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城市水污染源头控制与水环境治理策略研究

中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2024年第7期 0126-0129页

作者：杨艳娟佛山市生态环境局三水分局广东佛山528100

文章全面分析了城市水污染的主要来源,包括工业排放、城市径流及农业活动,并深入探讨了相应的源头控制策略。文章首先通过现代监测技术识别并评估各污染源的风险,随后提出多种创新管理措施,如绿色化学品应用、城市水体感知与响应系统的... 详细信息

文章全面分析了城市水污染的主要来源,包括工业排放、城市径流及农业活动,并深入探讨了相应的源头控制策略。文章首先通过现代监测技术识别并评估各污染源的风险,随后提出多种创新管理措施,如绿色化学品应用、城市水体感知与响应系统的建立。此外,文章还探讨了综合水环境治理策略,包括生态修复技术的应用和智能监控系统的构建,以及如何通过公众参与和教育来提升治理效果,以期为城市水环境的可持续管理提供科学的指导和实践指南。

关键词：城市水污染源头控制水环境治理生态修复智能监控

菹草腐解期上覆水浮游细菌群落动态模拟及其环境驱动因子分析

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湖泊科学 2024年第2期36卷 389-402页

作者：李昂松武闯朱琳徐丽桦张劲李兆华蔡伟冯学高湖北大学资源环境学院武汉430062 湖北大学生态文明建设研究院武汉430062 武汉市生态环境安全中心武汉430062 荆门市生态环境局沙洋县分局荆门448299

菹草生长期内可以从水体中吸收大量的营养物质,有效抑制水体富营养化。但在季节交替期,菹草衰亡后,其残体腐解会向上覆水释放大量营养物质,对湖泊生态系统造成瞬时冲击。通过实验室模拟,将菹草分别浸泡在不同稀释比的上覆水中自然腐解,... 详细信息

菹草生长期内可以从水体中吸收大量的营养物质,有效抑制水体富营养化。但在季节交替期,菹草衰亡后,其残体腐解会向上覆水释放大量营养物质,对湖泊生态系统造成瞬时冲击。通过实验室模拟,将菹草分别浸泡在不同稀释比的上覆水中自然腐解,旨在研究菹草残体腐解过程上覆水水质变化及环境因子对浮游细菌的驱动作用。结果表明:(1)在稀释组(B、C组)中,菹草腐解的氮素均出现了短期冲击(第1天),冲击程度与稀释比呈正相关。(2)上覆水水质越好,浮游细菌共有OTUs(operational taxonomic units,操作分类单元)数量占比越高,且浮游菌群结构受氮素冲击的变化越剧烈。实验第30天时,稀释湖水4倍组(C组)共有OTUs占比为61%,高于原水组(A组,OTUs占比40%)和稀释2倍组(B组,OTUs占比45%)。群落结构的剧烈变化主要通过影响厚壁菌门(Firmicutes)、疣微菌门(Verrucomicrobiota)、放线杆菌门(Actinobacteriota)和蓝藻菌门(Cyanobacteria)的相对丰度大小实现。(3)变形杆菌门(Proteobacteria)是整个腐解过程中的第一大优势菌群,A、B、C三组的第一大优势菌门均为变形杆菌门,水质提升有助于厚壁菌门的生长和繁殖,在B组和C组中的第二大优势菌群是厚壁菌门,稀释比越高两类细菌门的总相对丰度越大。(4)总悬浮物、氧化还原电位、浊度和总氮对水体中的细菌群落结构产生显著影响,腐解进程可分为2个时段,环境因子对菌群结构影响的变化与腐解进程有关。因此,相关人员可通过适度收割沉水植物残体,调节水体氮素、浊度等上覆水理化指标,调控水体中细菌的群落结构及优势菌群种类,从而降低季节性水生植物腐解引发的负面影响,最终达到科学管理沉水植物的目的。

关键词：菹草腐解上覆水氮素浮游细菌典范对应分析网络分析

基于620 nm藻蓝蛋白特征吸收峰提取蓝藻水华光谱指数的方法研究

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环境科学研究 2024年第8期37卷 1736-1748页

