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环境科学学报 2024年第8期44卷 270-278页

作者：王超平郭楚玲陈锴殷美玲周玉婷庄庆林曹倩倩华南理工大学环境与能源学院工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室广州510006

施氏矿物作为酸性矿山废水环境中最为常见的次生矿物,其亚稳态结构导致其容易发生矿相转变.除外部环境(如pH值、温度和共存离子等)之外,施氏矿物自身的硫酸根含量也会对其表面性质和稳定性造成影响.为此,本文采用快速化学法成功制备3种... 详细信息

施氏矿物作为酸性矿山废水环境中最为常见的次生矿物,其亚稳态结构导致其容易发生矿相转变.除外部环境(如pH值、温度和共存离子等)之外,施氏矿物自身的硫酸根含量也会对其表面性质和稳定性造成影响.为此,本文采用快速化学法成功制备3种硫酸根含量不同的施氏矿物,并研究了它们的表面特性以及在酸性条件下的矿相转化过程.结果表明,随着硫酸根含量的降低,施氏矿物的表面位点密度、负电荷和酸碱缓冲能力均有所降低.在模拟老化环境条件下,3种施氏矿物的主要转化产物均为针铁矿,但转化速率不同:通过红外定量实验发现硫酸根含量较低的施氏矿物在矿物相变过程中能保持稳定的转化速率,而硫酸根含量较高的施氏矿物在硫酸根完全释放后转化速率减缓,从长期来看后者表现出更高的稳定性.本研究揭示了施氏矿物的硫酸根含量对其表面性质及矿相稳定性的影响,为深入了解其在酸性环境下的行为提供了新的视角和思路.

关键词：施氏矿物针铁矿硫酸根含量矿相转化

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地基MAX-DOAS系统获取大气水汽垂直柱浓度方法研究

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光谱学与光谱分析 2024年第8期44卷 2395-2400页

作者：周闯张琦锦李素文雒静牟福生污染物敏感材料与环境修复安徽省重点实验室淮北师范大学安徽淮北235000

水汽在大气水循环中起着重要的作用,决定全球的云分布,其浓度的变化影响降水发生频率。降水是影响气候和环境的重要因子,开展准确获取大气水汽浓度是环境气候研究中一个极其重要的课题。多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)是一种快速、准... 详细信息

水汽在大气水循环中起着重要的作用,决定全球的云分布,其浓度的变化影响降水发生频率。降水是影响气候和环境的重要因子,开展准确获取大气水汽浓度是环境气候研究中一个极其重要的课题。多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)是一种快速、准确获取大气痕量气体浓度的遥测方法。由于其稳定、实时在线、多组分同时监测和非接触测量等优势,该技术逐步成为反演大气水汽垂直柱浓度的新方法。针对水汽的吸收峰波段范围窄,浓度较高时会出现饱和吸收效应,构建了地基MAX-DOAS水汽垂直分布探测系统,开展了精确获取水汽垂直柱浓度的反演算法研究,并以淮北为研究地点获取了水汽垂直柱浓度。反演过程中,选取天顶方向采集的当圈太阳光谱作为参考谱,根据DOAS算法反演得到其他仰角水汽差分斜柱浓度(dSCD),最终解析出水汽的垂直柱浓度(VCD),其中大气质量因子(AMF)通过几何近似法获得。为了降低其他气体的干扰影响,实验前对比分析了不同波段反演水汽差分斜柱浓度的反演误差,确定最优反演波段433~452 nm。于2023年2月24日至2023年4月2日在淮北地区开展连续观测。实验结果表明:监测期间淮北地区水汽浓度具有早晚高中午低的V型日分布特征。将观测的水汽垂直柱浓度结果和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA5再分析日值数据进行相关性分析,二者具有较好的一致性(R=0.95)。分析监测期间风速、风向与H_(2)O VCD分布关系,发现当风向在60°附近且风速小于5 m·s^(-1)时,H_(2)O VCD呈现升高的趋势。在污染阶段,小风速和较高水汽浓度是普遍存在的特征。研究表明,搭建的地基MAX-DOAS系统在蓝光波段可对水汽垂直柱浓度进行有效监测,为反演大气水汽垂直柱浓度提供了一种有效的技术手段。

关键词：多轴差分吸收光谱技术水汽垂直柱浓度最优反演波段淮北地区

镧、铈、镨和钕对生物膜群落胞外酶的联合毒性效应

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应用与环境生物学报 2024年

作者：王雪梅杨冬萍胡海燕彭聪胡金朝成都理工大学国家环境保护水土污染协同控制与联合修复重点实验室西昌学院资源与环境学院

稀土元素作为新兴污染物，其水生态毒性受到广泛关注。现有稀土的毒理学研究多集中于单个稀土元素的毒性效应，稀土元素混合物对水生生物影响尚缺乏深入报道。采用单因素毒性实验、析因设计联合毒性实验和二元混合毒性实验的方法，研究... 详细信息

