环境保护科学

Environmental Protection Science

环境综合整治

  • 重金属污染土壤的无机固化稳定材料研究进展

    姜淼;王维业;王一鹏;赵庆良;王琨;王隆;郑振;

    无机固化稳定材料实用性强,近年来成为国内外研究热点。文章从土壤中重金属的特点和环境风险出发,总结了包括水泥、石灰/粉煤灰、黏土矿物、磷酸盐、金属氧化物在内的5种主要的无机固化稳定剂的研究及应用现状,并分析了无机固化稳定剂的修复机理,提出了未来固化稳定剂的发展方向。

    2021年04期 v.47;No.226 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 2953K]
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  • 流域水污染物排放标准实施评估——以蟒沁河流域为例

    郭雷;胡婵娟;张硌;高红莉;胡军周;李洪涛;

    以蟒沁河流域为例开展流域水污染物排放标准实施情况评估,通过收集标准实施以来2012~2017年流域断面数据、污水处理技术工艺及成本、产业结构、环境管理措施等资料及数据,研究分析了流域排污特征以及标准的执行情况、实施效果、保障情况等。结果表明,标准实施后大幅促进了流域污染物减排,改善了流域水环境质量,但由于污染源结构的变化以及水环境管理需要,结合流域所在黄河流域生态保护与高质量发展要求,建议开展标准修订工作。

    2021年04期 v.47;No.226 10-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 2948K]
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  • 基于集成学习算法的PM_(2.5)浓度值预测

    孔宇;王海起;张浩然;夏可;

    文章分析了PM_(2.5)浓度与其他污染颗粒物及气象因素的相关性,构建出模型的输入特征,基于集成学习算法,选择随机森林(RF)和梯度提升树(GBDT)算法,分别建立PM_(2.5)未来7日浓度预测模型。随机选取2个监测站点的数据用于研究和评估模型。结果表明,与单一回归模型相比,集成学习算法能够较好地捕捉PM_(2.5)浓度与各输入变量间的非线性关系,RF和GBDT模型能够在未来多日PM_(2.5)浓度的预测中表现较好,预测结果较符合PM_(2.5)真实趋势。

    2021年04期 v.47;No.226 17-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 8256K]
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  • 梯级人工湿地对水污染的生态修复效果研究概况

    孙家君;李玉平;张杨;张盼月;蔡雅静;

    文章归纳了近几年国内梯级人工湿地的研究发展概况,分析了人工湿地各类组合工艺对生活污水、市政污水和工业污水的应用效果,介绍了贾鲁河示范工程等3个国内典型人工湿地示范工程,全面客观地反映人工湿地组合工艺的优越性,并对梯级人工湿地未来的发展做出了展望。

    2021年04期 v.47;No.226 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1615K]
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  • 基于HEC-RAS模型的平原河网区水环境容量研究

    陈振宇;周刚;白静;呼婷婷;熊勇峰;

    为分析平原河网区水环境容量,文章以常州市平原河网区三山港流域和北塘河流域为研究对象,通过水污染指数法确定该区域主要污染控制因子,同时计算流域内控制因子的最大允许纳污量。基于常州地区三山港流域和北塘河流域水文水质分析,采用输出系数法计算污染负荷,利用HEC-RAS软件建立污染负荷响应关系模型,以北塘河Ⅳ类水、三山港上游Ⅲ类水为水质目标,计算污染负荷与水质空间约束断面的响应系数,组成NH_3-N和TP响应系数矩阵,结合线性优化和水污染总量等比例分配的方法,得出研究区域内最大允许纳污量和污染物总量分配方案。结果表明:常州市三山港流域和北塘河流域水质总体呈现Ⅳ类和Ⅴ类,局部地区水质超标严重,流域主要污染控制因子为NH_3-N和TP;在30Q10的设计水文条件下研究区域内NH_3-N和TP最大允许纳污量分别为200.75和76.65 t/a。基于水污染指数法准确客观的反映了水质特征,同时根据三山港流域和北塘河流域水环境容量情况,基于流域水质目标得出水环境容量分配方案,该结果为常州平原河网水环境容量实践应用和管理决策提供技术支撑。

    2021年04期 v.47;No.226 30-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 5346K]
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  • 长三角地区O_3与PM_(2.5)复合污染机制研究

    汪兵;唐钰寒;刘玉芝;吴慧全;李晓宇;李亚鹏;

