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市政污水中吗啡来源辨析

环境科学 2024年第5期45卷 2748-2756页

作者：邵雪婷赵悦彤蒋冰裴伟李彦莹谭冬芹王德高大连海事大学环境科学与工程学院大连116026

采用分析市政污水方法可以辨别吗啡合法或非法使用情况.由于污水中吗啡来源复杂,区分不同来源的贡献是吗啡使用调查的关键问题.选择典型城市,在2022年10月至2023年3月期间采集61个代表性污水处理厂的262份进水样品,分析了包括吗啡、可... 详细信息

采用分析市政污水方法可以辨别吗啡合法或非法使用情况.由于污水中吗啡来源复杂,区分不同来源的贡献是吗啡使用调查的关键问题.选择典型城市,在2022年10月至2023年3月期间采集61个代表性污水处理厂的262份进水样品,分析了包括吗啡、可待因、蒂巴因、罂粟碱、那可丁和单乙酰吗啡在内的6种生物碱的浓度,同时结合罂粟壳中生物碱的含量,应用比值法和正定矩阵因子分解(PMF)模型对污水中的生物碱进行源解析.污水中共检出5种生物碱,但海洛因的代谢产物单乙酰吗啡未检出.其中,吗啡和可待因的浓度明显高于那可丁、罂粟碱和蒂巴因.通过构建两种比值,即可待因/(吗啡+可待因)和那可丁/(那可丁+可待因),能够很好地定性区别罂粟壳使用来源.PMF的结果表明,污水中吗啡主要来源于医用吗啡(44.9%)、罂粟壳药物(43.7%)和可待因(9.4%).污水中吗啡来源具有显著月份变化趋势.在新冠疫情和甲流暴发期间,含有罂粟壳和可待因药物使用为主要来源,而吗啡镇痛药物使用来源相对稳定.清单分析与PMF源解析的结果具有一致性,表明模型的可靠性,同时也表明该城市吗啡主要是合法来源,不存在滥用情况.

关键词：污水吗啡比值法正定矩阵因子分解(PMF)模型罂粟壳

典型汽修企业VOCs排放特征及对臭氧污染影响研究

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环境科学学报 2024年

作者：刘涛沈振兴何昆孙健张斌徐红梅彭勤西安交通大学能源与动力工程学院环境科学与工程系

汽车维修行业尤其是喷涂环节是挥发性有机物（VOCs）的重要来源.该类企业具有数量多、分布广泛、VOCs排放不连续等特点.汽车维修企业根据规模可以分为一、二类汽车整车维修企业和三类汽车综合小修及专项维修业户.本研究遴选了陕西省三原... 详细信息

汽车维修行业尤其是喷涂环节是挥发性有机物（VOCs）的重要来源.该类企业具有数量多、分布广泛、VOCs排放不连续等特点.汽车维修企业根据规模可以分为一、二类汽车整车维修企业和三类汽车综合小修及专项维修业户.本研究遴选了陕西省三原县12家不同规模汽修企业，研究了其涉气排放环节的VOCs组分特征，并计算其臭氧生成潜势（OFP）.结果显示，VOCs排放浓度呈现出二类汽修企业(（75111±5761）×10-9)>一类汽修企业(（31959±4738）×10-9)>三类汽修企业(（24334±3278）×10-9)的趋势，需重点关注二类汽修企业VOCs减排.组分特征方面，汽修行业排放的VOCs主要为含氧挥发性有机物（OVOCs,41.2%±7.3%），其次是芳香烃（25.3%±1.1%）；臭氧生成潜势（OFP）与VOCs浓度显示出相同趋势：二类汽修企业(359.5 mg·m-3)>一类汽修企业(251.7 mg·m-3)>三类汽修企业(188.8 mg·m-3)，芳香烃对OFP贡献值最高（61.3%±6.4%），其次是烯烃（28.7%±6.1%），减少汽修VOCs排放对控制臭氧生成具有重要意义.维修环节方面，抹腻子(（30794±678）×10-9)和喷漆(（72512±426）×10-9)过程均产生大量VOCs，是汽修企业VOCs排放的重要来源，主要为OVOCs（46.2%±1.1%）和芳香烃（24.5%±2.9%）.不同汽修原料表现出不同的VOCs源谱特征，主要为OVOCs（39.3%～73.5%），其次是芳香烃（19.1%～21.7%），烷烃、烯烃、卤代烃贡献占比均低于10%.汽修原料源谱数据可为精确源解析提供数据基础，对不同规模汽修企业VOCs排放的研究可为三原县汽修企业VOCs减排政策的制定提供科学依据.

