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粉煤灰在环境修复中应用的研究进展:基于Web of Science的文献计量分析

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应用化工 2024年第4期53卷 888-893,899页

作者：李中浤吕旭波刘新妹李晓光中国环境科学研究院国家环境保护河口与海岸带环境重点实验室北京100012 北京建筑大学环境与能源工程学院北京102627

为深入了解粉煤灰在环境修复领域应用的最新研究进展、研究热点及发展趋势,客观反映相关国家(地区)、机构和个人在该领域的科学贡献和影响。本文采用ISI Web of Knowledge的Web of Science^(TM)核心合集数据库,数据可视化分析软件Citesp... 详细信息

为深入了解粉煤灰在环境修复领域应用的最新研究进展、研究热点及发展趋势,客观反映相关国家(地区)、机构和个人在该领域的科学贡献和影响。本文采用ISI Web of Knowledge的Web of Science^(TM)核心合集数据库,数据可视化分析软件Citespace和HistCite Pro,对1990~2022年该库收录的相关文献进行了计量分析,从发文量TOP10的国家(地区)、高产作者、来源期刊、重要研究机构和研究方向热点等方面对1990年以来粉煤灰在环境修复领域的应用和研究现状进行了分析,对了解粉煤灰在环境修复领域的研究方向、发展趋势和研究热点具有指导意义。

关键词：粉煤灰环境修复文献计量 HistCite Pro Citespace 研究热点

干旱及半干旱地区油气开采废物道路利用的风险与管控限值区域差异

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干旱区资源与环境 2024年第11期 148-158页

作者：敬文杰朱宏飞李淑向锐刘玉强徐亚高富中国环境科学研究院国家环境保护危险废物鉴别与风险控制重点实验室辽宁工程技术大学环境科学与工程学院生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心

将脱油残渣(OCDRs)充当道路填充材料，是油气开采废物再利用的重要途径。但是现有的资源化风险评估及管控限值均采用全国统一参数模型，未考虑不同区域气象及地理环境的差异，这极大地限制了资源化利用，尤其是对受降雨量相对较少导致... 详细信息

将脱油残渣(OCDRs)充当道路填充材料，是油气开采废物再利用的重要途径。但是现有的资源化风险评估及管控限值均采用全国统一参数模型，未考虑不同区域气象及地理环境的差异，这极大地限制了资源化利用，尤其是对受降雨量相对较少导致污染物释放风险相对较小的干旱及半干旱地区。文中采用淋溶与浸出实验、指数衰减源强模型、污染物瞬态迁移扩散模型，并结合Monte Carlo方法，对干旱及半干旱区域内OCDRs用作路基填料的环境潜在风险、管控限值以及地区差异进行了深入分析。结果表明：三种浸出实验得出的数据与淋溶实验相比非常不稳定。采用淋溶方法预测OCDRs在干旱及半干旱地区14省道路利用条件下暴露点浓度超标概率为0,风险可接受，但是采用传统方法预测风险过高，其中Pb的暴露浓度为三类地下水限值的3.1倍。14省份之间暴露风险以及管控限值差异较大，8种重金属暴露浓度的离散系数在0.53～1.2之间，管控限值的离散系数在1.3～2.7之间，离散程度都较高，且管控限值与降雨量呈现较强的负相关性，这与暴露浓度的规律基本一致。研究表明：传统浸出和风险评估方法体系模型参数均一，不能准确的评估不同地区OCDRs中污染物的潜在风险。亟待加快建立固废资源化风险评估方法标准，针对干旱及半干旱地区不同区域对应风险与管控限值的巨大差异，应根据各地区具体情况对有害物质实施差异化的管控，推进形成固废资源化风险分区分类分级管控体系。

关键词：脱油废物干旱及半干旱地区资源化不确定性分析风险管控

青岛沿海地区2021年典型沙尘回流-霾污染过程气溶胶垂直分布特征

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环境科学学报 2024年第1期44卷 37-46页

作者：孟赫任晓洁王桂霞刘保双山东省青岛生态环境监测中心青岛266003 山东省生态环境监测中心济南250101 南开大学环境科学与工程学院国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室天津300350

为研究青岛沿海地区沙尘和霾污染过程中气溶胶的垂直分布特征,以2021年1月12—15日一次典型沙尘回流-霾污染过程为研究对象,利用气溶胶垂直观测、边界层风场结构和近地面观测资料,分析污染过程生消演变,以及气溶胶消光系数、退偏比垂直... 详细信息