    近年来,长江三角洲(下称"长三角")地区深受细颗粒物(PM_(2.5))和臭氧(O_3)污染的困扰。基于多源数据和理想模型,文章研究了长三角地区O_3和PM_(2.5)的复合污染机理。结果表明,PM_(2.5)污染比O_3污染更严重,且2种污染物呈现出不同的时空分布特征。与2015年相比,2018年长三角地区的PM_(2.5)平均质量浓度下降了22%,而O_3质量浓度却上升了15%。长三角地区东部的O_3质量浓度较高,且主要在夏季;而北部的PM_(2.5)污染在冬季更为严重。PM_(2.5)的减排可通过影响到达地表的短波辐射进而促进O_3的形成,同时也会导致更多的二次PM_(2.5)的生成。因此,控制长三角地区夏季大气污染的关键问题是了解光化学反应前体物和PM_(2.5)对光化学反应的相对贡献。

    2021年04期 v.47;No.226 38-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 8142K]
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  • 辽宁沿海地区农村生活源水污染物产污系数测算研究——以盘锦市为例

    王留锁;

    为正确评价盘锦市农村生活水污染状况,选取7个行政村中36户典型农户为研究对象,通过实地入户走访调研、现场采集样品及统计分析等方法,从生活污水产污特性、收入水平等角度,对农村生活源水污染物产污特征及产污系数进行了系统定量研究。结果表明:农户总生活污水人均日产量为24.31 L/(p·d),COD、BOD_5、NH_3-N、TN、TP和动植物油污染物浓度的平均水平分别897.85、432.48、2.27、12.05、2.45和26.39 mg/L;农村生活污水人均日产生量与COD、BOD_5、NH_3-N和TN浓度之间呈负相关,COD、BOD_5、NH_3-N、TN、TP和动植物油之间均具有显著的正相关性;收入水平对农户总生活污水中BOD_5产污系数无显著影响,但对人均日产污水量、COD、NH_3-N、TN、TP、动植物油产污系数影响显著,产污系数均表现为高收入农户<中收入农户<低收入农户。

    2021年04期 v.47;No.226 47-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 2368K]
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  • 基于STIRPAT模型的我国水环境污染影响因素分析

    杨姣;董晔;

    文章以COD排放量作为我国水环境污染指标,基于STIRPAT模型,选取我国31个省(自治区、直辖市)2008~2017年省际面板数据,通过OLS回归分析方法,对研究区的水环境污染情况及其影响因素进行了研究。结果表明,人口规模、人均GDP、排放强度、产业结构等与COD值之间的关系均为正相关关系,其中,工业产值占GDP的比例越高,对环境造成的压力越大;在影响COD的各项因素中,人口规模的影响程度最大;城市化水平和用水结构与COD值之间为负相关关系。

    2021年04期 v.47;No.226 53-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 2436K]
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  • 固定污染源VOC_S在线监测技术规范体系现状及发展探究

    张玲玲;贾文杰;江卫华;杨宏伟;邹志铭;

    文章立足当下我国大气污染防治的实际需求,综合分析了固定污染源挥发性有机物(VOC_S)在线监测的相关技术规范和标准体系,阐述了现行技术规范对在线监控设施的安装和推广的重要意义。同时,结合企业监控设施现场安装、运行及验收的实际经验,总结了实际监测过程中设施安装、验收的技术要点和注意事项,并针对目前技术规范存在的问题和不足进行了探讨分析,提出未来相关技术规范和标准体系构建的合理建议。

    2021年04期 v.47;No.226 58-61+75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1397K]
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  • 交通运输业碳排放的时空变化特征及影响因素——基于全国与经济区域层面

    黄羿;李冬梅;李永田;徐建;

    根据"自上而下"的方法测算了2005~2017年全国30个省级行政区交通运输业的碳排放量,结合基尼系数分析了全国及4大经济区域交通运输业碳排放的时空变化特征,并运用LMDI分解方法对碳排放影响因素及其作用进行了探讨。结果表明:研究期间全国及4大经济区域交通运输业碳排放量均呈现上升趋势,上升速度总体有所减缓;全国交通运输业碳排放整体表现为"东高西低"的空间分布状态,虽然空间分布的均衡程度稍有增加,却显著低于各经济区域的均衡程度;经济发展水平、能耗强度、行业比重、人口密度、碳排放强度和能源结构对全国交通运输业碳排放的累积影响依次递减,但是各项因素对4大经济区域交通运输业碳排放的影响作用存在差异。

