夜生成差异是PM_2.5减排过程中的关键影响因素。相比于上海市的独立减排，提前减排和区域联合减排均可以进一步使上海MDA8 O₃浓度降低，降幅为0.6%~3.0%。区域减排可有效降低下风向江苏西南部城市的PM_2.5浓度，由于上海及部分地区PM_2.5中的二次无机组分浓度上升，导致PM_2.5浓度小幅升高。提前减排比区域减排更有效地降低上海市PM_2.5浓度。为使MDA8 O₃和PM_2.5浓度均得到有效削减，应根据不同区域VOCs和NO_x的实际排放情况以及气象条件来制定科学合理的协同减排方案，对VOCs和NO_x的排放进行科学的减排比例控制。为实现PM_2.5浓度有效降低，也需要关注一次颗粒物和其他气态前体物（如SO₂、NH₃）的排放。近年来，我国多项污染物浓度均有所降低，但是臭氧（O₃）改善幅度远小于细颗粒物（PM_2.5），PM_2.5和O₃共同污染情况也有发生。为制定针对PM_2.5和O₃在共污染日的浓度削峰方案，以上海市2018年4月27日—30日PM_2.5和O₃同超标时段为研究对象，利用三维气象-空气质量模型，对上海市人为源NO_x和挥发性有机化合物（VOCs）的减排效果进行模拟。结果显示，上海市O₃日最大八小时滑动平均值（MDA8)的峰值率（PR）为0.6~1.1，整体处于VOCs控制区，为实现上海市MDA8 O₃浓度不反弹，VOCs/NO_x减排比需控制在1.9：1以上。污染物的区域传输，SOA对前体物的响应及NO₃^-的昼夜生成差异是PM_2.5减排过程中的关键影响因素。相比于上海市的独立减排，提前减排和区域联合减排均可以进一步使上海MDA8 O₃浓度降低，降幅为0.6%~3.0%。区域减排可有效降低下风向江苏西南部城市的PM_2.5浓度，由于上海及部分地区PM_2.5中的二次无机组分浓度上升，导致PM_2.5浓度小幅升高。提前减排比区域减排更有效地降低上海市PM_2.5浓度。为使MDA8 O₃和PM_2.5浓度均得到有效削减，应根据不同区域VOCs和NO_x的实际排放情况以及气象条件来制定科学合理的协同减排方案，对VOCs和NO_x的排放进行科学的减排比例控制。为实现PM_2.5浓度有效降低，也需要关注一次颗粒物和其他气态前体物（如SO₂、NH₃）的排放。

基于车速-流量模型的动态化道路扬尘清单编制方法与应用

贺靖贻, 毕晓辉, 宋立来, 李虎, 舒秦, 冯银厂

摘要(33) PDF(14)

摘要:
当前国内外关于道路扬尘排放的计算多采用美国环保总署推荐的AP-42排放因子法，直接计算道路扬尘的年均排放总量，动态化程度不足，难以满足日益增长的精细化管理需求。本研究采用车速-流量模型，构建高时间分辨率的道路车流量获取方法，作为动态化道路扬尘清单编制的关键输入数据。以天津为例，采用自下而上的方法、结合本地化的排放因子、天津市采取的道路扬尘控制措施，借助GIS平台完成高时空分辨率的道路扬尘排放清单编制，为道路扬尘清单的动态化编制提供方法与思路，精细化反映天津道路扬尘排放的时空分布特征。结果表明（1）时间尺度上，受早晚高峰的影响，城市道路在早上8：00-9：00与下午18：00-19：00道路扬尘排放达到最大，在不采取管控措施的情况下，高峰时期主干路每公里的PM_2.5排放量可达650g/h以上。（2）空间尺度上，夜间道路扬尘排放的高值区域集中在高速路段；午间低值时段集中在城市道路中支路密集的地区；白天高峰时期，集中在各类型的城市道路；而全年的道路扬尘排放高值区域集中在城外道路。（3）天津市全年道路扬尘PM_2.5、PM₁₀、TSP排放量分别为24741、102264、532763吨。道路扬尘排放总量呈现偏远郊区>环城四区>市内六区的规律。城市道路采取了有效的管控措施，明显降低了道路扬尘排放总量。当前国内外关于道路扬尘排放的计算多采用美国环保总署推荐的AP-42排放因子法，直接计算道路扬尘的年均排放总量，动态化程度不足，难以满足日益增长的精细化管理需求。本研究采用车速-流量模型，构建高时间分辨率的道路车流量获取方法，作为动态化道路扬尘清单编制的关键输入数据。以天津为例，采用自下而上的方法、结合本地化的排放因子、天津市采取的道路扬尘控制措施，借助GIS平台完成高时空分辨率的道路扬尘排放清单编制，为道路扬尘清单的动态化编制提供方法与思路，精细化反映天津道路扬尘排放的时空分布特征。结果表明（1）时间尺度上，受早晚高峰的影响，城市道路在早上8：00-9：00与下午18：00-19：00道路扬尘排放达到最大，在不采取管控措施的情况下，高峰时期主干路每公里的PM_2.5排放量可达650g/h以上。（2）空间尺度上，夜间道路扬尘排放的高值区域集中在高速路段；午间低值时段集中在城市道路中支路密集的地区；白天高峰时期，集中在各类型的城市道路；而全年的道路扬尘排放高值区域集中在城外道路。（3）天津市全年道路扬尘PM_2.5、PM₁₀、TSP排放量分别为24741、102264、532763吨。道路扬尘排放总量呈现偏远郊区>环城四区>市内六区的规律。城市道路采取了有效的管控措施，明显降低了道路扬尘排放总量。

济南市和青岛市2014~2021年臭氧浓度变化特征及其气象影响因素

王治非, 刘伟, 付华轩, 孟赫

摘要(64) PDF(27)

摘要:
为研究济南市和青岛市臭氧(O₃)浓度长期变化特征及其气象影响因素，基于2014—2021年近地面O₃连续8年观测资料和同期气象资料，揭示O₃浓度长期变化特征，分析O₃浓度与气象因子关系，阐明O₃主要输送路径和潜在源区. 结果表明：①整体上，济南市O₃污染程度高于青岛市，2个城市O₃污染均集中在4—10月. 长期趋势上，2014—2021年济南市O₃日最大8 h平均浓度第90百分位数(简称“O₃-8 h 90^th浓度”)总体呈先升后降的趋势，峰值出现在2019年；青岛市2019年和2017年O₃-8 h 90^th浓度相对较高，其他年份O₃-8 h 90^th浓度差异不大. 月变化上，济南市O₃-8 h 90^th浓度季节性变化较明显，呈单峰状；而青岛市受雨季和清洁海洋气流稀释作用，其O₃-8 h 90^th浓度呈双峰状. ②高温、低湿、小风等不利气象条件下更容易发生O₃污染. 相对于青岛市，济南市O₃日最大8 h平均浓度(简称“O₃-8 h浓度”)与气象因子的相关性更密切，尤其是与日间(08:00—17:00)平均气温(简称“T_8-17”)的相关性最强，T_8-17>15 ℃时，T_8-17每升高1 ℃，O₃-8 h浓度升高6.1 μg/m³；青岛市O₃-8 h浓度随T_8-17的升高总体呈波动式升高趋势，但升幅有限，T_8-17每升高1 ℃，O₃-8 h浓度仅升高1.5 μg/m³. ③济南市受来自西南、南偏东南方向的气流影响时，O₃浓度平均值较高，分别为(113±51)(109±57)μg/m³；青岛市受来自内陆方向的西南气流影响时，O₃浓度较高，平均值为(106±45)μg/m³. 2个城市O₃外来主要潜在源区具有一定同源性，主要为苏皖鲁豫交界中东部和鲁中地区. 研究显示，2个城市O₃污染以本地污染为主，污染联防联控区域需要重点关注苏皖鲁豫交界中东部及鲁中地区. 为研究济南市和青岛市臭氧(O₃)浓度长期变化特征及其气象影响因素，基于2014—2021年近地面O₃连续8年观测资料和同期气象资料，揭示O₃浓度长期变化特征，分析O₃浓度与气象因子关系，阐明O₃主要输送路径和潜在源区. 结果表明：①整体上，济南市O₃污染程度高于青岛市，2个城市O₃污染均集中在4—10月. 长期趋势上，2014—2021年济南市O₃日最大8 h平均浓度第90百分位数(简称“O₃-8 h 90^th浓度”)总体呈先升后降的趋势，峰值出现在2019年；青岛市2019年和2017年O₃-8 h 90^th浓度相对较高，其他年份O₃-8 h 90^th浓度差异不大. 月变化上，济南市O₃-8 h 90^th浓度季节性变化较明显，呈单峰状；而青岛市受雨季和清洁海洋气流稀释作用，其O₃-8 h 90^th浓度呈双峰状. ②高温、低湿、小风等不利气象条件下更容易发生O₃污染. 相对于青岛市，济南市O₃日最大8 h平均浓度(简称“O₃-8 h浓度”)与气象因子的相关性更密切，尤其是与日间(08:00—17:00)平均气温(简称“T_8-17”)的相关性最强，T_8-17>15 ℃时，T_8-17每升高1 ℃，O₃-8 h浓度升高6.1 μg/m³；青岛市O₃-8 h浓度随T_8-17的升高总体呈波动式升高趋势，但升幅有限，T_8-17每升高1 ℃，O₃-8 h浓度仅升高1.5 μg/m³. ③济南市受来自西南、南偏东南方向的气流影响时，O₃浓度平均值较高，分别为(113±51)(109±57)μg/m³；青岛市受来自内陆方向的西南气流影响时，O₃浓度较高，平均值为(106±45)μg/m³. 2个城市O₃外来主要潜在源区具有一定同源性，主要为苏皖鲁豫交界中东部和鲁中地区. 研究显示，2个城市O₃污染以本地污染为主，污染联防联控区域需要重点关注苏皖鲁豫交界中东部及鲁中地区.

基于SEAR技术的地下含水层石油烃污染修复实验研究

杨思月, 孙亚乔, 毛明, 王杰, 朱欢, 刘宏伟, 杨胜科

摘要(45) PDF(11)

摘要:
石油烃作为一种优先控制污染物，已引起全球对地下含水层中石油类污染物残留的广泛关注。本研究利用静、动态实验优选出高效环保的单一表面活性剂，同时确定最佳表面活性剂复配体系，并开展室内模拟试验及性能评价验证其修复效果。结果表明：八种表面活性剂对汽油的增溶能力表现为鼠李糖脂>TritonX-100>AEO-9>APG>AES>Brij 30>Tween 80>SDS；中砂介质中对油污砂吸附能力表现为Brij 30>Tween 80>APG>TritonX-100>AEO-9>鼠李糖脂>AES>SDS；油污砂洗脱效果表现为Tween 80>TritonX-100>AES>SDS> APG>AEO-9>鼠李糖脂>Brij 30。综合优选结果确定TritonX-100为最优效的单一表面活性剂。通过将优选表面活性剂TritonX-100与洗脱效果最好的Tween 80进行混合确定最优复配比为1：1，该复配体系下汽油去除率可达99.28%。动态洗脱实验下该混合体系下汽油去除效率最高为64.55%，比同浓度TritonX-100条件下高22.26%。通过室内模拟试验验证TritonX-100与Tween 80复配体系能够有效提高石油烃污染含水层修复效果。同时由红外光谱测试结果可得Tween 80对长链和支链的烃类有较强的洗脱作用，同时TritonX-100中含有苯环，增加了汽油中芳香烃在TritonX-100中的溶解度。以上结果可为表面活性强化修复技术（SEAR）在实际场地应用提供理论参考以及技术支持提供理论参考。石油烃作为一种优先控制污染物，已引起全球对地下含水层中石油类污染物残留的广泛关注。本研究利用静、动态实验优选出高效环保的单一表面活性剂，同时确定最佳表面活性剂复配体系，并开展室内模拟试验及性能评价验证其修复效果。结果表明：八种表面活性剂对汽油的增溶能力表现为鼠李糖脂>TritonX-100>AEO-9>APG>AES>Brij 30>Tween 80>SDS；中砂介质中对油污砂吸附能力表现为Brij 30>Tween 80>APG>TritonX-100>AEO-9>鼠李糖脂>AES>SDS；油污砂洗脱效果表现为Tween 80>TritonX-100>AES>SDS> APG>AEO-9>鼠李糖脂>Brij 30。综合优选结果确定TritonX-100为最优效的单一表面活性剂。通过将优选表面活性剂TritonX-100与洗脱效果最好的Tween 80进行混合确定最优复配比为1：1，该复配体系下汽油去除率可达99.28%。动态洗脱实验下该混合体系下汽油去除效率最高为64.55%，比同浓度TritonX-100条件下高22.26%。通过室内模拟试验验证TritonX-100与Tween 80复配体系能够有效提高石油烃污染含水层修复效果。同时由红外光谱测试结果可得Tween 80对长链和支链的烃类有较强的洗脱作用，同时TritonX-100中含有苯环，增加了汽油中芳香烃在TritonX-100中的溶解度。以上结果可为表面活性强化修复技术（SEAR）在实际场地应用提供理论参考以及技术支持提供理论参考。

基于仿生学的一体式两相厌氧反应器的运行研究

习佳兴, 李来庆, 傅雪梅, 郝鑫, 郑明霞, 张进忠

摘要(37) PDF(10)

摘要:
反刍动物瘤胃对纤维素类物质具有强大的消化功能，在厌氧发酵领域备受关注。基于仿生学的原理，设计了一体式两相新型厌氧反应器，并以秸秆、猪粪和河道底泥为底物进行干式共发酵，研究了该反应器的水解酸化和产甲烷性能。结果表明，反应器在1~9 d的产气速率快，期间单位体积累积产气量增长速率为366.87 mL/（L·d），最快产气速率22.3 mL/（g_VS·d）；发酵过程累积产气量为0.13 L/g挥发性固体；发酵过程中pH在7.3~8.2间变化，pH与挥发性脂肪酸（VFAs）浓度整体上呈现相反的变化趋势，反应器内未发现氨抑制现象；在第1~21 d，主反应室产生的溶解性化学需氧量（SCOD）在次反应室中被充分利用，实现了水解过程和水解产物利用过程的分离；厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）是反应器中最丰富的两个菌门，均具有水解和产酸能力。基于瘤胃设计的反应器既具有不同水解程度底物分层和持续吸收VFAs的效果，又有上部水解和产酸、下部产甲烷的一体式两相厌氧发酵效果。该反应器可有效延长固体物质的停留时间，提高底物的水解酸化效率，减少反应器内局部酸抑制现象的发生。反刍动物瘤胃对纤维素类物质具有强大的消化功能，在厌氧发酵领域备受关注。基于仿生学的原理，设计了一体式两相新型厌氧反应器，并以秸秆、猪粪和河道底泥为底物进行干式共发酵，研究了该反应器的水解酸化和产甲烷性能。结果表明，反应器在1~9 d的产气速率快，期间单位体积累积产气量增长速率为366.87 mL/（L·d），最快产气速率22.3 mL/（g_VS·d）；发酵过程累积产气量为0.13 L/g挥发性固体；发酵过程中pH在7.3~8.2间变化，pH与挥发性脂肪酸（VFAs）浓度整体上呈现相反的变化趋势，反应器内未发现氨抑制现象；在第1~21 d，主反应室产生的溶解性化学需氧量（SCOD）在次反应室中被充分利用，实现了水解过程和水解产物利用过程的分离；厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）是反应器中最丰富的两个菌门，均具有水解和产酸能力。基于瘤胃设计的反应器既具有不同水解程度底物分层和持续吸收VFAs的效果，又有上部水解和产酸、下部产甲烷的一体式两相厌氧发酵效果。该反应器可有效延长固体物质的停留时间，提高底物的水解酸化效率，减少反应器内局部酸抑制现象的发生。

不同水动力条件下沉水植物在生长期对上覆水和沉积物磷迁移的影响

刘子健, 李卫明

摘要(34) PDF(11)

摘要:
通过室内静水和动水实验，研究苦草（Vallisneria natans）和黑藻(Hydrilla verticillata)在生长期上覆水和沉积物中各形态磷含量、沉水植物生物量和环境因子的变化，探讨在不同水动力条件下沉水植物对上覆水和沉积物中各形态磷迁移规律。实验结果表明：在静水（v=0m/s）和动水（v=0.10m/s）条件下，沉水植物生长期均能降低上覆水中各形态磷含量，实验结束时静水实验组和动水实验组上覆水总磷（TP）含量分别保持在0.05~0.11mg/L和0.02~0.17mg/L。在静水条件下沉水植物以降低上覆水中溶解性总磷（DTP）为主，动水条件下以减少DTP和颗粒磷（PP）为主。沉水植物苦草和黑藻均能显著降低沉积物中TP、无机磷（IP）和NaOH提取磷（NaOH-P）含量，在实验结束时实验组沉积物从轻度污染逐步转为未受污染。相比黑藻，苦草能够有效抑制沉积物表层磷释放。在动水实验中HCl提取磷（HCl-P）与NaOH-P呈显著负相关（苦草组P<0.01；黑藻组P<0.05）。沉水植物生物量迅速增加（苦草组70~511g;黑藻组30~510g）引起上覆水溶解氧(DO)和pH提高（静水组DO 2.5~6.2mg/L，pH 7.3~9.3；动水组DO 2.4~8.1 mg/L，pH 7.4~8.9），从而间接影响沉积物磷向上覆水的释放。本研究结果分析了静水、动水条件下沉水植物对上覆水和沉积物中各形态磷的影响，可为沉水植物修复湖泊和河流生态系统提供参考依据。通过室内静水和动水实验，研究苦草（Vallisneria natans）和黑藻(Hydrilla verticillata)在生长期上覆水和沉积物中各形态磷含量、沉水植物生物量和环境因子的变化，探讨在不同水动力条件下沉水植物对上覆水和沉积物中各形态磷迁移规律。实验结果表明：在静水（v=0m/s）和动水（v=0.10m/s）条件下，沉水植物生长期均能降低上覆水中各形态磷含量，实验结束时静水实验组和动水实验组上覆水总磷（TP）含量分别保持在0.05~0.11mg/L和0.02~0.17mg/L。在静水条件下沉水植物以降低上覆水中溶解性总磷（DTP）为主，动水条件下以减少DTP和颗粒磷（PP）为主。沉水植物苦草和黑藻均能显著降低沉积物中TP、无机磷（IP）和NaOH提取磷（NaOH-P）含量，在实验结束时实验组沉积物从轻度污染逐步转为未受污染。相比黑藻，苦草能够有效抑制沉积物表层磷释放。在动水实验中HCl提取磷（HCl-P）与NaOH-P呈显著负相关（苦草组P<0.01；黑藻组P<0.05）。沉水植物生物量迅速增加（苦草组70~511g;黑藻组30~510g）引起上覆水溶解氧(DO)和pH提高（静水组DO 2.5~6.2mg/L，pH 7.3~9.3；动水组DO 2.4~8.1 mg/L，pH 7.4~8.9），从而间接影响沉积物磷向上覆水的释放。本研究结果分析了静水、动水条件下沉水植物对上覆水和沉积物中各形态磷的影响，可为沉水植物修复湖泊和河流生态系统提供参考依据。

Mo掺杂FeS₂非均相Fenton催化剂的制备及催化性能研究

杨静文, 方小峰

摘要(18) PDF(7)

摘要:
为提高非均相Fenton催化剂的催化效率，采用溶剂热法合成Mo掺杂FeS₂的非均相Fenton催化剂(FeS₂@Mo），用于催化降解水中双酚A（BPA）。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）和X射线衍射（XRD）对样品形貌和结构组成等进行表征，研究了H₂O₂浓度、FeS₂@Mo投加量、初始pH值等条件对BPA降解效率的影响。结果表明，Mo掺杂的FeS₂呈现花瓣形球体，尺寸200-500 nm；5 mM H₂O₂、100 mg/L FeS₂@Mo、pH=3.5时降解效果最优，10 min时BPA的降解率可达99.1%。淬灭实验和电子顺磁共振（EPR）实验结果表明该体系中主要活性组分有羟基自由基(·OH)、单线态氧（¹O₂）和超氧自由基（·O₂^-），其中·OH和¹O₂占据主导地位。通过测定FeS₂和FeS₂@Mo 两种反应体系中Fe^3%2B和Fe^2%2B的浓度变化，发现 Mo的掺杂有助于提高溶液中Fe^2%2B的比率，可促进Fe^3%2B转化为Fe^2%2B，从而提高Fenton催化效率。为提高非均相Fenton催化剂的催化效率，采用溶剂热法合成Mo掺杂FeS₂的非均相Fenton催化剂(FeS₂@Mo），用于催化降解水中双酚A（BPA）。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）和X射线衍射（XRD）对样品形貌和结构组成等进行表征，研究了H₂O₂浓度、FeS₂@Mo投加量、初始pH值等条件对BPA降解效率的影响。结果表明，Mo掺杂的FeS₂呈现花瓣形球体，尺寸200-500 nm；5 mM H₂O₂、100 mg/L FeS₂@Mo、pH=3.5时降解效果最优，10 min时BPA的降解率可达99.1%。淬灭实验和电子顺磁共振（EPR）实验结果表明该体系中主要活性组分有羟基自由基(·OH)、单线态氧（¹O₂）和超氧自由基（·O₂^-），其中·OH和¹O₂占据主导地位。通过测定FeS₂和FeS₂@Mo 两种反应体系中Fe^3%2B和Fe^2%2B的浓度变化，发现 Mo的掺杂有助于提高溶液中Fe^2%2B的比率，可促进Fe^3%2B转化为Fe^2%2B，从而提高Fenton催化效率。

洪泽湖水体全氟化合物的赋存特征、来源及健康风险

黄家浩, 陶艳茹, 黄天寅, 李则婵, 陈书琴, 庞燕

摘要(60) PDF(12)

摘要:
洪泽湖是南水北调东线工程重要调蓄湖泊，该研究采用超高效液相色谱串联四级杆质谱测定了湖区和入湖河流的表层水15种全氟化合物（PFASs）的含量，重点研究洪泽湖水体的全PFASs赋存特征、来源解析及健康风险。结果表明，洪泽湖表层水中检出15种PFASs，∑PFASs浓度为63.4~218ng/L，中值92.9ng/L，处于较低健康风险水平。 PFASs组分以短链为主，主要污染物为PFPeA，占60.78%。PFASs的高浓度区域集中分布在洪泽湖湖心及过水通道区，其空间分布呈现由南向北递减的趋势。采用 HCA方法对PFASs进行来源解析，结果表明洪泽湖表层水中PFASs主要来自地表径流、橡胶品制造、食品包装和纸类表面处理的工业排放、纺织和金属电镀工业排放和生活污水。研究结果可以为洪泽湖PFASs污染防控提供科学依据。洪泽湖是南水北调东线工程重要调蓄湖泊，该研究采用超高效液相色谱串联四级杆质谱测定了湖区和入湖河流的表层水15种全氟化合物（PFASs）的含量，重点研究洪泽湖水体的全PFASs赋存特征、来源解析及健康风险。结果表明，洪泽湖表层水中检出15种PFASs，∑PFASs浓度为63.4~218ng/L，中值92.9ng/L，处于较低健康风险水平。 PFASs组分以短链为主，主要污染物为PFPeA，占60.78%。PFASs的高浓度区域集中分布在洪泽湖湖心及过水通道区，其空间分布呈现由南向北递减的趋势。采用 HCA方法对PFASs进行来源解析，结果表明洪泽湖表层水中PFASs主要来自地表径流、橡胶品制造、食品包装和纸类表面处理的工业排放、纺织和金属电镀工业排放和生活污水。研究结果可以为洪泽湖PFASs污染防控提供科学依据。

杂交稻和常规稻对复合污染稻田土壤砷镉提取效果差异研究

吴珂萌, 严露, 柳赛花, 纪雄辉, 王欣, 李翔鸿, 杨京民, 戴宏博, 彭渤

摘要(24) PDF(17)

摘要:
摘要：为实现对稻田土壤砷（As）、镉（Cd）污染的同步移除，利用根箱实验，选取代表性杂交稻（HR）和常规稻（CR）品种作为修复材料进行提取。为了评估种植HR和CR的提取效果，以未种植水稻土壤作为对照（CK），利用孔隙水采集器在其全生育期内采集并监测土壤水溶态As、Cd含量的变化；分别在水稻分蘖期、成熟期采用扩散梯度薄膜技术（Diffusive Gradients in Thin-films，DGT）原位实时测定根际土壤剖面有效态 As、Cd 浓度；收获时利用分级提取法分析土壤As、Cd赋存形态及总量变化，并分析植株各部位的As、Cd累积量。结果表明：水稻生长能够有效消耗土壤中生物有效态As、Cd，且HR较CR表现出更高效的As、Cd同步富集能力。水稻成熟期，种植HR处理的土壤中DGT-As（扩散梯度薄膜提取态As）浓度较种植CR处理和CK分别下降69%和71%，DGT-Cd（扩散梯度薄膜提取态Cd）浓度分别降低35%和58%；HR和CR收获后土壤总As含量分别减少8%和1%，总Cd含量分别减少31%和14%；HR对土壤As、Cd的单株去除量分别为CR的1.2倍和4.5倍；每年种植两季HR对土壤As、Cd的移除率分别为CR的1.2倍和4.3倍。研究显示，种植HR对As、Cd具有更高效的提取能力，可优先作为修复材料对稻田土壤生物有效态As、Cd进行专性提取减量，为As、Cd复合污染稻田土壤清洁提供了一条有益路径；但还需结合水分优化管理、施加促溶剂等方式形成修复链，进一步提高修复效率，缩短修复年限。

摘要：为实现对稻田土壤砷（As）、镉（Cd）污染的同步移除，利用根箱实验，选取代表性杂交稻（HR）和常规稻（CR）品种作为修复材料进行提取。为了评估种植HR和CR的提取效果，以未种植水稻土壤作为对照（CK），利用孔隙水采集器在其全生育期内采集并监测土壤水溶态As、Cd含量的变化；分别在水稻分蘖期、成熟期采用扩散梯度薄膜技术（Diffusive Gradients in Thin-films，DGT）原位实时测定根际土壤剖面有效态 As、Cd 浓度；收获时利用分级提取法分析土壤As、Cd赋存形态及总量变化，并分析植株各部位的As、Cd累积量。结果表明：水稻生长能够有效消耗土壤中生物有效态As、Cd，且HR较CR表现出更高效的As、Cd同步富集能力。水稻成熟期，种植HR处理的土壤中DGT-As（扩散梯度薄膜提取态As）浓度较种植CR处理和CK分别下降69%和71%，DGT-Cd（扩散梯度薄膜提取态Cd）浓度分别降低35%和58%；HR和CR收获后土壤总As含量分别减少8%和1%，总Cd含量分别减少31%和14%；HR对土壤As、Cd的单株去除量分别为CR的1.2倍和4.5倍；每年种植两季HR对土壤As、Cd的移除率分别为CR的1.2倍和4.3倍。研究显示，种植HR对As、Cd具有更高效的提取能力，可优先作为修复材料对稻田土壤生物有效态As、Cd进行专性提取减量，为As、Cd复合污染稻田土壤清洁提供了一条有益路径；但还需结合水分优化管理、施加促溶剂等方式形成修复链，进一步提高修复效率，缩短修复年限。

新鲜和老化生物炭对土壤氮淋失及油菜氮吸收的影响

周咏春, 郭思伯, 李丹阳, 李正龙, 陈志敏, 吴柳林, 赵研

摘要(50) PDF(11)

摘要:
随着粮食需求日益增加，为了增产大量氮肥被施入土壤，而氮肥利用率较低导致土壤氮淋失严重，造成水体污染。生物炭施入土壤被认为是减少氮淋失的有效措施。本文通过室内土柱模拟淋溶实验，共设置5个处理：对照仅施氮肥(B₀)、氮肥%2B1%新鲜生物炭(B₁)、氮肥%2B4%新鲜生物炭(B₄)、氮肥%2B1%老化生物炭(Ba₁)、氮肥%2B4%老化生物炭(Ba₄)，并在土柱上种植油菜，在植物-土壤-淋溶液系统内探究不同施加量的新鲜和老化生物炭对土壤氮淋失和油菜氮吸收的影响。结果表明：随生物炭老化和施加量增加，土壤氮固持和油菜氮吸收能力增强，淋溶液氮浓度降低，这表明生物炭对抑制土壤氮淋失具有长期效应。本文可为通过施用适量生物炭减少土壤氮淋失提供理论依据。随着粮食需求日益增加，为了增产大量氮肥被施入土壤，而氮肥利用率较低导致土壤氮淋失严重，造成水体污染。生物炭施入土壤被认为是减少氮淋失的有效措施。本文通过室内土柱模拟淋溶实验，共设置5个处理：对照仅施氮肥(B₀)、氮肥%2B1%新鲜生物炭(B₁)、氮肥%2B4%新鲜生物炭(B₄)、氮肥%2B1%老化生物炭(Ba₁)、氮肥%2B4%老化生物炭(Ba₄)，并在土柱上种植油菜，在植物-土壤-淋溶液系统内探究不同施加量的新鲜和老化生物炭对土壤氮淋失和油菜氮吸收的影响。结果表明：随生物炭老化和施加量增加，土壤氮固持和油菜氮吸收能力增强，淋溶液氮浓度降低，这表明生物炭对抑制土壤氮淋失具有长期效应。本文可为通过施用适量生物炭减少土壤氮淋失提供理论依据。

煤化工产业园区挥发性有机物污染特征及其对大气复合污染的贡献

王可鑫, 张鑫, 纪元元, 李红, 樊凯, 高锐, 贺美

摘要(42) PDF(19)

摘要:
为研究煤化工产业园区VOCs污染特征及其对大气细颗粒物（PM_2.5）和臭氧（O₃）的贡献，该研究于2021年夏季利用气相色谱/质谱联用仪在某大型煤化工产业园区开展了环境空气115种挥发性有机物（VOCs）的在线监测研究，分析了VOCs的浓度水平、组成特征、日变化特征、潜在来源及其对O₃和PM_2.5二次组分（SOA）的生成贡献. 结果表明：①观测期间，园区站点VOCs的平均体积分数为（89.32±50.57）×10^-9，显著高于该园区所在城市的城区站点VOCs浓度. ②含氧VOCs（OVOCs）是该园区VOCs的主要特征污染物，占总VOCs浓度的32.6%，乙醇、丙醛和甲醛是浓度前三的物种. ③VOCs的臭氧生成潜势（OFP）为595.64 μg/m³. 各组分对O₃贡献潜势的大小依次为：OVOCs＞烯烃＞芳香烃＞烷烃＞卤代烃＞含硫VOC＞炔烃. OFP前十物种均为OVOCs、烯烃和芳香烃，其中丙醛对OFP的贡献占比最高，占总OFP的22.2%. ④1,2,3-三甲苯、间/对-二甲苯、邻二甲苯和乙苯等苯系物对二次有机气溶胶生成潜势（SOAFP）的贡献突出，其中1,2,3-三甲苯的SOAFP最大，占总SOAFP的55.7%，主导了SOA生成. 研究显示，煤化工产业园区中丙醛、甲醛等OVOCs及1,2,3-三甲苯、间/对-二甲苯等芳香烃对大气复合污染贡献较大，是开展PM_2.5和O₃协同控制重点关注的物种. 为研究煤化工产业园区VOCs污染特征及其对大气细颗粒物（PM_2.5）和臭氧（O₃）的贡献，该研究于2021年夏季利用气相色谱/质谱联用仪在某大型煤化工产业园区开展了环境空气115种挥发性有机物（VOCs）的在线监测研究，分析了VOCs的浓度水平、组成特征、日变化特征、潜在来源及其对O₃和PM_2.5二次组分（SOA）的生成贡献. 结果表明：①观测期间，园区站点VOCs的平均体积分数为（89.32±50.57）×10^-9，显著高于该园区所在城市的城区站点VOCs浓度. ②含氧VOCs（OVOCs）是该园区VOCs的主要特征污染物，占总VOCs浓度的32.6%，乙醇、丙醛和甲醛是浓度前三的物种. ③VOCs的臭氧生成潜势（OFP）为595.64 μg/m³. 各组分对O₃贡献潜势的大小依次为：OVOCs＞烯烃＞芳香烃＞烷烃＞卤代烃＞含硫VOC＞炔烃. OFP前十物种均为OVOCs、烯烃和芳香烃，其中丙醛对OFP的贡献占比最高，占总OFP的22.2%. ④1,2,3-三甲苯、间/对-二甲苯、邻二甲苯和乙苯等苯系物对二次有机气溶胶生成潜势（SOAFP）的贡献突出，其中1,2,3-三甲苯的SOAFP最大，占总SOAFP的55.7%，主导了SOA生成. 研究显示，煤化工产业园区中丙醛、甲醛等OVOCs及1,2,3-三甲苯、间/对-二甲苯等芳香烃对大气复合污染贡献较大，是开展PM_2.5和O₃协同控制重点关注的物种.

基于AP-42方法的2019年我国大陆加油站VOCs排放分析

王燕军, 张鹤丰, 尹航, 吴倩, 王运静, 王军方, 纪亮

摘要(86) PDF(15)

摘要:
加油站成品油销售过程产生的VOCs由于物种活性高、臭氧生成潜势大，一直是我国大气O3污染防治的重点领域之一。但由于我国加油站分布量多面广、油气排放泄露点众多等原因，加油站VOCs污染减排难度较大。本文在分析我国2019年分省油品消费量情况、省会城市环境地理信息等的基础上，利用美国环境保护署（EPA）人为源空气污染物排放清单编制技术手册（AP-42）中推荐的加油站VOCs排放测算方法，定量测算研究了2019年我国大陆各省市加油站VOCs排放因子和排放量。研究结果显示，我国各省市加油站汽油VOCs排放因子平均为2.41kg/t，但差异性较大，海口市加油站汽油VOCs排放因子与拉萨相比相差达1.35倍。未考虑控制情景下2019年我国大陆地区加油站VOCs排放量约41.48万吨，主要集中在我国南方城市（广东、江苏、湖北、四川、湖南、浙江、安徽、福建）和地域人口大省（河南、山东、和辽宁）11个省份，占到了总排放量的64.54%。我国加油站VOCs减排潜力仍十分巨大，当汽油油气回收效率达到90%及以上时，加油站VOCs将下降到5.44万吨以下。考虑差异性的管控措施情景下，我国加油站VOCs也将下降25-30万吨。研究结果可为我国十四五期加强加油站VOCs污染管控提供借鉴。加油站成品油销售过程产生的VOCs由于物种活性高、臭氧生成潜势大，一直是我国大气O3污染防治的重点领域之一。但由于我国加油站分布量多面广、油气排放泄露点众多等原因，加油站VOCs污染减排难度较大。本文在分析我国2019年分省油品消费量情况、省会城市环境地理信息等的基础上，利用美国环境保护署（EPA）人为源空气污染物排放清单编制技术手册（AP-42）中推荐的加油站VOCs排放测算方法，定量测算研究了2019年我国大陆各省市加油站VOCs排放因子和排放量。研究结果显示，我国各省市加油站汽油VOCs排放因子平均为2.41kg/t，但差异性较大，海口市加油站汽油VOCs排放因子与拉萨相比相差达1.35倍。未考虑控制情景下2019年我国大陆地区加油站VOCs排放量约41.48万吨，主要集中在我国南方城市（广东、江苏、湖北、四川、湖南、浙江、安徽、福建）和地域人口大省（河南、山东、和辽宁）11个省份，占到了总排放量的64.54%。我国加油站VOCs减排潜力仍十分巨大，当汽油油气回收效率达到90%及以上时，加油站VOCs将下降到5.44万吨以下。考虑差异性的管控措施情景下，我国加油站VOCs也将下降25-30万吨。研究结果可为我国十四五期加强加油站VOCs污染管控提供借鉴。

北江中上游流域阻燃剂污染特征和风险评估

白云松, 付青, 涂响, 昌盛, 张坤锋, 潘杨, 王山军, 杨光, 汪星, 田航宇

摘要(46) PDF(15)

摘要:
采集了北江中上游流域34个地表水样品和8个沉积物样品，采用气相色谱-串联质谱（GC-MS/MS）法测定了样品中31种阻燃剂的浓度水平，包括3种溴代阻燃剂（多溴联苯醚、六溴环十二烷和四溴双酚A）和28种有机磷阻燃剂。结果表明，地表水中多溴联苯醚、六溴环十二烷浓度范围分别为4.78~625.52 ng·L^-1、225.43~2209.18 ng·L^-1，未检出四溴双酚A；地表水中有机磷阻燃剂浓度范围为85.80~992.82 ng·L^-1，浓度最高的3种单体分别为TCEP、TPhP和TDCIPP。沉积物中多溴联苯醚、六溴环十二烷和四溴双酚A含量范围分别为ND~11.82 ng·g^-1、121.13~395.86 ng·g^-1和ND~3.30 ng·g^-1，有机磷阻燃剂含量范围为102.19~748.17 ng·g^-1。水体中阻燃剂主要来源于家装建材、电子垃圾拆解等行业，污水厂排放和大气沉降是污染物进入水环境的两种可能的途径。风险熵法生态风险评估结果显示，地表水中阻燃剂的生态风险总体处于中低水平，但BDE-100处于高风险水平；o-TTP、m-TTP、p-TTP和TPhP共4种有机磷酸酯处于中风险水平。健康风险评估结果显示，对于所有已知健康数据的阻燃剂类物质，其致癌风险和非致癌风险指数均处于可接受范围内，经饮水摄入造成的健康风险可以忽略。采集了北江中上游流域34个地表水样品和8个沉积物样品，采用气相色谱-串联质谱（GC-MS/MS）法测定了样品中31种阻燃剂的浓度水平，包括3种溴代阻燃剂（多溴联苯醚、六溴环十二烷和四溴双酚A）和28种有机磷阻燃剂。结果表明，地表水中多溴联苯醚、六溴环十二烷浓度范围分别为4.78~625.52 ng·L^-1、225.43~2209.18 ng·L^-1，未检出四溴双酚A；地表水中有机磷阻燃剂浓度范围为85.80~992.82 ng·L^-1，浓度最高的3种单体分别为TCEP、TPhP和TDCIPP。沉积物中多溴联苯醚、六溴环十二烷和四溴双酚A含量范围分别为ND~11.82 ng·g^-1、121.13~395.86 ng·g^-1和ND~3.30 ng·g^-1，有机磷阻燃剂含量范围为102.19~748.17 ng·g^-1。水体中阻燃剂主要来源于家装建材、电子垃圾拆解等行业，污水厂排放和大气沉降是污染物进入水环境的两种可能的途径。风险熵法生态风险评估结果显示，地表水中阻燃剂的生态风险总体处于中低水平，但BDE-100处于高风险水平；o-TTP、m-TTP、p-TTP和TPhP共4种有机磷酸酯处于中风险水平。健康风险评估结果显示，对于所有已知健康数据的阻燃剂类物质，其致癌风险和非致癌风险指数均处于可接受范围内，经饮水摄入造成的健康风险可以忽略。

2008~2020年京津冀及周边地区人为源氨排放清单研究

方利江

摘要(113) PDF(22)

摘要:
氨是大气细颗粒物PM_2.5的主要组成部分，长时间序列的氨排放清单是研究PM_2.5污染历史成因的重要基础. 为探究京津冀及周边地区人为源氨排放来源和排放特征，根据北京市、天津市、河北省、山西省、山东省和河南省各类氨排放活动水平数据，采用排放因子法，建立了京津冀及周边地区氨排放清单。结果表明：①2008~2020年京津冀及周边地区氨排放量总体呈现下降趋势，从3699.92 kt下降到3252.34 kt. 农业源是主要贡献源，占总排放量93.37%~94.52%，介于3036.68 ~3616.46 kt;非农业源介于209.99~232.38 kt.②2020年，河南省氨排放量最大为1113.82 kt，占研究区氨排放总量34.25%，其次为山东省、河北省和山西省，分别占比31.49%、23.74%和8.37%.③2020年，畜禽养殖占氨排放总量58.43%，蛋鸡、羊、肉牛和肉羊是研究区主要氨排放源，占畜禽养殖氨排放总量30.61%、13.92%、12.35%和12.14%. 氮肥施用占氨排放总量32.50%，尿素占氮肥施用源氨排放总量68.81%，其次为三元素复合肥(18.19%)。④北京、天津和其他省会城市的氨排放强度较高，高值区分布具有明显空间差异，主要在太行山脉东侧沿线的中部地区，研究区北部、西部和南部环城市带氨排放强度相对较小。氨是大气细颗粒物PM_2.5的主要组成部分，长时间序列的氨排放清单是研究PM_2.5污染历史成因的重要基础. 为探究京津冀及周边地区人为源氨排放来源和排放特征，根据北京市、天津市、河北省、山西省、山东省和河南省各类氨排放活动水平数据，采用排放因子法，建立了京津冀及周边地区氨排放清单。结果表明：①2008~2020年京津冀及周边地区氨排放量总体呈现下降趋势，从3699.92 kt下降到3252.34 kt. 农业源是主要贡献源，占总排放量93.37%~94.52%，介于3036.68 ~3616.46 kt;非农业源介于209.99~232.38 kt.②2020年，河南省氨排放量最大为1113.82 kt，占研究区氨排放总量34.25%，其次为山东省、河北省和山西省，分别占比31.49%、23.74%和8.37%.③2020年，畜禽养殖占氨排放总量58.43%，蛋鸡、羊、肉牛和肉羊是研究区主要氨排放源，占畜禽养殖氨排放总量30.61%、13.92%、12.35%和12.14%. 氮肥施用占氨排放总量32.50%，尿素占氮肥施用源氨排放总量68.81%，其次为三元素复合肥(18.19%)。④北京、天津和其他省会城市的氨排放强度较高，高值区分布具有明显空间差异，主要在太行山脉东侧沿线的中部地区，研究区北部、西部和南部环城市带氨排放强度相对较小。

离子型稀土浸矿崩塌堆积体地表产流和残留氨氮迁移特征

张雅妮, 李瑞, 李宇, 陈果, 曹龙熹

摘要(34) PDF(6)

摘要:
离子型稀土是我国重要的战略资源，其开采过程中产生的残留氨氮污染是亟待解决的环境问题. 为了揭示稀土浸矿崩塌堆积体地表产流和残留氨氮迁移特征，从而为离子型稀土矿区氨氮污染治理提供科学依据，选择我国赣南稀土矿区典型浸矿崩塌堆积体建设3个自然坡面径流小区，在此基础上开展降雨径流监测，分析崩塌堆积体地表产流和氨氮迁移特征. 结果表明：矿区崩塌堆积体径流系数变化范围为0.01~0.30，地表径流深和径流系数可用降雨特征因子的线性函数拟合，且复合降雨因子的拟合精度优于单因子，其中以降雨量×最大10 min雨强的拟合效果最优(最大R²=0.97)；监测得到的地表径流平均氨氮浓度在1.58~5.99 mg/L之间，高于《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅴ类水环境标准；径流氨氮浓度和降雨量、降雨历时均呈负相关，与其他降雨因子均呈正相关，其中最大30 min雨强线性方程对氨氮浓度的拟合精度最优(最大R²=0.83). 研究显示，研究区稀土浸矿崩塌堆积体地表径流存在氨氮污染风险，而崩壁是残留氨氮由浸矿山体向地表迁移的关键部位，基于最大30 min雨强指标构建的拟合方程可用于地表径流氨氮预测. 以上研究结果有助于我国赣南离子型稀土矿区残留氨氮污染风险评估和水土环境治理措施优化. 离子型稀土是我国重要的战略资源，其开采过程中产生的残留氨氮污染是亟待解决的环境问题. 为了揭示稀土浸矿崩塌堆积体地表产流和残留氨氮迁移特征，从而为离子型稀土矿区氨氮污染治理提供科学依据，选择我国赣南稀土矿区典型浸矿崩塌堆积体建设3个自然坡面径流小区，在此基础上开展降雨径流监测，分析崩塌堆积体地表产流和氨氮迁移特征. 结果表明：矿区崩塌堆积体径流系数变化范围为0.01~0.30，地表径流深和径流系数可用降雨特征因子的线性函数拟合，且复合降雨因子的拟合精度优于单因子，其中以降雨量×最大10 min雨强的拟合效果最优(最大R²=0.97)；监测得到的地表径流平均氨氮浓度在1.58~5.99 mg/L之间，高于《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅴ类水环境标准；径流氨氮浓度和降雨量、降雨历时均呈负相关，与其他降雨因子均呈正相关，其中最大30 min雨强线性方程对氨氮浓度的拟合精度最优(最大R²=0.83). 研究显示，研究区稀土浸矿崩塌堆积体地表径流存在氨氮污染风险，而崩壁是残留氨氮由浸矿山体向地表迁移的关键部位，基于最大30 min雨强指标构建的拟合方程可用于地表径流氨氮预测. 以上研究结果有助于我国赣南离子型稀土矿区残留氨氮污染风险评估和水土环境治理措施优化.

