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我国地表水中多氯联苯的时空演变及管控策略

中国环境科学 2024年第6期44卷 3217-3225页

作者：高云泽杨超许梓尧 Gedion Tsegay Hailu 冯甘雨朱宁正孟祥周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污染控制与生态安全研究院上海200092 污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092 嘉兴同济环境研究院浙江嘉兴314033

基于文献调研和现场调查,系统探讨我国地表水体中多氯联苯(PCBs)的历史变化规律,分析典型湖泊(滇池和太湖)中PCBs的赋存特征及潜在来源,并剖析PCBs管控政策的有效性.结果表明,我国地表水环境PCBs污染水平呈现“M”形演变特征,分别在1930... 详细信息

基于文献调研和现场调查,系统探讨我国地表水体中多氯联苯(PCBs)的历史变化规律,分析典型湖泊(滇池和太湖)中PCBs的赋存特征及潜在来源,并剖析PCBs管控政策的有效性.结果表明,我国地表水环境PCBs污染水平呈现“M”形演变特征,分别在1930s和2000s达到峰值.全国地表水历史检出浓度最大值达到3110ng/L.目前环境浓度普遍较低但部分区域存在点源释放.潜在的PCBs污染来自于颜料/油漆行业、电子废物及医疗垃圾焚烧等.生态系统风险评价显示太湖水体中PCBs对水生生物健康存在负面效应,需要进一步强化PCBs的源头管控,从混合毒性当量角度制定水环境标准,提升水生生物多样性保护水平.

关键词：多氯联苯历史趋势污染现状生态风险管控策略

基于碳汇和景观连通性的跨流域生态安全格局构建

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环境科学 2024年第10期45卷 5844-5852页

作者：韩萌薇张帅普徐勤学代俊峰黄光灵桂林理工大学广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心桂林541006 桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室桂林541006

人工水系营造与土地利用变化对生态系统产生重要影响,利用碳汇和景观连通性构建跨流域生态安全格局对区域生态环境保护具有关键意义.选择湘江与漓江连通区域——湘漓连通区作为研究对象,基于2000~2020年土地利用数据,借助InVEST模型碳... 详细信息

人工水系营造与土地利用变化对生态系统产生重要影响,利用碳汇和景观连通性构建跨流域生态安全格局对区域生态环境保护具有关键意义.选择湘江与漓江连通区域——湘漓连通区作为研究对象,基于2000~2020年土地利用数据,借助InVEST模型碳储量模块,结合形态空间格局分析(MSPA),采用MCR模型识别湘江与漓江连通区域生态安全网络,评价跨流域生态系统碳储量和生态安全格局时空演变特征.结果表明:①2000~2020年湘漓连通区土地覆盖类型主要为林地和耕地,土地利用变化表现为耕地、林地和草地面积减少,水域和建设用地面积增加.②湘漓连通区碳储量以高、中区域为主,呈现块状分布;受土地利用变化的影响,2000~2010年碳储量缓慢增加,2010~2020年碳储量逐渐流失,近20年总计减少1.832万t.③湘漓连通区生态源地(5块)面积先减小后增大,生态廊道(10条)长度先增大后减小.整体看来,随着城市化发展,湘漓连通区高阻力值地区逐渐向东北方向迁移,且呈现扩张趋势,生态安全格局重心向西南方向迁移.利用碳储量斑块和景观格局耦合分析生态源地动态分布及其稳定性,可以为跨流域复杂生态系统生态安全格局构建提供新途径.

关键词：碳储量生态源地生态安全格局湘漓连通区 InVEST模型

流速及介质粒径对As(Ⅲ)迁移影响的实验研究

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地球科学 2024年第4期49卷 1459-1469页

作者：杜海玲单慧媚黄健曾春芽张进贤刘允全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

为了解潜流带中地下水流速和介质颗粒对As(Ⅲ)迁移的影响,选用天然河砂为介质,配制地下水含As(Ⅲ)模拟液,开展室内批实验和动态柱实验并进行表征分析,探讨流速和介质粒径对As(Ⅲ)迁移的影响及机制.结果发现:(1)粒径越小的河砂与As(Ⅲ)... 详细信息

为了解潜流带中地下水流速和介质颗粒对As(Ⅲ)迁移的影响,选用天然河砂为介质,配制地下水含As(Ⅲ)模拟液,开展室内批实验和动态柱实验并进行表征分析,探讨流速和介质粒径对As(Ⅲ)迁移的影响及机制.结果发现:(1)粒径越小的河砂与As(Ⅲ)相互作用平衡时间越长,As(Ⅲ)的单位吸附量(Q_(e))随着河砂粒径的增大而减小(0.15~0.18 mm的粒径河砂除外),单层最大吸附量(Q_(m))随着粒径的增大呈减小趋势;(2)As(Ⅲ)在河砂上的迁移行为表现出明显的粒径和流速效应;一方面,河砂粒径越小,比表面积越大,增加了水-砂相互作用时间和限制了地下水冲洗速度,不利于As(Ⅲ)在河砂中的迁移;另一方面,流速越大导致空隙通道内的水力剪切力增强,紊流强度的提高减小了滞留边界层厚度,利于As(Ⅲ)在河砂中的迁移.

