环境科学研究

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王刘炜, 侯德义

2023, 36(8): 1457-1466. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.07.14

摘要(322) HTML (101) PDF(71)

摘要:
塑料污染是受到全球广泛关注的环境问题，对人体健康与生态系统造成潜在威胁. 已有证据表明，塑料能够与自然界的岩石发生稳定结合，成为人类活动作为一种新的地质营力影响地球地质周期的直接证据. 在这些发现的基础上，本文提出并定义了一种新的沉积岩类型——塑岩. 塑岩是塑料与碎屑物质胶结形成的沉积岩；在塑岩中，肉眼可见的塑料与沉积岩原始物质成分在地壳表层的条件下，经熔化-凝固、蒸发、吸附等物理、化学过程，发生了不可逆的结合. 在前期发现的基础上，针对2022年7月在广西壮族自治区河池市采集得到的陆地生态系统塑岩样品，进一步研究其在干湿循环情形下微塑料的释放与粒径分布特征. 研究表明，在干湿循环老化情形下，从塑岩中释放得到的微塑料的粒径分布可以被条件概率老化模型刻画. 从塑岩中剥离的低密度聚乙烯(LDPE)和聚丙烯(PP)塑料的破碎维数总体在1.5~2.5之间浮动，呈现出二维破碎的特征；LDPE的破碎过程存在先加剧后减缓的过程，但PP的破碎维数恒定在2附近，预示塑岩结合的PP塑料具有长期释放微塑料的能力. 除此之外，在塑岩释放的微塑料中，超过60%为具有较高迁移性的圆球状微塑料，其平均粒径显著低于其他形状，具有较高的迁移性，预示着潜在的生态风险. 需要指出的是，目前针对塑岩的相关报道对其胶结成岩过程以及在自然界中的长期环境行为仍不甚明确，后续研究需要对其在自然环境中的成岩过程、赋存规律与长期归趋开展进一步研究与观测.

京津冀地区典型城市PM_2.5和O₃污染的关联性特征分析

孙彦坤, 徐蕾, 杨婷, 张聘, 崔延斌, 茆磊, 赵晶, 危硕, 呼亚飞, 陈碧璇, 李亮, 赵有宇, 王富婷, 李弘毅, 李颖, 牛春霞

2023, 36(8): 1467-1476. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.06.02

摘要(237) HTML (68) PDF(142)

摘要:
近年来，PM_2.5-O₃复合污染已经成为我国空气污染的主要特征，为深入探究京津冀地区复合污染的防控特性，本文以衡水市为例，基于2021年5月—2022年9月衡水市大气环境监测超级站的观测资料，根据污染物浓度对研究日进行分类，并重点探究不同污染类型及不同光化学水平下PM_2.5与O₃的关联性特征. 结果表明：①在2021年5月—2022年9月衡水市污染类型中，清洁日(低浓度PM_2.5-低浓度O₃)占比最大，达48.3%. ②日均PM_2.5/CO(二者浓度之比，下同)的季节性变化趋势呈冬季(0.09)>春季(0.08)>秋季(0.06)>夏季(0.04)的特征，春季大气氧化性较强. ③随着光化学活性水平的提高，PM_2.5浓度、PM_2.5/CO以及PM_2.5中二次气溶胶的比例均有所增加. ④PM_2.5与O₃协同增长时段主要发生在风速为1.3~1.8 m/s、温度为25.8~32.1 ℃、相对湿度为34.3%~60.5%的气象条件下，集中发生在轻度光化学活性水平(52.9%)情况下，说明低风速、高温和低湿情况有利于PM_2.5-O₃复合污染的发生，轻度光化学活性水平下可促进PM_2.5中二次气溶胶的生成. 研究显示，O₃促进PM_2.5中二次组分的生成，而气象条件也是导致PM_2.5-O₃复合污染的重要因素之一.