微波消解火焰原子吸收光谱法测定土壤中六价铬

张伟琦, 谢涛, 孙稚菁, 王茂林, 蔡喜运

摘要(33) PDF(9)

摘要:
摘要：目前用于土壤中六价铬检测的提取方法较为单一，一般是使用HJ 1082—2019《土壤和沉积物六价铬的测定碱溶液提取-火焰原子吸收分光光度法》中提到的碱溶液提取法，但该方法在进行大批量土壤检测时存在耗时长、试剂用量大、温度不易控制等问题. 因此，建立高效、准确的土壤中六价铬测试的方法，对开展土壤中六价铬污染风险评价及修复工作具有十分重要的意义. 本研究提出了微波消解火焰原子吸收光谱法，用于快速、准确测试土壤中六价铬. 通过开展提取剂组成与用量、微波消解方式、消解液过滤及pH调整等参数优化研究，确定了土壤中六价铬提取与测试的优化条件：消解液组成为碱性提取液20 mL、氯化镁100 mg、磷酸氢二钾-磷酸二氢钾缓冲溶液0.2 mL，3次微波消解，消解液用中速定量滤纸过滤，待测液pH调节至7.0~8.0. 在优化条件下，土壤六价铬的有证标准样品的测量结果均在标准值范围内，土壤基体加标回收率为85.5%~88.7%，相对标准偏差为7.6%~8.0%. 与HJ 1082—2019相比，本文建立的微波消解火焰原子吸收光谱法更适用于大批量土壤样品的六价铬检测分析，所采用的微波消解技术，操作相对简单、提取效率较高，易于在不同种类实验室中普及和推广，可为土壤中六价铬的快速准确检测提供技术支持和方法补充. 摘要：目前用于土壤中六价铬检测的提取方法较为单一，一般是使用HJ 1082—2019《土壤和沉积物六价铬的测定碱溶液提取-火焰原子吸收分光光度法》中提到的碱溶液提取法，但该方法在进行大批量土壤检测时存在耗时长、试剂用量大、温度不易控制等问题. 因此，建立高效、准确的土壤中六价铬测试的方法，对开展土壤中六价铬污染风险评价及修复工作具有十分重要的意义. 本研究提出了微波消解火焰原子吸收光谱法，用于快速、准确测试土壤中六价铬. 通过开展提取剂组成与用量、微波消解方式、消解液过滤及pH调整等参数优化研究，确定了土壤中六价铬提取与测试的优化条件：消解液组成为碱性提取液20 mL、氯化镁100 mg、磷酸氢二钾-磷酸二氢钾缓冲溶液0.2 mL，3次微波消解，消解液用中速定量滤纸过滤，待测液pH调节至7.0~8.0. 在优化条件下，土壤六价铬的有证标准样品的测量结果均在标准值范围内，土壤基体加标回收率为85.5%~88.7%，相对标准偏差为7.6%~8.0%. 与HJ 1082—2019相比，本文建立的微波消解火焰原子吸收光谱法更适用于大批量土壤样品的六价铬检测分析，所采用的微波消解技术，操作相对简单、提取效率较高，易于在不同种类实验室中普及和推广，可为土壤中六价铬的快速准确检测提供技术支持和方法补充.

京津冀区域人为源VOCs排放特征及优先控制分级

王晓琦, 程水源, 王瑞鹏

摘要(50) PDF(21)

摘要:
以京津冀区域2018年人为源VOCs排放为研究对象，建立了分行业分物种VOCs排放清单，获取了各排放源臭氧生成潜势（ozone formation potential, OFP）与二次有机气溶胶生成潜势（secondary organic aerosol formation potential, SOAP），构建了VOCs排放源优先控制分级技术方法，计算得到各排放源分级指数。结果表明2018年京津冀区域人为源排放VOCs总计214.0万吨，移动源占比最大，其次为工艺过程源与溶剂使用源。各行业对OFP与SOAP贡献分别为698.2万吨与3.6万吨，其中小型客车、工业防护涂料、重型货车、焦化行业为主要来源；结合各行业VOCs排放量与其对PM_2.5和O₃浓度影响，计算得到人为源VOCs优先控制分级指数，工业防护涂料、小型客车、重型货车、焦化、钢铁、供暖燃烧、生物质燃烧源指数较高，为了实现PM_2.5与O₃的科学协同防控，建议加强上述排放源的控制力度。该成果可为京津冀区域下一阶段复合污染防治工作开展提供科技支撑。以京津冀区域2018年人为源VOCs排放为研究对象，建立了分行业分物种VOCs排放清单，获取了各排放源臭氧生成潜势（ozone formation potential, OFP）与二次有机气溶胶生成潜势（secondary organic aerosol formation potential, SOAP），构建了VOCs排放源优先控制分级技术方法，计算得到各排放源分级指数。结果表明2018年京津冀区域人为源排放VOCs总计214.0万吨，移动源占比最大，其次为工艺过程源与溶剂使用源。各行业对OFP与SOAP贡献分别为698.2万吨与3.6万吨，其中小型客车、工业防护涂料、重型货车、焦化行业为主要来源；结合各行业VOCs排放量与其对PM_2.5和O₃浓度影响，计算得到人为源VOCs优先控制分级指数，工业防护涂料、小型客车、重型货车、焦化、钢铁、供暖燃烧、生物质燃烧源指数较高，为了实现PM_2.5与O₃的科学协同防控，建议加强上述排放源的控制力度。该成果可为京津冀区域下一阶段复合污染防治工作开展提供科技支撑。

挡位传动比对RDE试验动力学特性与排放的影响

马志磊, 何超, 李加强, 刘学渊, 张健

摘要(18) PDF(4)

摘要:
为研究挡位对CO₂排放、污染物排放、动力学参数的影响，选择7挡干式双离合变速器汽车作为试验车辆在相同道路上进行了4次RDE试验，依据挡位对数据进行基本划分，基于挡位划分的结果表明：CO₂、CO、PN（未装GPF）排放因子与传动比、RPA均有显著的线性相关关系，NO_x排放因子与传动比、RPA的相关关系稍弱；CO₂在不同档位、车速下的排放规律，可由引入传动比作为变量的基于发动机单个工作循环排放量的排放分析方法进行解释，该方法对部分污染物排放规律也有一定的解释作用；在进行以减少碳排放、减少污染物排放为目标的整车标定时，传动比与排放的影响规律可作为标定换挡控制策略的参考。增加低速挡的使用时间，RPA有升高、V·a_pos_[95]有降低的趋势，可以提高动力学检验通过的机会。为研究挡位对CO₂排放、污染物排放、动力学参数的影响，选择7挡干式双离合变速器汽车作为试验车辆在相同道路上进行了4次RDE试验，依据挡位对数据进行基本划分，基于挡位划分的结果表明：CO₂、CO、PN（未装GPF）排放因子与传动比、RPA均有显著的线性相关关系，NO_x排放因子与传动比、RPA的相关关系稍弱；CO₂在不同档位、车速下的排放规律，可由引入传动比作为变量的基于发动机单个工作循环排放量的排放分析方法进行解释，该方法对部分污染物排放规律也有一定的解释作用；在进行以减少碳排放、减少污染物排放为目标的整车标定时，传动比与排放的影响规律可作为标定换挡控制策略的参考。增加低速挡的使用时间，RPA有升高、V·a_pos_[95]有降低的趋势，可以提高动力学检验通过的机会。

深度脱水污泥好氧堆肥中多环芳烃的含量与风险削减研究

王宁, 郝智能, 刘吉宝, 鲍振, 李雪怡, 王侨, 解立平, 刘景富, 魏源送

摘要(42) PDF(10)

摘要:
污泥中存在的多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs）是限制污泥无害化和资源化的重要因素。本研究使用气相色谱-质谱仪和比值法分析污泥中美国环境保护署优先控制的16种PAHs的含量和来源，重点考察了深度脱水后的污泥在好氧堆肥过程中PAHs的含量和风险变化，以期为提升好氧堆肥风险削减效果提供基础数据和技术支撑。研究结果显示，16种PAHs在6组用于好氧堆肥的污泥中均有检出，其总浓度检出范围为823.07~1870.30 ng/g，组成以中高环芳烃为主，主要来源为石油污染和燃烧的混合源。好氧堆肥28天后，污泥中PAHs的总浓度下降至541.19~1456.19 ng/g，对应的降解率为13.89~56.78%，添加颗粒大的返混料能提升通气性从而更有利于PAHs的降解。采用风险熵对好氧堆肥前后污泥PAHs的风险进行评估，发现污泥中的PAHs整体处于中低风险，好氧堆肥后除堆肥组1的苯并[a]芘和堆肥组2的芴由低风险上升为中风险外，其余堆肥组PAHs的风险均保持不变或者下降。本研究结果表明，污泥中的PAHs应作为一项重要指标进行长期监测，从而避免因长期暴露引发累积性生态风险。污泥中存在的多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs）是限制污泥无害化和资源化的重要因素。本研究使用气相色谱-质谱仪和比值法分析污泥中美国环境保护署优先控制的16种PAHs的含量和来源，重点考察了深度脱水后的污泥在好氧堆肥过程中PAHs的含量和风险变化，以期为提升好氧堆肥风险削减效果提供基础数据和技术支撑。研究结果显示，16种PAHs在6组用于好氧堆肥的污泥中均有检出，其总浓度检出范围为823.07~1870.30 ng/g，组成以中高环芳烃为主，主要来源为石油污染和燃烧的混合源。好氧堆肥28天后，污泥中PAHs的总浓度下降至541.19~1456.19 ng/g，对应的降解率为13.89~56.78%，添加颗粒大的返混料能提升通气性从而更有利于PAHs的降解。采用风险熵对好氧堆肥前后污泥PAHs的风险进行评估，发现污泥中的PAHs整体处于中低风险，好氧堆肥后除堆肥组1的苯并[a]芘和堆肥组2的芴由低风险上升为中风险外，其余堆肥组PAHs的风险均保持不变或者下降。本研究结果表明，污泥中的PAHs应作为一项重要指标进行长期监测，从而避免因长期暴露引发累积性生态风险。

芬顿污泥制备磁性生物炭回用于对硝基苯酚的去除及机制

王雨婷, 叶正芳, 陈艳玲, 徐振佳, 王鹏, 施展, 白雪

摘要(31) PDF(8)

摘要:
芬顿/絮凝组合工艺在处理难降解有机物废水时会产生大量的芬顿污泥，提高废水处理成本的同时也会对环境构成威胁，迫切需要开发一种绿色可持续的方法实现芬顿污泥资源化利用。该研究通过将处理PNP（对硝基苯酚）废水产生的芬顿污泥和污水厂生化污泥共热解，原位制备具有高催化活性的MBC（磁性生物炭），并作为多相芬顿催化剂用于去除PNP，实现“以废治废”。结果表明：当芬顿污泥和生化污泥质量比为1:1、热解温度为800 ℃时，制备得到的MBC-800-3催化性能最佳；合适的混合比例可有效避免颗粒聚集，高温形成缺陷结构和多种铁相，为MBC-800-3提供了丰富的反应活性位点；当废水初始pH为3、H₂O₂浓度为60 mmol/L、MBC-800-3投加量为0.4 mg/L时，PNP和TOC（总有机碳）的去除率最高，在催化反应100 min时分别达到98%和62%；酸性条件下，MBC活化H₂O₂产生·OH和·O₂^-催化降解废水的有机物，其中，·OH作为主要活性物种，其来源包括均相芬顿反应和非均芬顿相反应。研究显示，MBC-800-3具有高催化活性以及良好的稳定性和再生性，展现出较好的应用潜力，对芬顿污泥资源化利用具有参考意义。芬顿/絮凝组合工艺在处理难降解有机物废水时会产生大量的芬顿污泥，提高废水处理成本的同时也会对环境构成威胁，迫切需要开发一种绿色可持续的方法实现芬顿污泥资源化利用。该研究通过将处理PNP（对硝基苯酚）废水产生的芬顿污泥和污水厂生化污泥共热解，原位制备具有高催化活性的MBC（磁性生物炭），并作为多相芬顿催化剂用于去除PNP，实现“以废治废”。结果表明：当芬顿污泥和生化污泥质量比为1:1、热解温度为800 ℃时，制备得到的MBC-800-3催化性能最佳；合适的混合比例可有效避免颗粒聚集，高温形成缺陷结构和多种铁相，为MBC-800-3提供了丰富的反应活性位点；当废水初始pH为3、H₂O₂浓度为60 mmol/L、MBC-800-3投加量为0.4 mg/L时，PNP和TOC（总有机碳）的去除率最高，在催化反应100 min时分别达到98%和62%；酸性条件下，MBC活化H₂O₂产生·OH和·O₂^-催化降解废水的有机物，其中，·OH作为主要活性物种，其来源包括均相芬顿反应和非均芬顿相反应。研究显示，MBC-800-3具有高催化活性以及良好的稳定性和再生性，展现出较好的应用潜力，对芬顿污泥资源化利用具有参考意义。

基于原位PXRF数据的土壤锰、锌污染分布协同克里金插值与高分地图绘制

赵曼颖, 赵玉鑫, 沈铁志, 李淑, 陈曾思澈, 姚光远, 刘玉强, 徐亚

摘要(54) PDF(10)

摘要:
高分辨率土壤重金属污染绘图(HRMMs)有助于准确识别需要进行风险管控或修复的区域. 传统HRMMs基于网格模式土壤采样，开展化学分析并采用地质统计插值方法绘制污染分布地图，成本高、速度慢，且不适合高度异质性污染场地. 该研究提出了一种通过多元非线性回归改善便携式X射线荧光分析(PXRF)数据，采用改进的PXRF数据进行协同克里金插值，以及HRMMs地图绘制和重金属污染分布预测的新方法. 为了支持模型的建立和验证，选择我国西北某锰、锌污染场地开展研究. 结果表明：①引入PXRF数据作为协同克里金插值的辅助变量能有效提高插值精度，而校正的PXRF数据可进一步提高空间刻画精度. 重金属Mn和Zn的校正PXRF协同克里金插值较原始PXRF协同克里金插值的平均误差分别降低了4.5%和78.2%. ②主变量点位密度的变化会改变校正后PXRF协同克里金插值的精度. 以Zn为例，当主变量点位密度大于4个/(10⁴ m²)时，校正后的PXRF协同克里金插值的精度显著降低. ③增加辅助变量点位密度可显著提高协同克里金插值精度. 当辅助变量点位密度增至7个/(10⁴ m²)时，校正后PXRF协同克里金插值的平均误差与均方根误差分别降低了92.4%和34.7%. 研究显示，通过对PXRF数据的校正可有效提高污染物协同克里金插值的精度，同时协同克里金插值需要满足一定量的主变量点位密度要求，且辅助变量点位密度越高，协同克里金插值的精度越高. 高分辨率土壤重金属污染绘图(HRMMs)有助于准确识别需要进行风险管控或修复的区域. 传统HRMMs基于网格模式土壤采样，开展化学分析并采用地质统计插值方法绘制污染分布地图，成本高、速度慢，且不适合高度异质性污染场地. 该研究提出了一种通过多元非线性回归改善便携式X射线荧光分析(PXRF)数据，采用改进的PXRF数据进行协同克里金插值，以及HRMMs地图绘制和重金属污染分布预测的新方法. 为了支持模型的建立和验证，选择我国西北某锰、锌污染场地开展研究. 结果表明：①引入PXRF数据作为协同克里金插值的辅助变量能有效提高插值精度，而校正的PXRF数据可进一步提高空间刻画精度. 重金属Mn和Zn的校正PXRF协同克里金插值较原始PXRF协同克里金插值的平均误差分别降低了4.5%和78.2%. ②主变量点位密度的变化会改变校正后PXRF协同克里金插值的精度. 以Zn为例，当主变量点位密度大于4个/(10⁴ m²)时，校正后的PXRF协同克里金插值的精度显著降低. ③增加辅助变量点位密度可显著提高协同克里金插值精度. 当辅助变量点位密度增至7个/(10⁴ m²)时，校正后PXRF协同克里金插值的平均误差与均方根误差分别降低了92.4%和34.7%. 研究显示，通过对PXRF数据的校正可有效提高污染物协同克里金插值的精度，同时协同克里金插值需要满足一定量的主变量点位密度要求，且辅助变量点位密度越高，协同克里金插值的精度越高.

有机污染土壤堆式热脱附过程中热湿迁移实验及数值模拟

姜泓杰, 盛王超, 詹明秀, 李绍华, 岳勇, 顾海林, 王进卿, 徐旭, 焦文涛

摘要(55) PDF(18)

摘要:
堆式燃气热脱附技术因其具有二次污染小、污染物去除率高和处理周期短等优势而得到快速发展。土壤中的水分是影响堆体热修复过程中土壤升温的关键因素，然而其热湿迁移机理尚不明晰，工程设计主要依赖于实践经验。本研究以山东某污染场地的砂质壤土开展了堆体热湿迁移实验，结合COMSOL仿真模拟，系统分析了加热过程中土壤温度和湿度在竖直和水平方向上的变化规律。结果表明，热源附近土壤水分呈逐渐升高并出现短暂峰值（高于初始值10.9%）后再下降的趋势，水分峰值随温度提高而升高；热源温度越高，土壤中水汽的对流和扩散作用愈加明显，当热源温度由50℃升高至100℃时，监测点含水量下降由4.5%提升至27.2%，且水汽的浓度扩散机制在水分迁移过程中占主导作用；对于相同热源作用下，初始体积含水量较高的土壤具有相对较高的温度变化，当初始体积含水量由0.07m³/m³升高至0.16m³/m³时，监测点的温度由37.1℃升至40.0℃，且温升过程中对流传热以及热传导的作用越显著，其中多孔基体间的热传导作用占主导作用。该研究结果可为研究堆体热脱附过程中热湿迁移规律提供理论支持。堆式燃气热脱附技术因其具有二次污染小、污染物去除率高和处理周期短等优势而得到快速发展。土壤中的水分是影响堆体热修复过程中土壤升温的关键因素，然而其热湿迁移机理尚不明晰，工程设计主要依赖于实践经验。本研究以山东某污染场地的砂质壤土开展了堆体热湿迁移实验，结合COMSOL仿真模拟，系统分析了加热过程中土壤温度和湿度在竖直和水平方向上的变化规律。结果表明，热源附近土壤水分呈逐渐升高并出现短暂峰值（高于初始值10.9%）后再下降的趋势，水分峰值随温度提高而升高；热源温度越高，土壤中水汽的对流和扩散作用愈加明显，当热源温度由50℃升高至100℃时，监测点含水量下降由4.5%提升至27.2%，且水汽的浓度扩散机制在水分迁移过程中占主导作用；对于相同热源作用下，初始体积含水量较高的土壤具有相对较高的温度变化，当初始体积含水量由0.07m³/m³升高至0.16m³/m³时，监测点的温度由37.1℃升至40.0℃，且温升过程中对流传热以及热传导的作用越显著，其中多孔基体间的热传导作用占主导作用。该研究结果可为研究堆体热脱附过程中热湿迁移规律提供理论支持。

基于物质代谢分析的高铝煤炭循环利用全产业链评估研究

曹馨, 王彦超, 程淇, 温宗国

摘要(47) PDF(8)

摘要:
高铝煤炭广泛分布于我国内蒙古中西部煤田,富含丰富的铝、硅、锂、镓等有价元素.对其进行资源协同开发,有望大幅提升我国铝资源供给体系韧性并提高固废利用率,改善燃煤电厂的飞灰堆存等环境污染问题,效益可观.该研究以大唐集团托电园区的高铝粉煤灰示范生产线为案例,解析了高铝煤炭中各类无机资源的分布规律,并在全面梳理“原料-工艺-技术-产品/副产品”匹配机制的基础上,构建了集成“高铝煤炭清洁燃烧工艺-多级预脱硅工艺-氧化铝低能耗提取工艺”于一体的高铝煤炭循环利用全产业链;采用物质代谢分析方法,研究高铝煤炭资源循环利用全过程中有价元素的迁移转化规律,建立了高铝煤炭伴生有价元素的走向与分配模型,识别了循环利用产业链中物质代谢优化调控的关键环节;此外,核算了全产业链推广应用的经济、环境与社会效益,并与传统铝土矿炼铝产业对比分析,为内蒙古高铝煤炭资源的高附加值、梯次、循环利用模式推广提供支撑.研究表明高铝煤炭循环利用全产业链中有价元素总体循环回收利用率超过80%;在内蒙古自治区推广应用该产业链, 每年可生产1303 10 ⁴t氧化铝,联产964 10 ⁴t活性硅酸钙和3192 10 ⁴t硅钙渣,创造年收入389.5亿元,节约四分之一的铝土矿资源年消耗量和766 10 ⁴t石灰石资源,保护1150公顷植被并增加固碳量426 10 ⁴t,经济、社会和环境效益巨大. 高铝煤炭广泛分布于我国内蒙古中西部煤田,富含丰富的铝、硅、锂、镓等有价元素.对其进行资源协同开发,有望大幅提升我国铝资源供给体系韧性并提高固废利用率,改善燃煤电厂的飞灰堆存等环境污染问题,效益可观.该研究以大唐集团托电园区的高铝粉煤灰示范生产线为案例,解析了高铝煤炭中各类无机资源的分布规律,并在全面梳理“原料-工艺-技术-产品/副产品”匹配机制的基础上,构建了集成“高铝煤炭清洁燃烧工艺-多级预脱硅工艺-氧化铝低能耗提取工艺”于一体的高铝煤炭循环利用全产业链;采用物质代谢分析方法,研究高铝煤炭资源循环利用全过程中有价元素的迁移转化规律,建立了高铝煤炭伴生有价元素的走向与分配模型,识别了循环利用产业链中物质代谢优化调控的关键环节;此外,核算了全产业链推广应用的经济、环境与社会效益,并与传统铝土矿炼铝产业对比分析,为内蒙古高铝煤炭资源的高附加值、梯次、循环利用模式推广提供支撑.研究表明高铝煤炭循环利用全产业链中有价元素总体循环回收利用率超过80%;在内蒙古自治区推广应用该产业链, 每年可生产1303 10 ⁴t氧化铝,联产964 10 ⁴t活性硅酸钙和3192 10 ⁴t硅钙渣,创造年收入389.5亿元,节约四分之一的铝土矿资源年消耗量和766 10 ⁴t石灰石资源,保护1150公顷植被并增加固碳量426 10 ⁴t,经济、社会和环境效益巨大.

浸泡淋滤作用下煤矸石重金属元素的释放规律及特征研究

康得军, 张芳, 吕茳芏, 龚亚萍, 赵颖, 脱向银

摘要(37) PDF(9)

摘要:
为探究天然煤矸石在雨水浸泡淋滤作用下重金属元素的释放规律及特征，通过扫描电镜（SEM）分析技术对天然煤矸石进行表征以观察其淋滤前后的微观形貌特点，通过X射线衍射仪（XRD）技术测定煤矸石的淋滤前后的化学成分组成及变化情况. 通过模拟降水连续静态浸泡与动态淋滤实验，考察在不同固液比、粒径、pH、土壤介质条件下煤矸石中重金属元素的释放规律与特性. 结果表明：①SEM和XRD分析结果表明，天然煤矸石表面呈层状结构，光滑度较高，淋滤后的煤矸石表面凹凸结构较多，淋滤前后煤矸石中各矿物相含量差异较小，煤矸石在自然降雨淋滤过程中具有较高的稳定性. ②模拟连续静态浸泡试验表明，As、Mn的浸出含量较高，释放率依次为As＞Cd＞Cu≈Ni＞Mn＞Cr＞Zn＞Pb，As的累积释放对周边土壤环境及地下水产生不利影响的风险较高，Cu的浸出存在快速释放和稳定释放两个阶段；Zn、Pb、Cd属于后期释放型元素；Cr、As属于间接性释放型元素；Mn属于快速释放型元素；Ni属于缓慢释放型元素. ③连续动态淋滤试验验表明，pH为3时，Mn、Cu、Zn、Ni的累积释放量明显较高，As、Cr在中性条件下累积释放量高于酸性；引入土壤介质这一因素后，Cr、As的累积释放量明显减少，表明了这两种重金属元素都呈现出在土壤中积累的状态. 为探究天然煤矸石在雨水浸泡淋滤作用下重金属元素的释放规律及特征，通过扫描电镜（SEM）分析技术对天然煤矸石进行表征以观察其淋滤前后的微观形貌特点，通过X射线衍射仪（XRD）技术测定煤矸石的淋滤前后的化学成分组成及变化情况. 通过模拟降水连续静态浸泡与动态淋滤实验，考察在不同固液比、粒径、pH、土壤介质条件下煤矸石中重金属元素的释放规律与特性. 结果表明：①SEM和XRD分析结果表明，天然煤矸石表面呈层状结构，光滑度较高，淋滤后的煤矸石表面凹凸结构较多，淋滤前后煤矸石中各矿物相含量差异较小，煤矸石在自然降雨淋滤过程中具有较高的稳定性. ②模拟连续静态浸泡试验表明，As、Mn的浸出含量较高，释放率依次为As＞Cd＞Cu≈Ni＞Mn＞Cr＞Zn＞Pb，As的累积释放对周边土壤环境及地下水产生不利影响的风险较高，Cu的浸出存在快速释放和稳定释放两个阶段；Zn、Pb、Cd属于后期释放型元素；Cr、As属于间接性释放型元素；Mn属于快速释放型元素；Ni属于缓慢释放型元素. ③连续动态淋滤试验验表明，pH为3时，Mn、Cu、Zn、Ni的累积释放量明显较高，As、Cr在中性条件下累积释放量高于酸性；引入土壤介质这一因素后，Cr、As的累积释放量明显减少，表明了这两种重金属元素都呈现出在土壤中积累的状态.

亚热带河口咸淡水混合过程中汞的额外添加与消除

张小丹, 孙鲁闽, 薛凯宁, 邹游, 弓振斌, 袁东星

摘要(49) PDF(9)

摘要:
河口是海陆界面能量和物质交换的重要场所，研究汞在此界面的迁移特征及影响因素对认识汞的生物地球化学行为具有重要意义。分别于九龙江河口区枯水期和丰水期采集不同潮位的孔隙水样品，测定其总汞（THg）含量和汞同位素组成，并结合表层水及沉积物的总汞含量和汞同位素组成，分析它们与盐度间的关系，探究河水径流量和咸淡水混合作用对汞在河口区分布特征的影响。结果表明，除发生降水事件航次的部分站位，孔隙水THg含量[(38.28±26.80)ng·L^-1]总体上高于表层水[(9.81±10.21)ng·L^-1]；汞同位素结果显示，咸淡水混合过程中河口区水体中汞很可能是依照表层水-孔隙水-沉积物的方向迁移的。此外，受悬浮颗粒物的再悬浮以及絮凝沉降作用影响，丰水期河口区咸淡水混合过程会向表层水中额外添加THg，而枯水期时表层水中THg在混合过程中被额外消除。当咸淡水在河口区中部河道较浅处交锋时，其引发的THg额外添加相较于海水已涌入整个河口区会更加强烈。表层水汞同位素组成与盐度之间的关系显示，当无偶然降水事件发生时，丰水期和枯水期咸淡水混合过程中表层水的δ²⁰²Hg和Δ¹⁹⁹Hg值均上升，表明THg的额外添加和消除可能均不会直接引起表层水汞同位素组成的改变。而受偶然降水事件影响的枯水期其表层水的δ²⁰²Hg值下降、Δ¹⁹⁹Hg值基本不变，提示降水事件对河口区中汞迁移特征存在影响。河口是海陆界面能量和物质交换的重要场所，研究汞在此界面的迁移特征及影响因素对认识汞的生物地球化学行为具有重要意义。分别于九龙江河口区枯水期和丰水期采集不同潮位的孔隙水样品，测定其总汞（THg）含量和汞同位素组成，并结合表层水及沉积物的总汞含量和汞同位素组成，分析它们与盐度间的关系，探究河水径流量和咸淡水混合作用对汞在河口区分布特征的影响。结果表明，除发生降水事件航次的部分站位，孔隙水THg含量[(38.28±26.80)ng·L^-1]总体上高于表层水[(9.81±10.21)ng·L^-1]；汞同位素结果显示，咸淡水混合过程中河口区水体中汞很可能是依照表层水-孔隙水-沉积物的方向迁移的。此外，受悬浮颗粒物的再悬浮以及絮凝沉降作用影响，丰水期河口区咸淡水混合过程会向表层水中额外添加THg，而枯水期时表层水中THg在混合过程中被额外消除。当咸淡水在河口区中部河道较浅处交锋时，其引发的THg额外添加相较于海水已涌入整个河口区会更加强烈。表层水汞同位素组成与盐度之间的关系显示，当无偶然降水事件发生时，丰水期和枯水期咸淡水混合过程中表层水的δ²⁰²Hg和Δ¹⁹⁹Hg值均上升，表明THg的额外添加和消除可能均不会直接引起表层水汞同位素组成的改变。而受偶然降水事件影响的枯水期其表层水的δ²⁰²Hg值下降、Δ¹⁹⁹Hg值基本不变，提示降水事件对河口区中汞迁移特征存在影响。

2030年京津冀及周边城市群地区PM_2.5污染控制路径

束韫, 李海生, 张文杰, 王洪昌, 田刚, 朱金伟, 于瑞, 杨添棋, 龙红艳

摘要(71) PDF(35)

摘要:
近年来，中国大气污染物减排效果明显，空气质量也随之大幅改善. 然而，部分重点区域如京津冀及周边城市群地区(“2%2B26”城市)PM_2.5年均浓度依然较高，远超国家环境空气质量二级标准35 μg/m³. 为此，利用京津冀温室气体-空气污染物协同控制综合评估模型(Greenhouse gas-Air pollution Interactions and Synergies, GAINS-JJJ)，模拟预测了2030年不同政策情景下区域空气质量改善情况，分别量化了结构调整与末端控制(BAT)政策对不同污染物减排的贡献，为“2%2B26”城市制定空气质量改善路径提供参考. 结果表明：①2017—2030年，由于一系列结构调整政策如“煤改清洁能源”，淘汰落后产能(如钢铁、水泥、焦化等)，氮肥减量施用以及高挥发有机溶剂替代等措施的实施，以及末端控制政策，如钢铁、水泥与焦化等行业超低排放改造，重型柴油车与非道路移动机械尾气排放标准升级，标准化规模养殖与测土配方施肥技术等技术的推广，“2%2B26”城市的PM_2.5年均浓度值达到34 μg/m³，实现了“美丽中国”的目标要求. ②2030年结构调整情景下，一次PM_2.5、SO₂、NO_x、NH₃与NMVOCs的排放相比2017年分别下降31%、44%、31%、5%和11%；结构调整%2B末端控制情景下，各项污染物的排放量减排比例分别达到75%、69%、77%、32%与52%. ③末端控制技术措施对一次PM_2.5、NO_x、NH₃和NMVOCs减排的贡献要大于结构调整政策的贡献；而针对SO₂的减排，结构调整政策则发挥了较大的作用. 研究显示，在2030年之前，“2%2B26”城市的末端控制技术措施仍具有较大的污染减排潜力，而针对SO₂的控制则应将重点从过去的末端减排转向前端的结构性调整措施上. 近年来，中国大气污染物减排效果明显，空气质量也随之大幅改善. 然而，部分重点区域如京津冀及周边城市群地区(“2%2B26”城市)PM_2.5年均浓度依然较高，远超国家环境空气质量二级标准35 μg/m³. 为此，利用京津冀温室气体-空气污染物协同控制综合评估模型(Greenhouse gas-Air pollution Interactions and Synergies, GAINS-JJJ)，模拟预测了2030年不同政策情景下区域空气质量改善情况，分别量化了结构调整与末端控制(BAT)政策对不同污染物减排的贡献，为“2%2B26”城市制定空气质量改善路径提供参考. 结果表明：①2017—2030年，由于一系列结构调整政策如“煤改清洁能源”，淘汰落后产能(如钢铁、水泥、焦化等)，氮肥减量施用以及高挥发有机溶剂替代等措施的实施，以及末端控制政策，如钢铁、水泥与焦化等行业超低排放改造，重型柴油车与非道路移动机械尾气排放标准升级，标准化规模养殖与测土配方施肥技术等技术的推广，“2%2B26”城市的PM_2.5年均浓度值达到34 μg/m³，实现了“美丽中国”的目标要求. ②2030年结构调整情景下，一次PM_2.5、SO₂、NO_x、NH₃与NMVOCs的排放相比2017年分别下降31%、44%、31%、5%和11%；结构调整%2B末端控制情景下，各项污染物的排放量减排比例分别达到75%、69%、77%、32%与52%. ③末端控制技术措施对一次PM_2.5、NO_x、NH₃和NMVOCs减排的贡献要大于结构调整政策的贡献；而针对SO₂的减排，结构调整政策则发挥了较大的作用. 研究显示，在2030年之前，“2%2B26”城市的末端控制技术措施仍具有较大的污染减排潜力，而针对SO₂的控制则应将重点从过去的末端减排转向前端的结构性调整措施上.

厌氧膜生物反应器处理市政污水的产甲烷性能及微生物代谢特征

刘佳乐, 雷振, 崔耀奎, 陈荣

摘要(104) PDF(49)

摘要:
厌氧膜生物反应器(anaerobic membrane bioreactor, AnMBR)作为一种新型厌氧处理技术，可高效去除污水中的有机物并以甲烷的形式回收再利用，降低污水处理能耗与碳排量，助力实现“双碳”目标。为评估AnMBR处理市政污水时的能源回收潜力，进一步揭示处理系统工艺特性，研究考察了不同水力停留时间(hydraulic retention time, HRT)下AnMBR处理市政污水的污染物去除及产甲烷性能、微生物代谢产物及微生物群落组成特征。结果表明：①在室温条件下，HRT从24 h缩短至3.2 h过程中反应器均可实现高效的化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)去除与产甲烷性能，COD去除效率稳定在95%以上，进水77%以上的COD转化为甲烷，出水COD浓度低至(21.2±7.8) mg/L。②反应器中溶解性微生物代谢产物浓度达70～200 mg/L(以COD计)，蛋白质/多糖比值为4.3～5.5，远高于胞外聚合物中蛋白质/多糖比值(2.0～4.0)，膜污染潜力高。③微生物群落分析发现产甲烷古菌/细菌比值与固体停留时间显著负相关(p＜0.05)，且不同粒径颗粒中微生物群落组成差异显著，产甲烷古菌在粒径≥10 μm的颗粒中丰度较高，维持混合液挥发性悬浮固体浓度在8.0～11.5 g/L和固体停留时间在60～80 d可避免细菌-产甲烷古菌间菌间失衡。研究显示，AnMBR处理市政污水可实现良好的污染物去除效果与产甲烷性能，但过长的SRT会导致的污泥浓度过高、溶解性微生物代谢产物浓度增大与产甲烷古菌丰度降低，影响系统高效稳定运行。厌氧膜生物反应器(anaerobic membrane bioreactor, AnMBR)作为一种新型厌氧处理技术，可高效去除污水中的有机物并以甲烷的形式回收再利用，降低污水处理能耗与碳排量，助力实现“双碳”目标。为评估AnMBR处理市政污水时的能源回收潜力，进一步揭示处理系统工艺特性，研究考察了不同水力停留时间(hydraulic retention time, HRT)下AnMBR处理市政污水的污染物去除及产甲烷性能、微生物代谢产物及微生物群落组成特征。结果表明：①在室温条件下，HRT从24 h缩短至3.2 h过程中反应器均可实现高效的化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)去除与产甲烷性能，COD去除效率稳定在95%以上，进水77%以上的COD转化为甲烷，出水COD浓度低至(21.2±7.8) mg/L。②反应器中溶解性微生物代谢产物浓度达70～200 mg/L(以COD计)，蛋白质/多糖比值为4.3～5.5，远高于胞外聚合物中蛋白质/多糖比值(2.0～4.0)，膜污染潜力高。③微生物群落分析发现产甲烷古菌/细菌比值与固体停留时间显著负相关(p＜0.05)，且不同粒径颗粒中微生物群落组成差异显著，产甲烷古菌在粒径≥10 μm的颗粒中丰度较高，维持混合液挥发性悬浮固体浓度在8.0～11.5 g/L和固体停留时间在60～80 d可避免细菌-产甲烷古菌间菌间失衡。研究显示，AnMBR处理市政污水可实现良好的污染物去除效果与产甲烷性能，但过长的SRT会导致的污泥浓度过高、溶解性微生物代谢产物浓度增大与产甲烷古菌丰度降低，影响系统高效稳定运行。

焙烧再生废旧臭氧催化剂处理石化废水生化出水

秦志凯, 吴昌永

摘要(36) PDF(11)

摘要:
对用于某石化废水生化出水处理长达5年的废旧臭氧催化剂进行了焙烧再生研究。结果表明：随着焙烧温度从200 ℃提高到500 ℃，再生催化剂用于臭氧催化对石化废水生化出水TOC的去除效果逐渐提升，500 ℃时TOC去除率可达44.30%，进一步提高焙烧温度去除效果提升不明显。在焙烧时间为2、3、4和5 h时，再生催化剂处理石化废水效能随焙烧时间增加呈现先升高再降低的趋势，焙烧时间为4 h时TOC去除效果最高；在相同运行条件下，优化焙烧条件（500 ℃；4 h）下得到的再生催化剂对石化废水生化出水的TOC去除率可达新催化剂的77.46%。研究同时探索了废水中有机物和三维荧光测试结果的相关性，分析表明荧光区域积分体积可以间接反映石化废水中有机物含量，并可间接反映臭氧再生催化剂的催化性能。研究显示，直接焙烧可以作为废旧臭氧催化剂活性再生的一种有效技术手段。对用于某石化废水生化出水处理长达5年的废旧臭氧催化剂进行了焙烧再生研究。结果表明：随着焙烧温度从200 ℃提高到500 ℃，再生催化剂用于臭氧催化对石化废水生化出水TOC的去除效果逐渐提升，500 ℃时TOC去除率可达44.30%，进一步提高焙烧温度去除效果提升不明显。在焙烧时间为2、3、4和5 h时，再生催化剂处理石化废水效能随焙烧时间增加呈现先升高再降低的趋势，焙烧时间为4 h时TOC去除效果最高；在相同运行条件下，优化焙烧条件（500 ℃；4 h）下得到的再生催化剂对石化废水生化出水的TOC去除率可达新催化剂的77.46%。研究同时探索了废水中有机物和三维荧光测试结果的相关性，分析表明荧光区域积分体积可以间接反映石化废水中有机物含量，并可间接反映臭氧再生催化剂的催化性能。研究显示，直接焙烧可以作为废旧臭氧催化剂活性再生的一种有效技术手段。

半导体行业废水对反渗透膜的污堵机制与控制策略

徐雨晴, 巫寅虎, 吴乾元, 王文龙, 熊江磊, 罗嘉豪, 肖卓远, 胡洪营

摘要(35) PDF(7)

