- 刘志承;秦宇;苟宇佳;陈垚;李伟英;周愉钘;
为了探究在不同水平有机碳与有机氮环境下,产甲烷菌与甲烷氧化菌数量变动及其相互关联性的规律,实验选取长江重庆段郭家沱段河道沉积物在反应器中进行培养模拟试验,使用荧光定量PCR技术进行功能菌定量分析。研究表明,随着有机碳含量的上升,产甲烷菌、好氧甲烷氧化菌以及反硝化厌氧甲烷氧化菌的数量呈现下降趋势,但当有机碳浓度超过30 mg/L时,这些甲烷相关功能细菌的数量则保持稳定,不再受浓度变化的影响。产甲烷菌数量随着有机氮浓度的增加先增后减,好氧甲烷氧化菌数量随着有机氮浓度增加而增加,当有机氮浓度大于2 mg/L时对好氧甲烷氧化菌数量无影响。反硝化厌氧甲烷氧化菌随环境中添加的有机氮浓度增加而增加。在不同有机碳浓度条件下,产甲烷菌的mcrA基因丰度、好氧甲烷氧化菌的pmoA基因丰度以及反硝化厌氧甲烷氧化菌的nirS基因丰度之间呈现出明显的正相关关系;而mcrA基因丰度与有机氮的水平则呈现出显著的负相关性。不同氮浓度下,有机氮(ρ(N))与NO3-呈显著正相关性关系;好氧甲烷氧化菌pmoA基因丰度与反硝化厌氧甲烷氧化菌nirS基因丰度之间存在显著正相关性关系;其他条件在该实验中并未观察到显著相关性。
2025年07期 v.48 1-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 2076K] [下载次数:14 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:55 ] - 汪泽;李成涛;苗振华;胡伟伟;
高环多环芳烃是一类具有致癌、致畸和致突变特性的持久性有机污染物,广泛存在于环境中,对人类健康和生态环境构成严重威胁。该文利用筛选出的Bacillus licheniformis、Bacillus altitudinis以及Acinetobacter calcoaceticus组合为M2降解菌群,通过生物降解修复实验、微生物多样性分析以及代谢组学等,研究其对高环PAHs污染土壤的生物降解修复能力。研究发现:M2降解菌群对高环PAHs污染土壤具有良好的降解效果,并且对低浓度的降解效果大于高浓度,苯并[k]荧蒽的生物降解率最大,达71.33%~88.60%,苯并[b]荧蒽的生物降解率最小,其降解率达67.67%~82.60%,比苯并[k]荧蒽的PAHs降解率低5.13%~6.78%。随着降解时间的增加,M2菌的微生物多样性在土壤中逐渐占据优势地位,在代谢产物中检测到1-羟基-2-萘甲酸、1-萘甲酸、水杨酸等可以降解PAHs途径的物质,可推测出M2菌通过邻苯二甲酸、水杨酸途径起到支配作用用来降解PAHs;此外雄烯二酮也可能参加PAHs的降解。研究结果为PAHs污染土壤的生物高效降解修复提供理论依据和实践指导。
2025年07期 v.48 14-22+52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1637K] [下载次数:19 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:20 ] - 陈艳雪;赵保卫;陈龙杰;
该文将300℃和600℃下热解制备的油菜秸秆生物炭(BS300和BS600),分别以0%、1%、3%和5%的比例添加到淡灰钙土中,在25℃恒温下培养,培养期为12周。在培养期结束时,测量土壤pH值、电导率、有机质含量和土壤酶活性。利用高通量测序技术分析土壤中微生物的丰度以及可操作分类单元(OTU)的数量,研究微生物群落结构的多样性、物种组成和优势菌群,并分析组间差异。结果表明,随着BS300和BS600施用量的增加,土壤p H值、电导率(最大增幅分别为78.9%和178.6%)和有机质含量显著增加。BS300的施用显著降低了土壤脲酶活性,而BS600对脲酶活性无显著影响;生物炭的施用对土壤过氧化氢酶活性无显著影响。随着生物炭施用量的提升,土壤微生物群落的多样性呈现下降趋势,均匀度减低,并导致OTU间的丰度差异扩大。施用生物炭促进了土壤微生物多样性的提升。各样本组之间的Chao1指数大小关系均为BS3001>BS3005>CK>BS3003,CK>BS6001>BS6005>BS6003,ACE指数同Chao1;Shannon指数大小关系为BS3001>BS3005>CK>BS3003,BS6003>CK>BS6001>BS6005。土壤中的优势菌属包括溶杆菌属、芽孢杆菌属、芽单胞菌属。对BS300组组间差异贡献较大的微生物包括变形杆菌、拟杆菌和根瘤菌等。对BS600组组间差异贡献较大微生物包括放线菌、拟杆菌和变形菌等。综上,施加生物质炭可改变淡灰钙土土壤理化性质及酶活性,影响土壤中微生物群落结构及其多样性,为其对土壤微生物环境的内在机制的相关研究提供理论依据。