苏皖鲁豫典型区域臭氧垂直结构及其影响因素分析

王伟月, 张红, 汪水兵, 洪星园, 王馨琦, 朱承驻

2023, 36(8): 1477-1486. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.06.07

摘要(181) HTML (47) PDF(85)

摘要:
苏皖鲁豫交界地区已成为全国大气污染防治的重点关注区域之一. 为探究苏皖鲁豫区域臭氧垂直结构特征及气象因素与潜在来源的影响，利用激光雷达对淮北市2021年11月臭氧和气象垂直结构进行观测. 结果表明：①淮北市地面臭氧浓度呈单峰日变化特征，2021年11月16—18日出现了持续3 d的高空臭氧污染. 在清洁日(高空臭氧小时浓度<200 μg/m³)，1.5 km以下臭氧浓度随高度的增加呈先升后降的趋势；在污染日(高空臭氧小时浓度≥200 μg/m³)，2021年11月16日和17日臭氧为双层分布，18日臭氧浓度在1.5 km以下随高度的增加而下降. ②在垂直高度上，污染日的温度高于清洁日，风速低于清洁日，即高温低风有利于高空臭氧污染产生，16日逆温层对臭氧浓度的积累有重要作用，风向转变和下沉气流也是造成污染日高空臭氧聚集的重要原因. ③臭氧潜在来源及贡献分析显示，观测日(整个观测期，2021年11月10—19日)的高臭氧浓度可能与淮北市本地生成及其南部、东部的区域输送有关，清洁日的臭氧浓度主要受河南省的影响，污染日的高空臭氧污染不仅与本地生成有关还与周边城市的臭氧及臭氧前体物输送有关. 研究显示，温度、风速、风向以及区域输送对淮北市臭氧浓度的垂直结构演变有显著影响.

山东省植物源挥发性有机物排放特征

赵丹青, 伦小秀, 王强, 吴鞠, 王璇, 冯如帆

2023, 36(8): 1487-1497. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.05.06

摘要(163) HTML (44) PDF(67)

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. 本文对山东省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256 837.21 t，排放物质以异戊二烯(25.75%)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 mongolica)、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排放量较高，具有明显的季节性特征；降雨可不同程度地降低植被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.

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, 王绍艳, 蒋昌李, 程云轩, 段平洲

2023, 36(8): 1498-1507. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.04.10

摘要(102) HTML (25) PDF(39)

摘要:
滇池频繁暴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33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. 本文利用该方法分析了滇池MCs浓度的时空分布特征，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：①滇池MCs浓度的时间分布规律表现为夏季(141.547 5~896.803 7 ng/L)>春季(51.263 0~1 245.258 3 ng/L)>秋季(28.473 3~409.177 5 ng/L)>冬季(16.271 6~122.847 0 ng/L)；在空间上，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. ②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. ③MCs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. 研究显示，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.

调水背景下南亚热带水库蓝藻水华前后优势种变化特征及其驱动因子分析

白云浩, 黄廷林, 缪威铭

2023, 36(8): 1508-1517. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.06.08

摘要(91) HTML (34) PDF(32)

摘要:
为探究蓝藻水华前后优势种的动态变化及其驱动因子，于2022年1—4月对我国南方某水库进行浮游植物采集调查. 该水库根据调水供水特点设置3个采样点进行水环境监测. 运用主坐标分析(PCoA)探究水华前后蓝藻优势种的差异性，并采用变差分解(VPA)和线性拟合分析蓝藻优势种与驱动因子之间的关系. 结果表明：①研究期间共鉴定出3个优势种属，分别为伪鱼腥藻、拟柱孢藻和小尖头藻. ②水华前伪鱼腥藻占绝对优势(72.17%)，水华期间3种优势蓝藻均快速繁殖且三者占比分别为33.06%、30.71%和28.65%. ③VPA结果和线性拟合共同表明，水体稳定性指数(RWCS)、水温(WT)和总磷(TP)是该水库蓝藻水华的主要驱动因子. 研究显示，该水库调水过程对蓝藻产生了显著影响，后续应当深入揭示动态调水对蓝藻水华的响应特征与机制.