为研究青岛沿海地区沙尘和霾污染过程中气溶胶的垂直分布特征,以2021年1月12—15日一次典型沙尘回流-霾污染过程为研究对象,利用气溶胶垂直观测、边界层风场结构和近地面观测资料,分析污染过程生消演变,以及气溶胶消光系数、退偏比垂直分布及边界层风场对气溶胶垂直分布特征的影响.结果表明:总体上,本次污染过程污染强度较大,持续时间较长,污染前期(12—14日中午)主要为沙尘污染影响,并呈现回流传输特征,污染后期(14日中午—15日)叠加了霾污染.结合污染演变,此次污染过程可分为6个阶段:沙尘前(Ⅰ)、沙尘期(Ⅱ)、沙尘缓解期(Ⅲ)、沙尘回流期(Ⅳ)、霾累积期(Ⅴ)及污染清除期(Ⅵ).污染过程期间,ρ(PM_(10))和ρ(PM_(2.5))的均值分别为(168±55)和(63±24)μg·m^(-3),ρ(PM_(2.5))/ρ(PM_(10))均值为0.40±0.15.ρ(PM_(10))超过150μg·m^(-3)的时长共计51 h,占总时长的53%,ρ(PM_(2.5))超过75μg·m^(-3)的时长为17h,占总时长的18%.沙尘污染为主的阶段Ⅱ与阶段Ⅳ,ρ(PM_(10))均值分别为237和187μg·m^(-3),ρ(PM_(2.5))/ρ(PM_(10))均值分别为0.25和0.31,霾污染为主的阶段V和阶段Ⅵ,ρ(PM_(2.5))均值分别为74和72μg·m^(-3),ρ(PM_(2.5))/ρ(PM_(10))均值分别为0.56和0.54.沙尘污染为主的阶段气溶胶垂向上呈明显分层结构,尤其是阶段Ⅱ和阶段Ⅳ,沙尘气溶胶主要集中分布在2.5 km内,以污染边界层高度(PBLH)为界有两层明显的沙尘气溶胶层,其中,PBLH内沙尘气溶胶消光系数均值为0.50 km^(-1),退偏比均值为0.19,而PBLH外沙尘气溶胶消光系数均值下降为0.34 km^(-1),退偏比均值则保持不变;霾污染为主阶段中污染物主要集中在PBLH内,其气溶胶消光系数均值为0.52 km^(-1),退偏比均值为0.09;沙尘气溶胶退偏比明显高于霾污染气溶胶退偏比.气溶胶垂直分布变化与边界层水平风和垂直风演变时间节点基本一致.污染前期边界层内水平风速小、且风向转换较为频繁,湍流发展较弱,大气层结较为稳定,使得随冷空气输送至青岛地区的沙尘污染不能及时扩散和有效清除从而长时间维持,污染后期受暖湿气流影响,相对湿度增大,使得细颗粒物污染累积,直至15日冷锋过境,污染过程结束.

关键词：沿海地区沙尘霾消光系数退偏比边界层风场

2020年12月湖南一次持续性重污染天气过程气象成因和数值模拟分析

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环境科学学报 2024年第7期44卷 327-339页

作者：赵恩榕唐杰陶雅琴潘筱龙杨云芸张琴湖南省气象台长沙410118 气象防灾减灾湖南省重点实验室长沙410118 湖南省环境监测中心站长沙410014 国家环境保护重金属污染监测重点实验室长沙410014

综合利用逐小时主要污染物浓度监测数据和各类气象观测数据,结合HYSPLIT的后向轨迹模式、PSCF分析及中尺度天气数值模式(WRF),对2020年12月18—28日湖南省一次持续时间长、影响范围广的重污染天气过程的气象条件演变特征、气象成因及地... 详细信息

综合利用逐小时主要污染物浓度监测数据和各类气象观测数据,结合HYSPLIT的后向轨迹模式、PSCF分析及中尺度天气数值模式(WRF),对2020年12月18—28日湖南省一次持续时间长、影响范围广的重污染天气过程的气象条件演变特征、气象成因及地形影响进行综合分析.结果表明:中高纬多低槽阶段性东出引导低层冷空气活动频繁是此次远距离污染物传输的主要原因,江南高空环流平直,江汉、洞庭湖及湘江流域复杂地形影响是本次过程污染物聚集的主要原因;北方地区持续低温,湖南近地面温度较低配合逆温的存在、持续偏北风以及后续小风的维持、逆湿层的存在、50%~80%的相对湿度,是此次污染持续并爆发的重要条件.后向轨迹进一步验证了此次重污染天气过程是偏北风输入的外来源和静稳天气形势下本地源累积的共同结果,且发现本地源是本次大气污染过程的主要潜在源,湖北中东部、河南南部、江西西北部的区域输送也有一定贡献.WRF敏感性试验表明,大别山、幕连九山脉对华北、华东污染物向湖南传输具有阻挡作用,这指示人们在对污染物浓度进行业务预报时,也需关注地形的影响.