摘要:
半导体行业是我国大力发展的高精尖产业，废水产生量大、再生处理难度高。半导体行业废水再生处理过程中，反渗透（reverse osmosis, RO）是重要的污染物去除单元，但面临的膜污堵问题严重影响了其效率与经济性。笔者梳理了半导体行业废水的种类与典型污染物，总结了半导体行业废水导致反渗透膜污堵的主要机制及控制手段，提出了针对半导体行业废水特点的膜污堵控制策略。半导体生产的不同工序会产生多种废水，其中污染物种类多且可生化性普遍较差。通常，不同种类废水分类经分质收集后，进行相应的预处理，之后部分合流处理并进入RO系统。半导体行业废水反渗透处理系统面临严重的膜污堵问题。金属离子或氟离子易在反渗透膜面形成无机结垢，表面活性剂易形成有机污堵。反渗透膜污堵可通过预处理、膜清洗与运行条件调控等手段进行控制，但大部分现有手段对半导体行业废水造成的污堵控制能力有限。建议未来开发针对关键污染物的预处理技术；并结合半导体生产工序，提出针对污染物关键相互作用关系的废水收集与再生处理整体策略。半导体行业是我国大力发展的高精尖产业，废水产生量大、再生处理难度高。半导体行业废水再生处理过程中，反渗透（reverse osmosis, RO）是重要的污染物去除单元，但面临的膜污堵问题严重影响了其效率与经济性。笔者梳理了半导体行业废水的种类与典型污染物，总结了半导体行业废水导致反渗透膜污堵的主要机制及控制手段，提出了针对半导体行业废水特点的膜污堵控制策略。半导体生产的不同工序会产生多种废水，其中污染物种类多且可生化性普遍较差。通常，不同种类废水分类经分质收集后，进行相应的预处理，之后部分合流处理并进入RO系统。半导体行业废水反渗透处理系统面临严重的膜污堵问题。金属离子或氟离子易在反渗透膜面形成无机结垢，表面活性剂易形成有机污堵。反渗透膜污堵可通过预处理、膜清洗与运行条件调控等手段进行控制，但大部分现有手段对半导体行业废水造成的污堵控制能力有限。建议未来开发针对关键污染物的预处理技术；并结合半导体生产工序，提出针对污染物关键相互作用关系的废水收集与再生处理整体策略。

β-环糊精壳聚糖改性生物炭固化稳定化土壤中镉铬

李昕婧, 李海波, 吴秉泽, 刘洋, 范付豪

摘要(61) PDF(7)

摘要:
镉（Cd）和铬（Cr）是在土壤中普遍存在的重金属污染物，固化稳定化作为一种处理土壤中金属污染的方法，具有快速、经济、有效等特点。本实验以稻壳生物炭（BC）为原材料，利用β-环糊精壳聚糖（β-CC）对其进行改性，形成一种环保廉价且能有效去除土壤中重金属离子的有机复合吸附材料β-环糊精壳聚糖生物炭（β-CC BC），与硅酸盐水泥复配后固化稳定化土壤中的Cd、Cr。利用控制单因素变量对改性生物炭的处理效果进行探究，结果表明：在β-CC BC添加量为10%左右、养护时间21d时，Cd、Cr浸出浓度最低。与磷酸钾（K3PO4）、碳酸钙（CaCO3）、硅酸钠（Na2O·nSiO2）和硫酸钠（Na2SO4）四种材料相比，β-CC BC对Cr和Cd的处理效果都处于较优水平。该研究成果为长效同时固化稳定化Cd和Cr污染土壤提供了新的技术方案。镉（Cd）和铬（Cr）是在土壤中普遍存在的重金属污染物，固化稳定化作为一种处理土壤中金属污染的方法，具有快速、经济、有效等特点。本实验以稻壳生物炭（BC）为原材料，利用β-环糊精壳聚糖（β-CC）对其进行改性，形成一种环保廉价且能有效去除土壤中重金属离子的有机复合吸附材料β-环糊精壳聚糖生物炭（β-CC BC），与硅酸盐水泥复配后固化稳定化土壤中的Cd、Cr。利用控制单因素变量对改性生物炭的处理效果进行探究，结果表明：在β-CC BC添加量为10%左右、养护时间21d时，Cd、Cr浸出浓度最低。与磷酸钾（K3PO4）、碳酸钙（CaCO3）、硅酸钠（Na2O·nSiO2）和硫酸钠（Na2SO4）四种材料相比，β-CC BC对Cr和Cd的处理效果都处于较优水平。该研究成果为长效同时固化稳定化Cd和Cr污染土壤提供了新的技术方案。

土壤锑胁迫下蚯蚓在个体和分子水平的毒性效应

程佳琪

摘要(35) PDF(6)

摘要:
摘要：近年来新型污染物锑（Sb）备受关注，但关于土壤Sb的生态毒性效应研究有待开展。本文通过向人工土壤中添加焦锑酸钾（KSbO₆H₆）模拟受污染土壤探究了Sb⁵⁺对土壤无脊椎动物模式生物—赤子爱胜蚓（E. fetida）存活、锑富集、总蛋白、抗氧化系统酶、丙二醛的影响，并利用生物标志物响应指数（BRI）对锑胁迫下蚯蚓的毒性效应进行综合评价。结果表明，蚯蚓死亡率随土壤Sb浓度和暴露时间增加不断上升，剂量效应关系明显，经计算蚯蚓56天的LC₅₀值为3227 mg/kg；蚯蚓对Sb⁵⁺仅有少量吸收，最高处理组12800mg/kg在暴露56天的锑富集量仅为213.34mg/kg；超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）、过氧化物酶（Peroxidase，POD）、丙二醛（Malondialdehyde，MDA）在暴露28d内呈现先升高后降低的倒“U”形变化，过氧化氢酶（Catalase，CAT）总体呈现“上升~下降~上升~下降”的变化趋势,总蛋白随时间和处理水平增加呈现不断下降的趋势；BRI 最低值为2，且仅有四个处理组在暴露21d和28d时BRI小于2.5，属于严重健康影响。总体而言，Sb⁵⁺对赤子爱胜蚓的生态毒性不强。摘要：近年来新型污染物锑（Sb）备受关注，但关于土壤Sb的生态毒性效应研究有待开展。本文通过向人工土壤中添加焦锑酸钾（KSbO₆H₆）模拟受污染土壤探究了Sb⁵⁺对土壤无脊椎动物模式生物—赤子爱胜蚓（E. fetida）存活、锑富集、总蛋白、抗氧化系统酶、丙二醛的影响，并利用生物标志物响应指数（BRI）对锑胁迫下蚯蚓的毒性效应进行综合评价。结果表明，蚯蚓死亡率随土壤Sb浓度和暴露时间增加不断上升，剂量效应关系明显，经计算蚯蚓56天的LC₅₀值为3227 mg/kg；蚯蚓对Sb⁵⁺仅有少量吸收，最高处理组12800mg/kg在暴露56天的锑富集量仅为213.34mg/kg；超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）、过氧化物酶（Peroxidase，POD）、丙二醛（Malondialdehyde，MDA）在暴露28d内呈现先升高后降低的倒“U”形变化，过氧化氢酶（Catalase，CAT）总体呈现“上升~下降~上升~下降”的变化趋势,总蛋白随时间和处理水平增加呈现不断下降的趋势；BRI 最低值为2，且仅有四个处理组在暴露21d和28d时BRI小于2.5，属于严重健康影响。总体而言，Sb⁵⁺对赤子爱胜蚓的生态毒性不强。

亚热带海湾表层沉积物对磷的吸附解析特征研究

黄慧倩, 胡浩鹏, 杨斌, 宁志铭, Solomon Felix Dan, 李嘉玉, 沈奇健

摘要(76) PDF(7)

摘要:
磷在沉积物-水界面的吸附解析过程对水体富营养化具有重要影响，目前亚热带海湾沉积物对磷的吸附解析特征并不清楚，其自身的粒度组成和理化性质对沉积物磷吸附解析影响尚不明晰. 本研究以3个主要入海河口区采集的表层沉积物为基础，通过吸附动力学和等温吸附试验，研究了不同粒径、pH和盐度等环境因子对磷吸附解析特征的影响规律. 采用连续提取(SEDEX)法对沉积物吸附磷前后样品进行磷赋存形态分级，探讨沉积物对磷相应的吸附机制. 结果表明：亚热带海湾入海河口区表层沉积物对磷的吸附动力学过程可用准二级动力学模型描述，等温吸附曲线符合Langmuir-交叉型模型. 沉积物对磷的最大吸附量(Q_m)范围为0.332~0.864 mg/g，沉积物磷的吸附/解吸平衡质量浓度(EPC₀)在0.076~0.150 mg/L之间. 粒径较小的沉积物具有较强的磷吸附能力，海水酸碱度和盐度有利于沉积物磷吸附，吸附后的沉积物中可交换态磷(Ex-P)和铁结合态磷(Fe-P)含量明显增加，沉积物对磷的吸附过程同时存在物理吸附和化学吸附，且以物理吸附为主. 研究表明，亚热带海湾表层沉积物较高含量的黏土矿物和高分子量的有机质能够促进磷在沉积物上的吸附，海水酸碱度和盐度对该区域水体富营养化具有一定的缓冲效应，但沉积物物理吸附结合能力较弱，存在再次释放污染的风险，该区域内源磷污染应引起重视，这对于亚热带海湾水体富营养化污染防治具有重要意义. 磷在沉积物-水界面的吸附解析过程对水体富营养化具有重要影响，目前亚热带海湾沉积物对磷的吸附解析特征并不清楚，其自身的粒度组成和理化性质对沉积物磷吸附解析影响尚不明晰. 本研究以3个主要入海河口区采集的表层沉积物为基础，通过吸附动力学和等温吸附试验，研究了不同粒径、pH和盐度等环境因子对磷吸附解析特征的影响规律. 采用连续提取(SEDEX)法对沉积物吸附磷前后样品进行磷赋存形态分级，探讨沉积物对磷相应的吸附机制. 结果表明：亚热带海湾入海河口区表层沉积物对磷的吸附动力学过程可用准二级动力学模型描述，等温吸附曲线符合Langmuir-交叉型模型. 沉积物对磷的最大吸附量(Q_m)范围为0.332~0.864 mg/g，沉积物磷的吸附/解吸平衡质量浓度(EPC₀)在0.076~0.150 mg/L之间. 粒径较小的沉积物具有较强的磷吸附能力，海水酸碱度和盐度有利于沉积物磷吸附，吸附后的沉积物中可交换态磷(Ex-P)和铁结合态磷(Fe-P)含量明显增加，沉积物对磷的吸附过程同时存在物理吸附和化学吸附，且以物理吸附为主. 研究表明，亚热带海湾表层沉积物较高含量的黏土矿物和高分子量的有机质能够促进磷在沉积物上的吸附，海水酸碱度和盐度对该区域水体富营养化具有一定的缓冲效应，但沉积物物理吸附结合能力较弱，存在再次释放污染的风险，该区域内源磷污染应引起重视，这对于亚热带海湾水体富营养化污染防治具有重要意义.

调理剂对多环芳烃污染粘性土壤热脱附的影响

柴丽娜, 张文文, 许端平, 李晓东, 沈佳伦, 孙宗全, 马福俊, 谷庆宝

摘要(33) PDF(7)

摘要:
粘性土壤具有颗粒细小和通透性弱等特点，会影响多环芳烃(PAHs)污染粘性土壤的热脱附效率，因此本研究选择6种调理剂(CaO、MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂CO₃和沸石)来改良粘性土壤，考察调理剂对PAHs污染粘性土壤热脱附的影响，分析了调理剂对粘性土壤塑性指数、pH、阳离子交换量、粒径的影响，探讨了调理剂对PAHs污染粘性土壤热脱附的影响机制，结果表明：①添加6种调理剂均提高了PAHs污染粘性土壤的热脱附效率，有效去除总PAHs，并显著降低超标物质苯并[a]蒽(Baa)和苯并[a]芘(Bap)残留浓度，其中在添加10% CaO条件下，总PAHs去除率最高，升至97.48%. ②分别添加6% CaO、MgO、K₂CO₃调理剂后，粘性土壤塑性指数由18.55%分别降至14.38%、13.58%和15.25%，但添加Al₂O₃、Fe₂O₃和沸石增加了粘性土壤的塑性指数. ③综合分析，调理剂改良粘性土壤主要通过阳离子交换作用和絮凝作用. 研究结果表明，调理剂改变了粘性土壤的细粒含量和阳离子交换量，进而影响其塑性指数，提升了PAHs热脱附去除效率. 综合而言，CaO、MgO、K₂CO₃可作为调理剂的合适选择. 本研究为热脱附技术在修复PAHs污染粘性土壤的实际应用提供理论参考. 粘性土壤具有颗粒细小和通透性弱等特点，会影响多环芳烃(PAHs)污染粘性土壤的热脱附效率，因此本研究选择6种调理剂(CaO、MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂CO₃和沸石)来改良粘性土壤，考察调理剂对PAHs污染粘性土壤热脱附的影响，分析了调理剂对粘性土壤塑性指数、pH、阳离子交换量、粒径的影响，探讨了调理剂对PAHs污染粘性土壤热脱附的影响机制，结果表明：①添加6种调理剂均提高了PAHs污染粘性土壤的热脱附效率，有效去除总PAHs，并显著降低超标物质苯并[a]蒽(Baa)和苯并[a]芘(Bap)残留浓度，其中在添加10% CaO条件下，总PAHs去除率最高，升至97.48%. ②分别添加6% CaO、MgO、K₂CO₃调理剂后，粘性土壤塑性指数由18.55%分别降至14.38%、13.58%和15.25%，但添加Al₂O₃、Fe₂O₃和沸石增加了粘性土壤的塑性指数. ③综合分析，调理剂改良粘性土壤主要通过阳离子交换作用和絮凝作用. 研究结果表明，调理剂改变了粘性土壤的细粒含量和阳离子交换量，进而影响其塑性指数，提升了PAHs热脱附去除效率. 综合而言，CaO、MgO、K₂CO₃可作为调理剂的合适选择. 本研究为热脱附技术在修复PAHs污染粘性土壤的实际应用提供理论参考.

工业型城市人为源VOCs排放特征及典型行业控制对策

冯如帆, 伦小秀, 王强, 李庆坤, 黄浩瑜, 李万勇, 李丹

摘要(55) PDF(19)

摘要:
近年来以 PM_2.5及臭氧（O₃）为特征污染物的大气复合污染问题频发，已有研究结果表明，VOCs主导了大部分城市地区 O₃产生的主要化学反应过程，同时也是二次有机气溶胶的重要前体物之一。VOCs的防治要依赖于对排放来源及排放特征的准确认识，进而做到精准减排。该研究以聊城市为例，分析人为源VOCs排放特征及典型行业控制对策。运用排放因子法进行计算，结合调查的活动水平数据，构建了2020年聊城市人为源VOCs的排放清单，包括溶剂使用源、工艺过程源、移动源、化石燃料固定燃烧源、生物质燃烧源、储存运输源、废弃物处理源及餐饮油烟源等。结果表明： 2020年聊城市VOCs排放总量为28434.5 t，溶剂使用源排放量最大，为10551.5 t，占总VOCs排放量的37.1%；其次为工艺过程源（6504.9 t）和移动源（6311.1 t），分别占VOCs排放总量的22.9%和22.2%。从空间分布来看，茌平区及东昌府区VOCs排放总量均较大，分别是6800.1 t及6333.4 t。从典型行业来看，机动车（5748.4 t）、木材生产及胶粘剂使用（4586.7 t）、橡胶和塑料制品业（2849.2 t）等VOCs排放量较大，且排放的特征组分中多为芳香烃及含氧挥发性有机物（OVOCs），还有部分烯烃和烷烃，对大气中O₃及二次有机气溶胶的生成影响较为显著。通过对相关行业企业进行分析，发现在原辅材料替代和末端处理设施升级两方面具有较大的减排潜力。整体来看，聊城市VOCs排放重点关注区域为茌平区、东昌府区及其他区县工业园区，重点关注行业为机动车、木材生产及胶粘剂使用、橡胶和塑料制品业等，应尽快推进相关行业低挥发性溶剂及高效末端处理设施的替代升级。近年来以 PM_2.5及臭氧（O₃）为特征污染物的大气复合污染问题频发，已有研究结果表明，VOCs主导了大部分城市地区 O₃产生的主要化学反应过程，同时也是二次有机气溶胶的重要前体物之一。VOCs的防治要依赖于对排放来源及排放特征的准确认识，进而做到精准减排。该研究以聊城市为例，分析人为源VOCs排放特征及典型行业控制对策。运用排放因子法进行计算，结合调查的活动水平数据，构建了2020年聊城市人为源VOCs的排放清单，包括溶剂使用源、工艺过程源、移动源、化石燃料固定燃烧源、生物质燃烧源、储存运输源、废弃物处理源及餐饮油烟源等。结果表明： 2020年聊城市VOCs排放总量为28434.5 t，溶剂使用源排放量最大，为10551.5 t，占总VOCs排放量的37.1%；其次为工艺过程源（6504.9 t）和移动源（6311.1 t），分别占VOCs排放总量的22.9%和22.2%。从空间分布来看，茌平区及东昌府区VOCs排放总量均较大，分别是6800.1 t及6333.4 t。从典型行业来看，机动车（5748.4 t）、木材生产及胶粘剂使用（4586.7 t）、橡胶和塑料制品业（2849.2 t）等VOCs排放量较大，且排放的特征组分中多为芳香烃及含氧挥发性有机物（OVOCs），还有部分烯烃和烷烃，对大气中O₃及二次有机气溶胶的生成影响较为显著。通过对相关行业企业进行分析，发现在原辅材料替代和末端处理设施升级两方面具有较大的减排潜力。整体来看，聊城市VOCs排放重点关注区域为茌平区、东昌府区及其他区县工业园区，重点关注行业为机动车、木材生产及胶粘剂使用、橡胶和塑料制品业等，应尽快推进相关行业低挥发性溶剂及高效末端处理设施的替代升级。

2014-2020年河南省PM_2.5-O₃复合污染特征及气象成因分析

刘淼晗, 全澍, 于宸涛, 房祥玉, 赵玉珂, 龚永里, 黄月华, 韩艳, 马清霞, 王梅娟

摘要(113) PDF(46)

摘要:
为揭示河南省PM_2.5-O₃复合污染特征及气象成因，基于2014-2020年河南省18个地市的国控大气环境监测站数据，对河南省PM_2.5-O₃的复合污染特征、污染物浓度分布以及关键气象因子进行分析。结果表明：①PM_2.5-O₃复合污染日在空间分布上呈现河南省中北部向周围逐渐减少的特点，而单O₃和单PM_2.5污染主要集中于豫北地区。从年尺度分析，2014~2020年PM_2.5-O₃复合污染有波折，2014~2015年PM_2.5-O₃复合污染上升，2016年不存在PM_2.5-O₃复合污染，2017~2020年呈现下降趋势；从月际变化看，PM_2.5-O₃复合污染天数主要集中在4-7月份以及10月份；从季节角度分析，夏季污染程度最低，春季和冬季复合污染频发；在日变化方面，单O₃污染和PM_2.5-O₃复合污染浓度变化趋势一致，呈“单峰”分布，下午15:00达到最大值。②PM_2.5-O₃复合污染下气温平均值为24℃，相对湿度平均值为58%，日风向主要以偏北风为主，在所有风向中占比达51.75%，全年整体风速平均值为 2.65m/s，春季平均风速最大（3.09 m/s），夏季平均风速最小（2.40 m/s）。当气温为13.67~23.44℃，相对湿度区间为40%~65%，风向为北风-东北风以及风速为有利于PM_2.5-O₃复合污染的发生。为揭示河南省PM_2.5-O₃复合污染特征及气象成因，基于2014-2020年河南省18个地市的国控大气环境监测站数据，对河南省PM_2.5-O₃的复合污染特征、污染物浓度分布以及关键气象因子进行分析。结果表明：①PM_2.5-O₃复合污染日在空间分布上呈现河南省中北部向周围逐渐减少的特点，而单O₃和单PM_2.5污染主要集中于豫北地区。从年尺度分析，2014~2020年PM_2.5-O₃复合污染有波折，2014~2015年PM_2.5-O₃复合污染上升，2016年不存在PM_2.5-O₃复合污染，2017~2020年呈现下降趋势；从月际变化看，PM_2.5-O₃复合污染天数主要集中在4-7月份以及10月份；从季节角度分析，夏季污染程度最低，春季和冬季复合污染频发；在日变化方面，单O₃污染和PM_2.5-O₃复合污染浓度变化趋势一致，呈“单峰”分布，下午15:00达到最大值。②PM_2.5-O₃复合污染下气温平均值为24℃，相对湿度平均值为58%，日风向主要以偏北风为主，在所有风向中占比达51.75%，全年整体风速平均值为 2.65m/s，春季平均风速最大（3.09 m/s），夏季平均风速最小（2.40 m/s）。当气温为13.67~23.44℃，相对湿度区间为40%~65%，风向为北风-东北风以及风速为有利于PM_2.5-O₃复合污染的发生。

黄河流域固废治理现状、问题与对策建议

徐亚, 王京京, 李淑, 黄启飞, 刘彦君, 刘玉强, 董路

摘要(78) PDF(30)

摘要:
黄河流域是我国重要的生态屏障和经济地带，高质量发展对黄河流域生态环境保护和资源再生利用提出了更高的要求。固体废物兼具“资源”和“环境”双重属性以及污染“源”和“汇”双重属性，其无害化和资源化对保障黄河流域生态环境保护和高质量可持续发展意义重大。本文系统阐述黄河流域不同类型固体废物产生量和利用处置能力的空间分布和时间演化特征，在此基础上，进一步分析发现黄河流域固废污染防治存在的问题，包括产业结构偏重、固废增量存量压力大，无害化处置存在短板弱项，底数不清、环境风险较大，流域上下游、固废水气以及污染物和温室气体等协同治理不足。；根据流域资源禀赋、自然条件和行业产业特征，以减污降碳协同增效为目标，建议以“无废流域”建设为抓手，推动绿色低碳循环发展，补齐利用处置能力短板，着力防范重点领域风险，推进固体废物协同治理等。黄河流域是我国重要的生态屏障和经济地带，高质量发展对黄河流域生态环境保护和资源再生利用提出了更高的要求。固体废物兼具“资源”和“环境”双重属性以及污染“源”和“汇”双重属性，其无害化和资源化对保障黄河流域生态环境保护和高质量可持续发展意义重大。本文系统阐述黄河流域不同类型固体废物产生量和利用处置能力的空间分布和时间演化特征，在此基础上，进一步分析发现黄河流域固废污染防治存在的问题，包括产业结构偏重、固废增量存量压力大，无害化处置存在短板弱项，底数不清、环境风险较大，流域上下游、固废水气以及污染物和温室气体等协同治理不足。；根据流域资源禀赋、自然条件和行业产业特征，以减污降碳协同增效为目标，建议以“无废流域”建设为抓手，推动绿色低碳循环发展，补齐利用处置能力短板，着力防范重点领域风险，推进固体废物协同治理等。

PM_2.5和O₃对前体物减排和气象变化的响应及其政策启示

董赵鑫, 丁点, 姜越琪 , 郑昊天, 邢佳, 王书肖

摘要(89) PDF(39)

摘要:
大气十条实施以来，我国重点区域PM_2.5浓度快速下降，O₃浓度逐步上升，大气污染控制形势已由单一PM_2.5控制转变为PM_2.5和O₃的协同控制。了解PM_2.5和O₃对前体物排放变化和气象条件变化的响应，对制定PM_2.5和O₃协同控制策略具有重要意义。研究通过使用三维空气质量模式和响应曲面模型，评估了前体物变化和气象条件变化后PM_2.5和O₃浓度的响应，依据解析的响应关系提出了前体物减排、联防联控区域划分和目标设定等方面的政策建议。结果表明：①VOCs减排对降低各省PM_2.5和O₃浓度均有利，NO_x的减排量不足会增加大部分重点区域的O₃浓度和京津冀地区的PM_2.5浓度，为避免年评价值反弹需要的VOCs/NO_x减排比平均为45%和20%；②O₃需要更大范围的联防联控，对于京津冀地区，需要引入河南和山东的联合控制可能是需要考虑的，对于长三角和珠三角地区，还需要联合江西、福建进行控制；③气象条件对PM_2.5和O₃背景值的影响较大，使用三年或五年滑动平均可以有效降低各区域人为源减排后PM_2.5和O₃浓度的波动（PM_2.5：35-81%和60-86%，O₃：40-67%和53-87%），采用多年滑动平均用以去除气象条件的影响有助于科学设定和考核PM_2.5和O₃的目标。大气十条实施以来，我国重点区域PM_2.5浓度快速下降，O₃浓度逐步上升，大气污染控制形势已由单一PM_2.5控制转变为PM_2.5和O₃的协同控制。了解PM_2.5和O₃对前体物排放变化和气象条件变化的响应，对制定PM_2.5和O₃协同控制策略具有重要意义。研究通过使用三维空气质量模式和响应曲面模型，评估了前体物变化和气象条件变化后PM_2.5和O₃浓度的响应，依据解析的响应关系提出了前体物减排、联防联控区域划分和目标设定等方面的政策建议。结果表明：①VOCs减排对降低各省PM_2.5和O₃浓度均有利，NO_x的减排量不足会增加大部分重点区域的O₃浓度和京津冀地区的PM_2.5浓度，为避免年评价值反弹需要的VOCs/NO_x减排比平均为45%和20%；②O₃需要更大范围的联防联控，对于京津冀地区，需要引入河南和山东的联合控制可能是需要考虑的，对于长三角和珠三角地区，还需要联合江西、福建进行控制；③气象条件对PM_2.5和O₃背景值的影响较大，使用三年或五年滑动平均可以有效降低各区域人为源减排后PM_2.5和O₃浓度的波动（PM_2.5：35-81%和60-86%，O₃：40-67%和53-87%），采用多年滑动平均用以去除气象条件的影响有助于科学设定和考核PM_2.5和O₃的目标。

山东省环境空气中PM_2.5与O₃的复合污染特征与时空变化趋势

张淼, 丁椿, 孟赫, 高健, 李彦, 王桂霞, 林晶晶, 许杨

摘要(73) PDF(32)

摘要:
摘要：山东省PM_2.5-O₃复合特征突出，空间差异性明显，因此本文基于2016—2020年国控和省控环境空气自动监测站监测数据及同期各气象代表站气象监测数据，分析PM_2.5和O₃时空分布的变化特征，初步探究其与气象因子及前体物的关系. 结果表明：①2016—2020年山东省空气质量逐步改善，优良天数比例上升了7.1%，重污染天数比例下降了3.5%. 除O₃年评价值上升9.6%以外，SO₂、PM₁₀、PM_2.5、CO和NO₂的浓度均下降，降幅依次为61.3%、29.8%、28.6%、26.3%和11.4%. 各市PM_2.5年评价值均下降(范围为18.4%~34.9%)；除德州市外，其他15市O₃年评价值均上升，滨州市的升幅最大(30.8%). 1月PM_2.5平均浓度最高，呈现先下降后上升的年变化趋势，6月O₃平均浓度最高，且逐年上升. ②PM_2.5和O₃都呈现内陆地区高于沿海地区的分布特征，PM_2.5浓度在西部内陆地区较高，O₃浓度在中北部内陆地区较高，PM_2.5-O₃复合污染特征在中西部地区较明显. 统计期间共计出现PM_2.5-O₃复合污染日224 d，分布在2—11月，出现天数逐年减少. ③为探究PM2.5-O3复合污染的影响因素及气象特征，进行相关性分析及气象因子阈值筛查，结果表明，PM_2.5和O_{3_}8 h日均浓度与其主要前体物和气象因子均呈现相反的相关关系，且对不同因子的响应有一定区域性差异. 统计结果显示，当气温为14.9~24.1 ℃、湿度为55.5%~75.1%、风速为0.6~2.9 m/s、气压为992.8~1018.8 hPa时PM_2.5-O₃复合污染易于发生，该条件下大部分城市的气温、湿度和气压均值介于单独发生PM_2.5和O₃污染时的对应因子均值，但平均风速小于单独发生PM_2.5和O₃污染的平均风速. 研究显示，“十三五”期间山东省PM_2.5浓度波动下降，O₃浓度波动上升，二者的协同关系日趋明显，气象因素对PM_2.5和O₃的生成和累积有一定影响. 摘要：山东省PM_2.5-O₃复合特征突出，空间差异性明显，因此本文基于2016—2020年国控和省控环境空气自动监测站监测数据及同期各气象代表站气象监测数据，分析PM_2.5和O₃时空分布的变化特征，初步探究其与气象因子及前体物的关系. 结果表明：①2016—2020年山东省空气质量逐步改善，优良天数比例上升了7.1%，重污染天数比例下降了3.5%. 除O₃年评价值上升9.6%以外，SO₂、PM₁₀、PM_2.5、CO和NO₂的浓度均下降，降幅依次为61.3%、29.8%、28.6%、26.3%和11.4%. 各市PM_2.5年评价值均下降(范围为18.4%~34.9%)；除德州市外，其他15市O₃年评价值均上升，滨州市的升幅最大(30.8%). 1月PM_2.5平均浓度最高，呈现先下降后上升的年变化趋势，6月O₃平均浓度最高，且逐年上升. ②PM_2.5和O₃都呈现内陆地区高于沿海地区的分布特征，PM_2.5浓度在西部内陆地区较高，O₃浓度在中北部内陆地区较高，PM_2.5-O₃复合污染特征在中西部地区较明显. 统计期间共计出现PM_2.5-O₃复合污染日224 d，分布在2—11月，出现天数逐年减少. ③为探究PM2.5-O3复合污染的影响因素及气象特征，进行相关性分析及气象因子阈值筛查，结果表明，PM_2.5和O_{3_}8 h日均浓度与其主要前体物和气象因子均呈现相反的相关关系，且对不同因子的响应有一定区域性差异. 统计结果显示，当气温为14.9~24.1 ℃、湿度为55.5%~75.1%、风速为0.6~2.9 m/s、气压为992.8~1018.8 hPa时PM_2.5-O₃复合污染易于发生，该条件下大部分城市的气温、湿度和气压均值介于单独发生PM_2.5和O₃污染时的对应因子均值，但平均风速小于单独发生PM_2.5和O₃污染的平均风速. 研究显示，“十三五”期间山东省PM_2.5浓度波动下降，O₃浓度波动上升，二者的协同关系日趋明显，气象因素对PM_2.5和O₃的生成和累积有一定影响.

我国建设用地土壤环境标准体系发展历程与现状及完善建议

张昊, 杜平, 李艾阳, 陈娟, 张云慧, 李敏, 王海燕, 张海燕

摘要(68) PDF(24)

摘要:
土壤污染是危害人类身体健康以及环境安全的重大问题，是实现美丽中国目标的关键制约因素。围绕国内外土壤环境和污染管控标准制定现状，系统梳理了我国建设用地土壤环境标准的发展历程，构建了基于建设用地土壤污染风险管控的标准体系框架，解析了不同类型标准文件的内容特征，提出了我国土壤环境标准的完善方案和发展方向。结果表明，借鉴发达国家的研究积累和成熟经验，中国已基本建立基于本国特色的建设用地土壤环境管理体系，先后经历污染控制标准、环境质量标准、环境风险管控标准等发展阶段。基于200余项国家、行业和地方标准文件内容分析发现，土壤污染物的检验方法占标准文件类型比例近70%，不同污染场地管理指导文件数量较为均衡，主要的污染物测试种类和检测方法分别为农药类和分光光度法。未来发展任务可从开发参数精细化和本土化的风险评估模型、制定满足不同用途需求的区域性建设用地土壤污染修复标准、完善风险调查检测评估与防治相关技术规范等方面进行，进一步健全建设用地土壤环境标准体系，切实为我国土壤环境保护标准体系的优化完善提供重要的方法基础，为深入打好净土保卫战提供坚实的技术支撑。土壤污染是危害人类身体健康以及环境安全的重大问题，是实现美丽中国目标的关键制约因素。围绕国内外土壤环境和污染管控标准制定现状，系统梳理了我国建设用地土壤环境标准的发展历程，构建了基于建设用地土壤污染风险管控的标准体系框架，解析了不同类型标准文件的内容特征，提出了我国土壤环境标准的完善方案和发展方向。结果表明，借鉴发达国家的研究积累和成熟经验，中国已基本建立基于本国特色的建设用地土壤环境管理体系，先后经历污染控制标准、环境质量标准、环境风险管控标准等发展阶段。基于200余项国家、行业和地方标准文件内容分析发现，土壤污染物的检验方法占标准文件类型比例近70%，不同污染场地管理指导文件数量较为均衡，主要的污染物测试种类和检测方法分别为农药类和分光光度法。未来发展任务可从开发参数精细化和本土化的风险评估模型、制定满足不同用途需求的区域性建设用地土壤污染修复标准、完善风险调查检测评估与防治相关技术规范等方面进行，进一步健全建设用地土壤环境标准体系，切实为我国土壤环境保护标准体系的优化完善提供重要的方法基础，为深入打好净土保卫战提供坚实的技术支撑。

工业园区减污降碳协同增效评价方法及实证研究

杨儒浦, 王敏, 胡敬韬, 律严励, 赵梦雪, 李丽平, 冯相昭

摘要(76) PDF(30)

摘要:
工业园区污染物和温室气体排放集中，推动园区实现减污降碳协同增效是落实碳达峰碳中和发展目标的迫切需要。研究综合2030年前碳达峰行动方案、“十四五”节能减排综合工作方案、减污降碳协同增效实施方案等政府规范性文件，从产业发展、能源结构转型、循环经济、污染治理、园区运营管理等方面对园区减污降碳协同增效的基本内涵进行了阐述。以内涵解读为基础，参考国家生态工业示范园区和绿色园区创建指南、国家级经济技术开发区综合发展水平考核评价办法等构建评价指标体系，运用层次分析法对各指标赋权重，归一化处理后加权得到工业园区减污降碳协同发展指数（IPSR），并选取包头市稀土高新区为案例园区进行实证研究。评价结果表明，评价指标体系能较好反映园区在重点方面的工作进展情况，稀土高新区近3年IPSR逐步提升，2020年得分达70（理想水平为100），进一步提升IPSR的重点在于着重打造低碳高效产业、降低化石能源消费占比、科学治污以及持续大力推动园区基础设施建设。工业园区污染物和温室气体排放集中，推动园区实现减污降碳协同增效是落实碳达峰碳中和发展目标的迫切需要。研究综合2030年前碳达峰行动方案、“十四五”节能减排综合工作方案、减污降碳协同增效实施方案等政府规范性文件，从产业发展、能源结构转型、循环经济、污染治理、园区运营管理等方面对园区减污降碳协同增效的基本内涵进行了阐述。以内涵解读为基础，参考国家生态工业示范园区和绿色园区创建指南、国家级经济技术开发区综合发展水平考核评价办法等构建评价指标体系，运用层次分析法对各指标赋权重，归一化处理后加权得到工业园区减污降碳协同发展指数（IPSR），并选取包头市稀土高新区为案例园区进行实证研究。评价结果表明，评价指标体系能较好反映园区在重点方面的工作进展情况，稀土高新区近3年IPSR逐步提升，2020年得分达70（理想水平为100），进一步提升IPSR的重点在于着重打造低碳高效产业、降低化石能源消费占比、科学治污以及持续大力推动园区基础设施建设。

生物质炭服务农田生态系统“碳中和”的机制和潜力研究进展

李晓娜, 张睿含, 张倩影, 崔芷茁, 李婉婧, 田静雯, 宋洋, 王震宇

摘要(143) PDF(26)

摘要:
废弃植物生物质热解制备为生物质炭是碳源整合再利用的有效手段之一，既能减少生物质自然分解过程中CO₂排放，同时，生物质炭还田还可通过调控微生物活动和碳源利用效率减少土壤本底有机碳矿化. 此外，生物质炭对土壤通气性的改善有利于CH₄氧化；其多孔结构、高比表面积等性能有利于CO₂及可溶性有机碳等易损耗碳源的吸附固定，促进土壤有机碳的固持，增加土壤碳库容量和质量. 在农田生态系统中合理施加生物质炭有利于提高植物光合固碳能力、增加植物生物量和作物产量，具有环境和经济双重效益. 因此，生物质炭可借助土壤和植物两条途径助力农田生态系统中的碳减排增汇. 然而，生物质炭的内源性污染物、异质性和持久性等导致其很可能具有长期的生态环境风险，仍需深入而广泛的研究. 环境友好型生物质炭的制备、生物质炭的因地制宜策略等仍然是亟待解决的难题. 未来研究建议在生物质炭促生增碳的相关机理、生物质炭的长期生态效应、生物质炭基“智慧土壤”的研发以及生物质炭制备工艺标准化和生产规模化等方面加强，实现生物质资源的高效整合与绿色应用，以期助力生物质炭还田技术的推广，更好地服务“碳中和”战略. 废弃植物生物质热解制备为生物质炭是碳源整合再利用的有效手段之一，既能减少生物质自然分解过程中CO₂排放，同时，生物质炭还田还可通过调控微生物活动和碳源利用效率减少土壤本底有机碳矿化. 此外，生物质炭对土壤通气性的改善有利于CH₄氧化；其多孔结构、高比表面积等性能有利于CO₂及可溶性有机碳等易损耗碳源的吸附固定，促进土壤有机碳的固持，增加土壤碳库容量和质量. 在农田生态系统中合理施加生物质炭有利于提高植物光合固碳能力、增加植物生物量和作物产量，具有环境和经济双重效益. 因此，生物质炭可借助土壤和植物两条途径助力农田生态系统中的碳减排增汇. 然而，生物质炭的内源性污染物、异质性和持久性等导致其很可能具有长期的生态环境风险，仍需深入而广泛的研究. 环境友好型生物质炭的制备、生物质炭的因地制宜策略等仍然是亟待解决的难题. 未来研究建议在生物质炭促生增碳的相关机理、生物质炭的长期生态效应、生物质炭基“智慧土壤”的研发以及生物质炭制备工艺标准化和生产规模化等方面加强，实现生物质资源的高效整合与绿色应用，以期助力生物质炭还田技术的推广，更好地服务“碳中和”战略.

光散射原理的大气PM_2.5小型传感器监测性能评估研究

刘保献, 郝吉明

摘要(101) PDF(18)

摘要:
随着大气污染治理的不断深入，精细化、精准化和智能化的环境管理需求不断增加，迫切需要在特定区域开展高密度的监测，以弥补现有传统监测的不足. 在此背景下，PM_2.5传感器监测方法在国内迅速发展，为研究光散射原理的大气PM_2.5小型传感器监测方法性能，于2018年7月—2019年7月在北京建立了大气PM_2.5传感器设备的比对测试平台，对不同原理、不同品牌的PM_2.5传感器监测设备进行为期一年的测试与分析. 结果表明，工业级传感器的性能优于民用级传感器，采样激光粒子计数法PM_2.5传感器性能优于采用红外法的PM_2.5传感器，不同品牌的PM_2.5传感器明显低于同品牌同型号传感器设备间的比对结果. 比对期间，工业级传感器数据有效率均达到95%以上，多数激光粒子计数法的工业级传感器的R²在0.75以上，SD低于10 μg/m³，CV也在15%以下，与标准设备具备较好的一致性；相对湿度对PM_2.5传感器的影响一般呈现正误差，且随着环境相对湿度升高有增加的趋势，但不同类型的传感器受湿度影响的规律会有所不同；受颗粒物化学组成和环境等多种因素的共同影响，在不同的污染场景下传感器设备的监测结果与标准设备相比呈现出不同的偏差；传感器设备具有一定的稳定期，但随着使用周期的继续增加，仪器各方面的性能均有所下降. 在PM_2.5传感器业务化应用时，需根据本地化的性能评估结果，建立适合的质控校准体系并开展定期的质控工作. 研究显示，激光粒子计数法PM_2.5传感器更适用于开展大规模布设的高密度网格化监测，通过硬件和质控算法等持续优化，数据质量可以满足一定的环境管理需求. 随着大气污染治理的不断深入，精细化、精准化和智能化的环境管理需求不断增加，迫切需要在特定区域开展高密度的监测，以弥补现有传统监测的不足. 在此背景下，PM_2.5传感器监测方法在国内迅速发展，为研究光散射原理的大气PM_2.5小型传感器监测方法性能，于2018年7月—2019年7月在北京建立了大气PM_2.5传感器设备的比对测试平台，对不同原理、不同品牌的PM_2.5传感器监测设备进行为期一年的测试与分析. 结果表明，工业级传感器的性能优于民用级传感器，采样激光粒子计数法PM_2.5传感器性能优于采用红外法的PM_2.5传感器，不同品牌的PM_2.5传感器明显低于同品牌同型号传感器设备间的比对结果. 比对期间，工业级传感器数据有效率均达到95%以上，多数激光粒子计数法的工业级传感器的R²在0.75以上，SD低于10 μg/m³，CV也在15%以下，与标准设备具备较好的一致性；相对湿度对PM_2.5传感器的影响一般呈现正误差，且随着环境相对湿度升高有增加的趋势，但不同类型的传感器受湿度影响的规律会有所不同；受颗粒物化学组成和环境等多种因素的共同影响，在不同的污染场景下传感器设备的监测结果与标准设备相比呈现出不同的偏差；传感器设备具有一定的稳定期，但随着使用周期的继续增加，仪器各方面的性能均有所下降. 在PM_2.5传感器业务化应用时，需根据本地化的性能评估结果，建立适合的质控校准体系并开展定期的质控工作. 研究显示，激光粒子计数法PM_2.5传感器更适用于开展大规模布设的高密度网格化监测，通过硬件和质控算法等持续优化，数据质量可以满足一定的环境管理需求.