木兰溪感潮河段沉积物耗氧速率及其相关影响因素研究

周佳男, 方梦园, 雷啟焘, 侯国庆, 赵天慧, 张思远, 赵晓丽, 汤智

2023, 36(8): 1518-1531. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.06.12

摘要(89) HTML (35) PDF(3)

摘要:
溶解氧(DO)是衡量水环境质量、水生态健康的主要指标，感潮河段DO浓度偏低是河口区域水生态环境质量显著改善亟待解决的问题. 本研究以木兰溪感潮河段为研究对象，系统研究了不同温度条件下，不同区域沉积物耗氧速率(SOD)的变化，分析了不同区域沉积物中总有机碳(TOC)、总氮(TN)、Fe、Mn、氨氮(NH₄⁺-N)、S等耗氧物质的含量分布以及对沉积物SOD的影响，阐明了耗氧物质对沉积物SOD的影响机制. 结果表明：①木兰溪感潮河段春秋季的SOD为3.06~16.64 mg/(m²·h)，夏季的SOD为14.02~52.44 mg/(m²·h)，温度对SOD有很大影响，夏季沉积物耗氧严重. ②上游河流受化学耗氧影响较大，低温季节SOD大于海口区域，而海口受生物耗氧影响较大，高温季节SOD明显大于上游河流区域；左、右岸的SOD大于河道中间，夏季养殖区的SOD大于木兰溪河道. ③相关性分析显示，SOD与沉积物中的TOC、TN和Fe含量均没有显著的相关关系，春秋季的SOD与沉积物中的Mn含量具有显著的正相关关系，夏季的SOD与沉积物中的NH₄⁺-N和S含量均具有极显著的正相关关系，且夏季DO浓度与SOD具有显著的负相关关系. 研究显示，木兰溪感潮河段沉积物SOD时空差异性明显，夏季沉积物SOD显著升高，对上覆水DO浓度偏低具有潜在风险.

基于鱼类生物完整性的赤水河健康评估研究

潘丽波, 黄雪妍, 刘晶晶, 谢园园, 张坤, 刘博, 赵清英, 关潇, 傅博

2023, 36(8): 1532-1542. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.06.15

摘要(77) HTML (40) PDF(49)

摘要:
赤水河是长江上游一级支流，生境类型复杂多样，在长江上游珍稀特有鱼类资源保护方面发挥着至关重要的作用. 为了解赤水河健康状况，本研究于2020年5月和9月，在赤水河干流和重要一级支流31个点位开展鱼类调查，采用Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数评价鱼类多样性，构建了F-IBI(fish-based index of biotic integrity)指数评价赤水河健康状况. 此次调查共采集6 288尾，隶属于4目10科26属90种；鱼类Shannon-Wiener指数范围为0.21~2.87，平均值为1.48±0.46；Simpson指数范围为0.08~0.91，平均值为0.69±0.14；Pielou指数范围为0.13~0.97，平均值为0.76±0.13. 上游至下游Shannon-Wiener指数和Simpson指数均呈现逐渐升高的变化规律. 构建了包含物种总数、鲤形目个体数%、鮈亚科个体数%、鲌亚科个体数%等10个指标在内的F-IBI核心指标体系，采用比值法计算各点位F-IBI值，根据F-IBI值将流域健康状况划分为“健康”（F-IBI≥5.99）、“亚健康”（4.49≤F-IBI<5.99）、“一般”（2.99≤F-IBI<4.49）、“较差”（1.50≤F-IBI<2.99）和“极差”（F-IBI<1.50）5个等级. 评价结果显示，所调查点位整体为健康状态，20个点位显示健康状态，5个点位显示亚健康状态，3个点位显示一般状态，3个点位显示较差状态. F-IBI值从上游到下游呈现逐渐上升趋势，且上、中、下游F-IBI值存在显著性差异(P<0.05). 干流健康状况优于支流，较差健康点位位于桐梓河、五马河流域，一般健康点位位于习水河流域. 研究显示，赤水河鱼类以鲤形目、鲤科为主要种群，构建的F-IBI评价体系可作为人类活动干扰的良好的预测因素，较好地反映赤水河水生生态系统健康状况，可作为赤水河水生生态系统健康评价和资源管理的工具.

粤港澳大湾区水环境标准分析与衔接建议

黄宝莹, 潘磊, 尹倩婷

2023, 36(8): 1543-1553. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.06.09

摘要(115) HTML (31) PDF(35)

摘要:
粤港澳大湾区建设是国家重大发展战略，其“一国两制三法域”的特点对规则衔接、机制对接提出了内在要求. 目前，粤港澳大湾区共同面临着生态环境标准不统一的问题，未能在区域形成统一协调的生态环境标准体系. 加强粤港澳生态环境保护合作，促进大湾区生态环境标准衔接，对推进区域环境联防联治、共建美丽湾区具有重要意义. 本文对比分析粤港澳三地(珠三角地区、香港地区、澳门地区)现行的水环境质量标准和水污染物排放标准，结合世界典型湾区水环境标准经验，提出粤港澳大湾区实施水环境标准衔接的建议. 结果表明，粤港澳大湾区生态环境标准制度差异显著，粤港澳三地的水环境质量标准和水污染物排放标准在标准分类分级、管控方式、控制项目设置及指标限值等方面均存在明显不同，部分标准限值或指标值不统一，难以做到全面有效衔接. 基于粤港澳大湾区特点，建议建立多维度的大湾区生态环境标准化工作合作机制，并逐步深化大湾区水环境标准衔接试点工作.

