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重庆典型城区冬季碳质气溶胶的污染特征及来源解析

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环境科学 2024年第1期45卷 48-60页

作者：彭超李振亮向英王晓宸汪凌韬张晟翟崇治陈阳杨复沫翟天宇重庆市生态环境科学研究院重庆401147 中国环境科学研究院西南分院重庆401147 城市大气环境综合观测与污染防控重庆市重点实验室重庆401147 中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆400714 四川大学建筑与环境学院成都610065 北京大学环境科学与工程学院北京100871

于2021年1~2月在重庆典型城区万州区(WZ)、渝北区(YB)和双桥区(SQ)同步采集PM_(2.5)样品,分析冬季碳质气溶胶的污染特征、来源及潜在源区.结果表明,观测期间SQ的ρ(PM_(2.5))、ρ(OC)和ρ(EC)均值分别为(72.6±33.3)、(18.2±8.2)和(4.4... 详细信息

于2021年1~2月在重庆典型城区万州区(WZ)、渝北区(YB)和双桥区(SQ)同步采集PM_(2.5)样品,分析冬季碳质气溶胶的污染特征、来源及潜在源区.结果表明,观测期间SQ的ρ(PM_(2.5))、ρ(OC)和ρ(EC)均值分别为(72.6±33.3)、(18.2±8.2)和(4.4±1.7)μg·m^(-3),高于WZ[(67.2±30.3)、(17.2±7.4)和(5.1±2.4)μg·m^(-3)]和YB[(63.4±25.7)、(15.4±6.3)和(4.2±1.9)μg·m^(-3)].与清洁日相比,WZ污染日EC浓度及其对总碳的贡献率均涨幅最大(103.0%和8.1%),但OC/EC值下降最明显(-10.5%),表明WZ污染日碳质气溶胶的一次排放明显增强.观测期间SQ和YB的ρ(SOC)均值分别为(7.7±4.8)μg·m^(-3)和(6.9±2.8)μg·m^(-3),明显高于WZ[(4.5±1.9)μg·m^(-3)],表明二次转化对SQ和YB碳质气溶胶的影响相对较大.此外,与WZ不同,SQ和YB的SOC/OC值整体随PM_(2.5)浓度上升而增大,且SOC浓度与气溶胶液态水含量(AWC)、NO_(2)浓度和NOR值等均显著线性相关(P生成含—NO_(2)官能团的SOC可能是SQ和YB碳质气溶胶浓度持续上升的主要因素.正定矩阵因子(PMF)解析结果表明,WZ的生物质/煤炭燃烧混合源贡献率(47.4%)明显高于YB(34.2%)和SQ(38.1%),而YB受汽油车排放和二次转化的影响较为突出.浓度权重轨迹分析(CWT)结果表明,各城区污染日碳质气溶胶主要受本地及其东北方向相邻城区(如长寿区)的影响.

关键词：碳质气溶胶污染过程二次有机碳来源解析重庆

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碳中和植物降污固碳及其机制研究进展

环境科学 2024年第6期45卷 3446-3458页

作者：陈芸周启星陶宗鑫郑彤吴康迎张嘉乐欧阳少虎南开大学环境科学与工程学院碳中和交叉科学中心天津300350

在经济发展和生态承载的双重制约下,我国实现碳中和碳达峰需要探索更多的技术手段.植物是构建陆地和海洋碳汇体系的重要载体,同时植物修复技术也是治理环境污染的一种科学手段.然而,目前的研究大多集中在植物降污(包括降低环境介质中的... 详细信息

在经济发展和生态承载的双重制约下,我国实现碳中和碳达峰需要探索更多的技术手段.植物是构建陆地和海洋碳汇体系的重要载体,同时植物修复技术也是治理环境污染的一种科学手段.然而,目前的研究大多集中在植物降污(包括降低环境介质中的污染物浓度和降解污染物两个方面)或植物固碳单一方面,而没有考虑植物降污固碳的双重效益.为挖掘植物的碳中和效应,从碳中和植物入手,深入阐述碳中和植物的降污固碳效应及其进展,评估碳中和植物与其他生物(比如动物、土壤微生物)以及环境功能材料的降污固碳潜力,并对碳中和植物与动物、微生物以及环境功能材料与生态系统协同耦合降污固碳效应的机制进行探究.最后,对碳中和植物降污固碳效应的未来研究方向提出了建设性的展望.

