留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

2018年  第31卷  第6期

显示方式:
目录
目录
封面+目录
2018, 31(6).
摘要(182) PDF(50)
摘要:
专论
基于燃煤电厂“近零排放”的大气污染物排放限值探讨
王树民, 余学海, 顾永正, 袁军, 张翼, 陈寅彪, 柴发合
2018, 31(6): 975-984. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.04.06
摘要(1846) HTML (27) PDF(1106)
摘要:
针对神华集团典型“近零排放”燃煤机组,考察了大气污染物(烟尘、SO2、NOx、汞及其化合物)的排放特征,提出了更加契合绿色发展生态环保要求的燃煤电厂大气污染物排放限值,即烟尘、SO2、NOx和汞及其化合物排放限值分别为1、10、20和0.003 mg/m3(简称“‘1123’排放限值”).评估了新建“近零排放”燃煤机组的长期运行排放状态,并研究了“近零排放”机组汞污染协同减排效果.结果表明,2017年1—10月新建机组烟尘、SO2、NOx排放质量浓度平均值分别在0.69~0.77、6.04~6.63、16.56~16.79 mg/m3之间,排放绩效可低至0.0023、0.022、0.057 g/(kW·h),污染减排已达到国际领先水平;“1123”排放限值下烟尘、SO2和NOx的达标率分别超过92.06%、85.43%和77.46%,“近零排放”原则性技术路线可实现更好、更优的生态环保排放指标.燃煤机组通过“近零排放”技术改造,可提高烟气中Hg0的氧化效率和汞化合物的捕获效率,环保设施组合协同脱汞效率提升至75.3%~90.9%(平均值为82.8%±8.1%),汞排放水平降至0.51~1.45 μg/m3〔平均质量浓度为(0.94±0.47)μg/m3〕,基本达到国际先进煤电机组的协同控制水平.研究显示,清洁煤电大气污染物新排放限值总体上比GB 13223—2011《火电厂大气污染物排放标准》中燃煤电厂大气污染物排放限值小1个数量级,可为加快推进生态文明建设、制订先进的燃煤电厂大气污染物排放新标准提供科学依据.
“绿水青山就是金山银山”理论实践政策机制研究
秦昌波, 苏洁琼, 王倩, 万军, 王金南
2018, 31(6): 985-990. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.04.09
摘要(3262) HTML (208) PDF(2072)
摘要:
习近平总书记提出的“绿水青山就是金山银山”理论(简称“‘两山’理论”),是中国特色社会主义生态文明理论的重要组成部分,是马克思主义中国化在人与自然和谐发展方面的集中体现,也是当代中国发展方式绿色化转型的本质体现.梳理了“两山”理论的发展脉络;研究了推动“两山”理论实践对我国生态文明建设与绿色发展的现实意义;从生态环境质量差距、“两山”转化通道、制度体系建设、利益引导机制等方面分析了践行“两山”理论面临的挑战;提出了推动“两山”理论实践的五大机制建议.建议:①建立绿水青山保护机制,推进山水林田湖草系统保护修复,着力解决突出环境问题,加强生态环境空间管控,守好生态家底.②建立“两山”转化机制,立足生态优势发展生态经济,引导培育绿色发展新动能,打通“两山”转化通道.③建立责任机制,通过严格制度落实地方各级党委、政府及其相关部门的生态环境保护责任,落实企业环境治理主体责任,推动公众参与履行绿水青山保护责任.④建立生态核算机制,包括编制自然资源资产负债表,继续推动绿色GDP核算,开展生态资产核算.⑤建立“金山银山”对“绿水青山”的反哺机制,包括建立体现生态价值、代际补偿的资源有偿使用制度和生态补偿机制,建立有利于生态环境保护的绿色金融体系等.
展望
我国城市生活垃圾处理处置全过程大气排放研究进展
吴一鸣, 周怡静, 田贺忠, 马俊伟, 孙博文
2018, 31(6): 991-999. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.03.43
摘要(1589) HTML (61) PDF(1511)
摘要:
2016年我国城市生活垃圾的年清运量突破2×108 t,并且在未来一段时间内仍会呈现上升趋势.虽然近年来我国城市垃圾无害化处理率年均增幅超过10%,但随着城市化进程的不断深入,庞大的垃圾产生量给现有城市垃圾处理系统造成巨大挑战,同时使垃圾处理处置过程中大气温室气体及污染物排放逐渐引起社会关注,如2010年我国垃圾焚烧导致大气污染物NOx、SO2、CO、颗粒物的排放量分别为28、12 062、6 500、4 654 t等.充分调研现有垃圾处理处置全过程大气排放的研究,总结我国城市生活垃圾收集、转运到最终处理处置大气排放物种多样、排放分散的现状,结合现有研究覆盖范围有限、研究物种稀少的局限,同时为进一步推进大气排放清单系统化和精细化的进程,提出以下建议和展望:①核算城市和地区垃圾转运过程中的大气环境成本和压缩空间;②进一步完善并扩充垃圾焚烧多种有毒有害大气污染物(如二英、重金属元素及挥发性有机物等)排放特征测试和排放清单的研究;③在完善生活垃圾填埋场温室气体排放时空分布特征的同时,健全生活垃圾填埋场颗粒物及挥发性有机物等典型大气污染物排放清单相关研究.