关键词：细颗粒污染物(PM_(2.5)) 后向轨迹 PSCF分析风廓线雷达中尺度数值模式(WRF)

天津郊区春季大气新粒子生成特征及影响因素分析

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环境科学学报 2024年

作者：刘佳媛彭剑飞张进生国纪良宋爱楠史国良吴建会毕晓辉吴琳王婷冯银厂毛洪钧南开大学环境科学与工程学院天津市城市交通污染防治研究重点实验室国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室

新粒子生成（NPF）对空气质量、区域和全球气候以及人体健康产生重大影响.为揭示京津冀地区沿海城市NPF特征及影响因素，于2023年春季在天津郊区站点实测了3～1000 nm大气颗粒物的数浓度粒径分布.观测期间，颗粒物数浓度的平均值为（1.6... 详细信息

新粒子生成（NPF）对空气质量、区域和全球气候以及人体健康产生重大影响.为揭示京津冀地区沿海城市NPF特征及影响因素，于2023年春季在天津郊区站点实测了3～1000 nm大气颗粒物的数浓度粒径分布.观测期间，颗粒物数浓度的平均值为（1.6×10～4±9.5×10～3） cm-3，数谱分布呈现以核模态和爱根核模态为主的特征，二者占总颗粒物数浓度的81.6%.NPF发生频率约为37%，新粒子生成速率和增长速率范围分别为2.96～12.34 cm-3·s-1,2.3～7.1 nm·h-1，生成粒径主要分布在3～25 ***事件主要出现在较清洁的大气条件下，气态H2SO4和NH3是天津NPF过程中的重要物种.此外，高温、低湿、强太阳辐射等气象条件更有利于NPF事件的发生.后向轨迹结果显示，NPF天气团主要来自长三角和天津西北部地区，而来自海洋方向的气团不利于NPF发生.

关键词：沿海地区新粒子生成颗粒物数浓度粒径分布气态前体物

湖南某水库锰异常事件成因及其土壤和沉积物锰释放影响因素研究

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土壤通报 2024年第1期55卷 204-213页

作者：李雁峰唐彬胡韬夏海田玲星赵亚琼湖南省环境保护科学研究院水污染控制技术湖南省重点实验室湖南长沙410004

【目的】为了解湖南地区某水库冬季锰浓度异常及研究区土壤和沉积物中锰污染特性及其释放影响因素,分析锰异常的成因,并评价研究区土壤和沉积物中锰的污染水平和潜在生态风险。【方法】采用小试试验、现场监测、历史数据调查与实地勘查... 详细信息

【目的】为了解湖南地区某水库冬季锰浓度异常及研究区土壤和沉积物中锰污染特性及其释放影响因素,分析锰异常的成因,并评价研究区土壤和沉积物中锰的污染水平和潜在生态风险。【方法】采用小试试验、现场监测、历史数据调查与实地勘查调研等方法,测定了研究区土壤、沉积物锰含量,分析了土壤、沉积物中锰释放与影响因素之间的关系并探索其解吸动力学特征;调查水库水质季节性变化规律,分析气象数据变化规律及周边环境现状,综合研判本次湖南地区某水库冬季锰异常事件的成因;采用地累积指数、潜在生态风险系数评价研究区土壤、沉积物锰污染水平和潜在生态风险。【结果】研究区各处土壤、沉积物中锰含量均超过相应背景值;研究区土壤、沉积物中锰的释放与pH、溶解氧、水温、电导率、扰动等理化性质的变化密切相关;研究区土壤、沉积物除个别实验组外,锰的解吸过程均符合准一级动力学模型,解吸时间、空间环境、锰含量及存在形态等差异均会对解吸过程产生不同影响;各个点位锰震荡条件下解吸平衡量在0.026 mg g^(−1)~0.195 mg g^(−1)之间且均高于相应静置状态;研究区各处土壤、沉积物污染程度处于无污染至轻度污染之间,潜在生态风险均处于低风险。【结论】研究区内源锰污染较为严重,事件发生前水库各项理化性质剧烈变化及临时施工扰动,加剧了内源锰释放;除此之外,历史监测数据的局限性、水库库容的季节变化及温跃层的消失也导致了锰浓度监测值的异常变化。风险评价结果显示,研究区土壤、沉积物锰污染风险总体可控。

关键词：水库锰沉积物土壤释放风险评价

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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环洞庭湖土壤抗生素抗性基因分布和潜在风险

