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饱和砂土中DNAPL污染物迁移过程及数值模拟

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中国环境科学 2024年第1期44卷 386-395页

作者：肖鹏刘汉乐桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室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

基于物理砂箱实验所获参数,运用数值模拟Petrasim程序模拟DNAPL在饱和多孔介质中的迁移过程,探究DNAPL在重力和毛细力共同作用下的迁移行为与迁移路径中污染物的分布特征.研究表明:⑴DNAPL污染物入渗前期主要受重力影响呈“液滴”状垂... 详细信息

基于物理砂箱实验所获参数,运用数值模拟Petrasim程序模拟DNAPL在饱和多孔介质中的迁移过程,探究DNAPL在重力和毛细力共同作用下的迁移行为与迁移路径中污染物的分布特征.研究表明:⑴DNAPL污染物入渗前期主要受重力影响呈“液滴”状垂向扩散,在垂向扩散至底部不透水层后,DNAPL在毛细力驱动下开始横向再分布扩散,最后在底部形成长期的“池状”污染源区;⑵通过对比验证数值模拟结果和实验结果,其垂向扩散相对误差范围为-2.96%~5.95%.横向扩散的相对误差范围为0.04%~23.41%.平面污染面积相对误差范围为0.03%~19.39%.表征横向扩散、垂向扩散与污染面积模拟值与实验值差异性的拟合决定系数R2分别为0.8827、0.9919、0.9832,模拟结果与实验值接近,模拟效果良好.结果说明了数值模拟Petrasim程序预测饱和多孔介质中DNAPL迁移行为和污染分布范围的可靠性与准确性.在野外环境中DNAPL泄露污染的污染范围评估与迁移行为预测方面具有广阔的应用前景.

关键词：重非水相液体污染物分布数值模拟饱和砂土

洞庭湖水和沉积物中有机磷酸酯的分布特征及风险评估

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环境科学 2024年第7期45卷 3919-3929页

作者：高蕴语董靖代然刘亚清赵兴茹郑丙辉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湖泊水污染治理与生态修复技术国家工程实验室国家环境保护湖泊污染控制重点实验室北京100012

有机磷酸酯(OPEs)作为阻燃剂和添加剂,广泛应用于生产生活,在环境中普遍检出.为探究其环境行为,采用超高效液相色谱-串联质谱联用仪(UPLC-MS/MS)测定洞庭湖的表层水和沉积物样品中13种OPEs,共检出11种,检出率分别为5.26%~100%和58.3%~10... 详细信息

有机磷酸酯(OPEs)作为阻燃剂和添加剂,广泛应用于生产生活,在环境中普遍检出.为探究其环境行为,采用超高效液相色谱-串联质谱联用仪(UPLC-MS/MS)测定洞庭湖的表层水和沉积物样品中13种OPEs,共检出11种,检出率分别为5.26%~100%和58.3%~100%,∑OPEs含量范围分别为2.06~2 028 ng·L^(-1)和19.6~2 232 ng·g^(-1).从整体上看,表层水中∑OPEs浓度呈现入湖河流>湖区>出口的趋势,而沉积物中浓度的空间分布与水动力呈相反趋势.和国内外湖泊相比,洞庭湖OPEs污染浓度处于较高水平.在检出的11种OPEs中,磷酸三正丁酯(Tn BP)和磷酸三异丁酯(Ti BP)是水中主要的污染物,占∑OPEs的52.3%和22.4%;沉积物中主要为磷酸三苯酯(TPh P),占总量的31.2%.相关性和主成分分析结果表明,洞庭湖OPEs污染主要受工业生产排放、渔业养殖业和大气沉降的影响.风险熵评估结果显示,水体中检出的多数OPEs的生态风险相对较低,但在部分采样点由2-乙基己基二苯基磷酸酯(EHDPP)引起的生态风险需引起关注.

关键词：有机磷酸酯(OPEs) 洞庭湖分布特征风险评估超高效液相色谱-串联质谱联用仪(UPLC-MS/MS)

北京市医药健康行业典型园区减污降碳协同路径

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环境科学 2024年

作者：刘旭北京市生态环境保护科学研究院国家城市环境污染控制工程技术研究中心

北京市医药健康行业已逐渐趋于集群化，开展产业园区减污降碳协同发展路径研究，对如何实现经济发展、污染减排及绿色低碳协同增效具有重要意义.以制造型和研发型两个典型园区为样本，采用园区2020年实际生产活动水平数据，选取6项减污... 详细信息

