检索结果-内蒙古大学图书馆

环境科学研究 2021年第2期34卷 479-490页

作者：高玉娟谢承劼余红张颖吕宁磬檀文炳贾建丽崔东宇中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 福建农林大学资源与环境学院福建福州350000 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 清华大学环境学院北京100084

BFRs(溴代阻燃剂)是一种重要的持久性有机污染物,各种传统和新型的BFRs(PBDEs、TBBPA、DBDPE、BTBPE等)在全球环境中被广泛检出,其持久性、生物蓄积性以及对环境和人类健康的潜在毒性引起了人们的极大关注.在归纳和总结国内外关于BFRs... 详细信息

BFRs(溴代阻燃剂)是一种重要的持久性有机污染物,各种传统和新型的BFRs(PBDEs、TBBPA、DBDPE、BTBPE等)在全球环境中被广泛检出,其持久性、生物蓄积性以及对环境和人类健康的潜在毒性引起了人们的极大关注.在归纳和总结国内外关于BFRs在土壤中的迁移转化行为规律研究动态的基础上,重点讨论了吸附解吸、光降解的机理和影响因素以及厌氧、好氧微生物降解和植物代谢的特点和降解途径.结果表明:吸附/解吸是BFRs在土壤中迁移转化的关键过程,土壤有机质含量和pH是影响其在土壤中迁移的主要影响因素.光解、微生物降解是BFRs在土壤中的主要转化途径,光解是表层土壤中BFRs的主要转化过程,逐步脱溴产生低溴化产物,溴化程度、土壤有机质和矿物质会直接影响其光解速率;厌氧脱溴和好氧微生物降解是BFRs在深层土壤中的主要降解过程,溴化程度与微生物降解密切相关.土壤中BFRs被植物吸收的过程中可能被代谢为低溴化产物,在食物链中积累,危害人体健康.尽管多年来在BFRs方面的研究取得了进展,但对这类污染物的环境行为和归趋的全面了解仍然很难,随着越来越多的新型BFRs被作为传统BFRs的替代品推向市场,建议对这些新兴替代化学品在土壤介质中的迁移转化过程,特别是生物降解进行更多的调查.

关键词：溴代阻燃剂土壤迁移转化

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不同填埋年龄期垃圾渗滤液对HDPE管材结垢影响

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环境科学研究 2021年第5期34卷 1148-1156页

作者：李敏赵锐杨天学马素德西南交通大学地球科学与环境工程学院四川成都611756 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 西华大学材料科学与工程学院四川成都610039

垃圾渗滤液含有大量复杂且有害成分,在其收集和输运过程中极易引起管道系统的腐蚀和结垢.HDPE管材已广泛应用于填埋场设计,以其作为研究对象,制备成HDPE样片分别浸置于幼龄期渗滤液(1#渗滤液)和老龄期渗滤液(2#渗滤液)中,研究结垢特点.... 详细信息

垃圾渗滤液含有大量复杂且有害成分,在其收集和输运过程中极易引起管道系统的腐蚀和结垢.HDPE管材已广泛应用于填埋场设计,以其作为研究对象,制备成HDPE样片分别浸置于幼龄期渗滤液(1#渗滤液)和老龄期渗滤液(2#渗滤液)中,研究结垢特点.通过监测渗滤液中ρ(Ca^(2+))、ρ(Mg^(2+))、ρ(Cl-)、ORP(氧化还原电位)、pH等水质参数指标的变化,结合HDPE样片的SEM分析及其质量变化,推断了引起管道结垢的主要原因.结果表明:①渗滤液中ρ(Ca^(2+))、ρ(Mg^(2+))随试验周期推进显著下降,且ρ(Ca^(2+))降低较快,试验50 d内1#渗滤液ρ(Ca^(2+))降低了85%,2#渗滤液降低了75%.②HDPE样片对渗滤液的水质产生了一定的介入影响,试验初期对ρ(Ca^(2+))、ρ(Cl-)及ORP影响较大,中后期则对pH影响显著.③1#渗滤液和2#渗滤液中HDPE样片结垢量分别为1.10和0.682 mg/cm^(2),管材在1#渗滤液中结垢更严重.④渗滤液中ρ(Ca^(2+))和ρ(Mg^(2+))与结垢量均呈显著负相关(P<0.05),其中ρ(Ca^(2+))是引起结垢的关键因素(P<0.01);温度、pH和ORP与结垢量均呈正相关,ρ(Cl-)与结垢量呈负相关.⑤通过材料表面形貌表征,试验初期主要是规则的结晶垢,试验后期则为多孔隙沉积垢.研究显示,1#渗滤液对管材结垢影响更明显,Mg^(2+)、Ca^(2+)沉淀是管材结垢的主导因素,控制二者浓度是减缓管材结垢的关键.