关键词：碳中和植物协同耦合降污修复光合固碳机制

给水系统病毒群落及其潜在宿主和功能基因的分布特征

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 701-712页

作者：莫秋月晏思岑陈琪陈天一吴宗治刘唐陈倩刘树枫深圳大学化学与环境工程学院深圳518060 北京大学深圳研究生院环境与能源学院深圳518055 教育部水沙科学重点实验室北京大学环境工程系北京100871

基于宏基因组测序,对饮用水供应系统重要监测断面的病毒群落结构、潜在宿主和特定功能基因开展研究。结果表明,该类系统中存在大量未知分类的病毒,双链DNA病毒丰度为94%~100%。Siphoviridae和Myoviridae等噬菌体是已知病毒的主要类群。... 详细信息

基于宏基因组测序,对饮用水供应系统重要监测断面的病毒群落结构、潜在宿主和特定功能基因开展研究。结果表明,该类系统中存在大量未知分类的病毒,双链DNA病毒丰度为94%~100%。Siphoviridae和Myoviridae等噬菌体是已知病毒的主要类群。常规净水工艺和深度处理可降低病毒物种丰富度、多样性和潜在活跃度,经过输配管网后,丰富度和多样性有所回升。水处理过程抑制了病毒作为辅助代谢基因交换媒介的作用,水源地病毒主要携带与能量代谢、糖类/氨基酸/辅因子合成有关的多样化基因,可提高细菌宿主的新陈代谢能力。常规净水工艺处理后,病毒主要编码青霉素结合蛋白辅助代谢基因。值得注意的是,长期置于医院环境的样本中携带抗生素抗性基因的病毒丰度(35%)远远高于其他样本(≤2.6%),且抗性基因种类更加多样化。研究结果阐释了饮用水处理过程、管网输配和环境风险暴露对病毒群落和功能的显著影响,可为给水系统后续运营管理的优化提供理论依据。

关键词：给水系统病毒群落潜在宿主辅助代谢基因抗生素抗性基因宏基因组

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阿奇霉素急性暴露对斑马鱼幼鱼的毒性效应

中国环境科学 2024年第3期44卷 1671-1678页

作者：蒲倩张尚祎陈晨刘兴成王慧利钱秋慧苏州科技大学环境科学与工程学院江苏苏州215009

选用斑马鱼作为模式生物,以探究阿奇霉素(AZM)急性暴露下对斑马鱼幼鱼的毒性效应.结果表明,在AZM急性暴露下,斑马鱼幼鱼出现脊柱弯曲、游囊发育不完整、卵黄囊肿现象.在神经系统方面,研究发现斑马鱼脑内神经元数量明显减少、AChE活性降... 详细信息

选用斑马鱼作为模式生物,以探究阿奇霉素(AZM)急性暴露下对斑马鱼幼鱼的毒性效应.结果表明,在AZM急性暴露下,斑马鱼幼鱼出现脊柱弯曲、游囊发育不完整、卵黄囊肿现象.在神经系统方面,研究发现斑马鱼脑内神经元数量明显减少、AChE活性降低和光暗节律失衡.进一步地,使用PharmMapper网站预测AZM可能靶向的基因,并对这些靶基因进行GO和KEGG富集分析,结果显示,AZM可能还具有影响斑马鱼血管和免疫系统的潜力.更进一步的实验验证表明,AZM暴露确实导致了斑马鱼幼鱼血管分支异常以及免疫系统功能紊乱的现象.