北京市医药健康行业已逐渐趋于集群化，开展产业园区减污降碳协同发展路径研究，对如何实现经济发展、污染减排及绿色低碳协同增效具有重要意义.以制造型和研发型两个典型园区为样本，采用园区2020年实际生产活动水平数据，选取6项减污降碳协同增效措施，构建协同发展情景，针对不同类型的产业园区提出协同发展路径.结果表明：①典型园区的碳排放主要来自天然气和电等能源消费环节，污染物排放主要来自重点排污企业.研发型园区各排放量明显低于制造型园区，大气污染排放量仅占制造型园区的25%.②能源结构及强度和污染物减排措施可分别促成研发型园区减污降碳协同排放量减排62.6%和37.4%，制造型园区为81.6%和13.5%.③调整园区能源结构及治理重点排污企业可实现协同减排，减排速度更多体现在大气污染物；降低能耗强度可实现协同减排，碳减排速度更快；受园区产业结构特殊性影响，优化产业结构可能导致园区不同程度的协同增排或不协同.④优先选择调整能源结构、降低能耗强度和污染物减排纳入协同路径；制造型园区可适当扩大重点排污企业治理范围，研发型园区还应另外关注园区公用环保设施的协同作用；园区层面的优化产业结构措施需因地制宜，科学引导产业转型和高新技术企业入驻.

关键词：医药健康减污降碳产业园区协同效应北京路径

北京市再生水补水河流中抗生素的赋存特征及生态风险评估

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环境科学 2024年

作者：武亚林徐井旭刘桂中方瑶瑶蒋宝孙成一孙长虹凌文翠北京市生态环境保护科学研究院国家城市环境污染控制工程技术研究中心

以北京市再生水补水河流凉水河为研究区域，检测了水体和沉积物中16种抗生素的种类、检出率和浓度(含量)水平，探讨其时空变化和赋存特征。在水体和沉积物中分别检测到9种和13种抗生素，抗生素的浓度(含量)范围分别为ND～116.68 ng·L-1... 详细信息

以北京市再生水补水河流凉水河为研究区域，检测了水体和沉积物中16种抗生素的种类、检出率和浓度(含量)水平，探讨其时空变化和赋存特征。在水体和沉积物中分别检测到9种和13种抗生素，抗生素的浓度(含量)范围分别为ND～116.68 ng·L-1和ND～235.42 ng·g-1。水体中的主要抗生素为氧氟沙星和克拉霉素，沉积物中的主要抗生素为氧氟沙星。凉水河水体和沉积物中的抗生素总浓度(含量)表现为自上游至下游逐渐降低的趋势，其支流浓度(含量)高于干流。支流汇入对凉水河水体抗生素水平有明显影响，但对沉积物则影响不大。枯水期水体和沉积物中的抗生素总浓度(含量)整体高于丰水期。丰水期水体中，检出浓度最高的是喹诺酮类抗生素，枯水期则为大环内酯类抗生素；沉积物在两季中检出含量最高的均为喹诺酮类抗生素。生态风险评价结果表明水体中克拉霉素在枯水期表现为低风险，克拉霉素在两季沉积物中具有低风险，其余抗生素均表现为无风险。联合生态风险及最敏感营养级生态风险表明，所有点位生态风险表现为低风险和无风险，枯水期整体大于丰水期。部分点位在枯水期时接近中风险阈值，需引起重视。

关键词：抗生素再生水城市河流赋存特征生态风险

典型行业再利用土壤重金属含量分布、来源解析及生态风险评价

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环境科学 2024年第3期45卷 1769-1780页

作者：沈城王文娟沙晨燕谢雨晴王敏吴健上海市环境科学研究院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200233 华东理工大学资源与环境工程学院国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237

为深入探究典型行业再利用土壤重金属污染特征及生态风险状况,基于上海市嘉定区49个地块315个不同深度剖面土壤样品数据,采用地累积指数和潜在生态风险指数评估Cd、 Pb、 Cu、 Zn、 Ni、 Hg和As这7种重金属含量特征和潜在生态风险程度,... 详细信息

为深入探究典型行业再利用土壤重金属污染特征及生态风险状况,基于上海市嘉定区49个地块315个不同深度剖面土壤样品数据,采用地累积指数和潜在生态风险指数评估Cd、 Pb、 Cu、 Zn、 Ni、 Hg和As这7种重金属含量特征和潜在生态风险程度,并利用源解析受体模型(APCS-MLR)和正定矩阵因子分解模型(PMF)解析其污染来源.结果表明:(1)研究区土壤中除As外,其余重金属均不同程度超过上海市土壤背景值,表层土壤中Cd、 Pb、 Cu、 Zn、 Ni和Hg含量分别是背景值的3.54、 2.34、 2.91、1.20、 3.75和4.40倍;7种重金属含量随着土壤垂直剖面深度的增加逐渐降低,重金属在表层土壤中存在一定程度的富集,人类活动影响了重金属在土壤中的分布规律.(2)研究区内APCS-MLR和PMF两种受体模型均识别出土壤重金属4种主要来源,源1(Cu、 Zn和Pb)为金属制品和汽车制造混合源,源2(Ni和Cd)为电镀企业来源,源3(Hg)主要为化工企业来源,源4(As)为自然源,两种受体模型结合运用,进一步提高源解析的精准度和可信度.(3)地累积指数由大到小表现为:Hg(1.54)>Ni(1.32)>Cd(1.21)>Cu(0.96)>Pb(0.64)>Zn(-0.33)>As(-1.02);潜在生态风险指数结果显示,研究区综合潜在生态风险指数RI值在32.50~4 910.97,均值为321.40,整体呈现较强潜在生态风险,再开发利用工业场地土壤中重金属Hg、 Ni和Cd的污染值得进一步关注.

