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鄱阳湖南昌湖区典型断面总磷超标成因

中国环境科学 2024年第3期44卷 1436-1447页

作者：朱利英郑利兵王亚炜张洪束礼敏桂双林夏嵩闫冰刘吉宝胡大洲陶茂梁高婕魏源送中国科学院生态环境研究中心环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100085 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 江西省科学院能源研究所江西南昌330029 南昌市新建生态环境局江西南昌330100 南昌市生态环境监测中心江西南昌330038

以南矶山国家控制断面及其汇入区域为研究对象,通过水环境因子和沉积物现场调查,分析水体TP超标现象,探究其影响因素.结果表明,研究区域表层水TP超标现象主要发生在枯水期和退水期,超标倍数分别为3.06倍和2.78倍;且TP与溶解性有机物(DOM... 详细信息

以南矶山国家控制断面及其汇入区域为研究对象,通过水环境因子和沉积物现场调查,分析水体TP超标现象,探究其影响因素.结果表明,研究区域表层水TP超标现象主要发生在枯水期和退水期,超标倍数分别为3.06倍和2.78倍;且TP与溶解性有机物(DOM)、浊度显著相关.三维荧光光谱(3D-EEM)区域积分法和平行因子分析(PARAFAC)结果发现,该区域水体DOM为3个组分,其中以富里酸等类腐殖质物质(组分C1和C2、分区Ⅲ)为主,主要来源为湿地植物枯落物降解,在枯水期占比最高(55.47%).涨水期受汇入支流及周边碟形湖等外源输入影响,类蛋白质物质(组分C3和分区I)占比升高至35%以上;TP与腐殖质类有机物呈显著正相关(P<0.05),与蛋白质类有机物呈显著负相关(P<0.05),表明TP与腐殖质类有机物具有共源性.TP与浊度呈显著正相关(P<0.05),枯水期水体浊度最高(均值为320.83NTU),该时期南矶山断面汇入支流及碟形湖来水均断流;调研发现表层沉积物底质为粉砂质,以细组分为主,中值粒径DX(50)属于细粉砂质(2~16μm);分选系数范围为2.11~2.75,分选性差;沉积物样品多位于底边悬浮和均匀悬浮搬运区,搬运能力弱;沉积水动力弱,再悬浮后颗粒物不易沉积,造成浊度较高.0~5cm表层沉积物TP平均含量较高(527.89mg/Kg),泥-水界面P向上覆水释放,其中断面的P释放通量最大(0.21mg/(m2·d));表层沉积物是断面水体TP浓度的重要影响因素之一.

关键词：鄱阳湖表层水溶解性有机物沉积物粒径参数

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基于代谢理论的城市群水资源承载力综合评价

水利水电技术（中英文） 2024年第6期55卷 58-71页

作者：吴嘉伟刘泓汐李春晖易雨君烟台大学土木工程学院山东烟台264005 北京师范大学环境学院水环境模拟与污染控制国家重点实验室北京100875

【目的】随着中国城市群的可持续发展,水资源短缺和时空分布不均等问题日益突出,水资源承载力对城市群的可持续发展具有重要的理论和现实意义【方法】基于区域水资源代谢理论,构建综合考虑区域水资源特征、社会经济系统特征和可持续发... 详细信息

【目的】随着中国城市群的可持续发展,水资源短缺和时空分布不均等问题日益突出,水资源承载力对城市群的可持续发展具有重要的理论和现实意义【方法】基于区域水资源代谢理论,构建综合考虑区域水资源特征、社会经济系统特征和可持续发展原则的评价指标体系,采用TOPSIS计算了2019年京津冀城市群(BTHUA)的水资源承载力(WRCC)指数。在综合分析区域水资源现状的基础上,提出了提高区域水资源承载力的建议。【结果】结果显示:2019年BTHUA的整体承载能力指数并不高,北京市(0.5612)、天津市(0.5306)和唐山市(0.4075)评分较高,WRCC处于中等水平,仍有进一步发展的潜力。石家庄市(0.3843)、秦皇岛市(0.3165)、衡水市(0.2952)、承德市(0.2935)和邢台市(0.2674)评分中等,WRCC达到了临界值,并且发展潜力有限。而廊坊市(0.2214)、邯郸市(0.2188)、张家口市(0.2115)、保定市(0.2086)、沧州市(0.2026)评分偏低,WRCC达到上限,进一步发展的潜力非常有限。【结论】根据物质流分析,(1)水资源系统上,京津冀地区整体水资源生产能力不容乐观,水资源开发潜力不足;(2)社会经济上,BTHUA社会规模已经超过了水资源的承载能力,未来还将继续扩大;(3)生态系统上,除北京、天津、秦皇岛市,其余城市生态用水占比皆达不到标准。该研究考虑整个用水系统,可以得到比其他方法更全面、更准确的水资源承载力状况,可以为制定科学、可持续的水资源发展战略提供参考,并提供水资源利用政策和未来社会经济发展的建议。