环境态度及其与环境行为关系的文献评述与元分析
于亢亢, 赵华, 钱程, 高健
2018, 31(6): 1000-1009. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.03.32
摘要(1757) HTML (53) PDF(1128)
摘要:
为总结梳理环境态度定义、测量方法、影响因素及其对环境行为的影响,采用文献综述与元分析(meta-analysis)的方法,检索Elsevier ScienceDirect数据库、Web of Science Core Collection数据库、中国人民大学中文学术资源发现平台和中国知网(CNKI)中有关环境态度的文献,并从检索出的652篇相关文献中筛选出202篇核心文献、提取出43篇实证文献,对环境态度与4类环境行为之间的关系进行定量分析.结果表明,从环境态度定义和测量方式来看,国内外研究者对环境态度有着诸多定义,但都集中在“情感”“信念”“行为意图与倾向”等心理学方面;环境态度的测量方式也较多,诸多测量量表被开发,其中新环境范式量表和新生态范式量表在该领域占据着重要地位.从环境态度的影响因素来看,众多研究者从心理学和社会人口学方面进行研究,国外研究者对这两大方面有着广泛研究,价值观和道德、性别、年龄、收入、教育和知识皆为研究热点,而国内研究者比较注重环境知识这一影响因素.环境态度与环境行为之间综合相关系数为0.309(P < 0.001),环境态度与环境行为之间呈显著正相关关系.分别考察环境态度与回收行为、能源消费行为、绿色购买行为以及出行行为等4类环境行为间的关系发现,环境态度与绿色购买行为综合相关系数为0.334(P < 0.001),高于回收行为、能源消费行为和出行行为.研究还显示,在4类环境行为中,绿色购买行为与环境态度的相关性最强:一方面,环境态度有利于促进环境行为,因此可以通过教育、宣传等干预手段提高公众的环保态度,从而促进各类环保行为.另一方面,环境态度对于不同类型环保行为的促进效果是不同的,因此为促进公众的绿色购买行为,可以考虑增加对环境态度的教育和宣传,提高公众的环境态度;而对于促进节约用水、用电等能源消费行为,则不仅需要提高公众的环境态度,还需要结合其他更有效的干预手段(如价格干预、提示标志等).
研究
三江源区水源涵养功能评估
乔飞, 富国, 徐香勤, 安立会, 雷坤, 赵健, 郝晨林
2018, 31(6): 1010-1018. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.03.45
摘要(2022) HTML (107) PDF(1342)
摘要:
为实现三江源区水源涵养功能评估,服务区域生态服务价值估算,从水源涵养的概念出发,解析水源涵养功能的内涵特征和表征指标,提出了三江源区水源涵养功能评估技术框架,并基于SWAT模型建立三江源区水文模型,通过年尺度、月尺度和日尺度的水文模拟,完成三江源区水源涵养功能定量评估.从水文模型校准结果来看,直门达、唐乃亥和香达3个验证站日径流量最大相对误差不超过17.0%,月径流量最大相对误差不超过13.0%;日尺度模型中直门达站模拟效率系数超过了0.6,其他两个站也超过了0.5,月尺度模型中3个验证站模拟效率系数均超过0.6以上;日尺度模型和月尺度模型验证结果均可接受,在一定程度上较好地揭示出了三江源区的水量输出过程、趋势和规律.应用该模型对水源涵养功能进行定量评估,长江流域、黄河流域、澜沧江流域水资源供给量分别可达到158.8×108、326.2×108、72.6×108 m3;考虑土地利用和植被变化对流域径流输出的影响作用,植被破坏可能导致长江流域、黄河流域和澜沧江流域地下径流量分别可能减少98.6×108、200.1×108和44.5×108 m3;在相同降水条件下,低植被覆盖会导致长江流域、黄河流域和澜沧江流域年最大流量的平均值、最大值、最小值分别增加了约80%、60%和30%.研究显示,三江源区在保障下游用水、提升径流调节能力和缓解防洪压力等方面具有突出的作用.