    2021年04期 v.47;No.226 62-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1621K]
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  • 氯化钠型废盐中总有机碳的测定方法

    陈磊;陈天虎;王军;陈冬;刘海波;邹雪华;

    氯化钠型废盐所含有的杂质有机物是影响其处理和资源化利用的主要障碍,同时由于氯离子的干扰也使得总有机碳测定、元素分析仪等难以对废盐中的有机物进行定量分析。为了精确定量分析氯化钠型废盐中有机物的含量,避免仪器损坏,作者设计一套专门装置,通过在石英玻璃管反应器中高温完全氧化有机物,使其转变为气态CO_2,并用碱液吸收柱固定CO_2,淋洗定容后用TOC分析仪测定溶液中的无机碳含量,从而计算出废盐中有机碳含量。结果表明:方法检出限为0.036%,相对标准偏差和相对误差均在1.5%以内,精密度和准确度较高,为废盐资源化利用研究和生产提供了可供参考的测试方法。

    2021年04期 v.47;No.226 71-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 2124K]
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城市生态保护

  • 基于“三线一单”的大气环境分区管控研究——以郴州市东江湖流域三县一市为例

    蔡青;黄璐;李晓东;范翘;萧敬杰;张伏中;

    以湖南省郴州市东江湖流域三县一市为研究对象,基于WRF-CALPUFF耦合模型,对区域大气污染源布局敏感性、大气污染物聚集敏感性进行了评估,并结合区域保护地分布和城镇化、工业化开发现状及规划进行了大气环境分区管控研究。研究表明:在基础数据有限的情况下,WRF-CALPUFF耦合模型能有效识别区域大气环境布局敏感区、弱扩散区;模式识别研究区域大气污染源布局敏感区主要分布在三县一市中心城区及其他环境质量关注点的上风向区域,弱扩散区集中分布在长乐水、东江等河谷地带。综合分区结果表明:研究区域大气环境优先管控区、重点管控区总面积为2189.52 km~2,占区域国土面积比例达25.15%,这些区域应根据分区属性实施严格且差异化的大气环境管控策略。

    2021年04期 v.47;No.226 76-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 22294K]
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  • 再生水补给差异对浮游动物群落结构的影响——以北京市清河、温榆河、白河为例

    宋莹;安申群;陆玉广;付强;张璐;葛飞扬;安伟;韩文轩;

    再生水补给对河流浮游动物的分布特征、生态系统稳定等方面有着重要意义。文章选取北京市完全再生水补给河流(清河)、部分再生水补给河流(温榆河)、无再生水补给河流(白河)为研究对象,分别于春夏秋冬四季对浮游动物和水质指标进行检测。结果表明,3条河流原生动物和轮虫均为优势浮游动物类群,浮游动物密度为温榆河>清河>白河;3条河流浮游动物密度均在夏季达到最高值,两条再生水河流中Berger-Parker物种优势度指数均在冬季达到最高值;两条再生水补给河流中,浮游动物密度、Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数、均匀度指数总体上均高于无再生水补给河流;完全再生水河流Shannon-Wiener指数和Margalef指数随水体综合营养状态指数的增高而显著降低。

    2021年04期 v.47;No.226 83-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 2203K]
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  • 兰州市主城区火电厂脱硫工艺对环境空气质量的影响

    马彩云;张芊;庞可;祝禄祺;潘峰;王鹏波;

    以兰州市主城区火电厂为例,运用CALPUFF模式对不同脱硫工艺下的火电厂排放情景进行模拟研究,预测主城区内各火电厂大气污染扩散对周边环境空气质量的影响。结果表明:SO_2浓度高值区出现在兰州市西侧的西固区和安宁区,小时浓度分布围绕电厂呈发散状,年均分布形势则更为集中,主要集中在狭长河谷地形中;时间尺度越大、扩散范围越广、影响区域越大、影响程度越低,受主导风向偏东风的影响,SO_2浓度高值区较产生位置出现不同程度的偏移,浓度贡献的差异性与脱硫效率之间存在显著的负相关,说明CALPUFF模型完全适用于此次试验探究,污染源排放特征不是唯一决定污染物到达地面的浓度,湿法脱硫更适用于兰州市火电厂。