2025年07期 v.48 23-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2824K] [下载次数:24 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:15 ] - 赵同文;柏娟;王剑;肖彦;赵酉泓;吴小刚;张维昊;
黑水虻幼虫(BSFL)具有降解微塑料(MPs)的能力,但大量MPs对BSFL生长发育的影响尚未可知。选择聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)这5种MPs,各设2个浓度梯度(25%和50%w/w)暴露BSFL,直至BSFL进入预蛹期。除50%w/w PE组和50%w/w PET组外,大量MPs暴露不影响BSFL进入预蛹期的时间,随着MPs浓度的增加,平均虫长降低;除25%w/w PVC和25%w/w PP组外,虫重减少;除25%w/w PP组外,幼虫存活率显著呈现先增加后降低的趋势(P<0.001);干物质减少率显著下降(P<0.001);除PP组和25%w/w PE组外,干物质转化率显著呈现先增加后降低的趋势(P<0.001),不同种类的50%w/w MPs组肠道微生物的菌群多样性、丰富度以及物种数目均降低,优势种群肠球菌属、放线菌属和假单胞菌属的占比存在差异,影响最小的PVC2组和影响最大的PS2组与对照组(NCG组)的微生物分析结果通过PICRUSt2功能预测显示,添加不同类型的MPs对BSFL肠道菌群功能影响各不相同。研究结果为后续利用BSFL集中降解大量MPs污染研究提供依据。
2025年07期 v.48 32-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 3391K] [下载次数:27 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:13 ] - 黄雪寒;史子玉;张艺静;李雪;王禹璇;李晨阳;庞娇;闫丰;陈亚恒;
京津冀地区作为中国北部最重要的城市群,存在较为严重的碳排放强度过大问题,对区域协调发展造成威胁。基于此该研究运用Hurst指数、参数最优地理探测器和局部莫兰指数等方法,研究了2002-2020年京津冀县域生态系统固碳效益的时空分布格局、驱动机制及补偿差序等内容,为促进固碳价值实现、协调区域发展提供依据。结果表明:京津冀地区19年来固碳效益呈增强趋势,其中强碳汇地区主要出现在张家口、承德等地,最高值为227.33 t/km2,总体呈现出“西北高东南低”的空间分布格局;全域75.0%以上的区域过去呈现碳汇持续增长,但未来呈下降趋势;京津冀地区固碳效益局部空间相关性较强并随时间变化明显,其中高-高聚集区主要分布在京津冀西北部地区,低-低聚集区逐渐分散至中东部和西南部地区县域。京津冀地区地表温度对固碳效益影响最大,解释力高达51.04%,坡度、蒸发散量、太阳辐射指标和生态系统固碳效益呈正相关;双因子交互作用对京津冀地区生态系统固碳效益的解释力相较于单因子更为显著,且普遍表现为非线性增强和双因子增强。京津冀地区生态补偿额度呈“北低南高”的分布格局,高值区主要分布在市辖区,低值区主要分布在围场县、阜平县等环境开发程度较低的地区;补偿区的前3名分别为临漳县、柏乡县、新河县,受偿区的前3名为围场县、丰宁满族自治县、隆化县。研究结果对制定合理的生态补偿规则,促进京津冀经济协同发展具有指导意义。
2025年07期 v.48 42-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 2876K] [下载次数:19 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:18 ] - 杜嘉欣;王平;那广水;曾映旭;路放;黄鼎;沈御开;施俊;
文章旨在利用频率比模型和机器学习算法,识别影响PM_(2.5)浓度变化的主要前体物和气象影响因素,制作PM_(2.5)的人口相对暴露风险图,为改善三亚市空气质量提供技术支持。选取2014-2023年常规气象数据(日均气温、日均压强、日均风速、日均风向、日均云量、日均露点)和空气质量监测数据(PM_(2.5)、SO_2、NO_2、O_3、CO)作为自变量参数,研究三亚市6个监测站点的因变量PM_(2.5)浓度季节分布的影响因素。结果表明:(1)在线性关系下,使用频率比模型探究主成分影响因子的自然层段对PM_(2.5)影响程度。季节性气象和前体物的主要影响因素及其对应的自然层段和频率比值分别是春季的SO_2(1.54~2.14μg/m~3,FR_春=1.002 8)和气压(1 010.70~1 011.95 hPa,FR_春=1.004 1),夏季的O_3(66.57~69.80μg/m~3,FR_夏=1.003 0)和温度(21.90~22.45℃,FR_夏=1.006 0),秋季的CO (0.58~0.63 mg/m~3,FR_秋=1.004 0)和风速(4.71~5.10 m/s,FR_秋=1.000 5),冬季的NO_2(6.90~7.46μg/m~3,FR_冬=1.006 0)和风向(90.21°~92.57°,FR_冬=1.000 1)。