河北省涞水县大气颗粒物单颗粒分析表征及来源识别
董树屏, 杜祯宇, 梁金玲, 于飞, 陈航宇, 李玉武, 殷惠民
2018, 31(6): 1019-1028. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.03.14
摘要(1319) HTML (23) PDF(834)
摘要:
为了解河北省涞水县颗粒物污染特征,采用单颗粒分析技术扫描电镜-X射线能谱法和气团后向轨迹分析技术对该县2015年3个典型污染时段〔即正常管控、严格管控(2015年阅兵期间)及发生严重颗粒物染污〕采集的7个大气颗粒物样品进行了分析表征和来源解析.共测量了1 506个粒径≥0.5 μm的单颗粒,其中粒径小于2.5 μm的颗粒占98%以上,测量结果揭示了细颗粒污染特征.结果表明:①碳质颗粒为主要颗粒物种类,其检出数目占比在90%以上.②非供暖期严格管控时段,当地居民日常生活产生的球形碳质颗粒检出数目占比最高.③非供暖期正常管控时段,机动车排放的碳质集合体颗粒检出数目占比最高,交通污染贡献最大.④供暖期球形碳质颗粒检出数目占比最高,含硫颗粒检出数目占比相对增加,燃煤的贡献最大.3个采样时段48 h气团后向轨迹分析结果表明,在空气质量良好、颗粒物污染水平较低的情况下,影响研究区域空气质量的主要是本地源;雾霾天气(处于严重颗粒物污染时段)时,西南方向外来源和本地源共同构成研究区域的颗粒物污染状态.
十堰市城区冬季PM2.5污染特征与来源解析
胡玉, 胡启辉, 杜永, 任丽红, 赵雪艳, 杨文, 王莹
2018, 31(6): 1029-1036. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.03.33
摘要(1290) HTML (66) PDF(850)
摘要:
为探讨内陆山区城市湖北省十堰市冬季PM2.5污染特征及来源构成,于2016年1月12日—2月4日在4个采样点位同步采集PM2.5样品,分析了无机元素、水溶性离子、有机碳和元素碳的质量浓度.并采集了十堰市主城区城市扬尘、裸露山体尘、建筑水泥尘、燃煤源、机动车尾气、工业源及餐饮油烟源等7类污染源,初步建立十堰市本地的污染源成分谱库,利用统计学方法研究冬季PM2.5的污染特征,并采用CMB受体模型及“二重源解析技术”分析其来源构成.结果表明:冬季采样期间,十堰市ρ(PM2.5)平均值达到110.65 μg/m3,超过GB 3095—2012《环境空气质量标准》二级标准24 h浓度限值,并且随空气RH(相对湿度)增加污染加重.城区3个采样点PM2.5化学组成及特征的空间差异不明显.PM2.5ρ(TC)最高,其次是ρ(NO3-)和ρ(SO42-),与二次反应、机动车尾气、煤燃烧等密切相关.ρ(NO3-)/ρ(SO42-)为1.22,说明机动车尾气的影响较大.二次粒子、燃煤源和机动车尾气是十堰市城区冬季大气PM2.5的主要来源,贡献率分别为51.2%、10.9%和10.1%.研究显示,十堰市城区冬季ρ(PM2.5)超过GB 3095—2012二级标准,PM2.5的污染控制应以二次粒子、燃煤和机动车为主,采取多源控制原则.
嘉兴市冬季不同空气质量等级下大气污染物的分布特征
吕升, 沈利娟, 李莉, 沈赛燕, 张孝寒, 王翡, 袁婧
2018, 31(6): 1037-1048. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.03.44
摘要(1384) HTML (53) PDF(835)
摘要:
为研究浙江省嘉兴市冬季PM、污染气体和含碳气溶胶在不同空气质量等级下的分布特征,于2013年11月28日—12月28日使用SHARP测尘仪、热电EMS系统和Sunset在线OCEC分析仪观测了PM(PM10和PM2.5)、污染气体(SO2、NO2、CO和O3)和含碳气溶胶〔OC(有机碳)、EC(元素碳)和TC(总碳)〕的质量浓度,结合气象数据和HYSPLIT模式,分析了霾污染过程中大气污染物浓度变化、日变化及其来源特征.结果表明:嘉兴市冬季霾天ρ(PM2.5)、ρ(PM10)、ρ(SO2)、ρ(NO2)、ρ(O3)、ρ(OC)、ρ(EC)、ρ(POC)和ρ(SOC)分别为167.90、248.86、77.79、、97.16、28.50、27.09、7.72、7.50和19.59 μg/m3ρ(CO)为1.47 mg/m3,分别是空气质量为良时的3.00、2.50、1.29、1.84、0.86、2.59、2.19、2.13、2.82和1.50倍.降雨对不同大气污染物的清除作用不同,对粗粒子的清除作用较大,而对二次产物O3的影响较小.高ρ(PM)是造成能见度降低的主要原因,随着污染程度的加剧,PM中细粒子占比越来越高,在严重污染过程中ρ(PM2.5)/ρ(PM10)可达70.31%,比空气质量为良时高14.04%;不同污染气体的日变化不同,OC和EC的来源逐渐趋于一致,ρ(SOC)呈现出积累-爆发-积累-爆发的往复过程,边界层的日变化对污染物浓度的影响逐渐减弱.研究显示,随着霾污染的加剧,SOC气溶胶占比逐渐增加、EC和POC等一次碳气溶胶占比逐渐降低.