    2021年04期 v.47;No.226 91-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 13107K]
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  • 基于飞行时间质谱对工业园区挥发性有机物的走航监测

    惠宇;刘岩;李一倬;邵春岩;

    采用飞行时间质谱法(SPIMS)对工业园区挥发性有机物(VOCs)进行走航监测,定性定量分析区域环境空气中的VOCs物质种类和浓度水平,明确区域重点管控企业及重点控制污染物。结果表明,午间时段的VOCs排放水平较高;走航期间共发现3个浓度高值点,高值点的主要污染物为二甲苯、乙苯、甲苯、丁烯、苯胺和1,1-二氯乙烯。研究结果为今后VOCs的精细化管控指明了方向。

    2021年04期 v.47;No.226 97-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1723K]
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  • 深圳市餐厨垃圾湿热水解改性中试研究

    连红民;彭冲;邓舟;曹宁;荀锐;吴瑞峰;

    为了提高餐厨垃圾厌氧消化性能,在中试规模下对餐厨垃圾湿热水解温度和反应时间进行了2因素3水平的试验,对湿热水解产物的表观、离心脱水性能、可浮油提取率和液相有机物含量等指标的变化规律进行分析,并对湿热处理参数对餐厨垃圾性能的影响机理进行了研究。结果表明:湿热水解后餐厨垃圾的流动性与温度和反应时间均呈正相关;水热料脱水率随温度升高和反应时间延长而增大,140℃90 min时水热料离心固渣含量最低,为10.55%。可浮油提取率在120℃90 min时最高,为4.2%。140℃60 min时最低,为1.94%。湿热水解温度的越高,反应时间越长,液相中SCOD浓度越高,而VS/TS的变化与SCOD浓度变化呈负相关,表明湿热水解可促进餐厨垃圾中有机大分子的水解过程,生成产小分子有机酸,有利于后续的厌氧产沼气阶段的进行。

    2021年04期 v.47;No.226 101-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 18338K]
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  • 沈阳市2013~2019年臭氧长时间序列时空变化特征研究

    任万辉;

    利用2013~2019年沈阳市11个国控监测站近地层臭氧浓度在线监测数据,分析了沈阳市臭氧长时间序列时空变化规律。结果表明:自2013年以来以O_3为首要污染物的天数逐年增加,2017年达到高值;O_3-8h呈现先升高后降低,再升高再降低的趋势;O_3-8h各个百分位数浓度均呈缓慢增加趋势,年平均增速为2.22μg/m~3,99%百分位数增速最大,增速为3.30μg/m~3,50%百分位数增速最小,增速为1.00μg/m~3;O_3-8h和O_3-1h月变化呈现明显的单峰型,峰值出现在每年6月或7月,11月~次年2月处于较低水平;O_3日变化呈现明显的"单峰型",白天浓度明显高于夜间,15:00达到峰值,22:00~次日7:00维持在较低浓度;O_3-1h的5%、25%、50%、75%、95%和99%百分位数和均值24小时变化曲线表明O_3-1h浓度超标时间段主要在12:00~18:00;三环外监测站O_3浓度明显高于三环及以内监测站,市中心有明显低值区;高浓度区主要集中于城市东北部和西南部。

    2021年04期 v.47;No.226 106-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 9474K]
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  • 武汉市南太子湖污染成因及改善对策

    蒋田雨;胡伟桐;钟云涛;秦祖殿;丰俊;张国娟;

    根据2010~2019年南太子湖水质监测年均值数据,结合水质综合污染指数和综合水质标识指数等分析评价方法,对南太子湖水质变化趋势及主要污染因子贡献率进行了分析。结果表明,近年来南太子湖水质整体提升,2019年水质综合指数明显下降;水质状况未达到Ⅳ类水质要求,TP是影响水质的首要指标,其次为TN、COD和BOD_5。通过调研排口及周边区域环境,得出农业污染、生活污水、底泥污染和城市径流等污染是造成南太子湖水污染的主要原因,建议采用控源截污、完善污水处理系统和清淤疏浚等措施改善水质。

    2021年04期 v.47;No.226 112-116+126页 [查看摘要][在线阅读][下载 2390K]
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  • 山东省土壤重金属背景值调查与分析

    赵超;王琦;戴金平;