关键词：渗滤液管材 HDPE 结垢填埋

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土壤微生物群落结构对生活源和工业源再生水灌溉的差异化响应

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环境科学 2020年第9期41卷 4253-4261页

作者：王燕程东会檀文炳余红席北斗姜永海党秋玲长安大学水利与环境学院西安710054 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 长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室西安710054 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

为研究不同来源再生水灌溉对土壤微生物群落结构的影响,以地下水灌溉土壤为对照,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对长期利用生活源和工业源再生水灌溉的土壤微生物群落结构进行分析,进一步探究土壤环境因子及其相互作用对微生物群落... 详细信息

为研究不同来源再生水灌溉对土壤微生物群落结构的影响,以地下水灌溉土壤为对照,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对长期利用生活源和工业源再生水灌溉的土壤微生物群落结构进行分析,进一步探究土壤环境因子及其相互作用对微生物群落结构的影响.结果表明,与地下水灌溉相比,长期生活源再生水灌溉可显著提高土壤中TOC、DOC、Eh、NH+4^-N和TP的含量,长期工业源再生水灌溉导致Cd、Cr、Cu、Pb和Zn在表层土壤大量累积.再生水灌溉显著增加了土壤中Acidobacteria和Planctomycetes的相对丰度,降低了Firmicutes和Tectomicrobia的相对丰度,且不同来源再生水对土壤中功能微生物的影响不同,生活源再生水灌溉可显著增加Chloroflexi和Nitrospirae的相对丰度,而工业源再生水灌溉对Actinobacteria具有显著的抑制作用.db-RDA分析结果表明,生活源再生水灌溉土壤菌群主要受TN、TP、DOC和Eh影响(P<0.05),工业源再生水灌溉土壤菌群主要受重金属影响(P<0.05).长期再生水灌溉可改变土壤环境因子间的相互作用,进而影响微生物群落结构,生活源再生水灌溉土壤中微生物主要受DOC、TN和TP等营养物质含量的增加和氧化还原条件的改变控制,工业源再生水灌溉土壤中微生物与重金属的积累显著相关.

关键词：再生水灌溉生活源工业源微生物群落环境因子

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生物炭和堆肥产品施用对水稻体系中汞生物有效性的影响

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环境生态学 2021年第2期3卷 47-52页

作者：余红檀文炳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

我国是水稻生产和消费大国,但近年来在受汞(Hg)污染严重的区域中检测Hg的浓度严重超标,给粮食安全带来极大的威胁。生物炭和堆肥产品是良好的土壤改良剂,不仅可以增加土壤肥力,还可以固定重金属,减少对植物的毒害。通过水稻盆栽实验探... 详细信息

我国是水稻生产和消费大国,但近年来在受汞(Hg)污染严重的区域中检测Hg的浓度严重超标,给粮食安全带来极大的威胁。生物炭和堆肥产品是良好的土壤改良剂,不仅可以增加土壤肥力,还可以固定重金属,减少对植物的毒害。通过水稻盆栽实验探究生物炭、堆肥产品以及二者协同作用下对土壤理化性质以及水稻体系中汞生物有效性的影响,结果显示:水稻植株中Hg浓度和土壤中生物有效性Hg含量呈显著正相关,和有机碳含量呈显著负相关。生物炭和堆肥产品的联合修复显著增加土壤的营养元素,土壤中生物有效性Hg的含量显著降低了61.8%,比单独施用生物炭和堆肥产品的效果更好。

关键词：汞水稻生物有效性生物炭堆肥产品

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铁改性杭锦土吸附剂对水中砷的去除研究

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环境科学研究 2021年第2期34卷 346-355页

作者：蔡金水康得军杨天学龚天成陈其晓赵颖吕伟福州大学土木工程学院福建福州350108 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染过程模拟与控制重点实验室北京100012 福州大学晋江科教园福建晋江362251 北京中环博宏环境资源科技有限公司北京100012