关键词：汽修挥发性有机物排放特征臭氧生成潜势排放源谱

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中国省域差异化碳达峰评价方法与应用

环境科学 2024年第3期45卷 1233-1242页

作者：刘润璞彭栓陈玉烁陈民张楠 Nihed Benani 吕连宏阳平坚中国环境科学研究院北京100012 天津大学环境科学与工程学院天津300350

推动有条件的地区率先行动是“全国一盘棋”实现双碳目标的必然选项.考虑到中国各省的差异性,研究基于碳排放空间分配测算各省达峰压力,进而从达峰压力、减排现状、经济发展、政策支持和资源禀赋这5个维度构建省域碳达峰能力评价体系,... 详细信息

推动有条件的地区率先行动是“全国一盘棋”实现双碳目标的必然选项.考虑到中国各省的差异性,研究基于碳排放空间分配测算各省达峰压力,进而从达峰压力、减排现状、经济发展、政策支持和资源禀赋这5个维度构建省域碳达峰能力评价体系,采用熵值法确定指标权重,对中国除香港、澳门、台湾地区和西藏以外的30个省级行政区进行碳达峰能力综合评价,基于评价结果将各省划分为5个梯队.结果表明:(1)海南和北京等18地的碳排放空间呈现盈余,河北和山东等8地碳排放空间呈现赤字,另有浙江、安徽、河南和湖北这4地分配所得的碳排放空间与各自实际排放量相当;(2)发达地区碳达峰能力普遍高于欠发达地区,其中北京和上海等地碳达峰能力尤为突出,江西和贵州等地碳达峰能力提升空间较大.最后,针对不同达峰梯队的省份,因地制宜地提出差异化达峰目标和行动建议.

关键词：碳达峰差异化达峰压力碳排放空间分配碳达峰能力评价

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脉动热管温度信号的小波分析及流型识别

化工学报 2024年第7期75卷 2497-2504页

作者：余清杰杨洪海刘玉浩方海洲何伟琪王军卢心诚东华大学环境科学与工程学院上海201600

脉动热管中的温度波动信号具有较复杂的瞬态波动特征,采用连续小波变换方法可以较好地分析此类信号特征。采用全玻璃脉动热管,在可视化实验基础上,应用小波分析方法,重点研究PHP温度振荡信号及流型识别。结果表明,采集频率、管壁材料以... 详细信息

脉动热管中的温度波动信号具有较复杂的瞬态波动特征,采用连续小波变换方法可以较好地分析此类信号特征。采用全玻璃脉动热管,在可视化实验基础上,应用小波分析方法,重点研究PHP温度振荡信号及流型识别。结果表明,采集频率、管壁材料以及热通量等会影响温度信号的主频值。当热通量较高(q=2.65~3.18 W/cm^(2))时,1 Hz的采集频率容易导致信号失真,应采用10 Hz及以上的采集频率。玻璃管的热惰性会导致温度信号失真,尤其在高热通量(q=2.65~3.18 W/cm^(2))时不可忽略。总体来看,随着热通量的增加,蒸发温度波动幅度减小、频率增加。当热通量从0.35 W/cm^(2)增加到3.18 W/cm^(2),流体温度信号的主频值从0.02 Hz增加到3.88 Hz。相应地,管内流型由弹状流逐渐向环状流转变,并出现单向大循环流。由管内流体温度信号求得的主频值可推广至铜管或其他金属材料的脉动热管,有助于识别其内部流型及流态变化,更好地理解其传热特性。

关键词：脉动热管小波分析信号主频流动两相流传热

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水体微塑料的浮选分离:原理、效果、机制与调控

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中国环境科学 2024年第9期44卷 5234-5247页