作者：胡月红周丽芸张屹郭晶周芸陈琛李濠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 湖南省地质调查所湖南长沙410116 湖南省洞庭湖生态环境监测中心湖南岳阳414000 益阳市生态环境局大通湖分局湖南益阳413000 湖南省生态环境监测中心湖南长沙410014

湖库蓝藻水华为全球性水生态环境问题之一,藻蓝蛋白是蓝藻水华的特征标志物,在620 nm处具有明显吸收的特性,为此利用620 nm波段开展湖库蓝藻水华提取方法研究具有重大意义。本研究基于Sentinel-3数据,利用余弦定理计算光谱曲线上第7波段... 详细信息

湖库蓝藻水华为全球性水生态环境问题之一,藻蓝蛋白是蓝藻水华的特征标志物,在620 nm处具有明显吸收的特性,为此利用620 nm波段开展湖库蓝藻水华提取方法研究具有重大意义。本研究基于Sentinel-3数据,利用余弦定理计算光谱曲线上第7波段(中心波长为620 nm)与相邻波段反射率的夹角,构建出新型蓝藻水华光谱指数-PCAI(Phycocyanin Angle Index),并应用于太湖和大通湖蓝藻水华的提取,同时与NDVI、PCI、MCI等指数法的蓝藻水华提取结果、藻密度实测浓度、藻蓝蛋白反演浓度进行比对,研究PCAI指数法提取蓝藻水华的可行性和适用性。结果表明:①本研究构建的光谱指数PCAI,能够准确表征藻蓝蛋白的生物量和水华程度,以角度的形式表示水华程度,较其他指数更加形象、直观。②从太湖和大通湖水华分布、强度和面积来看,PCAI指数法与PCI指数法的蓝藻水华提取结果基本相当,与NDVI指数法仅部分甚至极少部分结果相当或接近,与MCI指数法较为接近,但其非水华区域MCI值相对较高。③采用PCAI指数法提取蓝藻水华,克服了NDVI指数法对较重水华过饱和、对轻度或轻微水华识别极不灵敏的问题,避免了MCI指数法易受富营养化水体中叶绿素a影响的问题,较PCI指数法更易于判定蓝藻水华程度。④PCAI与藻密度、蓝藻密度的相关性最强,因其不受叶绿素a影响在水华定性方面较NDVI、PCI和MCI指数法更具优势。研究显示,PCAI构建原理简单,方法独特,提取蓝藻水华的结果较为可信,可推广使用。

关键词：藻蓝蛋白 Sentinel-3数据蓝藻水华

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南海区臭氧与气象条件关系及输送源分析

广东气象 2024年第5期46卷 45-49页

作者：钟立华郭瑞玲余锐余晓建巢婧华潘颖瑜佛山市南海区气象局广东佛山528200 佛山市生态环境局南海分局广东佛山528200

利用佛山市南海区2019年近地面逐小时臭氧(O_(3))资料及同期气象数据和GDAS资料,对O_(3)质量浓度变化及其与气象条件关系、输送源进行分析,结果表明:(1)2019年南海区O_(3)质量浓度较高的月份主要集中在8—11月,其中9月污染最严重,多O_(3... 详细信息

利用佛山市南海区2019年近地面逐小时臭氧(O_(3))资料及同期气象数据和GDAS资料,对O_(3)质量浓度变化及其与气象条件关系、输送源进行分析,结果表明:(1)2019年南海区O_(3)质量浓度较高的月份主要集中在8—11月,其中9月污染最严重,多O_(3)连续污染过程,与此期间南海区多处于台风外围、副高控制、冷锋前等天气系统影响有关;干、湿季O_(3)质量浓度均呈“单峰型”,基本与太阳辐射峰值、日最高气温、日最低相对湿度出现时间一致。(2)O_(3)质量浓度与气温呈现正相关,且白天优于夜间,干季优于湿季;与相对湿度和气压呈现负相关,白天相关性更加显著;白天与风速相关性较低,夜间远距离输送和上层O_(3)向下传输的贡献相对增加导致相关性增大。(3)2019年8—10月导致南海区O_(3)质量浓度较高的多源输送主要来自其东北和西南方向,东北下沉气流向西南方向输送明显,主要潜在源区为广州、韶关、清远、河源等地,WPSCF值在0.9以上。

