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工业水处理 2021年第12期41卷 15-21页

作者：康赛郑利兵魏源送李清雪河北工程大学能源与环境工程学院河北邯郸056000 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085 中国科学院生态环境研究中心环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100085

高氨氮废水主要包括畜禽养殖废水、尿液、垃圾渗滤液、焦化废水、化工废水等,来源广、排放量大,其有效处理与高效回用成为水处理领域亟需解决的问题之一。膜蒸馏(MD)具有显著的耐污染能力和高效的处理性能,受到广泛关注。对MD在典型高... 详细信息

高氨氮废水主要包括畜禽养殖废水、尿液、垃圾渗滤液、焦化废水、化工废水等,来源广、排放量大,其有效处理与高效回用成为水处理领域亟需解决的问题之一。膜蒸馏(MD)具有显著的耐污染能力和高效的处理性能,受到广泛关注。对MD在典型高氨氮废水处理与回用中的应用现状进行概述,综合分析其处理高氨氮废水时存在的问题,并总结归纳了主要解决策略与进展。研究表明,MD可实现高氨氮废水中的水回用和氨回收,是处理与回用高氨氮废水的一项关键技术。膜污染和润湿仍是MD面临的主要问题,同时,氮与水的分离效率低也是限制MD工业应用的重要因素。未来MD在高氨氮废水处理回用中的工业化应用的关键,是新型膜材料与组件的开发、膜污染机制与控制研究、新型组合工艺开发等。

关键词：膜蒸馏高氨氮废水水回用氨回收膜污染

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天津市北大港湿地沉积物氮磷分布特征及污染评价

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环境科学学报 2021年第10期41卷 4086-4096页

作者：李慧雷沛李珣刘红磊周滨陈晨邢美楠李秀仙孔文亮天津市生态环境科学研究院天津300191 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 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室(中国科学院生态环境研究中心) 北京100085 天津北大港湿地自然保护区管理中心天津300270

北大港湿地是天津市最大的湿地自然保护区,是东亚——澳大利亚候鸟的重要迁徙中转站.了解北大港湿地水体和沉积物氮磷含量及分布特征,对探明湿地营养物质的污染状况,控制水体富营养化状态具有重要参考意义.本研究将北大港湿地自然保护... 详细信息

北大港湿地是天津市最大的湿地自然保护区,是东亚——澳大利亚候鸟的重要迁徙中转站.了解北大港湿地水体和沉积物氮磷含量及分布特征,对探明湿地营养物质的污染状况,控制水体富营养化状态具有重要参考意义.本研究将北大港湿地自然保护区分为核心区、缓冲区、实验区3个区域,共采集65个点位表层水样和沉积物样,分析不同人为干扰条件下水和沉积物中主要营养物的空间分布特征,并运用单因子指数、综合污染指数和有机污染指数评价其污染程度.结果表明,北大港湿地表层水中总氮含量为1.33~18.8 mg·L^(-1),有86%采样点位超过了Ⅴ类水标准限值,但氨氮平均含量优于Ⅲ类水标准限值.总磷浓度为0.030~2.32 mg·L^(-1),38%采样点位超过了Ⅴ类水标准限值.空间分布上,表层水氮磷含量从核心区到缓冲区、实验区总体呈现缓慢增长趋势.沉积物碳氮比含量为14~58,缓冲区、实验区沉积物有机质主要受到流域人类活动输入的影响.湿地沉积物总磷含量为417~886 mg·kg^(-1),钙结合磷是沉积物总磷最主要形态,占总磷比例为60%~86%.单因子指数以及综合污染指数评价表明,北大港湿地表层沉积物总氮污染严重,整体呈现出重度污染状态,其中,尤其需要重视核心区北大港水库沉积物的总氮污染.