(2)在非线性关系下,基于网格搜索调参,优化机器学习算法的3个模型(RF、AdaBoost和SGD),用均方根误差、平均绝对误差和拟合优度验证比较,得出季节性最优模型是随机森林,计算影响因素的特征值大小,其结果与线性关系下的相关系数法和主成分分析法结果一致。(3)在ArcGIS中,基于POI兴趣点数据,优化人口数据格网配分权重,结合PM_(2.5)空间插值浓度,计算三亚市PM_(2.5)人口相对暴露风险值和评估其风险聚类等级。前者4个行政区年均暴露风险值大小顺序分别是吉阳区(2.69)>天涯区(0.77)>海棠区(0.66)>崖州区(0.56);后者危险聚类等级表明三亚市4个行政区都处于安全等级范围,较安全等级主要聚集在吉阳和天涯区滨海岸,极安全等级主要聚集在三亚市北部离海靠山的区域。
2025年07期 v.48 53-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1978K] [下载次数:18 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:26 ] - 朱建旭;张祥;徐若瑄;王宇凯;吕树光;
该研究探讨了活性炭(AC)协同多价态铁基材料(ZVI、FeS和FeS_2)活化过硫酸钠(PS)降解三氯乙烯(TCE)的效果。在AC投加量为0.5 g/L、TCE初始浓度为0.15 mmol/L条件下,PS/ZVI/TCE、PS/FeS/TCE和PS/FeS_2/TCE 3个体系的最佳摩尔药剂比分别为20/10/3、20/60/3和20/60/3时,TCE去除率分别为94.23%、96.29%和92.44%。主要活性物种(RSs)清扫实验和电子顺磁共振检测证实,羟基自由基(HO·)、单线态氧(~1O_2)以及硫酸根自由基(SO_4~-·)是TCE降解的RSs,并对每个体系中RSs的稳态浓度进行了定量。污染物被AC吸附后,在反应区停留时间增加,同时污染物被吸附在AC界面上形成高浓度微环境,协同高级氧化工艺提高了污染物的降解速率。多价态铁基材料能够缓慢释放Fe(Ⅱ),既可以维持足够活化PS的浓度,又可以防止初始Fe(Ⅱ)浓度过高清扫体系中生成的活性物质。FeS和FeS_2结构中还原性硫物种可以将产生的Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ),促进Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)循环,FeS_2在此基础上还能提供酸性环境,更有利于污染物的降解。在初始pH值为3~9的范围内,3个体系中的TCE降解率均能达到90%以上,高浓度的碳酸氢根离子(HCO_3~-)会抑制PS产生RSs,进而影响TCE降解效果。实际地下水实验结果表明,混合多价态铁体系可以有效强化TCE的降解,并对其他氯代烃(CHCs),特别是对氯代烯烃有较好的普适性,证明了该体系在地下水修复方面具有巨大的应用前景。
2025年07期 v.48 62-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2145K] [下载次数:14 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:10 ] - 苏莉莉;黄爽兵;黄炜朝;李宁昱;
砷在地下水系统中的吸附过程对地下水质量有着重要影响,值得深入研究。该研究在总结含水层中砷吸附的主要机制基础上,系统介绍了表面络合模型(SCM)的基本原理及其在砷吸附研究方向的应用发展情况。铁氧化物、黏土矿物和有机质组分作为沉积物中主要的砷吸附剂,以其差异化的吸附剂特性和作用机制控制着砷的吸附行为,同时,pH、共存离子等环境因素对砷的吸附起到调控作用。SCM以热力学和表面配位理论为基础,依据不同的双电层模型结构与配位反应设计,从微观机理揭示砷的吸附特性:其在阴离子(PO_4~(3-)、HCO_3~-)与砷的竞争吸附效应解析、As(Ⅲ)-Fe(Ⅱ)-腐殖酸三元配合物形成机制阐释、阳离子桥络合比例量化等多组分协同反应体系及反应运移水文地球化学过程耦合探究中展现出显著优势。但模型依然存在诸如对沉积物复杂环境考虑不足、模型参数不确定性等问题。未来需开发整合铁氧化物与有机质等多组分的SCM,构建科学、统一的模型参数优化框架,以及优化SCM在反应性溶质运移中的变边界模型耦合问题,为砷污染防控提供更强健的支持。