关键词：环境气象臭氧气象因素潜在源贡献因子输送源南海区

2019~2022年华北平原典型地区不同污染等级和污染持续时间下的O_(3)污染规律及来源

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中国环境科学 2024年第7期44卷 3581-3591页

作者：钱昱先王刚孟庆晓刘赛王永强中国石油大学(华东)化学化工学院山东青岛266580 日照市生态环境局莒县分局山东日照276599

选取地势复杂的日照市莒县为研究区域,基于2019~2022年莒县省控站点的O_(3)监测数据,按照不同O_(3)污染等级与不同O_(3)污染持续时间对莒县的O_(3)污染天进行分类,探究其污染规律,并采用后向轨迹模型(HYSPLIT)、潜在源分析(PSCF)和浓度... 详细信息

选取地势复杂的日照市莒县为研究区域,基于2019~2022年莒县省控站点的O_(3)监测数据,按照不同O_(3)污染等级与不同O_(3)污染持续时间对莒县的O_(3)污染天进行分类,探究其污染规律,并采用后向轨迹模型(HYSPLIT)、潜在源分析(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT)识别不同O_(3)污染事件下的O_(3)来源.结果显示:2019~2021年莒县O_(3)轻度污染天数由72d下降到38d,2022年反弹,而中度污染天数变化不大;轻微污染天在轻度污染天中占比较高(21.4%~39.5%),表明轻度污染天的改善空间很大,强化轻微污染天管控措施,将有利于将轻度污染天转化为优良天,提高当地空气质量优良率.O_(3)污染过程持续时间越长(如≥3d),污染发生的频率越低,而O_(3)浓度随污染持续时间的增加而升高.HYSPLIT模拟结果显示不同O_(3)污染等级和不同O_(3)污染持续时间的气团轨迹均以莒县东南方向为主,且以中、短距离传输为主,其中中度污染期间来自东南地区的O_(3)-8h-90%浓度最高[(250.0±65.9)µg/m^(3)].PSCF和CWT结果显示,O_(3)潜在源区主要分布在莒县东南方向,长江三角洲地区是莒县O_(3)污染的主要的潜在源区.研究结果对于指导莒县及周边区域的大气污染联防联控具有重要意义.

关键词：臭氧污染等级污染持续时间后向轨迹潜在源区

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土壤有机污染修复技术研究现状及展望

现代化工 2024年第S02期44卷 76-80页

作者：张海波武汉市生态环境局江汉区分局湖北武汉430024

土壤的有机污染物可以转移到水、空气和生物体中,土壤中大量的有机污染物还可以改变土壤的理化性质、破坏当地的生态系统,对该地区的植物和动物造成直接或间接的毒性影响,对人体健康造成严重危害,因此,土壤有机污染问题引起人们的广泛... 详细信息

土壤的有机污染物可以转移到水、空气和生物体中,土壤中大量的有机污染物还可以改变土壤的理化性质、破坏当地的生态系统,对该地区的植物和动物造成直接或间接的毒性影响,对人体健康造成严重危害,因此,土壤有机污染问题引起人们的广泛关注。通过介绍污染土壤修复的各种技术,总结了几种常用的土壤有机污染修复方法,并且分析比较了各种方法的优缺点,其中联合修复是未来发展的新方向。

关键词：土壤修复技术有机污染生态环境

Zn-Al共掺杂和形貌调控制备LiMn_(2)O_(4)正极材料及其电化学性能

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精细化工 2024年第6期41卷 1246-1253,1269页

作者：朱琴马姣钱志慧李萌郭昱娇郭俊明云南民族大学化学与环境学院云南省高校绿色化学材料重点实验室云南昆明650500 昆明市生态环境局五华分局生态环境监测站云南昆明650031

采用固相燃烧法在不同焙烧温度(600、650、700和750℃)下制备了LiZn_(0.05)Al_(0.03)Mn_(1.92)O_(4)正极材料,采用XRD、SEM、XPS对其进行了表征,通过循环伏安(CV)和电化学阻抗(EIS)测试了其电化学性能。结果表明,Zn-Al共掺杂和焙烧温度... 详细信息