关键词：流速粒径 As(Ⅲ) 迁移水文地质学

天然固态碳源糙米的释碳优化及其反硝化脱氮性能

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中国给水排水 2024年第1期40卷 15-21页

作者：孙盼黄福珍余洋郑平张萌浙江大学环境与资源学院浙江杭州310058 浙江省水体污染控制与环境安全技术重点实验室浙江杭州310058

选取来源广泛、价格低廉的糙米作为典型固态碳源(SCS),采用响应面法BoxBehnken Design模型研究了温度、pH、水力条件等关键参数对其有机物(以COD计)释放性能的影响。结果表明,单因素和复合因素对释碳性能的影响程度排序分别为水力条件>... 详细信息

选取来源广泛、价格低廉的糙米作为典型固态碳源(SCS),采用响应面法BoxBehnken Design模型研究了温度、pH、水力条件等关键参数对其有机物(以COD计)释放性能的影响。结果表明,单因素和复合因素对释碳性能的影响程度排序分别为水力条件>温度>pH、温度-水力条件>pH-水力条件>温度-pH。提出了“强势/联动”优化模式,据此获得糙米的最佳释碳条件,即温度为35℃、pH=7、水力条件(以转速计)为61 r/min,有机物释放性能(以单位释碳速率计)可达19.9 mg/(g·d)。验证试验表明模型结果准确可靠。固态碳源糙米有机物供给成本最低可达到2.3元/kg,经济性良好。将固态碳源糙米进一步用于反硝化脱氮,总氮去除率和去除速率分别可达到(77.6±7.4)%和24.1 mg/(L·d),显示出较好的应用性能。该研究结果可为糙米等固态碳源在污水处理中的实际应用提供优化方案和技术参数。

关键词：固态碳源糙米响应面法有机物释放性能释碳条件反硝化脱氮

我国典型制药厂污染场地中抗生素的污染特征及生态风险

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环境科学 2024年第2期45卷 1004-1014页

作者：杨炯彬黄争赵建亮何良英刘有胜胡立新石义静应光国华南师范大学环境学院广东省化学品污染与环境安全重点实验室环境理论化学教育部重点实验室广州510006

为了解制药厂污染场地中抗生素的污染特征和生态风险,选取南、北方两个典型抗生素制药厂,采集表层土、土壤柱、工艺水、地下水和药渣等样品,采用超声提取-固相萃取-高效液相色谱串联质谱技术对87种常见抗生素进行定量分析.结果显示,所... 详细信息

为了解制药厂污染场地中抗生素的污染特征和生态风险,选取南、北方两个典型抗生素制药厂,采集表层土、土壤柱、工艺水、地下水和药渣等样品,采用超声提取-固相萃取-高效液相色谱串联质谱技术对87种常见抗生素进行定量分析.结果显示,所有类型样品中共检出5类31种抗生素,各采样点总抗生素在表层土、土壤柱、药渣中的含量最大值以及工艺水、地下水中的浓度最大值分别为420 ng·g^(-1)、595 ng·g^(-1)、139 ng·g^(-1)以及1151 ng·L^(-1)、6.65 ng·L^(-1);大部分抗生素赋存于表层土,随土壤柱深度呈现向下递减规律.生态风险评价表明,磺胺二甲嘧啶、磺胺喹喔啉、四环素、氯四环素和D-山梨醇等存在较高风险.提高制药废水中抗生素去除效率,预防生产车间泄漏,是控制制药厂抗生素向场地内及周边环境污染的有效手段.

关键词：抗生素制药厂场地环境分布特征生态风险

不同电荷聚苯乙烯纳米塑料对污水生物脱氮性能影响

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环境科学 2024年

作者：李晓华段建鲁祝凡平袁宪正山东大学环境科学与工程学院山东省水污染控制与资源再利用重点实验室

纳米塑料广泛分布于环境中并可在生物体内积累，其对污水生物处理过程的负面作用受到人们的广泛关注．本研究合成了不同电荷的聚苯乙烯纳米塑料，并在序批式活性污泥反应器中研究了短期暴露对生物脱氮性能的影响．结果表明，带正电荷和... 详细信息

纳米塑料广泛分布于环境中并可在生物体内积累，其对污水生物处理过程的负面作用受到人们的广泛关注．本研究合成了不同电荷的聚苯乙烯纳米塑料，并在序批式活性污泥反应器中研究了短期暴露对生物脱氮性能的影响．结果表明，带正电荷和负电荷的纳米塑料均抑制活性污泥的脱氮效率以及硝化和反硝化相关基因的表达，进而不同程度地抑制了硝化和反硝化过程，且这种抑制作用随浓度的增加而增强．研究利用模式反硝化细菌Pseudomonas stutzeri(P. stutzeri)进一步评价了不同电荷纳米塑料影响反硝化效率的分子机制．结果表明带正电荷和负电荷的纳米塑料均影响了P. stutzeri生物反硝化的效率，主要包括促进NO3-向NO2-的转化和显著加速N2O的产生．同时，负电荷纳米塑料会抑制P. stutzeri的生长，破坏菌体细胞膜，但反硝化相关功能基因表达情况并无变化，纳米塑料可能影响了Nir和Nos的酶活性，从而影响生物处理效率．该研究可为纳米塑料的生物安全性评价提供一定的参考，为污水处理厂的稳定运行提供一定的支持．