2025年07期 v.48 72-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 2136K] [下载次数:232 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:12 ] - 汤东博;陈余道;李炜轩;闫雪;杨威;杜柳;
原位化学氧化和生物修复联合技术在岩溶地下水污染治理中常受岩溶环境条件的限制,导致药剂与污染物结合时间短、降解效率低,并可能引发二次污染。该研究利用含过硫酸盐(PS)和硝酸盐(NO_3~-)的混凝土类缓释体(SRMs),试图通过缓慢释放化学氧化剂、电子受体,提高岩溶水中BTX(苯、四苯和二甲苯)的降解效率。研究利用实验室微元体装置营造燃油污染的岩溶水环境,探讨了混凝土类缓释体缓释过硫酸盐和硝酸盐的动力学特征,并评价了该缓释过程对BTX降解和微生物群落结构的影响。实验结果显示:混凝土SRMs具备良好的缓释性能,Korsmeyer-Peppas模型适用于分析其释放过程。NO_3-SRMs释放遵循Fickian扩散机制,而PS-SRMs释放遵循扩散侵蚀机制,二者在快速释放阶段的平均释放速率分别为3.69~4.88 mg/(L·d)和36.01~58.55 mg/(L·d)。NO_3-SRMs和PS-SRMs能有效去除岩溶水体中BTX组分,添加和不添加沙粒情况下BTX准一级降解速率常数分别为0.093 7~0.144 8 d~(-1)和0.076 3~0.098 7 d~(-1),添加沙粒能有效促进反硝化菌种对BTX的降解,诺卡氏菌属、湖杆菌属在污染物降解中具有优势。研究表明,在岩溶地下水污染治理中使用混凝土类缓释体来提供氧化剂和电子受体是可行的,有助于提高BTX的降解效率。
2025年07期 v.48 85-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1518K] [下载次数:7 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:11 ] - 郭家钰;王从锋;林莉;董磊;高煜;潘雄;郭子玮;王子荣;
丹江口水库作为南水北调中线工程的核心水源地,其水质安全与生态环境保护具有重要意义。该研究聚焦丹江口水库及其上游支流,选取了汛期(2023年10月)及非汛期(2024年4月)2个时段,对丹江口库区及16条支流的氮磷营养盐分布规律进行了系统监测与分析。研究结果表明,汛期时由于降雨径流增强,外源性污染物输入增多,丹江口水库的总氮、总磷浓度显著高于非汛期。具体来看,汛期流域整体总氮浓度均值为1.507 mg/L,总磷浓度均值为0.089 mg/L(Ⅱ类水质);而非汛期时,总氮浓度均值降至1.305 mg/L,总磷浓度均值则大幅下降至0.011 mg/L(Ⅰ类水质)。空间分布上,汉库支流与丹库支流的氮磷含量普遍高于库区,尤其是靠近农业和居民区的支流水域。此外,研究还发现不同水层间氮磷营养盐的分布存在差异,水体氮磷营养盐浓度呈现出底层>表层>中层的分布规律。进一步通过主成分分析发现,汛期时总氮、总磷、氨氮等营养物质对水质的影响较大,而非汛期水质则主要受水温、溶解氧、pH等物理参数的影响。此外,水质健康评价结果显示,丹江口水库整体水质优良,但汛期时部分支流区域存在富营养化风险,需加强污染源监管和生态修复措施。综上所述,该研究揭示了丹江口水库氮磷营养盐的时空分布规律及其影响因子,指出了当前存在的水质问题和潜在风险,为水库水质管理保护、生态环境改善等策略制定提供了科学依据。
2025年07期 v.48 94-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 3614K] [下载次数:472 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:20 ] - 谢培;刘成真;杨谦雪;乔飞;
三峡水库调度引起干支流出现长短不一的回水河段,对流域水环境演变产生显著影响。该研究综合采用现场观测、数理统计、模型模拟等技术手段,系统剖析特大型、高变幅水位水库调度下河库系统水动力水质演变,协同干支流开展水体交换和污染物输移规律研究。从干流来看,大坝上游650 km以外,不受大坝调节影响,换水周期为4~7 d;大坝上游650 km以内,愈靠近大坝,水龄愈大,不同水期水龄表现出异质性,泄水期>高水位期>低水位期>蓄水期,以清溪场下游愈加明显,泄水期水龄达蓄水期的3~4倍。干支流水量交换模式为高水位期快速倒灌缓慢泄出,导致高水位期支流水龄最大,其中大宁河倒灌水体存蓄时间长7月余;泄水期存蓄支流水体快速倾出,导致干流水龄最大。重点支流对库区水质贡献率表明,长江上游朱沱汇入、嘉陵江、乌江对库区水质贡献率高于90%,高水位期下长江上游朱沱汇入对库区水质贡献占绝对主导,占比89%~97%。从不同水质指标来看,库区化学需氧量的贡献率以长江上游朱沱汇入为主,磷的贡献率以长江上游朱沱汇入和乌江为主,氨氮的贡献率以长江上游朱沱汇入和嘉陵江为主。由干流重点断面磷通量贡献率分析可知,乌江汇入对清溪场及其下游断面磷通量影响显著,尤其泄水期对清溪场至培石断面贡献率最大,占比50%~60%。考虑到大型水库水动力水质的演替和稳定是一个长期过程,建议强化泄水期乌江磷管控。
