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《环境科学》 CSCD 北大核心

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本刊是由中国科学院主管，中国科学院生态环境研究中心主办，是我国环境科学领域最早创刊的学术性期刊。《环境科学》创刊于1976年，现为月刊，国内外公开发行。《环境科学》入选中共中央宣传部、新闻出版总署和科...查看详情>>
  • 主办单位中国科学院生态环境研究中心
  • 国际标准连续出版物号0250-3301
  • 国内统一连续出版物号11-1895/X
  • 出版周期月刊
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基于InVEST模型的伏牛山地区生态系统碳储量时空变化模拟
1
作者 张哲 时振钦 +4 位作者 朱文博 孙梓欣 赵体侠 邓文萍 刘志强 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期2332-2341,共10页
在生态文明建设高质量的发展环境下,探究国土空间规划视角下土地利用合理规划与碳减排关系有重大现实意义.山地生态系统作为自然、社会和经济的综合生态系统,对区域生态环境质量提高和可持续发展具有重要影响.以河南省伏牛山区为研究对... 在生态文明建设高质量的发展环境下,探究国土空间规划视角下土地利用合理规划与碳减排关系有重大现实意义.山地生态系统作为自然、社会和经济的综合生态系统,对区域生态环境质量提高和可持续发展具有重要影响.以河南省伏牛山区为研究对象,采用InVEST与CA-Markov模型预测2000~2030年多情景下伏牛山生态系统碳储量的时空分布差异.结果表明:(1) 2000~2020年,伏牛山地耕地和林地大面积减少,水域和建设用地增加.自然增长情景下耕地持续减少;耕地保护情境下耕地面积减少速度得到有效缓解;生态保护情景下,林地草地面积得到了有效保护.(2) 2000~2020年,伏牛山地生态系统碳储量减少2.62×10^(6) t;自然增长情景下,生态系统碳储量持续减少;耕地保护情景稍有缓解;生态保护措施有效缓解了碳损失.(3)碳储量随海拔升高呈驼峰状变化,随着坡度升高而呈现增加的趋势.因此,在未来伏牛山地区国土空间规划中,可综合考虑生态保护与耕地保护情景,在增加碳储量的同时也保证了粮食生产. 展开更多
关键词 土地利用 生态系统碳储量 InVEST模型 情景模拟 伏牛山
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郑州市冬夏季污染过程中大气VOCs污染特征、来源解析及活性分析
2
作者 赖梦洁 张栋 +3 位作者 于世杰 宋鑫帅 李晓 张瑞芹 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期689-699,共11页
为了研究挥发性有机物(VOCs)的污染特征,于2021年6月和12月在郑州市对两个污染过程中的VOCs进行了连续监测.结合气象条件,对比分析了VOCs冬夏季污染过程的污染特征、来源贡献和活性差异.结果显示,两个污染过程φ(VOCs)分别为(27.92±... 为了研究挥发性有机物(VOCs)的污染特征,于2021年6月和12月在郑州市对两个污染过程中的VOCs进行了连续监测.结合气象条件,对比分析了VOCs冬夏季污染过程的污染特征、来源贡献和活性差异.结果显示,两个污染过程φ(VOCs)分别为(27.92±12.68)×10^(-9)和(24.30±5.93)×10^(-9).冬季雾-霾污染过程相较于夏季O3污染过程,VOCs体积分数变化范围更大.冬季污染过程源解析结果:工业源(27.0%)、机动车源(22.5%)、燃烧源(20.1%)、溶剂使用源(16.3%)和油气挥发源(14.1%);夏季污染过程源解析结果:机动车源(24.8%)、工业源(24.1%)、溶剂使用源(17.4%)、油气挥发源(14.2%)、燃烧源(11.2%)和植物源(8.4%).光化学烟雾产量模型结果显示,两个污染过程中夏季臭氧生成处于VOCs控制区的天数占比(66.7%)小于冬季(100.0%).二次反应活性结果显示,冬季和夏季污染过程·OH自由基反应活性(L·OH)均值分别为4.12 s^(-1)和4.76 s^(-1).夏季污染过程臭氧生成潜势(OFP)均值108.36μg·m^(-3),L·OH和OFP贡献率排名前10名物种夏季污染过程以烯烃为主.郑州市冬季污染过程的总二次有机气溶胶生成潜势(SOAFP)为54.38μg·m^(-3),冬季污染过程SOAFP贡献率前10名物种中芳香烃占9个. 展开更多
关键词 挥发性有机物(VOCs) 源解析 光化学烟雾产量模型 二次反应活性 郑州
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郑州市PM_(2.5)中有机酸的污染特征、来源解析及二次生成
3
作者 李子涵 董喆 +3 位作者 尚璐琪 孔梓涵 李晓 张瑞芹 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期700-708,共9页