为提高天然杭锦土对水溶液中砷的吸附性能,采用氯化铁(FeCl3·6H2O)浸渍天然黏土矿物杭锦土(HJ),制备表面负载铁氧化物的铁改性杭锦土除砷吸附剂(FHJ).通过比表面积(BET)和扫描电镜(SEM)分析技术对材料进行表征以观察其微观形貌特点... 详细信息

为提高天然杭锦土对水溶液中砷的吸附性能,采用氯化铁(FeCl3·6H2O)浸渍天然黏土矿物杭锦土(HJ),制备表面负载铁氧化物的铁改性杭锦土除砷吸附剂(FHJ).通过比表面积(BET)和扫描电镜(SEM)分析技术对材料进行表征以观察其微观形貌特点,通过X射线光电子能谱分析(XPS)和傅里叶红外光谱(FTIR)技术测定材料组成及化学基团,以初步探究材料吸附除砷机理.通过批试验考察FHJ投加量、初始pH、共存离子及腐殖酸浓度对FHJ除砷效能的影响.结果表明:(1)当铁负载比在0~50wt%范围内时,FHJ对溶液中As(Ⅴ)吸附容量随着铁负载比的增加而增加,最佳铁负载比为33wt%,此时铁与杭锦土的理论质量比为1∶3.(2)BET分析结果表明经铁改性后,杭锦土比表面积显著增加,由71.14 m2/g增至158.50 m2/g;SEM分析显示,经改性后杭锦土表面形貌发生明显变化,结合Mapping图表明铁被有效负载到杭锦土表面.(3)批试验结果表明,As(Ⅴ)去除率随着FHJ投加量的增加而升高;溶液pH对As(Ⅴ)去除率有较大的影响,pH的降低有利于FHJ对砷酸盐的吸附.(4)FHJ除砷性能受溶液中共存离子CO32-、SiO32-影响较大,但受Cl-、SO42-、NO3-及腐殖酸影响程度比较小.(5)吸附动力学过程符合准二级动力学模型,Freundlich等温吸附模型可更好地描述FHJ吸附除砷行为(R2=0.999).(6)XPS分析结果显示,铁氧化物主要以FeOOH和Fe2O3的形态负载于杭锦土表面,FTIR表明FeOOH的羟基基团同As(Ⅴ)发生吸附作用,在FHJ除砷过程中,化学吸附是主要的吸附除砷机理.研究显示,铁改性杭锦土除砷效果良好,具有一定的应用潜力.

关键词：杭锦土改性吸附除砷机理

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基于BP神经网络的白洋淀水环境承载力研究

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中国农村水利水电 2021年第7期 61-66,71页

作者：杨延梅向维苏靖陈文婷傅雪梅虞敏达孙源媛郑明霞重庆交通大学河海学院重庆400074 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 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083

为揭示流域社会经济、资源与生态对水环境承载力的影响程度,以白洋淀流域为研究对象,基于频次分析与主成分分析构建白洋淀流域水环境承载力评级指标体系,筛选出研究区水环境承载力指标12个。同时首次结合控制图及流域发展规划方法确定... 详细信息

为揭示流域社会经济、资源与生态对水环境承载力的影响程度,以白洋淀流域为研究对象,基于频次分析与主成分分析构建白洋淀流域水环境承载力评级指标体系,筛选出研究区水环境承载力指标12个。同时首次结合控制图及流域发展规划方法确定各项指标的阈值区间,建立白洋淀水环境承载力BP神经网络模型。结果表明,研究区2012、2013与2015年处于较弱承载状态,而2014、2016与2017年处于中等承载状态。评价结果与白洋淀流域实际发展趋势吻合,同时也表明未来人均GDP、地下水开采等将会给白洋淀流域水环境承载带来较大的压力。研究表明,结合控制图及流域发展规划方法可更精准地确定水环境承载力指标体系分级标准,同时基于BP神经网络模型可以准确有效地进行流域水环境承载力评价,可为流域的水环境与经济协调发展提供借鉴。

关键词：白洋淀流域水环境承载力指标阈值 BP神经网络

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抗坏血酸强化含水层介质Fenton降解PNP研究

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环境科学研究 2021年第12期34卷 2907-2916页

作者：肖超张东国张晓雪牛远袁英汪洋唐军鹿豪杰李娟桂林理工大学环境科学与工程学院广西环境污染控制理论与技术重点实验室广西桂林541004 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 天津市生态环境科学研究院绿色与低碳发展研究中心天津300191 天津环科环境咨询有限公司天津300191 生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012