稀土元素作为新兴污染物，其水生态毒性受到广泛关注。现有稀土的毒理学研究多集中于单个稀土元素的毒性效应，稀土元素混合物对水生生物影响尚缺乏深入报道。采用单因素毒性实验、析因设计联合毒性实验和二元混合毒性实验的方法，研究镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）和钕（Nd）对生物膜群落β-葡萄糖苷酶（BETA）活性的毒性效应。结果表明，单一元素在0.5-10 mg/L的范围内对BETA活性的影响表现为“低促高抑”，其中Pr的毒性作用最强，5 mg/L时抑制率最高。通过对析因设计试验结果的方差分析和多元线性回归，表明Nd对联合毒性产生负的影响，La对联合促进产生负的影响，三元和四元交互作用对联合毒性的贡献不显著。二元混合验证实验表明La*Ce在高低两种水平均表现为促进作用，Ce*Pr、Ce*Nd、Pr*Nd均为低促高抑作用。La*Ce、Ce*Pr、Pr*Nd低浓度的二元组合表现为协同作用，高浓度为拮抗作用。Ce*Nd的交互作用不受浓度影响均表现为拮抗作用。综上，稀土的联合毒性效应及交互作用模式同时受元素性质和浓度组合的影响，可通过研究提高Ce*Pr、Ce*Nd、Pr*Nd的拮抗作用来降低稀土的联合毒性，对于减少稀土复合污染将有一定意义。

关键词：稀土元素生物膜群落 β-葡萄糖苷酶联合毒性析因设计

覆盖材料对云贵高原柑橘园土壤理化性质和细菌群落特征以及柑橘品质的影响

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生态学报 2024年第8期44卷 3408-3422页

作者：余高赵仕龙孙约兵罗有亮陈芬铜仁学院贵州省梵净山地区生物多样性保护与利用重点实验室铜仁554300 农业农村部产地环境污染防控重点实验室天津市农业环境与农产品安全重点实验室天津300191

采用田间试验,研究了玉米秸秆覆盖(JF)、白色地膜覆盖(BF)、黑色地膜覆盖(HM)和园艺地布覆盖(YD),以及清耕作为对照(CK)对云贵高原柑橘园土壤理化性质、细菌群落特征及柑橘品质的影响。结果表明,与CK相比,不同覆盖处理下柑橘产量、单果... 详细信息

采用田间试验,研究了玉米秸秆覆盖(JF)、白色地膜覆盖(BF)、黑色地膜覆盖(HM)和园艺地布覆盖(YD),以及清耕作为对照(CK)对云贵高原柑橘园土壤理化性质、细菌群落特征及柑橘品质的影响。结果表明,与CK相比,不同覆盖处理下柑橘产量、单果重、果汁率、可食率、维生素C含量和可溶性固形物等指标均提高,可滴定酸含量则有所降低,进而提高了固酸比,其中以JF处理效果最显著。BF、HM和YD处理降低了土壤pH值,JF处理则相反,不同覆盖处理均能提高土壤温度、含水量、有机质和养分含量,JF处理对土壤有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷和速效钾含量的提升作用最明显,BF处理下土壤温度最高。JF、HM和YD处理均能显著提高Chao1指数和Observed species指数,而BF处理则相反。在门水平上,覆盖提高了有益菌放线菌门的相对丰度,降低了致病菌拟杆菌门的相对丰度;在属水平上,覆盖提高了有益菌热酸菌属、朱氏杆菌属、Babeliales、红杆菌属和脱氯单胞菌属的相对丰度,降低了致病菌Saccharimonadales、成对杆菌属、金黄色杆菌属、芽孢八叠球菌属和丛毛单胞菌属的相对丰度。此外,覆盖还使土壤细菌共生网络变得简单而稳定。冗余分析结果表明,土壤全氮和细菌群落红杆菌属是提升柑橘产量和品质的关键因子,其解释率分别为45.67%和39.40%。方差分解分析结果表明,土壤理化性质和细菌群落的共同作用对柑橘产量和品质提升的贡献最大,其解释率为45.0%。综上所述,覆盖能有效改善土壤理化性质,提升土壤养分供应水平,优化细菌群落结构,提高柑橘产量和品质,其中,玉米秸秆覆盖可优先作为云贵高原柑橘园土壤的地表覆盖措施。