大气颗粒物中的有机酸广泛参与大气中的各种物理化学反应,对二次有机气溶胶和霾的形成贡献极大,因此分析颗粒物中有机酸的浓度分布特征、评估其污染来源、探究其二次生成,对深入研究有机气溶胶及其二次转化具有重要意义.在郑州市不同季... 大气颗粒物中的有机酸广泛参与大气中的各种物理化学反应,对二次有机气溶胶和霾的形成贡献极大,因此分析颗粒物中有机酸的浓度分布特征、评估其污染来源、探究其二次生成,对深入研究有机气溶胶及其二次转化具有重要意义.在郑州市不同季节采集大气细颗粒物(PM_(2.5))样品,识别并定量二元酸类、脂肪酸类和树脂酸类有机酸共30种,探究其浓度分布特征、季节变化、来源贡献及二次生成.定量的二元酸类以丙二酸(di-C_(3))和琥珀酸(di-C_(4))含量最为丰富,并且表现出明显的季节变化特征:夏季>秋季>冬季>春季;脂肪酸类表现出明显的双峰优势,以棕榈酸和硬脂酸(C_(18))最为丰富,季节变化特征为冬季最高,春季最低.利用主成分分析结合多元线性回归(MLR)方法对郑州市PM_(2.5)中的有机酸进行来源解析,结果表明,35%的有机酸来自于燃烧源和交通源,24%来自于烹饪源、23%来自于二次生成以及17%来自于天然源.利用标记物种的比值(如di-C_(3)/di-C_(4)、F/M和C_(18):1/C_(18))探究有机气溶胶二次形成及其老化过程.结果表明,夏季光化学反应剧烈,有机气溶胶老化或二次生产比例较高,冬季光化学反应较弱,有机气溶胶老化程度较低.采用相关性分析与MLR相结合的方法,量化了气相氧化和液相氧化对二元酸形成的相对贡献,气相氧化在采样过程中起主导作用,占比为58%,特别是夏季,占总二次转化的61%. 展开更多
关键词 二元酸 脂肪酸 二次有机气溶胶 二次生成 气相氧化
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中国镉超富集植物的物种、生境特征和筛选建议 被引量：6
4
作者 赵晓峰 雷梅 陈同斌 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期2786-2798,共13页
植物修复作为一项绿色且有效的原位修复重金属污染土壤技术,在近20年引起了中国学者的关注并取得了一系列成果.通过检索镉超富集植物相关关键词,对过去20 a(2002~2021年)科技文献中报道的中国镉超富集植物的物种特征、野外发现地在中国... 植物修复作为一项绿色且有效的原位修复重金属污染土壤技术,在近20年引起了中国学者的关注并取得了一系列成果.通过检索镉超富集植物相关关键词,对过去20 a(2002~2021年)科技文献中报道的中国镉超富集植物的物种特征、野外发现地在中国各植被地带的分布、原生境特征、地质特征和镉的地球化学进行归纳总结,为镉超富集植物的筛选提供建议.结果表明,目前报道的镉超富集植物有45种.在植物物种上,隶属22科,36属,其中菊科(Compositae)植物最多,为14种.由野外调查发现的镉超富集植物有25种,主要发现于亚热带常绿阔叶林区域,其主要生长于铅锌矿周围的高浓度镉土壤上.归纳总结发现,丰富的植物物种资源、高浓度重金属土壤和长时间的驯化共同促进了超富集植物的形成.因此,具备这3点的区域可以视为超富集植物存在的高概率区域,并且超富集植物的野外筛选可以围绕此展开.最后,提出可以通过高概率区域识别和调查、富集能力验证、富集能力逆境习得筛查、生态型筛查、继代遗传检验和修复能力验证这6步,来进行超富集植物的筛选和植物超富集能力的鉴定. 展开更多
关键词 超富集植物 镉(CD) 物种特征 生境特征 地理分布 地质特征 筛选
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黑土区城郊耕地重金属污染空间扩散机制 被引量：1
5
作者 李文博 闫卓冉 祝元丽 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期5679-5688,共10页
城郊复杂环境条件下的耕地土壤重金属污染空间扩散机制是落实土壤污染源头防控和保障黑土地质量安全的基础.针对以往溯源研究中污染源头难定位和扩散趋势不明确等问题,以长春市城郊地区为例,以耕地土壤As、Pb、Hg和Cd元素为研究对象,采... 城郊复杂环境条件下的耕地土壤重金属污染空间扩散机制是落实土壤污染源头防控和保障黑土地质量安全的基础.针对以往溯源研究中污染源头难定位和扩散趋势不明确等问题,以长春市城郊地区为例,以耕地土壤As、Pb、Hg和Cd元素为研究对象,采用近邻传播(AP)算法和空间自回归的扩散格局-驱动因素组合分析法尝试揭示黑土区城郊耕地重金属污染空间扩散机制.结果表明,ω(As)和ω(Cd)均值分别为39.35mg·kg^(-1)和0.183 mg·kg^(-1),累积水平较高.内梅罗指数显示研究区有52.38%的耕地已出现轻度污染.AP算法识别出As存在3个影响幅度相似的潜在污染源地,均位于远离城市的典型农耕区;Pb元素的2个潜在污染源地集中分布于范家屯镇附近的工业区;Hg和Cd元素的扩散格局复杂,尤其是Cd元素,呈现多地并发的污染扩散特征.空间滞后模型表明,As元素的空间扩散格局和农药施用强度有关;Cd元素主要受土壤类型和设施农业布局的制约;Pb元素受区域城镇化和工业化发展的影响;Hg元素和区域污染迁移条件相关.污染调蓄功能未对4种元素的空间扩散格局产生显著影响.研究丰富了耕地重金属污染的空间分析理论和方法,对落实城郊黑土地的污染源头防控具有科学意义. 展开更多
关键词 城郊地区 黑土耕地 重金属 源头防控 空间扩散机制
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低密度聚乙烯微塑料对空心菜生长和生理特征的影响 被引量：1