关键词：水资源承载力京津冀城市群综合评价代谢理论 TOPSIS方法水资源时空分布可持续发展

量-质-生综合视角下黄河流域地级市水稀缺评估

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水资源保护 2024年

作者：陆中桂康哲李巍黄明辉北京师范大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室鄂尔多斯市环保投资有限公司

准确、全面地评估水稀缺是确保流域水资源可持续利用的前提。研究基于水足迹方法从水量-水质-生态需水三个因素开展了黄河流域的水稀缺评估。结果表明：(1)2021年流域的蓝水足迹和灰水足迹分别为526.5亿m3和3056.2亿m3；(2)仅考虑“水量... 详细信息

准确、全面地评估水稀缺是确保流域水资源可持续利用的前提。研究基于水足迹方法从水量-水质-生态需水三个因素开展了黄河流域的水稀缺评估。结果表明：(1)2021年流域的蓝水足迹和灰水足迹分别为526.5亿m3和3056.2亿m3；(2)仅考虑“水量+生态需水”时，流域的缺水压力较小，其中85.4%的地级市为低缺水压力，仅10.1%的地级市处于极端缺水压力；而纳入水质因素后，仅15.7%的地级市为低缺水压力，而64.0%的地级市处于极端缺水压力，水质因素显著加剧了流域的缺水压力。建议进一步强化重点地级市节水控水、水质改善和生态用水保障的目标要求。协同推进水资源管理和保护、推广节水技术和水资源循环利用，重点提高农业水资源利用效率和强化农业污染治理，以缓解黄河流域经济发展与水资源限制之间的矛盾。

关键词：黄河流域蓝水足迹灰水足迹水稀缺

污泥好氧堆肥过程中亲水性组分的光谱和电化学特征

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环境科学研究 2024年第2期37卷 397-406页

作者：常昊宇谭知涵孙晓杰张军邢美燕董滨席北斗桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室广西桂林541004 桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心广西桂林541004 同济大学环境科学与工程学院上海200092 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012

为了探讨污泥堆肥过程中亲水性组分(hydrophilic fraction,HyI)的结构组成和电子转移能力的变化规律和机理,本研究以污泥堆肥过程中的HyI为研究对象,采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、三维荧光光谱(3D-EEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、二维... 详细信息

为了探讨污泥堆肥过程中亲水性组分(hydrophilic fraction,HyI)的结构组成和电子转移能力的变化规律和机理,本研究以污泥堆肥过程中的HyI为研究对象,采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、三维荧光光谱(3D-EEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、二维相关光谱(2D-COS)和电化学方法,对其结构组成和电子转移能力的变化进行了系统研究.光谱分析显示,随着堆肥的进行,HyI中芳香族化合物含量增加,醌基含量增加,类蛋白物质含量降低,类胡敏酸物质和类富里酸物质含量增加,芳构化程度和腐殖化程度增强.酰胺和多糖类物质在HyI中占据主导地位,HyI中的羧基含量增加,而酚类含量降低.电化学分析显示,在堆肥过程中,HyI的电子供给能力(electron donating capacity,EDC)呈现先增加后减少的趋势;HyI的电子接受能力(electron accepting capacity,EAC)呈现先减少后增加的趋势.总体上,HyI的电子转移能力(electron transfer capacities,ETC)呈现上升的趋势,表明堆肥过程提高了HyI的氧化还原能力.相关性分析显示,HyI分子量越小、硅酸盐和多糖含量越低,越利于HyI给出电子;而HyI羧基含量越高、类胡敏酸物质越多、腐殖化程度越高、芳香性越强,越利于HyI得到电子.研究显示,污泥堆肥过程中HyI的结构组成和电子转移能力发生了显著变化,HyI分子量的降低、功能基团硅酸盐含量的降低和腐殖化程度的升高与HyI的电子转移能力有密切关系.该结果有助于进一步了解污泥堆肥过程中HyI的形成及其氧化还原特性,为发挥其在治理环境污染中的作用提供依据.

