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科学通报 2025年第14期70卷 2023-2032页

作者：藏琪谭照峰陆克定张远航北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室

氯气（molecular chorine, Cl2）是大气中重要的活性氯化合物之一,除了对人体健康产生直接危害,还通过影响大气氧化性对大气复合污染和全球气候变暖产生非线性作用. Cl2通过光解反应,产生Cl自由基,后者可以氧化挥发性有机物（volatile o... 详细信息

氯气（molecular chorine, Cl2）是大气中重要的活性氯化合物之一,除了对人体健康产生直接危害,还通过影响大气氧化性对大气复合污染和全球气候变暖产生非线性作用. Cl2通过光解反应,产生Cl自由基,后者可以氧化挥发性有机物（volatile organic compounds, VOCs）、硫酸二甲酯（dimethyl sulfate, DMS）等大气痕量物质,引发自由基链循环过程. Cl2作为主要的活性氯物种,其光解对Cl自由基的贡献显著,有研究表明可以达到85%.本文综合实验室模拟、外场观测和模型模拟的研究结果,总结了全球范围内Cl2的时空分布,结果表明在极地、海岸、城市等典型大气环境中普遍观测到较高浓度的Cl2.本文进一步梳理了现有Cl2生成机制,指出城市污染大气的Cl2的来源过程与非均相化学有关,在我国城市大气高颗粒物和高前体物并存条件下,其生成过程可能极为重要.最后,本文探讨了Cl2对我国大气氧化性和二次污染生成的影响,并简要讨论了该领域的未来发展方向.

关键词：氯气氯化学大气自由基非均相反应臭氧

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昆明市PM_(2.5)中无机水溶性离子的在线监测及污染特征分析

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北京大学学报(自然科学版) 2025年第2期61卷 265-276页

作者：祖可欣龚元均董华斌宋梦迪陆克定北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100871

为探究昆明市春季大气细颗粒物(PM_(2.5))中水溶性无机离子的污染特征及来源,利用大气气态污染物和气溶胶连续收集与在线分析装置(GAC-IC),于2021年4月15日至5月20日在昆明市西山区对PM_(2.5)中水溶性离子及其气态前体物进行在线测量。... 详细信息

为探究昆明市春季大气细颗粒物(PM_(2.5))中水溶性无机离子的污染特征及来源,利用大气气态污染物和气溶胶连续收集与在线分析装置(GAC-IC),于2021年4月15日至5月20日在昆明市西山区对PM_(2.5)中水溶性离子及其气态前体物进行在线测量。结果表明,观测期间PM_(2.5)平均浓度为25.0±15.0μg/m^(3),说明昆明市大气处于较清洁水平,水溶性离子平均浓度为8.32±4.83μg/m^(3),占PM_(2.5)浓度的32.1%。水溶性离子及其气态前体物呈现明显的日变化规律,多数情况下体现为夜间浓度升高,清晨达到高值,日间浓度降低。SOR均值为0.55,NOR均值为0.042,说明硫酸盐存在明显的二次转化过程,但硝酸盐二次转化不明显,可能同时存在硝酸盐的生成和NH4NO_(3)的热解。正交矩阵因子分析(PMF)结果表明,PM_(2.5)中水溶性离子有5个主要贡献来源,分别为化石燃料燃烧源和工业排放(贡献率为36%)、二次硫酸盐(贡献率为27%)、生物质燃烧(贡献率为18%)、二次硝酸盐(贡献率为16%)和海盐(贡献率为3%)。

关键词：昆明 PM_(2.5) 水溶性无机离子污染特征来源

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碳交易试点政策减排效应实证评估及机制分析

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中国环境科学 2025年第3期45卷 1674-1685页

作者：陈操操于凤菊张悦刘耕源王新爽郑恺昀胡婧王立波宋丹胡永锋孙粉孙大利马宁北京市应对气候变化管理事务中心北京100086 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

基于2000~2021年中国30个省级地区的面板数据,将碳交易政策视为准自然实验,利用多期双重差分方法系统评估了其对碳排放的影响.结果表明:引入碳交易政策后,试点地区碳总量下降13.2%,碳强度和人均碳排放分别下降21.3%和17.2%.受碳交易政... 详细信息

基于2000~2021年中国30个省级地区的面板数据,将碳交易政策视为准自然实验,利用多期双重差分方法系统评估了其对碳排放的影响.结果表明:引入碳交易政策后,试点地区碳总量下降13.2%,碳强度和人均碳排放分别下降21.3%和17.2%.受碳交易政策影响,试点地区碳强度显著降低,然而碳总量和人均排放影响不显著.碳交易减排主要依赖于产业结构改善,碳交易价格、市场活跃度和低碳技术的中介效应较弱.不同政策间可能存在互补和协同效应,尽管碳交易在推动碳减排发挥积极作用,但对SO_(2)、NO_(x)和PM_(2.5)的协同效果仍需提升.这些结果为理解碳交易政策提供了重要的实证支持,为完善碳交易制度,以及指导未来碳市场政策的调整和优化提供科学依据.