关键词：阿奇霉素神经毒性血管毒性免疫毒性斑马鱼

基于在线观测的重庆冬季棕碳吸光特性、来源及辐射效应研究:二次转化影响

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中国环境科学 2024年第7期44卷 3553-3562页

作者：邓竞成彭超卢培利李振亮陈阳翟崇治杨复沫田密重庆大学环境与生态学院重庆400045 重庆市生态环境科学研究院重庆401147 中国环境科学研究院西南分院重庆401147 城市大气环境综合观测与污染防控重庆市重点实验室重庆401147 中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆400714 四川大学建筑与环境学院四川成都610065

2023年1月20~2月21日在重庆典型城区开展棕碳气溶胶(BrC)多波段吸光系数的在线观测,分析污染天和清洁天BrC的吸光特性及其环境效应.结果显示,污染天和清洁天PM_(2.5)的AAE值分别为1.58和1.55,表明城区PM_(2.5)中明显存在BrC.观测期间,黑... 详细信息

2023年1月20~2月21日在重庆典型城区开展棕碳气溶胶(BrC)多波段吸光系数的在线观测,分析污染天和清洁天BrC的吸光特性及其环境效应.结果显示,污染天和清洁天PM_(2.5)的AAE值分别为1.58和1.55,表明城区PM_(2.5)中明显存在BrC.观测期间,黑碳(BC)和BrC在370~660nm对PM_(2.5)的吸光贡献分别为58%~90%和10%~42%,表明PM_(2.5)吸光系数主要受BC影响,但BrC的贡献也不容忽视.污染天BrC在370nm的吸光系数σ_BrC(370)[(35.30±8.21)Mm-1]为清洁天[(14.28±7.10)Mm-1]的2.47倍,且其对PM_(2.5)的吸光贡献(10%~42%)也高于清洁天(8%~41%).值得注意的是,污染天AAEBrC值范围为3.2~4.7,整体低于清洁天(3.6~4.9),这可能与不同时段BrC的组分差异有关.基于最小相关系数法(MRS)获取一次棕碳(BrC_(pri))和二次棕碳(BrC_(sec))的吸光系数.污染天和清洁天BrC_(pri)对BrC吸光系数的贡献(74%~80%和57%~74%)均高于BrC_(sec)(20%~26%和26%~43%),但BrC_(pri)的AAE值(3.42和3.08)明显低于相应的AAE(BrC_(sec))(4.22和5.15),这与BrC_(sec)吸光具有较强的波长依赖性有关.此外,σ_BrC_(sec)(370)日变化表明BrC_(sec)生成可能主要受夜间高湿条件下液相反应的影响.BrC相对BC的辐射吸收贡献在短波段较为显著,随着波长范围增加明显减少.污染天BrC_(pri)和BrC_(sec)在370~950nm的辐射吸收贡献分别为24.8%和10.2%,清洁天分别为18.4%和9.8%.潜在源分析(PSCF)结果表明,污染天BrC主要来源于重庆本地排放,清洁天BrC受来自湖南省和贵州省的区域传输影响.

关键词：次棕碳污染天吸光特性辐射吸收重庆

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亚硝酸盐对硫酸根自由基降解卤代酚的影响

中国环境科学 2024年第6期44卷 3395-3407页

作者：桂静婧刘佳婷杨培增陈静季跃飞陆隽鹤南京农业大学资源与环境科学学院江苏南京210095

系统研究了亚硝酸盐(NO_(2)^(-))对硫酸根自由基(SO_(4)^(•-))降解溴酚和氯酚的影响.结果表明,NO_(2)^(-)的加入明显促进了溴酚的降解,而氯酚的降解仅受到轻微促进;此外,两者都转化生成了有毒硝基产物.研究发现,卤代酚在SO_(4)^(•-)氧... 详细信息