2025年07期 v.48 104-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1983K] [下载次数:10 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:10 ] - 张晓文;靳振江;朱虹颖;秦广法;王诗萱;罗婷;李嘉;
研究漓江水体的水化学特征变化可以为漓江的保护提供可靠的参考依据。2022年5月-2023年4月,采集漓江12个断面一个水文年的水体样品,采用水质指数法(WQI)分析了16个水化学指标特征,并用因子分析对水化学特征成因进行解析。结果显示,漓江水体的无机碳(IC)、总碳(TC)、Ca~(2+)、Mg~(2+)、高锰酸盐指数、氨氮(NH_4~+-N)、总磷(TP)、硝酸盐氮(NO_3~--N)和总氮(TN)的平均值分别为17.41、20.54、32.74、4.24、1.91、0.19、0.07、1.60和2.10 mg/L,电导率(EC)和pH的平均值分别为222.19μS/cm和8.07。良丰河全年水质类别为Ⅲ类(中等),桃花江全年水质为Ⅳ类(差)和Ⅲ类(中等)各占50%,其余10个断面水质类别以Ⅱ类(良好)为主,占比58.33%~83.33%。因子分析法提取的前3个主成分能够解释漓江水化学特征66.66%的变异,其中第一主成分中IC、TC、Mg~(2+)、Ca~(2+)和EC的载荷较高,聚类结果显示,冠岩地下河断面、遇龙河断面和良丰河断面的这5个指标的数值最高;第二和第三主成分中高锰酸盐指数、NH_4~+-N与TP和NO_3~--N与TN的载荷较高,聚类结果显示,桃花江断面和良丰河断面这5个指标的数值最高。综上所述,冠岩地下河、遇龙河和良丰河受岩溶作用影响最强;漓江水质整体良好,但桃花江和良丰河存在污染风险,应引起有关部门重视。
2025年07期 v.48 112-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 3544K] [下载次数:18 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:15 ] - 王莹;赵良杰;栾崧;王喆;张玲;李程;
该研究聚焦珠江三角洲地下水化学特征及其空间格局的形成机制,旨在揭示区域内自然地质过程和人类活动对地下水水质的影响。研究分析了地下水样品的p H、总硬度、溶解性总固体、主要阴阳离子等水化学指标,并采用Piper三线图、吉布斯图、相关性分析和离子比值分析等方法,识别了地下水化学类型、形成机制及其空间分布格局。结果表明,珠江三角洲地下水化学类型多样,主要受岩石风化、蒸发浓缩、海水入侵等自然过程及农业、工业污染等人类活动的共同影响。研究区域地下水化学类型主要分为5类,内陆山区地下水化学类型以Ca-HCO_3型为主,而沿海区域由于海水入侵显著,Na-Cl型水占主导。吉布斯图分析发现,岩石风化是区域内地下水化学的主要控制机制,而蒸发浓缩过程主要影响沿海和干旱区域。人类活动(如农业、城市化和工业活动)与自然地质作用(如岩石风化和阳离子交换)共同驱动了珠三角地下水化学成分的演化。研究可为珠江三角洲地下水资源的合理利用与污染防治提供重要科学依据。
2025年07期 v.48 125-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 5369K] [下载次数:14 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:13 ] - 龚熹;赵雨溪;童曼;袁松虎;
地表水-地下水交互带易于发生氧化与还原条件的交替变化,是变价元素生物地球化学反应的热区。交互带中的硝酸盐生物还原和Fe(Ⅱ)化学氧化经常出现时空交叠,但是Fe(Ⅱ)(尤其是不同配体络合态Fe(Ⅱ))化学氧化对硝酸盐生物还原的影响规律与机制尚不清楚。该文以枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis为对象,研究了4种Fe(Ⅱ)(三聚磷酸钠(TPP)、乙二胺四乙酸钠(EDTA)、腐殖酸(HA)络合态、游离溶解态)化学氧化对硝酸盐生物还原的影响。结果发现,Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)-TPP及Fe(Ⅱ)-HA氧化使反硝化速率及程度显著提高,NO_3~-在6 d内被完全还原为NO_2~-,NO_2~-在14 d内进一步被还原为N_2O;而Fe(Ⅱ)-EDTA氧化使细菌的反硝化速率降低,NO_3~-在14 d内仍未被完全还原,而且未观察到NO_2~-的进一步还原。电镜表征及转录组测序结果表明,前面3种Fe(Ⅱ)氧化引发芽孢杆菌的应激反应,刺激氨基酸合成代谢过程,有助于细菌生长代谢,从而促进反硝化;Fe(Ⅱ)-EDTA氧化破坏了芽孢杆菌的细胞膜及细胞壁结构,使细菌代谢受阻,从而降低反硝化速率。