6
作者 周颖 蒋文婷 +4 位作者 刘训悦 朱高荻 唐荣贵 章海波 蔡延江 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期4170-4178,共9页
土壤中微塑料污染及其毒理学效应逐渐引起关注,但微塑料对农作物生长和生理的影响机制研究仍相对匮乏.为探讨微塑料对农作物生长和生理生化的影响,选用不同质量分数(0%、0.2%、5%和10%)的低密度聚乙烯(LDPE MPs)进行盆栽试验,研究了其... 土壤中微塑料污染及其毒理学效应逐渐引起关注,但微塑料对农作物生长和生理的影响机制研究仍相对匮乏.为探讨微塑料对农作物生长和生理生化的影响,选用不同质量分数(0%、0.2%、5%和10%)的低密度聚乙烯(LDPE MPs)进行盆栽试验,研究了其对柳叶空心菜(Ipomoea aquatica Forsk)种子发芽率、光合色素含量、生物量、抗氧化酶活性、可溶性蛋白和可溶性糖含量等的影响效应.结果表明,LDPE MPs显著抑制了(P<0.05)空心菜种子活力,且质量分数越高抑制效果越显著.然而,5%LDPE MPs显著促进空心菜地上生物量;0.2%LDPE MPs显著促进空心菜叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性,而10%LDPE MPs则显著提高了过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性;丙二醛(MDA)含量随LDPE MPs质量分数的增加呈梯度式下降,较对照处理降低了15.53%~27.39%.LDPE MPs显著提高了空心菜叶片可溶性糖含量.综上可知,LDPE MPs可抑制空心菜种子活力,但会促进其生物量累积;空心菜可通过调节抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量来缓解LDPE MPs造成的氧化胁迫.研究结果可为评估微塑料对蔬菜生产的影响提供参考依据. 展开更多
关键词 微塑料 空心菜 种子发芽 生长 抗氧化酶
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洞庭湖南缘农田土壤重金属特征及源解析 被引量：4
7
作者 肖凯琦 许安 +4 位作者 郭军 李毅 卢永兴 邢新丽 董好刚 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期932-943,共12页
基于网格布点法于2020年4~8月在洞庭湖南缘农田中采集了1 589件表层土壤样品,采用ICP-MS、 ICP-OES、 HG-AFS和ISE方法测定土壤中As、 Cd、 Pb、 Cu、 Zn、 Ni、 Cr、 Hg元素含量及pH,重点研究了区内土壤重金属含量、潜在生态风险、空... 基于网格布点法于2020年4~8月在洞庭湖南缘农田中采集了1 589件表层土壤样品,采用ICP-MS、 ICP-OES、 HG-AFS和ISE方法测定土壤中As、 Cd、 Pb、 Cu、 Zn、 Ni、 Cr、 Hg元素含量及pH,重点研究了区内土壤重金属含量、潜在生态风险、空间分布特征及其来源解析.结果表明,土壤重金属ω(Zn)、ω(Cr)、ω(Pb)、ω(Cu)、ω(Ni)、ω(As)、ω(Cd)和ω(Hg)平均值依次为:118.18、 82.21、 52.1、 33.76、 32.81、 18.25、 0.42和0.13 mg·kg^(-1).各重金属均处于中、高度变异,土壤以弱酸性为主,pH介于3.96~7.90之间,Hg和Cd存在较高的生态风险.各重金属元素空间分布规律均呈西南高东北低的趋势.采用PMF和PCA方法对8种重金属元素进行来源解析及贡献率计算,PMF结果表明,研究区土壤重金属来源贡献率依次为:农业活动源(36.98%)、自然源(32.94%)、水土交换源(17.05%)和大气干湿沉降源(13.03%),而PCA结果表明研究区土壤重金属主要来源于农业活动源(68.04%)、自然源(31.02%)和大气沉降源(0.94%).两种源解析方法结论趋于一致,即农业活动是研究区内土壤重金属主要来源.通过垂向剖面分析得Cd、 Hg和Pb元素含量呈表层高,深层低的趋势,其人为输入现象明显.研究结果可以为洞庭湖周边农田土壤重金属污染防控对策制定提供科学依据. 展开更多
关键词 洞庭湖 农田土壤 重金属 生态风险 来源解析
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不同碳输入对天山雪岭云杉林土壤化学计量特征的影响 被引量：5
8
作者 马鑫钰 贡璐 +3 位作者 朱海强 张甜 殷珂洁 陆星宇 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期2715-2723,共9页