基于UNMIX模型的地质高背景地区土壤重金属源解析

张博伦, 黄占斌, 刘玲玲, 侯红

摘要(60) PDF(7)

摘要:
采矿活动和高地质背景被认为是造成喀斯特地区土壤重金属污染的重要因素. 为了探究采矿活动和成土母质对喀斯特地区土壤重金属积累的影响，利用UNMIX模型和空间分析方法相结合的方法对广西壮族自治区北部典型金属工业区——刁江流域105个土壤样品中重金属(Cd、As、Pb、Cr、Ni)的分布特征与主要来源进行了研究. 并将UNMIX模型源识别结果直接纳入到GIS进行空间分析，对比采样点的主导源空间分布与污染源之间的关联性. 结果显示：①研究区w(Cd)、w(As)、w(Pb)、w(Cr)、w(Ni)的平均值为1.21、19.4、42.1、80.9、31.9 mg/kg；研究区的污染以Cd和As复合污染为主，个别点位存在轻度的Pb污染. ②母质类型、土壤类型、土壤pH和工矿企业是影响重金属积累的重要因素. 对比分析可知，由碳酸盐岩母质发育而来的土壤和偏碱性土壤中重金属的平均含量较高；人为土中Cd、As和Pb的积累较明显，铁铝土中会出现Cr和Ni的共富集；污染影响区内w(Cd)、w(As)、w(Pb)偏高. ③源解析分析显示，研究区土壤重金属存在两类污染源，分别为土壤母质源(源1)、工农业混合源(源2)，占比分别为68.45%和31.55%；土壤母质源(源1)对Cr和Ni的贡献占主导作用；工农业混合源(源2)对As、Pb的贡献高于其他重金属；研究区Cd的积累由土壤母质源(源1)和工农业混合源(源2)共同主导. 研究显示：研究区土壤重金属污染水平整体较高，这既与碳酸盐岩中固有的高重金属浓度有关，也与碳酸盐岩风化过程中残留富集导致的浓度放大效应有关. 并且研究区多年的工矿业活动与河水灌溉进一步加剧了研究区农田的重金属污染程度. 采矿活动和高地质背景被认为是造成喀斯特地区土壤重金属污染的重要因素. 为了探究采矿活动和成土母质对喀斯特地区土壤重金属积累的影响，利用UNMIX模型和空间分析方法相结合的方法对广西壮族自治区北部典型金属工业区——刁江流域105个土壤样品中重金属(Cd、As、Pb、Cr、Ni)的分布特征与主要来源进行了研究. 并将UNMIX模型源识别结果直接纳入到GIS进行空间分析，对比采样点的主导源空间分布与污染源之间的关联性. 结果显示：①研究区w(Cd)、w(As)、w(Pb)、w(Cr)、w(Ni)的平均值为1.21、19.4、42.1、80.9、31.9 mg/kg；研究区的污染以Cd和As复合污染为主，个别点位存在轻度的Pb污染. ②母质类型、土壤类型、土壤pH和工矿企业是影响重金属积累的重要因素. 对比分析可知，由碳酸盐岩母质发育而来的土壤和偏碱性土壤中重金属的平均含量较高；人为土中Cd、As和Pb的积累较明显，铁铝土中会出现Cr和Ni的共富集；污染影响区内w(Cd)、w(As)、w(Pb)偏高. ③源解析分析显示，研究区土壤重金属存在两类污染源，分别为土壤母质源(源1)、工农业混合源(源2)，占比分别为68.45%和31.55%；土壤母质源(源1)对Cr和Ni的贡献占主导作用；工农业混合源(源2)对As、Pb的贡献高于其他重金属；研究区Cd的积累由土壤母质源(源1)和工农业混合源(源2)共同主导. 研究显示：研究区土壤重金属污染水平整体较高，这既与碳酸盐岩中固有的高重金属浓度有关，也与碳酸盐岩风化过程中残留富集导致的浓度放大效应有关. 并且研究区多年的工矿业活动与河水灌溉进一步加剧了研究区农田的重金属污染程度.

氧化铁矿物在微波修复多环芳烃污染土壤中的作用机制

沈佳伦, 孙宗全, 马福俊, 谷庆宝

摘要(44) PDF(13)

摘要:
多环芳烃(PAHs)是焦化污染场地中常见的污染物. 微波修复具有加热均匀、低能耗、耗时短的特点，在土壤修复中有较好的应用前景. 该研究选择氧化铁矿物含量低的污染土壤作为试验对象，分别添加10%的针铁矿、赤铁矿和磁铁矿，对添加前后土壤的吸波性能、升温特性及PAHs去除率进行研究，评价氧化铁矿物在微波修复PAHs污染土壤中的作用. 结果表明：土壤中加入氧化铁矿物能够改善其吸波性能，提高复介电常数、复磁导率的实部值和复磁导率的虚部值，分别最大提高了31.79%、12.24%和73.91%. 氧化铁矿物的加入使得土壤产生自由基，促进土壤极化现象，增强吸波能力. 氧化铁矿物还能够改善土壤的升温特性，当微波功率为600 W，添加了针铁矿、赤铁矿、磁铁矿的土壤所达到的最高温度分别是原土壤的1.23、1.10和1.07倍. 随着温度的升高，PAHs去除率随之升高，分别是原土壤的1.45、1.31和1.48倍. 研究显示，氧化铁矿物的添加能够提高微波修复PAHs的效能. 多环芳烃(PAHs)是焦化污染场地中常见的污染物. 微波修复具有加热均匀、低能耗、耗时短的特点，在土壤修复中有较好的应用前景. 该研究选择氧化铁矿物含量低的污染土壤作为试验对象，分别添加10%的针铁矿、赤铁矿和磁铁矿，对添加前后土壤的吸波性能、升温特性及PAHs去除率进行研究，评价氧化铁矿物在微波修复PAHs污染土壤中的作用. 结果表明：土壤中加入氧化铁矿物能够改善其吸波性能，提高复介电常数、复磁导率的实部值和复磁导率的虚部值，分别最大提高了31.79%、12.24%和73.91%. 氧化铁矿物的加入使得土壤产生自由基，促进土壤极化现象，增强吸波能力. 氧化铁矿物还能够改善土壤的升温特性，当微波功率为600 W，添加了针铁矿、赤铁矿、磁铁矿的土壤所达到的最高温度分别是原土壤的1.23、1.10和1.07倍. 随着温度的升高，PAHs去除率随之升高，分别是原土壤的1.45、1.31和1.48倍. 研究显示，氧化铁矿物的添加能够提高微波修复PAHs的效能.

基于生态系统服务与生态环境敏感性评价的宁夏回族自治区生态安全格局研究

孙丽慧, 刘浩, 汪丁, 郝海广

摘要(38) PDF(12)

摘要:
生态系统服务与生态环境敏感性评价能够揭示区域生态系统质量和生态产品供给能力，为生态安全格局构建提供科学基础。该文以宁夏回族自治区为研究区，从防风固沙、水源涵养、水土保持、生物多样性维护等方面系统评估了其生态系统服务和水土流失、土地沙化生态系统敏感性；采用最小累积阻力模型，确定生态源地，构建生态阻力面并划分生态安全缓冲区，识别生态廊道与关键生态节点，进而构建了全区生态安全格局。结果表明：①宁夏回族自治区生态系统服务极重要性区域面积为14 280.05 km²，主要分布于西北部贺兰山、东部哈巴河、中部罗山以及南部六盘山地区。生态系统极敏感区域面积为7 340.58 km²，主要分布于宁夏南部水土流失治理区和沙坡头区沙漠化防治区。②将评价结果与自然保护地空间分布相结合，综合确定全区生态源地面积为16 300 km²，主要包括西北、东部、南部山地以及黄河沿线区域。生态安全缓冲区按照高、中、低水平分别占宁夏国土总面积的67.93%、22.92%和9.15%。③识别生态廊道为64条，生态节点12个，均出呈现中部密集、南北稀疏的空间分布特征，与生态源地分布及其破碎程度相符。研究显示，宁夏山区生态源地和中部生态廊道与节点是保障生态安全的关键区域，应进一步加强生态保护与修复力度。生态系统服务与生态环境敏感性评价能够揭示区域生态系统质量和生态产品供给能力，为生态安全格局构建提供科学基础。该文以宁夏回族自治区为研究区，从防风固沙、水源涵养、水土保持、生物多样性维护等方面系统评估了其生态系统服务和水土流失、土地沙化生态系统敏感性；采用最小累积阻力模型，确定生态源地，构建生态阻力面并划分生态安全缓冲区，识别生态廊道与关键生态节点，进而构建了全区生态安全格局。结果表明：①宁夏回族自治区生态系统服务极重要性区域面积为14 280.05 km²，主要分布于西北部贺兰山、东部哈巴河、中部罗山以及南部六盘山地区。生态系统极敏感区域面积为7 340.58 km²，主要分布于宁夏南部水土流失治理区和沙坡头区沙漠化防治区。②将评价结果与自然保护地空间分布相结合，综合确定全区生态源地面积为16 300 km²，主要包括西北、东部、南部山地以及黄河沿线区域。生态安全缓冲区按照高、中、低水平分别占宁夏国土总面积的67.93%、22.92%和9.15%。③识别生态廊道为64条，生态节点12个，均出呈现中部密集、南北稀疏的空间分布特征，与生态源地分布及其破碎程度相符。研究显示，宁夏山区生态源地和中部生态廊道与节点是保障生态安全的关键区域，应进一步加强生态保护与修复力度。

富油微藻-真菌共培养资源化处理畜禽养殖废水的效能研究

李双喜, 朱联东

摘要(299) PDF(29)

摘要:
构建富油小球藻(Chlorella vulgaris)和米曲霉菌(Aspergillus oryzae)的共培养体系，探究了不同初始藻菌接种比例对模拟畜禽养殖废水中污染物去除及体系中生物质变化的影响.研究结果表明：C. vulgaris和A. oryzae在废水处理过程中具有协同效应，与C. vulgaris单独处理相比，共培养更有利于污染物的去除.最优藻菌接种比例为25:1，总氮(TN)、氨氮(NH₄^%2B-N)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)和铜离子(Cu(II))的去除率分别达72.51%、71.19%、92.23%、91.47%和90.38%.共培养体系对3种磺胺类药物(SAs)也具有显著的生物去除效果，磺胺二甲嘧啶(SMZ)、磺胺甲恶唑(SMX)和磺胺间甲氧嘧啶(SMM)的去除率分别达57.61%、58.31%和50.48%，与微藻单独处理相比分别提高了34.89%、25.43%和45.71%.丝状真菌易于与微藻形成球状颗粒物，从而实现对微藻的有效采收，最大采收效率为76.91%，采收后的生物量达1.26 g/L.藻菌生物质中蛋白质、多糖和油脂的含量分别为111、438和249 mg/g.因此，C. vulgaris和A. oryzae共培养不仅有效去除了废水中的各类污染物，而且实现了生物质的资源化利用，在畜禽养殖废水处理中具有潜在的工程应用价值. 构建富油小球藻(Chlorella vulgaris)和米曲霉菌(Aspergillus oryzae)的共培养体系，探究了不同初始藻菌接种比例对模拟畜禽养殖废水中污染物去除及体系中生物质变化的影响.研究结果表明：C. vulgaris和A. oryzae在废水处理过程中具有协同效应，与C. vulgaris单独处理相比，共培养更有利于污染物的去除.最优藻菌接种比例为25:1，总氮(TN)、氨氮(NH₄^%2B-N)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)和铜离子(Cu(II))的去除率分别达72.51%、71.19%、92.23%、91.47%和90.38%.共培养体系对3种磺胺类药物(SAs)也具有显著的生物去除效果，磺胺二甲嘧啶(SMZ)、磺胺甲恶唑(SMX)和磺胺间甲氧嘧啶(SMM)的去除率分别达57.61%、58.31%和50.48%，与微藻单独处理相比分别提高了34.89%、25.43%和45.71%.丝状真菌易于与微藻形成球状颗粒物，从而实现对微藻的有效采收，最大采收效率为76.91%，采收后的生物量达1.26 g/L.藻菌生物质中蛋白质、多糖和油脂的含量分别为111、438和249 mg/g.因此，C. vulgaris和A. oryzae共培养不仅有效去除了废水中的各类污染物，而且实现了生物质的资源化利用，在畜禽养殖废水处理中具有潜在的工程应用价值.

硒纳米颗粒对两种叶菜作物肥料效应的田间试验研究

刘晓飞, 刘晶, 王传洗, 王震宇

摘要(36) PDF(8)

摘要:
为探究农田环境下施用硒纳米颗粒(Se NPs)相比于传统硒肥(亚硒酸钠)对叶菜类作物生物量和品质的影响，在无锡滨湖和苏州昆山两片农田分别种植小油菜和生菜两种叶菜类作物，土施浓度为0.05 mg/kg，分析叶菜类作物的根系参数(根长、根表面积、根体积)、生物量、抗坏血酸(Vc)含量、代谢产物种类和丰度. 结果表明：Se NPs可以显著促进叶菜类作物根系生长，提高小油菜(108.2%)和生菜(90.9%)生物量. Se NPs可以提高小油菜对铁(Fe)的倾向性吸收(48.1%)和生菜对锰(Mn)的倾向性吸收(72.2%)，有助于提高叶菜类作物的光合作用. Se NPs处理下的小油菜和生菜可食用部位硒含量水平高于0.30 mg/kg(以干质量计). 与之相比，同浓度的亚硒酸钠对叶菜类作物促生效果不明显. 此外，Se NPs可以提高叶菜类作物体内Vc水平，其中小油菜Vc水平提高了127.5%，生菜Vc水平提高了23.1%. 代谢组学分析发现Se NPs可以显著提高小油菜的氨基酸和类黄酮相对丰度约22.7%和37.1%. 对农田施用Se NPs的可行性进行评估发现，相比于亚硒酸钠，Se NPs降低了土壤中硒残留量并提高了土壤氮素的利用效率. 因此，与传统硒肥相比，农田施用Se NPs可以提高叶菜类作物生物量和品质，并减少可能存在的环境风险. 为探究农田环境下施用硒纳米颗粒(Se NPs)相比于传统硒肥(亚硒酸钠)对叶菜类作物生物量和品质的影响，在无锡滨湖和苏州昆山两片农田分别种植小油菜和生菜两种叶菜类作物，土施浓度为0.05 mg/kg，分析叶菜类作物的根系参数(根长、根表面积、根体积)、生物量、抗坏血酸(Vc)含量、代谢产物种类和丰度. 结果表明：Se NPs可以显著促进叶菜类作物根系生长，提高小油菜(108.2%)和生菜(90.9%)生物量. Se NPs可以提高小油菜对铁(Fe)的倾向性吸收(48.1%)和生菜对锰(Mn)的倾向性吸收(72.2%)，有助于提高叶菜类作物的光合作用. Se NPs处理下的小油菜和生菜可食用部位硒含量水平高于0.30 mg/kg(以干质量计). 与之相比，同浓度的亚硒酸钠对叶菜类作物促生效果不明显. 此外，Se NPs可以提高叶菜类作物体内Vc水平，其中小油菜Vc水平提高了127.5%，生菜Vc水平提高了23.1%. 代谢组学分析发现Se NPs可以显著提高小油菜的氨基酸和类黄酮相对丰度约22.7%和37.1%. 对农田施用Se NPs的可行性进行评估发现，相比于亚硒酸钠，Se NPs降低了土壤中硒残留量并提高了土壤氮素的利用效率. 因此，与传统硒肥相比，农田施用Se NPs可以提高叶菜类作物生物量和品质，并减少可能存在的环境风险.

新型除镉吸附剂MPWS制备条件的优化与机理

孙永鹏, 王刚, 高微微, 徐敏, 蒋煜峰

摘要(28) PDF(5)

摘要:
为了提高小麦秸秆(WS)对废水中Cd(Ⅱ)的吸附性能，采用氢氧化钠(NaOH)、L-半胱氨酸(L-Cys)、碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)对WS进行化学改性，制备出新型吸附剂巯基丙酰化小麦秸秆(MPWS). 以含Cd(Ⅱ)水样为考察对象，利用Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和响应面法的中心复合设计(CCD)对MPWS的制备条件进行优化，借助表征方法探讨了MPWS的制备机理，考察了WS、化学预处理小麦秸秆(CWS)、MPWS对Cd(Ⅱ)的吸附性能. 结果表明：①由响应面法建立的二次项回归方程P值为0.0002，表明模型非常显著. ②当WS粒径为30目(0.60 mm)、化学预处理试剂NaOH溶液浓度为0.07 mol/L、EDC·HCl与L-Cys物质的量比为0.099:1、NHS与EDC·HCl质量比为0.5:1、L-Cys与CWS质量比为4:1、反应介质pH为11、反应温度为40 ℃、反应时间为2.39 h时，该条件下制备的MPWS对水样中Cd(Ⅱ)去除性能最优，MPWS投加量为10 g/L对应Cd(Ⅱ)的去除率为84.55%，与模型预测值84.80%的相对偏差仅为-0.29%. ③MPWS制备机理为巯基丙酰基被接枝到WS结构中，发挥了其对Cd(Ⅱ)螯合吸附作用. ④秸秆对Cd(Ⅱ)的吸附性能为MPWS>CWS>WS，表明WS经化学预处理、接枝改性可提升吸附Cd(Ⅱ)的性能，当MPWS投加量为20 g/L时，Cd(Ⅱ)的去除率可达95.56%. 研究显示，通过响应面法优化MPWS制备条件的试验方法可行，经巯基丙酰基改性后可有效提升小麦秸秆对Cd(Ⅱ)吸附性能. 为了提高小麦秸秆(WS)对废水中Cd(Ⅱ)的吸附性能，采用氢氧化钠(NaOH)、L-半胱氨酸(L-Cys)、碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)对WS进行化学改性，制备出新型吸附剂巯基丙酰化小麦秸秆(MPWS). 以含Cd(Ⅱ)水样为考察对象，利用Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和响应面法的中心复合设计(CCD)对MPWS的制备条件进行优化，借助表征方法探讨了MPWS的制备机理，考察了WS、化学预处理小麦秸秆(CWS)、MPWS对Cd(Ⅱ)的吸附性能. 结果表明：①由响应面法建立的二次项回归方程P值为0.0002，表明模型非常显著. ②当WS粒径为30目(0.60 mm)、化学预处理试剂NaOH溶液浓度为0.07 mol/L、EDC·HCl与L-Cys物质的量比为0.099:1、NHS与EDC·HCl质量比为0.5:1、L-Cys与CWS质量比为4:1、反应介质pH为11、反应温度为40 ℃、反应时间为2.39 h时，该条件下制备的MPWS对水样中Cd(Ⅱ)去除性能最优，MPWS投加量为10 g/L对应Cd(Ⅱ)的去除率为84.55%，与模型预测值84.80%的相对偏差仅为-0.29%. ③MPWS制备机理为巯基丙酰基被接枝到WS结构中，发挥了其对Cd(Ⅱ)螯合吸附作用. ④秸秆对Cd(Ⅱ)的吸附性能为MPWS>CWS>WS，表明WS经化学预处理、接枝改性可提升吸附Cd(Ⅱ)的性能，当MPWS投加量为20 g/L时，Cd(Ⅱ)的去除率可达95.56%. 研究显示，通过响应面法优化MPWS制备条件的试验方法可行，经巯基丙酰基改性后可有效提升小麦秸秆对Cd(Ⅱ)吸附性能.

毒死蜱暴露对蚯蚓的亚慢性神经毒性研究

周世萍

摘要(66) PDF(3)

摘要:

蚯蚓作为土壤生态系统中重要的生物类群，在维持土壤生态系统的功能中起着重要作用。毒死

蜱是我国使用量较大的有机磷农药品种之一，对以蚯蚓为代表的土壤生物具有潜在威胁。本课题选择

云南林地常见的蚯蚓优势种-皮质远盲蚓（

Amynthas corticis）为实验生物，从毒死蜱暴露引发的蚯蚓

脑部神经递质（乙酰胆碱、多巴胺、5-羟色胺、谷氨酸）、离子通道特征酶（Ca2+-Mg2+-ATP、Ca2+-ATP

酶）变化入手，对毒死蜱亚慢性神经毒性导致的蚯蚓运动、学习记忆等神经行为变化进行研究，运用

综合毒性指数 IBR 评价蚯蚓生物标志物变化，开展毒死蜱暴露对蚯蚓的亚慢性神经毒性研究。结果

表明，毒死蜱暴露引发了蚯蚓神经递质乙酰胆碱、多巴胺、5-羟色胺、谷氨酸的异常变化，毒死蜱对

蚯蚓的神经损伤导致了蚯蚓的运动迟缓和学习记忆障碍。暴露 28d 时，8、12 mg·kg-1 毒死蜱对蚯蚓的

IBR 值分别为 3.2275，4.5246；暴露 56d 时的 IBR 值分别为 3.8848，5.8995，毒死蜱对蚯蚓的亚慢性

神经毒性随着毒死蜱暴露浓度、暴露时间增加而增强。研究发现毒死蜱慢性神经毒性虽然不会导致蚯

蚓死亡，但其产生的蚯蚓运动迟缓、记忆障碍等神经行为变化，会严重影响蚯蚓的生存质量，不利于

蚯蚓的生存和发展，将导致蚯蚓种群质量下降。由于蚯蚓在土壤生态系统中的重要作用，蚯蚓种群质

量的下降将加剧土壤生态系统风险。

蚯蚓作为土壤生态系统中重要的生物类群，在维持土壤生态系统的功能中起着重要作用。毒死

蜱是我国使用量较大的有机磷农药品种之一，对以蚯蚓为代表的土壤生物具有潜在威胁。本课题选择

云南林地常见的蚯蚓优势种-皮质远盲蚓（

Amynthas corticis）为实验生物，从毒死蜱暴露引发的蚯蚓

脑部神经递质（乙酰胆碱、多巴胺、5-羟色胺、谷氨酸）、离子通道特征酶（Ca2+-Mg2+-ATP、Ca2+-ATP

酶）变化入手，对毒死蜱亚慢性神经毒性导致的蚯蚓运动、学习记忆等神经行为变化进行研究，运用

综合毒性指数 IBR 评价蚯蚓生物标志物变化，开展毒死蜱暴露对蚯蚓的亚慢性神经毒性研究。结果

表明，毒死蜱暴露引发了蚯蚓神经递质乙酰胆碱、多巴胺、5-羟色胺、谷氨酸的异常变化，毒死蜱对

蚯蚓的神经损伤导致了蚯蚓的运动迟缓和学习记忆障碍。暴露 28d 时，8、12 mg·kg-1 毒死蜱对蚯蚓的

IBR 值分别为 3.2275，4.5246；暴露 56d 时的 IBR 值分别为 3.8848，5.8995，毒死蜱对蚯蚓的亚慢性

神经毒性随着毒死蜱暴露浓度、暴露时间增加而增强。研究发现毒死蜱慢性神经毒性虽然不会导致蚯

蚓死亡，但其产生的蚯蚓运动迟缓、记忆障碍等神经行为变化，会严重影响蚯蚓的生存质量，不利于

蚯蚓的生存和发展，将导致蚯蚓种群质量下降。由于蚯蚓在土壤生态系统中的重要作用，蚯蚓种群质

量的下降将加剧土壤生态系统风险。

黄河流域城市PM_2.5时空分异特征及污染物解析

徐雯丽

摘要(63) PDF(28)

摘要:
分析揭示黄河流域城市PM_2.5时空分异特征，对打赢大气污染防治攻坚战，推动黄河流域空气污染跨区域协同治理机制的建立和完善，以及流域绿色高质量发展具有重要意义。本文以中国空气质量在线监测分析平台456个监测站点的PM_2.5浓度监测数据为基础，运用莫兰指数和标准差椭圆方法分析黄河流域70个城市2015—2021年PM_2.5的时空分异特征、演变格局，并基于皮尔逊相关系数分析法对其污染源进行解析。结果表明：①PM_2.5浓度的月度、季节变化特征明显。月均浓度呈底部宽缓的“U”型分布，12月或1月达到最大值；冬季平均浓度最高、春秋季次之、夏季最低，冬季浓度是夏季的1.9~2.6倍；年均PM_2.5浓度整体趋降，且表现为下游>中游>上游的空间分异性。②PM_2.5的空间聚集表现为上游“低—低”集聚、下游“高—高”集聚、中游城市的空间聚集特征不显著，空间正相关集聚的城市数量以先增后减的趋势变化，负相关集聚特征的城市较少。③PM_2.5空间分布格局总体呈“西北—东南”的地理空间走向，其浓度的分布在地理空间上分散化，但分布范围趋于缩减。④上游城市PM_2.5污染源复杂多样，主要有PM₁₀、NO₂、CO和SO₂，中游城市PM_2.5污染主要来源于PM₁₀、NO₂和CO，而下游城市为PM₁₀、CO。研究显示，黄河流域城市PM_2.5浓度的时空分异性明显，上下游存在显著的空间正相关聚集，城市污染联防联控对流域空气质量的改善发挥重要作用。分析揭示黄河流域城市PM_2.5时空分异特征，对打赢大气污染防治攻坚战，推动黄河流域空气污染跨区域协同治理机制的建立和完善，以及流域绿色高质量发展具有重要意义。本文以中国空气质量在线监测分析平台456个监测站点的PM_2.5浓度监测数据为基础，运用莫兰指数和标准差椭圆方法分析黄河流域70个城市2015—2021年PM_2.5的时空分异特征、演变格局，并基于皮尔逊相关系数分析法对其污染源进行解析。结果表明：①PM_2.5浓度的月度、季节变化特征明显。月均浓度呈底部宽缓的“U”型分布，12月或1月达到最大值；冬季平均浓度最高、春秋季次之、夏季最低，冬季浓度是夏季的1.9~2.6倍；年均PM_2.5浓度整体趋降，且表现为下游>中游>上游的空间分异性。②PM_2.5的空间聚集表现为上游“低—低”集聚、下游“高—高”集聚、中游城市的空间聚集特征不显著，空间正相关集聚的城市数量以先增后减的趋势变化，负相关集聚特征的城市较少。③PM_2.5空间分布格局总体呈“西北—东南”的地理空间走向，其浓度的分布在地理空间上分散化，但分布范围趋于缩减。④上游城市PM_2.5污染源复杂多样，主要有PM₁₀、NO₂、CO和SO₂，中游城市PM_2.5污染主要来源于PM₁₀、NO₂和CO，而下游城市为PM₁₀、CO。研究显示，黄河流域城市PM_2.5浓度的时空分异性明显，上下游存在显著的空间正相关聚集，城市污染联防联控对流域空气质量的改善发挥重要作用。

壳聚糖增强疏水性硅气凝胶的制备及其吸油性能研究

刘泽泓, 卞兆勇

摘要(38) PDF(6)

摘要:
采用溶胶-凝胶法，常压干燥法，制备了壳聚糖改性二氧化硅气凝胶，通过扫描电子显微镜（SEM）、红外线光谱分析仪（FTIR）、电子万能试验机、热重分析仪、静态接触角测量仪等对材料进行表征测试，对比分析引入壳聚糖对纯硅气凝胶结构性能的影响。结果表明：壳聚糖改性后的硅气凝胶是表面具有颗粒状的乳白色块体，添加少量壳聚糖粉末使二氧化硅球状小颗粒联结更紧密形成连续网络状结构，较二氧化硅气凝胶更加疏松多孔；壳聚糖的加入使得材料结构更加稳定，与二氧化硅气凝胶相比，壳聚糖-硅气凝胶的疏水性、热稳定性均有所改善，抗压性能明显增强，提升了66.2%；材料对多种油品和有机溶剂具有良好的吸附能力，在重复十次吸附-挤压回收实验后依然保持较强的吸附性能，改性后的硅气凝胶最大吸附能力可达自身重量的12倍。综上，经壳聚糖改性后的材料提高了对油水混合物的吸附性能和可重复使用性，可实现较低成本并且高效地进行油水分离的目的。

采用溶胶-凝胶法，常压干燥法，制备了壳聚糖改性二氧化硅气凝胶，通过扫描电子显微镜（SEM）、红外线光谱分析仪（FTIR）、电子万能试验机、热重分析仪、静态接触角测量仪等对材料进行表征测试，对比分析引入壳聚糖对纯硅气凝胶结构性能的影响。结果表明：壳聚糖改性后的硅气凝胶是表面具有颗粒状的乳白色块体，添加少量壳聚糖粉末使二氧化硅球状小颗粒联结更紧密形成连续网络状结构，较二氧化硅气凝胶更加疏松多孔；壳聚糖的加入使得材料结构更加稳定，与二氧化硅气凝胶相比，壳聚糖-硅气凝胶的疏水性、热稳定性均有所改善，抗压性能明显增强，提升了66.2%；材料对多种油品和有机溶剂具有良好的吸附能力，在重复十次吸附-挤压回收实验后依然保持较强的吸附性能，改性后的硅气凝胶最大吸附能力可达自身重量的12倍。综上，经壳聚糖改性后的材料提高了对油水混合物的吸附性能和可重复使用性，可实现较低成本并且高效地进行油水分离的目的。

北运河上游非点源污染负荷模拟与最佳管理措施评估研究

宋卓远, 张守红

摘要(42) PDF(2)

摘要:
非点源污染是水污染的重要来源之一，揭示非点源污染负荷空间分布特征、筛选并布设最佳管理措施（best management practices，BMPs）对水污染的高效治理有至关重要的意义。该研究基于SWAT模型定量模拟2019年北运河上游总氮、总磷负荷空间分布特征，评估非点源污染关键源区布设不同最佳管理措施的总氮、总磷削减效果。结果表明：①2019年北运河上游流域产生的总氮、总磷负荷分别为119336.50 kg和4473.92 kg，呈东南高西北低的空间分布特征，氮、磷污染物主要来源于城镇用地、耕地和果园等地类。②北运河上游关键源区分布在东南部8条子流域，占流域总面积的5.82%，产生的总氮、总磷负荷分别占全流域的21.49%和29.61%。③1/5面积比植被缓冲带的总氮、总磷削减率最高，分别为42.03%和46.02%；2km河道植草的总氮、总磷削减率最高，分别为13.59%和30.09%；由于关键源区范围内农地面积较小（7.77%），化肥减施措施污染物削减效果较低。该研究结果可为流域非点源污染负荷定量计算和水污染治理提供科学参考。非点源污染是水污染的重要来源之一，揭示非点源污染负荷空间分布特征、筛选并布设最佳管理措施（best management practices，BMPs）对水污染的高效治理有至关重要的意义。该研究基于SWAT模型定量模拟2019年北运河上游总氮、总磷负荷空间分布特征，评估非点源污染关键源区布设不同最佳管理措施的总氮、总磷削减效果。结果表明：①2019年北运河上游流域产生的总氮、总磷负荷分别为119336.50 kg和4473.92 kg，呈东南高西北低的空间分布特征，氮、磷污染物主要来源于城镇用地、耕地和果园等地类。②北运河上游关键源区分布在东南部8条子流域，占流域总面积的5.82%，产生的总氮、总磷负荷分别占全流域的21.49%和29.61%。③1/5面积比植被缓冲带的总氮、总磷削减率最高，分别为42.03%和46.02%；2km河道植草的总氮、总磷削减率最高，分别为13.59%和30.09%；由于关键源区范围内农地面积较小（7.77%），化肥减施措施污染物削减效果较低。该研究结果可为流域非点源污染负荷定量计算和水污染治理提供科学参考。

喀斯特锑矿植被恢复区植物多样性及群落稳定性

杜忠毓, 王剑武, 邢文黎, 肖江, 薛亮, 侯红, 陈光才

摘要(80) PDF(33)

摘要:
了解喀斯特锑矿区植物群落结构及稳定性对生态恢复和群落构建具有重要意义，该研究以贵州晴隆大厂镇锑矿植被恢复区为研究对象，并选择锑矿区周边未被破坏的植被系统作为对照区展开研究。基于样方法对锑矿区和对照区进行植被调查，分析了植物物种多样性及群落稳定性(群落、乔木层、灌木层和草本层)的Godron稳定性。结果表明：锑矿区植物共22种，分属14科18属，且有16种为草本植物，低于对照区的30科53属68种；锑矿区豆科(Leguminosae)、禾本科(Poaceae)、菊科(Compositae)、蔷薇科(Rosaceae)和荨麻科(Urticaceae)各有2~4种，且以被子植物的双子叶植物为主(共11科13属17种)，占总物种数的77.27%。锑矿区优势植物以亮叶桦(Betula luminifera)、苎麻(Boehmeria nivea)、密蒙花(Buddleja officinalis)、茅莓(Rubus parvifolius)、水麻(Boehmeria penduliflora)和插田泡(Rubus coreanus)为主；对照区优势植物以亮叶桦、油桐(Vernicia fordii)、杨树(Populus simonii)、响叶杨(Populus adenopoda)和香樟树(Cinnamomum camphora)为主。锑矿区与对照区乔灌植物的密度间差异不显著，但锑矿区植物高度等级101~130 cm、131~200 cm和>200 cm的物种数显著低于对照区。锑矿区乔木层和灌木层物种丰富度和Shannon-Wiener指数显著低于对照区，物种丰富度分别比对照区显著降低了82.8%和89.5%，Shannon-Wiener指数分别比对照区显著降低了100%和94.8%。Godron稳定性分析结果表明，锑矿区植物群落不稳定。综上，锑矿区物种组成简单，物种多样性低且不稳定，处于植被演替早期阶段。了解喀斯特锑矿区植物群落结构及稳定性对生态恢复和群落构建具有重要意义，该研究以贵州晴隆大厂镇锑矿植被恢复区为研究对象，并选择锑矿区周边未被破坏的植被系统作为对照区展开研究。基于样方法对锑矿区和对照区进行植被调查，分析了植物物种多样性及群落稳定性(群落、乔木层、灌木层和草本层)的Godron稳定性。结果表明：锑矿区植物共22种，分属14科18属，且有16种为草本植物，低于对照区的30科53属68种；锑矿区豆科(Leguminosae)、禾本科(Poaceae)、菊科(Compositae)、蔷薇科(Rosaceae)和荨麻科(Urticaceae)各有2~4种，且以被子植物的双子叶植物为主(共11科13属17种)，占总物种数的77.27%。锑矿区优势植物以亮叶桦(Betula luminifera)、苎麻(Boehmeria nivea)、密蒙花(Buddleja officinalis)、茅莓(Rubus parvifolius)、水麻(Boehmeria penduliflora)和插田泡(Rubus coreanus)为主；对照区优势植物以亮叶桦、油桐(Vernicia fordii)、杨树(Populus simonii)、响叶杨(Populus adenopoda)和香樟树(Cinnamomum camphora)为主。锑矿区与对照区乔灌植物的密度间差异不显著，但锑矿区植物高度等级101~130 cm、131~200 cm和>200 cm的物种数显著低于对照区。锑矿区乔木层和灌木层物种丰富度和Shannon-Wiener指数显著低于对照区，物种丰富度分别比对照区显著降低了82.8%和89.5%，Shannon-Wiener指数分别比对照区显著降低了100%和94.8%。Godron稳定性分析结果表明，锑矿区植物群落不稳定。综上，锑矿区物种组成简单，物种多样性低且不稳定，处于植被演替早期阶段。

基于TMVOC的有机污染场地热强化气相抽提修复效果模拟

孙超, 李晓东, 徐超, 孙宗全, 沈佳伦, 龙杰, 马福俊, 谷庆宝

摘要(81) PDF(8)

摘要:
为建立系统化、适用性强的有机污染场地热强化气相抽提修复模型，提高数值模型的预测精度，以天津某试剂厂中试场地为研究对象，基于TMVOC模型对场地的升温过程及目标污染物氯苯的去除过程进行模拟，并以模型温度场的时空分布规律、污染物的动态去除规律等方面的模拟数据与场地实际中试数据进行拟合，验证TMVOC模型的可信度。结果表明，模型的拟合效果较好。模拟加热7周后，TCH-A和TCH-B两个分区的平均温度分别为99.4 ℃和84.8 ℃，维持该温度持续1周后平均温度变为95 ℃和88 ℃，模拟加热过程的温升数据与实际中试数据的拟合优度值R分别为0.995、0.989；模拟热强化气相抽提修复8周后，氯苯的去除率达97.3%，第1周和第8周的去除速率最慢，第4周的去除速率最快，模拟修复后氯苯的浓度与实际中试数据的拟合优度值R为0.91，相关性良好。该模型可为有机污染场地热强化气相抽提修复技术的应用提供支撑。为建立系统化、适用性强的有机污染场地热强化气相抽提修复模型，提高数值模型的预测精度，以天津某试剂厂中试场地为研究对象，基于TMVOC模型对场地的升温过程及目标污染物氯苯的去除过程进行模拟，并以模型温度场的时空分布规律、污染物的动态去除规律等方面的模拟数据与场地实际中试数据进行拟合，验证TMVOC模型的可信度。结果表明，模型的拟合效果较好。模拟加热7周后，TCH-A和TCH-B两个分区的平均温度分别为99.4 ℃和84.8 ℃，维持该温度持续1周后平均温度变为95 ℃和88 ℃，模拟加热过程的温升数据与实际中试数据的拟合优度值R分别为0.995、0.989；模拟热强化气相抽提修复8周后，氯苯的去除率达97.3%，第1周和第8周的去除速率最慢，第4周的去除速率最快，模拟修复后氯苯的浓度与实际中试数据的拟合优度值R为0.91，相关性良好。该模型可为有机污染场地热强化气相抽提修复技术的应用提供支撑。

长江流域生态系统恢复力评估及影响因素研究

刘孝富, 张志苗

摘要(80) PDF(9)

摘要:
为探究长江流域生态系统稳定性及其影响因素，获取长江流域2001-2020年各年度的增强型植被指数（Enhanced Vegetation Index, EVI）数据，并将长江流域划分为178万多个1km*1km栅格，拟合2001-2010、2001-2011、2001-2012直至2001-2020年每个栅格EVI变化斜率，分别统计斜率维持正或负栅格的数量，采用衰减函数拟合正负趋势的衰减时间，评价长江流域生态系统恢复力；采用斯皮尔曼相关系数分析降雨、地形（海拔、坡度）以及植被覆盖对生态系统恢复力的影响。结果表明：2001-2020年，长江流域平均增强型植被指数（EVI）值增长了7.76%，植被覆盖在逐渐变好；长江流域维持正趋势的栅格与维持负趋势的栅格衰减时间差为29.48年，生态环境整体是正向演替，生态系统恢复力整体为一般；长江流域生态系统恢复力呈现中部地区高、源头和下游低的特点，长江入海口区域生态系统恢复力较差；长江流域生态系统恢复力受地形（海拔、坡度）、降雨影响不明显，植被覆盖对生态系统恢复力有一定影响，生态系统恢复力随植被指数升高而增大。研究显示，长江流域植被覆盖整体呈上升趋势，生态系统恢复力空间差异较明显。为探究长江流域生态系统稳定性及其影响因素，获取长江流域2001-2020年各年度的增强型植被指数（Enhanced Vegetation Index, EVI）数据，并将长江流域划分为178万多个1km*1km栅格，拟合2001-2010、2001-2011、2001-2012直至2001-2020年每个栅格EVI变化斜率，分别统计斜率维持正或负栅格的数量，采用衰减函数拟合正负趋势的衰减时间，评价长江流域生态系统恢复力；采用斯皮尔曼相关系数分析降雨、地形（海拔、坡度）以及植被覆盖对生态系统恢复力的影响。结果表明：2001-2020年，长江流域平均增强型植被指数（EVI）值增长了7.76%，植被覆盖在逐渐变好；长江流域维持正趋势的栅格与维持负趋势的栅格衰减时间差为29.48年，生态环境整体是正向演替，生态系统恢复力整体为一般；长江流域生态系统恢复力呈现中部地区高、源头和下游低的特点，长江入海口区域生态系统恢复力较差；长江流域生态系统恢复力受地形（海拔、坡度）、降雨影响不明显，植被覆盖对生态系统恢复力有一定影响，生态系统恢复力随植被指数升高而增大。研究显示，长江流域植被覆盖整体呈上升趋势，生态系统恢复力空间差异较明显。

2000-2018年鄂尔多斯市植被覆盖度变化及驱动分析

郑颖娟, 刘军会, 刘洋, 马苏, 周甲男

摘要(78) PDF(20)

摘要:
摘要：地表植被覆盖与环境演变的关系是当前全球变化生态学重要的研究内容之一。在全球气候变暖和可持续发展的背景下，植被动态及其驱动因素的研究成为世界范围内的研究热点。植被变化是一个复杂而漫长的过程，受气候变化、土地利用、生态工程、城市化等多种因素的影响。该研究利用遥感数据、气象数据、土地利用数据，采用基于变异系数的人为影响模型，分析鄂尔多斯市2000-2018年植被覆盖度的时空变化，探究气候与人类活动对植被变化以及生态环境的影响，识别人类活动影响区域，区分正向、负向影响。研究发现：①2000-2018 年鄂尔多斯市植被覆盖度均值呈现波动性上升趋势，从0.23上升到0.35，总体呈现由低、中覆盖向中高、高覆盖转化的趋势。②2000-2018年植被NDVI 变异系数在0.005-4.36之间，植被稳定性较弱，变异系数高值区植被覆盖度变化波动强烈，而这些区域与气候因素的相关性均未达到显著性水平。③人为变异系数在-0.25-1.5之间，从整体上来看，研究区西部受人类干扰程度较大，东部受人类干扰程度较小。④人类活动的正向影响区域主要集中在研究区东部，占国土面积的54.00%，与近年来开展的生态修复治理工作密不可分。⑤人类活动的负向影响区域主要分布在库布齐沙漠、鄂托克旗西北部等区域，该区域是采矿场增加区域之一，很大程度上受到矿产开发的影响，且该区域处于防风固沙屏障区和生物多样性优先区，生态系统服务功能明显，需进一步加强西部区域生物多样性保护以及人类活动管控工作，协调好经济发展与环境保护的关系，促进区域生态环境质量持续改善。研究结果对科学实施生态修复、优化国土空间开发格局和筑牢国家北方生态安全屏障提供科学支撑。摘要：地表植被覆盖与环境演变的关系是当前全球变化生态学重要的研究内容之一。在全球气候变暖和可持续发展的背景下，植被动态及其驱动因素的研究成为世界范围内的研究热点。植被变化是一个复杂而漫长的过程，受气候变化、土地利用、生态工程、城市化等多种因素的影响。该研究利用遥感数据、气象数据、土地利用数据，采用基于变异系数的人为影响模型，分析鄂尔多斯市2000-2018年植被覆盖度的时空变化，探究气候与人类活动对植被变化以及生态环境的影响，识别人类活动影响区域，区分正向、负向影响。研究发现：①2000-2018 年鄂尔多斯市植被覆盖度均值呈现波动性上升趋势，从0.23上升到0.35，总体呈现由低、中覆盖向中高、高覆盖转化的趋势。②2000-2018年植被NDVI 变异系数在0.005-4.36之间，植被稳定性较弱，变异系数高值区植被覆盖度变化波动强烈，而这些区域与气候因素的相关性均未达到显著性水平。③人为变异系数在-0.25-1.5之间，从整体上来看，研究区西部受人类干扰程度较大，东部受人类干扰程度较小。④人类活动的正向影响区域主要集中在研究区东部，占国土面积的54.00%，与近年来开展的生态修复治理工作密不可分。⑤人类活动的负向影响区域主要分布在库布齐沙漠、鄂托克旗西北部等区域，该区域是采矿场增加区域之一，很大程度上受到矿产开发的影响，且该区域处于防风固沙屏障区和生物多样性优先区，生态系统服务功能明显，需进一步加强西部区域生物多样性保护以及人类活动管控工作，协调好经济发展与环境保护的关系，促进区域生态环境质量持续改善。研究结果对科学实施生态修复、优化国土空间开发格局和筑牢国家北方生态安全屏障提供科学支撑。

沸石负载纳米零价铁去除水中Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的研究

张心怡, 龚斌, 薛浩天, 李庆旭, 赵颖, 孟晓光

摘要(54) PDF(15)

摘要:
锑矿开采和含锑化合物的应用在一定程度上造成环境锑污染的加重，对人体健康和生态系统带来风险，为缓解这一现象，采用液相还原负载的方式制备沸石负载纳米零价铁(Z-ZVI)复合材料，探究其对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的去除效果；采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对反应前后复合材料进行表征，并探究不同材料配比、溶液初始pH及无机阴离子对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)吸附效率的影响. 结果表明：①沸石负载后的纳米零价铁具有较高的比表面积(54.54 m²/g)和反应活性，能够有效吸附、还原高价锑. ②在pH=7、1.0 g/L Z-ZVI的条件下，反应4 h对20 mg/LSb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸附率分别达到88%和62%，吸附过程符合准二级动力学方程和Freundlich等温吸附模型. ③Sb(Ⅲ)的去除率受pH变化的影响不大，但Sb(Ⅴ)的去除率随初始pH的升高而下降，溶液反应终点pH相比初始pH均有所上升. ④XRD和XPS表征发现，Sb的去除过程中同时存在吸附和还原作用，Fe⁰氧化过程中伴随着高价锑的还原，最终生成含锑铁氧化物固定锑. ⑤在较低锑污染模拟地下水吸附和脱附试验中Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的去除率可达到96%，吸附后锑浓度可降至0.01 mg/L，且脱附量远小于吸附量. 研究显示，Z-ZVI材料能够有效去除污染水体中的Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)，对实际地下水修复应用具有一定参考价值. 锑矿开采和含锑化合物的应用在一定程度上造成环境锑污染的加重，对人体健康和生态系统带来风险，为缓解这一现象，采用液相还原负载的方式制备沸石负载纳米零价铁(Z-ZVI)复合材料，探究其对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的去除效果；采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对反应前后复合材料进行表征，并探究不同材料配比、溶液初始pH及无机阴离子对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)吸附效率的影响. 结果表明：①沸石负载后的纳米零价铁具有较高的比表面积(54.54 m²/g)和反应活性，能够有效吸附、还原高价锑. ②在pH=7、1.0 g/L Z-ZVI的条件下，反应4 h对20 mg/LSb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸附率分别达到88%和62%，吸附过程符合准二级动力学方程和Freundlich等温吸附模型. ③Sb(Ⅲ)的去除率受pH变化的影响不大，但Sb(Ⅴ)的去除率随初始pH的升高而下降，溶液反应终点pH相比初始pH均有所上升. ④XRD和XPS表征发现，Sb的去除过程中同时存在吸附和还原作用，Fe⁰氧化过程中伴随着高价锑的还原，最终生成含锑铁氧化物固定锑. ⑤在较低锑污染模拟地下水吸附和脱附试验中Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的去除率可达到96%，吸附后锑浓度可降至0.01 mg/L，且脱附量远小于吸附量. 研究显示，Z-ZVI材料能够有效去除污染水体中的Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)，对实际地下水修复应用具有一定参考价值.