2025年07期 v.48 136-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 2347K] [下载次数:159 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ] - 朱国志;李勇;
淮河蚌埠段两岸约3 km范围内的农田主要采用淮河水进行灌溉,为了研究淮河水对两岸农田表土磁学性质的影响,在淮河蚌埠段70 km左右长的河床里采集21个沉积物样品,在靠近淮河两岸3 km范围内的农田区采集18个表土样品,在远离淮河两岸(>3 km)的农田区采集32个表土样品,对3类样品的矿物成分和磁学参数进行了测量,并对测量数据进行计算和统计分析。结果表明:3类样品中主要含石英、钠长石、钾长石、伊利石、高岭石、蒙脱石和磁铁矿等矿物,磁学性质主要由磁铁矿主导,磁性矿物颗粒均以粗粒稳定单畴(SSD)为主。3类样品的磁学特征存在明显差异,淮河沉积物中磁性矿物含量高、磁性矿物粒径粗,磁化率和频率磁化率之间呈负相关关系(R=-0.649);远离淮河两岸农田表土中磁性矿物含量含量低、磁性矿物粒径细,磁化率和频率磁化率之间呈正相关关系(R=0.713);靠近淮河两岸农田表土由于受到淮河水的影响,磁性矿物含量升高、粒径变粗,磁化率和频率磁化率之间呈负相关关系(R=-0.652)。因此,靠近淮河两岸农田表土磁学参数值的大小反映了淮河水对其影响程度。
2025年07期 v.48 142-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1910K] [下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:10 ] - 朱梅涛;王然;邢莉圆;李翾;武杰;刘春;吴正超;
在京津冀协同发展战略背景下,加强土壤保持功能的研究是破解资源环境约束、加快转变经济发展方式、增强可持续发展能力的战略选择。基于此,该文利用InVEST模型,结合空间自相关分析和时空地理加权回归模型(GTWR),探讨1990-2020年京津冀地区土壤保持功能的时空演变特征及影响因素的时空异质性,依据研究结果提出土壤保持能力提升策略。结果表明:(1)1990-2020年研究区土壤保持总量分别为3.58×10~(10)、2.99×10~(10)、2.32×10~(10)、3.21×10~(10)t,总体呈现先下降后回升的趋势,空间上呈现显著的西北高、东南低的特征。(2)1990-2020年研究区土壤保持量为空间正相关关系且呈高-高和低-低聚集。(3)总体上看,1990-2020年各影响因素对土壤保持量的影响具有较大的时空差异,对京津冀地区土壤保持影响较大的因素主要为海拔(1.12)、斑块数量(0.23)、气温(0.19)和归一化植被指数(0.14)。基于研究结果,提出优化土地利用结构、改善植被覆盖状况、减轻气候因素负面影响、加强景观格局管理等土壤保持能力提升策略,以期为京津冀地区高质量发展提供参考。
2025年07期 v.48 151-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 4854K] [下载次数:60 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:11 ] - 刘长波;曹虎生;高渊;邱丝雯;陈双莉;岳昌盛;吴雷;周军;
生物炭(BC)修复有机污染土壤具有无害化、廉价等优点,已被广泛应用于土壤治理技术。然而由于有机污染物的疏水特性,限制了生物炭的吸附作用,导致污染土壤很难取得显著的修复效果。该文成功地将β-环糊精接枝到Fe_3O_4@生物炭,制备了磁性增溶生物炭(CD@MBC),并用于吸附修复苯并[a]芘(Ba P)(PAHs模型污染物)污染土壤。研究表明,CD@MBC拥有较大比表面积、丰富的孔结构和表面含氧官能团,有利于吸附修复有机污染土壤。在CD@MBC添加量1.00%、BC制备温度800℃、固液比1∶10和吸附温度35℃条件下,CD@MBC对污染土壤中Ba P的去除率最高可达69.52%。5次重复实验的污染土壤中,Ba P平均去除率为70.25%,平均回收率为96.17%,表明CD@MBC能稳定修复Ba P污染土壤,且能稳定回收,在有机污染土壤修复中具有一定的应用潜力。CD@MBC修复Ba P污染土壤主要是通过β-CD的主客体相互作用、π-π电子相互作用和吸附协同作用实现的。