关键词：堆肥亲水性组分紫外-可见光谱(UV-Vis) 三维荧光光谱(3D-EEM) 光谱特征电子转移能力

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某电子企业职业人群有机物暴露健康风险评估

环境科学研究 2024年第3期37卷 616-625页

作者：王丹璐郭溪香王梦晨朱婷婷赵秀阁申芝芝胡蓉齐秀娟刘怡虹中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 深圳市环境科学研究院国家环境保护饮用水水源地管理重点实验室深圳市水环境中新型污染物检测与控制重点实验室广东深圳518001 兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000

随着电子行业从业人群在新发职业病例中占比的增加,其健康问题及潜在健康风险已经引起广泛关注.本文基于深圳市某电子企业各工位有机污染物的监测结果,采用半定量和定量健康风险评估的方法,就其健康风险水平进行评价和探讨,结果表明:①... 详细信息

随着电子行业从业人群在新发职业病例中占比的增加,其健康问题及潜在健康风险已经引起广泛关注.本文基于深圳市某电子企业各工位有机污染物的监测结果,采用半定量和定量健康风险评估的方法,就其健康风险水平进行评价和探讨,结果表明:①调查企业各工位所检测的有机物浓度均低于其相应的职业接触限值,但乙醛、三氯乙烯、二甲苯等污染物的非致癌风险危害商均大于1,仍会产生较高的潜在非致癌健康风险.②健康风险评价结果表明,喷码、丝印、封装和浸锡等工位污染物的危害指数在2.52~129.14之间,导致其从业人员健康风险水平较高.③受到污染物浓度和危害等级的影响,半定量风险评估与定量风险评估结果之间存在差异.④不同评估方法具有其自身的优势和局限性,采用单一的评估方法会造成评估结果的偏差.研究显示:电子企业部分有机污染物低浓度可带来一定的潜在健康风险,应加强有效防护措施;同时,应结合多种评估方法开展健康风险评估,以获得更加全面和客观的评估结果,为实施高效的环境健康管理提供参考.

关键词：电子企业有机物职业人群健康风险

纳米铁改性生物炭载体强化厌氧氨氧化菌富集与脱氮效果研究

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环境科学研究 2024年第4期37卷 812-821页

作者：王俊杰杨津津常根旺李绍康侯军华钟根茂白顺果李翔河北农业大学城乡建设学院河北保定071001 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012

为实现厌氧氨氧化菌(AnAOB)在载体生物膜中快速富集,本文采用液相还原方法制备了纳米铁改性生物炭(nZVI@BC)载体,并设置两组相同的厌氧氨氧化(ANAMMOX)富集装置(R_(1)、R_(2)),通过对R_(1)、R_(2)装置添加不同载体(分别为BC和nZVI@BC),... 详细信息

为实现厌氧氨氧化菌(AnAOB)在载体生物膜中快速富集,本文采用液相还原方法制备了纳米铁改性生物炭(nZVI@BC)载体,并设置两组相同的厌氧氨氧化(ANAMMOX)富集装置(R_(1)、R_(2)),通过对R_(1)、R_(2)装置添加不同载体(分别为BC和nZVI@BC),考察在富集过程中ANAMMOX装置的脱氮性能、载体表面特征和微生物群落结构差异.结果表明:①BC表面成功负载nZVI,nZVI@BC载体比BC载体具有更高的比表面积,改性后载体的比表面积从47.17 m^(2)/g增至210.82 m^(2)/g,可为微生物提供更多的附着位点.②R_(2)装置NH_(4)^(+)-N和NO_(2)^(−)-N去除率稳定达到90%所需时间均比R_(1)装置短,且稳定运行后,R_(1)、R_(2)装置的TN去除率最高分别为86.99%、89.65%.③nZVI@BC载体表面颜色由黑色变为红褐色,表明红色的ANAMMOX生物膜初步形成,且其表面生物量比BC载体表面生物量高23倍.④第20天,R_(1)、R_(2)装置中AnAOB的相对丰度分别为10.47%和29.15%;R_(1)、R_(2)装置载体表面主要的AnAOB属均为Candidatus Kuenenia,其相对丰度分别为7.49%和23.76%.研究显示,改性的nZVI@BC载体显著促进了ANAMMOX生物膜的快速形成和AnAOB的高效富集,提升了ANAMMOX过程的脱氮性能.