2015-2021年南京市PM_2.5和O₃污染特征及复合污染个例研究

刁一伟, 王红磊, 沈利娟, 杨孟, 施双双, 卢文

摘要(110) PDF(43)

摘要:
为探究南京市PM_2.5和臭氧（O₃）污染特征，揭示PM_2.5和O₃复合污染过程中环境空气污染物及其10nm-10μm气溶胶粒径分布演变特征，分析了2015-2021年南京市环境空气污染物小时浓度数据，并对2015年10月12-17日典型复合污染个例进行了详细分析。结果表明：2015-2021年南京市不同大气污染物的变化特征不同。PM_2.5、PM₁₀和SO₂浓度显著降低，年均下降率分别为8.9%/a、6.2%/a和15.4%/a。NO₂在2015-2019年呈现增加趋势。CO在2016年达到峰值后开始进入下降周期，年均下降率为7.6%/a。2015-2021年O₃浓度变化较小。南京市大气污染状况发生较大变化，由PM_2.5为主导的大气复合污染转变为以O₃为主导的大气复合污染。PM_2.5污染频次和污染强度均显著降低，O₃污染频次和污染强度均未发生显著变化。污染不同阶段气溶胶数浓度谱均为双峰型分布，但是峰值粒径和浓度存在较大差异。PM_2.5污染阶段数浓度峰值浓度最低，NO₂污染阶段数浓度谱第一个峰值的峰值粒径向小粒径段偏移，PM_2.5和O₃复合污染阶段数浓度谱第一个峰值粒径向大粒径段偏移。O₃污染阶段，数浓度谱峰值粒径没有变化，但是峰值浓度显著增加，尤其是第一个峰值浓度，是污染前的3-5倍。污染不同阶段下不同环境空气污染物和不同模态气溶胶数浓度的日变化不同。为探究南京市PM_2.5和臭氧（O₃）污染特征，揭示PM_2.5和O₃复合污染过程中环境空气污染物及其10nm-10μm气溶胶粒径分布演变特征，分析了2015-2021年南京市环境空气污染物小时浓度数据，并对2015年10月12-17日典型复合污染个例进行了详细分析。结果表明：2015-2021年南京市不同大气污染物的变化特征不同。PM_2.5、PM₁₀和SO₂浓度显著降低，年均下降率分别为8.9%/a、6.2%/a和15.4%/a。NO₂在2015-2019年呈现增加趋势。CO在2016年达到峰值后开始进入下降周期，年均下降率为7.6%/a。2015-2021年O₃浓度变化较小。南京市大气污染状况发生较大变化，由PM_2.5为主导的大气复合污染转变为以O₃为主导的大气复合污染。PM_2.5污染频次和污染强度均显著降低，O₃污染频次和污染强度均未发生显著变化。污染不同阶段气溶胶数浓度谱均为双峰型分布，但是峰值粒径和浓度存在较大差异。PM_2.5污染阶段数浓度峰值浓度最低，NO₂污染阶段数浓度谱第一个峰值的峰值粒径向小粒径段偏移，PM_2.5和O₃复合污染阶段数浓度谱第一个峰值粒径向大粒径段偏移。O₃污染阶段，数浓度谱峰值粒径没有变化，但是峰值浓度显著增加，尤其是第一个峰值浓度，是污染前的3-5倍。污染不同阶段下不同环境空气污染物和不同模态气溶胶数浓度的日变化不同。

鄂尔多斯市防风固沙功能时空变化及驱动因素分析

马苏, 刘军会

摘要(62) PDF(10)

摘要:
鄂尔多斯市位于我国北方防沙屏障带南缘，是京津风沙源治理的重点区域，该区域的防风固沙能力对于筑牢北方生态安全屏障和维护环京津地区人居环境安全具有重要意义。本研究基于长时间序列卫星遥感影像以及气象、植被、土壤等数据资料，采用修正的风蚀模型（RWEQ），模拟了2000-2018年鄂尔多斯市防风固沙功能时空变化规律，并从降雨量和土地利用两个方面探讨了防风固沙功能变化的驱动影响。结果表明: （1）2018年，鄂尔多斯防风固沙量为95.07亿t，单位面积防风固沙量为43.94t/ hm²；空间上，防风固沙功能整体上呈现自东向西递减的趋势。（2）2000-2018年间，鄂尔多斯单位面积防风固沙量由16.24 t/ hm²增加到109.5 t/ hm²，平均年增长率26.96%；空间上，防风固沙功能明显提升区域主要位于准格尔旗和乌审旗的东南部，面积占比54.89%；稳定区域位于杭锦旗鄂托克旗、伊金霍洛旗的部分区域，面积占比为29.76%；降低区域位于杭锦旗北部的库布齐沙漠和鄂托克旗西部，面积占比15.33%。（3）鄂尔多斯防风固沙功能与降雨量呈显著相关（ P＜0.01）；沙地改善、退耕还林还草等有利于生态环境质量提高的土地利用方式，对提升区域防风固沙功能具有积极的作用。研究结果可为我国制定北方防沙屏障生态保护修复政策和促进区域可持续发展提供科学参考。鄂尔多斯市位于我国北方防沙屏障带南缘，是京津风沙源治理的重点区域，该区域的防风固沙能力对于筑牢北方生态安全屏障和维护环京津地区人居环境安全具有重要意义。本研究基于长时间序列卫星遥感影像以及气象、植被、土壤等数据资料，采用修正的风蚀模型（RWEQ），模拟了2000-2018年鄂尔多斯市防风固沙功能时空变化规律，并从降雨量和土地利用两个方面探讨了防风固沙功能变化的驱动影响。结果表明: （1）2018年，鄂尔多斯防风固沙量为95.07亿t，单位面积防风固沙量为43.94t/ hm²；空间上，防风固沙功能整体上呈现自东向西递减的趋势。（2）2000-2018年间，鄂尔多斯单位面积防风固沙量由16.24 t/ hm²增加到109.5 t/ hm²，平均年增长率26.96%；空间上，防风固沙功能明显提升区域主要位于准格尔旗和乌审旗的东南部，面积占比54.89%；稳定区域位于杭锦旗鄂托克旗、伊金霍洛旗的部分区域，面积占比为29.76%；降低区域位于杭锦旗北部的库布齐沙漠和鄂托克旗西部，面积占比15.33%。（3）鄂尔多斯防风固沙功能与降雨量呈显著相关（ P＜0.01）；沙地改善、退耕还林还草等有利于生态环境质量提高的土地利用方式，对提升区域防风固沙功能具有积极的作用。研究结果可为我国制定北方防沙屏障生态保护修复政策和促进区域可持续发展提供科学参考。

青海省黄河流域氮时空分布特征及来源解析

郝晨林, 巢世军, 邓义祥, 温泉, 辛莹, 杨晓丽, 张鹏

摘要(59) PDF(19)

摘要:
青海省黄河流域水资源与水环境安全对整个黄河流域和北方地区具有十分重要的战略意义. 为深入了解青海省黄河流域氮污染特征，对不同水期黄河、湟水河、大通河共30个断面的水质进行采样监测，系统分析水体氮形态时空分布特征，并应用 SIAR 同位素模型对主要污染源的污染贡献占比进行定量计算. 结果表明：①该区域水体TN浓度在0.33~13.50 mg/L范围，平均浓度为3.40 mg/L，表现为湟水河>大通河>黄河，NO₃^--N>TON>NH₄⁺-N>N0₂^--N. ②TN浓度在黄河呈丰水期≈枯水期>平水期，在湟水河呈丰水期>平水期>枯水期，在大通河呈丰水期>平水期≈枯水期，不同水期三条河流的氮形态分布也有所不同，说明不同水期区域氮污染来源可能存在差异. ③SIAR 同位素模型分析结果显示，三条河流水体中6类污染源对N0₃^--N贡献比率大小为：土壤源>凋落物源>工业废水源>雨水污水源>生活污水源和粪肥污水源，丰水期时土壤源和凋落物源对湟水河N0₃^--N污染的平均贡献率有所下降，而工业废水源的贡献明显增加，需重点控制凋落物源、土壤源等面源污染输入及工业废水点源输入. 青海省黄河流域水资源与水环境安全对整个黄河流域和北方地区具有十分重要的战略意义. 为深入了解青海省黄河流域氮污染特征，对不同水期黄河、湟水河、大通河共30个断面的水质进行采样监测，系统分析水体氮形态时空分布特征，并应用 SIAR 同位素模型对主要污染源的污染贡献占比进行定量计算. 结果表明：①该区域水体TN浓度在0.33~13.50 mg/L范围，平均浓度为3.40 mg/L，表现为湟水河>大通河>黄河，NO₃^--N>TON>NH₄⁺-N>N0₂^--N. ②TN浓度在黄河呈丰水期≈枯水期>平水期，在湟水河呈丰水期>平水期>枯水期，在大通河呈丰水期>平水期≈枯水期，不同水期三条河流的氮形态分布也有所不同，说明不同水期区域氮污染来源可能存在差异. ③SIAR 同位素模型分析结果显示，三条河流水体中6类污染源对N0₃^--N贡献比率大小为：土壤源>凋落物源>工业废水源>雨水污水源>生活污水源和粪肥污水源，丰水期时土壤源和凋落物源对湟水河N0₃^--N污染的平均贡献率有所下降，而工业废水源的贡献明显增加，需重点控制凋落物源、土壤源等面源污染输入及工业废水点源输入.

巢湖水体中微塑料组成及分布特征

陈馨, 蒋忠冠

摘要(75) PDF(15)

摘要:
摘要： 近年来，淡水环境中的微塑料污染引起了越来越多的关注。该研究以安徽省巢湖为例，在2020年11月对水体中微塑料丰度分布进行了系统的调查，并分析了巢湖微塑料的类型、粒径范围、颜色和聚合物类型。结果表明:巢湖水体中微塑料的丰度均值为（1.30±0.68）n/L，其中东部湖区略低于其他区域。微塑料的类型包括纤维状、碎片状、颗粒状、薄膜状和微珠状，其中纤维是最常见的微塑料类型（65.8%）；微塑料的颜色包括透明、黑色、白色和彩色，其中黑色和彩色占主要优势，分别占总数的44.33% 和26.58%；巢湖以小尺寸微塑料（粒径＜2 mm）为主，占总数88.65%。进一步利用拉曼光谱定性分析发现，巢湖微塑料聚合物类型包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚氯乙烯（PVC）、高密度聚乙烯（HDPE）和低密度聚乙烯（LDPE），其中PP（57.52%）和PET（21.17%）是主要的聚合物类型。该研究通过对巢湖微塑料污染的本底调查，揭示了巢湖多样化的微塑料组成，研究结果可为巢湖的污染防治提供理论基础。 摘要： 近年来，淡水环境中的微塑料污染引起了越来越多的关注。该研究以安徽省巢湖为例，在2020年11月对水体中微塑料丰度分布进行了系统的调查，并分析了巢湖微塑料的类型、粒径范围、颜色和聚合物类型。结果表明:巢湖水体中微塑料的丰度均值为（1.30±0.68）n/L，其中东部湖区略低于其他区域。微塑料的类型包括纤维状、碎片状、颗粒状、薄膜状和微珠状，其中纤维是最常见的微塑料类型（65.8%）；微塑料的颜色包括透明、黑色、白色和彩色，其中黑色和彩色占主要优势，分别占总数的44.33% 和26.58%；巢湖以小尺寸微塑料（粒径＜2 mm）为主，占总数88.65%。进一步利用拉曼光谱定性分析发现，巢湖微塑料聚合物类型包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚氯乙烯（PVC）、高密度聚乙烯（HDPE）和低密度聚乙烯（LDPE），其中PP（57.52%）和PET（21.17%）是主要的聚合物类型。该研究通过对巢湖微塑料污染的本底调查，揭示了巢湖多样化的微塑料组成，研究结果可为巢湖的污染防治提供理论基础。

低分子有机酸对高浓度锑砷污染土壤的淋洗效率及机理研究

曹斐姝, 谢冬燕, 陈建平, 廖长君, 王靖文, 唐万鹏, 林宏飞, 朱红祥

摘要(49) PDF(14)

摘要:
为研究土壤淋洗技术对锑矿区周边高浓度锑(Sb)、砷(As)污染土壤的修复效果，筛选生物降解性能良好的淋洗剂，以广西南丹某锑矿区周边高浓度Sb、As污染土壤为研究对象，考察了不同低分子有机酸及淋洗条件(浓度、固液比、淋洗时间和淋洗级数[A1] )对Sb、As淋洗效率的影响，利用Wenzel连续形态提取法比较淋洗前后土壤中Sb、As形态变化，并结合扫描电子显微镜-X射线能量色散谱仪(SEM-EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)等分析方法初步探索了淋洗去除土壤Sb、As的反应机理. 结果表明：由于草酸(oxalic acid，OA)具有较强的酸性及还原性，其对Sb、As的淋洗效率最高；且在最佳淋洗条件下，Sb、As淋洗效率分别可达91.18%、97.63%. 高浓度污染土壤中Sb、As主要以铁铝氧化物结合态形式存在，占Sb、As总量的70%以上；OA淋洗后，土壤中结合态、残渣态Sb、As向吸附态Sb、As转化. OA淋洗去除Sb、As的反应机理主要包括三方面：①OA的含氧官能团与Sb、As含氧阴离子竞争土壤颗粒中铁(氢)氧化物表面的吸附位点，发生配位交换，从而解吸出Sb、As；②OA的有机配体吸附在铁(氢)氧化物表面的Fe结构上，生成有机酸与Fe(III)的络合物，破坏矿物表面结构，促进Sb、As的解吸溶解；③通过OA还原作用形成的Fe(II)-S等络合物吸附在土壤颗粒表面，进一步降低Sb、As在土壤中的吸附. 研究显示，在淋洗修复锑矿区高浓度Sb、As污染土壤时，可选用OA作为环境友好型淋洗剂. 虽然低分子有机酸淋洗后土壤有机质、阳离子交换量增加，但土壤酸化明显、剩余重金属生物可利用性增强. 因此，淋洗后的土壤还需结合相应风险管控目标作进一步处理. 为研究土壤淋洗技术对锑矿区周边高浓度锑(Sb)、砷(As)污染土壤的修复效果，筛选生物降解性能良好的淋洗剂，以广西南丹某锑矿区周边高浓度Sb、As污染土壤为研究对象，考察了不同低分子有机酸及淋洗条件(浓度、固液比、淋洗时间和淋洗级数[A1] )对Sb、As淋洗效率的影响，利用Wenzel连续形态提取法比较淋洗前后土壤中Sb、As形态变化，并结合扫描电子显微镜-X射线能量色散谱仪(SEM-EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)等分析方法初步探索了淋洗去除土壤Sb、As的反应机理. 结果表明：由于草酸(oxalic acid，OA)具有较强的酸性及还原性，其对Sb、As的淋洗效率最高；且在最佳淋洗条件下，Sb、As淋洗效率分别可达91.18%、97.63%. 高浓度污染土壤中Sb、As主要以铁铝氧化物结合态形式存在，占Sb、As总量的70%以上；OA淋洗后，土壤中结合态、残渣态Sb、As向吸附态Sb、As转化. OA淋洗去除Sb、As的反应机理主要包括三方面：①OA的含氧官能团与Sb、As含氧阴离子竞争土壤颗粒中铁(氢)氧化物表面的吸附位点，发生配位交换，从而解吸出Sb、As；②OA的有机配体吸附在铁(氢)氧化物表面的Fe结构上，生成有机酸与Fe(III)的络合物，破坏矿物表面结构，促进Sb、As的解吸溶解；③通过OA还原作用形成的Fe(II)-S等络合物吸附在土壤颗粒表面，进一步降低Sb、As在土壤中的吸附. 研究显示，在淋洗修复锑矿区高浓度Sb、As污染土壤时，可选用OA作为环境友好型淋洗剂. 虽然低分子有机酸淋洗后土壤有机质、阳离子交换量增加，但土壤酸化明显、剩余重金属生物可利用性增强. 因此，淋洗后的土壤还需结合相应风险管控目标作进一步处理.

SBR活性污泥系统去除废水中Pb²⁺的研究

袁俊莉, 刘国华

摘要(28) PDF(6)

摘要:
由于运行稳定且操作简便等优点，SBR活性污泥系统被广泛地用来处理各种废水。该研究探究在不同的Pb^2%2B浓度(3、5、10 mg/L)下，SBR活性污泥系统在长期运行过程中对含铅废水中Pb^2%2B、耗氧有机污染物（浓度以COD计）的去除效果及Pb^2%2B对活性污泥系统的影响，并对活性污泥吸附Pb^2%2B的影响因素、吸附动力学和吸附机理进行分析。结果表明，在3 mg/L和5 mg/L阶段SBR活性污泥系统对Pb^2%2B去除率稳定在98~100%之间，在10 mg/L阶段后期Pb^2%2B去除率有所下降，但仍稳定在90%以上，系统Pb^2%2B积累量为357.29 mg，Pb^2%2B去除率下降与系统Pb^2%2B积累量过高有关。系统中COD去除率始终保持在90~99%之间。活性污泥吸附Pb^2%2B适宜的pH范围为4~7，适宜温度为25 ℃。在Pb^2%2B长期作用下，系统各阶段的污泥浓度(MLSS)都会经历先下降再恢复的过程，系统中生物多样性和物种丰富度明显下降，但系统逐渐筛选出对Pb^2%2B耐受性较强的微生物。根据准二级动力学方程以及红外光谱、X射线能谱分析结果，活性污泥对Pb^2%2B的吸附机理主要表现为化学吸附，包含表面有机络合、离子交换等过程。由于运行稳定且操作简便等优点，SBR活性污泥系统被广泛地用来处理各种废水。该研究探究在不同的Pb^2%2B浓度(3、5、10 mg/L)下，SBR活性污泥系统在长期运行过程中对含铅废水中Pb^2%2B、耗氧有机污染物（浓度以COD计）的去除效果及Pb^2%2B对活性污泥系统的影响，并对活性污泥吸附Pb^2%2B的影响因素、吸附动力学和吸附机理进行分析。结果表明，在3 mg/L和5 mg/L阶段SBR活性污泥系统对Pb^2%2B去除率稳定在98~100%之间，在10 mg/L阶段后期Pb^2%2B去除率有所下降，但仍稳定在90%以上，系统Pb^2%2B积累量为357.29 mg，Pb^2%2B去除率下降与系统Pb^2%2B积累量过高有关。系统中COD去除率始终保持在90~99%之间。活性污泥吸附Pb^2%2B适宜的pH范围为4~7，适宜温度为25 ℃。在Pb^2%2B长期作用下，系统各阶段的污泥浓度(MLSS)都会经历先下降再恢复的过程，系统中生物多样性和物种丰富度明显下降，但系统逐渐筛选出对Pb^2%2B耐受性较强的微生物。根据准二级动力学方程以及红外光谱、X射线能谱分析结果，活性污泥对Pb^2%2B的吸附机理主要表现为化学吸附，包含表面有机络合、离子交换等过程。

分层湖库温跃层溶解氧极值现象研究进展

董飞, 马冰, 彭文启, 刘晓波

摘要(57) PDF(16)

摘要:
分层湖库温跃层溶解氧（DO）极值现象包括温跃层DO极大和温跃层DO极小（metalimnetic dissolved oxygen minima, MOM）两类。通过系统调研国内外文献，详细梳理了温跃层DO极值现象的形成原因、形成过程、研究方法及其对环境造成的影响；从形成因素、研究方法、湖库形态、生化过程和物理过程等方面比较分析了温跃层DO极大和温跃层DO极小现象的异同点；归纳出MOM的6方面成因：浮游生物呼吸耗氧、有机物分解耗氧、边坡沉积物耗氧、DO垂向输移、温跃层或温跃层下部取水、混合层或滞温层人工增氧。基于当前研究进展，认为研究方法上应强化三维水动力-生物化学耦合数学模型的应用，研究内容上应进一步从多维度（垂向和水平）研究分层湖库DO动力学过程，探究气候变化、极端天气对DO分层结构的影响。分层湖库温跃层溶解氧（DO）极值现象包括温跃层DO极大和温跃层DO极小（metalimnetic dissolved oxygen minima, MOM）两类。通过系统调研国内外文献，详细梳理了温跃层DO极值现象的形成原因、形成过程、研究方法及其对环境造成的影响；从形成因素、研究方法、湖库形态、生化过程和物理过程等方面比较分析了温跃层DO极大和温跃层DO极小现象的异同点；归纳出MOM的6方面成因：浮游生物呼吸耗氧、有机物分解耗氧、边坡沉积物耗氧、DO垂向输移、温跃层或温跃层下部取水、混合层或滞温层人工增氧。基于当前研究进展，认为研究方法上应强化三维水动力-生物化学耦合数学模型的应用，研究内容上应进一步从多维度（垂向和水平）研究分层湖库DO动力学过程，探究气候变化、极端天气对DO分层结构的影响。

我国O₃污染成因及影响因素综述

张涵, 姜华

摘要(226) PDF(54)

摘要:
近年来我国各地区O₃污染频发，O₃因此成为制约优良天数比例进一步提高的重要因素，分析O₃污染成因及影响因素对科学防治O₃污染具有重要意义。文章在整理分析大量已有相关研究的基础上，通过梳理对流层O₃污染的形成机理，进一步将O₃污染的成因分为主要原因、关键驱动因子和重要影响因素三个部分，其中前体物排放处于高位及高反应活性前体物的是O₃污染形成主要原因，气象因素及气候特征是O₃污染的关键驱动因子，三维立体传输（即平流层输入、垂直混合及水平运输）是O₃污染的重要影响因素。目前国内外在对流层O₃污染形成原因及影响因素的研究基本明晰，但在O₃的潜在影响因素挖掘、O₃污染综合性气象特征指数建立和O₃污染成因及来源的综合分析方面还需要加强相关研究。近年来我国各地区O₃污染频发，O₃因此成为制约优良天数比例进一步提高的重要因素，分析O₃污染成因及影响因素对科学防治O₃污染具有重要意义。文章在整理分析大量已有相关研究的基础上，通过梳理对流层O₃污染的形成机理，进一步将O₃污染的成因分为主要原因、关键驱动因子和重要影响因素三个部分，其中前体物排放处于高位及高反应活性前体物的是O₃污染形成主要原因，气象因素及气候特征是O₃污染的关键驱动因子，三维立体传输（即平流层输入、垂直混合及水平运输）是O₃污染的重要影响因素。目前国内外在对流层O₃污染形成原因及影响因素的研究基本明晰，但在O₃的潜在影响因素挖掘、O₃污染综合性气象特征指数建立和O₃污染成因及来源的综合分析方面还需要加强相关研究。

印染废水NPEOs生物降解过程中内分泌干扰毒性生物强化削减研究

杨锐, 何席伟, 甘序, 齐昭栋, 张徐祥, 任洪强

摘要(51) PDF(7)

摘要:
印染废水中的壬基酚聚氧乙烯醚（NPEOs）在生物处理过程中会产生雌激素活性更强的壬基酚（NP）等中间产物，易引起处理后印染废水内分泌干扰毒性升高。为探究高效降解菌群对印染废水内分泌干扰毒性生物强化削减的效果，分别以NP10EO和NP为唯一碳源驯化富集印染活性污泥获得相应降解菌群NPEB和NPB，结果显示，生物量为5 mg/L的NPEB和NPB对10 mg/L NP10EO和NP的48 h降解率均高于98%；单独或组合投加5 mg/L NPEB和NPB至500 mg/L活性污泥体系均能显著提升活性污泥对不同浓度（10 mg/L和1 mg/L）NP10EO的降解性能，大幅缩短NP10EO降解过程雌激素活性变化周期，并使体系的雌激素活性维持在较低水平；相比之下，当体系中加入1000 mg/L葡萄糖作为额外碳源时，NPB的强化性能被完全抑制，而NPEB在降解性能受抑的情况下仍能增强活性污泥的NP10EO降解速率并缩短毒性控制时间。16S rRNA群落结构分析结果表明，NPEB和NPB中的优势菌属分别为Pseudomonas和Sphingobium，占比均超过50%，可能是参与NP10EO/NP降解和毒性控制的关键功能菌。印染废水中的壬基酚聚氧乙烯醚（NPEOs）在生物处理过程中会产生雌激素活性更强的壬基酚（NP）等中间产物，易引起处理后印染废水内分泌干扰毒性升高。为探究高效降解菌群对印染废水内分泌干扰毒性生物强化削减的效果，分别以NP10EO和NP为唯一碳源驯化富集印染活性污泥获得相应降解菌群NPEB和NPB，结果显示，生物量为5 mg/L的NPEB和NPB对10 mg/L NP10EO和NP的48 h降解率均高于98%；单独或组合投加5 mg/L NPEB和NPB至500 mg/L活性污泥体系均能显著提升活性污泥对不同浓度（10 mg/L和1 mg/L）NP10EO的降解性能，大幅缩短NP10EO降解过程雌激素活性变化周期，并使体系的雌激素活性维持在较低水平；相比之下，当体系中加入1000 mg/L葡萄糖作为额外碳源时，NPB的强化性能被完全抑制，而NPEB在降解性能受抑的情况下仍能增强活性污泥的NP10EO降解速率并缩短毒性控制时间。16S rRNA群落结构分析结果表明，NPEB和NPB中的优势菌属分别为Pseudomonas和Sphingobium，占比均超过50%，可能是参与NP10EO/NP降解和毒性控制的关键功能菌。

我国水生态系统完整性研究的重大意义、现状、挑战与主要任务

孙福红, 郭一丁, 王雨春, 夏瑞, 张远, 闫振广, 刘雪松, 吴丰昌

摘要(84) PDF(44)

摘要:
水生态系统完整性研究是当今国际前沿和热点，提升水生态系统健康和质量稳定性已成为世界各国和我国水生态环境质量改善和生态保护的目标、方向和管理策略。“十三五”以来，我国地表水环境质量改善效果显著，但部分流域或局部水生态退化、生态破坏和服务功能下降等问题成为突出短板。强调水生态系统整体保护、促进水生态系统质量全面改善、提高生态系统自我修复能力和稳定性将是未来我国水生态环境保护的趋势和重点任务。本文详细剖析了典型流域水生态系统保护现状和需求，总结了我国开展水生态系统完整性研究的重大意义与支撑作用，系统总结了完整性研究国际进展和应用实践，分析了当前我国完整性研究面临的挑战、主要科学问题，提出了未来发展思路与重点任务。加快研发完整性监测评价、退化诊断、修复与调控新技术新方法，建立多尺度完整性评价理论，建立物理、化学和水生生物多要素统筹的完整性监测与评价技术体系；定期评估典型流域完整性状况，摸清水生态家底及演变趋势；突破完整性退化诊断与修复调控新技术，厘清退化机制及驱动因子，阐明气候变化与人类活动复杂压力下退化水生态系统修复路径和调控策略，提升水生态系统保护修复的科学性、精准性和有效性，加快推动我国水生态环境管理制度迈上新台阶，为恢复和维持重点流域水生态系统原真性和完整性提供科技支撑。水生态系统完整性研究是当今国际前沿和热点，提升水生态系统健康和质量稳定性已成为世界各国和我国水生态环境质量改善和生态保护的目标、方向和管理策略。“十三五”以来，我国地表水环境质量改善效果显著，但部分流域或局部水生态退化、生态破坏和服务功能下降等问题成为突出短板。强调水生态系统整体保护、促进水生态系统质量全面改善、提高生态系统自我修复能力和稳定性将是未来我国水生态环境保护的趋势和重点任务。本文详细剖析了典型流域水生态系统保护现状和需求，总结了我国开展水生态系统完整性研究的重大意义与支撑作用，系统总结了完整性研究国际进展和应用实践，分析了当前我国完整性研究面临的挑战、主要科学问题，提出了未来发展思路与重点任务。加快研发完整性监测评价、退化诊断、修复与调控新技术新方法，建立多尺度完整性评价理论，建立物理、化学和水生生物多要素统筹的完整性监测与评价技术体系；定期评估典型流域完整性状况，摸清水生态家底及演变趋势；突破完整性退化诊断与修复调控新技术，厘清退化机制及驱动因子，阐明气候变化与人类活动复杂压力下退化水生态系统修复路径和调控策略，提升水生态系统保护修复的科学性、精准性和有效性，加快推动我国水生态环境管理制度迈上新台阶，为恢复和维持重点流域水生态系统原真性和完整性提供科技支撑。

负载纳米零价铁的铁碳材料制备及其降解抗生素性能研究

权衡, 牛琳, 时迪, 汪霞, 梁为纲, 赵晓丽

摘要(51) PDF(12)

摘要:
近年来，基于纳米零价铁（nano Zero-Valent Iron，nZVI）的非均相Fenton氧化技术成为了抗生素废水研究领域的热点，但是纳米零价铁易迁移和易团聚的缺点限制了其进一步应用。为了解决该问题，以乙二胺四乙酸（EDTA）和三聚氰胺（MA）为配体，以醋酸亚铁为铁源，采用机械球磨法-高温裂解相结合的方法制备了负载纳米零价铁的铁碳材料，并对其进行表征，以磺胺噻唑（Sulphaphenazole，STZ）为目标污染物，考察铁碳材料降解磺胺噻唑的影响因素，探究作用机制。表征结果表明，醋酸亚铁@乙二胺四乙酸（Fe@EDTA）材料中的纳米铁粒子的直径约为4 nm，在在碳层中均匀分布，这种结构使得材料具有较强的催化能力，而醋酸亚铁@三聚氰胺（Fe@MA）材料中的纳米零价铁则聚集成直径约为400 nm的大颗粒，被100 nm碳层包覆。Fe@EDTA材料的最佳铁碳比为2:1，材料的最佳铁碳比为3:1，最佳实验条件为初始pH为3，初始H₂O₂浓度为15 mM或25 mM，催化剂投加量为0.1 g/L或0.2 g/L，污染物浓度为10 mg/L或20 mg/L；磺胺噻唑的降解以及羟基自由基的产生均符合伪一级动力学模型；Fe@EDTA材料具有较好的重复利用性和稳定性，五次重复实验后，污染物的降解率仍高达82%。探讨了降解STZ的机理，铁碳材料与过氧化氢(Fe@C-H₂O₂)的非均相芬顿体系的机理是纳米零价铁诱导的类芬顿氧化，其中羟基自由基（∙OH）和超氧自由基（∙O₂^-）在氧化降解有机污染物过程中起到关键作用。近年来，基于纳米零价铁（nano Zero-Valent Iron，nZVI）的非均相Fenton氧化技术成为了抗生素废水研究领域的热点，但是纳米零价铁易迁移和易团聚的缺点限制了其进一步应用。为了解决该问题，以乙二胺四乙酸（EDTA）和三聚氰胺（MA）为配体，以醋酸亚铁为铁源，采用机械球磨法-高温裂解相结合的方法制备了负载纳米零价铁的铁碳材料，并对其进行表征，以磺胺噻唑（Sulphaphenazole，STZ）为目标污染物，考察铁碳材料降解磺胺噻唑的影响因素，探究作用机制。表征结果表明，醋酸亚铁@乙二胺四乙酸（Fe@EDTA）材料中的纳米铁粒子的直径约为4 nm，在在碳层中均匀分布，这种结构使得材料具有较强的催化能力，而醋酸亚铁@三聚氰胺（Fe@MA）材料中的纳米零价铁则聚集成直径约为400 nm的大颗粒，被100 nm碳层包覆。Fe@EDTA材料的最佳铁碳比为2:1，材料的最佳铁碳比为3:1，最佳实验条件为初始pH为3，初始H₂O₂浓度为15 mM或25 mM，催化剂投加量为0.1 g/L或0.2 g/L，污染物浓度为10 mg/L或20 mg/L；磺胺噻唑的降解以及羟基自由基的产生均符合伪一级动力学模型；Fe@EDTA材料具有较好的重复利用性和稳定性，五次重复实验后，污染物的降解率仍高达82%。探讨了降解STZ的机理，铁碳材料与过氧化氢(Fe@C-H₂O₂)的非均相芬顿体系的机理是纳米零价铁诱导的类芬顿氧化，其中羟基自由基（∙OH）和超氧自由基（∙O₂^-）在氧化降解有机污染物过程中起到关键作用。

河南省近地表O₃污染特征及其与气象因素之间的影响

全澍, 刘淼晗, 陈博轩, 黄月华, 马清霞, 韩艳

摘要(64) PDF(28)

摘要:
气象因素对臭氧(O₃)浓度有着重要影响，为了探索近地面O₃污染特征及与气象因素的关系，该文利用2014—2020年河南省环境空气质量监测站数据和国家基本地面气象站数据，研究了河南省O₃污染时空特征、O₃与前体物、以及与气象因素之间的关系，并探究了夏季河南省O₃的潜在来源. 结果表明：①时间特征上，2014—2020年河南省O₃污染程度总体减轻，O₃日最大8 h滑动平均值(简称“O₃-8 h浓度”)变化趋势呈现“M”型，O₃-8 h浓度在季节上呈夏季＞春季＞秋季＞冬季的特征，且6月O₃-8 h浓度及超标天数均达到峰值；空间特征上，O₃-8 h浓度呈北低南高、西低东高的空间分布情况，高值区集中于豫南地区. ②O₃-8 h浓度与前体物NO₂、CO浓度间均呈显著负相关. ③从气象因素角度来看，O₃-8 h浓度与气温呈正相关，与相对湿度呈负相关，气温≥ 26 ℃或相对湿度≤ 40%有利于O₃-8 h浓度升高. 受秋冬季盛行北风的影响，河南省O₃-8 h浓度在秋、冬两季呈北低南高的空间分布，夏季盛行的南风有利于河南省O₃污染的形成和维持. ④2019年夏季O₃污染及前体物来源随时间增加，由内源性转向外源性. 受周边城市以及地形条件影响，河南省夏季O₃会出现局部累积. 研究显示，河南省近地表O₃污染具有显著的时空分布特征，污染程度总体减轻，O₃前体物与气象因素（气温、相对湿度、风）对O₃影响显著，夏季O₃传输路径及潜在源随时间变化. 气象因素对臭氧(O₃)浓度有着重要影响，为了探索近地面O₃污染特征及与气象因素的关系，该文利用2014—2020年河南省环境空气质量监测站数据和国家基本地面气象站数据，研究了河南省O₃污染时空特征、O₃与前体物、以及与气象因素之间的关系，并探究了夏季河南省O₃的潜在来源. 结果表明：①时间特征上，2014—2020年河南省O₃污染程度总体减轻，O₃日最大8 h滑动平均值(简称“O₃-8 h浓度”)变化趋势呈现“M”型，O₃-8 h浓度在季节上呈夏季＞春季＞秋季＞冬季的特征，且6月O₃-8 h浓度及超标天数均达到峰值；空间特征上，O₃-8 h浓度呈北低南高、西低东高的空间分布情况，高值区集中于豫南地区. ②O₃-8 h浓度与前体物NO₂、CO浓度间均呈显著负相关. ③从气象因素角度来看，O₃-8 h浓度与气温呈正相关，与相对湿度呈负相关，气温≥ 26 ℃或相对湿度≤ 40%有利于O₃-8 h浓度升高. 受秋冬季盛行北风的影响，河南省O₃-8 h浓度在秋、冬两季呈北低南高的空间分布，夏季盛行的南风有利于河南省O₃污染的形成和维持. ④2019年夏季O₃污染及前体物来源随时间增加，由内源性转向外源性. 受周边城市以及地形条件影响，河南省夏季O₃会出现局部累积. 研究显示，河南省近地表O₃污染具有显著的时空分布特征，污染程度总体减轻，O₃前体物与气象因素（气温、相对湿度、风）对O₃影响显著，夏季O₃传输路径及潜在源随时间变化.

京津冀NOx和VOCs边际减排成本曲线及协同减排研究

张增凯, 王念, 李晓瑜, 刘慧文

摘要(56) PDF(28)

摘要:
京津冀地区细颗粒物(PM_2.5)浓度改善速度放缓，而臭氧(O₃)污染不断加剧，PM_2.5和O₃的协同控制对于京津冀地区空气质量持续改善是十分关键且紧迫的。通过构建京津冀地区城市层面可计算一般均衡模型(CGE),模拟了PM_2.5和O₃的共同前体物(氮氧化物(NOx)和挥发性有机物(VOCs)的边际减排成本曲线,进而构建了京津冀地区PM_2.5和O₃协同控制评估模型,确定了在不同空气质量目标下减排成本最小的NOx和VOCs协同减排方案.研究表明：成本消耗最小的情景下,京津冀地区PM_2.5和O₃浓度达到国家二级标准时,NOx和VOCs的排放量相较于2017年需分别降低47.6%和42.8%,需要投入的总减排成本为992.81亿元.基于京津冀地区城市政策仿真平台构建的PM_2.5和O₃协同控制评估模型,为京津冀地区PM_2.5和O₃协同控制方案制定提供了技术支撑. 京津冀地区细颗粒物(PM_2.5)浓度改善速度放缓，而臭氧(O₃)污染不断加剧，PM_2.5和O₃的协同控制对于京津冀地区空气质量持续改善是十分关键且紧迫的。通过构建京津冀地区城市层面可计算一般均衡模型(CGE),模拟了PM_2.5和O₃的共同前体物(氮氧化物(NOx)和挥发性有机物(VOCs)的边际减排成本曲线,进而构建了京津冀地区PM_2.5和O₃协同控制评估模型,确定了在不同空气质量目标下减排成本最小的NOx和VOCs协同减排方案.研究表明：成本消耗最小的情景下,京津冀地区PM_2.5和O₃浓度达到国家二级标准时,NOx和VOCs的排放量相较于2017年需分别降低47.6%和42.8%,需要投入的总减排成本为992.81亿元.基于京津冀地区城市政策仿真平台构建的PM_2.5和O₃协同控制评估模型,为京津冀地区PM_2.5和O₃协同控制方案制定提供了技术支撑.