作者：赵奕锦王嫣格芮俊男邱宇平同济大学环境科学与工程学院上海200092

浮选技术能有效实现水体中微塑料的分离,它利用细小气泡与微塑料颗粒之间的黏附作用,形成表观密度小于水密度的气泡-颗粒结合体并上浮至水面.本研究回顾了浮选的原理、方法与特点,追溯了浮选技术的分类与应用,系统阐释了浮选中气泡-微... 详细信息

浮选技术能有效实现水体中微塑料的分离,它利用细小气泡与微塑料颗粒之间的黏附作用,形成表观密度小于水密度的气泡-颗粒结合体并上浮至水面.本研究回顾了浮选的原理、方法与特点,追溯了浮选技术的分类与应用,系统阐释了浮选中气泡-微塑料颗粒相互作用,比较了传统气浮技术和强化气浮技术去除微塑料效率的差异,并基于浮选原理讨论了气泡和微塑料性质对浮选的影响,阐释了水环境条件影响微塑料分离效率的机制.

关键词：浮选微塑料微纳米气泡相互作用

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水环境中抗病毒药物的存在、行为与风险

环境科学 2024年第4期45卷 2039-2053页

作者：葛林科李璇艳曹胜凯郑金帅张蓬朱超马宏瑞陕西科技大学环境科学与工程学院西安710021

当前,甲型流感病毒与新冠病毒感染流行,抗病毒药物(ATVs)被大量使用,并通过各种污染途径不断排放到水环境中,已成为一类新污染物. ATVs能长期存在于水环境中,并表现出“假持久性”,使易感生物或病毒产生耐药性,对水生生物和人类产生不... 详细信息

当前,甲型流感病毒与新冠病毒感染流行,抗病毒药物(ATVs)被大量使用,并通过各种污染途径不断排放到水环境中,已成为一类新污染物. ATVs能长期存在于水环境中,并表现出“假持久性”,使易感生物或病毒产生耐药性,对水生生物和人类产生不可忽视的潜在威胁. ATVs在废水和天然水环境中的浓度水平、环境行为以及生态毒理效应备受关注,在梳理文献的基础上,发现在水环境中ATVs的分析方法、迁移转化和风险评估研究方面取得了突破.通过收集全球不同区域水体中ATVs的数据,对其污染途径、分析方法、环境存在、行为与风险进行了总结,介绍了水中ATVs常用的前处理和仪器分析方法,重点探讨了其在地表水环境中的污染现状、分布特征与迁移转化行为,评述了其对环境水域生态和人类健康的潜在风险,最后对其监测研究、风险识别和污染防治进行了展望.

关键词：抗病毒药物(ATVs) 分析方法存在状况环境行为风险评估

微生物菌剂与秸秆对凹土尾矿壤质化改良试验研究

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安全与环境学报 2024年第10期 4107-4114页

作者：夏雄郭凯潘子晴吴炎刘铭常州大学环境科学与工程学院常州大学城市建设学院常州大学怀德学院建筑与环境工程系

采矿留下的矿山创面存在诸多问题，且凹土尾矿综合利用率低。壤质化改良可提高尾矿资源化利用率，实现生态修复。研究采用盆栽试验对比改良前后凹土尾矿基本理化性质与壤质土养分比率的改变，分析壤质化尾矿对黑麦草生长特性的影响，结... 详细信息

采矿留下的矿山创面存在诸多问题，且凹土尾矿综合利用率低。壤质化改良可提高尾矿资源化利用率，实现生态修复。研究采用盆栽试验对比改良前后凹土尾矿基本理化性质与壤质土养分比率的改变，分析壤质化尾矿对黑麦草生长特性的影响，结合团聚体分析与电镜扫描探究土壤结构变化机理。研究结果显示：微生物菌剂与秸秆的复合作用能够显著降低尾矿的pH值、电导率和体积质量，增加孔隙度与保水性，并改善基质养分比率。其中，有机质、氮、磷、钾质量比分别最高可达9.7 g/kg、158.2 mg/kg、82.8 mg/kg、224.6 mg/kg;与对照组相比，黑麦草的发芽率增加10.0百分点、株高增加56.7%,根长增加55.0%。改良壤质尾矿中的大团聚体含量比对照组提高了14.3%,微观状态下观察到形成了稳定的团聚体结构与覆盖层。

