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土壤微塑料的来源、检测方法及赋存特征

有色金属（冶炼部分） 2025年第1期 126-140页

作者：代祎炜刘欣颖王雲凤金智扬蔡家辉李梦曦彭楚南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津300350

微塑料是粒径小、来源广、比表面积大、化学性质稳定的新污染物。它们可通过各种方式进入土壤环境中,破坏土壤结构,并对植物、微生物等土壤生态系统造成影响。因此,有必要分析土壤微塑料的来源,检测其种类与丰度,评估土壤微塑料污染程度... 详细信息

微塑料是粒径小、来源广、比表面积大、化学性质稳定的新污染物。它们可通过各种方式进入土壤环境中,破坏土壤结构,并对植物、微生物等土壤生态系统造成影响。因此,有必要分析土壤微塑料的来源,检测其种类与丰度,评估土壤微塑料污染程度,以保障土壤环境安全。在介绍土壤微塑料主要来源的基础上,综述了目前常用的土壤微塑料的分离、除杂方法和检测技术,并从检测精度、所需时间以及处理技术复杂程度等方面对它们进行比较。同时,对土壤微塑料的赋存特征进行归纳与分析,并展望了未来研究方向。

关键词：土壤微塑料分离检测赋存特征

卤代有机污染物对剩余污泥厌氧消化产能的影响及机制

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中国环境科学 2025年第2期45卷 892-901页

作者：赵铮铮吴瑒郑雄龙敏陈银广同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092 同济大学环境科学与工程学院长江水环境教育部重点实验室上海200092 上海污染控制与生态安全研究院上海200092

卤代有机化合物(HOPs)作为重要的工业化学品,在加工、运输和使用过程中被大量释放到环境中,最终富集在污水处理厂的剩余污泥中.厌氧消化是剩余污泥资源化处置的重要手段,可转化有机物为挥发性脂肪酸和甲烷等高值产品.然而,HOPs对剩余污... 详细信息

卤代有机化合物(HOPs)作为重要的工业化学品,在加工、运输和使用过程中被大量释放到环境中,最终富集在污水处理厂的剩余污泥中.厌氧消化是剩余污泥资源化处置的重要手段,可转化有机物为挥发性脂肪酸和甲烷等高值产品.然而,HOPs对剩余污泥厌氧消化产能的影响及其作用机制尚未得到系统阐述,因此,采用系统文献综述的方法,通过系统文献综述,分析了HOPs对污泥厌氧消化产甲烷效能、关键过程及微生物群落的影响规律.结果表明,多数HOPs因具有较高毒性而抑制厌氧消化关键阶段,导致甲烷产量降低;部分低毒性HOPs则表现出低浓度促进、高浓度抑制的"激素效应".HOPs主要通过影响增溶、水解、产酸和产甲烷四个关键阶段来调控厌氧消化效能,其中对产酸和产甲烷阶段的影响最为显著.HOPs可通过改变微生物群落结构、抑制关键酶活性和干扰代谢途径等方式影响厌氧微生物的功能.本研究揭示了HOPs对污泥厌氧消化的影响机制,并针对当前研究不足提出了未来研究方向,为剩余污泥的资源化利用和安全处置提供理论基础.

关键词：卤代有机污染物剩余污泥厌氧消化微生物

环氧树脂改性黄土作为生物滞留池填料净化径流污染物

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中国环境科学 2025年第1期45卷 175-184页

作者：周航周佳佳熊家晴徐艳玮西安建筑科技大学环境与市政工程学院西北水资源与环境生态教育部重点实验室陕西西安710055

选用环氧树脂改良黄土材料作为生物滞留池主要填料,试验设计了48种不同参数的原料配比,以有效改善湿陷性黄土的低渗透性为基准(大于2mm/min)筛选出满足要求的4种环氧树脂与黄土的配比方案,分别是环氧树脂含量5%(b5)、环氧树脂含量10%(b... 详细信息

