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堆存陈化中电解锰渣重金属形态及环境风险演化

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中国环境科学 2024年第1期44卷 242-250页

作者：聂霄悍雷学文刘磊张先伟陈亿军武汉科技大学城市建设学院湖北武汉430065 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 污染泥土科学与工程湖北省重点实验室湖北武汉430071 中国科学院武汉岩土力学研究所香港理工大学固体废弃物科学联合实验室湖北武汉430071 武汉中科固废资源产业技术研究院有限公司湖北武汉430070

为了探究电解锰渣堆存陈化过程对其重金属赋存形态及环境风险演化的影响规律,采用XRF、XRD和SEM等微观试验对比分析了新鲜与陈化电解锰渣的易溶盐含量、化学成分、微观形貌和相变组成等微观特性差异.此外,基于批次浸出试验和改进BCR顺... 详细信息

为了探究电解锰渣堆存陈化过程对其重金属赋存形态及环境风险演化的影响规律,采用XRF、XRD和SEM等微观试验对比分析了新鲜与陈化电解锰渣的易溶盐含量、化学成分、微观形貌和相变组成等微观特性差异.此外,基于批次浸出试验和改进BCR顺序提取法评估了新陈电解锰渣中重金属和氨氮的环境风险.结果表明,在堆存陈化过程中,电解锰渣的微观结构呈松散演化,易溶盐含量由12.25%降低至4.38%,酸溶态和可还原态重金属占比逐渐减少,重金属Mn由超高风险降低至中风险,但重金属总量仍高达3.28×10^(4)mg/kg,环境风险严峻,氨氮浸出量虽有所降低,但仍然超出15.00mg/L阈值的2.54~3.84倍,部分氨氮和重金属在堆存过程中释放到周围生态中,需采取必要措施对电解锰渣进行处理.

关键词：电解锰渣堆存陈化重金属形态浸出毒性环境风险

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稀土废渣中污染物特性及环境风险分析

中国稀土学报 2024年第1期42卷 168-178,I0006页

作者：郭凤田少囡吴玉锋中国科学院过程工程研究所模块化平台公共仪器中心北京100190 北京工业大学循环经济研究院北京100124

探究了离子型稀土矿开采产生的除杂渣、酸溶渣、熔盐渣3种典型稀土废渣的腐蚀性、组成、物相结构及赋存状态。基于典型稀土废渣的赋存状态及其堆存自然环境,研究了浸泡时间、浸泡液pH值和浸泡温度等因素对其所含铜、锌、铅、镉、镍、总... 详细信息

探究了离子型稀土矿开采产生的除杂渣、酸溶渣、熔盐渣3种典型稀土废渣的腐蚀性、组成、物相结构及赋存状态。基于典型稀土废渣的赋存状态及其堆存自然环境,研究了浸泡时间、浸泡液pH值和浸泡温度等因素对其所含铜、锌、铅、镉、镍、总铬、铍、钡、砷、硒等重金属离子及镝,铒,钆,钬,钕,镨,钐,镱稀土元素的浸出含量的影响,分析和评估了除杂渣、酸溶渣、熔盐渣3种典型稀土废渣的有毒重金属离子浸出毒性和环境风险,为稀土废渣的回收利用和安全处置提供了数据支撑。

关键词：除杂渣酸溶渣熔盐渣浸出毒性环境风险稀土

辽东湾海水中金属基纳米颗粒的赋存水平与环境风险

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中国科学：化学 2024年第6期54卷 950-960页

作者：李欣雨李国新王昊宋一乐王建军赵雅婷王储刘霞孙雪梅赵建中国海洋大学近海环境污染控制研究所海洋环境与生态教育部重点实验室青岛266100 青岛海洋科技中心海洋生态与环境科学功能实验室青岛266237 中国水产科学研究院黄海水产研究所青岛266071

纳米科技的迅速发展使得纳米材料,特别是金属基纳米颗粒(NPs)的环境污染问题备受关注.海洋(特别是近海海湾)是金属基NPs重要的“汇”,然而环境浓度的缺失阻碍了金属基NPs在海洋环境中的风险评估.本文采用单粒子电感耦合等离子体质谱法(s... 详细信息