土壤C、N、P元素是构成森林生态系统的重要组分,通过研究外源碳输入改变对森林土壤化学计量特征的影响,有助于揭示森林生态系统的元素循环过程及平衡反馈机制.以天山雪岭云杉林作为研究对象,通过基于2 a的植物残体的添加和去除试验(DIR... 土壤C、N、P元素是构成森林生态系统的重要组分,通过研究外源碳输入改变对森林土壤化学计量特征的影响,有助于揭示森林生态系统的元素循环过程及平衡反馈机制.以天山雪岭云杉林作为研究对象,通过基于2 a的植物残体的添加和去除试验(DIRT),分析外源碳输入改变对土壤C、N、P化学计量特征短期影响,讨论不同处理下土壤化学计量特征与其他土壤理化因子的相互关系.结果表明:(1)土壤C、N、P含量在大部分土层均表现为双倍凋落物(DL)处理最高,按土层深度由浅到深依次为,土壤ω(C):168.92、119.88、103.33和64.23g·kg^(-1);土壤ω(N):10.60、9.32、8.78和8.07g·kg^(-1);土壤ω(P):0.50、0.45、0.37和0.36g·kg^(-1);切根去凋落物(NI)处理最低,按土层深度由浅到深依次为土壤ω(C):104.56、89.24、48.08和43.96g·kg^(-1);土壤ω(N):6.83、2.60、2.63和2.22g·kg^(-1);土壤ω(P):0.40、0.34、0.32和0.22g·kg^(-1);且随土层加深呈减小趋势.除NI处理外其余处理土壤C∶N均在0~10 cm土层最高,且显著高于其他土层(P<0.05),NL处理土壤C∶P在30~50 cm土层显著高于其他处理,NI处理土壤N∶P在0~10 cm最高,且显著高于其他土层(P<0.05).(2)微生物量碳、氮、磷在不同碳输入处理下0~10 cm土层显著高于其他土层(P<0.05).(3)冗余分析结果显示不同碳输入水平下可溶性有机碳和微生物量氮是影响土壤C、N、P化学计量特征的重要因子. 展开更多
关键词 雪岭云杉 土壤化学计量 碳输入 植物残体的添加和去除试验(DIRT) 土壤理化因子
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生物炭施用5 a后对桂北桉树人工林土壤有机氮组分和活性氮的影响 被引量：2
9
作者 曹杨 沈育伊 +6 位作者 陈运霜 王紫卉 牟芝熠 徐广平 张德楠 孙英杰 毛馨月 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期6235-6247,共13页
研究施用不同量生物炭5 a后桉树人工林土壤有机氮组分和活性氮特征,探讨土壤有机氮组分和活性氮之间的关系,明确生物炭不同施用量下土壤的供氮潜力,为桉树林业废弃物生物炭的实践应用提供科学依据.利用开始于2017年的桉树人工林生物炭... 研究施用不同量生物炭5 a后桉树人工林土壤有机氮组分和活性氮特征,探讨土壤有机氮组分和活性氮之间的关系,明确生物炭不同施用量下土壤的供氮潜力,为桉树林业废弃物生物炭的实践应用提供科学依据.利用开始于2017年的桉树人工林生物炭中长期定位试验,选取CK(0%)、T1(0.5%)、T2(1.0%)、T3(2%)、T4(4%)和T5(6%)这6个处理,一次性施用生物炭5 a后测定不同处理下有机氮组分、微生物生物量氮和溶解性有机氮含量.结果表明:(1)与对照相比,随着生物炭施用量的增加,不同土层全氮、酸解总氮、酸解铵态氮、酸解氨基酸态氮、微生物生物量氮、溶解性有机氮和氮储量含量均呈递增趋势,增幅分别为45.48%~156.32%、44.31%~171.31%、38.06%~223.37%、39.42%~163.32%、36.72%~109%、23.27%~113.51%和29.45%~62.37%,在T5处理最大;未知态氮和非酸解态氮含量总体亦呈增加的趋势,增幅分别为88.41%~158.71%和50.24%~139.01%;酸解氨基糖态氮含量趋于降低,降幅为7.72%~32.73%.不同处理下有机氮各形态的分布趋势大小为:酸解铵态氮>酸解氨基酸态氮>非酸解态氮>酸解未知态氮>酸解氨基糖态氮,生物炭施用处理增加了酸解总氮含量及其占全氮的比例.(2)除了酸解未知态氮之外,土壤有机氮其它组分和活性氮含量均随着土层的加深而递减.(3)土壤全氮、微生物生物量氮和溶解性有机氮均与酸解总氮、非酸解态氮和氮储量之间存在显著的正相关关系.主成分分析表明:容重与酸解氨基糖态氮;全氮与酸解未知态氮;酸解氨基酸态氮与酸解总氮间的关系均较为密切.综上,林业废弃物生物炭施用5 a后,显著增加了桉树林土壤有机氮组分和活性氮含量,有利于提高土壤氮素的供应能力;酸解总氮、酸解铵态氮和酸解氨基酸态氮对土壤活性氮有重要贡献. 展开更多
关键词 生物炭 有机氮组分 酸解性氮(AHN) 活性氮 桉树人工林
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外源褪黑素对锑胁迫下水稻幼苗生长和抗氧化系统的影响 被引量：3
10
作者 储玉檀 李颜 +3 位作者 黄益宗 保琼莉 孙红羽 黄永春 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期2356-2364,共9页
为了探讨外源添加褪黑素(MT)对锑(Sb)胁迫下水稻幼苗影响,以华润2号水稻幼苗为研究对象进行水培实验,采用荧光探针定位技术对水稻幼苗根尖的活性氧(ROS)进行荧光定位,并对水稻幼苗根部根系活力、丙二醛(MDA)含量、 ROS(H_(2)O_(2)、 O_(... 为了探讨外源添加褪黑素(MT)对锑(Sb)胁迫下水稻幼苗影响,以华润2号水稻幼苗为研究对象进行水培实验,采用荧光探针定位技术对水稻幼苗根尖的活性氧(ROS)进行荧光定位,并对水稻幼苗根部根系活力、丙二醛(MDA)含量、 ROS(H_(2)O_(2)、 O_(2)^(-)·)含量、抗氧化酶(SOD、 POD、 CAT、 APX)活性和抗氧化剂(GSH、 GSSG、 AsA、 DHA)含量进行分析.结果表明,外源添加MT能缓解Sb胁迫对水稻幼苗生长的不利影响,提高水稻幼苗的生物量;与单独Sb处理相比,添加100μmol·L^(-1)的MT使水稻根系活力和总根长分别提高44.1%和34.7%,MDA、 H_(2)O_(2)和O_(2)^(-)·含量分别降低37.0%、 32.7%和40.5%.此外,MT处理不仅使POD和CAT活性分别提高54.1%和21.8%,还能调节AsA-GSH循环.由此可见,外源添加100μmol·L^(-1)MT可以促进水稻幼苗生长,提高水稻幼苗抗氧化能力,缓解Sb胁迫对水稻的脂质过氧化损害,从而提高水稻幼苗在Sb胁迫下的抗逆性. 展开更多