选用环氧树脂改良黄土材料作为生物滞留池主要填料,试验设计了48种不同参数的原料配比,以有效改善湿陷性黄土的低渗透性为基准(大于2mm/min)筛选出满足要求的4种环氧树脂与黄土的配比方案,分别是环氧树脂含量5%(b5)、环氧树脂含量10%(b10)、5%环氧树脂+1%造孔剂(b5d1)和10%环氧树脂+1%造孔剂(b10d1).相比传统填料,4种改良材料均对NH_(4)^(+)-N和磷酸盐展现出了更强的吸附能力.其中b5d1用于生物滞留池填料后对NH_(4)^(+)-N和COD的平均去除效果最好,分别达到了93.97%和77.5%,b5能更有效的去除NO_(3)^(-)-N(76.6%)、TN(62.4%)和TP(98%).通过微生物分析可知b5含较多参与脱氮过程的菌群如Chloroflexi和Steroidobacter.改良黄土填料生物滞留池可以有效去除NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、TN、TP和COD.研究表明,环氧树脂改良黄土可以用作生物滞留池填料,能够有效净化径流雨水中的污染物,具有广泛的推广价值.

关键词：生物滞留池黄土环氧树脂水质净化原位建设

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微生物氢气循环过程及其生态环境效应

生态学杂志 2025年

作者：张青岚李雪洁曾祥峰王少锋李伟明贾永锋大连理工大学环境学院工业生态与环境工程教育部重点实验室中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室

氢气(H2)是自然环境重要的电子与能量载体。环境中存在丰富的产氢以及耗氢微生物，微生物的产氢以及耗氢过程构成了微生物的氢气循环过程。H2在微生物种群内以及种群间进行流通，驱动多种微生物过程，与其他元素如碳（C）、氮（N）、硫... 详细信息

氢气(H2)是自然环境重要的电子与能量载体。环境中存在丰富的产氢以及耗氢微生物，微生物的产氢以及耗氢过程构成了微生物的氢气循环过程。H2在微生物种群内以及种群间进行流通，驱动多种微生物过程，与其他元素如碳（C）、氮（N）、硫（S）等元素循环有着密切的关系。本综述系统介绍了微生物源H2的产生者与消耗者，分析了H2在微生物群落间的循环过程以及氢气循环机理。基于此，从多方面阐明了氢气循环的生态环境效应，指出了当前研究的不足并提出了未来的研究思路与重点方向，对理解微生物氢气循环组成、过程及认识H2的生态环境效应有着重要的理论意义与实用价值。

关键词：氢气微生物种内氢气循环种间氢气循环生态环境效应

电催化末端产生H_(2)O_(2)诱导含铀酰(Ⅵ)废水生成纳米过氧化铀

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中国科学:化学 2025年第2期55卷 495-504页

作者：张馨月雷新颖孙洪飞张生凯许敬轩文涛华北电力大学环境科学与工程学院资源环境系统优化教育部重点实验室北京102206

核能作为清洁、低碳、高效的基荷能源,可以有效地解决传统化石能源所带来的环境污染问题.但在铀矿选冶、乏燃料后处理等过程中产生的含铀废水对人类健康和生态环境造成了潜在的威胁.过氧化氢(H_(2)O_(2))作为一种环保、高效的氧化剂,在... 详细信息

核能作为清洁、低碳、高效的基荷能源,可以有效地解决传统化石能源所带来的环境污染问题.但在铀矿选冶、乏燃料后处理等过程中产生的含铀废水对人类健康和生态环境造成了潜在的威胁.过氧化氢(H_(2)O_(2))作为一种环保、高效的氧化剂,在许多领域中具有广泛应用.工业上通常采用蒽醌法产生H_(2)O_(2),但传统的工业蒽醌工艺需要复杂的基础设施,不适合小规模操作.因此,可通过光/电催化工艺小规模高效生产H_(2)O_(2),进而与六价铀(U(Ⅵ))发生反应生成过氧化铀,实现含铀废水的高效处理.本文主要针对于电催化产生H_(2)O_(2)的后端应用,系统地探究了不同环境介质对H_(2)O_(2)与U(Ⅵ)的反应影响因素.通过静态批示法,系统性地探究H_(2)O_(2)浓度、U(Ⅵ)的浓度、pH、温度、干扰离子等因素对H_(2)O_(2)与U(Ⅵ)的反应的影响.结果表明,在pH=3.0和pH=6.0条件下,6.72 mM的H_(2)O_(2)对高浓度U(Ⅵ)的去除率接近100%,除Cu^(2+)、Fe^(3+)、VO_(3)^(-)外,其它干扰离子存在下,均能得到过氧化铀沉淀.本文提出了一种可行性的电催化产生H_(2)O_(2)诱导含铀废水生成纳米过氧化铀的策略.