系统研究了亚硝酸盐(NO_(2)^(-))对硫酸根自由基(SO_(4)^(•-))降解溴酚和氯酚的影响.结果表明,NO_(2)^(-)的加入明显促进了溴酚的降解,而氯酚的降解仅受到轻微促进;此外,两者都转化生成了有毒硝基产物.研究发现,卤代酚在SO_(4)^(•-)氧化过程中发生脱卤反应,脱下来的卤离子被SO_(4)^(•-)氧化为卤自由基和自由卤.其随后和中间产物甚至母体反应,生成卤代副产物,如卤仿和卤乙酸.若反应过程中存在NO_(2)^(-),首先,原位生成的活性卤物质能够被NO_(2)^(-)迅速捕获,生成强氧化性的硝酰卤.硝酰卤进攻卤代酚,导致其加速降解并生成硝基副产物.其次,NO_(2)^(-)被SO_(4)^(•-)氧化生成二氧化氮自由基(NO2•),其随后与卤代酚转化生成的酚氧自由基中间体结合,同样产生大量硝基卤代产物.数据显示,硝基溴酚的种类更多且产量更高.当加入200μmol/L NO_(2)^(-),溶液中硝基溴酚和硝基氯酚的总生成量最高分别可至9.2和5.7μmol/L.这是因为在SO_(4)^(•-)氧化过程中,溴酚较氯酚更容易发生脱卤反应,因此NO_(2)^(-)对溴酚转化行为的影响更显著.研究揭示了SO_(4)^(•-)氧化技术应用于地下环境中降解卤代污染物时的潜在风险,并对该过程中氮素和卤素的相互转化提供了新的见解.

关键词：溴酚氯酚硫酸根自由基亚硝酸盐硝酰卤硝基副产物

城市污水有机磷在以臭氧为主体的高级氧化中的迁移转化特性

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第3期57卷 265-275页

作者：张钰婷尚巍邱顺添郑兴灿孙永利李鹏峰天津大学环境科学与工程学院天津300072 中国市政工程华北设计研究总院有限公司天津300381

针对目前对城市污水处理厂中有机磷(OP)组成结构、迁移转化规律认识欠缺,且出水OP占总磷比例较高等问题,开展了以臭氧为主体的高级氧化技术中磷迁移转化特性研究,对比分析了单独臭氧氧化体系及O_(3)/H_(2)O_(2)体系中OP的降解效能,采用3... 详细信息

针对目前对城市污水处理厂中有机磷(OP)组成结构、迁移转化规律认识欠缺,且出水OP占总磷比例较高等问题,开展了以臭氧为主体的高级氧化技术中磷迁移转化特性研究,对比分析了单独臭氧氧化体系及O_(3)/H_(2)O_(2)体系中OP的降解效能,采用31P NMR和FT-IR协同分析方法,全面解析不同磷组分转化机制,明确单独臭氧氧化体系中残留难降解OP组分.结果表明,在单独臭氧氧化体系中,随着臭氧投加量的增加,UV_(254)去除的反应速率常数(kobs)提升速率为COD的11.2倍,为OP的21.0倍,表明臭氧对含有不饱和键的有机物氧化作用较强,对于难降解的OP氧化能力仍较弱.残留OP组分为难降解磷酸单酯和膦酸酯.磷酸二酯在臭氧氧化中易被分解为磷酸单酯、其他中间产物及磷酸盐(PO_(4)^(3-)).O_(3)/H_(2)O_(2)体系能够实现OP的高效降解,O_(3)投加量为2.20 mg(O_(3))/mg(COD)时,H_(2)O_(2)最佳浓度为2.45 mmol/L,OP去除率大于80%,OP逐渐向PO_(4)^(3-)转化.然而当H_(2)O_(2)投加量小于0.33 mmol/L时,与单独臭氧氧化体系相比,对OP去除无增强作用,是由于氯离子及碳酸盐等对产生的·OH具有较强捕获作用所致.本文研究成果能够为城市污水深度除磷或再生水安全利用技术领域提供新思路和新方法.此外,全面揭示以臭氧为主体的高级氧化技术中磷迁移转化特性,对深度除磷工艺的选取有重要的指导意义.