采用固相燃烧法在不同焙烧温度(600、650、700和750℃)下制备了LiZn_(0.05)Al_(0.03)Mn_(1.92)O_(4)正极材料,采用XRD、SEM、XPS对其进行了表征,通过循环伏安(CV)和电化学阻抗(EIS)测试了其电化学性能。结果表明,Zn-Al共掺杂和焙烧温度未改变LiMn_(2)O_(4)的晶体结构,正极材料的结晶性随焙烧温度(<750℃)的升高而增加,650℃及以上时形成了较多包含高暴露(111)晶面、小面积(110)、(100)晶面的截断八面体形貌晶粒,但750℃时正极材料发生部分分解。焙烧温度650℃的样品(LZAMO-650)表现出最佳的电化学性能,在5 C和10 C倍率下,初始放电比容量分别为101.3、99.9 mA·h/g,循环1000圈后容量保持率分别为81.5%、74.3%;LZAMO-650样品极化作用较小,有较好的循环可逆性,具有较低的电荷转移阻抗(R_(ct)=132.14Ω)和较大的锂离子扩散系数(DLi^(+)=3.65×10^(–16)cm^(2)/s)。Zn-Al共掺杂和形貌调控改性LiMn_(2)O_(4)正极材料有效抑制了Jahn-Teller效应,形成的截断八面体颗粒形貌降低了Mn的溶解,同时提供了更多的Li^(+)迁移三维通道,从而改善了材料的电化学性能。

关键词：固相燃烧法尖晶石LiMn_(2)O_(4) Zn-Al共掺形貌调控焙烧温度 Jahn-Teller效应 Mn溶解功能材料

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富春江水库浮游植物功能群变化的成因

环境科学 2024年第1期45卷 181-193页

作者：张萍王炜朱梦圆国超旋邹伟许海朱广伟中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京210008 杭州市生态环境局淳安分局杭州311700

为探究富春江水库浮游植物群落结构的演替特征、水华风险机制及关键影响因素,分别于2020年8月和11月与2021年1月和4月在富春江库区及上下游11个断面采样分析浮游植物、浮游动物群落结构及相关理化指标,对浮游植物进行功能群(FG)分类,并... 详细信息

为探究富春江水库浮游植物群落结构的演替特征、水华风险机制及关键影响因素,分别于2020年8月和11月与2021年1月和4月在富春江库区及上下游11个断面采样分析浮游植物、浮游动物群落结构及相关理化指标,对浮游植物进行功能群(FG)分类,并应用非度量多维尺度分析(NMDS)和冗余分析(RDA)等统计方法探讨功能群变化的影响因素.结果发现,富春江水库浮游植物可分为18个功能类群,其中10个为优势类群;功能群的组成存在显著时空差异:空间上,库区上游江段主要以小环藻(Cyclotella)为代表的C类群和以沟链藻(Aulacoseira)为代表的P类群占优,与该江段中富营养混合水体的环境特征相符;富春江库区仍以P类群为主,但沿程优势度逐渐减小;库区下游江段MP类群逐渐占优,且在钱塘江口占据绝对优势,反映了感潮河流扰动频繁、浊度较高的环境特征;季节上,夏季功能群类型最为丰富,为P+L0+J+M+S1+H1+MP型,除了全年都占优的沟链藻为代表的P类群,还包括多个以蓝藻和绿藻为代表的类群,反映出生境多变、生产力旺盛的水环境特征;秋季演替以长孢藻(Dolichospermum)为代表的H1类群占优,总体为P+H1,反映了水量减少、流态趋于静止的水环境特征;冬季小环藻的突增,C类群占据优势,总体为P+C,反映出换水减弱、富营养化加剧的环境条件变化;而春季类群又逐渐丰富,为C+D+P+MP,也反映出降雨增多、气温升高引起的河流生境多变的环境背景特征.根据C-R-S生长策略分析,R策略类群是富春江水库浮游植物的主导类群,与富春江流域各江段高干扰、低胁迫的总体生境特征吻合.RDA分析表明,水温、浮游动物生物量、高锰酸盐指数、流量、总氮和总磷与浮游植物功能群组成显著相关(P<0.05),温度和流态是影响富春江水库浮游植物功能群时空差异的主导因素,浮游动物是影响浮游植物功能群时空差异的关键因素.研究表明,水文气象过程对富春江流域浮游植物群落结构影响至关重要,夏季高温季节流态变化可能是诱发富春江库区蓝藻水华的关键因子;降低藻类水华的风险,应在河流氮磷负荷控制的基础上,充分考虑水利调度的协同控制.