水泥企业不同固定源PM2.5排放特性
杨建军, 杜利劳, 马启翔, 卢立栋, 申圆圆
2018, 31(6): 1049-1056. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.03.13
摘要(1306) HTML (68) PDF(873)
摘要:
为获得水泥企业固定源颗粒物排放特性,采用自设固定源PM2.5稀释采集系统对陕西省关中地区某水泥企业固定源中的细颗粒物开展了现场实测工作.结果表明:窑头主要排放粒径较小的颗粒物,其粒径分布特征与燃烧气态产物冷凝、碰并、凝聚等机制相关;窑尾、煤磨、破碎、水泥磨主要排放粒径较大的颗粒物,其粒径分布特征与原料、燃料及熟料的破碎、粉磨等物理性质相关;考虑废气标干流量情况下,固定源PM2.5控制重点依次为窑头、煤磨、窑尾、水泥磨、破碎;窑头在爱根核模态和积聚模态的颗粒物浓度整体水平明显高于窑尾、煤磨、破碎(最高值间约相差3倍左右至1个数量级);窑头、窑尾、煤磨、破碎浓度分布的共同特征是PM10粒径分布谱中大于0.1 μm的各层级颗粒物质量大多较高且各层级间质量变化较为剧烈.窑头在爱根核模态和积聚模态的颗粒物数浓度整体水平明显高于窑尾、煤磨、破碎(最高值间约相差1~2个数量级);窑头、窑尾、煤磨、破碎数浓度分布的共同特征是PM10粒径分布谱中粗粒子模态数量均很小.窑尾、窑头、煤磨、破碎、水泥磨排放因子分别为0.156 g/t(以熟料计)、3.914 g/t(以熟料计)、1.538 g/t(以煤计)、0.016 g/t(以石料计)、0.056 g/t(以水泥计),PM2.5排放总量分别为207.48、5 205.62、286.38、28.73、131.50 t,固定源PM2.5排放总量为5 859.7 t.研究显示,水泥企业不同固定源颗粒物排放特性相差较大,即使同一类工艺同一性质固定源其颗粒物排放也存在不同,主要原因在于各企业的运行参数、固定源除尘设施、颗粒物检测方法及仪器等存在不同.
2009年与2014年太子河流域附石藻群落结构变化及其与水环境的关系
臧小苗, 张远, 林佳宁, 马淑芹, 王书平, 赵茜, 高欣
2018, 31(6): 1057-1067. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.03.34
摘要(1298) HTML (71) PDF(729)
摘要:
为了解近年来太子河流域附石藻群落结构和水环境状况的变化趋势及二者的响应关系,于2009年和2014年对太子河全流域的附石藻群落和水环境因子进行调查分析,并探究了基于附石藻群落保护的主要水环境因子浓度限值.结果表明:①与2009年相比,2014年太子河流域的附石藻密度、物种丰富度、群落多样性均显著升高(P < 0.05);群落组成中对不良环境干扰呈负响应的藻属相对多度普遍升高,对不良环境干扰呈正响应的藻属相对多度普遍降低.②与2009年相比,2014年水环境因子中ρ(TDS)(TDS为总溶解性固体)、ρ(SS)、ρ(TN)、和ρ(NO3--N)显著降低(P < 0.05),ρ(DO)显著升高(P < 0.05).典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)显示,2009年ρ(TN)和ρ(NH4+-N)是影响太子河流域附石藻群落的重要水环境因子;2014年ρ(TN)、ρ(NH4+-N)和ρ(TDS)对附石藻群落结构有重要影响.③经局部加权回归散点修匀法(locally weighted scatterplot smoothing,LOWESS)和独立样本t检验得出,当ρ(TDS)、ρ(TN)和ρ(NH4+-N)分别为185.00、1.00和0.22 mg/L时,其与P-IBI构成的拟合曲线存在拐点,且拐点两侧的P-IBI差异性显著(P < 0.05).研究显示,2009—2014年太子河流域的附石藻群落和水环境状况整体有所改善,合理控制ρ(TN)、ρ(NH4+-N)和ρ(TDS)对该流域的附石藻群落保护有重要意义.