2025年07期 v.48 165-172+190页 [查看摘要][在线阅读][下载 2768K] [下载次数:7 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ] - 吴孝炯;常星岚;李进军;王润得;顾雅洁;孙科;奚爽;许嘉雨;彭颖;
粉煤灰在土壤改良中具有良好的应用潜力,然而,其较低的比表面积和不理想的孔结构制约了作为土壤调理剂的使用效果。该文研究了几种增加粉煤灰基材料孔隙的方法,包括通过酸、碱刻蚀在粉煤灰微粒表面形成孔结构,以及通过从粉煤灰中提取出来的Al、Fe、Si物种的缩聚反应制备介孔复合氧化物。刻蚀处理后粉煤灰比表面积可从1.65 m~2/g增加至3.84 m~2/g,复合氧化物的比表面积可达到94.80 m~2/g。以粉煤灰基材料作为滨海盐碱土改良剂,通过灌溉淋洗法测试了其对土壤盐基离子淋出的影响。结果表明,粉煤灰基材料都可以加速Na~+的淋出,尤其是复合氧化物的促进效果最显著,3次灌溉后土壤含盐量降低约43%。此外,复合氧化物表现出固体酸的特征,可以降低盐碱土的p H。改性粉煤灰有望用作高效的盐碱土改良剂。
2025年07期 v.48 173-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 1849K] [下载次数:14 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:10 ] - 付彦榕;郑义;
文章以天然膨润土材料为基础,采用共沉淀法制备得到负载γ-Fe_2O_3的磁性膨润土(MB),利用有机硅季铵盐(TPODAC)对其加以改性,得到有机磁性复合改性膨润土(TPMB)。同时对水中的2种除草剂草甘膦(GLP)和丙草胺(PC)进行吸附性能研究,开展了批量吸附试验,探讨了动力学过程、不同p H和腐殖酸浓度对吸附能力的影响。结果表明,TPMB对GLP和PC的吸附量随有机改性量的增加而增加,其中150-TPMB(改性剂TPODAC的摩尔量为MB阳离子交换量的150%)吸附效果最好,在投加量为1.0 g/L、GLP和PC浓度为100 mg/L时,饱和吸附量分别为30.26 mg/g(GLP)和52.16 mg/g(PC)。对比天然膨润土的饱和吸附量(<10 mg/g),TPMB显示出了良好的吸附性能。GLP和PC在TPMB上的吸附过程均更符合拟二级动力学模型,均能在6 h内达到吸附平衡。p H在2~12范围内,TPMB对GLP和PC均能有效吸附,p H对GLP的吸附有较大影响,对PC的吸附影响较弱,去除效率在42.62%~47.83%范围内波动。探究不同浓度腐殖酸对竞争吸附的影响,结果显示,与单一污染时的吸附效果相比,在腐殖酸浓度较高(100 mg/L)的条件下,GLP和PC的去除效率分别仅降低10.25和9.56个百分点,体现了较高的专一性。
2025年07期 v.48 180-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 3080K] [下载次数:197 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:13 ] - 严辰;孙旭东;周梦洁;花铭;张延扬;潘丙才;
磷是一种不可再生资源,同时也是造成水体富营养化的关键因素之一,利用复合纳米材料深度处理排放废水以降低外源磷浓度并同步实现磷资源的回收是一种便捷有效的策略。该研究以Fe与聚丙烯腈(PAN)协同增效深度除磷为基本理念,合成了具有毫纳结构的Fe-APAN复合除磷材料,该材料具有74%的孔隙率、57.9 m~2/g的比表面积和高达3.5 L/h的堆积过水速率,可适配无压快滤要求,且以4.32%的载Fe量实现了34.8 mg/g(以P为计)的吸附量,Fe利用率高达0.75,显著优于作为对照的商业化HFO-201。机理研究表明Fe-APAN在吸附过程中Fe形态由β-Fe OOH逐渐转变为Fe PO_4晶体。在重力自流无压快滤柱性能实验中,2种新材料相比HFO-201过水效率提高6~7倍。Fe-APAN在5个轮次的再生-吸附循环后性能损失仅为5.9%~6.6%,且通过调控Fe/P比和p H,成功从富磷脱附液中以Fe PO_4形式实现了磷回收。该研究为应用于自流无压快滤床的纳米复合除磷材料设计提供了一定的技术参考。
2025年07期 v.48 191-201页 [查看摘要][在线阅读][下载 4307K] [下载次数:192 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:8 ] - 杜昕芮;孙丽华;张钼晞;许茂繁;李志远;吴泽舟;