关键词：厌氧氨氧化(ANAMMOX) 纳米铁改性生物炭(nZVI@BC) 载体微生物群落快速富集

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黄河流域氨氮水生生物生态风险时空分异特征

环境科学研究 2024年第1期37卷 42-50页

作者：廖梓童陆韻陈卓丁仁巫寅虎魏东斌高桦楠徐红卫温慧娜胡洪营清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室环境前沿技术北京实验室北京100084 中国科学院生态环境研究中心北京100085 生态环境部黄河流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心河南郑州450000 清华苏州环境创新研究院江苏苏州215163

分析揭示黄河流域氨氮水生生物生态风险时空分异特征,对黄河流域氨氮风险管控和水生态环境保护工作的开展以及氨氮水环境质量标准的细化和修订具有重要意义.本文基于生态环境部颁布的《淡水水生生物水质基准-氨氮》国家生态环境基准,应... 详细信息

分析揭示黄河流域氨氮水生生物生态风险时空分异特征,对黄河流域氨氮风险管控和水生态环境保护工作的开展以及氨氮水环境质量标准的细化和修订具有重要意义.本文基于生态环境部颁布的《淡水水生生物水质基准-氨氮》国家生态环境基准,应用统计学方法和风险商法,研究了2022年黄河流域氨氮风险的时空分布特征并识别出重点关注时段和区域.同时,通过变异系数建立了对比氨氮风险时空差异性的方法,并采用Spearman相关性分析识别出黄河流域氨氮风险主要影响因素.结果表明:(1)黄河流域氨氮长期毒性基准和风险商的空间差异性分别为时间差异性的3.3和2.1倍.(2)时间上,冬季氨氮浓度和风险商显著升高,有风险的断面由春季的2.3%增至13.6%,冬季情况亟需额外关注.(3)空间上,黄河流域91%的断面无氨氮风险或风险较低,但渭河、汾河等黄河支流部分断面,特别是汇流河段氨氮长期毒性风险问题较为突出.(4)黄河流域氨氮风险除氨氮浓度外,主要受水体pH影响,水温对氨氮风险影响较小.研究显示,制定区域性氨氮水质标准和排放标准比季节差异化标准更为重要,需要重点关注支流和干支流汇流河段并建立水质监控和预警机制.除控制氨氮污染物的排放外,还应重点关注pH较高的水体.

关键词：黄河流域氨氮生态风险时空分异

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膜曝气生物膜厚度控制研究进展

中国环境科学 2024年第7期44卷 3867-3878页

作者：翟心瑜魏春海郭绮琪荣宏伟罗敏包进锋邱勇黄霞广州大学土木工程学院广东广州510006 珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室广东广州510006 威立雅水务技术(上海)有限公司上海201210 浙江开创环保科技有限公司浙江杭州311121 清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084

生物膜厚度控制是膜曝气生物膜反应器(MABR)工艺运行管理的关键,存在获得最佳碳氮磷同步去除效能的最优生物膜厚度.本文回顾了近20年来有关MABR生物膜厚度控制技术(包括定期冲刷、连续水力剪切、真核生物捕食、群体感应淬灭)的研究发展... 详细信息

生物膜厚度控制是膜曝气生物膜反应器(MABR)工艺运行管理的关键,存在获得最佳碳氮磷同步去除效能的最优生物膜厚度.本文回顾了近20年来有关MABR生物膜厚度控制技术(包括定期冲刷、连续水力剪切、真核生物捕食、群体感应淬灭)的研究发展历程,探讨展望未来的研发方向,以期为MABR工艺向水质提升与节能降碳高质量发展提供参考.

关键词：膜曝气生物膜反应器生物膜厚度冲刷水力剪切捕食群体感应淬灭

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地下水污染源解析方法研究进展

地质通报 2024年第1期43卷 153-162页

作者：冉泽宇贾永锋姜永海史浙明尚长健臧永歌陈帆廉新颖中国环境科学研究院/环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083 中国环境科学研究院/国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012 中国核电工程有限公司北京100840

地下水污染具有隐蔽性,污染过程缓慢且难以治理,近年来中国高度重视地下水环境保护工作,作为支撑“以防为主”保护理念的地下水污染源解析技术研究已成为地下水污染防治领域的研究热点。介绍了国内外地下水污染源解析方面的主要技术方法... 详细信息

地下水污染具有隐蔽性,污染过程缓慢且难以治理,近年来中国高度重视地下水环境保护工作,作为支撑“以防为主”保护理念的地下水污染源解析技术研究已成为地下水污染防治领域的研究热点。介绍了国内外地下水污染源解析方面的主要技术方法,包括同位素法、荧光光谱法、地质统计学法、主成分分析法、正定矩阵因子分析模型、自组织映射技术6种常用方法的基本原理及在地下水污染识别领域的应用和研究动态,总结了这些方法的优缺点与适用性,并就上述方法在地下水污染研究中的应用前景和发展趋势进行了展望。

关键词：地下水污染源解析同位素法正定矩阵因子分析模型自组织映射技术