关键词：土壤重金属绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR) 正定矩阵因子分解模型(PMF) 地累积指数潜在生态风险

基于生态系统服务及其权衡关系时空演变特征的生态功能分区研究：以潮白河流域为例

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生态与农村环境学报 2024年

作者：张继平刘春兰王辉裴厦乔青北京市生态环境保护科学研究院国家城市环境污染控制工程技术研究中心国家环境保护工业废水污染控制工程技术(北京)中心

基于生态系统服务及其权衡关系的时空分布模式进行生态功能区划，能够满足特定区域协调多种生态系统服务的现实需求，有助于明晰差异化的管控策略，促进区域可持续发展。本研究以潮白河流域为研究区，采用遥感/GIS技术和空间分析方法，... 详细信息

基于生态系统服务及其权衡关系的时空分布模式进行生态功能区划，能够满足特定区域协调多种生态系统服务的现实需求，有助于明晰差异化的管控策略，促进区域可持续发展。本研究以潮白河流域为研究区，采用遥感/GIS技术和空间分析方法，分析研究区2000—2020年粮食生产、水源涵养和娱乐休闲3种生态系统服务的时空变化特征；采用相关性系数、权衡协同度及均方根偏差对生态系统服务权衡与协同关系进行系统分析，明确权衡与协同关系的强度及空间分布特征。在此基础上，综合考虑生态系统服务间的权衡关系及权衡强度进行生态功能分区，并提出针对性的生态系统服务优化调控建议。研究结果表明：（1）研究区娱乐休闲及粮食生产服务呈增加趋势，水源涵养呈波动增加趋势。（2）水源涵养与粮食生产、娱乐休闲服务之间均表现为权衡关系，粮食生产和娱乐休闲服务之间表现为协同关系。不同生态系统服务类型间的权衡/协同关系空间分布特征存在显著差异。（3）水源涵养与粮食生产之间的权衡强度最大，娱乐休闲与水源涵养之间的权衡强度次之，粮食生产与娱乐休闲的权衡强度最弱，三者的权衡强度均呈增加趋势。（4）将潮白河流域划分为农业核心生产区、农业生态发展区、水源涵养核心保育区、水源涵养生态发展区等4个生态功能区，并提出了差异化的管控建议。研究结果可为京津冀地区协同发展及国土空间管控提供参考。

关键词：生态系统服务权衡与协同关系生态功能分区潮白河流域

我国木质家具制造行业VOCs排放特征及环境影响

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环境科学 2024年第8期45卷 4470-4483页

作者：刘文文邵霞滕巍北京市生态环境保护科学研究院国家城市环境污染控制工程技术研究中心城市大气挥发性有机物污染防治技术与应用北京市重点实验室北京100037 生态环境部环境工程评估中心北京100012

为研究木质家具制造行业挥发性有机化合物(VOCs)排放特征及其环境影响,选取9家典型的木质家具制造企业,对其涂装工序排气筒废气进行样品采集和VOCs检测,并通过最大增量反应活性法(MIR)和二次有机气溶胶(SOA)生成潜势法量化其对臭氧(O_(... 详细信息