关键词：电催化过氧化氢 U(Ⅵ) 过氧化铀核废水

岩溶地质高背景区农田土壤重金属污染特征、风险评价与来源解析研究

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环境科学学报 2025年第2期45卷 268-280页

作者：张仁甫刘超琦张语馨王超梁学峰黄青青孙约兵东北农业大学资源与环境学院农业农村部环境保护科研监测所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新疆农业大学资源与环境学院新疆土壤与植物生态过程重点实验室

为探究岩溶地质高背景区农田土壤重金属污染特征与环境风险，采集贵州铜仁某地农田土壤285份，分析了土壤中镉（Cd）、汞（Hg）、铅（Pb）、砷（As）、铬（Cr）、镍（Ni）、锌（Zn）、铜（Cu）8种重金属含量，研究土壤pH值和重金属在不... 详细信息

为探究岩溶地质高背景区农田土壤重金属污染特征与环境风险，采集贵州铜仁某地农田土壤285份，分析了土壤中镉（Cd）、汞（Hg）、铅（Pb）、砷（As）、铬（Cr）、镍（Ni）、锌（Zn）、铜（Cu）8种重金属含量，研究土壤pH值和重金属在不同村域空间分布规律，采用内梅罗污染指数法、潜在生态风险指数法、地积累指数法和人体健康风险评估模型对研究区土壤重金属污染环境风险进行评价，并利用绝对主成分-多元线性回归受体模型识别重金属来源贡献率.结果表明，研究区农田土壤Hg、Cd、As、Pb含量超过贵州省土壤重金属含量背景值，其中，Hg、Cd、As和Pb含量超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618-2018）筛选值，Hg、Cd和As含量超过管制值的比例分别为1.05%、0.35%和1.05%.地积累指数评价结果表明，Hg、Cd、As和Pb的点位中等-极严重污染占比分别为70.53%、4.91%、27.01%和21.06%，污染较严重.健康风险评估结果显示，成人和儿童的非致癌风险指数分别为0.31和1.76,Pb、As、Cr对人体健康构成非致癌风险，在致癌风险方面，As、Cd、Cr和Ni对成人和儿童构成致癌风险.相关性分析/绝对主成分受体模型得出Cr、Ni、Cu和Zn在第三主成分下的贡献率最高，分别为62.05%、96.76%、84.98%和47.33%，主要来源为地质高背景的自然源；Hg、As主要来源为工业源（第二主成分贡献率分别为79.43%、72.40%）,Pb主要来源为燃煤活动-交通运输混合源，Cd主要来源可能为人类活动引起的农业源.

关键词：农田重金属健康风险来源解析地质高背景

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土壤湿度对重金属污染物的生物有效性和生态毒性影响

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生态毒理学报 2025年

作者：龚冰王徐鹏应蓉蓉仇浩国家环境保护土壤环境管理与污染控制重点实验室上海交通大学环境科学与工程学院生态环境部南京环境科学研究所

土壤湿度的波动可能通过改变土壤的物理、化学和生物学性质显著影响重金属在土壤中的形态、转化及归宿，对农产品安全、动物和人体健康产生潜在风险。本研究以多重金属污染土壤为介质，典型土壤岗哨动物线蚓（Enchytraeus crypticus）... 详细信息

土壤湿度的波动可能通过改变土壤的物理、化学和生物学性质显著影响重金属在土壤中的形态、转化及归宿，对农产品安全、动物和人体健康产生潜在风险。本研究以多重金属污染土壤为介质，典型土壤岗哨动物线蚓（Enchytraeus crypticus）为受试生物，探究了不同土壤湿度下，线蚓对污染土壤中Cd、Cr、Cu和Zn的动态累积和毒性响应过程。结果显示，土壤湿度改变了土壤中重金属的有效态浓度及线蚓对重金属的累积速率，进而影响了线蚓的存活率与繁殖率。具体而言，与较高的土壤湿度（80%田间持水量）相比，较低的土壤湿度（50%田间持水量）条件下土壤中Cd、Cr、Cu和Zn的有效态浓度含量普遍更低，这可能和不同土壤湿度条件下土壤中CO2浓度有关。线蚓体内重金属累积量与暴露时间呈正相关关系，在不同土壤湿度下，线蚓体内Cd和Zn含量差异明显，在50%田间持水量下，线蚓体内Cd和Zn的浓度分别为17.2和458 mg· kg-1，而在80%田间持水量下则高达39.5和601 mg· kg-1，即土壤湿度越大体内累积的重金属含量越多，但土壤湿度对线蚓体内Cr和Cu影响不大。线蚓的存活率和繁殖率随土壤湿度的增加而降低，这与体内重金属浓度的增加有关。研究结果增进了对土壤重金属在湿度变化条件下形态转化规律及其内在机制的认识，对评估全球变暖背景下农田土中重金属复合污染风险具有重要意义。