    为了解山东省土壤重金属背景值状况,对山东省土壤背景点位8种重金属背景值含量和变化规律进行了分析。结果显示,山东省土壤重金属背景值水平空间呈地域性分布,垂直空间呈减小趋势,不同土地利用方式下土壤重金属背景值无显著差异。与山东省"七五"背景值研究对比,A和C两层土壤中Cd、Hg和Ni的含量均上升,As、Cu、Pb和Cr的含量均下降。

    2021年04期 v.47;No.226 117-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1324K]
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环境风险防控

  • 某钢铁厂土壤重金属砷修复目标值推导方法研究

    王硕;代小丽;李佳斌;魏燕;乔鹏炜;魏文侠;

    文章采用网格布点法,对某钢铁厂(0~0.5 m)表层土壤进行173个样品的采集,测试分析研究区重金属砷的含量变化,计算砷对人体的健康致癌风险,采用《建设用地土壤污染风险评估技术导则:HJ25.3—2019》中的公式计算及HERA模型进行比较,并对两种模型的推导结果进行分析。结果显示,研究区域内砷的含量均值为16.87 mg/kg,95%置信上限为18.99 mg/kg,均低于《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准:GB36600—2018》中居住用地20 mg/kg的筛选值,表明土壤重金属砷总体上污染程度不高;土壤重金属砷对人体健康产生致癌风险,暴露途径主要为经口摄入;采用《地下水质量标准:GB/T14848—2017》中Ⅲ类水质标准0.01 mg/L进行土壤筛选值的推导计算,两种模型计算出的修复目标值相差甚微。

    2021年04期 v.47;No.226 122-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1364K]
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  • 南海海洋生物体内多环芳烃污染特征及风险评价

    邝伟明;林彩;林辉;李渊;林龙山;

    文章采用气相色谱-三重四级杆质谱作为检测仪器,对2019年6~7月采自南海的10种鱼类和1种乌贼体内的16种多环芳烃含量进行测定,并对其食用风险进行了评价分析。结果表明:11种海洋生物体内多环芳烃含量在17.43~56.73 ng/g(湿重)之间,大多数海洋生物体内以2~3环多环芳烃为主。通过多环芳烃比值分析,海洋生物体内多环芳烃的来源主要是以燃烧源为主,来源为石油及其相关产品的可能性较低。采用美国环保局(US EPA)的多环芳烃终生癌症风险(ILCR)评价食用健康风险,11种海洋生物的ILCR在5.22×10~(-10)至9.94×10~(-7)之间,低于USEPA建议的ILCR可接受风险值1.0×10~(-6),通过食用对人体造成的健康风险较低。

    2021年04期 v.47;No.226 127-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 2096K]
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  • 渭河陕西段水体重金属的分布特征及其健康风险

    王蕾;杨学福;关建玲;周弛;任静;蒙瑞丽;罗仪宁;

    为了解2016年渭河陕西段综合治理全线贯通以后水体重金属的污染状况,文章采用重金属综合污染指数法和USEPA健康风险评价模型等,研究了渭河陕西段水体14种重金属的浓度水平、分布特征及其健康风险。结果表明,2016年渭河陕西段水体As浓度在皂河入渭处超过《地表水环境质量标准:GB3838—2002》Ⅲ类水质标准限值0.3倍,其余13种重金属浓度较低;各重金属空间分布差异较大,其综合污染处于可接受水平,行政区综合污染水平为渭南市>宝鸡市>西安市>咸阳市;As对周围居民产生的健康风险较大,是渭河水体重金属对沿岸居民产生健康风险的首要贡献源,应优先控制。

    2021年04期 v.47;No.226 133-137+142页 [查看摘要][在线阅读][下载 2023K]
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  • 基于FEFLOW的退役化工地块地下水污染风险预测研究——以泰州市某退役化工地块为例

    焦涛;袁文波;刘萌斐;王欢;

    对于愈加严重的退役化工地块地下水污染,以保护其周边地表水体环境、周边居民健康以及深部含水层为目标,本文以泰州地区某退役化工地块为例,应用FEFLOW对地下水超标污染物(二氯甲烷、氯苯、1、2-二氯丙烷、砷、铅)的污染风险进行预测。结果表明:未来30年,该地块地下水超标污染物在水平方向迁移未超出地块边界,垂向上迁移未穿过微承压含水层底板,地下水超标污染物不会产生风险。

    2021年04期 v.47;No.226 138-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 8062K]
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