生活污水中苯二氮䓬类药物及其新型策划药分析方法优化及应用

朱珠, 张苓荣, 赵孟林, 张璇, 郝芳华, 李喜青, 杜鹏

2023, 36(8): 1554-1563. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.06.04

摘要(65) HTML (12) PDF(23)

摘要:
近年来苯二氮䓬类药物(benzodiazepines，BZDs)及其新型策划药(designer benzodiazepines，DBZDs)在全球范围内的滥用呈现上升趋势. 为实时监测区域苯二氮䓬类药物及其新型策划药的使用情况，本文建立了利用固相萃取(SPE)前处理、高效液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)技术检测污水中BZDs及其代谢产物的分析方法，并对前处理条件和仪器参数进行了优化，前处理优化过程具体包括固相萃取柱类型、淋洗条件、洗脱条件及复溶条件的选择. 最后应用优化后的方法测定北京市6家污水处理厂实际进水样品. 结果表明：①前处理选用Cleanert PCX萃取柱，依次使用2 mL 2%甲酸水溶液、2 mL甲醇淋洗填料，使用4 mL 5%甲醇氨溶液洗脱目标化合物，氮吹后用500 μL 50%甲醇水溶液复溶残留物时效果最优. ②25种目标化合物不同浓度梯度加标回收率范围为85.7%~116.5%，基质效应、检出限和定量限、标准曲线及线性范围、精密度等指标均满足方法验证要求. ③实际污水进水样品25种目标化合物可检出18种，浓度在0.03~22.4 ng/L之间，验证了方法的可靠性. 研究显示，该分析方法可用于检测生活污水中苯二氮䓬类药物及其新型策划药，可为进一步开展该类药物的污水流行病学研究提供参考依据.

2000—2020年长江经济带碳汇时空演变及影响因素分析

黄汉志, 贾俊松, 刘淑婷, 陈地兰

2023, 36(8): 1564-1576. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.06.16

摘要(99) HTML (11) PDF(45)

摘要:
长江经济带是我国重要的碳汇贡献区，探究其碳汇时空演变规律及驱动机制有利于促进该区域的减碳增汇和低碳发展. 该文基于2000—2020年长江经济带土地利用数据、社会经济数据等，利用标准差椭圆、重心迁移模型和地理探测器方法分析长江经济带碳汇的时空演变特征及驱动因素. 结果表明：①时间上，2000—2020年长江经济带碳汇总量和强度均在波动上升，但中下游地区的碳汇强度在时序上波动较频繁，林地为最大的碳汇用地，年均固碳量在6817.66×10⁴ t左右. ②空间上，省域尺度下的碳汇强度呈现“南高北低、西高东低”的分布格局. 碳汇总量和林地碳汇分布具有较强的空间一致性，集中分布在中上游且呈现先扩张后收缩并向西迁移的特征；水域碳汇主要在中下游，呈现向西跃进的扩张态势；草地及未利用地碳汇集中分布于川西高原且范围有所收缩. ③重心迁移上，林地碳汇与碳汇总量的迁移轨迹相似，先向东北后往西，分别累积迁移18.81和17.76 km；草地碳汇向北迁移21.76 km，未利用地碳汇向西迁移32.38 km；相比之下，水域碳汇迁移距离最长，累积向西跃进约73.46 km. ④影响因素上，长江经济带碳汇大小受自然和社会经济两方面因素的综合作用，其中自然因子影响最大，社会经济因素中的国家政策、土地利用强度的影响也较为显著；任何两个驱动因素交互作用后的影响力均大于单一因子. 研究显示，长江经济带各地区的碳汇时空演变及影响因素差异显著，为此建议各地区应寻求差异化的低碳路径和优化碳汇用地结构，并通过制定环境政策、土地利用规划等促进地区碳汇潜力提高和低碳发展.