单井抽出-回渗同步循环地下水水力控制技术研究

王新港, 肖瀚

摘要(35) PDF(11)

摘要:
搭建实验室尺度砂柱孔隙含水层物理模型(直径100 cm,高度100 cm,填土高度70cm)并基于该物理模型构建MODFLOW地下水流数值模型,研究了通过单井抽出-回渗同步循环过程来实现人工对地下水流场和水力梯度的有效控制的可行性及水文地质条件和水动力条件的影响.结果表明:物理装置运行一段时间后,降深曲线不再变化,抽出-回渗达到平衡；基于砂柱含水层不同位置、不同深度实测水位校准后的数值模型的精度较为理想(纳什效率系数为0.88),可以较好的刻画实现水力控制时物理模型中的实际地下水流场；抽出-回渗量的变化对水位降落漏斗的范围几乎无影响,影响半径(28.0-28.5 cm) 几乎不随抽出-回渗量的变化而变化,而抽出-回渗量的变化对水位降落漏斗的深度影响较大,抽出-回渗量越大,降落漏斗的深度越大,当抽出-回渗量分别为1、2.5、5、10 cm³/s时,最大降深分别达到1.76、4.55、9.75、18.65 cm,分别为含水层厚度的2.5%、6.5%、13.9%、26.6%；基于潜水完整井稳定流公式——裘布依公式,实现水力控制时含水层不同位置处水位高低与抽出-回渗量大小(水动力条件)和含水层渗透性强弱(水文地质条件)有关,根据16种抽出-回渗和含水层渗透性的不同情景的数值模拟结果的拟合,发现Q/K 与h2-hw2/lgr-lgrw 之间呈线性关系(h-含水层某处水位, h_w-抽水井处水位,r-含水层某处与抽水井井轴距离, r_w-抽水井半径),拟合系数R² = 0.99.实验室尺度砂柱含水层物理模型和地下水流数值模型是论证不同水动力条件和水文地质条件下单井抽出-回渗同步循环地下水水力控制技术可行性的重要手段,可以为该技术在实际场地的应用提供重要参考. 搭建实验室尺度砂柱孔隙含水层物理模型(直径100 cm,高度100 cm,填土高度70cm)并基于该物理模型构建MODFLOW地下水流数值模型,研究了通过单井抽出-回渗同步循环过程来实现人工对地下水流场和水力梯度的有效控制的可行性及水文地质条件和水动力条件的影响.结果表明:物理装置运行一段时间后,降深曲线不再变化,抽出-回渗达到平衡；基于砂柱含水层不同位置、不同深度实测水位校准后的数值模型的精度较为理想(纳什效率系数为0.88),可以较好的刻画实现水力控制时物理模型中的实际地下水流场；抽出-回渗量的变化对水位降落漏斗的范围几乎无影响,影响半径(28.0-28.5 cm) 几乎不随抽出-回渗量的变化而变化,而抽出-回渗量的变化对水位降落漏斗的深度影响较大,抽出-回渗量越大,降落漏斗的深度越大,当抽出-回渗量分别为1、2.5、5、10 cm³/s时,最大降深分别达到1.76、4.55、9.75、18.65 cm,分别为含水层厚度的2.5%、6.5%、13.9%、26.6%；基于潜水完整井稳定流公式——裘布依公式,实现水力控制时含水层不同位置处水位高低与抽出-回渗量大小(水动力条件)和含水层渗透性强弱(水文地质条件)有关,根据16种抽出-回渗和含水层渗透性的不同情景的数值模拟结果的拟合,发现Q/K 与h2-hw2/lgr-lgrw 之间呈线性关系(h-含水层某处水位, h_w-抽水井处水位,r-含水层某处与抽水井井轴距离, r_w-抽水井半径),拟合系数R² = 0.99.实验室尺度砂柱含水层物理模型和地下水流数值模型是论证不同水动力条件和水文地质条件下单井抽出-回渗同步循环地下水水力控制技术可行性的重要手段,可以为该技术在实际场地的应用提供重要参考.

柠檬酸螯合亚铁预加入对其活化过硫酸盐降解土壤中农药的影响

柴旭辉, 景旭东, 王亚玲, 王茂林, 蔡喜运

摘要(60) PDF(9)

摘要:
螯合亚铁活化过硫酸盐可高效氧化降解对土壤中有机污染物，但由于土壤组分的竞争效应，通常情况下其修复药剂的利用效率较低。本研究选取柠檬酸螯合亚铁(Fe^2%2B-CA)为模式活化剂，考察了活化剂预加入对其活化过硫酸盐(PS)氧化降解不同土壤中农药、PAHs的影响。结果表明，柠檬酸螯合铁活化剂的预加入影响了Fe^2%2B-CA/PS体系对土壤中莠去津的降解效果，土壤中莠去津去除率呈现为活化剂预加入时间间隔的倒U型趋势线。其中，在活化剂预加入5 min的情况下，莠去津去除率达到最大值(73.6%)，相比修复药剂直接加入体系的效果增加了17%。相关测试表征显示，在活化剂预加入5 min的情况下产生了更多的硫酸根自由基，降低了土壤有机质对氧化剂的消耗，提高了过硫酸钠的有效利用率，促进了土壤中污染物的降解。此促进效应适用于常用过硫酸钠浓度范围、不同类型土壤和有机污染物（包括农药和PAHs），但促进效果通常与硫酸盐用量、土壤类型、化合物种类有关。莠去津污染土壤修复小试试验证实了活化剂预加入5 min使Fe^2%2B-CA/PS体系对含水率为80%饱和持水量的土壤中莠去津的降解效果提高了47%。研究为柠檬酸螯合铁活化过硫酸盐在有机污染土壤修复中的应用优化提供技术参考。螯合亚铁活化过硫酸盐可高效氧化降解对土壤中有机污染物，但由于土壤组分的竞争效应，通常情况下其修复药剂的利用效率较低。本研究选取柠檬酸螯合亚铁(Fe^2%2B-CA)为模式活化剂，考察了活化剂预加入对其活化过硫酸盐(PS)氧化降解不同土壤中农药、PAHs的影响。结果表明，柠檬酸螯合铁活化剂的预加入影响了Fe^2%2B-CA/PS体系对土壤中莠去津的降解效果，土壤中莠去津去除率呈现为活化剂预加入时间间隔的倒U型趋势线。其中，在活化剂预加入5 min的情况下，莠去津去除率达到最大值(73.6%)，相比修复药剂直接加入体系的效果增加了17%。相关测试表征显示，在活化剂预加入5 min的情况下产生了更多的硫酸根自由基，降低了土壤有机质对氧化剂的消耗，提高了过硫酸钠的有效利用率，促进了土壤中污染物的降解。此促进效应适用于常用过硫酸钠浓度范围、不同类型土壤和有机污染物（包括农药和PAHs），但促进效果通常与硫酸盐用量、土壤类型、化合物种类有关。莠去津污染土壤修复小试试验证实了活化剂预加入5 min使Fe^2%2B-CA/PS体系对含水率为80%饱和持水量的土壤中莠去津的降解效果提高了47%。研究为柠檬酸螯合铁活化过硫酸盐在有机污染土壤修复中的应用优化提供技术参考。

陈皮对土壤中六价铬的去除效果及机理

刘增俊, 许贺峰, 郭彦旭, 樊艳玲

摘要(53) PDF(16)

摘要:
获取廉价、易得且环境友好的高效修复药剂是Cr(Ⅵ)污染土壤修复的重要工作之一. 基于室内模拟培养试验，研究了陈皮添加量和土壤中Cr(Ⅵ)初始浓度对Cr(Ⅵ)去除过程的影响，通过Illumina NovaSeq高通量测序技术和X射线近边吸收光谱(XANES)等方法初步探讨了陈皮修复Cr(Ⅵ)污染土壤的机理. 当土壤中Cr(Ⅵ)初始浓度为(1600.13±298.11) mg/kg、Cr(Ⅵ)浸出浓度为(143.20±13.5) mg/L，陈皮添加量为5%时培养30 d后，土壤中Cr(Ⅵ)浓度及其浸出浓度分别降至(10.07±2.98) mg/kg和(1.02±0.30) mg/L，去除率分别达到99.37%和99.29%. 结果表明，土壤中Cr(Ⅵ)的去除效率随陈皮添加量的增加而增大，随Cr(Ⅵ)初始浓度的增加而减小，且添加陈皮后土壤中的Cr(Ⅵ)转化为生物有效性较低的Cr(Ⅲ). 此外，陈皮影响了Cr(Ⅵ)污染土壤中细菌群落结构及其组成. 添加陈皮降低土壤中细菌群落的α多样性，并改变了细菌群落的β多样性. 在添加陈皮后的土壤中，放线菌门(Actinobacteria)为最优菌门，微杆菌属(Microbacterium)、土壤球菌属(Agrococcus)、链球菌属(Streptococcus)和链霉菌属(Streptomyces)4种Cr(Ⅵ)还原菌富集.[A1] [A2] 研究显示，陈皮能在较短时间内有效降低污染土壤中Cr(Ⅵ)浓度及其浸出浓度. 它的去除机制可能是：①通过在土壤中水解的小分子有机物直接将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)；②作为碳源，驱动Cr(Ⅵ)还原菌的富集进而间接降低Cr(Ⅵ)的毒性. 获取廉价、易得且环境友好的高效修复药剂是Cr(Ⅵ)污染土壤修复的重要工作之一. 基于室内模拟培养试验，研究了陈皮添加量和土壤中Cr(Ⅵ)初始浓度对Cr(Ⅵ)去除过程的影响，通过Illumina NovaSeq高通量测序技术和X射线近边吸收光谱(XANES)等方法初步探讨了陈皮修复Cr(Ⅵ)污染土壤的机理. 当土壤中Cr(Ⅵ)初始浓度为(1600.13±298.11) mg/kg、Cr(Ⅵ)浸出浓度为(143.20±13.5) mg/L，陈皮添加量为5%时培养30 d后，土壤中Cr(Ⅵ)浓度及其浸出浓度分别降至(10.07±2.98) mg/kg和(1.02±0.30) mg/L，去除率分别达到99.37%和99.29%. 结果表明，土壤中Cr(Ⅵ)的去除效率随陈皮添加量的增加而增大，随Cr(Ⅵ)初始浓度的增加而减小，且添加陈皮后土壤中的Cr(Ⅵ)转化为生物有效性较低的Cr(Ⅲ). 此外，陈皮影响了Cr(Ⅵ)污染土壤中细菌群落结构及其组成. 添加陈皮降低土壤中细菌群落的α多样性，并改变了细菌群落的β多样性. 在添加陈皮后的土壤中，放线菌门(Actinobacteria)为最优菌门，微杆菌属(Microbacterium)、土壤球菌属(Agrococcus)、链球菌属(Streptococcus)和链霉菌属(Streptomyces)4种Cr(Ⅵ)还原菌富集.[A1] [A2] 研究显示，陈皮能在较短时间内有效降低污染土壤中Cr(Ⅵ)浓度及其浸出浓度. 它的去除机制可能是：①通过在土壤中水解的小分子有机物直接将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)；②作为碳源，驱动Cr(Ⅵ)还原菌的富集进而间接降低Cr(Ⅵ)的毒性.

氯离子影响过硫酸盐降解苯酚的效果及机理

王慧, 李晓东, 张玉秀, 韩善萌, 沈佳伦, 孙宗全, 马福俊, 谷庆宝

摘要(60) PDF(3)

摘要:
为研究氯离子 (Cl⁻) 影响过硫酸盐 (PS) 高级氧化技术修复苯酚污染地下水的效果及机理，采用热活化PS氧化体系考察温度、PS浓度、初始pH值及Cl⁻浓度对苯酚降解效果的影响，结合平行因子分析查明苯酚降解过程中体系的光谱特征，借助气相色谱-质谱联用仪识别氯代有毒副产物的数量及种类，并揭示其降解机理。结果表明：①反应温度的升高和PS浓度的增加均可促进苯酚的降解，且降解过程符合伪一级动力学模型；②Cl⁻的存在会加速热活化PS对苯酚的降解，其降解效率随Cl⁻浓度的增加而增强，当Cl⁻浓度为10、25和50 mmol/L时，反应5 h后苯酚降解率为100%。③苯酚降解过程中反应体系的荧光特征分可为4组分（C1、C2、C3和C4）模型，Cl⁻存在时，C1和C2组分的荧光强度下降幅度更大，C3和C4组分主要为苯酚降解产物的光谱特征，其中C3组分的荧光强度随反应时间延长呈先增强后降低趋势。④根据质谱测试结果推断Cl⁻存在时苯酚降解的可能机理，主要包括羟基化/氧化和氯化作用，其中生成的氯代有毒副产物包括2-氯苯酚、4-氯苯酚、2,4-二氯苯酚、氯氢醌、3,5-二氯儿茶酚、2,3-二氯-2-甲基丁烷和2-氯-4-甲基-2-戊醇。研究显示，Cl⁻会提升热活化PS对苯酚污染地下水的修复效率，但也会因氯化作用生成氯代有毒副产物，该结果可为苯酚污染地下水PS氧化技术的环境安全评价提供支撑。为研究氯离子 (Cl⁻) 影响过硫酸盐 (PS) 高级氧化技术修复苯酚污染地下水的效果及机理，采用热活化PS氧化体系考察温度、PS浓度、初始pH值及Cl⁻浓度对苯酚降解效果的影响，结合平行因子分析查明苯酚降解过程中体系的光谱特征，借助气相色谱-质谱联用仪识别氯代有毒副产物的数量及种类，并揭示其降解机理。结果表明：①反应温度的升高和PS浓度的增加均可促进苯酚的降解，且降解过程符合伪一级动力学模型；②Cl⁻的存在会加速热活化PS对苯酚的降解，其降解效率随Cl⁻浓度的增加而增强，当Cl⁻浓度为10、25和50 mmol/L时，反应5 h后苯酚降解率为100%。③苯酚降解过程中反应体系的荧光特征分可为4组分（C1、C2、C3和C4）模型，Cl⁻存在时，C1和C2组分的荧光强度下降幅度更大，C3和C4组分主要为苯酚降解产物的光谱特征，其中C3组分的荧光强度随反应时间延长呈先增强后降低趋势。④根据质谱测试结果推断Cl⁻存在时苯酚降解的可能机理，主要包括羟基化/氧化和氯化作用，其中生成的氯代有毒副产物包括2-氯苯酚、4-氯苯酚、2,4-二氯苯酚、氯氢醌、3,5-二氯儿茶酚、2,3-二氯-2-甲基丁烷和2-氯-4-甲基-2-戊醇。研究显示，Cl⁻会提升热活化PS对苯酚污染地下水的修复效率，但也会因氯化作用生成氯代有毒副产物，该结果可为苯酚污染地下水PS氧化技术的环境安全评价提供支撑。

地下含水层中过硫酸盐运移数值模拟及其影响半径综合模型研究

司明睿, 卢阳阳, 韩爽, 席普宇, 荣泽明, 谢晴, 蔡喜运

摘要(35) PDF(11)

摘要:
过硫酸盐被广泛应用于有机污染土壤和地下水的原位化学氧化(ISCO)修复。过硫酸盐在含水层中发生复杂的物理和化学过程，其运移受含水层介质和氧化药剂输送技术参数的影响。由于含水层中过硫酸盐运移规律复杂，过硫酸盐影响半径(即地下水中1g/L过硫酸盐的边界处)预测与评价的技术难度大。本研究围绕ISCO过硫酸盐单孔连续注射情景，采用FEFLOW软件，开展了过硫酸盐在代表性场地含水层中运移数值模拟研究。考虑了11个涉及含水层介质、氧化剂消耗和输送技术参数的影响，具体包括含水层介质渗透系数、有效孔隙度、厚度、纵向弥散度、水力梯度、有机质含量、横纵弥散度比，过硫酸盐与有机质反应二级速率系数，以及过硫酸盐注入流量、注入时间和注入浓度。筛选了相关的参数及其组合项，分别表征地下水弥散、过硫酸盐衰减及两者复合作用对含水层中过硫酸盐影响半径的影响。进而采用软件模拟结果数据，构建了含水层中过硫酸盐影响半径时空演变的综合模型，涵盖了氧化剂注射作用、地下水弥散、过硫酸盐衰减及两者复合作用的影响，其拟合优度R²为0.990(n = 2083)，对流-弥散方程的模型外部验证结果R²为0.992(n = 11)。参数敏感性分析显示，含水层介质有效孔隙度、过硫酸盐注入流量、注入时间、含水层厚度等参数对扩散阶段过硫酸盐影响半径的影响较大，它们的影响随扩散时间呈现不同的变化趋势。研究结果可应用于不同含水层中过硫酸盐输送技术及其水动力辅助输送技术参数的匹配优化，提高过硫酸盐ISCO修复效果。过硫酸盐被广泛应用于有机污染土壤和地下水的原位化学氧化(ISCO)修复。过硫酸盐在含水层中发生复杂的物理和化学过程，其运移受含水层介质和氧化药剂输送技术参数的影响。由于含水层中过硫酸盐运移规律复杂，过硫酸盐影响半径(即地下水中1g/L过硫酸盐的边界处)预测与评价的技术难度大。本研究围绕ISCO过硫酸盐单孔连续注射情景，采用FEFLOW软件，开展了过硫酸盐在代表性场地含水层中运移数值模拟研究。考虑了11个涉及含水层介质、氧化剂消耗和输送技术参数的影响，具体包括含水层介质渗透系数、有效孔隙度、厚度、纵向弥散度、水力梯度、有机质含量、横纵弥散度比，过硫酸盐与有机质反应二级速率系数，以及过硫酸盐注入流量、注入时间和注入浓度。筛选了相关的参数及其组合项，分别表征地下水弥散、过硫酸盐衰减及两者复合作用对含水层中过硫酸盐影响半径的影响。进而采用软件模拟结果数据，构建了含水层中过硫酸盐影响半径时空演变的综合模型，涵盖了氧化剂注射作用、地下水弥散、过硫酸盐衰减及两者复合作用的影响，其拟合优度R²为0.990(n = 2083)，对流-弥散方程的模型外部验证结果R²为0.992(n = 11)。参数敏感性分析显示，含水层介质有效孔隙度、过硫酸盐注入流量、注入时间、含水层厚度等参数对扩散阶段过硫酸盐影响半径的影响较大，它们的影响随扩散时间呈现不同的变化趋势。研究结果可应用于不同含水层中过硫酸盐输送技术及其水动力辅助输送技术参数的匹配优化，提高过硫酸盐ISCO修复效果。

重点行业场地复合污染土壤联合生态效应及风险评估研究进展

赵丹, 吴畏达, 孙倩, 於方

摘要(65) PDF(21)

摘要:
我国已初步形成基于人体健康风险的污染场地土壤风险评估制度和技术标准体系，但基于保护生态受体的土壤污染风险评估技术方法和标准体系尚未构建。本文从我国重点行业场地土壤复合污染现状出发，综述了典型行业场地土壤特征污染物的复合污染生态效应，分析了产生不同联合效应的机理。对目前常用的生态风险评估方法进行了分类阐述，并介绍了复合污染生态风险表征的研究进展。我国冶炼、焦化等重点行业场地通常呈现重金属-重金属复合、重金属-多环芳烃复合等污染特征，当这类污染物共存时，可通过影响彼此的生物吸收转运、降解转化、生物毒性等，从而产生协同、加和、拮抗等联合效应。目前常用的生态风险评估方法包括指数法、商值法、概率法，指数法基于污染源、暴露途径和生物受体的不同指标构建综合评估指数量化污染物的相对风险，商值法基于污染物暴露量和毒性参考值量化污染物的绝对风险，概率法通过污染物和毒性数据的概率密度函数和累积分布概率函数等获得考虑污染分布和毒性效应变异性的绝对风险，复合污染情形下，则可通过浓度加和、效应加和以及两者相结合的多层次方法进行综合表征。我国已初步形成基于人体健康风险的污染场地土壤风险评估制度和技术标准体系，但基于保护生态受体的土壤污染风险评估技术方法和标准体系尚未构建。本文从我国重点行业场地土壤复合污染现状出发，综述了典型行业场地土壤特征污染物的复合污染生态效应，分析了产生不同联合效应的机理。对目前常用的生态风险评估方法进行了分类阐述，并介绍了复合污染生态风险表征的研究进展。我国冶炼、焦化等重点行业场地通常呈现重金属-重金属复合、重金属-多环芳烃复合等污染特征，当这类污染物共存时，可通过影响彼此的生物吸收转运、降解转化、生物毒性等，从而产生协同、加和、拮抗等联合效应。目前常用的生态风险评估方法包括指数法、商值法、概率法，指数法基于污染源、暴露途径和生物受体的不同指标构建综合评估指数量化污染物的相对风险，商值法基于污染物暴露量和毒性参考值量化污染物的绝对风险，概率法通过污染物和毒性数据的概率密度函数和累积分布概率函数等获得考虑污染分布和毒性效应变异性的绝对风险，复合污染情形下，则可通过浓度加和、效应加和以及两者相结合的多层次方法进行综合表征。

土霉素的淡水生物水质基准标准及生态风险评估

司静宜, 白英臣

摘要(40) PDF(12)

摘要:
作为一种抗生素类污染物，土霉素具有使用量大、生态毒性强等特点，其环境阈值和风险受到学界广泛关注。在收集5门10科13个物种的急性毒性数据和3门9科10个物种的慢性毒性数据的基础上，利用物种敏感度分布法推导出我国土霉素的短期及长期水质基准阈值分别为61.2 μg/L和18.7 μg/L，用毒性百分数排序法得出基准最大浓度和基准连续浓度分别为34.0 μg/L和7.4 μg/L，并提出我国保护淡水生物的土霉素应急处理标准建议值为61.2 μg/L，地表水环境质量标准建议值为18.7 μg/L。此外，搜集2007年至2022年我国长江、黄河和海河等七个流域的803条土霉素浓度值，采用风险熵值法、概率法和联合概率曲线法进行生态风险评估，结果表明我国土霉素对淡水生物的毒性风险整体处于较低水平，海河流域的慢性毒性生态风险最高，珠江流域最低，部分地区如海河流域的子牙河支流存在较高的生态风险。该研究结论可为土霉素水质标准制定和地表水环境管理提供科学依据。作为一种抗生素类污染物，土霉素具有使用量大、生态毒性强等特点，其环境阈值和风险受到学界广泛关注。在收集5门10科13个物种的急性毒性数据和3门9科10个物种的慢性毒性数据的基础上，利用物种敏感度分布法推导出我国土霉素的短期及长期水质基准阈值分别为61.2 μg/L和18.7 μg/L，用毒性百分数排序法得出基准最大浓度和基准连续浓度分别为34.0 μg/L和7.4 μg/L，并提出我国保护淡水生物的土霉素应急处理标准建议值为61.2 μg/L，地表水环境质量标准建议值为18.7 μg/L。此外，搜集2007年至2022年我国长江、黄河和海河等七个流域的803条土霉素浓度值，采用风险熵值法、概率法和联合概率曲线法进行生态风险评估，结果表明我国土霉素对淡水生物的毒性风险整体处于较低水平，海河流域的慢性毒性生态风险最高，珠江流域最低，部分地区如海河流域的子牙河支流存在较高的生态风险。该研究结论可为土霉素水质标准制定和地表水环境管理提供科学依据。

基于统计方法学的焦化类污染场地风险筛选决策研究

武文培, 韩璐, 陈梦舫, 顾明月, 陈雪艳, 龚泽瀚, 李婧

摘要(62) PDF(10)

摘要:
利用统计方法学估算场地污染物平均浓度能更客观地反映实际污染程度，这对污染场地风险评估和管理决策具有重要意义. 该研究以某焦化场地中典型污染物——萘为例，分别依据英国CL:AIRE导则和美国ProUCL导则，基于统计方法学对场地土壤萘浓度进行描述性统计分析、数据审查、分布类型判断、真实平均浓度估算，并根据《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600—2018)第一类建设用地的筛选值对场地进行了初步风险评估. 结果表明：污染场地0~1 m土壤萘的真实平均浓度小于筛选值，但1~2和2~4 m土壤萘的真实平均浓度大于筛选值；在不同土壤深度上，萘的空间分布特征相似，以场地中心为主要污染源，向四周逐级扩散递减，因此需对场地开展详细风险评估. 此外，通过对比英美两国导则可知，美国ProUCL导则更加严格，利用Q-Q图示法和拟合优度检验法判断场地数据的分布类型，并基于数据分布特征计算相应的95%置信上限值估算污染物的真实平均浓度；而英国CL:AIRE导则相对简单，主要基于中心极限定理通过计算双侧置信区间估算污染物浓度，同时利用空间图判断污染物空间布局，有助于评估场地污染状况. 因此，我国风险评估方法应结合统计方法以降低风险评估结论的不确定性，对实现我国污染场地精细化风险评估具有重要意义. 利用统计方法学估算场地污染物平均浓度能更客观地反映实际污染程度，这对污染场地风险评估和管理决策具有重要意义. 该研究以某焦化场地中典型污染物——萘为例，分别依据英国CL:AIRE导则和美国ProUCL导则，基于统计方法学对场地土壤萘浓度进行描述性统计分析、数据审查、分布类型判断、真实平均浓度估算，并根据《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600—2018)第一类建设用地的筛选值对场地进行了初步风险评估. 结果表明：污染场地0~1 m土壤萘的真实平均浓度小于筛选值，但1~2和2~4 m土壤萘的真实平均浓度大于筛选值；在不同土壤深度上，萘的空间分布特征相似，以场地中心为主要污染源，向四周逐级扩散递减，因此需对场地开展详细风险评估. 此外，通过对比英美两国导则可知，美国ProUCL导则更加严格，利用Q-Q图示法和拟合优度检验法判断场地数据的分布类型，并基于数据分布特征计算相应的95%置信上限值估算污染物的真实平均浓度；而英国CL:AIRE导则相对简单，主要基于中心极限定理通过计算双侧置信区间估算污染物浓度，同时利用空间图判断污染物空间布局，有助于评估场地污染状况. 因此，我国风险评估方法应结合统计方法以降低风险评估结论的不确定性，对实现我国污染场地精细化风险评估具有重要意义.

基于多机器学习算法耦合的空气质量数值预报订正方法研究及应用

肖宇

摘要(61) PDF(21)

摘要:
应用多种机器学习算法进行时空耦合从而建立一种新的多模式集合预报订正方法（简称ET-BPNN），对四种常规污染物（NO₂、O₃、PM_2.5和PM₁₀）的空气质量模型预报结果进行订正。先利用随机森林、极端随机树和梯度提升树算法进行第一次优化，采用四个空气质量数值预报模式（CMAQ、CAMx、NAQPMS和WRFChem）的多尺度污染物浓度预报数据、中尺度天气模式（WRF）的气象因子预报数据（包括2m温度、2m湿度、10m风速、10m风向、气压和小时累计降水量）以及污染物浓度观测数据，训练结果进入基于均方根误差的择优选择器，选取三种决策树算法中优化效果最好的算法，再利用BP神经网络对数据集进行二次优化，最终通过加权平均获得集合模式订正预报结果。结果表明：①ET-BPNN算法与四个模式集合平均算法相比，对四项污染物预报结果订正后的均方根误差分别减小了30.4%、18.9%、43.3%和38.1%；②ET-BPNN算法的优化效果较随机森林、极端随机树和梯度提升树三个机器学习算法有明显提升，与极端随机树相比，订正后的均方根误差分别降低了42.7%、20.1%、19.7%和9.7%；③ET-BPNN在较易发生污染的秋冬季对PM_2.5的预报具有明显的优化效果；此外，该算法明显缩小了不同站点预报和不同预报时效之间的偏差，具有较好的鲁棒性；④对O₃_8h和PM_2.5污染而言，经ET-BPNN优化后的预报结果能够更好地把握污染过程，对污染物峰值浓度的预报也较集合平均更为准确。应用多种机器学习算法进行时空耦合从而建立一种新的多模式集合预报订正方法（简称ET-BPNN），对四种常规污染物（NO₂、O₃、PM_2.5和PM₁₀）的空气质量模型预报结果进行订正。先利用随机森林、极端随机树和梯度提升树算法进行第一次优化，采用四个空气质量数值预报模式（CMAQ、CAMx、NAQPMS和WRFChem）的多尺度污染物浓度预报数据、中尺度天气模式（WRF）的气象因子预报数据（包括2m温度、2m湿度、10m风速、10m风向、气压和小时累计降水量）以及污染物浓度观测数据，训练结果进入基于均方根误差的择优选择器，选取三种决策树算法中优化效果最好的算法，再利用BP神经网络对数据集进行二次优化，最终通过加权平均获得集合模式订正预报结果。结果表明：①ET-BPNN算法与四个模式集合平均算法相比，对四项污染物预报结果订正后的均方根误差分别减小了30.4%、18.9%、43.3%和38.1%；②ET-BPNN算法的优化效果较随机森林、极端随机树和梯度提升树三个机器学习算法有明显提升，与极端随机树相比，订正后的均方根误差分别降低了42.7%、20.1%、19.7%和9.7%；③ET-BPNN在较易发生污染的秋冬季对PM_2.5的预报具有明显的优化效果；此外，该算法明显缩小了不同站点预报和不同预报时效之间的偏差，具有较好的鲁棒性；④对O₃_8h和PM_2.5污染而言，经ET-BPNN优化后的预报结果能够更好地把握污染过程，对污染物峰值浓度的预报也较集合平均更为准确。

活性污泥萃取液的安全性及对水稻苗期生长和土壤环境的影响

童彤, 纪荣婷, 许秋瑾, 张悦, 李小欧

摘要(61) PDF(5)

摘要:
【目的】探讨活性污泥萃取液的安全性及部分替代化肥对水稻幼苗生长、土壤理化性质及土壤微生物群落结构的影响，为活性污泥萃取液安全性及作为有机肥农用提供理论基础。【方法】以水稻南粳9108为实验材料，开展活性污泥萃取液安全性试验及不同配施量处理试验（CK，空白对照；CF，常规施肥对照；LMF，低量活性污泥萃取液配施化肥；HMF，高量活性污泥萃取液配施化肥；MF，全量活性污泥萃取液），研究萃取液对水稻苗期的生长性状、土壤理化性质、土壤微生物群落结构的影响。【结果】活性污泥萃取液中的重金属元素含量符合安全施用标准，且适宜浓度的活性污泥萃取液浸种可促进水稻种子萌发。根箱试验结果表明，施用活性污泥萃取液可促进水稻幼苗株高、茎宽、叶面积、地上部生物量与地下部生物量等生长指标的增加。配施活性污泥萃取液与常规施肥相比可显著提高土壤pH 2.8%-13.8%，并减少14.3%-66.3%的土壤盐分，增加土壤可溶性有机碳含量最高可达68.0%。通过对不同施肥处理土壤的高通量测序分析，结果显示丰度前十的细菌门类在各处理土壤中均有分布，不同施肥措施改变了细菌分布比例，且对近根际土壤细菌群落结构影响较大。施用活性污泥萃取液后，与碳循环相关门类菌群显著增加，如变形菌门、放线菌门、疣微菌门等；常见于胁迫环境的厚壁菌门显著减少。【结论】活性污泥萃取液的重金属含量低于国家氨基酸水溶肥料重金属标准，且施用适宜浓度的活性污泥萃取液可促进种子萌发，活性污泥萃取液的农用安全性得以保障。施用高量活性污泥萃取液能显著促进水稻幼苗生长、改善土壤理化性质，优化土壤菌群结构，可相比于有机肥施用效能。在实际水稻生产过程中可优先采用减氮30%化肥配施高量活性污泥萃取液，以促进水稻生长。【目的】探讨活性污泥萃取液的安全性及部分替代化肥对水稻幼苗生长、土壤理化性质及土壤微生物群落结构的影响，为活性污泥萃取液安全性及作为有机肥农用提供理论基础。【方法】以水稻南粳9108为实验材料，开展活性污泥萃取液安全性试验及不同配施量处理试验（CK，空白对照；CF，常规施肥对照；LMF，低量活性污泥萃取液配施化肥；HMF，高量活性污泥萃取液配施化肥；MF，全量活性污泥萃取液），研究萃取液对水稻苗期的生长性状、土壤理化性质、土壤微生物群落结构的影响。【结果】活性污泥萃取液中的重金属元素含量符合安全施用标准，且适宜浓度的活性污泥萃取液浸种可促进水稻种子萌发。根箱试验结果表明，施用活性污泥萃取液可促进水稻幼苗株高、茎宽、叶面积、地上部生物量与地下部生物量等生长指标的增加。配施活性污泥萃取液与常规施肥相比可显著提高土壤pH 2.8%-13.8%，并减少14.3%-66.3%的土壤盐分，增加土壤可溶性有机碳含量最高可达68.0%。通过对不同施肥处理土壤的高通量测序分析，结果显示丰度前十的细菌门类在各处理土壤中均有分布，不同施肥措施改变了细菌分布比例，且对近根际土壤细菌群落结构影响较大。施用活性污泥萃取液后，与碳循环相关门类菌群显著增加，如变形菌门、放线菌门、疣微菌门等；常见于胁迫环境的厚壁菌门显著减少。【结论】活性污泥萃取液的重金属含量低于国家氨基酸水溶肥料重金属标准，且施用适宜浓度的活性污泥萃取液可促进种子萌发，活性污泥萃取液的农用安全性得以保障。施用高量活性污泥萃取液能显著促进水稻幼苗生长、改善土壤理化性质，优化土壤菌群结构，可相比于有机肥施用效能。在实际水稻生产过程中可优先采用减氮30%化肥配施高量活性污泥萃取液，以促进水稻生长。

污染地块层次化风险评估发展历程与研究进展

袁贝, 杜平, 李艾阳, 张昊, 陈娟, 张云慧, 王海燕

摘要(69) PDF(24)

摘要:
基于风险的污染地块管控策略已被广泛认可和应用，但风险评估过程中的不确定性问题越来越受到关注。暴露评估过程中情景构建、模型表征和参数选用等的不确定性是影响风险评估结果的重要因素。针对这一问题，欧美国家已开发和应用了层次化风险评估方法（Tiered Risk Assessment）。近年来，高层次风险评估方法已得到重视和应用。目前，我国根据欧美经验已在一些大型特殊场地中对这一方法开始研究和应用。本研究系统梳理了国内外污染地块层次化风险评估的发展历程，分析了污染物环境行为的暴露情景构建、暴露模型表征优化及参数本土化调整等方面的研究进展，探讨层次化风险评估方法的发展方向。结合我国污染地块风险管理的政策要求及现状，提出层次化和精细化的风险评估在地块风险管理中的应用建议。基于风险的污染地块管控策略已被广泛认可和应用，但风险评估过程中的不确定性问题越来越受到关注。暴露评估过程中情景构建、模型表征和参数选用等的不确定性是影响风险评估结果的重要因素。针对这一问题，欧美国家已开发和应用了层次化风险评估方法（Tiered Risk Assessment）。近年来，高层次风险评估方法已得到重视和应用。目前，我国根据欧美经验已在一些大型特殊场地中对这一方法开始研究和应用。本研究系统梳理了国内外污染地块层次化风险评估的发展历程，分析了污染物环境行为的暴露情景构建、暴露模型表征优化及参数本土化调整等方面的研究进展，探讨层次化风险评估方法的发展方向。结合我国污染地块风险管理的政策要求及现状，提出层次化和精细化的风险评估在地块风险管理中的应用建议。

农用地土壤Cd有效态含量的生态安全阈值研究

陈娟, 任杰, 袁贝, 罗会龙, 张云慧, 张昊, 杜平

摘要(89) PDF(19)

摘要:
为科学评估利用物种敏感性分布法(SSD)研究土壤有效态Cd含量安全阈值的可行性，以江西省上饶市Cd污染农田为研究对象，在统计分析区域农田土壤重金属总量、有效态含量和水稻籽粒中重金属含量的基础上，采用土壤Cd总量-有效态Cd含量线性回归方程和基于Logistic函数分布模型的SSD法，分别推导土壤中有效态Cd的安全阈值。结果表明，研究区农用地土壤存在较大范围的Pb、Cd超标现象，点位超标率分别为54.70%和68.38%，有效态Cd含量较高，平均值为0.22mg/kg；研究区有34.98%的点位存在糙米Cd含量超标，Cd是研究区农用地土壤和糙米中的主要污染物。通过线性回归方程和土壤筛选值标准，反推计算研究区农用地土壤中土壤有效态Cd含量阈值为0.149 mg/kg~0.183 mg/kg。利用Logistic函数分布模型拟合基于有效态含量的SSD曲线，保护当地95%的糙米不超标的土壤有效态Cd的安全阈值为0.160 mg/kg，验证表明基于SSD法推定重金属有效态含量安全阈值较为科学，可用于指导当地重金属污染农用地土壤的安全利用，并对其他酸性土Cd污染区具有参考意义。为科学评估利用物种敏感性分布法(SSD)研究土壤有效态Cd含量安全阈值的可行性，以江西省上饶市Cd污染农田为研究对象，在统计分析区域农田土壤重金属总量、有效态含量和水稻籽粒中重金属含量的基础上，采用土壤Cd总量-有效态Cd含量线性回归方程和基于Logistic函数分布模型的SSD法，分别推导土壤中有效态Cd的安全阈值。结果表明，研究区农用地土壤存在较大范围的Pb、Cd超标现象，点位超标率分别为54.70%和68.38%，有效态Cd含量较高，平均值为0.22mg/kg；研究区有34.98%的点位存在糙米Cd含量超标，Cd是研究区农用地土壤和糙米中的主要污染物。通过线性回归方程和土壤筛选值标准，反推计算研究区农用地土壤中土壤有效态Cd含量阈值为0.149 mg/kg~0.183 mg/kg。利用Logistic函数分布模型拟合基于有效态含量的SSD曲线，保护当地95%的糙米不超标的土壤有效态Cd的安全阈值为0.160 mg/kg，验证表明基于SSD法推定重金属有效态含量安全阈值较为科学，可用于指导当地重金属污染农用地土壤的安全利用，并对其他酸性土Cd污染区具有参考意义。

富硅稻壳灰对水稻吸收砷的调控作用

李翔鸿, 陈克云, 黄荣荣, 何勋文, 王昊, 王欣, 吴珂萌, 戴宏博, 彭渤

摘要(50) PDF(5)

摘要:
通过向土壤中添加富Si稻壳灰提高土壤溶液中Si浓度可以有效抑制水稻对As的吸收. 为了探索富Si稻壳灰对水稻吸收As的内在调控机理开展了大田试验. 大田试验结果表明：富Si稻壳灰的添加使土壤孔隙水中Si浓度较对照组显著增加了866.0%，这为水稻生长提供了充足的Si，使Si在与As的竞争吸收中占据主导作用，同时富Si稻壳灰促进了土壤铁氧化物的沉淀，使孔隙水中As浓度下降了20.3%，这一过程中由于铁氧化物的还原溶解而释放的As重新被固持. 水稻根系铁膜的形成对As的截留作用是抑制As向地上部转运的关键，富Si稻壳灰通过促进通气组织的形成来增加根系氧化能力，使水稻根表铁膜铁浓度(DCB-Fe)较对照组增加了47.3%，使根表铁膜As浓度(DCB-As)较对照组增加了41.0%. 富Si稻壳灰为水稻生长供应的足量Si，通过下调水稻根系中Si转运蛋白Lsi1和Lsi2的表达，从而限制了水稻根系对As(III)的吸收，结果显示富Si稻壳灰使精米中无机As浓度降低了29.1%，低于GB 2762—2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》标准限值. 该研究通过大田试验，从土壤孔隙水、水稻根表铁膜以及Si与As在水稻茎叶和稻米运输中的竞争作用三方面系统论述了低温燃烧条件下制备的富Si稻壳灰对水稻吸收As的调控作用，结果表明以0.2%的施加比例施加富Si稻壳灰有效降低了水稻籽粒 As 含量，为As污染土壤的水稻安全生产利用提供有效的解决途径. 通过向土壤中添加富Si稻壳灰提高土壤溶液中Si浓度可以有效抑制水稻对As的吸收. 为了探索富Si稻壳灰对水稻吸收As的内在调控机理开展了大田试验. 大田试验结果表明：富Si稻壳灰的添加使土壤孔隙水中Si浓度较对照组显著增加了866.0%，这为水稻生长提供了充足的Si，使Si在与As的竞争吸收中占据主导作用，同时富Si稻壳灰促进了土壤铁氧化物的沉淀，使孔隙水中As浓度下降了20.3%，这一过程中由于铁氧化物的还原溶解而释放的As重新被固持. 水稻根系铁膜的形成对As的截留作用是抑制As向地上部转运的关键，富Si稻壳灰通过促进通气组织的形成来增加根系氧化能力，使水稻根表铁膜铁浓度(DCB-Fe)较对照组增加了47.3%，使根表铁膜As浓度(DCB-As)较对照组增加了41.0%. 富Si稻壳灰为水稻生长供应的足量Si，通过下调水稻根系中Si转运蛋白Lsi1和Lsi2的表达，从而限制了水稻根系对As(III)的吸收，结果显示富Si稻壳灰使精米中无机As浓度降低了29.1%，低于GB 2762—2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》标准限值. 该研究通过大田试验，从土壤孔隙水、水稻根表铁膜以及Si与As在水稻茎叶和稻米运输中的竞争作用三方面系统论述了低温燃烧条件下制备的富Si稻壳灰对水稻吸收As的调控作用，结果表明以0.2%的施加比例施加富Si稻壳灰有效降低了水稻籽粒 As 含量，为As污染土壤的水稻安全生产利用提供有效的解决途径.