北京市清河水体非点源污染特征
代丹, 于涛, 雷坤, 韩雪娇, 徐香勤
2018, 31(6): 1068-1077. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.03.21
摘要(1429) HTML (112) PDF(910)
摘要:
为揭示城市水体非点源污染特征,以北京市清河流域为研究对象,于2013年8月—2014年12月对流域不同河段河水、雨水、降雨前后河水、降雨径流以及不同下垫面(居民区、商业区、绿地、街道、农田)的土壤或降尘中主要污染物进行了采样分析.结果表明:清河水体污染严重,大部分污染物浓度均超过GB 3838—2002《地表水环境质量标准》的V类标准,营养盐浓度甚至超过GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准.河水主要污染物浓度远高于雨水污染物浓度,长期来看,受雨水影响较小.丰水期河水ρ(TDP)(TDP为溶解性总磷)显著高于枯水期和平水期,而丰水期ρ(TDN)(TDN为溶解性总氮)却低于枯水期和平水期(P < 0.05),ρ(CODMn)和ρ(NH4+-N)在3个水期没有显著差异.与降雨前相比,降雨后河水ρ(TDN)显著降低,ρ(TDP)却显著升高(P < 0.05),ρ(CODMn)、ρ(NH4+-N)在降雨前后没有显著差异.研究显示,清河流域的降雨径流增加了河水外源磷输入,磷的初期冲刷效应最为显著,且水体磷的非点源特征明显,而氮主要来源于生活污水排放,受非点源影响较小,清河水体CODMn、NH4+-N则同时受点源和非点源的影响.
北江流域水化学时空变化及化学风化特征
禤映雪, 唐常源, 曹英杰, 江涛, 黎坤, 李锐
2018, 31(6): 1078-1087. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.03.19
摘要(1264) HTML (91) PDF(908)
摘要:
为了研究我国南方湿润地区河流水化学时空变化特征及控制因素,选择珠江流域第二大水系的北江为研究对象,通过分析2015年6月(汛期)和12月(非汛期)干流和支流河水基本水质参数及主量离子,利用化学计量法及质量守恒法定量评估了自然过程及人类活动共同影响下的流域化学风化特征及其通量.结果表明:①北江河水主量离子浓度非汛期高于汛期.岩石的区域分布和矿山活动构成了河水离子浓度和水化学类型的空间异质性,其中北江干流和支流连江为Ca-HCO3型,而支流滃江则以Ca-SO4型为主.②岩石对北江流域化学风化贡献率依次为碳酸岩(78.44%)>硅酸岩(14.43%)>降水源(5.42%)>蒸发岩(1.71%).基于碳酸岩是北江径流水化学的主要控制因素,滃江流域的矿山开采活动加速了碳酸岩的风化,其对北江流域化学风化的贡献为7%.③汛期与非汛期的碳酸岩风化速率分别为7.49和5.29 t/(km2·月),年化学风化速率为87.63 t/(km2·a).研究显示,由于受水热条件、流域面积以及岩性的影响,北江流域年化学风化速率略大于西江流域,远高于东江以及全球流域化学风化平均值,北江对整个珠江流域的风化贡献较大.
阿哈水库DOM的分离及其对消毒副产物的贡献
王志康, 韩月, 苟攀, 尹海晓, 王铭, 周国永, 兰彬彬
2018, 31(6): 1088-1095. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.02.03
摘要(1378) HTML (82) PDF(663)
摘要:
为研究高原喀斯特湖库DOM(dissolved organic matter,溶解性有机质)的组成及其化学特征对DBPs(disinfection by-products,消毒副产物)生成路径的影响,以西南喀斯特地区贵阳市阿哈水库的DOM为研究对象,结合XAD大孔树脂分离技术,通过化学表征〔包括UV-Vis(紫外-可见光光谱)、FTIR(红外光谱)和3D-EEM(三维荧光光谱)〕手段来研究各组分对C-DBPs(含碳消毒副产物)和N-DBPs(含氮消毒副产物)的生成贡献.不同组分芳香性的大小依次为HON(憎水中性物)> HIB(亲水碱)> HOA(憎水酸)> HIN(亲水中性物)≈HIA(亲水酸)> HOB(憎水碱).憎水与亲水DOM的DBPs生成潜能相近.其中,HON最高,其次为HIB和HOA.HIB和HOA的主要卤代反应位分别来源于藻类有机物的蛋白质和富里酸,而HON的DBPs生成潜能的贡献主要为分子中的芳香和共轭不饱和结构.HIA和HIN的构成主要为脂肪烃,贡献较低的DBPs的生成潜能.对于C-DBPs,THMs和HAAs的生成潜能总体相近,不同组分的差异明显.对于N-DBPs,卤乙腈的生成潜能占80%以上,憎水DOM的贡献较高.DBPs的生成路径从UV-Vis、FTIR和3D-EEM的官能团和特征峰解析结果中均得到了较好的响应.