关键词 锑胁迫 水稻 褪黑素(MT) 抗氧化系统 AsA-GSH循环
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过水性湖泊水质长期演变趋势及驱动因素:以骆马湖为例 被引量：2
11
作者 黄雪滢 高鸣远 +5 位作者 王金东 王明明 陈思恩 龚志军 王腊春 蔡永久 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期219-230,共12页
过水性湖泊——骆马湖是南水北调东线工程的重要调蓄湖泊,具有防洪抗旱、饮用水供给和生态维护等多种功能.为了解骆马湖水质演变及驱动因素,基于2009~2020年长序列逐月实测数据,结合1996~2008年历史资料,分析了骆马湖总氮(TN)、总磷(TP... 过水性湖泊——骆马湖是南水北调东线工程的重要调蓄湖泊,具有防洪抗旱、饮用水供给和生态维护等多种功能.为了解骆马湖水质演变及驱动因素,基于2009~2020年长序列逐月实测数据,结合1996~2008年历史资料,分析了骆马湖总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数和氨氮(NH_(4)^(+)-N)等指标的长期演变、季节动态和空间格局,探究了气象和水文因子对湖泊水质的影响机制.结果表明,近25年来,骆马湖水质总体处于Ⅳ~劣Ⅴ类.ρ(TN)变化明显(1.06~3.49 mg·L^(-1)),历经波动下降(1996~2002年)、显著的年际波动(2002~2015年)和显著上升(2015~2020年)这3个阶段,是骆马湖的主要污染因子.高锰酸盐指数显著下降(2.97~6.38 mg·L^(-1)),ρ(TP)和ρ(NH_(4)^(+)-N)波动相对较小,分别介于0.024~0.076 mg·L^(-1)和0.11~0.69 mg·L^(-1).2017~2020年夏季ρ(TN)和ρ(TP)异常增高,8月分别达到3.30 mg·L^(-1)和0.14 mg·L^(-1),约为年平均值的1.5倍和2.4倍.季节动态方面,夏秋季水质较2015年前发生较大转变,表现为夏秋季劣于冬春季,存在富营养化加剧风险.空间上南部湖区水质明显优于北部湖区.沂河和中运河污染负荷的输入随入湖水量的增加而增强,进而驱动骆马湖的水质变化.建议从加强流域污染治理、内源防控、退圩还湖和生态修复等方面保障骆马湖水环境安全. 展开更多
关键词 浅水湖泊 水质 时空演变 季节动态 驱动因素
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紫外老化微塑料衍生DOM理化特性及其与磺胺嘧啶、铜的络合机制
12
作者 王筱 晏彩霞 +4 位作者 聂明华 莫茜婷 丁明军 徐鏊雪 邓思维 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期6159-6171,共13页
微塑料在老化过程中所释放的溶解性有机质(MPDOM)可与有机污染物、重金属等污染物发生络合反应,影响污染物的迁移转化.选取聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚苯乙烯(PS)两种微塑料,利用荧光猝灭法及多种光谱分析技术和方法,同时结合Ryan-We... 微塑料在老化过程中所释放的溶解性有机质(MPDOM)可与有机污染物、重金属等污染物发生络合反应,影响污染物的迁移转化.选取聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚苯乙烯(PS)两种微塑料,利用荧光猝灭法及多种光谱分析技术和方法,同时结合Ryan-Weber模型,探究了MPDOM的光谱特性以及MPDOM与磺胺嘧啶(SDZ)、铜离子(Cu^(2+))的络合机制.紫外-可见吸收光谱分析结果表明,老化后两种MPDOM的相对分子量减小、芳香性及腐殖化程度增加,芳环上的羧基、羰基、羟基及酯类取代基增多.MPDOM与SDZ、Cu^(2+)的荧光猝灭均属于静态猝灭,猝灭后两种MPDOM的芳香性和腐殖化程度相近,相对分子质量相当.三维荧光光谱结合平行因子分析法共鉴定出两种类腐殖质组分和一种类蛋白质组分.同步荧光光谱分析结果表明,两种MPDOM均以类蛋白组分优先与SDZ发生反应,与Cu^(2+)反应时更为敏感.结合Ryan-Weber模型可知,两种猝灭体系均以类腐殖质组分与PET-DOM的结合能力更高,但总体来说SDZ猝灭体系中MPDOM的结合能力要强于Cu^(2+)体系. 展开更多
关键词 微塑料溶解性有机质(MPDOM) 紫外老化 荧光猝灭 磺胺嘧啶(SDZ) 铜离子(Cu~(2+)) 微塑料(MPs)
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黄河流域内蒙古段水化学同位素特征及水体转化关系