中国环境科学 2024年第3期44卷 1575-1583页

作者：武晨黄凤莲刘新刚范青青陆海楠李启武郭倩李莹彭勇春李峰湘潭大学环境与资源学院湖南湘潭411105 长沙环境保护职业技术学院湖南长沙410004 国家环境保护城市土壤污染控制与修复工程技术中心上海市环境科学研究院上海200233 环境生态健康湖南省普通高校重点实验室湖南湘潭411105 湖南省长沙生态环境监测中心湖南长沙410001 湖南省生态环境监测中心湖南长沙410027 湖南省湘西生态环境监测中心湖南吉首416000 国家环境保护重金属污染监测重点实验室湖南长沙410014

本研究通过实时荧光定量PCR和基于Monte Carlo模拟的概率健康风险评估模型,分析了环洞庭湖流域52个表层土壤点位中8类典型抗生素抗性基因(ARGs,16种ARGs亚型)的分布特征和潜在健康风险.结果表明,环洞庭湖流域周边表层土壤中ARGs总丰度... 详细信息

本研究通过实时荧光定量PCR和基于Monte Carlo模拟的概率健康风险评估模型,分析了环洞庭湖流域52个表层土壤点位中8类典型抗生素抗性基因(ARGs,16种ARGs亚型)的分布特征和潜在健康风险.结果表明,环洞庭湖流域周边表层土壤中ARGs总丰度范围为3.29×10^(7)~3.73×109copies/g,远高于土壤ARGs背景值(1.80×10^(5)~1.35×10^(7)copies/g,平均值为3.03×106copies/g).南洞庭湖流域表层土壤中ARGs丰度高于东、西洞庭湖流域.磺胺类、四环素类和氨基糖苷类ARGs是高丰度的ARGs类型,平均丰度分别为1.51×10^(8)、1.50×10^(7)和2.64×10^(7)copies/g,主要ARGs亚型是sul1和dfrA14,均属于磺胺类ARGs.I类整合子基因(intl1)的平均丰度为6.94×10^(8)copies/g,高于总ARGs平均丰度.相关性分析表明intl1丰度与dfrA14、tetR和kan基因丰度呈显著正相关(P<0.05),表明intl1通过水平基因转移促进了研究区域表层土壤中ARGs的传播.Monte Carlo模拟表明,研究区域存在64.92%~98.68%概率的ARGs人体暴露剂量高于风险背景值(成人12.56copies/(g·d),儿童38.11copies/(g·d)),表明研究区域土壤ARGs造成的潜在健康风险不可忽视,皮肤接触是ARGs主要暴露途径,磺胺类ARGs是潜在健康风险的主要来源.

关键词：环洞庭湖土壤抗生素抗性基因分布特征潜在风险

北京永定河冲洪积扇地下水氟化物分布特征及成因分析

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环境化学 2024年

作者：陈吉吉荆红卫刘保献杨庆席玥徐蘇士鲁安怀陈圆圆马召辉陶蕾北京市生态环境监测中心国家环境保护河流全物质通量重点实验室北京市地质环境监测所北京大学地球与空间科学学院

地下水是北京市供水的重要组成部分，地下水中氟化物超标会限制水资源的开发利用.为研究北京市域内永定河冲洪积扇第四系地下水氟化物的分布特征及成因，采集测试了338个地下水样品和7个钻孔的127个沉积物样品，分析了该区域氟化物偏高... 详细信息

地下水是北京市供水的重要组成部分，地下水中氟化物超标会限制水资源的开发利用.为研究北京市域内永定河冲洪积扇第四系地下水氟化物的分布特征及成因，采集测试了338个地下水样品和7个钻孔的127个沉积物样品，分析了该区域氟化物偏高地下水的空间分布、地球化学特征及其来源.结果表明：研究区域地下水氟化物浓度范围为0.06—3.91 mg·L-1，均值为0.44 mg·L-1，地下水中氟的超标点位主要分布在地下水流动的下游、弱透水层(黏土层)相互交错的地区，自浅向深地下水中氟化物浓度没有明显的变化趋势.沉积物中氟化物含量范围为217—814 mg·kg-1，均值为424 mg·kg-1，沉积物中氟化物含量与地下水中氟化物浓度有一定的一致性.地下水中氟化物超标主要是由于原生地层中偏高的氟化物本底值、水文地质条件和地热地质、岩石矿物组分，以及弱碱性的地下水环境等自然地质环境所致，同时受到了萤石溶解、阳离子交换等水化学过程的影响，人类活动不是造成研究区域地下水中氟超标的主要原因.

关键词：氟化物地下水沉积物成因分析永定河冲洪积扇