关键词：碳排放权交易多期差分模型环境效应碳中和

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2018~2022年北京市PM_(2.5)污染过程时空、气象及传输特征

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环境科学 2025年第3期46卷 1265-1274页

作者：郭元喜刘保献李云婷沈秀娥王书肖宋倩陈晨孙峰陈阳孙瑞雯李倩尹德嘉姜越琪董赵鑫北京市生态环境监测中心大气颗粒物监测技术北京市重点实验室北京100048 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北京100084 国家环境保护大气复合污染来源与控制重点实验室北京100084

基于PM_(2.5)监测数据、气象观测数据以及CMAQ-ISAM空气质量模型,分析了2018~2022年北京市108次PM_(2.5)污染过程的时空变化、气象条件以及区域传输情况.结果表明,PM_(2.5)污染过程的过程次数、过程平均浓度、过程峰值浓度均呈现明显改... 详细信息

基于PM_(2.5)监测数据、气象观测数据以及CMAQ-ISAM空气质量模型,分析了2018~2022年北京市108次PM_(2.5)污染过程的时空变化、气象条件以及区域传输情况.结果表明,PM_(2.5)污染过程的过程次数、过程平均浓度、过程峰值浓度均呈现明显改善趋势,并且,中重度污染过程的改善程度显著优于轻度污染过程.分季节来看,夏季PM_(2.5)污染过程基本消失,其他季节的污染程度则有待进一步改善.从日变化来看,重度污染过程的浓度改善主要源于白天至前半夜时段.近5 a来,过程浓度平均值东南高、西北低.其中,经济技术开发区浓度最高,延庆区浓度最低.从空间演变来看,2018~2022年,各区过程浓度平均值全部大幅下降,下降幅度为13~31μg·m^(-3),下降率为11%~25%;各区污染天数全部大幅改善,改善幅度为35~52 d,改善率为56%~68%.平均风速、平均相对湿度和西北风频率是污染过程期间对北京市PM_(2.5)浓度影响最大的3个气象要素,污染天的平均风速为1.6 m·s^(-1),平均相对湿度为62.4%,西北风频率为3%.北京市污染过程大多始于东部和南部,东南边界站早于全市12 h发生污染,南部、西南和东部边界站分别早于全市10、8和5 h发生污染.PM_(2.5)污染过程发生期间,北京市本地贡献率为34%,区域传输贡献率为66%.区域上,河北省对北京市的传输贡献率最大,为33%.分城市来看,近周边保定、廊坊、天津和唐山对北京市传输影响最突出,传输贡献率分别为9%、6%、5%和5%.分传输通道来看,东南通道贡献率为24%,西南通道贡献率为23%,建立区域联防联控机制十分必要.

关键词： PM_(2.5) 时空变化气象条件区域传输北京市

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塑料老化过程及其环境危害研究进展

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环境科学 2025年第3期46卷 1850-1860页

作者：杨妮娜左剑恶张艳艳门聪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北京100084 清华大学深圳国际研究生院深圳518055 北京交通大学土木建筑工程学院水中典型污染物控制与水质保障北京市重点实验室北京100044

塑料污染已成为全球性的环境问题,对生态系统和人类健康构成了显著威胁.塑料老化是一个持续的动态过程,此过程中会有各种尺寸级别的塑料产生与存在,如:大型塑料、微塑料及纳米塑料.无论哪个尺寸级别的塑料,其都会持续破碎并释放塑料添... 详细信息

塑料污染已成为全球性的环境问题,对生态系统和人类健康构成了显著威胁.塑料老化是一个持续的动态过程,此过程中会有各种尺寸级别的塑料产生与存在,如:大型塑料、微塑料及纳米塑料.无论哪个尺寸级别的塑料,其都会持续破碎并释放塑料添加剂及其他溶解性产物.此外,由于分子组成与结构相同,微纳米塑料与宏观塑料的老化机制及呈现的老化特性相似,但颗粒的尺寸越小危害越大.为加深对塑料环境效应的了解,聚焦于塑料从初始形态到老化降解的整个动态过程,综述了塑料在此过程中所涉及的老化机制、特性变化及释放产物.以上产物包括大型塑料、微纳米塑料、塑料添加剂及其他溶解性产物.同时,归纳了塑料老化实验的相关研究及主要结论,并进一步探讨了影响塑料添加剂浸出和微纳米颗粒释放的因素.最后,总结了塑料老化产物可能造成的环境危害.