多环芳烃污染土壤热修复预干燥过程中水分与污染物析出特性研究

周志毅, 柴瑞, 黄震威, 吴昊, 王进卿, 毛伟洋, 詹明秀, 徐旭, 池作和, 焦文涛

2023, 36(8): 1577-1585. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.06.11

摘要(60) HTML (11) PDF(17)

摘要:
针对目前有机污染土壤直接热脱附装备在处理高含水率土壤时存在的高能耗问题，提出利用系统余热对土壤进行预干燥的方法以降低土壤含水率. 以多环芳烃污染土壤为对象，采用非等温干燥特性测试、污染物析出测试以及转筒式干化机干燥特性实验，对土壤干燥过程与污染物析出特性进行研究. 结果表明：①土壤非等温干燥过程分为升速和降速干燥两个阶段，处于升速阶段时土壤的干燥效果较好. 通过实验获得了5、10、15和20 °C/min升温速率下的临界温度，发现升温速率为5 ℃/min时，临界温度和土壤含水率均为最低，分别为66.7 ℃和2.57%，即低升温速率时土壤的干燥效果最好，但干化时间较长，影响土壤处理量. ②干化机转速显著影响土壤停留时间，转速越高，停留时间越短，土壤处理量越大. 干化机转速为1、2和3 r/min时，土壤出口温度分别为107.7、103.9和101.9 ℃，均超过临界温度，由于干化机筒内扬料板的强扰动作用，3种转速下土壤出口含水率均较低，与非等温干燥测试结果吻合较好. ③土壤初始含水率为12.10%、16.05%和24.03%时，出口土壤含水率分别为0.23%、0.27%和0.22%，干化机能满足宽范围初始含水率土壤的干燥效果. ④由于多环芳烃污染物沸点较高，土壤干燥过程中不易析出此类污染物. ⑤经传热计算，对于初始含水率为12.10%~24.03%的土壤，其干化机体积传热系数为89~98 W/(m³·℃). 研究显示，使用转筒式干化机干燥多环芳烃污染土壤，可以大幅降低土壤的含水率，减少热脱附能耗，同时，干燥过程不易析出污染物. 上述研究结果可为转筒式干化机在污染土壤干燥领域中的应用提供理论和设计指导.

呼伦湖蓝藻对典型退化草原区不同类型土壤性质的影响

马欢欣, 童仪, 焦琰雯, 徐梓瑄, 王琪, 陈星瑶, 王文林, 韩睿明, 曹秉帅, 刘宝贵

2023, 36(8): 1586-1595. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.06.05

摘要(52) HTML (11) PDF(16)

摘要:
近年来呼伦湖蓝藻水华频发，当地应对手段多以打捞为主，如何处理打捞上岸的蓝藻藻液成为需要解决的首要问题之一. 接种蓝藻被证实对土壤具有一定的修复功能，但所用蓝藻多为人工培养的本土陆生藻，淡水藻对土壤性质的影响尚不明确. 该研究基于呼伦湖气候特征、经济发展等实际情况，选择本土典型退化草原区两种类型土壤——栗钙土和砂性土，按质量比0%、1%、3%、5%、10%依次施加蓝藻藻液，观测蓝藻藻液对土壤性质的影响. 结果表明：①与对照相比，施加蓝藻藻液能够改善呼伦湖栗钙土和砂性土的理化性质，使土壤有机质含量升高5.50%~103.93%、全氮含量升高10.27%~166.46%、有效磷含量升高12.84%~573.16%，土壤pH降低2.34%~12.43%，且对砂性土养分含量的提升更显著. ②施加蓝藻藻液对两种典型土壤的水分蒸发均有较好的抑制作用，可提高土壤吸水能力和保水性，同一施藻量情况下，蓝藻对两种不同土壤蒸发的抑制作用相近，蒸发量较对照降低17.10%~59.44%. ③施用10%蓝藻藻液对两种典型土壤性质的改善效果最好，能够显著提高土壤尤其是砂性土的养分含量，增强吸水能力和保水性，虽然土壤全盐量有所升高，但总量偏低. 综合而言，在呼伦湖退化草地和沙地施用蓝藻藻液是一种提高土壤质量的新选择，对于本地蓝藻资源化利用模式探索具有重要意义.