关键词：浮游植物功能群流态气温河流型水库浮游动物

郑州市O_(3)攻坚期大气VOCs污染特征及来源解析

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环境科学 2024年第10期45卷 5671-5686页

作者：陈斯倪经纬齐一谨纪甜甜王玲玲单晓娜龚山陵河南省生态环境技术中心郑州450000 河南天朗生态科技有限公司郑州450000 河南省生态环境监测和安全中心郑州450000 保定市生态环境局安国市分局保定071000 中国气象科学研究院北京100081

采用GC5000在线气相色谱仪,在郑州市2022年5~9月臭氧(O_(3))“攻坚期”,对郑州市大气环境中挥发性有机化合物(VOCs)进行监测,分析了O_(3)及其前体物与气象的关系,对比探究O_(3)超标天和非超标天VOCs的污染特征,采取OFP和L·OH不同的VOC... 详细信息

采用GC5000在线气相色谱仪,在郑州市2022年5~9月臭氧(O_(3))“攻坚期”,对郑州市大气环境中挥发性有机化合物(VOCs)进行监测,分析了O_(3)及其前体物与气象的关系,对比探究O_(3)超标天和非超标天VOCs的污染特征,采取OFP和L·OH不同的VOCs活性评估方法对比分析了关键活性组分和物种,并重点利用比值分析(RA)和正定矩阵因子分解(PMF)受体模型研究了其来源贡献.结果表明,郑州市6月和9月O_(3)污染主要是在高温、低湿、强辐射和风速较小等恶劣气象条件作用下,叠加本地VOCs和NO_(2)浓度的突出,造成O_(3)超标且高值频发.郑州市ρ(VOCs)均值为(68.3±18.4)μg·m^(-3),其中O_(3)超标天为75.7μg·m^(-3),高于O_(3)非超标天(13.4μg·m^(-3)),VOCs中OVOCs质量分数最高,为31.6%,其次是卤代烃、烷烃和芳香烃.VOCs中前15物种中主要为丙酮、乙烷、正丁烷、二氯甲烷、丙烷、异戊烷、甲苯、氯甲烷、1,2-二氯乙烷和乙炔等.VOCs日变化显示,早、晚高峰和夜间VOCs浓度突出,需重点关注.OFP和L·OH分别为(130.5±46.4)μg·m^(-3)和(6.5±2.9)s^(-1),L·OH和OFP中OVOCs和烯烃贡献突出,前15物种中主要为:乙醛、异戊二烯、乙烯、间/对-二甲苯、甲苯、己醛、异戊烷、丙醛、丙烯和反-2-丁烯等,尤其在O_(3)超标天中乙醛、异戊二烯、乙烯和己醛等物种贡献突出.比值分析显示,郑州市5~9月B/T在0.05~5.3之间,均值为1.1±0.6,并且区域VOCs可能受老化气团控制较大,存在远距离传输.PMF模型解析表明,郑州市对VOCs浓度贡献影响较大的污染源是机动车尾气排放源和工业溶剂+二次转化源,贡献率分别为25.6%和25.8%.在O_(3)超标天时段,溶剂涂料使用源、油气挥发源、植物排放源和工业溶剂+二次转化源贡献率依次高于O_(3)非超标天5.4%、4.7%、3.3%和0.7%.研究显示,O_(3)超标天需强化VOCs和NO_(x)污染源的管理,削弱其对O_(3)的生成贡献.

关键词：挥发性有机物(VOCs) 臭氧生成潜势(OFP) 羟基消耗速率(L·OH) 比值分析(RA) 正定矩阵因子分解(PMF)模型来源解析 O_(3)“攻坚期”