关键词：纳米塑料表面电荷废水处理氮去除施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)

基于PIT技术的老口航运枢纽鱼道通行效率及鱼类行为分析

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农业工程学报 2024年第8期40卷 216-222页

作者：宋韵涛曾令锋谭细畅吴志强闭增钊衷英杰孙扬言乔梁桂林理工大学环境科学与工程学院桂林541004 老口航运枢纽南宁530007 水利部珠江水利委员会水文局广州510610 广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心桂林541004 广西环境污染控制理论与技术重点实验室桂林541004

PIT(passive integrated transponder)射频芯片跟踪作为一种监测方法,被广泛应用于鱼类洄游行为监测及评估鱼道过鱼效率。为了解鱼类在郁江老口航运枢纽鱼道的上溯速度、昼夜特征行为及鱼道通行效率等情况,从而为鱼道设计提供更多参考,... 详细信息

PIT(passive integrated transponder)射频芯片跟踪作为一种监测方法,被广泛应用于鱼类洄游行为监测及评估鱼道过鱼效率。为了解鱼类在郁江老口航运枢纽鱼道的上溯速度、昼夜特征行为及鱼道通行效率等情况,从而为鱼道设计提供更多参考,该研究以优势种鲮(Cirrhinus molitorella)为试验对象,搭半双工(half duplex,HDX)PIT标记射频芯片跟踪系统,在鱼道中设置了5个监测断面。有效试验鱼共63尾,全部为野生个体,全长范围为16.00~23.50 cm,均值为(19.05±1.49)cm。试验发现,试验鱼在白天活动较为活跃,夜晚则处于休息状态;多数个体在标记放流后上行至第一个天线所需时间超过10 h;标记试验鱼通过整个鱼道的历时为648~5359 min,总通行效率为50.79%。研究可为国内过鱼设施通行效率量化及鱼道中鱼类上溯行为特征研究提供参考。

关键词：鱼道监测 PIT标记过鱼效率行为模式

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再生水消毒副产物的检测、生成与控制

环境科学 2024年第3期45卷 1561-1576页

作者：廖雨枫王正潘旸李爱民南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室南京210023

在水资源紧缺的当下,污水再生利用是一项重要的环保战略更是资源战略.消毒能有效杀灭病菌和阻断介水疾病的传播,是保障再生水用水安全的重要手段.然而,消毒剂会不可避免地与水中有机物发生反应形成具有毒害效应的消毒副产物.围绕污水在... 详细信息

在水资源紧缺的当下,污水再生利用是一项重要的环保战略更是资源战略.消毒能有效杀灭病菌和阻断介水疾病的传播,是保障再生水用水安全的重要手段.然而,消毒剂会不可避免地与水中有机物发生反应形成具有毒害效应的消毒副产物.围绕污水在再生消毒过程中所产生的消毒副产物,针对其检测识别方法、生成条件(前体物、消毒工艺及水质条件对消毒副产物生成的影响)以及控制方法(源头控制、过程控制及末端控制)进行综述.在此基础上,对再生水消毒副产物的未来研究动态进行了探讨,可为保障再生水的安全利用提供依据.

关键词：消毒副产物再生水检测识别生成机制控制方法

印染工业园区污水厂提标改造关键技术中试研究

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中国给水排水 2024年

作者：章一丹徐灏龙白俊跃王长智浙江省生态环境科学设计研究院国家环境保护水污染控制工程技术<浙江>中心浙江省环境污染控制技术研究重点实验室

钱塘江流域某印染工业园区污水厂处理量为30×10～4 m3/d，具有水量大、水质变化大、工业废水比例高、B/C值低、处理难度大等特点，采用间歇膨胀水解+好氧+脱色混凝组合工艺对其进行处理，取得了理想效果。在进水COD为1 084.2 mg/L、色... 详细信息

钱塘江流域某印染工业园区污水厂处理量为30×10～4 m3/d，具有水量大、水质变化大、工业废水比例高、B/C值低、处理难度大等特点，采用间歇膨胀水解+好氧+脱色混凝组合工艺对其进行处理，取得了理想效果。在进水COD为1 084.2 mg/L、色度为173倍、TP为10.20 mg/L和NH3-N为38.98 mg/L的条件下，出水COD达到95.3 mg/L，色度达到14.5倍，TP达到0.44 mg/L,NH3-N达到11.52 mg/L，符合《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）一级标准。间歇膨胀水解池对COD的去除率达到27.9%,B/C值增幅11.2%，可生化性明显提高；可替代初沉池达到同样的COD去除效果，同时还具有停留时间短、污泥产量小等特点，污泥量约为现有系统的80.7%。新型脱色混凝剂的脱色率为79.6%,COD去除率为41.0%，替代传统混凝药剂具有更好的色度和COD去除效果。

关键词：印染工业园区污水处理厂间歇膨胀水解池新型脱色混凝剂