污水新型冠状病毒监测研究进展及启示

侯敏, 唐宋, 谢玉为

摘要(127) PDF(39)

摘要:
新冠肺炎疫情暴发以来，全球多国频繁在污水中检出新型冠状病毒核酸。开展基于污水流行病学的污水新型冠状病毒监测，可作为人群新冠肺炎监测的重要补充，获得的核酸浓度数据和序列突变分析结果，能为早期预警疫情、早期发现无症状感染者、评估感染规模、监测人群流行趋势、开展病毒溯源调查、制定防控政策等提供科学依据。有鉴于此，本文系统综述了国内外污水中新型冠状病毒的来源、存活、检出情况，以及开展污水新型冠状病毒监测的重要价值。同时对全球已开展的监测项目、进展、现存科学问题进行概括，为我国下一阶段新冠肺炎疫情或者未来可能出现的突发疫情的精准防控提供借鉴与参考。新冠肺炎疫情暴发以来，全球多国频繁在污水中检出新型冠状病毒核酸。开展基于污水流行病学的污水新型冠状病毒监测，可作为人群新冠肺炎监测的重要补充，获得的核酸浓度数据和序列突变分析结果，能为早期预警疫情、早期发现无症状感染者、评估感染规模、监测人群流行趋势、开展病毒溯源调查、制定防控政策等提供科学依据。有鉴于此，本文系统综述了国内外污水中新型冠状病毒的来源、存活、检出情况，以及开展污水新型冠状病毒监测的重要价值。同时对全球已开展的监测项目、进展、现存科学问题进行概括，为我国下一阶段新冠肺炎疫情或者未来可能出现的突发疫情的精准防控提供借鉴与参考。

可迁移性零价铁的制备及其活化过硫酸盐氧化修复石油污染土壤

王兴族, 王茂林, 王亚玲, 柴旭辉, 蔡喜运

摘要(98) PDF(23)

摘要:
纳米零价铁（nZVI）活化过硫酸盐（PS）体系具有活性高、持效性长等潜在优势，在有机污染土壤修复领域具有良好的应用前景。然而，nZVI颗粒易于发生团聚和氧化作用，在土壤中迁移性能和稳定性能较差，限制了其活化性能的发挥。该研究采用聚天冬氨酸（PASP）修饰和硫化改性技术，制备了复合改性的PASP-S-nZVI复合材料，评价了PASP-S-nZVI的活化PS性能、在石英砂填充介质中的迁移性能，优化了该材料活化PS降解土壤中石油烃的反应条件，并开展了土壤污染修复小试试验。表征结果显示，PASP-S-nZVI材料为表面具有PASP涂层及硫铁化物（FeS_x）的零价铁。与未改性nZVI和S-nZVI相比，PASP-S-nZVI材料的悬浮稳定性、Zeta电位和电子利用率都显著增加，表明双重改性增加了nZVI的稳定性能。柱实验结果显示，PASP-S-nZVI具有低的附着效率，其实际碰撞效率是S-nZVI的38.0%、nZVI 的26.5%，在含水介质中的迁移性能显著增加，且增加程度与填充介质的粒径尺寸和水体pH有关。在优化的条件参数下，PASP-S-nZVI材料高效活化PS氧化降解土壤中石油烃，实验室实验中石油烃的3天的降解率为77±2%。土壤修复小试试验显示石油烃的3天的降解率达到53±2%，证实了PASP-S-nZVI材料在土壤中活化PS性能较好，具有潜在的应用前景。纳米零价铁（nZVI）活化过硫酸盐（PS）体系具有活性高、持效性长等潜在优势，在有机污染土壤修复领域具有良好的应用前景。然而，nZVI颗粒易于发生团聚和氧化作用，在土壤中迁移性能和稳定性能较差，限制了其活化性能的发挥。该研究采用聚天冬氨酸（PASP）修饰和硫化改性技术，制备了复合改性的PASP-S-nZVI复合材料，评价了PASP-S-nZVI的活化PS性能、在石英砂填充介质中的迁移性能，优化了该材料活化PS降解土壤中石油烃的反应条件，并开展了土壤污染修复小试试验。表征结果显示，PASP-S-nZVI材料为表面具有PASP涂层及硫铁化物（FeS_x）的零价铁。与未改性nZVI和S-nZVI相比，PASP-S-nZVI材料的悬浮稳定性、Zeta电位和电子利用率都显著增加，表明双重改性增加了nZVI的稳定性能。柱实验结果显示，PASP-S-nZVI具有低的附着效率，其实际碰撞效率是S-nZVI的38.0%、nZVI 的26.5%，在含水介质中的迁移性能显著增加，且增加程度与填充介质的粒径尺寸和水体pH有关。在优化的条件参数下，PASP-S-nZVI材料高效活化PS氧化降解土壤中石油烃，实验室实验中石油烃的3天的降解率为77±2%。土壤修复小试试验显示石油烃的3天的降解率达到53±2%，证实了PASP-S-nZVI材料在土壤中活化PS性能较好，具有潜在的应用前景。

基于矿山生态修复的生态产品价值实现主要模式与路径

高艳妮, 王世曦, 杨春艳, 孙倩莹, 刘学, 冯朝阳

摘要(184) PDF(109)

摘要:
生态产品价值实现是以市场化方式推进矿山生态修复与产业绿色转型发展的重要手段，是深入践行“绿水青山就是金山银山”理念的重要举措之一. 我国在该领域进行了诸多探索，积累了较为丰富的经验，但开采或废弃矿山治理恢复率仍远低于国际水平. 为了提升我国矿山生态修复与生态产品价值转化能力，本文对国内外基于矿山生态修复的生态产品价值实现经验进行了归纳总结. 结果表明：废弃资源利用、指标权属交易、新型产业导入是价值实现的主要模式，要素整合、区域统筹、产业融合是主要路径. 各地区在实施过程中通常结合自身实际采取多模式、多路径组合的方式推进，以达到资源的多元利用与生态、社会、经济效益的多重显化. 总体而言，我国依托矿山生态修复的生态产品价值实现还处于起步阶段，应进一步加强顶层设计，不断健全成效评价标准体系和制度体系，推动修复矿山生态产品价值更加有序高效转化. 生态产品价值实现是以市场化方式推进矿山生态修复与产业绿色转型发展的重要手段，是深入践行“绿水青山就是金山银山”理念的重要举措之一. 我国在该领域进行了诸多探索，积累了较为丰富的经验，但开采或废弃矿山治理恢复率仍远低于国际水平. 为了提升我国矿山生态修复与生态产品价值转化能力，本文对国内外基于矿山生态修复的生态产品价值实现经验进行了归纳总结. 结果表明：废弃资源利用、指标权属交易、新型产业导入是价值实现的主要模式，要素整合、区域统筹、产业融合是主要路径. 各地区在实施过程中通常结合自身实际采取多模式、多路径组合的方式推进，以达到资源的多元利用与生态、社会、经济效益的多重显化. 总体而言，我国依托矿山生态修复的生态产品价值实现还处于起步阶段，应进一步加强顶层设计，不断健全成效评价标准体系和制度体系，推动修复矿山生态产品价值更加有序高效转化.

减污降碳协同视角下沿海制造业发达地区产业结构调整路径研究

吕一铮, 曹晨玥, 田金平, 陈吕军

摘要(118) PDF(89)

摘要:
碳达峰碳中和是我国重大战略决策，对推进产业转型升级和绿色发展具有重要意义。实现经济增长与资源能源消耗、污染物和碳排放的总量与强度双控制，是推进“双碳”目标的重要支撑。沿海地区制造业发达，污染物和碳排放量大，寻找减污降碳协同增效路径对区域绿色转型具有重大现实意义。本文以浙江省宁波市为对象，对全部经济门类的产业结构开展实证研究，运用多准则决策模型和情景分析法，以能源、水资源、四种主要污染物和二氧化碳为约束条件建立了产业结构优化调整模型，将各产业增加值占比的变化程度作为决策变量，筛选出产业结构调整平稳、减排幅度大的调整方案。制造业作为宁波市经济发展的主体，贡献了较高比例的污碳排放和能源资源消耗，本文探究了4.5%、5.5%、6.5%三种年均经济增速情景下宁波市通过产业结构调整实现减污降碳协同增效的潜力。研究显示，宁波市2020-2030年间预期可实现累计97%的经济增长，且能满足区域资源环境的约束限制。进而面向2030年提出宁波市产业结构优化调整路径建议：严格控制高排放制造业的准入门槛，提升第一产业和采矿业的资源能源利用效率，推进电力、热力的生产与供应业等存量行业的减污降碳，鼓励发展高附加值的第三产业和循环经济产业。本文可为宁波市全面推进产业减污降碳协同增效提供决策参考，并为类似地区开展产业结构优化推动绿色发展提供研究范式和决策参考。碳达峰碳中和是我国重大战略决策，对推进产业转型升级和绿色发展具有重要意义。实现经济增长与资源能源消耗、污染物和碳排放的总量与强度双控制，是推进“双碳”目标的重要支撑。沿海地区制造业发达，污染物和碳排放量大，寻找减污降碳协同增效路径对区域绿色转型具有重大现实意义。本文以浙江省宁波市为对象，对全部经济门类的产业结构开展实证研究，运用多准则决策模型和情景分析法，以能源、水资源、四种主要污染物和二氧化碳为约束条件建立了产业结构优化调整模型，将各产业增加值占比的变化程度作为决策变量，筛选出产业结构调整平稳、减排幅度大的调整方案。制造业作为宁波市经济发展的主体，贡献了较高比例的污碳排放和能源资源消耗，本文探究了4.5%、5.5%、6.5%三种年均经济增速情景下宁波市通过产业结构调整实现减污降碳协同增效的潜力。研究显示，宁波市2020-2030年间预期可实现累计97%的经济增长，且能满足区域资源环境的约束限制。进而面向2030年提出宁波市产业结构优化调整路径建议：严格控制高排放制造业的准入门槛，提升第一产业和采矿业的资源能源利用效率，推进电力、热力的生产与供应业等存量行业的减污降碳，鼓励发展高附加值的第三产业和循环经济产业。本文可为宁波市全面推进产业减污降碳协同增效提供决策参考，并为类似地区开展产业结构优化推动绿色发展提供研究范式和决策参考。

焦化类污染场地堆式燃气热脱附工程示范与效果评估

盛王超, 焦文涛, 李绍华, 岳勇, 顾海林, 詹明秀, 张博, 徐旭

摘要(110) PDF(96)

摘要:
近年来，有机污染土壤堆式燃气热脱附技术因具有二次污染可控、污染物去除率高以及修复成本低等优势得到快速发展，然而目前国内外关于该技术的工程示范与效果评估仍有待研究. 针对我国北方某退役焦化厂污染土壤，开展了2 000 m³的堆式燃气热脱附工程试验，系统分析热脱附过程中土壤的温湿度变化规律、修复效果以及能源消耗等情况，并提出堆式燃气热脱附技术的应用条件和优化方法. 结果表明：当加热运行至35 d时，堆体测温点平均温度达175 ℃，抽检的12组土壤样品中污染物浓度均远低于GB 36600—2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》中建设用地第一类筛选值，修复达标率为100%；运行至39 d时，收集水量共计310.4 m³，土壤体积含水率从25.8%降至10.3%左右；同时，该试验采用的烟气余热再利用技术将排烟温度降至300 ℃以下，使修复能耗降低约11.5%，即每修复1 m³污染土壤消耗约49.5 Nm³天然气和16 kW∙h电量；此外，采用COMSOL软件模拟堆体的温湿度结果与试验结果的平均相对误差分别小于7.36%和7.49%，具有较好的吻合性. 研究显示，热脱附修复过程中堆体的底层平均温度处于较低水平，需提高底层加热管温度，或铺设岩棉板进行隔热保温措施，以提高堆体底层土壤的修复效率，研究结果可为有机污染土壤堆式燃气热脱附技术应用提供技术支撑. 近年来，有机污染土壤堆式燃气热脱附技术因具有二次污染可控、污染物去除率高以及修复成本低等优势得到快速发展，然而目前国内外关于该技术的工程示范与效果评估仍有待研究. 针对我国北方某退役焦化厂污染土壤，开展了2 000 m³的堆式燃气热脱附工程试验，系统分析热脱附过程中土壤的温湿度变化规律、修复效果以及能源消耗等情况，并提出堆式燃气热脱附技术的应用条件和优化方法. 结果表明：当加热运行至35 d时，堆体测温点平均温度达175 ℃，抽检的12组土壤样品中污染物浓度均远低于GB 36600—2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》中建设用地第一类筛选值，修复达标率为100%；运行至39 d时，收集水量共计310.4 m³，土壤体积含水率从25.8%降至10.3%左右；同时，该试验采用的烟气余热再利用技术将排烟温度降至300 ℃以下，使修复能耗降低约11.5%，即每修复1 m³污染土壤消耗约49.5 Nm³天然气和16 kW∙h电量；此外，采用COMSOL软件模拟堆体的温湿度结果与试验结果的平均相对误差分别小于7.36%和7.49%，具有较好的吻合性. 研究显示，热脱附修复过程中堆体的底层平均温度处于较低水平，需提高底层加热管温度，或铺设岩棉板进行隔热保温措施，以提高堆体底层土壤的修复效率，研究结果可为有机污染土壤堆式燃气热脱附技术应用提供技术支撑.

基于模糊综合评估的污染场地可持续修复综合评价方法研究

姜珺秋, 樊庆锌

摘要(98) PDF(30)

摘要:
污染场地修复的目的是消除土壤污染并实现再利用. 为防止消极修复和过度修复带来的新的环境影响，本研究基于可持续修复理念，以系统科学地综合分析污染场地修复工程的可持续效果为研究目标，结合理论分析法和频度分析法确定污染场地可持续修复效果评价模型的候选评价指标，采用灰色关联度分析法对评价指标进行系统筛选，并应用AHP-熵权法计算推导出评价指标权重值，利用模糊综合评估(fuzzy comprehensive evaluation，FCE)结合评价标准体系和评价指标权重值构建了污染场地可持续修复评价方法，对我国东北地区某化工污染场地修复效果进行了综合评估. 结果表明：在污染场地可持续修复综合评价中环境指标权重值最大(0.473 57)，其中土壤质量状况改善的权重最高(0.215 02)；健康风险削减和污染场地地价提升分别为社会与经济指标中的重要因素. 实例验证中案例污染场地的最终可持续性评分为7.70分，在“良好”的评价区间内，与实际修复情况一致，结果可指导修复方案的优化. 研究显示，构建的污染场地可持续修复评价方法具有可行性，可对污染场地修复方案的制定和比选以及修复后效果的综合评价提供技术支撑. 污染场地修复的目的是消除土壤污染并实现再利用. 为防止消极修复和过度修复带来的新的环境影响，本研究基于可持续修复理念，以系统科学地综合分析污染场地修复工程的可持续效果为研究目标，结合理论分析法和频度分析法确定污染场地可持续修复效果评价模型的候选评价指标，采用灰色关联度分析法对评价指标进行系统筛选，并应用AHP-熵权法计算推导出评价指标权重值，利用模糊综合评估(fuzzy comprehensive evaluation，FCE)结合评价标准体系和评价指标权重值构建了污染场地可持续修复评价方法，对我国东北地区某化工污染场地修复效果进行了综合评估. 结果表明：在污染场地可持续修复综合评价中环境指标权重值最大(0.473 57)，其中土壤质量状况改善的权重最高(0.215 02)；健康风险削减和污染场地地价提升分别为社会与经济指标中的重要因素. 实例验证中案例污染场地的最终可持续性评分为7.70分，在“良好”的评价区间内，与实际修复情况一致，结果可指导修复方案的优化. 研究显示，构建的污染场地可持续修复评价方法具有可行性，可对污染场地修复方案的制定和比选以及修复后效果的综合评价提供技术支撑.

高效液相色谱-串联质谱法测定土壤和沉积物中六溴环十二烷和四溴双酚A

朱超飞, 杨文龙, 殷也筑, 杨茜, 杜兵, 范红利, 吕美玲

摘要(80) PDF(87)

摘要:
为服务我国履行斯德哥尔摩公约和新污染物监测需要，建立了同步分析土壤和沉积物中测定3种六溴环十二烷（HBCDs）异构体和四溴双酚A（TBBPA）的高效液相色谱-三重四极杆质谱法. 样品经冷冻干燥，以正己烷/丙酮（V/V，1/1）为提取溶剂进行加压流体提取，通过中性和酸性复合硅胶柱的净化处理后，利用HPLC-MS/MS检测，采用同位素稀释法进行定量分析. 结果表明：①目标物在液相色谱上得到有效的基线分离，保留时间变化量在0.13 min以内，标准曲线2～200 ng/mL内的平均相对响应因子的相对标准偏差小于15%. ②目标物α-HBCD、β-HBCD、γ-HBCD和TBBPA的方法检出限分别为0.06、0.04、0.04和0.06 μg/kg. ③石英砂、背景土壤和工业土壤、河流沉积物和海洋沉积物的低中高浓度平行添加实验，得到该方法精密度为0.56%～10.6%，正确度为92.9%～121%. ④以8种不同地区和类型的土壤进行添加实验，回收率范围为85.9%～104%. ⑤建立的方法具有灵敏度高、稳健性强，能够适用于复杂土壤和沉积物样品中HBCDs和TBBPA的分析测试. 为服务我国履行斯德哥尔摩公约和新污染物监测需要，建立了同步分析土壤和沉积物中测定3种六溴环十二烷（HBCDs）异构体和四溴双酚A（TBBPA）的高效液相色谱-三重四极杆质谱法. 样品经冷冻干燥，以正己烷/丙酮（V/V，1/1）为提取溶剂进行加压流体提取，通过中性和酸性复合硅胶柱的净化处理后，利用HPLC-MS/MS检测，采用同位素稀释法进行定量分析. 结果表明：①目标物在液相色谱上得到有效的基线分离，保留时间变化量在0.13 min以内，标准曲线2～200 ng/mL内的平均相对响应因子的相对标准偏差小于15%. ②目标物α-HBCD、β-HBCD、γ-HBCD和TBBPA的方法检出限分别为0.06、0.04、0.04和0.06 μg/kg. ③石英砂、背景土壤和工业土壤、河流沉积物和海洋沉积物的低中高浓度平行添加实验，得到该方法精密度为0.56%～10.6%，正确度为92.9%～121%. ④以8种不同地区和类型的土壤进行添加实验，回收率范围为85.9%～104%. ⑤建立的方法具有灵敏度高、稳健性强，能够适用于复杂土壤和沉积物样品中HBCDs和TBBPA的分析测试.

土壤中三价锑的老化对秀丽隐杆线虫毒性的影响

宋子杰

摘要(79) PDF(86)

摘要:
为明确老化过程对土壤外源Sb(III)毒性的影响，结合土壤中Sb的化学分析和生物毒性测试，以模式生物秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）为测试生物，研究经过7和56 d老化的2种Sb(III)处理土壤（安徽黄棕壤和新疆灰漠土）中不同价态Sb浓度、可提取态Sb浓度以及对线虫生长、生育、繁殖毒性的变化。经过56 d老化的安徽黄棕壤和新疆灰漠土中Sb(V)占比相较7 d老化出现显著提高，新疆灰漠土中Sb(III)相较安徽黄棕壤能更快的转化为毒性较低的Sb(V)，可提取态Sb的提取比例相较7 d的老化分别下降了27.0%和32.5%。经过56 d老化的Sb(III)处理安徽黄棕壤和新疆灰漠土对线虫生长毒性的EC₅₀（50%效应浓度）值相较7 d老化分别提升1.7和2.3倍；对线虫生育毒性的EC₅₀值分别提升1.1和2.4倍；对线虫繁殖毒性的EC₅₀值分别提升1.2和1.9倍。基于EC₅₀值计算的新疆灰漠土中外源Sb(III)的老化因子高于安徽黄棕壤，与新疆灰漠土中Sb(III)较高的氧化效率和可提取态Sb下降比例具有一致性，pH、有机质和铁锰铝氧化物含量为2种土壤外源Sb(III)氧化效率和可提取态Sb浓度的差异提供一定程度上的解释。为明确老化过程对土壤外源Sb(III)毒性的影响，结合土壤中Sb的化学分析和生物毒性测试，以模式生物秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）为测试生物，研究经过7和56 d老化的2种Sb(III)处理土壤（安徽黄棕壤和新疆灰漠土）中不同价态Sb浓度、可提取态Sb浓度以及对线虫生长、生育、繁殖毒性的变化。经过56 d老化的安徽黄棕壤和新疆灰漠土中Sb(V)占比相较7 d老化出现显著提高，新疆灰漠土中Sb(III)相较安徽黄棕壤能更快的转化为毒性较低的Sb(V)，可提取态Sb的提取比例相较7 d的老化分别下降了27.0%和32.5%。经过56 d老化的Sb(III)处理安徽黄棕壤和新疆灰漠土对线虫生长毒性的EC₅₀（50%效应浓度）值相较7 d老化分别提升1.7和2.3倍；对线虫生育毒性的EC₅₀值分别提升1.1和2.4倍；对线虫繁殖毒性的EC₅₀值分别提升1.2和1.9倍。基于EC₅₀值计算的新疆灰漠土中外源Sb(III)的老化因子高于安徽黄棕壤，与新疆灰漠土中Sb(III)较高的氧化效率和可提取态Sb下降比例具有一致性，pH、有机质和铁锰铝氧化物含量为2种土壤外源Sb(III)氧化效率和可提取态Sb浓度的差异提供一定程度上的解释。

长江水体多氯联苯和有机氯农药污染特征和通量研究

林明兰, 林田, 徐良, 贺静

摘要(61) PDF(85)

摘要:
摘要：河流作为陆源持久性有机污染物(POPs)进入海洋的重要途径，其POPs污染问题备受关注. 为了解我国“十三五”时期长江水体多氯联苯(PCBs)和有机氯农药(OCPs)的污染特征，以2017年11月—2018年11月在长江大通站采集的表层水为研究对象，利用气相色谱-三重四级杆串联质谱仪(GC-MS/MS)测定水体中溶解态、颗粒态PCBs和OCPs的浓度，分析水体中溶解态、颗粒态PCBs和OCPs的污染特征，通过化合物组成特征和比值揭示水体中PCBs、OCPs的来源，估算输出通量，并从污染物浓度、年径流量及输沙量三方面加以比较. 结果表明：大通站水体中溶解态∑₄₁PCBs和∑₉OCPs浓度范围分别为0.059~0.29和0.21~0.52 ng/L，颗粒态∑₄₁PCBs和∑₉OCPs浓度范围分别为0.26~0.88和0.34~0.89 ng/L. 六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)和氯丹(CHLs)均以历史使用残留为主，而PCBs存在新的输入. PCBs、HCHs和DDTs的总输出通量(溶解态+颗粒态)分别为0.57、0.35和0.29 t/a，远低于其他学者于2009—2015年得到的长江入海PCBs、HCHs和DDTs的年均通量. 研究显示，大通站水体中溶解态、颗粒态PCBs和OCPs的污染特征不同，大通站相对较低的PCBs、HCHs和DDTs的输出通量与长江流域过去10年污染物浓度、年径流量和输沙量的整体降低直接相关，溶解态PCBs、HCHs和DDTs浓度显著降低是重要因素. 研究结果反映了我国“十三五”期间提出的长江经济带“共抓大保护，不搞大开发”和近20年坚持履行《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》的重要成效. 今后应重点关注大通以下至长江河口的污染物跨介质分配和交换通量，以系统揭示长江输出POPs在区域污染物“源汇”关系中扮演的角色. 摘要：河流作为陆源持久性有机污染物(POPs)进入海洋的重要途径，其POPs污染问题备受关注. 为了解我国“十三五”时期长江水体多氯联苯(PCBs)和有机氯农药(OCPs)的污染特征，以2017年11月—2018年11月在长江大通站采集的表层水为研究对象，利用气相色谱-三重四级杆串联质谱仪(GC-MS/MS)测定水体中溶解态、颗粒态PCBs和OCPs的浓度，分析水体中溶解态、颗粒态PCBs和OCPs的污染特征，通过化合物组成特征和比值揭示水体中PCBs、OCPs的来源，估算输出通量，并从污染物浓度、年径流量及输沙量三方面加以比较. 结果表明：大通站水体中溶解态∑₄₁PCBs和∑₉OCPs浓度范围分别为0.059~0.29和0.21~0.52 ng/L，颗粒态∑₄₁PCBs和∑₉OCPs浓度范围分别为0.26~0.88和0.34~0.89 ng/L. 六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)和氯丹(CHLs)均以历史使用残留为主，而PCBs存在新的输入. PCBs、HCHs和DDTs的总输出通量(溶解态+颗粒态)分别为0.57、0.35和0.29 t/a，远低于其他学者于2009—2015年得到的长江入海PCBs、HCHs和DDTs的年均通量. 研究显示，大通站水体中溶解态、颗粒态PCBs和OCPs的污染特征不同，大通站相对较低的PCBs、HCHs和DDTs的输出通量与长江流域过去10年污染物浓度、年径流量和输沙量的整体降低直接相关，溶解态PCBs、HCHs和DDTs浓度显著降低是重要因素. 研究结果反映了我国“十三五”期间提出的长江经济带“共抓大保护，不搞大开发”和近20年坚持履行《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》的重要成效. 今后应重点关注大通以下至长江河口的污染物跨介质分配和交换通量，以系统揭示长江输出POPs在区域污染物“源汇”关系中扮演的角色.

我国典型含PFOS/PFOSF废物处置技术可行性分析与建议

张磊, 郑哲, 陈文静, 宁禹航, 陈自强, 王坚, 杜涛

摘要(111) PDF(91)

摘要:
为促进我国全氟辛基磺酸及其盐类和全氟辛基磺酰氟(PFOS/PFOSF)的削减和逐步淘汰，防控环境风险，迫切需要对淘汰、废弃的含PFOS/PFOSF产品、副产物以及生产和、使用过程中产生的含PFOS/PFOSF废物进行安全无害化处理处置。调研和数据分析结果表明，2021年我国已停产PFOSF，2002—~2020年我国PFOS/PFOSF的生产总量约为2 120 t。我国典型含PFOS/PFOSF液态废物包括有废弃消防泡沫、消防泡沫使用后收集的残液、废弃电镀镀液、工艺或清洗废水、废有机溶剂等，以及固态/半固态废物有蒸（精）馏釜残、废水处理污泥、污染土壤、电镀滤渣、废吸附剂和过滤材料等。目前针对液态废物，可行的PFOS/PFOSF非破坏处理技术主要有活性炭和树脂吸附、膜滤、混凝，可行的PFOS/PFOSF破坏处理技术有焚烧/水泥窑、超声降解和亚/超临界水处理技术，但在应用时都有一定的前置条件；针对固态/半固态废物，可行的PFOS/PFOSF非破坏处理技术包括稳定化和废物填埋，而焚烧/水泥窑是目前最为可行的PFOS/PFOSF破坏处理技术。建议根据我国典型含PFOS/PFOSF废物的特点采取相应可行的处理处置技术，在应用成熟技术的同时，适当尝试采用亚/超临界水处理技术、超声降解技术以及其他较新的技术；对PFOS/PFOSF物质含量≥50 mg/kg的废物采用可行的破坏技术处置，对PFOS/PFOSF物质含量＜50 mg/kg的废物经稳定化预处理后方可进入填埋场。为促进我国全氟辛基磺酸及其盐类和全氟辛基磺酰氟(PFOS/PFOSF)的削减和逐步淘汰，防控环境风险，迫切需要对淘汰、废弃的含PFOS/PFOSF产品、副产物以及生产和、使用过程中产生的含PFOS/PFOSF废物进行安全无害化处理处置。调研和数据分析结果表明，2021年我国已停产PFOSF，2002—~2020年我国PFOS/PFOSF的生产总量约为2 120 t。我国典型含PFOS/PFOSF液态废物包括有废弃消防泡沫、消防泡沫使用后收集的残液、废弃电镀镀液、工艺或清洗废水、废有机溶剂等，以及固态/半固态废物有蒸（精）馏釜残、废水处理污泥、污染土壤、电镀滤渣、废吸附剂和过滤材料等。目前针对液态废物，可行的PFOS/PFOSF非破坏处理技术主要有活性炭和树脂吸附、膜滤、混凝，可行的PFOS/PFOSF破坏处理技术有焚烧/水泥窑、超声降解和亚/超临界水处理技术，但在应用时都有一定的前置条件；针对固态/半固态废物，可行的PFOS/PFOSF非破坏处理技术包括稳定化和废物填埋，而焚烧/水泥窑是目前最为可行的PFOS/PFOSF破坏处理技术。建议根据我国典型含PFOS/PFOSF废物的特点采取相应可行的处理处置技术，在应用成熟技术的同时，适当尝试采用亚/超临界水处理技术、超声降解技术以及其他较新的技术；对PFOS/PFOSF物质含量≥50 mg/kg的废物采用可行的破坏技术处置，对PFOS/PFOSF物质含量＜50 mg/kg的废物经稳定化预处理后方可进入填埋场。

机器学习耦合受体模型量化驱动因素对PM_2.5的影响效应

许博, 徐晗, 赵焕, 张忠诚, 高洁, 李岳, 冯银厂, 史国良

摘要(116) PDF(104)

摘要:
PM_2.5受到污染源排放、大气物理化学以及气象条件等驱动因素的非线性影响. 随着在线观测技术的发展，利用大量观测数据量化实际环境下各驱动因素对PM_2.5浓度的影响效应是研究的热点. 本文基于南开大学大气环境综合观测超级站2018年11月-2020年10月的在线观测数据分析了PM_2.5的污染特征；利用PMF模型计算PM_2.5的来源及其贡献，源解析结果显示观测期间二次源的贡献率最高，为44.7%，其他依次为燃煤源(23.6%)，扬尘源(9.9%)，生物质燃烧(7.2%)，工业源的贡献率最小，为3.6%. 通过机器学习模型量化了一次源排放、大气氧化能力、气象条件等驱动因素对PM_2.5的影响效应，结果表明，一次源排放对PM2.5影响效应的贡献 (54.2%)远高于其他驱动因素，气象条件对PM2.5影响效应的贡献次之 (32.6%)，大气氧化能力对PM2.5影响效应的贡献较低 (13.2%). 本研究结果表明当前一次污染源排放仍是PM_2.5污染最重要的成因，在大气污染防治工作中需要重点关注一次源的防控. PM_2.5受到污染源排放、大气物理化学以及气象条件等驱动因素的非线性影响. 随着在线观测技术的发展，利用大量观测数据量化实际环境下各驱动因素对PM_2.5浓度的影响效应是研究的热点. 本文基于南开大学大气环境综合观测超级站2018年11月-2020年10月的在线观测数据分析了PM_2.5的污染特征；利用PMF模型计算PM_2.5的来源及其贡献，源解析结果显示观测期间二次源的贡献率最高，为44.7%，其他依次为燃煤源(23.6%)，扬尘源(9.9%)，生物质燃烧(7.2%)，工业源的贡献率最小，为3.6%. 通过机器学习模型量化了一次源排放、大气氧化能力、气象条件等驱动因素对PM_2.5的影响效应，结果表明，一次源排放对PM2.5影响效应的贡献 (54.2%)远高于其他驱动因素，气象条件对PM2.5影响效应的贡献次之 (32.6%)，大气氧化能力对PM2.5影响效应的贡献较低 (13.2%). 本研究结果表明当前一次污染源排放仍是PM_2.5污染最重要的成因，在大气污染防治工作中需要重点关注一次源的防控.

基于修复效果的污染土壤修复工程环境足迹分析

刘文晓, 夏天翔, 张丽娜, 贾晓洋, 朱笑盈, 梁竞, 蔡敏琦

摘要(111) PDF(102)

摘要:
为定量评估污染土壤修复工程的环境影响，基于北方某焦化厂有机污染场地土壤原位热脱附和阻隔通风的实际修复效果，计算了不同修复工程各阶段的环境足迹、相对贡献和主要来源，分析了原位热脱附和阻隔通风的环境足迹强度。结果表明：修复工程施工准备阶段时间短、能源和材料消耗较少，在整个工程中的环境足迹占比仅1%左右；高风险区原位热脱附施工能源消耗、水资源消耗、GHG排放量、空气污染物排放量占比分别为93.02%、72.82%、63.39%和71.08%；低风险区阻隔通风能源消耗、水资源消耗、GHG排放量、空气污染物排放量占比分别为6.77%、26.26%、35.40%和27.74%。综合看来，原位热脱附环节带来较大的能源投入，其中天然气使用、电能消耗以及现场机械设备燃油是该场地修复过程环境足迹的主要来源；高风险区热脱附修复工程苯的环境足迹强度高于苯并（a）芘；从不同修复技术分析，原位热脱附的能源强度较高；基于浓度降低的环境足迹强度对量化热脱附技术的环境足迹适用性较好，而基于风险削减的环境足迹强度适用于原位阻隔技术。该研究基于实际修复效果的环境足迹分析可以为掌握修复工程实施的环境影响、推动绿色可持续修复提供支撑。为定量评估污染土壤修复工程的环境影响，基于北方某焦化厂有机污染场地土壤原位热脱附和阻隔通风的实际修复效果，计算了不同修复工程各阶段的环境足迹、相对贡献和主要来源，分析了原位热脱附和阻隔通风的环境足迹强度。结果表明：修复工程施工准备阶段时间短、能源和材料消耗较少，在整个工程中的环境足迹占比仅1%左右；高风险区原位热脱附施工能源消耗、水资源消耗、GHG排放量、空气污染物排放量占比分别为93.02%、72.82%、63.39%和71.08%；低风险区阻隔通风能源消耗、水资源消耗、GHG排放量、空气污染物排放量占比分别为6.77%、26.26%、35.40%和27.74%。综合看来，原位热脱附环节带来较大的能源投入，其中天然气使用、电能消耗以及现场机械设备燃油是该场地修复过程环境足迹的主要来源；高风险区热脱附修复工程苯的环境足迹强度高于苯并（a）芘；从不同修复技术分析，原位热脱附的能源强度较高；基于浓度降低的环境足迹强度对量化热脱附技术的环境足迹适用性较好，而基于风险削减的环境足迹强度适用于原位阻隔技术。该研究基于实际修复效果的环境足迹分析可以为掌握修复工程实施的环境影响、推动绿色可持续修复提供支撑。

四川省维管植物和脊椎动物空间分布格局研究

杨渺, 江腊海, 谢强, 吴瑕, 艾蕾

摘要(79) PDF(18)

摘要:
四川省地理位置独特，位于青藏高原的最东端和长江、黄河上游，横跨五大地貌单元，包括6个气候梯度，是全球生物多样性保护热点地区之一和中国重要的物种基因库. 因此研究四川省生物类群分布特征，识别狭域分布及环境脆弱带生物类群，可服务于生物多样性保护网络优化及保护策略制定，支撑生物多样性遥感监测开展. 基于四川省183个县(区)13 845个物种分布数据，对维管植物及脊椎动物，以及对被子植物门、裸子植物门、蕨类植物门和哺乳纲、鸟纲、硬骨鱼纲、两栖纲、爬行纲的目特征区和科特征区进行分析，并统计目特征区的物种组成. 结果表明：四川省有维管植物12 378种，涵盖3门12纲72目268科，脊椎动物1 467种，涵盖5纲43目158科. 研究显示其，四川维管植物、脊椎动物的目、科特征区总体可分为两大特征类群团，基本与四川省东部中亚热带和四川省西部高原气候区分布相吻合. 基于物种大数据划分的目、科特征区分布，与植被区划成果具有较高一致性，表明可以从大数据中推断出类群分布的详细特征. 因此，以大数据为基础精准识别生物多样性保护空缺区、物种交流廊道等关键区域具有可行性. 该研究还揭示了另一个重要的模式——小分类阶元的分布模式比大分类阶元受到更广泛、更复杂的因子组合的影响. 在此基础上，该文提出生物类群保护孤小易危原则，建议优先考虑孤小分类群的生物多样性保护，并以此为基础制定区域性生物多样性保护计划. 四川省地理位置独特，位于青藏高原的最东端和长江、黄河上游，横跨五大地貌单元，包括6个气候梯度，是全球生物多样性保护热点地区之一和中国重要的物种基因库. 因此研究四川省生物类群分布特征，识别狭域分布及环境脆弱带生物类群，可服务于生物多样性保护网络优化及保护策略制定，支撑生物多样性遥感监测开展. 基于四川省183个县(区)13 845个物种分布数据，对维管植物及脊椎动物，以及对被子植物门、裸子植物门、蕨类植物门和哺乳纲、鸟纲、硬骨鱼纲、两栖纲、爬行纲的目特征区和科特征区进行分析，并统计目特征区的物种组成. 结果表明：四川省有维管植物12 378种，涵盖3门12纲72目268科，脊椎动物1 467种，涵盖5纲43目158科. 研究显示其，四川维管植物、脊椎动物的目、科特征区总体可分为两大特征类群团，基本与四川省东部中亚热带和四川省西部高原气候区分布相吻合. 基于物种大数据划分的目、科特征区分布，与植被区划成果具有较高一致性，表明可以从大数据中推断出类群分布的详细特征. 因此，以大数据为基础精准识别生物多样性保护空缺区、物种交流廊道等关键区域具有可行性. 该研究还揭示了另一个重要的模式——小分类阶元的分布模式比大分类阶元受到更广泛、更复杂的因子组合的影响. 在此基础上，该文提出生物类群保护孤小易危原则，建议优先考虑孤小分类群的生物多样性保护，并以此为基础制定区域性生物多样性保护计划.