关键词：沉积物氮磷形态湿地自然保护区

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斯里兰卡CKDu病区地下水源水质分析及纳滤膜技术在该地区饮用水处理中的应用

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环境工程学报 2021年第6期15卷 1937-1945页

作者：胡大洲 COORAY Titus 郑利兵钟慧 WERAGODA Sujithra WEERASOORIYA Rohan 魏源送中国科学院生态环境研究中心环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100085 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 乌瓦韦拉萨大学应用地球科学系班杜拉90000斯里兰卡斯里兰卡供水和排水委员会康提20800斯里兰卡斯里兰卡国家基础科学研究院康提20000斯里兰卡

针对斯里兰卡CKDu病区饮用水安全保障的需求,分别在雨季和旱季调查了斯里兰卡CKDu病区北中省Anuradhapura地区的地下水水质。结果表明,地下水中硬度和F-的平均质量浓度分别超过250.0 mg·L^(-1)和1.49 mg·L^(-1),均高于斯里兰... 详细信息

针对斯里兰卡CKDu病区饮用水安全保障的需求,分别在雨季和旱季调查了斯里兰卡CKDu病区北中省Anuradhapura地区的地下水水质。结果表明,地下水中硬度和F-的平均质量浓度分别超过250.0 mg·L^(-1)和1.49 mg·L^(-1),均高于斯里兰卡饮用水标准(SLS 614-2013),且溶解性有机物(DOC)平均质量浓度大于4.0 mg·L^(-1)。在斯里兰卡Anuradhapura地区Sirimapura村援建以纳滤(NF)膜技术为核心的地下水源饮用水站,于2018年9月投入运行。运行结果表明,NF水站可有效去除地下水的硬度、F-和DOC,硬度、F-的平均截留率分别达80%和85%,DOC可完全去除,产水水质满足斯里兰卡国家饮用水水质标准(SLS 614-2013)。NF水站具有易于操作、便于维护、产水水质优异等优点,产水呈弱碱性(pH=7.3),且可保留部分对人体有益的矿物质。

关键词：斯里兰卡 CKDu病区地下水溶解性有机物纳滤

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北运河上游合流制管网沉积物的月变化与污染物赋存特征

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环境科学学报 2021年第1期41卷 209-216页

作者：海永龙佃柳梁玉帅赵红桥徐长贵郁达伟郑祥魏源送中国科学院生态环境研究中心环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100085 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 中国人民大学环境学院北京100872 北京市昌平区响潭水库管理处北京102200 北京市昌平区沙河闸管理处北京102200

合流制管网沉积物是溢流污染的重要来源,明确其月变化和污染物赋存特征,有助于管网沉积物控制和溢流污染负荷削减.本研究现场调查了北运河上游合流制管网沉积物的月变化和污染物赋存特征,结果表明,管网沉积物的粒径分布为大颗粒(10目)、... 详细信息

合流制管网沉积物是溢流污染的重要来源,明确其月变化和污染物赋存特征,有助于管网沉积物控制和溢流污染负荷削减.本研究现场调查了北运河上游合流制管网沉积物的月变化和污染物赋存特征,结果表明,管网沉积物的粒径分布为大颗粒(10目)、10~40目颗粒和细颗粒(60目)分别占36%、~50%和15%(质量比).管网沉积物在干季初期(10月)大颗粒(灰分)升高,随后细颗粒、有机污染物负荷(VS)逐渐累积升高.沙河库区水环境质量的关键污染物氨氮和总氮,在底泥中的浓度分别在6—9月(汛期)和5月达到峰值,均在40目的颗粒上浓度最高;管道沉积物氨氮和总氮负荷分别在4月和5月达到最高峰,进入汛期后逐步降低.去除40~60目的颗粒能削减80%以上的管网沉积物氨氮和总氮负荷.干季的管网沉积物控制和雨季的溢流口物理处理,能够有效削减溢流污染负荷.