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作者 裴森森 段利民 +6 位作者 苗平 潘浩 崔彩琪 张波 籍健勋 罗艳云 刘廷玺 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期4863-4873,共11页
以黄河流域内蒙古段为研究区,于2021年7月(丰水季)和10月(枯水季)采集降水、黄河干流、黄河支流与季节性河流、乌梁素海、哈素海、岱海、灌区渠系和地下水等水样,测试不同类型水体的水化学组成和氢氧同位素值.综合运用Piper三线图、 Gi... 以黄河流域内蒙古段为研究区,于2021年7月(丰水季)和10月(枯水季)采集降水、黄河干流、黄河支流与季节性河流、乌梁素海、哈素海、岱海、灌区渠系和地下水等水样,测试不同类型水体的水化学组成和氢氧同位素值.综合运用Piper三线图、 Gibbs图、离子比例和MixSIAR混合模型等研究方法,分析了黄河流域内蒙古段水化学演变规律,并揭示降水、地表水和地下水的转化关系.结果表明,研究区地下水和地表水均偏弱碱性,水体中优势阴离子为Cl^(-),优势阳离子为Na^(+),地表水水化学类型以Cl·SO_(4)-Na·Mg和SO_(4)·HCO_(3)-Na·Mg为主,地下水水化学类型以Cl·SO_(4)-Na·Mg和SO_(4)·HCO_(3)-Na·Ca.地下水Ca^(2+)和Mg^(2+)主要来源于硅酸盐和蒸发岩的溶解,地表水Ca^(2+)和Mg^(2+)主要源于碳酸盐岩溶解,且水中碳酸和硫酸参与了碳酸盐矿物和硫化矿物溶解的过程,不同水体Na^(+)和Cl^(-)均受人为污染源的影响.受季节效应影响,地表水和地下水δD和δ18O丰水期较枯水期高,研究表明,地表水在接受大气降水补给后受到了蒸发分馏作用的影响,地下水补给源复杂.MixSIAR模型揭示出,研究区地表水是地下水的主要补给来源,占总补给量的52.4%~62.2%,大气降水是地表水的主要补给来源,占总补给量的85.4%~97.1%. 展开更多
关键词 黄河流域 水化学特征 氢氧同位素 MixSIAR模型 地下水
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“2+26”城市PM2.5与气象因子的尺度依存关系及影响因素分析
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作者 吴舒祺 金囝囡 +2 位作者 郑冬阳 顾杨旸 赵文吉 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期6441-6451,共11页
基于“2+26”城市的PM_(2.5)浓度和气象数据,通过连续小波变换(CWT)和离散小波变换(DWT)分析PM_(2.5)时间序列的变化,利用小波相干(WTC)和多小波相干(MWC)量化PM_(2.5)与单个、多个气象因子在时频域中的响应关系,并结合偏小波相干(PWC)... 基于“2+26”城市的PM_(2.5)浓度和气象数据,通过连续小波变换(CWT)和离散小波变换(DWT)分析PM_(2.5)时间序列的变化,利用小波相干(WTC)和多小波相干(MWC)量化PM_(2.5)与单个、多个气象因子在时频域中的响应关系,并结合偏小波相干(PWC)定量评估大气遥相关因子对响应关系的影响.结果表明:(1)“2+26”城市的PM_(2.5)浓度具有中间高、外围低的空间分布特征.PM_(2.5)突变事件主要发生于气象条件稳定的冬季,并且集中在2018年以前.256~512 d的年尺度周期特征较稳定,同时也是PM_(2.5)时间序列的主导周期.(2)PM_(2.5)与气象因子的相干性取决于时频尺度和变量组合.在所有时频尺度上,PM_(2.5)与相对湿度、温度的相干性较强;在小、中时频尺度上,PM_(2.5)与风速相干性较强;在大时频尺度上,PM_(2.5)与温度的相干性较强.降水、温度和相对湿度的组合可作为解释PM_(2.5)在所有时频尺度上变化的最佳变量组合.(3)时频尺度不同,大气遥相关因子对响应关系的增强/削弱作用不尽相同.在所有时频尺度上,厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)对PM_(2.5)与降水、温度之间响应关系的影响较大,太平洋年代际涛动(PDO)对PM_(2.5)与相对湿度、风速之间响应关系的影响较大.结果可为区域大气污染治理提供参考. 展开更多
关键词 “2+26”城市 气象因子 多尺度相关 大气遥相关因子 小波分析
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生物炭吸附雨水径流难生物降解有机氮效能及机制 被引量：2
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作者 苏增辉 孙萍 +3 位作者 陈友媛 罗冠杨 王秀海 郑天元 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期5608-5615,共8页