以磺胺甲恶唑(SMZ)为代表的磺胺类抗生素在污水厂二级出水中频繁出现,为再生水回用带来风险。该研究以污水厂二级出水为处理对象,分析了慢滤-纳滤组合工艺对SMZ、有机物和离子浓度的去除效能及机制,并分析了不同初始浓度、有机物浓度、p H值和Ca~(2+)离子浓度等水质条件对SMZ的去除效果的影响。结果表明,生物膜慢滤-NF组合工艺在去除SMZ、溶解性有机物和离子强度方面效果最佳;在慢滤表面生物膜中存在优势菌属,优势微生物种群能对SMZ的降解起到积极作用;当SMZ初始浓度为600 ng/L、COD浓度为20~60 mg/L、p H值为8、Ca~(2+)浓度为2 mmol/L时,生物膜慢滤-NF组合工艺对SMZ的去除效果最佳。综上,生物膜慢滤-NF组合工艺可以有效去除二级出水中的SMZ,可以作为二级出水深度处理的有效方式。
2025年07期 v.48 202-208页 [查看摘要][在线阅读][下载 1961K] [下载次数:9 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ] - 李庆华;周鸣;丁毅娜;张宁;魏学锋;
水环境中新污染物(ECs)来源广、种类多,具有环境持久性和生物累积性,给生态环境和公共健康带来严重的危害,已成为水环境领域的研究热点。人工湿地作为一种有效的水体净化技术,具有经济、高效和环保等优点,近年来在去除ECs方面展现出良好的潜力。研究表明,人工湿地通过微生物降解、植物吸收、基质吸附等多种途径,可有效去除废水中的ECs。文章综述了人工湿地去除持久性有机污染物、内分泌干扰物、抗生素和微塑料4种常见ECs的研究进展,并对人工湿地去除水中ECs的研究方向进行了展望。
2025年07期 v.48 209-218页 [查看摘要][在线阅读][下载 1399K] [下载次数:60 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:19 ] - 童宁;张永梅;景佳;屈文慧;高崭;王子奇;
针对厨余垃圾产酸发酵体系中微量元素投加剂量存在低促高抑的问题,文章利用胞外聚合物的协同作用优化微量元素的投控策略。首先,考察不同剂量Fe、Ni、Co作用下的水解产酸过程,发现Ni投加量为2.5 mg/L时水解和产酸效率最为显著;进一步,投加1.25 mg/L的螯合态Ni,结果表明螯合态Ni的产酸效率要显著优于Ni单独投加,尤其是胞外聚合物-Ni-1.25达到了与Ni-2.5效果相当的效率;其次,分析Ni化学形态和胞外聚合物作用前后红外光谱的变化情况,结果表明胞外聚合物与Ni之间的络合作用有效提高了Ni的生物利用度;最后,分析产酸细菌群落特征,结果表明胞外聚合物-Ni保障了产酸细菌的丰度和优势菌属组成。文章多角度综合验证了胞外聚合物和微量元素在产酸发酵体系中的协同作用。
2025年07期 v.48 219-227页 [查看摘要][在线阅读][下载 3390K] [下载次数:85 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:11 ] - 余芮涵;卢培利;赵汉卿;严锐;丁阿强;黄盛;
为揭示煤矿关闭后形成的矿井涌水的水质、污染特征和生态风险,文章分析了重庆市典型废弃煤矿区域内多个点位的涌水、地下水和土壤样品中的各项指标,通过主成分分析结合绝对主成分得分和多元线性回归模型揭示了涌水中污染来源,根据发光细菌法鉴定涌水的生物急性毒性,通过风险商法评估涌水中重金属的潜在生态风险。结果表明,涌水和地下水中主要污染因子包括总硬度、硫酸盐、氨氮、氟化物和重金属等,涌水可能污染地下水,其中污染物来源主要为采矿活动、原生地质演化、周边人为活动和矿坑遗留。涌水呈中等生物急性毒性,66%、16%和16%的涌水分别属于高、中、低生态风险,Cu是生态风险主要贡献物。Fe、Mn和As是涌水在周边土壤和沉积物中累计量较高的重金属。关闭煤矿涌水对周边生态环境造成影响,需要引起足够重视。
2025年07期 v.48 228-236页 [查看摘要][在线阅读][下载 2199K] [下载次数:7 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:15 ] -
<正>近期有不法分子冒用《环境科学与技术》编辑部的名义征集稿件、欺诈作者,严重损害了《环境科学与技术》编辑部的声誉和利益,为了防止作者上当受骗,《环境科学与技术》编辑部特声明如下:一、《环境科学与技术》正刊的组稿、约稿和出版、宣传、发行等工作,由《环境科学与技术》编辑部负责,作者投稿过程中有任何问题和意见,请先与《环境科学与技术》编辑部联系确认。
2025年07期 v.48 237页 [查看摘要][在线阅读][下载 681K] [下载次数:2 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:13 ] 下载本期数据