为解决Fenton技术在地下水有机污染的原位修复中铁基材料难注入、降低二次污染的问题,并拓宽适用的pH范围.以含水层介质(aquifer medium,简称“AM”)中的铁矿物为铁源,综合考虑区域地下水系统分区、地质类型和地质时代,采集京津冀5处典... 详细信息

为解决Fenton技术在地下水有机污染的原位修复中铁基材料难注入、降低二次污染的问题,并拓宽适用的pH范围.以含水层介质(aquifer medium,简称“AM”)中的铁矿物为铁源,综合考虑区域地下水系统分区、地质类型和地质时代,采集京津冀5处典型地区浅层含水层介质,以天然还原剂/配体-抗坏血酸(ascorbic acid,简称“AA”)为强化试剂,构建了AM/AA/H_(2)O_(2)体系,并探究该体系对硝基苯酚(PNP)的降解效能以及环境pH对PNP降解的影响,同时揭示了AM/AA/H_(2)O_(2)体系降解污染物的机制.结果表明:①五处含水层介质主要为长石类介质和碳酸盐类介质,表面都均匀分布了一定量的铁矿物,且以长石类介质催化H_(2)O_(2)分解降解PNP效果较好.②抗坏血酸可显著促进含水层介质催化H_(2)O_(2)分解降解PNP,反应40 h内PNP的去除率最高可在89.00%以上(TOC的去除率为84.03%),与未加抗坏血酸的体系相比提升了6.82倍.③降解PNP的主要功能自由基为·OH,是由液相中经抗坏血酸络合的铁离子催化H_(2)O_(2)分解产生的.④与传统Fenton体系相比,抗坏血酸可有效拓宽AM/H_(2)O_(2)体系适用的pH范围,初始pH在5~10的范围内对PNP的降解无显著影响.研究显示,AM/AA/H_(2)O_(2)体系在地下水有机污染的原位修复中具有较大的应用潜能.

关键词：含水层介质抗坏血酸地下水 Fenton氧化有机污染物

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河岸带地下水溶解性有机物输入对As迁移转化的影响

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环境科学研究 2020年第2期33卷 411-420页

作者：黄俊霖苏婧郑明霞孙源媛刘昶傅雪梅郝鑫席北斗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 广东工业大学环境科学与工程学院广东广州510006

为了研究河岸带地下水DOM(dissolved organic matter,溶解性有机物)对As迁移转化的影响,选取了安徽省宿州市杨庄乡的奎河断面作为研究对象,通过三维荧光光谱技术、区域积分法、矿物Eh-pH稳定性图解,分析河岸带地下水荧光组分、As形态及... 详细信息

为了研究河岸带地下水DOM(dissolved organic matter,溶解性有机物)对As迁移转化的影响,选取了安徽省宿州市杨庄乡的奎河断面作为研究对象,通过三维荧光光谱技术、区域积分法、矿物Eh-pH稳定性图解,分析河岸带地下水荧光组分、As形态及其质量浓度在洪水前、后的变化特征,并探讨水文地质条件、ρ(FeT)(FeT表示总铁)、荧光有机物含量及其活性官能团对含As矿物溶解性和迁移性的影响.结果表明:①与洪水前相比,洪水后河岸带地下水ρ(DOC)升高,促进了微生物新陈代谢活动,导致潜水层出现明显的类酪氨酸、类色氨酸以及可溶性微生物降解产物荧光峰,弱承压层的类酪氨酸、类富里酸和类胡敏酸荧光强度也显著增加,各荧光物质含量Φi,n均表现为潜水层>弱承压层.②洪水后,潜水层与弱承压层呈现还原环境,导致As以电中性的亚砷酸盐形式存在,且河水入渗并未直接对各含水层贡献ρ(AsT)(AsT表示总砷),地下水ρ(AsT)升高可能主要受ρ(FeT)与荧光物质含量(Φi,n)升高的影响.③在空间上,由于弱承压层ρ(FeT)>潜水层ρ(FeT),铁氧化物通过桥接亚砷酸盐与荧光物质来增强As的迁移性和溶解性,导致洪水后弱承压层ρ(AsT)平均值接近于潜水层.④河岸带地下水ρ(AsT)升高途径主要是类蛋白和类腐殖质的羟基、羧基、氨基等官能团与亚砷酸盐形成DOM-As二元络合物,或铁离子充当DOM活性官能团与亚砷酸盐的"桥梁",以共价键或氧桥形式形成多元络合物DOM-Fe-As、DOM-Fe-O-As.研究显示,由河水-地下水交互作用对含水层输入DOM导致的As溶解现象应纳入预防河岸带地下水As污染的前提考虑因素.