关键词：环境工程学凹土尾矿微生物菌剂秸秆壤质化土壤结构

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酸处理海泡石负载Fe_(3)O_(4)复合粉体增强对Sb(Ⅴ)的吸附性能

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硅酸盐学报 2024年第1期52卷 143-153页

作者：于生慧张元诏王艳冯馨怡郭军康陕西科技大学环境科学与工程学院西安710021

重金属Sb污染水体的处理一直是环境领域关注的重要课题。以天然纳米棒状粘土矿物海泡石为基础材料,通过酸处理和微波冷却回流法制备具有大比表面积和良好磁性的酸处理海泡石负载Fe_(3)O_(4)复合粉体。并通过批量吸附实验系统研究初始pH... 详细信息

重金属Sb污染水体的处理一直是环境领域关注的重要课题。以天然纳米棒状粘土矿物海泡石为基础材料,通过酸处理和微波冷却回流法制备具有大比表面积和良好磁性的酸处理海泡石负载Fe_(3)O_(4)复合粉体。并通过批量吸附实验系统研究初始pH值、反应时间、Sb(Ⅴ)溶液初始浓度、吸附剂用量、异质离子(SO_(4)^(2-)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Fe^(3+)和腐殖酸)等因素对复合粉体吸附Sb(Ⅴ)的影响规律。研究结果表明,酸处理海泡石负载Fe_(3)O_(4)复合粉体对Sb(Ⅴ)展现出优秀的吸附性能,复合粉体对Sb(V)的最大吸附容量达到92.3 mg/g,远高于未被负载的Fe_(3)O_(4)(79.2 mg/g)、酸处理海泡石(42.3 mg/g)和海泡石原样(35.6 mg/g)对Sb(Ⅴ)的吸附量。复合粉体对Sb(Ⅴ)的吸附主要为静电吸引和化学吸附,吸附动力学过程更符合拟二级动力学模型,热力学更符合Langmuir吸附等温线模型。

关键词：海泡石酸处理四氧化三铁复合粉体锑(Ⅴ) 吸附

秦岭典型钼矿区农田土壤和作物重金属污染特征、来源解析及健康风险评价

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环境科学 2024年第9期45卷 5526-5537页

作者：张超贺峰王姊煜袁梦瑶赖潘民旺郭军康陕西科技大学环境科学与工程学院西安710021

以秦岭陕西段某钼矿区为研究对象,采集了矿区周边的作物及其对应的土壤样品,测定了Cr、Cu、Zn、As、Cd和Pb共6种重金属含量,利用单因子、综合污染和地累积指数法评价了土壤重金属污染特征,采用PMF模型分析了土壤重金属的主要来源,选用... 详细信息

以秦岭陕西段某钼矿区为研究对象,采集了矿区周边的作物及其对应的土壤样品,测定了Cr、Cu、Zn、As、Cd和Pb共6种重金属含量,利用单因子、综合污染和地累积指数法评价了土壤重金属污染特征,采用PMF模型分析了土壤重金属的主要来源,选用美国环保署(USEPA)开发的健康风险评价模型对土壤及作物进行健康风险评价.结果表明,研究区农田土壤存在严重的Cr、Cu、Zn、Cd和Pb污染,其中Cr可能以周边铬铋矿工矿活动源为主,贡献率为85.1%;Cu和As以农业源为主,贡献率分别为50.3%和70.6%;Zn和Cd以矿区金属矿渣扬尘、降雨冲刷等自然源为主,贡献率分别为73.5%和48.7%;Pb以交通运输源为主,贡献率为54.7%.作物重金属Cr含量的超标情况较严重,其次是Pb,而As和Cd的含量超标相对较小.作物受农田土壤重金属污染严重.健康风险评估表明,土壤中重金属对儿童产生了非致癌和致癌风险,而成人的健康风险处于可接受水平;作物重金属对成人和儿童产生了极显著的非致癌和致癌风险.有必要采取有效措施控制尾矿排放中的重金属污染,以保护附近居民,特别是儿童免受不利的健康风险.

关键词：重金属农田土壤作物 PMF模型健康风险评价钼矿区