关键词：合流制管网沉积物污染负荷粒径分布北运河上游

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土地利用与碳排放下中国八大区域生物多样性足迹分析

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中国环境管理 2024年第6期16卷 61-70页

作者：谢舒欣孟凡鑫刘耕源林泽坤王玉梁尚浩冉杨志峰北京师范大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100875 中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室福建厦门361021 生态环境部环境与经济政策研究中心北京100029 广东工业大学生态环境与资源学院大湾区城市环境安全与绿色发展教育部重点实验室广东广州510006

区域生物多样性保护是实现全球可持续发展目标的关键,量化由人为消费活动驱动的区域生物多样性足迹是厘清保护责任的科学前提。本研究提出了区域生物多样性足迹的定义及核算框架,基于生命周期及投入产出分析方法构建了区域生物多样性足... 详细信息

区域生物多样性保护是实现全球可持续发展目标的关键,量化由人为消费活动驱动的区域生物多样性足迹是厘清保护责任的科学前提。本研究提出了区域生物多样性足迹的定义及核算框架,基于生命周期及投入产出分析方法构建了区域生物多样性足迹混合分析模型,建立了中国省级土地利用及碳排放压力导致的生物多样性损失清单,量化了中国八大区域的生物多样性足迹,追溯了次国家水平的足迹转移格局。研究发现:2017年中国土地利用下生物多样性足迹是碳排放下足迹值的11.73倍,两种环境压力下的足迹空间分布、足迹构成、足迹转移等结果均表现出显著差异。例如,土地利用导致的足迹54.15%集中在中国西北和西南地区,碳排放下足迹值的46.58%集中在北部沿海、黄河中游和西南地区。然而,两种环境压力下国内足迹占比均达到97%,足迹净流出均集中在西南地区,关键足迹部门均包括制造业和服务业的结果揭示了共同的足迹热点。本研究从消费侧核算并厘清了中国生物多样性足迹的区域规模及流动格局,显示国内消费热点推动了消费侧生物多样性损失,通过指导消费侧的管理实践和有效跨域合作可为中国生物多样性保护提供新视角和新思路。

关键词：土地利用碳排放消费者原则生物多样性足迹次国家评估

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旁路离线河流净化器技术与系统在温榆河修复中的应用研究

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环境科学学报 2021年第1期41卷 190-198页

作者：朱利英王亚炜郁达伟魏源送王春荣黄炳彬吴震中国科学院生态环境研究中心环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100085 中国矿业大学(北京) 化学与环境工程学院北京100083 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 北京市水科学技术研究院北京100048 北京禹冰水利勘测规划设计有限公司北京100048

基于自然的修复理念,本研究开发了“旁路离线河流净化器技术与系统”,并以温榆河支流龙道河为研究对象,设计并建设了罗马东湖“塘⁃湿地系统”和龙道河拟自然河道工程.结果表明,该技术与系统可明显改善水质和生物生境,COD、氨氮和总氮平... 详细信息

基于自然的修复理念,本研究开发了“旁路离线河流净化器技术与系统”,并以温榆河支流龙道河为研究对象,设计并建设了罗马东湖“塘⁃湿地系统”和龙道河拟自然河道工程.结果表明,该技术与系统可明显改善水质和生物生境,COD、氨氮和总氮平均浓度由(71.86±14.94)、(10.70±1.20)、(16.14±1.37)mg·L^-1降低到(47.59±6.13)、(1.17±0.27)、(3.65±1.73)mg·L^-1,平均削减率分别为31.8%、89.5%和77.4%,氨氮由劣Ⅴ类提升至Ⅳ类标准.龙道河生境质量评分由“一般”等级(94分)提升至“好”等级(151分).该技术与系统具有不改变干流河道原有状态、不影响干流防洪、水质净化和生态恢复效果好等优点,适于支流丰富、排水灌渠密集或坑塘发达的污染河流生态治理与生态修复.