关键词：柑橘园覆盖土壤养分特征细菌群落结构柑橘品质

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基于Web of Science对土壤胶体影响重金属行为研究的计量分析

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土壤学报 2024年第2期61卷 445-455页

作者：胡鹏杰杜彦锫夏冰仇浩吴龙华骆永明中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院大学北京100049 安徽省生态环境科学研究院合肥230071 上海交通大学环境科学与工程学院上海200240

为全面了解土壤胶体影响重金属行为方向的研究现状和前沿动态,基于Web of Science(WoS)核心合集数据库,利用WoS自带分析工具、HistCite引文图谱分析软件、VOSviewer和Citespace可视化分析软件对1990—2021年间土壤胶体影响重金属行为的... 详细信息

为全面了解土壤胶体影响重金属行为方向的研究现状和前沿动态,基于Web of Science(WoS)核心合集数据库,利用WoS自带分析工具、HistCite引文图谱分析软件、VOSviewer和Citespace可视化分析软件对1990—2021年间土壤胶体影响重金属行为的文献进行了计量分析。结果表明,在世界范围内该方向的发文量逐年稳步增长,我国相关研究起步较晚,但近些年呈现迅猛发展的势头。目前土壤胶体影响重金属行为研究发文量最多的国家和研究机构分别是美国和中国科学院,发文量最高的期刊为Environmental Science&Technology,主要研究学科为环境科学与生态学的交叉学科。关键词聚类分析显示“土壤胶体颗粒粒径分级与重金属的形态分布”、“土壤胶体的释放、沉积及对重金属的吸附作用”和“土壤胶体颗粒的迁移机制与迁移模型研究”为主要的研究主题,人工纳米颗粒在土壤中的行为、迁移转化以及生物有效性是现阶段的研究热点。利用场流分离技术结合单粒子电感耦合等离子体质谱等技术,探讨土壤胶体与人工纳米颗粒之间发生的复杂相互作用及其对人工纳米颗粒迁移归趋与环境命运的影响,是未来的主要研究方向。

关键词：土壤胶体重金属 Web of Science 文献计量分析

硅-铁改性生物质炭对水土环境中镉砷的吸附及钝化机制研究

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土壤学报 2024年

作者：李诗怡茹东周房友田田欣连斌赵科理李章涛吴骥子浙江农林大学环境与资源学院浙江农林大学浙江省土壤污染生物修复重点实验室浙江省废弃生物质循环利用与生态处理技术重点实验室浙江科技大学

土壤、水体中共存的镉（Cd）、砷（As）极易通过食物链危害人类健康，是亟待解决的全球性环境问题。通过共沉淀-物理混合法制备新型硅-铁改性生物质炭（CMSMB），并通过Cd、As复合污染水体吸附试验与土壤培养试验探究其修复能力与机理... 详细信息

土壤、水体中共存的镉（Cd）、砷（As）极易通过食物链危害人类健康，是亟待解决的全球性环境问题。通过共沉淀-物理混合法制备新型硅-铁改性生物质炭（CMSMB），并通过Cd、As复合污染水体吸附试验与土壤培养试验探究其修复能力与机理。结果表明，CMSMB对Cd（Ⅱ）、As（Ⅲ）复合污染修复效果优异，最大吸附容量分别为272.73和17.59 mg·g-1，两种元素在CMSMB表面的吸附过程同时存在拮抗和协同作用，其相对强弱取决于溶液中Cd（Ⅱ）和As（Ⅲ）的浓度。拮抗作用主要源于Cd（Ⅱ）、As（Ⅲ）对羟基和芳环表面结合位点的竞争，而协同作用主要通过静电吸附、Cd-As共沉淀和三元表面络合物的形成实现。土壤培养20 d后，CMSMB的添加提高了土壤pH和可溶性有机碳含量，从而促进土壤中有效态Cd浓度的显著降低（降幅64.86%～74.25%），是CMSMB与土壤理化性质变化交互引起的静电吸附、沉淀、络合等机制共同作用的结果。而短期土壤培养下CMSMB对土壤As有效性影响不显著，有效态As浓度仅随培养时间增加而略有降低。综上所述，CMSMB是一种对Cd（Ⅱ）、As（Ⅲ）复合污染水体有着良好修复能力的环境功能材料，其在短期内能实现对复合污染土壤中Cd的钝化和抑制As有效性升高的趋势，可应用于矿尾水、农用地污灌水等镉砷复合污染污水及农用地土壤的修复，但其长期修复能力及修复所包含迁移转化和微生物组学机制，有待进一步探究和验证。