植茶年限对土壤水稳性团聚体腐殖质组分特征的影响
朱仁欢, 郑子成, 李廷轩, 刘红兵
2018, 31(6): 1096-1104. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.01.12
摘要(1166) HTML (46) PDF(793)
摘要:
退耕植茶是川西低山丘陵区响应退耕还林工程实施的重要措施之一.为了研究茶园土壤团聚体中腐殖质组分的分布特征,反映植茶对土壤质量的影响,选取不同植茶年限(18、25、33、55 a)的老川茶园为研究对象,以邻近撂荒地为对照(CK),研究植茶对土壤团聚体中富里酸(FA)和胡敏酸(HA)分布的影响.结果表明:①不同植茶年限下,土壤富里酸含量(以质量分数计)在2.97~6.26 g/kg之间,胡敏酸含量在1.24~4.89 g/kg之间;随植茶年限的延长,土壤富里酸、胡敏酸含量先增加后降低,均在植茶25 a时达到最大值.②随着土壤团聚体粒径的减小,富里酸含量逐渐降低,胡敏酸则表现为≥5 mm粒径团聚体高于其他粒径.③土壤胡富比(HA/FA)在0.30~0.88之间,总体表现为≥5 mm和 < 0.25 mm粒径团聚体腐殖化程度较高,植茶25 a时大团聚体数量的增加有利于有机质含量和品质的提高.④逐步回归分析表明,≥5、2~5、0.25~0.5和 < 0.25 mm粒级团聚体中有机碳组分对水稳性团聚体的形成和稳定的影响较大.研究显示,植茶有利于土壤团聚体中腐殖质各组分的积累和腐殖化程度的增强,可增加土壤有机碳的稳定性;植茶25 a时土壤碳汇效应较强,植茶33 a后土壤固碳能力有所下降,可通过改善茶园施肥管理等措施保持茶园土壤的结构和肥力,以实现茶园土壤的可持续利用.
基于组分区分的亚热带湿地松人工林土壤呼吸对氮添加的响应
肖胜生, 王嘉, 施政, 赵佳鼎, 汤崇军
2018, 31(6): 1105-1113. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.03.35
摘要(1223) HTML (68) PDF(795)
摘要:
氮沉降在很大程度上会对土壤呼吸产生扰动,进而影响到生态系统碳收支.以我国亚热带湿地松人工林为研究对象,通过定位模拟氮沉降控制试验,定量研究根系呼吸和微生物呼吸对氮添加的响应差异,并通过土壤环境的同步监测,初步探讨影响上述过程的生物地球化学与微生物学机理.结果表明:不同氮素添加水平下土壤呼吸速率及其组分总体上都呈现出单峰曲线特征,峰值出现在7月或8月,氮添加对土壤呼吸的季节模式没有明显影响.CK(0,对照)、LN〔60 kg/(hm2·a),低氮〕和HN〔120 kg/(hm2·a),高氮〕处理下土壤总呼吸速率的年均值分别为3.91、2.30和1.73 μmol/(m2·s),各组根系呼吸速率年均值分别为1.41、0.87和0.66 μmol/(m2·s),各组微生物呼吸速率年均值分别为2.50、1.44和1.07 μmol/(m2·s).施氮后土壤总呼吸及其组分都受到明显抑制,并且随着施氮水平的提高,土壤总呼吸及其组分明显减小.与对照样地微生物呼吸占比65.2%相比,低氮和高氮处理下微生物呼吸占比显著降低,降幅分别为62.6%和62.1%,说明氮素添加对微生物呼吸的抑制作用大于根系呼吸.施氮后一年,氮素输入对土壤呼吸的抑制在消退.施氮对表层土壤w(TOC)(TOC为总有机碳)、w(NH4+)、w(NO3-)、w(DOC)(DOC为可溶性有机碳)、w(DON)(DON为可溶性有机氮)、w(MBC)(MBC为微生物生物量碳)和w(MBN)(MBN为微生物生物量氮)都没有显著影响.氮素添加主要是通过降低土壤pH、加速湿地松人工林土壤酸化,对影响土壤有机质转化的土壤脲酶和蔗糖酶活性产生显著抑制,从而影响到土壤微生物活性,导致土壤微生物呼吸降低,这可能是土壤呼吸对氮添加响应的关键机制.
基于生态系统服务的叶尔羌河平原绿洲生态经济协调发展分析
张雪琪, 满苏尔·沙比提, 马国飞
2018, 31(6): 1114-1122. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.03.36
摘要(1462) HTML (69) PDF(868)
摘要:
为评价叶尔羌河平原绿洲近25 a生态环境状况及其与经济发展间的协调水平,基于1991年、2005年、2016年遥感影像解译出的土地利用数据,参照中国陆地生态系统服务价值当量表并结合研究区生物量状况、支付意愿修订VC(单位面积生态系统服务价值),运用当量因子法核算ESV(生态系统服务价值).通过敏感度分析检测VC在该区域的适宜性,借助EEH(生态经济协调度指数)定量评价生态与经济发展间的协调程度,为重构研究区生态安全格局奠定基础.结果表明:①1991—2016年除耕地、建设用地面积增加外,其他地类面积均减小,林地面积减少最大为47.12%.②研究期间ESV减少了22.08×108元,年均减小率0.20%,这主要是由林地、水体、未利用土地、草地面积减小所致.③研究区服务性功能远大于生产性功能,其中调节服务的价值贡献率最大为78.05%,文化服务的价值贡献率最小为3.22%.④敏感度分析显示,ESV对引入的VC缺乏弹性,表明修订的价值系数适合该区域.⑤生态经济协调发展分析表明,1991—2016年研究区生态与经济发展处于低度冲突,空间上除叶城、巴楚县为低度协调外,其余县为低度冲突,莎车县冲突程度更明显.研究显示,近25 a区域生态环境总体呈恶化趋势,生态与经济发展亦由低度协调转变为低度冲突,今后需加大生态保护力度,促使冲突区向协调区转变.