关键词：旁路离线河流净化器温榆河生态治理

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磁混凝对市政污水中抗生素抗性基因和重金属抗性基因的削减效能

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环境科学 2020年第2期41卷 815-822页

作者：于雯超郑利兵魏源送王哲晓张鹤清黄光华焦赟仪吴振军中国科学院生态环境研究中心环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100085 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 环能科技股份有限公司北京100085

污水中抗性基因给环境和人类健康带来潜在的危害.本研究通过调查市政排口污水磁混凝处理过程中抗性基因绝对含量和相对丰度变化,考察磁分离技术对市政污水中抗性基因的削减效果.结果表明,加入磁种和絮凝剂的一级搅拌和二级搅拌对抗生素... 详细信息

污水中抗性基因给环境和人类健康带来潜在的危害.本研究通过调查市政排口污水磁混凝处理过程中抗性基因绝对含量和相对丰度变化,考察磁分离技术对市政污水中抗性基因的削减效果.结果表明,加入磁种和絮凝剂的一级搅拌和二级搅拌对抗生素抗性基因(ARGs)、重金属抗性基因(MRGs)和可移动遗传元件均有较好地去除效果,但出水中部分抗性基因的绝对含量增加,这可能是由于出水中依然具有较高含量的水平转移元件(int1,2.00×10^10 copies·mL^-1;int2,1.91×108 copies·mL^-1;Tn916/1545^e,5.38×108 copies·mL^-1).网络分析和主成分分析结果表明,磁混凝处理过程中ARGs与MRGs呈显著正相关(P<0.05),城市污水中常规污染物如悬浮物、磷和COD等是影响抗性基因去除效率的重要因子.这些结果表明,磁混凝可通过有效削减污水中常规污染物进而制约抗性基因的传播和转移;但需要关注磁混凝的出水及脱水污泥的后续管理,如出水前增设消毒环节,以降低抗性基因污染风险.

关键词：磁混凝抗生素抗性基因(ARGs) 重金属抗性基因(MRGs) 可移动遗传元件(MGTs) 污泥

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城市污水再生处理中微量有机污染物控制的关键难题与解决思路

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环境科学 2021年第6期42卷 2573-2582页

作者：王文龙吴乾元杜烨黄南陆韻魏东斌胡洪营清华大学深圳国际研究生院国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室广东省城市水循环与环境安全工程中心深圳518055 四川大学建筑与环境学院成都610000 清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室环境前沿技术北京实验室北京100084 中国科学院生态环境研究中心北京100085 清华-伯克利深圳学院深圳环境科学与新能源技术工程实验室深圳518055

城市污水中的一些微量有机污染物(TOrCs)具有浓度低、风险高和去除难等特点,是污水再生处理研究的热点,但其控制面临"四难"问题.首先,TOrCs浓度低,其化学检测面临结构定性难和浓度定量误差大等问题;其次,TOrCs的风险评价结果... 详细信息

城市污水中的一些微量有机污染物(TOrCs)具有浓度低、风险高和去除难等特点,是污水再生处理研究的热点,但其控制面临"四难"问题.首先,TOrCs浓度低,其化学检测面临结构定性难和浓度定量误差大等问题;其次,TOrCs的风险评价结果受评价物种、毒性终点等影响,优先控制TOrCs种类及浓度限值确定难;再次,TOrCs占总有机碳比例小于0.01%,其处理过程面临选择性弱和效率低难题;此外,城市污水中污染物组分复杂变化大,TOrCs处理工艺运行面临调控难及时、处理效率评价和管理困难等问题.针对以上难题,本文提出利用TOrCs非靶向筛查和"指纹图谱"克服TOrCs浓度检测和处理效率评价难题的新思路,发展去除能力标准、处理技术标准和替代性指标体系支撑TOrCs处理技术开发和工艺运行管理的新体系,指导TOrCs风险控制.