关键词：重金属铁改性生物质炭硅-铁复合材料吸附机理原位修复

不同粒径生物质炭的施用对水稻甲基汞富集的影响研究

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浙江农林大学学报 2024年

作者：杨毅琦王海洋梁煌吴胜春梁鹏张婵浙江农林大学环境与资源学院浙江农林大学浙江省土壤污染生物修复重点实验室浙江农林大学文法学院

【目的】研究生物质炭粒径的改变对其理化性质以及汞污染稻田土壤中修复能力的影响，以期为减少汞污染地区水稻Oryza sativa甲基汞富集量、保障粮食安全提供科学依据。【方法】以水稻秸秆为制备生物质炭的原料，通过筛分法制备不同粒径(... 详细信息

【目的】研究生物质炭粒径的改变对其理化性质以及汞污染稻田土壤中修复能力的影响，以期为减少汞污染地区水稻Oryza sativa甲基汞富集量、保障粮食安全提供科学依据。【方法】以水稻秸秆为制备生物质炭的原料，通过筛分法制备不同粒径(土壤中甲基汞的生物有效性，水稻各组织中甲基汞富集量减少，其中小粒径生物质炭的降低效果最佳，添加粒径土壤甲基汞质量分数，且这种正向促进作用随着生物质炭粒径的减小而更加明显。【结论】生物质炭粒径的减小能够增强其在汞污染稻田土壤中的修复能力，减少水稻对甲基汞的积累，降低甲基汞暴露风险。图5表1参34

关键词：生物质炭粒径水稻甲基汞

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市政污泥好氧堆肥过程中PAHs的去除

农业环境科学学报 2024年第2期43卷 419-425页

作者：张慧钰宋雪英由明超薛丽媛李凤娇赵晓旭王兴沈阳大学区域污染生态环境修复教育部重点实验室沈阳110044 福建省新型污染物生态毒理效应与控制重点实验室莆田学院福建莆田351100 辽宁华电长兴生物环保有限公司沈阳110000

为探究市政污泥好氧堆肥过程中多环芳烃(PAHs)的去除动态,本研究以沈阳市市政污泥为研究对象,进行3个批次的好氧堆肥现场试验,分析了市政污泥中PAHs的污染特征、污染来源及堆肥过程中PAHs的去除动态。结果表明:不同季节沈阳市市政污泥中... 详细信息

为探究市政污泥好氧堆肥过程中多环芳烃(PAHs)的去除动态,本研究以沈阳市市政污泥为研究对象,进行3个批次的好氧堆肥现场试验,分析了市政污泥中PAHs的污染特征、污染来源及堆肥过程中PAHs的去除动态。结果表明:不同季节沈阳市市政污泥中∑PAHs含量差异较大,范围为0.82~3.73 mg·kg^(-1),夏季污泥成分以高环PAHs(n≥4)为主(质量比为94.0%),而冬季和春季污泥以低环PAHs(n夏季(49.1%)>冬季(46.7%)。研究表明,好氧堆肥对PAHs有明显的降解效果,有利于实现污泥的无害化和资源化。

关键词：多环芳烃污泥好氧堆肥源解析

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离子色谱法同时测定土壤中7种水溶性阴离子

中国无机分析化学 2024年

作者：柳玲王浩赵伟欣陕西省环境科学研究院陕西省环境保护水土污染与修复重点实验室

利用ECO-IC离子色谱仪，选择A5-250阴离子分离柱及A5保护柱，采用化学抑制器降低背景电导率，电导检测器检测。通过对流动相配比及进样量等色谱条件进行改进优化，采用4.5 mmol/L Na2CO3和1.2 mmol/L NaHCO3混合溶液为流动相，流速为0.7... 详细信息

利用ECO-IC离子色谱仪，选择A5-250阴离子分离柱及A5保护柱，采用化学抑制器降低背景电导率，电导检测器检测。通过对流动相配比及进样量等色谱条件进行改进优化，采用4.5 mmol/L Na2CO3和1.2 mmol/L NaHCO3混合溶液为流动相，流速为0.7 mL/min，进样量为25μL时，以标准色谱图各组分保留时间定性，色谱峰面积外标法定量，建立了一种快速准确的离子色谱法在13 min内同时测定土壤中F-、Cl-、Br-、NO2-、NO3-、PO43-和SO42-7种阴离子含量的方法，方法线性相关性好(r>0.999)、检出限低(0.14～1.84mg/kg)、精密度高(0.47%～4.6%)，有证标准物质测定结果在其标准值范围内，测量结果相对误差为-8.3%～7.9%，加标回收率在89.0%～108%，方法简单、快速、准确，适合批量土壤样品中阴离子的检测，具有重要的应用价值。

关键词：离子色谱法水溶性阴离子土壤样品