有机氮(ON)在雨水径流氮素污染中起关键作用,但多数研究只关注可生物降解有机氮的生物转化去除,忽略了占比较高的难生物降解有机氮.以生物炭作为吸附剂,探究其对雨水径流典型难生物降解有机氮(吲哚)的吸附效能及机制.结果表明,原始生物... 有机氮(ON)在雨水径流氮素污染中起关键作用,但多数研究只关注可生物降解有机氮的生物转化去除,忽略了占比较高的难生物降解有机氮.以生物炭作为吸附剂,探究其对雨水径流典型难生物降解有机氮(吲哚)的吸附效能及机制.结果表明,原始生物炭对吲哚有较高的单位吸附量(45 mg·g^(-1)),生物炭投加浓度为0.4 g·L^(-1)时其表面平均吸附位点利用度最高.H_(2)O_(2)和NaOH改性生物炭对吲哚的吸附量是原始生物炭的1.3倍和1.6倍,吸附机制包括疏水相互作用、氢键和π-π电子供体-受体(π-πEDA)作用,以疏水相互作用为主,其中H_(2)O_(2)改性通过增加生物炭表面含氧官能团来加强氢键和π-πEDA作用,而NaOH改性生物炭通过大幅提高生物炭比表面积来加强疏水相互作用,故NaOH改性吸附效果更优.综上,生物炭对难生物降解有机氮具有较强去除作用,通过NaOH改性还能大幅提高效率,故在雨水径流氮素污染较高的地区把NaOH改性生物炭作为生物滞留池中的填料有着极大的应用潜力. 展开更多
关键词 生物炭 吲哚 改性 疏水相互作用 氢键 π-π电子供体-受体
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基于宏基因组与宏转录组分析石化废水生物处理系统脱氮功能菌群
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作者 章旭 周佳佳 +4 位作者 周珉 罗西子 严新杰 刘勇弟 厉巍 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期5115-5122,共8页
石化行业是我国的支柱产业,长期以来,石化废水处理一直是水污染治理领域的重难点,阻碍了石化行业高质量可持续的发展.由于石化企业和园区多临河或临海而建,其废水排放易造成流域性或区域性水生态风险,尤其石化废水中的氮素污染,严重威... 石化行业是我国的支柱产业,长期以来,石化废水处理一直是水污染治理领域的重难点,阻碍了石化行业高质量可持续的发展.由于石化企业和园区多临河或临海而建,其废水排放易造成流域性或区域性水生态风险,尤其石化废水中的氮素污染,严重威胁了水生态安全及人民群众身体健康.因此,从上海某化工区的某条石化废水A/O脱氮工艺线中采集了污泥样品,通过宏基因组和宏转录组对比分析了出水水质稳定时期与出水水质波动时期的不同污泥中微生物的群落结构,脱氮菌群的功能特征和关键的氮代谢途径.结果表明,工艺的氨氧化功能易波动,而亚氮和硝氮的去除相对稳定.菌群研究发现该A/O工艺主体脱氮途径为硝化-反硝化脱氮途径,未发现工艺内有厌氧氨氧化相关基因片段.体系脱氮关键功能基因中约有90%与反硝化作用相关,只有约0.17%的基因参与了硝化过程中氨氮的转化.进一步研究发现,氨氧化功能菌在工艺中丰度极低且结构单一,主要的氨氧化功能菌属是Nitrosomonas.这可能是工艺线出水氨氮浓度易波动的主要原因. 展开更多
关键词 石化废水 A/O工艺 宏基因 宏转录 脱氮微生物
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磁性氧化铁/桑树杆生物炭的制备及其对砷污染土壤溶解性有机碳和砷形态的影响 被引量：1
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作者 芦琳 颜利玲 +4 位作者 梁美娜 成官文 朱宗强 朱义年 王敦球 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期5214-5223,共10页
以桑树杆为原料,制备了原始桑树杆生物炭(M-BC)及磁性氧化铁/桑树杆生物炭(Fe-BC)并对其进行表征.通过土壤培养实验,研究了3个温度下炭化制备的Fe-BC和M-BC在不同培养时间对土壤浸出液溶解性有机碳(DOC)和土壤砷(As)形态等的影响.结果表... 以桑树杆为原料,制备了原始桑树杆生物炭(M-BC)及磁性氧化铁/桑树杆生物炭(Fe-BC)并对其进行表征.通过土壤培养实验,研究了3个温度下炭化制备的Fe-BC和M-BC在不同培养时间对土壤浸出液溶解性有机碳(DOC)和土壤砷(As)形态等的影响.结果表明:①Fe-BC负载的铁氧化物主要为Fe_(3)O_(4),且有磁性,主要官能团有C=O双键、O—H键、C—O键和Fe—O键;Fe-BC-400、Fe-BC-500和Fe-BC-600的pHzpc分别为8.92、8.74和9.19,比表面积分别为447.412、482.697和525.708 m^(2)·g^(-1).②土壤浸出液中ρ(DOC)随着M-BC和Fe-BC炭化温度的升高而分别降低11.6~315.6 mg·L^(-1)和78~365.6 mg·L^(-1),土壤浸出液中DOC浓度与土壤电导率(EC)值呈负相关;在培养第35 d,添加Fe-BC-600的土壤浸出液中As浓度比对照组土壤浸出液中的降低了55.96%.土壤浸出液中As浓度与DOC浓度相关性不显著.③添加Fe-BC的土壤有效态As占比均低于对照组的,在培养第35 d时,Fe-BC-600可使土壤有效态As占比降低39.21%.④在培养第35 d时,添加M-BC的土壤残渣态As含量减少了17.76%~49.11%,添加Fe-BC-600的土壤残渣态As占比增加了80%.Fe-BC-600最有利于降低土壤溶液DOC浓度,提高残渣态As含量,从而降低土壤As生物有效性.研究可为磁性氧化铁/生物炭在砷污染土壤修复提供理论依据. 展开更多
关键词 砷(As) 污染土壤 桑树杆生物炭 磁性氧化铁 溶解性有机碳(DOC) 砷形态