关键词：城市污水有机磷臭氧 H_(2)O_(2) 迁移转化特性

NO对高铁酸盐降解水中4-氯-3，5-二甲基苯酚的动力学及机制的影响

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中国环境科学 2024年

作者：卢颖姚滨斌杨培增季跃飞陈静陆隽鹤南京农业大学环境科学与工程系

本研究探讨了NO2-对高铁酸盐(Fe（VI）)降解4-氯-3，5-二甲基苯酚（PCMX）的动力学、产物和毒性的影响.结果表明，在pH7～9范围内，Fe（VI）能有效降解水中的PCMX，在[Fe（VI）]:[PCMX]=10:1的条件下，PCMX在5分钟内的降解率可达100%.0.... 详细信息

本研究探讨了NO2-对高铁酸盐(Fe（VI）)降解4-氯-3，5-二甲基苯酚（PCMX）的动力学、产物和毒性的影响.结果表明，在pH7～9范围内，Fe（VI）能有效降解水中的PCMX，在[Fe（VI）]:[PCMX]=10:1的条件下，PCMX在5分钟内的降解率可达100%.0.1～10mg/L的腐殖酸（HA）明显促进了PCMX的降解;而NO2-的引入则显著抑制了反应过程，并导致多种硝基副产物的生成.淬灭实验结果表明，高价铁是反应过程中的主要反应物种.毒性预测显示，生成的硝基副产物具有持久性和生物毒性，可能带来一定的环境风险.这一发现对于评估高铁酸盐在含氮污水处理中应用的可行性和安全性提供科学依据，具有较高的科学价值和工程实践意义.

关键词：高铁酸盐 4-氯-3,5-二甲基苯酚硝基副产物理论计算

兰州市蔬菜市场的空间分布特征及影响因素研究

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干旱区地理 2024年第2期47卷 293-306页

作者：陈繁繁白永平梁建设张春悦赵越龚享林西北师范大学地理与环境科学学院甘肃兰州730070

蔬菜市场是城市地理空间的重要组成部分,其合理布局是落实城市“菜篮子”工程的重要环节。选取兰州市主城区蔬菜市场为研究对象,采用2020年兰州市蔬菜市场POI数据、社会经济数据,借助核密度分析、探索性空间数据分析、两步移动搜索法、... 详细信息

蔬菜市场是城市地理空间的重要组成部分,其合理布局是落实城市“菜篮子”工程的重要环节。选取兰州市主城区蔬菜市场为研究对象,采用2020年兰州市蔬菜市场POI数据、社会经济数据,借助核密度分析、探索性空间数据分析、两步移动搜索法、地理探测器等方法,从地理学视角利用大数据分析兰州市蔬菜市场的空间分布特征及影响因素。结果表明:(1)蔬菜市场的空间分布呈“西北—东南”走向特征,综合性大型超市在兰州市主城区的分布较其他类型更加均衡且分散,大中型农贸市场及蔬菜零售店的分布较为集聚。(2)蔬菜市场在数量规模上呈现出“东密西疏、南密北疏”的分布格局,综合性大型超市呈斑块状分布,大中型农贸市场整体呈岛状分布、多中心格局,蔬菜零售店的空间分布形态呈斑点状分布。(3)蔬菜市场的空间分布具有较强的聚类趋势。(4)兰州市蔬菜市场的可达性整体较好,安宁区、西固区的部分街道可达性偏低。(5)兰州市蔬菜市场空间分布以多因子交互影响为主,主要影响因素有人口因素、交通因素等。最后,指出蔬菜市场空间分布的不合理之处并提出相关建议,以期在加强兰州市蔬菜市场空间合理布局和协调发展等方面提供参考。

关键词：蔬菜市场 GIS空间分析地理探测器兰州市