纳米科技的迅速发展使得纳米材料,特别是金属基纳米颗粒(NPs)的环境污染问题备受关注.海洋(特别是近海海湾)是金属基NPs重要的“汇”,然而环境浓度的缺失阻碍了金属基NPs在海洋环境中的风险评估.本文采用单粒子电感耦合等离子体质谱法(sp-ICP-MS)探究了辽东湾海水中Ag、Ti、Cu和Zn基NPs的赋存水平及空间分布,并基于金属基NPs对海洋生物的预测无效应浓度(PNECs),使用风险表征比(RCR)对4种金属基NPs在辽东湾的环境风险进行了评估.结果表明,使用sp-ICP-MS以稀释法(Ti、Cu和Zn基NPs)和浊点萃取法(Ag基NPs)可以实现对4种金属基NPs的准确定量,回收率分别为97.1%、96.4%、95.3%和96.7%.空间分布表明,辽东湾中Ti基NPs的平均浓度最高(3.98×10^(8)个/L),其次为Ag、Cu和Zn基NPs;Ag基NPs在辽东湾西部沿岸浓度最高(6.81×10^(7)个/L),其他3种NPs则在北部沿岸大凌河口浓度最高,分别为1.87×10^(9)(Ti基NPs)、5.86×10^(7)(Ag基NPs)和2.12×10^(7)个/L(Zn基NPs).4种金属基NPs中,Ag基NPs的环境风险最高,在所有调查的16个站位中,有15个站位为“中风险”;4种NPs的总体环境风险(RCRtotal)在所有调查站位均处于“中风险”,且Ag基NPs对总体环境风险的贡献最大(>50%).本研究将有助于科学认识辽东湾海域金属基NPs的赋存水平和客观评估其环境风险.

关键词： sp-ICP-MS 金属基纳米颗粒赋存水平辽东湾环境风险

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芯片行业再生水灌溉矮牵牛的植物毒理效应及环境风险评价

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环境工程技术学报 2024年第3期14卷 921-932页

作者：陈鸿芳余波平卢星星陈何曦谢林伸黄毅陈瑛深圳市环境科学研究院广东省环境保护污水高质化利用工程技术研发中心哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院

芯片行业废水的再生利用对减少水环境污染、缓解水资源短缺、推动行业绿色发展具有重要意义。为明确芯片行业再生水灌溉对植物的毒理效应,采用矮牵牛作为模型生物,分析2种再生水灌溉期间其生长形态及对总蛋白、叶绿素、抗氧化系统和能... 详细信息

芯片行业废水的再生利用对减少水环境污染、缓解水资源短缺、推动行业绿色发展具有重要意义。为明确芯片行业再生水灌溉对植物的毒理效应,采用矮牵牛作为模型生物,分析2种再生水灌溉期间其生长形态及对总蛋白、叶绿素、抗氧化系统和能量系统标志物的响应特征,基于第二代综合生物标志物响应指数(IBRv2)法评估再生水灌溉的环境风险。结果表明:2种再生水灌溉期间未对矮牵牛的生长形态产生明显不良影响;灌溉中期(9 d)矮牵牛总蛋白、叶绿素均被显著诱导,随后诱导作用减弱,抑制作用开始显现;灌溉中长期(9~15 d)矮牵牛的抗氧化标志物以抑制效应为主,但机体未出现明显的氧化损伤;灌溉期间矮牵牛能量系统标志物的响应规律无明显的一致性。芯片行业再生水灌溉矮牵牛的平均IBRv2为0.85~1.72,环境风险水平较低,但因再生水仍含有高浓度的氯离子和溶解性总固体(TDS),可选择敏感的生物标志物组合谷氨酸脱氢酶、丙酮酸激酶、丙二醛(MDA)或超氧化物歧化酶、MDA对环境风险进行监测和管控。建议进一步研发可有效降低芯片行业再生水中氯离子和TDS浓度的处理工艺,以保障芯片行业再生水回用于绿化灌溉的生态环境安全。

关键词：芯片行业再生水灌溉矮牵牛生物标志物植物毒理效应环境风险

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环境中阿斯巴甜的分布、来源及环境风险研究进展

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地球与环境 2024年第4期52卷 525-534页

作者：韩雪婷曹正梅郎印海李爱峰郑磊中国海洋大学环境科学与工程学院海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 山东省青岛生态环境监测中心山东青岛266003 山东省第三地质矿产勘查院山东烟台246000

阿斯巴甜(ASP)是一种广泛应用的人工甜味剂,在环境中被频繁检出,对人类健康和水生生态系统具有潜在的不利影响,作为一种新污染物日益受到人们的关注。国际癌症研究机构将其列入可能致癌物清单,因此,研究其在自然环境中的污染水平、来源... 详细信息