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欢迎订阅2022年《环境科学》
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《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期3403-3403,共1页
《环境科学》创刊于1976年,由中国科学院主管,中国科学院生态环境研究中心主办,是我国环境科学学科中最早创刊的学术性期刊.《环境科学》自创刊以来,始终坚持“防治污染,改善生态,促进发展,造福人民”的宗旨,报道我国环境科学领域内具... 《环境科学》创刊于1976年,由中国科学院主管,中国科学院生态环境研究中心主办,是我国环境科学学科中最早创刊的学术性期刊.《环境科学》自创刊以来,始终坚持“防治污染,改善生态,促进发展,造福人民”的宗旨,报道我国环境科学领域内具有创新性高水平,有重要意义的基础研究和应用研究成果,以及反映控制污染,清洁生产和生态环境建设等可持续发展的战略思想、理论和实用技术等. 展开更多
关键词 科学学科 学术性期刊 防治污染 应用研究成果 中国科学院 环境科学领域 实用技术 清洁生产
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生活垃圾填埋场恶臭污染的时空变化与膜阻隔效果 被引量：1
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作者 何品晶 李健晨 +2 位作者 吕凡 章骅 邵立明 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期4506-4512,共7页
为探究生活垃圾填埋场恶臭污染的源特征和时空变化规律,采样分析了东部沿海某填埋场不同暴露状态填埋区域冬夏两季的昼夜间气体样品.定量检测到的各种恶臭物质合计浓度最高可达60000μg·m^(-3),夏季检出的恶臭物质种类多于冬季,且... 为探究生活垃圾填埋场恶臭污染的源特征和时空变化规律,采样分析了东部沿海某填埋场不同暴露状态填埋区域冬夏两季的昼夜间气体样品.定量检测到的各种恶臭物质合计浓度最高可达60000μg·m^(-3),夏季检出的恶臭物质种类多于冬季,且各采样点平均浓度高于冬季30~300倍,其中,硫系物高于冬季4.7~136.7倍.含氧化合物是物质浓度最高的恶臭组分,各采样点硫系物合计浓度不足恶臭物质合计浓度的10%,但换算的理论恶臭浓度贡献率超过理论恶臭合计浓度的90%,甲硫醇和丙硫醇等硫系物是填埋场恶臭污染的关键物质.填埋单元覆膜后堆体表层恶臭物质浓度和理论恶臭浓度随时间呈现出一定的上升趋势,说明覆膜具有一定的恶臭阻隔效果,但填埋单元仍有较大的恶臭释放潜力.相似度分析显示,作业后临时覆盖和未抽气区盖膜单元内累积的恶臭气体可以通过膜搭接缝隙和膜破裂位置等处释放至环境,导致填埋场周边夜间恶臭污染高于白天. 展开更多
关键词 恶臭污染 填埋场 硫系物 垃圾 异味
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安顺市土壤pH空间变异及影响因素分析 被引量：12
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作者 陈清霞 陆晓辉 涂成龙 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期2124-2132,共9页
探究土壤pH的空间分布特征及其变异规律,分析环境因子对土壤pH空间分异的影响,对安顺市山地复杂环境下土壤pH的精准管理和土壤资源的可持续利用具有重要意义.基于22851个野外采样点,综合采用全局Moran's I指数、冷热点分析、半方差... 探究土壤pH的空间分布特征及其变异规律,分析环境因子对土壤pH空间分异的影响,对安顺市山地复杂环境下土壤pH的精准管理和土壤资源的可持续利用具有重要意义.基于22851个野外采样点,综合采用全局Moran's I指数、冷热点分析、半方差函数和克里金插值的方法,从不同角度揭示了安顺市土壤pH值的空间结构特征和分布规律,并借助地理探测器分析了环境因子对其空间分异的影响.结果表明:1安顺市表层土壤pH值的变化范围在3.56~8.61之间,均值为6.28,变异系数为16.33%,具有中等程度的空间变异性;2土壤pH在全局空间上呈聚集分布,在局部空间上以西部和西北部地区为热点聚集区,而东部和南部则为冷点聚集区;块金系数(40.19%)表明,土壤pH在空间上的这种变异性是由结构性因素和随机因素共同决定的,但结构性因素的作用更大;3在空间分布上,土壤pH主要呈现斑块状的镶嵌分布格局,其中弱酸性土(57.14%)集中分布在安顺市的东部、东北部和南部地区,中性土(30.13%)以西部、西北部和东南部较为集中,强酸性土(6.12%)和碱性土(6.45%)则以块状结构分别镶嵌于弱酸性土和中性土之中.4地理探测器分析表明各环境因子对土壤pH空间变异的解释力由大到小依次为:土壤类型(9.4%)>成土母岩(7.9%)>海拔(2.1%)>土地利用(1.8%)>坡度(0.1%),并且土壤类型和成土母岩与其它各因子交互作用的q值均较大,因此土壤类型和成土母岩是引起安顺市土壤pH空间变异的主控因子. 展开更多
关键词 土壤PH 空间分异 空间分布 环境因子 安顺市
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