关键词：湿度变化重金属复合污染线蚓生物有效性动态毒性

土壤中生物可降解微塑料的环境行为及对碳循环影响的研究进展

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农业环境科学学报 2025年

作者：王凯俞永祥杨思德于鑫韩毓杰李晓晶武汉工程大学环境生态与生物工程学院/绿色化工过程教育部重点实验室农业农村部环境保护科研监测所/农业农村部产地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国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心

生物可降解塑料作为传统塑料的替代品，在农业生产和日常生活中获得广泛使用。然而，进入环境介质的生物可降解塑料在分解过程中容易破碎，形成生物降解微塑料（BMPs）。全球可降解塑料产能的增长加剧了 BMPs的环境风险，尤其是在陆地... 详细信息

生物可降解塑料作为传统塑料的替代品，在农业生产和日常生活中获得广泛使用。然而，进入环境介质的生物可降解塑料在分解过程中容易破碎，形成生物降解微塑料（BMPs）。全球可降解塑料产能的增长加剧了 BMPs的环境风险，尤其是在陆地生态系统中。本文综述了BMPs在土壤中的环境行为，包括对污染物吸附和解吸、生物降解以及衍生溶解性有机物（DOM）的释放行为的影响，并探讨了 BMPs 对土壤碳循环过程及相关微生物群落和功能基因的影响机制，以支撑生物可降解塑料的应用潜力及环境风险评估。

关键词：生物可降解微塑料吸附土壤有机碳微生物群落结构功能基因

基于MATLAB与TMVOC联用的多相抽提工艺参数优化研究

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环境科学研究 2025年第2期38卷 366-375页

作者：杨逸文金嘉路崔长征李敏张婉莹杨洁上海市环境科学研究院生态环境部城市土壤污染控制与修复工程技术中心上海200233 华东理工大学资源与环境工程学院生态环境部化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海市环境保护化学污染物环境标准与风险管理重点实验室上海200237 扬州大学环境科学与工程学院江苏扬州22500

TMVOC作为一款能模拟挥发性有机污染物在非均质介质中三相流动的软件,在土壤与地下水修复领域被广泛应用。为优化实际工程中多相抽提(MPE)的修复方案,本研究借助TMVOC软件对某1,4-二氯苯污染场地进行三维模型概化,再现1,4-二氯苯在非均... 详细信息

TMVOC作为一款能模拟挥发性有机污染物在非均质介质中三相流动的软件,在土壤与地下水修复领域被广泛应用。为优化实际工程中多相抽提(MPE)的修复方案,本研究借助TMVOC软件对某1,4-二氯苯污染场地进行三维模型概化,再现1,4-二氯苯在非均质介质中的污染分布,并模拟MPE修复的过程;通过编写的MATLAB优化算法与TMVOC软件联用,在三维空间内对抽提井的布设方案和负压参数进行了优化,探究布设方案、负压参数对污染物去除率和修复成本的影响;此外,使用编写的MPE运行参数分工段优化算法进一步优化了多个修复工段的负压参数。结果表明:相较于抽提井间距为3 m时均匀布井方案下1,4-二氯苯的去除率为57.1%,经优化后的三维布井开筛方案不仅在同等修复时间内将污染物去除率提高了45.5%,还在去除机制上促进了NAPL相污染物向气相、液相的转化,且向气相转化的趋势更明显。抽提负压参数优化后的方案能进一步缩短25.0%的修复时间并节省13.5%的修复总成本,抽提井负压的增加在修复前期能更大程度加快液相污染物的去除并促进液相、NAPL相污染物向气相的转化。最后,经运行参数分工段优化算法求解所得的最优方案,进一步缩短了4.1%的修复时间并节省8.4%的修复总成本。研究显示,基于MATLAB与TMVOC开发的优化算法能与场地污染羽的浓度和位置分布相结合,为实际工程中MPE修复的布井方案、负压参数和运行参数的优化提供指导,实现场地修复工程的降本增效与低碳。

关键词：多相抽提污染场地修复优化算法 MATLAB TMVOC