关键词：河岸带地下水洪水三维荧光溶解性有机物(DOM) 架桥机制 DOM-As(Ⅲ)络合物

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奎河河水入渗对河岸带地下水氨氮和硝酸盐氮浓度的影响

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环境科学研究 2020年第2期33卷 421-430页

作者：黄俊霖郑明霞苏婧孙源媛席北斗广东工业大学环境科学与工程学院广东广州510006 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

为研究不同水文期河水与河岸带地下水的水量补给关系,以及河水中的氮污染物对河岸带近岸地下水水质的影响,选取了安徽省宿州市杨庄乡的奎河断面作为研究对象,基于氢氧同位素示踪技术、末端元混合模型、Pearson相关性分析和多元线性回归... 详细信息

为研究不同水文期河水与河岸带地下水的水量补给关系,以及河水中的氮污染物对河岸带近岸地下水水质的影响,选取了安徽省宿州市杨庄乡的奎河断面作为研究对象,基于氢氧同位素示踪技术、末端元混合模型、Pearson相关性分析和多元线性回归方法,分析河水、上游潜水等补给源对近岸含水层的ρ(NH^+4-N)和ρ(NO^-3-N)的影响,并构建河岸带地下水氮浓度预测模型.结果表明:①平水期至丰水期期间河水与地下水的补给来源主要为大气降水,河水始终补给河岸带地下水,其中,河水对潜水层及弱承压层的补给率分别为10.87%~49.74%和0~19.78%.②空间分布上,ρ(NH^+4-N)和ρ(NO^-3-N)均表现为河水>近岸潜水>近岸弱承压水,且在地下水中均呈现由河流向两岸递减的关系.③近岸潜水层与弱承压层的ρ(NH^+4-N)均随着河水和上游潜水ρ(NH^+4-N)贡献量的增加而升高,近岸潜水层的ρ(NO^-3-N)随着河水和上游潜水ρ(NH^+4-N)贡献量的增加而升高.④相比于ρ(NO^-3-N),多元线性回归模型更能准确地预测近岸潜水层与弱承压层ρ(NH^+4-N)在ORP、ρ(DO)、河水ρ(NH^+4-N)贡献量,以及上游潜水ρ(NH^+4-N)和ρ(NO^-3-N)贡献量综合影响下的变化趋势.研究显示,河水与上游潜水的线性混合是造成河岸带地下水氮污染的重要途径,河流氮污染防治措施将为河岸带地下水水质提供重要保障.

关键词：氢氧同位素河水补给量河岸带地下水氨氮硝酸盐氮

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铁改性杭锦土对磷的吸附及对沉积物磷释放的控制

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水处理技术 2021年第2期47卷 48-53页

作者：陈其晓康得军龚天成赵颖杨天学中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染过程模拟与控制重点实验室北京100012 福州大学土木工程学院福建福州350108 福州大学晋江科教园福建晋江362251

以天然粘土矿物杭锦土(HJ)为原料,采用浸渍法制备表面负载铁氧化物的铁改性杭锦土(FHJ)吸附剂。采用BET、SEM、XRD等技术对其进行表征,并考察了铁负载比例、pH、共存离子对FHJ除磷的影响。结果表明,浸渍法成功将铁氧化物负载在杭锦土表... 详细信息

以天然粘土矿物杭锦土(HJ)为原料,采用浸渍法制备表面负载铁氧化物的铁改性杭锦土(FHJ)吸附剂。采用BET、SEM、XRD等技术对其进行表征,并考察了铁负载比例、pH、共存离子对FHJ除磷的影响。结果表明,浸渍法成功将铁氧化物负载在杭锦土表面;溶液pH越低越有利于FHJ对磷酸盐的吸附;除磷性能受CO_(3)^(2-)、SiO_(3)^(2-)影响较大;吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,吸附除磷过程符合准二级动力学方程。通过模拟实验,在沉积物表层覆盖FHJ,沉积物TP、DTP、SRP释放量明显降低,表明FHJ能够有效控制沉积物磷的释放。

关键词：杭锦土吸附除磷沉积物覆盖材料

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