为研究木质家具制造行业挥发性有机化合物(VOCs)排放特征及其环境影响,选取9家典型的木质家具制造企业,对其涂装工序排气筒废气进行样品采集和VOCs检测,并通过最大增量反应活性法(MIR)和二次有机气溶胶(SOA)生成潜势法量化其对臭氧(O_(3))和SOA的生成贡献.结果表明:①不同类型涂料排气筒VOCs排放浓度差异较大,溶剂型涂料排气筒VOCs排放浓度显著高于水性涂料和辐射固化(UV)涂料排气筒废气VOCs排放浓度,其ρ(VOCs)范围分别为2.82~155.37、1.13~104.45和0.57~1.15 mg·m^(-3);②溶剂型涂料排气筒废气中VOCs以酯类为主,质量分数高达45.88%,质量分数最高的VOCs物种为乙酸丁酯(31.07%);水性涂料和UV涂料排气筒废气中VOCs均以醇类为主,质量分数分别为47.04%和35.10%,且质量分数最高的VOCs物种均为乙醇,质量分数分别为46.63%和34.32%;③溶剂型涂料、水性涂料和UV涂料排气筒排放VOCs的OFP值分别为149.23、50.90和1.87 mg·m^(-3),不同类型涂料排气筒OFP的首要贡献组分分别为间/对-二甲苯(26.61%)、乙醇(36.35%)和乙醇(23.98%);④溶剂型涂料、水性涂料和UV涂料排气筒排放VOCs的SOA值分别为0.76、0.25和0.01 mg·m^(-3),对SOA生成贡献率最高的VOCs组分均为芳香烃(96.35%~98.96%),关键活性物种为甲苯、乙苯和二甲苯;(5)将溶剂型涂料、水性涂料和UV涂料排气筒废气对环境影响进行比较,发现溶剂型涂料排气筒排放的VOCs所产生的OFP与SOA远高于水性涂料和UV涂料,从源头上采用水性涂料和UV涂料替代溶剂型涂料可以大幅度降低VOCs排放浓度,并减少OFP和SOA的生成.

关键词：木质家具制造行业挥发性有机化合物(VOCs) 涂料类型排放特征环境影响

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北京市地下水中高危害污染物筛选

环境科学 2024年第6期45卷 3142-3152页

作者：杨蕾徐莹余诗航李潇斐李剑北京师范大学水科学研究院地下水污染控制与修复教育部工程中心北京100875

地下水污染物对用水安全和人民健康造成了巨大的威胁.为开展地下水中高危害污染物筛选,改进了传统的危害评价方法,构建了涵盖毒理学优先指数法(Tox Pi),吸收、分布、代谢、排泄(ADME)性质评估法和二模网络分析法的污染物危害评估-筛选-... 详细信息

地下水污染物对用水安全和人民健康造成了巨大的威胁.为开展地下水中高危害污染物筛选,改进了传统的危害评价方法,构建了涵盖毒理学优先指数法(Tox Pi),吸收、分布、代谢、排泄(ADME)性质评估法和二模网络分析法的污染物危害评估-筛选-表征综合体系,针对北京市地下水中非靶检测到的234种疏水性有机污染物(HOCs)开展危害评估和毒害污染物筛选.利用Tox Pi方法筛选出危害潜力排名前20的污染物,在此基础上耦合其ADME性质进一步识别出17种高优先级HOCs,并通过二模网络分析,系统表征了这17种高优先级HOCs作用的基因分子靶点,通过关联性和加权平均度分析最终得到10种高危害的HOCs,并揭示其毒作用类型多集中于内分泌干扰效应、致癌效应以及遗传毒性.研究结果可为我国区域地下水污染物的防治提供技术支撑.

关键词：地下水污染疏水性有机污染物(HOCs) 非靶向筛查技术毒理学优先指数法(Tox Pi) 吸收、分布、代谢、排泄(ADME) 污染物筛选

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北京市减污降碳协同效应和驱动因素分析

环境科学与技术 2024年第7期47卷 55-62页

作者：张双瞿艳芝俞珊牟洁刘桐珅张增杰北京市生态环境保护科学研究院北京100037 国家城市环境污染控制工程技术研究中心北京100037

文章对北京市2010-2020年大气污染物和CO_(2)排放趋势进行了分析,采用协同效应系数评估了减污降碳协同效应,并利用LMDI模型探究了影响大气污染物和CO_(2)排放的驱动因素。结果表明:(1)北京市主要大气污染物和CO_(2)排放均有所下降,并呈... 详细信息

文章对北京市2010-2020年大气污染物和CO_(2)排放趋势进行了分析,采用协同效应系数评估了减污降碳协同效应,并利用LMDI模型探究了影响大气污染物和CO_(2)排放的驱动因素。结果表明:(1)北京市主要大气污染物和CO_(2)排放均有所下降,并呈现不同的阶段性特征;(2)已实施的减排措施基本具有协同效应,对大气污染物的减排作用普遍大于CO_(2),且“十二五”时期的协同效果总体好于“十三五”时期;(3)人口规模和经济发展对大气污染物和CO_(2)排放有正向驱动影响,能耗强度降低和能源结构优化对排放有较显著的负向驱动影响,且两者的协同减排综合驱动影响“十二五”时期高于“十三五”时期。最后,从能耗强度降低、能源结构优化和减污降碳技术研发应用等角度提出了北京市减污降碳协同增效的建议。

关键词：减污降碳协同效应驱动因素北京市