纳米二氧化钛对三价砷在大型蚤体内累积与毒性的影响
王振红, 李金丽, 严雅萌, 樊荣建, 罗专溪
2018, 31(6): 1123-1128. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.04.06
摘要(1218) HTML (31) PDF(764)
摘要:
nTiO2(纳米二氧化钛)可作为其吸附污染物的运输载体而影响污染物在生物体内的累积与毒性,为明晰nTiO2吸附As(Ⅲ)(三价砷)后作为As的运输载体对水生物体内As累积与毒性的影响,以大型蚤(Daphnia magna)为受试生物,通过室内培养试验,研究了不同nTiO2浓度、As(Ⅲ)不同暴露水平相互作用下蚤体中As与Ti的累积含量、毒性及其潜在作用机制.结果表明,nTiO2可在30 min内吸附As(Ⅲ)至平衡,其中2、20 mg/L的nTiO2对75 μg/L As(Ⅲ)的吸附率分别可达31.38%、51.84%,蚤体内As的累积含量分别为对照组的2.9和3.8倍,表明nTiO2可作为运输载体提高As(Ⅲ)在大型蚤体内的累积;但不同As暴露水平下蚤体As和Ti含量的相关关系表明,nTiO2作为载体的运输作用可能会因As暴露水平的增加而减弱.另外,nTiO2虽然作为运输载体提高了As(Ⅲ)在大型蚤体内的累积,但并未增加As(Ⅲ)对大型蚤的毒性.添加2、20 mg/L的nTiO2后,As(Ⅲ)对大型蚤的24 h IC50(半抑制浓度)分别从0.93 mg/L增至2.53和2.97 mg/L,表明nTiO2降低了As(Ⅲ)对大型蚤的毒性.研究显示,nTiO2虽增加了As(Ⅲ)在大型蚤体内的累积,但却降低了As(Ⅲ)对大型蚤的毒性,这有利于对nTiO2及其复合重金属污染风险的深入认识.
MIL-101高效吸附测定土壤气中三氯乙烯及健康风险评估
郭晓欣, 张超艳, 张瑞环, 姜林, 周友亚, 王淑萍, 白利平
2018, 31(6): 1129-1137. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.01.04
摘要(1281) HTML (50) PDF(773)
摘要:
为研究基于实测土壤气中ρ(三氯乙烯)计算风险值与Johnson-Ettinger联合Dual-Equilibrium Desorption(JE-DED)模型和J&E模型计算风险值的差异,在MIL-101、UIO-66、ZIF-8和MOF-801金属-有机骨架(MOFs)材料,球形活性炭、膨胀石墨碳吸附材料及HiSiv1000和HiSiv3000分子筛等3类8种吸附剂中筛选出吸附效率较高的MIL-101 MOF材料用以吸附并测定土壤气中ρ(三氯乙烯),并将基于实测土壤气中ρ(三氯乙烯)计算的风险值与J&E模型和JE-DED模型计算的风险值进行比较.结果表明:①对于北京潮土和黑龙江黑土,J&E模型计算的风险值比基于实测土壤气中ρ(三氯乙烯)计算的风险值高2个数量级.②对于w(有机碳)较低的北京潮土,基于JE-DED模型计算的风险值比基于实测土壤气中ρ(三氯乙烯)计算的风险值高1个数量级,但比基于J&E模型计算的风险值低1个数量级,表明JE-DED模型预测结果更接近实际情况,但仍偏保守.③w(有机碳)较高的黑龙江黑土,JE-DED模型计算的风险值与基于实测土壤气中ρ(三氯乙烯)计算的风险值更接近,JE-DED模型可以比较准确地预测三氯乙烯的风险值.研究显示,采用土壤气中ρ(三氯乙烯)实测值和JE-DED模型进行风险评价在一定程度上可以避免J&E计算过于保守的问题,可以更加真实客观地反映场地污染程度而避免过度修复产生资源浪费.