关键词：再生水微量有机污染物(TOrCs) 水质安全深度处理控制标准环境风险

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面向可持续发展的资源关联研究:现状与展望

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科学通报 2021年第26期66卷 3426-3440页

作者：张超刘蓓蓓李楠汪鹏陈楚珂陈伟强张力小刘俊国吕永龙同济大学经济与管理学院上海200092 联合国环境署-同济大学环境与可持续发展学院上海200092 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 南京大学-约翰斯·霍普金斯大学中美文化研究中心南京210093 中国科学院城市环境研究所中国科学院城市环境与健康重点实验室厦门361021 厦门市城市代谢重点实验室厦门361021 中国科学院大学北京100049 北京师范大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100875 南方科技大学环境科学与工程学院深圳518055 厦门大学环境与生态学院厦门361102 中国科学院生态环境研究中心北京100085

中国传统文化认为“金、木、水、火、土”五行相生相克,这是最早描述物质要素之间相互关联的系统性学说.在现代科学语境中,支撑和制约可持续发展的关键自然资源主要包括矿产资源、生物质资源、水资源、能源和土地资源,大致与“五行”对... 详细信息

中国传统文化认为“金、木、水、火、土”五行相生相克,这是最早描述物质要素之间相互关联的系统性学说.在现代科学语境中,支撑和制约可持续发展的关键自然资源主要包括矿产资源、生物质资源、水资源、能源和土地资源,大致与“五行”对应.它们之间存在广泛的依赖、替代、竞争和互补关系.近10年来,全球兴起了“资源关联”(resources nexus)的研究热潮.本文对资源关联研究进行了文献计量分析,综述了常用研究方法、模型和数据,分析了资源关联的驱动力、影响因素及其对社会经济可持续发展的作用.主要发现如下:(1)日益紧密的资源关联关系对可持续发展的影响不断增强;(2)全球化驱使资源关联由区域性向全球性开放系统延伸;(3)资源关联使可持续发展目标之间既存在协同也存在冲突;(4)资源关联对社会经济可持续发展转型既有促进也有制约作用.未来可以在四方面深化该领域的研究:(1)拓展资源关联的研究范畴;(2)揭示资源关联的内在机制及其影响;(3)构建通用、开放、共享、可拓展的数据平台;(4)加强资源关联研究的可持续发展决策支撑能力.

关键词：资源关联可持续发展目标水资源-能源关联水资源-能源-食物关联能源-材料关联

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铁氧化物对活性炭处理尿液的影响

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环境工程学报 2020年第12期14卷 3381-3390页

作者：焦赟仪郑利兵魏源送周书葵南华大学土木工程学院衡阳421001 中国科学院生态环境研究中心环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100085 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085

采用椰壳、果壳和木质活性炭进行尿液处理,分别研究了铁氧化物及尿液预处理对椰壳炭处理尿液的影响。结果表明:椰壳炭的比表面积最高,具有最佳的尿液处理效果,对TOC、PO4^3−PO4^3−-P、TP、NH4^+NH4^+-N和TN的去除率可达35.02%、8.17%、1... 详细信息

采用椰壳、果壳和木质活性炭进行尿液处理,分别研究了铁氧化物及尿液预处理对椰壳炭处理尿液的影响。结果表明:椰壳炭的比表面积最高,具有最佳的尿液处理效果,对TOC、PO4^3−PO4^3−-P、TP、NH4^+NH4^+-N和TN的去除率可达35.02%、8.17%、11.98%、39.42%和14.79%;投加的铁氧化物对P的去除效果较好,去除率提高了14%,且酸预处理进一步提升了P的去除效果,去除率提高了9.29%;但在酸性条件下,有机物和NH^+4NH4^+-N的吸附能力略有所下降;吸附过程对有机物的削减主要是由于活性炭的吸附及尿素的分解所致;N去除的主要机理是由于鸟粪石的沉淀所致;P削减的主要原因为铁氧化物表面的羟基位点吸附和鸟粪石沉淀,酸性条件可促进铁氧化物和PO4^3−PO4^3−发生质子化过程,因此,其可进一步强化P的去除。综合上述结果,铁氧化物-活性炭吸附可有效去除尿液中有机物和P,是一种有效的尿液预处理工艺,以上结果可为尿液的处理和回收提供参考。

关键词：活性炭吸附铁氧化物尿液磷

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