基于准自然实验的生态转移支付政策环境效应评价

曹俐, 王梦瑶, 雷岁江, 董战峰

摘要(85) PDF(18)

摘要:
生态转移支付政策的完善是深化生态补偿制度改革的重要组成部分。为解决生态转移支付政策尚未充分改善环境质量这一现实问题，基于地方政府环境治理决策机理提出相应假设，选取山西省96个县域的环境和社会经济相关数据，运用倾向得分匹配-双重差分法评估生态转移支付政策的环境效应。结果表明：生态转移支付政策的实施总体上在1%的显著性水平下改善了国家重点生态功能区所在县域的环境质量，但随着时间的推移，其环境效应逐渐变差。生态转移支付资金规模的扩大进一步改善了环境质量，每增加1 000元生态转移支付资金，环境质量就得到2.285个百分点的改善，且生态转移支付政策的环境效应呈现出功能区类型、民族聚集程度的差异化特征。进一步研究发现，贫困程度是导致不同地区生态转移支付政策环境效应存在差异的重要因素。基于此，从坚持实施生态转移支付政策、逐步扩大生态转移支付规模、强化生态转移支付资金分配的导向性和差异性、完善生态转移支付政策的市场化、多元化投入机制和完善补偿资金考核机制等角度对完善生态转移支付政策提出相关建议。生态转移支付政策的完善是深化生态补偿制度改革的重要组成部分。为解决生态转移支付政策尚未充分改善环境质量这一现实问题，基于地方政府环境治理决策机理提出相应假设，选取山西省96个县域的环境和社会经济相关数据，运用倾向得分匹配-双重差分法评估生态转移支付政策的环境效应。结果表明：生态转移支付政策的实施总体上在1%的显著性水平下改善了国家重点生态功能区所在县域的环境质量，但随着时间的推移，其环境效应逐渐变差。生态转移支付资金规模的扩大进一步改善了环境质量，每增加1 000元生态转移支付资金，环境质量就得到2.285个百分点的改善，且生态转移支付政策的环境效应呈现出功能区类型、民族聚集程度的差异化特征。进一步研究发现，贫困程度是导致不同地区生态转移支付政策环境效应存在差异的重要因素。基于此，从坚持实施生态转移支付政策、逐步扩大生态转移支付规模、强化生态转移支付资金分配的导向性和差异性、完善生态转移支付政策的市场化、多元化投入机制和完善补偿资金考核机制等角度对完善生态转移支付政策提出相关建议。

关中地区散煤源PM_2.5污染防治的健康经济效益评估

赵婉屹, 刘萍萍, 孙健, 宋贤征, 徐红梅, 杨柳, 沈振兴

摘要(100) PDF(31)

摘要:
受不良地形因素影响，加之采暖季散煤燃烧现象严重，陕西省关中地区冬季雾霾天气频发。自2017年散煤治理相关奖补政策出台以来，区域空气质量状况改善明显。基于2020年冬季实地调研信息和相关统计数据，评价了关中7市(区）四年间的散煤治理成效，采用箱式模型分析了散煤源PM_2.5的贡献变化情况，进一步根据泊松回归模型评估了散煤治理带来的健康经济效益。结果表明，关中地区2017 ~ 2020年冬季散煤治理总量达777938.00 t，西安市与渭南市的散煤治理总量最高，杨陵区治理进程最快（散煤治理率达100%）。四年间采暖季散煤源PM_2.5的日均浓度值降低了7.2 μg·m^-3，相对于大气PM_2.5的贡献率降低了4.5%，对PM_2.5改善的贡献率达12.4%。关中地区2017 ~ 2020年控制散煤燃烧PM_2.5污染使得居民过早死亡率降低了1.50E-05（95%CI：3.66E-06 ~ 2.62E-05），降幅达到98.2%，发病率（门诊、住院及慢性支气管炎的发生率）降低了4.11E-04（95%CI：1.71E-04，6.59E-04），降幅达到98.3%，所带来的健康总受益人数约为10662人，共可获得约14.12亿元的经济效益。受不良地形因素影响，加之采暖季散煤燃烧现象严重，陕西省关中地区冬季雾霾天气频发。自2017年散煤治理相关奖补政策出台以来，区域空气质量状况改善明显。基于2020年冬季实地调研信息和相关统计数据，评价了关中7市(区）四年间的散煤治理成效，采用箱式模型分析了散煤源PM_2.5的贡献变化情况，进一步根据泊松回归模型评估了散煤治理带来的健康经济效益。结果表明，关中地区2017 ~ 2020年冬季散煤治理总量达777938.00 t，西安市与渭南市的散煤治理总量最高，杨陵区治理进程最快（散煤治理率达100%）。四年间采暖季散煤源PM_2.5的日均浓度值降低了7.2 μg·m^-3，相对于大气PM_2.5的贡献率降低了4.5%，对PM_2.5改善的贡献率达12.4%。关中地区2017 ~ 2020年控制散煤燃烧PM_2.5污染使得居民过早死亡率降低了1.50E-05（95%CI：3.66E-06 ~ 2.62E-05），降幅达到98.2%，发病率（门诊、住院及慢性支气管炎的发生率）降低了4.11E-04（95%CI：1.71E-04，6.59E-04），降幅达到98.3%，所带来的健康总受益人数约为10662人，共可获得约14.12亿元的经济效益。

气候变化情景下中国外来入侵植物黄顶菊潜在分布区模拟与早期预警

柳晓燕, 赵彩云, 李俊生, 李飞飞, 朱金方

摘要(79) PDF(21)

摘要:
20世纪90年代入侵我国的外来入侵植物黄顶菊威胁农业生产和生态安全，定量评估其潜在扩散动态可为其早期预警提供依据。基于黄顶菊在南美原产地分布数据和环境变量构建本土生态位模型，投影至我国并预测当前和未来气候情景下黄顶菊潜在分布格局。结果表明，黄顶菊在我国华北平原、东北平原、黄土高原、云贵高原广泛适生，实际分布区东南侧、西侧和东部侧存在较大面积中-高潜在适生区，黄顶菊在中国没有达到其最大潜在分布范围。增温导致黄顶菊潜在适生区明显向北扩张、向南收缩，分布中心由华北中纬度地区向东北高纬度地区迁移。综合比对黄顶菊实际分布状况及其在不同气候情景下潜在分布变化趋势，结合国家和地方管控需求，以地市级行政区为管控单元划定重点管控区、重点监测区和重点预防区，建议在黄顶菊扩散前缘区加强监测阻截力度，逐步消除黄顶菊发生区生态影响，重点监测其潜在适生分布，抑制其向邻近地区进一步扩散蔓延。 20世纪90年代入侵我国的外来入侵植物黄顶菊威胁农业生产和生态安全，定量评估其潜在扩散动态可为其早期预警提供依据。基于黄顶菊在南美原产地分布数据和环境变量构建本土生态位模型，投影至我国并预测当前和未来气候情景下黄顶菊潜在分布格局。结果表明，黄顶菊在我国华北平原、东北平原、黄土高原、云贵高原广泛适生，实际分布区东南侧、西侧和东部侧存在较大面积中-高潜在适生区，黄顶菊在中国没有达到其最大潜在分布范围。增温导致黄顶菊潜在适生区明显向北扩张、向南收缩，分布中心由华北中纬度地区向东北高纬度地区迁移。综合比对黄顶菊实际分布状况及其在不同气候情景下潜在分布变化趋势，结合国家和地方管控需求，以地市级行政区为管控单元划定重点管控区、重点监测区和重点预防区，建议在黄顶菊扩散前缘区加强监测阻截力度，逐步消除黄顶菊发生区生态影响，重点监测其潜在适生分布，抑制其向邻近地区进一步扩散蔓延。

我国氯化石蜡的风险与管控：现状及展望

宋博宇, 白露, 黎娟, 高鹏, 张彩丽, 高洁玉, 王亚韡

摘要(171) PDF(26)

摘要:
氯化石蜡(Chlorinated paraffin，CPs)被广泛用作阻燃剂和增塑剂的添加剂，能够在生产和使用过程中释放到多种环境介质中(例如水、沉积物、灰尘、空气和土壤等)。该研究收集并深入讨论了已发表的CPs相关研究，通过释放因子解析，估算了CPs通过生成和使用向环境中的排放量，发现环境中CPs主要赋存于土壤介质中。人类活动、经济活动和经济水平等对CPs在不同区域的赋存具有重要影响。对于人群暴露的解析表明，职业暴露场景显著高于其他场景，但整体上，生态风险和人体暴露风险评估表明CPs目前对我国生态环境与人体健康的危害有限。进一步，该文介绍了国内外对于SCCPs和MCCPs的管控措施，为我国对于CPs的风险评估和管控策略提供支持，并为将来可能的CPs淘汰提供参考。基于化学品管理和风险评估的考虑，未来亟需进一步深入开展MCCPs和LCCPs的迁移转化和风险研究，特别是评估CPs管控所造成的潜在经济、社会和环境影响，以更好地为CPs产品的管控和国家开展履约行动提供重要科学数据和技术支撑。氯化石蜡(Chlorinated paraffin，CPs)被广泛用作阻燃剂和增塑剂的添加剂，能够在生产和使用过程中释放到多种环境介质中(例如水、沉积物、灰尘、空气和土壤等)。该研究收集并深入讨论了已发表的CPs相关研究，通过释放因子解析，估算了CPs通过生成和使用向环境中的排放量，发现环境中CPs主要赋存于土壤介质中。人类活动、经济活动和经济水平等对CPs在不同区域的赋存具有重要影响。对于人群暴露的解析表明，职业暴露场景显著高于其他场景，但整体上，生态风险和人体暴露风险评估表明CPs目前对我国生态环境与人体健康的危害有限。进一步，该文介绍了国内外对于SCCPs和MCCPs的管控措施，为我国对于CPs的风险评估和管控策略提供支持，并为将来可能的CPs淘汰提供参考。基于化学品管理和风险评估的考虑，未来亟需进一步深入开展MCCPs和LCCPs的迁移转化和风险研究，特别是评估CPs管控所造成的潜在经济、社会和环境影响，以更好地为CPs产品的管控和国家开展履约行动提供重要科学数据和技术支撑。

Mn-Cu/Al₂O₃催化剂的制备及其催化臭氧化效果的研究

胡映明, 吴昌永

摘要(126) PDF(18)

摘要:
针对催化剂浸渍-焙烧法制备过程中产生的大气污染问题，研究开发如何避免产生氮氧化物、硫氧化物的催化剂制备方法对于实际应用具有非常重要的意义。该文章采用共混合法制备催化剂，规避了硝酸盐、硫酸盐等的使用从而避免了氮氧化物、硫氧化物的产生，并研究了其催化臭氧氧化处理石化二级出水中污染物的去除效率。实验结果表明：采用共混合法制备的催化剂中，负载单活性组分的催化剂在催化臭氧氧化处理石化二级出水时，Mn/Al₂O₃催化剂表现出较高的催化活性；负载双活性组分的催化剂中，Mn-Cu/Al₂O₃催化剂对石化二级出水臭氧催化氧化的去除效果较好，TOC、COD及UV₂₅₄去除率分别达到了34.54%、49.53%及56.81%，荧光类物质中类腐殖质的去除率也达到了71.64%。在共混合法、过量浸渍法及等体积浸渍法三种方法制备的同组份催化剂中，催化活性最高的是过量浸渍法，共混合法稍次之，但处理后出水均可满足《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571-2015)标准中规定的排放限值。采用共混合法制备臭氧催化剂可以有效避免浸渍法焙烧过程中对环境的危害，并在催化臭氧氧化处理石化二级出水时表现出较高的催化活性，本研究可为环保型催化剂的实际生产及应用提供技术支撑。针对催化剂浸渍-焙烧法制备过程中产生的大气污染问题，研究开发如何避免产生氮氧化物、硫氧化物的催化剂制备方法对于实际应用具有非常重要的意义。该文章采用共混合法制备催化剂，规避了硝酸盐、硫酸盐等的使用从而避免了氮氧化物、硫氧化物的产生，并研究了其催化臭氧氧化处理石化二级出水中污染物的去除效率。实验结果表明：采用共混合法制备的催化剂中，负载单活性组分的催化剂在催化臭氧氧化处理石化二级出水时，Mn/Al₂O₃催化剂表现出较高的催化活性；负载双活性组分的催化剂中，Mn-Cu/Al₂O₃催化剂对石化二级出水臭氧催化氧化的去除效果较好，TOC、COD及UV₂₅₄去除率分别达到了34.54%、49.53%及56.81%，荧光类物质中类腐殖质的去除率也达到了71.64%。在共混合法、过量浸渍法及等体积浸渍法三种方法制备的同组份催化剂中，催化活性最高的是过量浸渍法，共混合法稍次之，但处理后出水均可满足《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571-2015)标准中规定的排放限值。采用共混合法制备臭氧催化剂可以有效避免浸渍法焙烧过程中对环境的危害，并在催化臭氧氧化处理石化二级出水时表现出较高的催化活性，本研究可为环保型催化剂的实际生产及应用提供技术支撑。

资源型支柱产业对城市化的影响：以赣州稀土产业为例

江磊, 马光正, 刘凡, 王涛, 黄蕾

摘要(66) PDF(17)

摘要:
支柱产业在城市经济高质量发展作用重大，资源型支柱产业因既有资源优势又面临生态环境压力而给城市可持续发展带来不确定性. 本研究以赣州资源型支柱产业——稀土产业为例，通过构建产业与城市化耦合协调评价体系和劳动力指数评价方法，全面评估2010—2019年赣州稀土产业对城市化的影响. 结果表明：赣州稀土产业与城市化发展相互联系影响程度强，其耦合度始终保持在0.8以上. 尽管近年来稀土产业发展受产业政策影响较大，但持续的稀土产业结构调整优化使稀土产业与赣州城市化的协调度越来越高，说明现有的稀土政策有利于城市的高质量发展. 此外，稀土产业的采矿业和制造业两环节对劳动力集聚的影响不同，稀土采矿业对人口集聚有消极影响，而稀土制造业更利于人口集聚. 研究显示，为解决赣州稀土产业发展困境并进一步提升城市化水平，应从稀土产业薄弱点发力，通过坚持创新改进稀土的绿色开采工艺以实现矿石产品的合规开采，并发展稀土功能材料等高新加工技术延长稀土产业链，用产业的高质量发展带动城市转型升级. 支柱产业在城市经济高质量发展作用重大，资源型支柱产业因既有资源优势又面临生态环境压力而给城市可持续发展带来不确定性. 本研究以赣州资源型支柱产业——稀土产业为例，通过构建产业与城市化耦合协调评价体系和劳动力指数评价方法，全面评估2010—2019年赣州稀土产业对城市化的影响. 结果表明：赣州稀土产业与城市化发展相互联系影响程度强，其耦合度始终保持在0.8以上. 尽管近年来稀土产业发展受产业政策影响较大，但持续的稀土产业结构调整优化使稀土产业与赣州城市化的协调度越来越高，说明现有的稀土政策有利于城市的高质量发展. 此外，稀土产业的采矿业和制造业两环节对劳动力集聚的影响不同，稀土采矿业对人口集聚有消极影响，而稀土制造业更利于人口集聚. 研究显示，为解决赣州稀土产业发展困境并进一步提升城市化水平，应从稀土产业薄弱点发力，通过坚持创新改进稀土的绿色开采工艺以实现矿石产品的合规开采，并发展稀土功能材料等高新加工技术延长稀土产业链，用产业的高质量发展带动城市转型升级.

城市减污降碳能源消费与经济增长潜力评价研究

王力, 王雨桉

摘要(87) PDF(29)

摘要:
开展减污降碳协同研究对于城市实现大气环境质量改善与低碳转型发展具有重要意义。本研究以国家大气污染防治重点区域汾渭平原的渭南市为案例，基于社会经济发展现状及能源供需结构特征，采用LMDI分解方法，量化评估了渭南市能源消费与经济增长的关系，各影响因素对能源消费的贡献情况；并运用LEAP模型，通过构建多种情景模拟分析污染减排、能源结构改善及产业结构调整等政策对渭南市未来能源消费、大气污染物减排潜力影响。结果表明，能源结构改善、产业结构优化、交通运输调整具有显著的污染物与温室气体协同减排效果，而压减落后产能、工业炉窑改造、工业污染物排放标准升级等传统环境治理的潜力逐渐缩小。由此提出相关建议，即积极推进产业结构优化升级、着力改善能源结构、加快推进交通运输结构优化，推动经济社会绿色低碳转型发展不断取得新成效。开展减污降碳协同研究对于城市实现大气环境质量改善与低碳转型发展具有重要意义。本研究以国家大气污染防治重点区域汾渭平原的渭南市为案例，基于社会经济发展现状及能源供需结构特征，采用LMDI分解方法，量化评估了渭南市能源消费与经济增长的关系，各影响因素对能源消费的贡献情况；并运用LEAP模型，通过构建多种情景模拟分析污染减排、能源结构改善及产业结构调整等政策对渭南市未来能源消费、大气污染物减排潜力影响。结果表明，能源结构改善、产业结构优化、交通运输调整具有显著的污染物与温室气体协同减排效果，而压减落后产能、工业炉窑改造、工业污染物排放标准升级等传统环境治理的潜力逐渐缩小。由此提出相关建议，即积极推进产业结构优化升级、着力改善能源结构、加快推进交通运输结构优化，推动经济社会绿色低碳转型发展不断取得新成效。

全氟和多氟烷基类化合物(PFASs)的环境转化研究与分类管控

宋博宇, 黎娟, 郑哲, 吕继涛, 王亚韡

摘要(122) PDF(31)

摘要:
全氟和多氟烷基类化合物（Per- and polyfluoroalkyl substances, PFASs）具有环境持久性、生物累积性和生物毒性（PBT），其暴露所引发的环境与健康风险已在世界范围内引起关注。近期，有学者提议将PFASs作为一类高持久性物质进行全面管控，并淘汰PFASs的所有非必要用途。鉴于PFASs在工业领域的不可获缺性，加快PFASs的淘汰进程势必会对社会和经济产生较大影响。因此，淘汰PFASs需要一个漫长的过渡期。在这期间，亟需开展积极有效的应对措施，最大程度将PFASs暴露对生态环境乃至人体健康产生的潜在危害降到最低。我们认为加强PFASs的降解转化研究是目前较为有效且可行的策略之一，这将有助于理解PFASs的PBT特性，进而推动PFASs的分类管理。我们提出可在“疑似靶向/非靶向高分辨率质谱技术开发”、“PFASs的传递、积累、代谢和消除行为”和“PFASs转化产物与不良健康影响之间关系的系统毒理学网络”等方面开展PFASs的降解转化研究。通过高效筛查识别PFASs的分子转化机制，解析转化产物的PBT性质。进而对PFASs进行合理归类划分，并为制定PFASs及替代品的分类管控决策提供依据。全氟和多氟烷基类化合物（Per- and polyfluoroalkyl substances, PFASs）具有环境持久性、生物累积性和生物毒性（PBT），其暴露所引发的环境与健康风险已在世界范围内引起关注。近期，有学者提议将PFASs作为一类高持久性物质进行全面管控，并淘汰PFASs的所有非必要用途。鉴于PFASs在工业领域的不可获缺性，加快PFASs的淘汰进程势必会对社会和经济产生较大影响。因此，淘汰PFASs需要一个漫长的过渡期。在这期间，亟需开展积极有效的应对措施，最大程度将PFASs暴露对生态环境乃至人体健康产生的潜在危害降到最低。我们认为加强PFASs的降解转化研究是目前较为有效且可行的策略之一，这将有助于理解PFASs的PBT特性，进而推动PFASs的分类管理。我们提出可在“疑似靶向/非靶向高分辨率质谱技术开发”、“PFASs的传递、积累、代谢和消除行为”和“PFASs转化产物与不良健康影响之间关系的系统毒理学网络”等方面开展PFASs的降解转化研究。通过高效筛查识别PFASs的分子转化机制，解析转化产物的PBT性质。进而对PFASs进行合理归类划分，并为制定PFASs及替代品的分类管控决策提供依据。

螯合剂固化生活垃圾焚烧飞灰中重金属的机理研究进展

杨延梅, 慕宗宇, 王菲, 杨玉飞, 杨金忠, 罗中力, 黄启飞

摘要(154) PDF(20)

摘要:
填埋是目前处理生活垃圾焚烧飞灰的主要方式之一，然而飞灰中重金属随渗滤液浸出对环境产生污染隐患，药剂固化飞灰中重金属是主要预处理方式. 其中，化学药剂中的螯合剂类对飞灰中重金属的固化效果较好，国内外广泛使用. 本文通过对比多种有机螯合剂的重金属固化率，发现具有不同官能团(醛基、羟基、羧基、磷酸官能团和含硫基官能团)的螯合剂，其固化效果有明显差异，其中含有磷酸官能团和硫基官能团的螯合剂对飞灰中重金属的固化效果普遍优于含醛基、羟基、羧基官能团的螯合剂. 因此，可根据填埋场渗滤液的酸碱性，通过添加羧基、羟基或磷酸官能团改性有机螯合剂，使填埋场渗滤液达到中性. 同时，螯合固化体形成正四面体结构最为稳定，可以降低飞灰中重金属浸出率，减少填埋场污染隐患. 填埋是目前处理生活垃圾焚烧飞灰的主要方式之一，然而飞灰中重金属随渗滤液浸出对环境产生污染隐患，药剂固化飞灰中重金属是主要预处理方式. 其中，化学药剂中的螯合剂类对飞灰中重金属的固化效果较好，国内外广泛使用. 本文通过对比多种有机螯合剂的重金属固化率，发现具有不同官能团(醛基、羟基、羧基、磷酸官能团和含硫基官能团)的螯合剂，其固化效果有明显差异，其中含有磷酸官能团和硫基官能团的螯合剂对飞灰中重金属的固化效果普遍优于含醛基、羟基、羧基官能团的螯合剂. 因此，可根据填埋场渗滤液的酸碱性，通过添加羧基、羟基或磷酸官能团改性有机螯合剂，使填埋场渗滤液达到中性. 同时，螯合固化体形成正四面体结构最为稳定，可以降低飞灰中重金属浸出率，减少填埋场污染隐患.

基于过硫酸盐的高级氧化工艺修复有机污染土壤的研究进展

李英华, 黄天赐, 钱杰, 孙嘉茹, 李海波, 吴纪国

摘要(132) PDF(56)

摘要:
基于硫酸根自由基的高级氧化工艺(sulfate radicals based-advanced oxidation processes, SR-AOPs)因其高效、经济且环境友好等特点，在有机污染土壤的修复领域受到越来越多的关注. SR-AOPs的原理是通过活化过硫酸盐(S₂O₈^2-，PS)产生以硫酸根自由基(SO₄·^-)为主的活性氧自由基将有机污染物氧化成CO₂、H₂O和无害或危害较小的化学物质. 本文概述了影响SR-AOPs修复污染土壤的因素，重点总结了SR-AOPs在总石油烃(TPHs)、多环芳烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)、农药等污染土壤修复中的应用，分析了污染物特征、过硫酸盐和活化剂用量、土壤与溶液比等对污染物去除效率的影响，并讨论了SR-AOPs处理对土壤生态的影响. 结果表明，活化方式、pH、土壤含水量、土壤有机质等因素会影响SR-AOPs对污染土壤的修复效果. 热活化、微波活化、超声波活化、碱活化、基于铁基催化剂活化等方式都有着较好的应用效果，关于零价铁、氧化铁、负载型铁基催化剂等非均相铁基催化剂的应用最多. 此外，许多研究将SR-AOPs与其他修复技术进行联合使用，如电动力学修复+PS氧化、土壤淋洗+PS氧化、微生物修复+PS氧化等，均不同程度地强化了对污染物的去除效果，弥补了单一方法的缺点. 修复中使用的过硫酸盐、活化剂等化学药剂会改变土壤的有机质含量、矿物质组成、酸碱度等，进而影响土壤中微生物的活动和生长. 随着相关研究的深入，对SR-AOPs降解作用评价不应只停留在降解速率和矿化程度等指标上，建议不断探究污染物降解机理，完善工艺的应用条件，开发新型高效的活化方法，加强对修复后土壤生态恢复的监测. 基于硫酸根自由基的高级氧化工艺(sulfate radicals based-advanced oxidation processes, SR-AOPs)因其高效、经济且环境友好等特点，在有机污染土壤的修复领域受到越来越多的关注. SR-AOPs的原理是通过活化过硫酸盐(S₂O₈^2-，PS)产生以硫酸根自由基(SO₄·^-)为主的活性氧自由基将有机污染物氧化成CO₂、H₂O和无害或危害较小的化学物质. 本文概述了影响SR-AOPs修复污染土壤的因素，重点总结了SR-AOPs在总石油烃(TPHs)、多环芳烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)、农药等污染土壤修复中的应用，分析了污染物特征、过硫酸盐和活化剂用量、土壤与溶液比等对污染物去除效率的影响，并讨论了SR-AOPs处理对土壤生态的影响. 结果表明，活化方式、pH、土壤含水量、土壤有机质等因素会影响SR-AOPs对污染土壤的修复效果. 热活化、微波活化、超声波活化、碱活化、基于铁基催化剂活化等方式都有着较好的应用效果，关于零价铁、氧化铁、负载型铁基催化剂等非均相铁基催化剂的应用最多. 此外，许多研究将SR-AOPs与其他修复技术进行联合使用，如电动力学修复+PS氧化、土壤淋洗+PS氧化、微生物修复+PS氧化等，均不同程度地强化了对污染物的去除效果，弥补了单一方法的缺点. 修复中使用的过硫酸盐、活化剂等化学药剂会改变土壤的有机质含量、矿物质组成、酸碱度等，进而影响土壤中微生物的活动和生长. 随着相关研究的深入，对SR-AOPs降解作用评价不应只停留在降解速率和矿化程度等指标上，建议不断探究污染物降解机理，完善工艺的应用条件，开发新型高效的活化方法，加强对修复后土壤生态恢复的监测.

厨余垃圾接种酵母菌固态厌氧发酵产乙醇可行性研究

王铭, 全文洁, 尚洪磊, 龚天成, 杨天学, 席北斗

摘要(109) PDF(24)

摘要:
厨余垃圾可定向发酵产乙醇，但复杂的预处理导致处理时间长、工艺复杂度增加。本研究通过直接接种酵母菌和灭菌后接种酵母菌对比试验，分析发酵系统内乙醇、乙醇前体物还原糖、还原糖前体物淀粉的降解与产生规律，探讨厨余垃圾直接接种酵母菌固态厌氧发酵产乙醇的可行性及规律。研究结果表明：酵母菌的添加能够促进厨余垃圾固体厌氧发酵产生乙醇，接种酵母菌后乙醇浓度可达11.86~12.09 g/L，比空白组提高了8.41~8.57倍，且高于灭菌预处理后接种的6.88-10.02 g/L；基于Gompertz模型分析也证实该结果，接种酵母菌后，系统产乙醇潜力(P_m)和单位最大乙醇产率(R_m)也随之上升，但接种量未对厨余垃圾P_m和R_m产生大的影响。对乙醇前体物还原糖分析结果表明，接种酵母菌能够在发酵初期就可以发挥作用，促使系统内还原糖0-4 h快速下降为43.37- 46.55 mg/g，从而加速了厨余垃圾的稳定化进程，但在4-24 h内，由于次生代谢物抑制作用，系统内还原糖未出现明显的产生和降解。与此同时，还原糖前体物淀粉水解情况分析结果表明，接种酵母菌可将淀粉的水解率由19.36%提高到27.90-37.57 %，但淀粉含量在274.02-316.51mg/g已不再发生水解，因此，提高淀粉水解产生还原糖成为提升厨余垃圾固态发酵产乙醇的效率亟待解决的难题。厨余垃圾可定向发酵产乙醇，但复杂的预处理导致处理时间长、工艺复杂度增加。本研究通过直接接种酵母菌和灭菌后接种酵母菌对比试验，分析发酵系统内乙醇、乙醇前体物还原糖、还原糖前体物淀粉的降解与产生规律，探讨厨余垃圾直接接种酵母菌固态厌氧发酵产乙醇的可行性及规律。研究结果表明：酵母菌的添加能够促进厨余垃圾固体厌氧发酵产生乙醇，接种酵母菌后乙醇浓度可达11.86~12.09 g/L，比空白组提高了8.41~8.57倍，且高于灭菌预处理后接种的6.88-10.02 g/L；基于Gompertz模型分析也证实该结果，接种酵母菌后，系统产乙醇潜力(P_m)和单位最大乙醇产率(R_m)也随之上升，但接种量未对厨余垃圾P_m和R_m产生大的影响。对乙醇前体物还原糖分析结果表明，接种酵母菌能够在发酵初期就可以发挥作用，促使系统内还原糖0-4 h快速下降为43.37- 46.55 mg/g，从而加速了厨余垃圾的稳定化进程，但在4-24 h内，由于次生代谢物抑制作用，系统内还原糖未出现明显的产生和降解。与此同时，还原糖前体物淀粉水解情况分析结果表明，接种酵母菌可将淀粉的水解率由19.36%提高到27.90-37.57 %，但淀粉含量在274.02-316.51mg/g已不再发生水解，因此，提高淀粉水解产生还原糖成为提升厨余垃圾固态发酵产乙醇的效率亟待解决的难题。

一株稻田土壤梭菌的分离及其固氮产氢能力研究

吴志宇, 周革非, 陈慧敏, 汤佳, 谢章彰, 刘芳华

摘要(92) PDF(15)

摘要:
利用厌氧微生物富集培养、亨盖特厌氧滚管等技术，从华南稻田土壤中筛选到一株具有同时产氢和固氮能力的菌株BZ-1，经形态学观察及16S rRNA基因序列系统发育分析，鉴定为梭菌属（Clostridium sp.）。通过产氢量、生物量、发酵产物及固氮酶酶活等指标的测定，分析菌株BZ-1的产氢能力及协同固氮产氢特性。结果表明：菌株BZ-1发酵葡萄糖产氢的主要产物为丁酸、乙酸和乳酸；菌株BZ-1具有固氮酶，能够以N₂为唯一氮源进行生长；菌株BZ-1具有协同固氮产氢能力，且协同固氮产氢时产氢量高于非固氮生长条件。菌株BZ-1的获得，将为提高土壤肥力，缓解铅、镉等重金属对农作物的胁迫作用提供新的思路。利用厌氧微生物富集培养、亨盖特厌氧滚管等技术，从华南稻田土壤中筛选到一株具有同时产氢和固氮能力的菌株BZ-1，经形态学观察及16S rRNA基因序列系统发育分析，鉴定为梭菌属（Clostridium sp.）。通过产氢量、生物量、发酵产物及固氮酶酶活等指标的测定，分析菌株BZ-1的产氢能力及协同固氮产氢特性。结果表明：菌株BZ-1发酵葡萄糖产氢的主要产物为丁酸、乙酸和乳酸；菌株BZ-1具有固氮酶，能够以N₂为唯一氮源进行生长；菌株BZ-1具有协同固氮产氢能力，且协同固氮产氢时产氢量高于非固氮生长条件。菌株BZ-1的获得，将为提高土壤肥力，缓解铅、镉等重金属对农作物的胁迫作用提供新的思路。

沙质农田作物不同间作采收模式休耕期的防风效应

莎日娜

摘要(58) PDF(14)

摘要:
油沙豆（Cyperus esculentus）是集粮、油、牧、饲于一体的高利用价值新兴经济作物，在我国沙区调整种植结构及沙化土地治理中有重要作用，但其茎块采收方式容易破坏表层土壤，引发风蚀。因此，为探究沙质农田油沙豆休耕期防风阻沙的最优保护性耕作模式，该研究基于风洞模拟试验，以研究区主要作物玉米、向日葵为间作作物与油沙豆进行带状间作，探究不同风速下6种间作模式（2种间作作物×3种带间距）及单作油沙豆全采收模式的防风蚀效果。研究结果表明：（1）不同带间距模式在各风速下的风速廓线均呈对数形式，粗糙度随带间距的增加而减小，间作玉米中带间距8 m模式的粗糙度最大，间作向日葵中带间距24 m模式粗糙度最小。（2）各模式在不同风速下的流场结构分布特征基本一致，间作玉米各带间距模式近地表风速均低于6 m/s，低于起沙风速；间作向日葵各模式近地表风速约为9 m/s，高于起沙风速。（3）风速对玉米、向日葵间作模式的防风效能具有显著影响，各间作模式的防风效能随风速的增大呈减小趋势。（4）间作玉米模式的防风效能大于间作向日葵模式，防风效能随带间距的增加而减小，表现为：带间距8 m>带间距16 m>带间距24 m。其中，玉米带间距16 m模式近地表防风效能大于50%，是油沙豆休耕期兼顾生态效益和经济效益的最优间作模式。油沙豆（Cyperus esculentus）是集粮、油、牧、饲于一体的高利用价值新兴经济作物，在我国沙区调整种植结构及沙化土地治理中有重要作用，但其茎块采收方式容易破坏表层土壤，引发风蚀。因此，为探究沙质农田油沙豆休耕期防风阻沙的最优保护性耕作模式，该研究基于风洞模拟试验，以研究区主要作物玉米、向日葵为间作作物与油沙豆进行带状间作，探究不同风速下6种间作模式（2种间作作物×3种带间距）及单作油沙豆全采收模式的防风蚀效果。研究结果表明：（1）不同带间距模式在各风速下的风速廓线均呈对数形式，粗糙度随带间距的增加而减小，间作玉米中带间距8 m模式的粗糙度最大，间作向日葵中带间距24 m模式粗糙度最小。（2）各模式在不同风速下的流场结构分布特征基本一致，间作玉米各带间距模式近地表风速均低于6 m/s，低于起沙风速；间作向日葵各模式近地表风速约为9 m/s，高于起沙风速。（3）风速对玉米、向日葵间作模式的防风效能具有显著影响，各间作模式的防风效能随风速的增大呈减小趋势。（4）间作玉米模式的防风效能大于间作向日葵模式，防风效能随带间距的增加而减小，表现为：带间距8 m>带间距16 m>带间距24 m。其中，玉米带间距16 m模式近地表防风效能大于50%，是油沙豆休耕期兼顾生态效益和经济效益的最优间作模式。

长江中游省会城市碳足迹深度时空演变及其影响因素研究

胡梦姗, 叶长盛, 董倩, 刘彦

摘要(90) PDF(40)

摘要:
碳足迹深度指数表示区域存量资本的耗费程度，分析其时空演变及影响因素对区域差异化碳排放管控具有促进意义。借鉴三维碳足迹改进模型计算长江中游省会城市碳足迹深度，引入夜间灯光数据拟合碳足迹深度指数，分析长江中游省会城市碳足迹深度的时空演变及分布特征，运用空间分位数模型对碳足迹深度影响因素开展研究。结果表明：(1)2010—2019年，武汉市、南昌市、长沙市碳足迹深度指数均呈现上升趋势。2010年，长江中游省会城市归一化碳足迹深度指数呈现武汉>南昌>长沙的特征，2015及2019年长江中游省会城市归一化碳足迹深度指数以武汉>长沙>南昌的形式呈现，武汉市、南昌市、长沙市的归一化碳足迹深度高值范围均以城市的中心城区向四周扩张；(2)2010—2019年，武汉市、南昌市、长沙市归一化碳足迹深度指数均在1%的显著性水平下高值聚集，由空间趋势面可知，长江中游省会城市归一化碳足迹深度指数在东西方向表现为“中间高—两边低”，而南北方向则由“北高南低”发展为“中间低—两边高”的分布格局，且北部明显高于南部，两条趋势线均不断上升。(3)人口密度、工业总产值、能源总量、人均碳排放等影响因素对碳足迹深度的作用均为正向，各影响因素在碳足迹深度不同分位点的相关系数差异显著，并针对武汉市、南昌市、长沙市分别提出了差异化建议。碳足迹深度指数表示区域存量资本的耗费程度，分析其时空演变及影响因素对区域差异化碳排放管控具有促进意义。借鉴三维碳足迹改进模型计算长江中游省会城市碳足迹深度，引入夜间灯光数据拟合碳足迹深度指数，分析长江中游省会城市碳足迹深度的时空演变及分布特征，运用空间分位数模型对碳足迹深度影响因素开展研究。结果表明：(1)2010—2019年，武汉市、南昌市、长沙市碳足迹深度指数均呈现上升趋势。2010年，长江中游省会城市归一化碳足迹深度指数呈现武汉>南昌>长沙的特征，2015及2019年长江中游省会城市归一化碳足迹深度指数以武汉>长沙>南昌的形式呈现，武汉市、南昌市、长沙市的归一化碳足迹深度高值范围均以城市的中心城区向四周扩张；(2)2010—2019年，武汉市、南昌市、长沙市归一化碳足迹深度指数均在1%的显著性水平下高值聚集，由空间趋势面可知，长江中游省会城市归一化碳足迹深度指数在东西方向表现为“中间高—两边低”，而南北方向则由“北高南低”发展为“中间低—两边高”的分布格局，且北部明显高于南部，两条趋势线均不断上升。(3)人口密度、工业总产值、能源总量、人均碳排放等影响因素对碳足迹深度的作用均为正向，各影响因素在碳足迹深度不同分位点的相关系数差异显著，并针对武汉市、南昌市、长沙市分别提出了差异化建议。

基于“两山”发展模式识别的长江经济带生态文明实现路径研究

虞慧怡, 王昊, 张林波, 李依, 吴丰昌

摘要(94) PDF(24)

摘要:
建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计，2014年，国家提出将长江经济带建设成为我国生态文明建设的先行示范带。近年来，长江经济带沿线各省市持续加大生态文明建设力度并取得了显著成效。为深入探讨长江经济带城市“两山”发展模式和生态文明实现路径，以2015和2019年全国生态文明数据为基础，从生态环境和经济社会的关系出发，通过四象限模型提出了“和谐共生型”、“绿色贫困型”、“拮抗发展型”、“金色污染型”4种“两山”发展模式。研究发现和谐共生型和绿色贫困型是目前长江经济带城市“两山”发展的主导模式，自2015至2019 年和谐共生型不断增加，拮抗发展型明显减少；从产业发展路径角度，全面均衡发展型是长江经济带生态文明实现中最有效的路径，绿色创新驱动型、绿色转型升级型和生态价值实现型均发挥着相同程度的作用。本研究从地级市尺度开展长江经济带“两山”发展模式和生态文明实现路径研究，可为提高我国不同自然禀赋地区的绿色可持续发展水平提供参考。建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计，2014年，国家提出将长江经济带建设成为我国生态文明建设的先行示范带。近年来，长江经济带沿线各省市持续加大生态文明建设力度并取得了显著成效。为深入探讨长江经济带城市“两山”发展模式和生态文明实现路径，以2015和2019年全国生态文明数据为基础，从生态环境和经济社会的关系出发，通过四象限模型提出了“和谐共生型”、“绿色贫困型”、“拮抗发展型”、“金色污染型”4种“两山”发展模式。研究发现和谐共生型和绿色贫困型是目前长江经济带城市“两山”发展的主导模式，自2015至2019 年和谐共生型不断增加，拮抗发展型明显减少；从产业发展路径角度，全面均衡发展型是长江经济带生态文明实现中最有效的路径，绿色创新驱动型、绿色转型升级型和生态价值实现型均发挥着相同程度的作用。本研究从地级市尺度开展长江经济带“两山”发展模式和生态文明实现路径研究，可为提高我国不同自然禀赋地区的绿色可持续发展水平提供参考。

碳化对生活垃圾焚烧飞灰“减污降碳”协同处置潜力研究

折开浪, 姚光远, 赵玉鑫, 徐亚, 刘玉强

摘要(94) PDF(17)

摘要:
生活垃圾焚烧飞灰由于富含碱性物质而具有较大的CO₂吸收潜能，本研究通过模拟加速碳化实验探究生活垃圾焚烧飞灰对CO₂的实际吸收能力，同时基于Steinour方程研究历年飞灰对CO₂的理论吸收能力。结果表明：《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）的发布实施导致飞灰中碱性成分占比上升，使得飞灰对CO₂的吸收潜能约增大1.38倍；推算得知2020年全国飞灰对CO₂理论吸收量达339.93万吨，通过加速碳化实验计算出2020年全国飞灰对CO₂实际吸收量为16.34万吨，仅占理论吸收量的4.8%，主要是由于在碳化过程中产生的碳酸钙及其他聚合物包裹飞灰，使得外部CO₂难以进入飞灰内部；通过浸出实验得知加速碳化后飞灰中重金属Zn、Cd的浸出浓度分别下降10%-18%和9%-30%。研究显示，加速碳化对飞灰“减污降碳”协同处置具有理论可行性，可作为我国实现“双碳”目标的技术途径之一。生活垃圾焚烧飞灰由于富含碱性物质而具有较大的CO₂吸收潜能，本研究通过模拟加速碳化实验探究生活垃圾焚烧飞灰对CO₂的实际吸收能力，同时基于Steinour方程研究历年飞灰对CO₂的理论吸收能力。结果表明：《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）的发布实施导致飞灰中碱性成分占比上升，使得飞灰对CO₂的吸收潜能约增大1.38倍；推算得知2020年全国飞灰对CO₂理论吸收量达339.93万吨，通过加速碳化实验计算出2020年全国飞灰对CO₂实际吸收量为16.34万吨，仅占理论吸收量的4.8%，主要是由于在碳化过程中产生的碳酸钙及其他聚合物包裹飞灰，使得外部CO₂难以进入飞灰内部；通过浸出实验得知加速碳化后飞灰中重金属Zn、Cd的浸出浓度分别下降10%-18%和9%-30%。研究显示，加速碳化对飞灰“减污降碳”协同处置具有理论可行性，可作为我国实现“双碳”目标的技术途径之一。

施加牛粪有机肥对阿特拉津在灰钙土上吸附影响的机制

蒋煜峰, 邓雪儒, 南志江, 刘鹏宇, 王刚

摘要(84) PDF(16)

摘要:
有机肥含有丰富的有机质和营养物质,然而在改良土壤的同时也会改变农药在土壤中的环境行为。为明确牛粪有机肥施加对灰钙土吸附阿特拉津(ATZ)的影响作用及机制,采用批量平衡振荡法,分析其吸附动力学、吸附热力学及牛粪施加量、pH、离子强度等影响因素对其吸附的影响作用及机制。结果表明：ATZ在灰钙土与施加牛粪灰钙土上的吸附过程均可分为快吸附和慢吸附直至平衡的过程,准二级动力学模型能较好地描述其吸附过程,有机肥的施加,增加了污染物在灰钙土上的吸附平衡时间,吸附速率受颗粒内扩散和外部液膜扩散共同作用。施加牛粪有机肥后,灰钙土对ATZ的吸附热力学更符合Freundlich模型,1/n在0.42~0.64之间,属于“L 型”等温吸附模式。低温和高温均会抑制ATZ在灰钙土上的吸附。pH值和共存离子是影响ATZ在灰钙土上吸附的重要因素,随pH的升高,ATZ在灰钙土与施加牛粪灰钙土的吸附量降低,这可能与ATZ的电离有关,碱性情况下,ATZ以阴离子存在,与带负电的灰钙土产生静电排斥作用。不同离子和离子强度对ATZ在灰钙土上的吸附影响结果不同,灰钙土对土壤溶液中离子具有较强的缓冲作用,施加牛粪有机肥后,对有机离子的吸附抑制作用明显,增加土壤溶液中的离子可能导致竞争吸附的存在,从而抑制有机离子在灰钙土上的吸附。ATZ在灰钙土上的吸附主要是离子交换、静电作用、氢键、范德华力和表面络合共同作用的结果；施加牛粪有机肥后，会改变ATZ在灰钙土上的吸附行为和机制，降低ATZ在灰钙土中的迁移风险。研究结果将为贫瘠黄土土壤改良风险和三嗪类农药的管控提供理论依据和参考。有机肥含有丰富的有机质和营养物质,然而在改良土壤的同时也会改变农药在土壤中的环境行为。为明确牛粪有机肥施加对灰钙土吸附阿特拉津(ATZ)的影响作用及机制,采用批量平衡振荡法,分析其吸附动力学、吸附热力学及牛粪施加量、pH、离子强度等影响因素对其吸附的影响作用及机制。结果表明：ATZ在灰钙土与施加牛粪灰钙土上的吸附过程均可分为快吸附和慢吸附直至平衡的过程,准二级动力学模型能较好地描述其吸附过程,有机肥的施加,增加了污染物在灰钙土上的吸附平衡时间,吸附速率受颗粒内扩散和外部液膜扩散共同作用。施加牛粪有机肥后,灰钙土对ATZ的吸附热力学更符合Freundlich模型,1/n在0.42~0.64之间,属于“L 型”等温吸附模式。低温和高温均会抑制ATZ在灰钙土上的吸附。pH值和共存离子是影响ATZ在灰钙土上吸附的重要因素,随pH的升高,ATZ在灰钙土与施加牛粪灰钙土的吸附量降低,这可能与ATZ的电离有关,碱性情况下,ATZ以阴离子存在,与带负电的灰钙土产生静电排斥作用。不同离子和离子强度对ATZ在灰钙土上的吸附影响结果不同,灰钙土对土壤溶液中离子具有较强的缓冲作用,施加牛粪有机肥后,对有机离子的吸附抑制作用明显,增加土壤溶液中的离子可能导致竞争吸附的存在,从而抑制有机离子在灰钙土上的吸附。ATZ在灰钙土上的吸附主要是离子交换、静电作用、氢键、范德华力和表面络合共同作用的结果；施加牛粪有机肥后，会改变ATZ在灰钙土上的吸附行为和机制，降低ATZ在灰钙土中的迁移风险。研究结果将为贫瘠黄土土壤改良风险和三嗪类农药的管控提供理论依据和参考。

基于线虫生物多样性的稻田镉污染土壤修复成效研究

邓普荣, 姚志, 刘勇波

摘要(124) PDF(21)

摘要:
土壤线虫群落特征是土壤质量评价的重要指标，特别重金属污染土壤的修复后评价。为评价重金属镉（cadmium, Cd）污染稻田土壤修复的生态效应，本研究以湖南省长沙市长沙县Cd污染水稻农田为研究样地，分析施用钝化剂、钝化剂+净水和叶面肥三种修复措施对土壤线虫的生物多样性和群落功能多样性的影响。得出以下结论：1）与对照相比，施用钝化剂、钝化剂+净水和叶面肥三种修复措施对水稻农田土壤线虫物种数、Shannon-Wiener多样性指数、Simposon优势度指数和Pilou均匀度指数均没有显著差异，表明土壤修复措施对土壤线虫生物多样性没有显著影响；2）水稻土壤线虫生活史策略指数MI、MI25、PPI等在三种修复措施之间差异显著，说明不同修复措施间的土壤线虫群落结构存在显著差异，但这种差异与取样时间有关；3）三种修复措施之间的生态功能指数，富集指数EI、结构指数SI、通路指数NCR和瓦斯乐斯卡指数WI均没有显著差异。土壤线虫群落结构的动态变化有效地反映了Cd污染稻田的修复成效，土壤线虫可作为农田土壤污染修复的生物指示因子。土壤线虫群落特征是土壤质量评价的重要指标，特别重金属污染土壤的修复后评价。为评价重金属镉（cadmium, Cd）污染稻田土壤修复的生态效应，本研究以湖南省长沙市长沙县Cd污染水稻农田为研究样地，分析施用钝化剂、钝化剂+净水和叶面肥三种修复措施对土壤线虫的生物多样性和群落功能多样性的影响。得出以下结论：1）与对照相比，施用钝化剂、钝化剂+净水和叶面肥三种修复措施对水稻农田土壤线虫物种数、Shannon-Wiener多样性指数、S

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