阿斯巴甜(ASP)是一种广泛应用的人工甜味剂,在环境中被频繁检出,对人类健康和水生生态系统具有潜在的不利影响,作为一种新污染物日益受到人们的关注。国际癌症研究机构将其列入可能致癌物清单,因此,研究其在自然环境中的污染水平、来源和健康风险具有重要的科学意义。本文系统梳理了国内外有关人工甜味剂ASP在环境中的分布、来源和环境风险等方面的研究现状,结果表明:1)ASP在全球范围内各种环境介质中分布广泛,浓度处于ng/L或ng/g水平,属于痕量有机污染物;2)ASP易于分布在水体固相有机体系,如悬浮颗粒物、河流沉积物和污泥中,当环境条件改变时,吸附在固相中的ASP可能会重新释放到水体,导致环境水体中ASP浓度高于污水处理厂出水的现象;3)风险评估显示目前环境中ASP基本处于低风险或无风险水平;4)固相萃取和液相色谱质谱联用(SPE-LC-MS/MS)是准确定量环境样品中ASP的有效分析方法。基于现有文献分析,今后研究应重点关注ASP的生物地球化学行为、毒性效应及人体健康风险。

关键词：阿斯巴甜(ASP) 环境分布来源环境风险分析方法

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化肥减施程度与环境风险时空差异研究——基于动态环境安全阈值测度视角

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中国农业资源与区划 2024年

作者：史小英王永瑜张宗军赵静兰州财经大学统计与数据科学学院兰州财经大学金融学院

[目的]测度不同地区化肥施用的动态环境安全阈值，明确各地区化肥施用的环境容量边界和减施空间，科学评估不同区域化肥施用的环境风险。[方法]鉴于不同类型作物对各单质肥的吸收量有着较大差异，选择总种植面积占比最大的5类大宗作物... 详细信息

[目的]测度不同地区化肥施用的动态环境安全阈值，明确各地区化肥施用的环境容量边界和减施空间，科学评估不同区域化肥施用的环境风险。[方法]鉴于不同类型作物对各单质肥的吸收量有着较大差异，选择总种植面积占比最大的5类大宗作物为研究对象，通过对1980年至2021年间31个省市区5大类作物的实际产量进行模拟回归分析，得出其趋势产量；根据各大类作物对养分的需求量以及种植面积的权重，分别对各地区氮、磷、钾及总施肥的环境安全阈值进行测算；以此作为分析基础，计算出各地区化肥减施空间和化肥环境风险指数。[结果]（1）化肥施用安全阈值并非一个静态标准值，同一时期不同类型作物安全阈值差别很大，同类型作物不同时期安全阈值呈现动态变化，同一时期同类作物不同区域安全阈值存在差异。（2）对比各地区安全阈值与化肥实际施用强度，发现氮、磷、钾单质肥及总化肥用量空间上表现出施用过量与施用不足并存的现象，各地区化肥环境风险指数随时间推移呈现先上升后下降的变化趋势，且各地区出现拐点的时间不同。[结论]需要通过建立和完善化肥施用数据库、确立差异化化肥减施方案、保持稳定合理种植结构、推广普及科学施肥技术、实施土壤健康卡评估办法等措施推进农业生产减施降排。

关键词：动态安全阈值减施空间化肥环境风险时空演变

合成微生物的环境风险防控与检测技术研究进展

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环境科学研究 2024年

作者：孙韬宋洁董姗姗张振华王钰章嫡妮陈磊张卫文天津大学生物安全战略研究中心生态环境部南京环境科学研究所生物多样性与生物安全重点实验室中国科学院天津工业生物技术研究所低碳合成工程生物学重点实验室国家合成生物技术创新中心天津大学化工学院

合成微生物(基因改造、修饰和重建的微生物)在生物制造、疾病诊疗、环境修复等领域展现出巨大应用潜力。与此同时，其规模化应用可能存在环境生物安全风险问题，造成物种入侵、多样性丧失和生态系统破坏等不可预计的后果。为此，本文总... 详细信息