关键词：塑料老化环境危害微纳米塑料添加剂

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膨化预处理提升软木生物炭的染料吸附性能及其作用机制

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北京林业大学学报 2025年第2期47卷 163-174页

作者：李承禹方佳颖王启航曾令顺母军木质材料科学与应用教育部重点实验室北京林业大学材料科学与技术学院北京100083 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北京100084

【目的】生物炭在处理染料废水方面具有巨大的应用潜力。为制备具有高效染料吸附性能的吸附剂,同时提升生物质资源的综合利用,采用膨化预处理软木制备生物炭。【方法】采用水煮法和微波法对软木进行膨化预处理,然后置于管式炉内550℃热... 详细信息

【目的】生物炭在处理染料废水方面具有巨大的应用潜力。为制备具有高效染料吸附性能的吸附剂,同时提升生物质资源的综合利用,采用膨化预处理软木制备生物炭。【方法】采用水煮法和微波法对软木进行膨化预处理,然后置于管式炉内550℃热解60 min得到软木生物炭,利用SEM、FTIR和BET分析软木生物炭的微观结构和化学特性,通过批量吸附实验研究软木生物炭对亚甲基蓝(MB)和刚果红(CR)两种阴阳离子染料的吸附性能,并联合动力学、等温线、热力学模型拟合以及结构表征解析吸附机理。【结果】微波膨化预处理得到的软木生物炭(MBC-90)表现出更加粗糙的表面和丰富的微孔和介孔,同时伴随着—OH官能团的减少和芳香性结构的增强,这使得MBC-90更适合吸附小分子染料MB;而水煮膨化预处理得到的软木生物炭(WBC-90)具有更大的孔隙和不规则的孔壁结构,并保留了更多的—OH官能团,这使得WBC-90更适合吸附大分子染料CR。MBC-90对MB的最大吸附容量达到193.63 mg/g,WBC-90对CR的最大吸附容量达到203.55 mg/g,均优于未膨化软木生物炭对MB(129.18 mg/g)和CR(121.44 mg/g)的最大吸附容量。MBC-90对MB和WBC-90对CR的吸附表现出优异的pH适应性,在pH为2~10的范围内保持较高的吸附容量。在经过5次吸附-脱附实验后,MBC-90对MB(95.43 mg/g)和WBC-90对CR(138.17 mg/g)仍具有良好的吸附稳定性和再生性能。吸附过程符合准一级动力学模型和Langmuir等温线模型,表明吸附过程以物理吸附为主导,并在生物炭表面形成单分子层覆盖。热力学分析进一步证实了吸附过程为自发进行的吸热反应,且膨化处理显著提高了吸附的自发性。综合分析表明,软木生物炭对染料分子的吸附机理涉及多重作用力,包括静电引力、氢键相互作用、π-π堆积效应以及孔隙填充。【结论】本研究通过微波和水煮膨化预处理提升了软木生物炭的染料吸附性能。除此之外,制备的软木生物炭还具有良好的pH适应性和循环利用性能,有望应用于工业废水处理,拓展生物质资源的综合利用途径。

关键词：废水处理染料吸附剂软木生物炭膨化预处理动力学吸附等温线

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鄱阳湖流域典型围垦区电排灌站排水的水量水质时空分布特征

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环境工程学报 2025年第2期19卷 325-332页

作者：杜必发黄建榕朱利英李昆胡大洲桂双林魏源送南昌大学资源与环境学院南昌330031 中国科学院生态环境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中心水污染控制实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 江西省科学院能源研究所南昌330096

以鄱阳湖流域典型围垦区—蒋巷联圩为研究区域,通过收集降雨、电排灌站排水等历史数据和现场水质调研,解析电排灌站排水的水量水质时空分布特征,以期为围垦区农业面源污染控制提供科学依据。结果表明:在时间上,2023年排水量(2.69×1... 详细信息

以鄱阳湖流域典型围垦区—蒋巷联圩为研究区域,通过收集降雨、电排灌站排水等历史数据和现场水质调研,解析电排灌站排水的水量水质时空分布特征,以期为围垦区农业面源污染控制提供科学依据。结果表明:在时间上,2023年排水量(2.69×10^(7) m^(3))较2021年减少了75.04%,排水量与降雨量和雨型呈显著正相关(P<0.05),暴雨多发生在涨水期,其排水量占比加大;2023年电排灌站排水平均TN、TP质量浓度超过地表水Ⅲ类标准(1.0 mg·L^(-1)、0.2 mg·L^(-1)),其中涨水期浓度最高,平均超标倍数分别为3.03、0.31;排放的氮磷负荷占全年负荷总量的90%以上。在空间上,排水水量依次为蒋巷联圩中段>下段>上段,排水氮、磷平均质量浓度依次为上段>下段>中段,其排放的氮磷负荷为中段>下段>上段;在排水去向上,赣江南支排放方向的水量、氮磷质量浓度和负荷均大于赣江中支。