污染场地多相抽提低碳修复布井方案优化模拟研究

金嘉路, 杨逸文, 王震, 张婉莹, 周龑, 张峰, 李磊, 崔长征

2023, 36(8): 1596-1606. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.06.14

摘要(53) HTML (16) PDF(13)

摘要:
多相抽提(multi-phase extraction，MPE)技术常用于土壤与地下水修复，高效、低碳和低成本的布井方案优化是多相抽提技术进一步发展的关键. 本研究通过自主编写的MATLAB-TMVOC联合优化程序，以模拟的苯污染场地为研究对象，对抽提井群水平布设方案和抽提井开筛位置进行优化，并探究了土壤渗透率对抽提井布设方案的影响. 结果表明：MATLAB-TMVOC联合优化程序具有快速高效的特点，可以免除复杂的人工调参过程，相比人工优化可节省50%以上的模拟时间和90%以上的模拟量. 优化后的抽提井布设间距随着土壤渗透率的降低而缩小，对于本研究所构建的模型，当土壤渗透率处在2×10⁻¹³~8×10⁻¹² m²范围内时，土壤渗透率每减少10⁻¹³ m²，优化后的抽提井间距会减小约0.13 m，即土壤渗透率减少一个数量级，抽提井间距应减小17.8%~48.3%. 对于土壤渗透率低于10⁻¹³ m²的黏性地层，污染羽核心位置的布井间距应当小于4 m. 优化后的修复方案能够降低成本、减少碳排放，当目标去除率为90%时，优化后的MPE修复方案可以节约29.7%~34.7%的运行成本、22.7%~29.3%的总成本以及21.4%~40.4%的碳排放量. 研究显示，污染场地MPE修复井布设方案应当与场地渗透率和污染羽分布相结合，采取在污染源至污染羽尾方向上由密至疏的非均匀布井方案，以实现高效低碳修复.

我国生态环境与健康一体防控的若干问题与战略对策

段小丽, 郭倩, 曹瑜函, 曹素珍, 王贝贝, 秦宁, 赵晓丽, 吴丰昌

2023, 36(8): 1607-1615. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.07.20

摘要(428) HTML (20) PDF(63)

摘要:
随着经济全球化和城市扩张化，人畜共患病和食品安全等事件频发，面对人与自然日益紧张的矛盾以及复杂的、难以解释的人类疾病问题，为了进一步更好地实现“美丽中国”和“健康中国”的部署，提出了生态、环境与人类健康“一体防控”的理念，从整体视角处理复杂的生态环境与健康问题，联动不同部门、不同学科突破信息壁垒，解决当前存在问题. 近年来，我国在“一体防控”方面已经做出了一些努力，包括以中山大学为依托成立One Health研究中心，在疫情防控上实施多学科的联防联控，全周期上的生物监测以及新的交叉学科的不断建立和发展，均体现了我国“一体防控”的理念，但其仍然处于起步阶段，仍需进一步加强和完善. 通过系统梳理目前我国生态环境与人体健康领域的发展现状及可能存在的问题，提出了“一体防控”的思想，建议未来应进一步加强生物、环境与人体健康领域的共建共治，建立“一体防控”的官方机构，形成多部门联动、多学科交叉、多维度协同的治理体系和方法；推动“一体防控”理念下的基础调查研究和监测网络的建设，加强全周期的科学技术手段，促进相关学科的交叉融合，共同实现人与自然和谐共生.

室内外不同臭氧水平对中国城市居民健康的影响

阮芳芳, 彭彦彦, 李康玮, 段存儒, 武照亮

2023, 36(8): 1616-1624. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.06.01

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摘要:
定量评估降低室内外O₃水平带来的健康影响对O₃污染治理至关重要. 本文基于室内外O₃浓度的差异性，使用城市特异性暴露因子和暴露反应模型模拟、预测满足不同室内外空气质量标准带来的健康效益情况. 结果表明：①2020年我国337个地级及以上城市可归因于O₃污染短期暴露和长期暴露的全因早逝人数分别为44 400和137 237例，相应的经济损失分别为2 375×10⁸、7 367×10⁸元，分别占当年国内生产总值的0.23%和0.73%. ②O₃浓度满足当前的《室内空气质量标准》(GB/T 18883—2022)(160 μg/m³)和《健康建筑评价标准》(T/ASC 02—2021) (112 μg/m³)，无法带来健康效益，当城市每日室内O₃达标浓度分别为60、40、30、20、10 μg/m³时，可避免的全因早逝人数(长期暴露)分别为90、3 931、16 191、48 861、85 584例，相应可避免的经济损失分别为7×10⁸、255×10⁸、971×10⁸、2 787×10⁸、4 681×10⁸元. ③当城市每日室外O₃达标浓度分别为160、100、80、70、60 μg/m³时，可避免的全因早逝人数(长期暴露)分别为6 044、46 090、78 888、100 160、124 649例，相应可避免的经济损失分别为355×10⁸、2 548×10⁸、4 298×10⁸、5 420×10⁸、6 700×10⁸元. 研究显示，降低室内O₃浓度可有效减少与O₃相关的健康影响和经济损失，可率先在山东省、河南省、江苏省、广东省等地区实施更严格的区域O₃空气质量标准.

我国15种典型土壤中菲对白符跳的毒性阈值及其预测模型

冯献捷, 王冕, 韩东锦, 侯红, 赵龙, 左晓俊

2023, 36(8): 1625-1633. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.06.06

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摘要:
为了确定我国土壤中菲(Phe)对白符跳(Folsomia candida)的毒性阈值并建立其预测模型，以外源添加的方式研究了我国15种典型土壤中Phe对白符跳存活率与繁殖率的影响. 结果表明：①白符跳繁殖率对Phe毒害的敏感性远高于存活率，基于混合有机溶剂(正己烷与丙酮的体积比为1∶1)提取的Phe实测值推导的繁殖率的EC₅₀(半数效应浓度)范围为21.09~99.50 mg/kg，不同土壤中的EC₅₀最大值是最小值的4.72倍；基于HPCD(羟丙基-β-环糊精)提取的Phe实测值推导的繁殖率的EC₅₀范围为18.31~48.26 mg/kg，不同土壤中的EC₅₀最大值是最小值的2.63倍. ②对白符跳繁殖的EC₅₀与土壤理化性质进行Pearson相关性分析表明，EC₅₀与土壤有机质含量、黏土颗粒占比均呈显著正相关，相关系数分别为0.923、0.656；与土壤pH呈显著负相关，相关系数为−0.590. ③利用多元逐步回归分析方法对白符跳繁殖的EC₅₀及土壤理化性质进行分析，发现土壤有机质含量可以很好地解释不同土壤中白符跳繁殖的EC₅₀值之间的差异，故利用土壤有机质含量建立了白符跳繁殖的EC₅₀值预测模型—lg(EC₅₀)=1.436+0.012[OM]([OM]表示土壤有机质含量). 该毒性预测模型显示，土壤有机质含量是影响不同土壤中Phe对白符跳繁殖的EC₅₀毒性差异的最重要的单一因素，可解释不同土壤中EC₅₀值84.0%的差异.

江苏省征收更高税率环境保护税的影响：基于动态CGE模型

王佳邓, 赵玉婷, 孙启宏, 杨中雅

2023, 36(8): 1634-1642. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.05.13

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摘要:
环境保护税是治理环境问题的有效手段，我国现行的环境保护税制度存在税率较低等问题，难以充分发挥其环境治理能力. 江苏省在生态环境方面依然有较大进步空间，提高环境保护税税率也有利于改善生态环境质量. 构建江苏省2018年环境社会核算矩阵，运用动态CGE模型细化环境保护税征收对经济系统的影响，分析2018—2030年征收2倍、3倍、4倍现行环境保护税税率对江苏省的影响. 结果表明：征收更高税率的环境保护税可以增加江苏省的环境保护税收入，减少污染物和二氧化碳的排放，具有减污降碳的协同作用. 但更高税率的环境保护税也会对江苏省GDP、企业和居民收入、出口产生负面影响，并且税收负担主要被转移给居民. 因此，建议江苏省结合经济发展目标和环境保护需求，合理科学地提高环境保护税税率，并将部分环境保护税收入用于建立减污降碳基金、提高养老金水平和为出口产品提供补贴，在提高生态环境质量的同时减少对宏观经济的负面影响.

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2023年第36卷第8期

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