合成微生物(基因改造、修饰和重建的微生物)在生物制造、疾病诊疗、环境修复等领域展现出巨大应用潜力。与此同时，其规模化应用可能存在环境生物安全风险问题，造成物种入侵、多样性丧失和生态系统破坏等不可预计的后果。为此，本文总结了合成微生物环境释放后潜在的生物安全风险，围绕合成生物学建立的环境防御与检测技术展开讨论，并对未来如何更好地避免工程微生物的环境风险问题提出展望。经梳理发现：①合成微生物释放引发的环境风险主要包括危害环境生物安全、水平基因转移及生态位占据和破坏等，这主要与合成微生物改造后的特性及携带的外源片段有关；②通过营养缺陷型或环境敏感型微生物、基因线路、使用非天然元件、限制质粒异源复制等技术可避免合成微生物在环境中的存活或核酸扩散，针对不同微生物的特性可采取相应策略；③分子标记、生物传感、快速核酸检测等针对合成微生物的特异性检测方法，以及微生物条形码与高通量测序等通用性检测技术可用于合成微生物的环境追踪。鉴于此，提出今后重点研究方向，主要包括：①升级高效、稳定型生物封存策略以应对微生物的快速进化；②分析合成微生物的环境生存能力及分级预估其潜在风险；③研究合成微生物与环境生物的互作机制及其对对环境生物的影响；④开发环境消减技术建立以确保合成微生物失控释放后的高效清除。

关键词：合成微生物生物安全环境风险生物技术生物封存

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潟湖污泥改性土工程特性与环境风险研究

环境科学与技术 2024年第5期47卷 216-226页

作者：王富睿杜征宇罗腾王龙陈永修姚秋艳廖爱浦刘悦侯浩波曾天宇中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司武汉大学(肇庆)资源与环境技术研究院

为实现典型潟湖污泥的无害化处理与资源化利用，文章以海南万宁市小海潟湖污泥为研究对象，利用高炉矿渣、钢渣、工业石膏等大宗工业固废为原料制备的软土固化剂对污泥土进行固化处理。结果显示，软土固化剂改善了潟湖污泥的抗压强度、... 详细信息

为实现典型潟湖污泥的无害化处理与资源化利用，文章以海南万宁市小海潟湖污泥为研究对象，利用高炉矿渣、钢渣、工业石膏等大宗工业固废为原料制备的软土固化剂对污泥土进行固化处理。结果显示，软土固化剂改善了潟湖污泥的抗压强度、抗剪强度以及液塑限等工程性能，降低了污泥土中的重金属浸出浓度与迁移释放能力，同时增加了种子发芽指数，使改性污泥土能够满足建设用地回填土强度要求与园林绿化用土的安全指标。通过SEM、XRD表征分析发现，潟湖污泥原样中的硅、铝成分，在碱性激发剂、钢渣粉、矿粉等提供的碱性环境下参与了水化反应，使改性污泥土表面出现大量孔洞以及棒状、片状等稳定的结晶物和以凝胶态存在的水化产物，进一步使污泥土内部结构密实紧凑，颗粒间联结增强。经过软土固化剂固化后的潟湖污泥土工程特性得到显著提升，并使污泥中重金属得到固化稳定化，其环境生态毒害性也得到有效减弱。

关键词：潟湖污泥软土固化剂固化改性填埋土工程特性分析环境风险

废弃矿山固废环境风险评价方法与分级监管建议

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有色金属（冶炼部分） 2024年第4期 55-62页

作者：韩伟陆子熠童立志王玉晶刘婉蓉赵瑞锋聂晶磊生态环境部固体废物与化学品管理技术中心北京100029 生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012 生态环境部华南环境科学研究所广州510655

中国是矿业大国,矿种丰富,造成历史遗留矿山众多。因矿种类型复杂、不同地区气候差异大、水文地质条件不同以及周边环境敏感度迥异,致使其环境风险不明,环境污染底数不清,目前仍缺乏针对历史遗留矿山环境风险的评价方法体系。本研究尝... 详细信息

中国是矿业大国,矿种丰富,造成历史遗留矿山众多。因矿种类型复杂、不同地区气候差异大、水文地质条件不同以及周边环境敏感度迥异,致使其环境风险不明,环境污染底数不清,目前仍缺乏针对历史遗留矿山环境风险的评价方法体系。本研究尝试建立了一种基于层次分析法的历史遗留矿山环境风险评估方法,选择具有主导作用、代表性的12项指标构建了基于评价目标层、评价准则层与评价因子层的历史遗留矿山固废环境风险评价三级指标体系,包括矿种类别、固废属性、自然条件、管理措施、保护目标与环境质量等,构建了判断矩阵并通过一致性检验,明确了各影响要素的权重。根据实际赋分情况,将历史遗留矿山环境风险等级分为一般、较大和严重三个等级。在此基础上提出了针对不同风险等级应采取的管理措施:自然衰减、风险管控与修复治理。最后将建立的评价方法应用于某地区的10个历史遗留矿山的环境风险评价,结果显示该地区一般、较大和严重风险的矿山数量分别为7、2和1,评价结果可为历史遗留矿山的差异性环境监管工作提供参考。

关键词：历史遗留矿山环境风险层次分析法分级环境监管