关键词：电排灌站时空分布水质分析围垦区

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基于冗余空间估算的污水干管调度策略优化与验证

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中国给水排水 2025年第1期41卷 123-127页

作者：陈波戴界红陆文涛张大臻董欣常州市排水管理处江苏常州213017 常州市城市排水有限公司江苏常州213017 清华大学环境学院北京100084 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084

厂网一体化实时调度是提升城市排水系统运行效能的重要手段。针对非汛期污水厂稳定进水的需求,基于模型预测控制和水量平衡模型,提出了污水干管调度策略优化方法。利用高密度液位监测信息,通过空间线性内插推演管道冗余空间,使用模型预... 详细信息

厂网一体化实时调度是提升城市排水系统运行效能的重要手段。针对非汛期污水厂稳定进水的需求,基于模型预测控制和水量平衡模型,提出了污水干管调度策略优化方法。利用高密度液位监测信息,通过空间线性内插推演管道冗余空间,使用模型预测控制对未来24 h的泵站提升流量进行优化,以充分利用干管内的冗余空间,实现污水厂进水流量昼夜调峰。在常州市江边污水厂及其上游干管泵站对该方法进行现场测试,实现了连续79 h的污水厂稳定进水,其间系统末端污水厂一、二期和三、四期的进水流量波动分别可控制在均值的±3%、±9%以内,日最低进水流量较优化前提升了7.6%(950 m^(3)/h),表明该方法具有可操作性和有效性。

关键词：排水系统污水干管模型预测控制现场测试

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《工业污水再生利用导则》团体标准解读

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工业水处理 2025年第1期45卷 153-158页

作者：贾文杰陈卓高强吴乾元巫寅虎王文龙胡洪营清华苏州环境创新研究院江苏苏州215163 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国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室环境前沿技术北京实验室北京100084 中国环境科学学会北京100082 清华大学深圳国际研究生院广东深圳518055

污水再生利用是破解水体污染与水资源短缺的重要举措,面对工业污水资源化利用的重大需求,团体标准《工业污水再生利用导则》(T/CSES 92—2023)于2023年4月正式发布,旨在为工业污水再生利用在技术、管理及实施等方面提供指导和支持。标... 详细信息

污水再生利用是破解水体污染与水资源短缺的重要举措,面对工业污水资源化利用的重大需求,团体标准《工业污水再生利用导则》(T/CSES 92—2023)于2023年4月正式发布,旨在为工业污水再生利用在技术、管理及实施等方面提供指导和支持。标准从工业污水再生利用的总体原则、利用途径、水质与管理等方面提出了规范化要求,并针对工业、景观环境、农业灌溉、绿地灌溉等利用途径提出了安全利用措施与要求,针对利用过程中可能出现的生态环境风险,提出了监测、日常管理等要求。

关键词：工业污水再生利用安全利用原则措施与要求

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全球主要国家农田温室气体排放现状、减排措施及未来展望

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农业环境科学学报 2025年

作者：欧阳威石常卿逯颖郝新王磊王谦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师范大学环境与生态前沿交叉研究院广东省污水信息解析与预警重点实验室生态环境部卫星环境应用中心生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心

近30年来，全球农业温室气体排放持续增加，中国等主要农业国的减排至关重要。本研究基于统计与文献资料，分析了全球主要农业国家农田温室气体排放现状、影响因素及减排措施。结果表明，我国农田甲烷 (CH4) 排放约2 065.68万t，其中水... 详细信息

近30年来，全球农业温室气体排放持续增加，中国等主要农业国的减排至关重要。本研究基于统计与文献资料，分析了全球主要农业国家农田温室气体排放现状、影响因素及减排措施。结果表明，我国农田甲烷 (CH4) 排放约2 065.68万t，其中水稻种植占41.9%；氧化亚氮 (N2O) 排放120.62万t，施肥贡献为43.6%。受温度、水量、土壤结构及作物品种影响，CH4主要集中于长江中下游地区，约占全国的38.4%；N2O则在中部地区相对较高，约占全国的32.57%。全球范围内，印度农业的CH4排放量最高（2 588.63万t），中国和巴西的二氧化碳 (CO2) 排放较为显著。通过实施减氮管理、使用硝化抑制剂、施用生物炭、节水灌溉和轮作等措施，可不同程度降低温室气体排放。基于上述分析，本文提出作物品种优化、生产要素全过程评价等精准管理策略，并建议加强农田环境因素研究，探索微生物机制和新技术在农田碳减排中的应用，为实现农田碳减排提供理论参考。

关键词：农田生态系统碳氮循环面源污染农田管理微生物技术

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