诺氟沙星吸附剂生物炭-壳聚糖复合微球的制备优化
刘犇, 郎印海, 朱春苗, 赵华轩
2018, 31(6): 1138-1143. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.03.22
摘要(1139) HTML (47) PDF(945)
摘要:
为了提高生物炭-壳聚糖复合微球对NOR(诺氟沙星)的吸附能力,以复合微球对NOR的吸附量为指标,考察了生物炭与壳聚糖质量比、壳聚糖脱乙酰度、戊二醛用量、交联时间、交联速率及生物炭热解温度对复合微球吸附NOR的影响,并由均匀试验确定复合微球的最佳制备条件.结果表明,生物炭与壳聚糖质量比、壳聚糖脱乙酰度、戊二醛用量、交联时间、交联速率及生物炭热解温度对复合微球吸附NOR具有明显影响.制备复合微球的关键影响因素是生物炭热解温度、戊二醛用量和交联速率.吸附NOR的复合微球最佳制备条件:生物炭热解温度为300℃、生物炭与壳聚糖质量比为5:1、壳聚糖脱乙酰度为77%、戊二醛用量为80 mL、交联速率为150 r/min、交联时间为3 h.此时,复合微球对NOR的吸附量为9.51 mg/g,且具有较高的耐酸溶性和机械强度.研究显示,复合微球能够高效吸附NOR,并且吸附后容易分离,具有修复水体污染的潜力.
巯基改性高岭土负载CeO2-CdS光催化降解结晶紫
徐杰, 郑建东, 张丽惠, 王金玉, 张华, 马红梅
2018, 31(6): 1144-1151. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.03.23
摘要(1363) HTML (42) PDF(809)
摘要:
为获得高效催化活性的光催化材料,实现偶氮类染料的高效降解,试验以巯基乙酸钠作为硫源和高岭土改性剂合成了巯基高岭土/CeO2-CdS催化剂,并以降解结晶紫为模板反应,优化确定了巯基高岭土/CeO2-CdS催化剂的制备条件.采用XRD(X射线衍射)、SEM(扫描电子显微镜)、TEM(透射电子显微镜)、FTIR(傅里叶红外光谱)和UV-Vis(紫外-可见光漫反射光谱)对催化剂进行了表征.结果表明:①催化剂是由巯基高岭土、立方相结构的CdS和萤石结构的CeO2组成;②CdS和CeO2的负载破坏了巯基高岭土的层状结构;③最优催化剂和巯基高岭土/CeO2的可见光的响应范围分别为550和450 nm;④当CeO2:CdS(摩尔比,下同)为4:6,巯基高岭土:CeO2-CdS(质量比,下同)为1:3时,催化剂具有最优的光催化活性;⑤在50 mL结晶紫浓度为10 mg/L的溶液中,添加0.1 g最优催化剂后,采用350 W氙灯对其光照150 min时,结晶紫的降解率为95.1%;⑥最优催化剂具有良好的重复使用性能,重复使用5次时,对结晶紫的降解率为90.4%.研究显示,结晶紫降解的最终产物为CO2和H2O,催化剂对结晶紫的降解机理是以羟基自由基氧化为主和超氧基氧化为辅的共存氧化机理.
硫自养反硝化过程中含硫副产物产生规律及微生物群落结构的空间分布
万东锦, 李琦, 刘永德, 肖书虎
2018, 31(6): 1152-1159. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.03.24
摘要(1427) HTML (42) PDF(977)
摘要:
为探究硫自养反硝化过程中含硫副产物的产生规律,建立了上流式硫自养固定床生物反应器,考察HRT(水力停留时间)对水中NO3--N去除的影响,运用零级和1/2级反应动力学模型对NO3--N还原过程进行拟合,通过测定与理论计算分析含硫副产物的产生趋势及规律,利用高通量测序技术(high-throughput sequencing)测定微生物群落结构空间分布特征.结果表明:①当进水NO3--N浓度为(30.45±0.38)mg/L,HRT为4和1 h时,NO3--N去除率达到98%以上.硫自养反硝化过程符合1/2级反应动力学模型,1/2K1/2V(1/2级反应动力学速率常数)为5.69 mg1/2/(L1/2·h).②出水SO42-的产生量接近理论值,S2-在反应器中部出现微量的积累,在出水口处浓度进一步降低(< 0.5 mg/L).③HRT的缩短改变了反应器内部微生物群落α多样性的变化规律;Proteobacteria成为了最主要的优势菌群,各阶段所占比例均大于59%,Sulfurimonas为最常见的反硝化菌,在HRT为1 h时,反应器中部其丰度达到36%,成为反应器中的优势菌属;Desulfurella为SRB(硫酸盐还原菌),其丰度的增加与反应器内部S2-的积累一致.研究显示,硫自养反硝化过程中产生的SO42-与理论值接近,S2-产生量沿反应器高度方向呈现先增加后降低的趋势,微生物群落结构分布情况与反应器高度有关.
评论
水源安全应构筑的“三道防线”
付青
2018, 31(6): 1160-1160.
摘要(1206) HTML (33) PDF(627)
摘要:
用环境执法的利剑开辟企业社会责任的通途
张懿璇
2018, 31(6): 1161-1161.
摘要(1067) HTML (19) PDF(665)
摘要:
落实产生者主体责任 从源头遏制企业固体废物环境违法动机
刘彦君, 高兴保
2018, 31(6): 1162-1162.
摘要(1008) HTML (12) PDF(806)
摘要: