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2021年  第11卷  第3期

封面+目次
封面+中英文目录
2021, 11(3): .
摘要:
特别约稿
长江生态环境协同治理的理论思考与实践
李海生, 王丽婧, 张泽乾, 邓陈宁
2021, 11(3): 409-417. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210071
摘要:
着眼长江生态环境保护修复的实际需求,从多个维度展开长江生态环境协同治理的理论思考,梳理总结国家长江生态环境保护修复联合研究中心2年来在协同治理方面的实践经验,提出下一步长江生态环境协同治理的工作建议。研究认为:1)长江生态环境协同治理具有4个方面的核心内涵,即治理主体协同、治理目标协同、治理措施协同和绩效评估协同,其目的是实现治理效能最大化,最大限度地维护生态环境的公共利益;2)强化长江生态环境协同治理具有重要意义,是贯彻落实习近平总书记关于推动长江经济带发展系列重要讲话精神的重要举措,是推进长江生态环境治理体系和治理能力现代化的内在要求,是推动长江生态环境质量根本好转、建设美丽长江的必然选择;3)国家长江生态环境保护修复联合研究中心创新性地构建了基于“伞形+扇形”耦合架构的长江生态环境保护修复联合研究协同模式,通过联合攻关和驻点跟踪研究建立了联合研究科研服务机制,其以科技协同创新为核心,推动长江保护修复的专家资源—信息知识—治理主体—治理目标与措施—考核评估“五大体系”系统联动,实现数据资源—智慧知识—责任任务—考核评估—方法质控—联防联控“六个方面”有序协同,助力国家和地方落实科学精准治污取得实效,最大程度地发挥了科技人才智库的整体效能,推动了长江生态环境协同治理能力提升;4)建议未来应继续完善和推广联合研究科技协同创新体制机制,持续深化长江生态环境协同治理相关理论研究与实践探索,加快构建长江生态环境协同治理绩效评估工作机制。
流域/区域保护与修复
珠三角城市群湿地景观格局变化及其驱动因素分析
胡盼盼, 李锋, 胡聃, 陈新闯, 刘雅莉, 王悦
2021, 11(3): 418-427. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200142
摘要:
湿地生态系统是构建城市生态安全体系的重要组成部分。以珠江三角洲(简称珠三角)城市群湿地为研究对象,利用多时段遥感数据调查湿地资源时空分布,结合地理信息系统(GIS)技术分析湿地结构与景观格局变化,选取8个驱动因素进行主成分分析,探讨快速城市化背景下湿地景观格局动态变化的成因。结果表明:珠三角城市群湿地类型主要为水田,其次为水库坑塘与河渠,湖泊、滩地与沼泽地等分布面积相对较小;2000—2015年,湿地面积共损失了1 613 km2,其中,2000—2005年损失最严重,之后面积损失趋势逐渐减缓,佛山市、广州市、中山市和惠州市湿地损失面积之和约占湿地总损失面积的77%;人类活动对湿地转移影响较大,主要表现为建设用地侵占湿地、水田转移为水库坑塘及滩地被开垦为水田;水田和河渠是优势景观类型,且聚集程度较高,其他类型的湿地空间分布趋于离散;人类活动是影响湿地景观格局变化的主要因素,城市扩张是侵占湿地的主要表现形式,此外,气候和政策等因素也对湿地景观变化产生一定影响。
1990—2018年赤水河流域土地利用变化分析
马欢, 冯朝阳, 宋婷, 计伟, 杨娇, 李付杰
2021, 11(3): 428-436. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200144
摘要:
土地利用的变化可以直接反映人类活动程度,赤水河作为长江流域上游的重要支流,在共抓长江大保护的时代背景下,掌握其土地利用动态变化有利于土地优化管理和区域可持续发展。利用1990—2018年共7期土地利用数据,根据区域特点,整合水田、旱地、林地、草地、水域、城乡建设用地、未利用地7种土地利用类型,从分布格局、土地利用单一动态度、土地利用转移矩阵方面对赤水河流域土地利用类型的空间分布与时空变化进行分析。结果表明:赤水河流域各土地利用类型面积占比为林地>旱地>水田>草地>城乡建设用地>水域>未利用地,林地分布广泛,集中分布在赤水河流域下游,旱地多分布在流域上游,水田多分布在流域下游,草地和城乡建设用地多沿河谷分布;各土地利用类型动态度变化随时间逐渐升高,其中草地、城乡建设用地在2015—2018年动态度变化明显提高;受退耕还林政策的影响,林地与旱地间的转化较多,且2006—2015年转化程度高于1990—2000年,而2006—2015年、2015—2018年草地、城乡建设用地与其他土地利用类型间的转化明显增多。赤水河流域GDP总量增长速率逐年升高,与城乡建设用地增长速率相比,2015—2018年有所减缓,城乡建设用地单位面积经济产出逐年降低,土地利用效率有待提高。
天津临港滨海湿地公园水体细菌种群特征
马香菊, 徐慧韬, 王丽平
2021, 11(3): 437-446. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200259
摘要:
为了解天津临港湿地公园不同季节不同功能区水体细菌种群及其差异特征,采用高通量测序技术分析了湿地进水口、潜流湿地区、景观水体区及出水口水体中夏秋季的细菌种群结构,并采用主成分分析法分析其主要环境影响因素。结果表明:细菌Shannon多样性指数夏季为4.25~5.14,秋季为3.07~4.32,种群丰富度Chao指数夏季为569.10~894.04,秋季为473.22~995.81,整体上细菌多样性夏季高于秋季,其中夏季潜流湿地区细菌多样性和丰富度最高,秋季湿地进水口细菌多样性和丰富度最高;夏季共检测到细菌34门、423属、641种,主要优势门为变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、蓝细菌门,主要优势属为红细菌属、噬氢菌属、norank_f_FamilyⅠ;秋季共检测到细菌34门、520属、786种,主要优势门为变形菌门、放线菌门、拟杆菌门,主要优势属为红细菌属、嗜冷杆菌属、聚球藻属;在优势属中,嗜氢菌属只在夏季潜流湿地区具有较高的相对丰度,嗜冷杆菌属只在秋季潜流湿地区具有较高的相对丰度,表明这些菌属为潜流湿地区特有菌种;基于OTU水平的物种Venn图发现,湿地公园不同区域夏季细菌共有种为187种,秋季为110种;基于OTU水平下物种组成与环境因子间的主成分分析结果表明,影响湿地公园细菌种群组成的主要环境因子为水温、pH与$NO_3^-$-N、NH3-N浓度。
宽滩型河流生态系统服务价值核算——以辽河干流为例
王德旺, 何萍, 徐杰, 侯利萍, 任颖
2021, 11(3): 447-458. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200271
摘要:
为解决线状河流生态系统服务价值核算长期停留在均一性核算,难以体现空间差异性的问题,整合高精度遥感数据和常规数据,区分源于河槽、滩地和河流整体3种空间的生态系统服务类型,梳理GIS平台运算的方法和参数,构建了宽滩型河流生态系统服务价值空间核算成套方法,并应用于辽河干流。结果表明:2013年辽河干流生态系统服务总价值为537.39亿元,其中洪水调蓄服务占比最高(46.99%),其次是气候调节服务(29.22%);不同土地利用类型单位面积生态系统服务价值存在差异,河槽和坑塘较高,旱地、灌木林、有林地、草地、滩涂和水田较低且数值接近;2013年辽河干流生态系统服务总价值比2009年增长了101.63亿元;辽河干流流经的铁岭、沈阳、鞍山和盘锦4个市中,单位面积生态系统服务价值和生态系统服务总价值均以辽河口的盘锦市为最高。
辽东湾优先控制污染物的筛选
朱韻洁, 朱晓艳, 林英姿, 许秋瑾
2021, 11(3): 459-467. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200222
摘要:
辽东湾是我国重要沿海经济区,多年来承载着沿海地区排放的大量污染物,近岸海域重金属和有机物污染较为严重。基于辽东湾2016—2018年近岸海域水体12种污染物的监测数据,采用综合评分法和潜在危害指数法筛选优先控制污染物。结果表明:12种污染物的综合评分为29.4~83.2分,其中Hg和Cd(均为83.2分)、Pb(75.8分)为Ⅰ级污染物,Cu(68.4分)、Cr(63.2分)和As(60.8分)为Ⅱ级污染物;12种污染物的潜在危害指数总分为4~22分,其中Cd(22分)、Cu和As(均为20分)为Ⅰ级污染物,Hg、Cr和Pb(均为19分)为Ⅱ级污染物。综合2种筛选方法,考虑到2种方法筛选出的共同Ⅰ级污染物为Cd,目前辽东湾Hg、Pb、Cr、As和Cu的平均检出浓度分别为0.04、2、7.1、1.8、3.8 μg/L,而对应的美国国家环境保护局推荐水质基准连续浓度分别为0.94、5.6、50、36、3.1 μg/L,仅Cu超过了水质基准连续浓度,同时辽东湾Cu平均浓度(3.8 μg/L)远高于保护95%的水生生物物种的有害浓度定值(1.90 μg/L),因此,提出将Cd、Cu纳入辽东湾优先控制污染物名单。
永定河张家口段污染物允许排放量优化分配与评价
王笑楠, 雷坤, 孙明东, 吕旭波, 程全国
2021, 11(3): 468-475. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200197
摘要:
利用环境基尼系数分析了永定河流域张家口段的土地面积、人口数量、国内生产总值(GDP)对区域内水体污染物化学需氧量(CODCr)排放量的影响;同时通过环境效率利用最大化与基尼系数最小化模型,优化各控制单元的分配系数,通过环境基尼系数法制定相对公平的削减分配方案;计算各控制单元对CODCr排放量的贡献系数,判定不公平因子并分析其空间差异性,从而提出区域发展模式合理性建议。结果表明:各控制单元基于土地面积、人口数量和GDP的环境基尼系数分别为0.504 4、0.306 8和0.234 1,基于土地面积的环境基尼系数远超警戒值;经优化分配后得到的CODCr排放量削减方案中,张家口市宣化区应削减率最高,达16%;经贡献系数分析,张家口市中心地区贡献系数小于0.5,不公平特性最为突出。建议对区域产业结构进行适当调整,提高资源利用率,减少污染物排放量。
黄淮平原典型城市农业氨排放清单及特征分析——以亳州市为例
陈雯, 薛志钢, 营娜, 张皓, 续鹏, 杨丽, 杜谨宏, 石应杰
2021, 11(3): 476-483. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210049
摘要:
亳州市是黄淮平原典型城市,而农业是其最大的氨排放来源。基于亳州市畜禽养殖、氮肥施用、固氮植物、土壤本底、秸秆堆肥、人体粪便6类农业源活动水平数据与排放因子,建立2011—2018年亳州市农业源氨排放清单,分析该市氨排放结构、空间分布、历年变化趋势及不确定性,进一步深入了解黄淮平原典型城市农业氨排放特征。结果表明:2018年亳州市农业氨排放总量为27 529.19 t/a,其中畜禽养殖与氮肥施用是农业氨排放量较大的2类源,占比分别为68.81%、16.85%。农业氨排放集中在利辛县与谯城区,分别占全市总排放量的28.9%、27.8%。亳州市农业氨排放量从2011年的35 097.97 t/a小幅升至2014年的38 441.13 t/a,2015—2017年变化不大,2018年降至27 529.19 t/a。从各类农业源氨排放量变化趋势来看,2011—2018年秸秆堆肥、土壤本底的氨排放量出现微小涨幅,畜禽养殖、氮肥施用、固氮植物、人体粪便的氨排放量呈下降趋势。此外,2011—2018年亳州市农业源清单的不确定性处于-22%~26%,清单不确定性较小。
水污染治理
曝气生物净化塘处理农村生活污水效果——以豫南地区商城县为例
王幸智, 年跃刚, 张宪奇, 闫海红, 郭晓娅, 殷勤, 梁雨
2021, 11(3): 484-492. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210042
摘要:
为了提高农村生活污水治理效果的稳定性,同时考虑农村水生态景观建设需求,将具有强大调节能力的稳定塘技术、适合低浓度有机污水处理的接触氧化法和浅水湖泊草型清水稳态理论相结合,提出曝气生物净化塘工艺,应用于豫南地区商城县11个乡镇街区的农村生活污水处理,并选择其中4个典型案例运行1年的效果进行总结。结果表明:受乡镇街区的合流制排水系统、豫南地区多雨的气候特点及住户利用化粪池污水浇灌菜园习惯的影响,商城县各乡镇街区生活污水污染物浓度低且存在较大的波动性;曝气生物净化塘水力停留时间长,污水可在塘中完全混合,并形成适宜低污染物浓度净化的菌-草共生清水稳态系统,使净化后出水化学需氧量(CODCr)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)指标均达到DB41/1820—2019《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》一级标准,且出水CODCr、NH3-N指标达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类及以上水质标准。曝气生物净化塘适合低污染水平的农村生活污水的治理,且能形成清水型农村水生态景观。
2种生态植草沟对路面径流净化效果的对比
张瑞斌()
2021, 11(3): 493-498. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200181
摘要:
将铝污泥生物填料与台阶型植草沟相结合,构建台阶型生态植草沟系统,现场比较台阶型生态植草沟和常规生态植草沟对路面径流的净化效果。结果表明:在2次降雨(大雨、中雨)事件中,台阶型生态植草沟径流量削减效果优于常规植草沟,径流总量削减率分别为63.04%和55.21%,峰值流量显著降低,峰值时间至少延迟24~30 min;台阶型生态植草沟具有较好的水质控制及污染负荷削减效果,对径流中SS、CODCr、NH3-N、TN和TP浓度削减率分别可达79.54%、67.08%、34.75%、63.61%和78.36%,对总量削减率分别可达92.44%、87.83%、74.29%、84.45%和90.31%,出流水质均优于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类水质标准。台阶型生态植草沟对路面径流可取得较好的水质控制及污染负荷削减效果,具有较好的推广应用价值。
农村生活污水一体化处理技术研究进展
李昀婷, 石玉敏, 王俭
2021, 11(3): 499-506. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200146
摘要:
我国农村生活污水具有污水量大且分散的特点,难以实现集中处理,选择处理效率高、经济性好、实用性强、便于运行维护与管理的农村生活污水处理技术和设备非常重要。综述了农村生活污水一体化处理技术,阐明一体化活性污泥衍生工艺、生物膜处理工艺、膜生物反应器工艺及其组合工艺的适用范围和优缺点,分析了适宜分散式污水处理的技术模式,即小型一体化装置处理与集中收集处理相结合。以处理量为5 t/d的小型污水处理一体化设备为基础,综合农村生活污水排放特点,对比分析了各处理工艺的污染物去除性能和经济指标,提出一体化生物接触氧化工艺、改进型生物膜与活性污泥混合工艺及在厌氧-缺氧-好氧工艺段后端增加缺氧沉淀段工艺等是我国农村生活污水一体化处理技术的发展趋势。
排水管道沉积物控制的研究进展
黄乃先, 齐一凡, 金伟
2021, 11(3): 507-513. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210017
摘要:
排水管道沉积物雨天受冲刷而造成的河湖水体污染,已成为当前我国水环境质量持续改善面临的困境之一。深入了解管道沉积物及其沉积机制对水体污染治理至关重要。综述了管道沉积物的形成与特性,微生物或沉积物中胞外聚合物(extracellular polymeric substance,EPS)的主要组分和相关性质对沉积物抗冲刷特性的影响。结果显示:排水管道沉积物主要是由污水携带的固体颗粒发生沉降而形成,主要包含底层粗颗粒沉积物、有机层和生物膜3类。由于沉积物中富含微生物并可分泌EPS,而EPS的黏性能显著增加管道沉积物的抗冲刷性。通过控制或降解沉积物EPS中的多糖组分,可降低沉积物的抗冲刷性能,有望为控制管道沉积物淤积提供新思路。目前国内外控制管道沉积物淤积的方法主要包括离线和在线水力冲刷或机械清淤。今后的研究方向应着力在真实的排水管网中系统地研究沉积物耐冲刷特性及其影响因素,进而提出更为有效的控制技术。
沉积物原位物理洗脱技术对苦草萌发生长的影响
侯绪山, 袁静, 叶碧碧, 吴越, 李国宏, 吴敬东, 储昭升
2021, 11(3): 514-522. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210030
摘要:
原位物理洗脱技术是一种应用于修复受污染的沉积物的新兴技术,但沉积物洗脱处理后对沉水植物萌发生长的影响尚不明确。通过模拟原位空气洗脱与原位水力洗脱2种典型原位物理洗脱技术,处理富含有机质的沉积物,研究洗脱对苦草萌发和生长指标的影响,以及洗脱后沉积物的理化性质的变化。结果表明:2种方式洗脱后沉积物中苦草种子的萌发率、萌发速度以及幼苗的株高、鲜质量、根数、叶数等指标均优于未洗组,其中水力洗脱后沉积物中苦草的萌发生长状况最好,萌发率是未洗组的2.9倍,株高和根数分别是未洗组的2.29和4.76倍;物理洗脱后,沉积物中氨氮($NH_{4}^{-}$-N)与酸可挥发性硫化物(AVS)等还原性物质浓度分别下降34.15%~35.19%和7.67%~44.89%,有机质浓度下降70.04%~77.90%,表层(0~5 cm)沉积物由强还原状态(ORP<-350 mV)改善至弱还原状态(ORP为-200~-100 mV);此外,沉积物中大粒径(50~2 000 μm)颗粒占比增至89.02%~92.84%,有利于上覆水中的O2向沉积物中扩散,促进苦草的萌发生长。原位物理洗脱尤其是水力洗脱后,沉积物的理化条件更有利于苦草的萌发生长。
大气污染控制与管理
汽油存储过程VOCs排放影响因素研究
王燕军, 吉喆, 谢琼, 滕琦, 唐祎骕, 白艳英
2021, 11(3): 523-529. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200177
摘要:
为准确测算成品油存储过程VOCs排放量,利用美国国家环境保护局(US EPA)人为源排放清单编制技术手册AP-42中推荐的方法,以汽油为例,对油品存储过程中VOCs排放的影响因素进行定量化研究。结果表明:油品存储过程VOCs排放的重要影响因素有油品本身性状参数、油品存储状态和气象参数3类;各类参数中,油品蒸气压和油气摩尔分子量、储罐密封结构和罐体状况、油品周转次数、环境温度和风速对存储过程VOCs排放影响较大;相关VOCs排放量随油品蒸汽压、罐体直径和储存高度、环境温度、环境风速呈指数变化;相关VOCs排放量与油气摩尔分子量、油品周转次数、罐体油垢因子线性相关;不同密封结构对VOCs排放的影响可相差2~3倍。在此基础上提出了控制油品存储过程VOCs排放的技术途径,以期为我国油品储运销过程VOCs排放清单编制和VOCs排放管控提供政策思路。
家具制造业VOCs全过程整治提升方案设计
党春阁, 郭亚静, 周长波, 林雨琛
2021, 11(3): 530-536. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200191
摘要:
家具制造业是我国VOCs污染防治的重点行业,企业污染防治水平普遍偏低,绿色升级改造需求迫切。由于缺乏行业全过程整治提升技术指导文件,如清洁生产评价指标体系、污染防治可行技术指南等,当前我国家具制造业环保整治提升呈现出很大程度的无序性,造成了人力、财力的浪费,且难以达到良好的整治提升效果。秉承清洁生产理念和依法科学精准治污原则,从源头削减(原辅材料替代)、过程控制、污染物收集、污染物治理、环境管理5个方面对家具制造业进行了VOCs过程整治提升方案设计,形成了清单式的技术指导文件,并提出促进家具制造业全过程整治提升的若干建议,以期为家具制造业的VOCs污染防控能力提升和环境管理部门监管执法提供技术指导。
道路扬尘检测方法研究进展
李冬, 陈建华, 张月帆, 高健, 张凯, 竹双
2021, 11(3): 537-545. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200213
摘要:
道路扬尘是城市大气颗粒物的主要来源之一,为改善城市环境空气质量、降低大气颗粒物浓度,必须采取有效措施控制道路扬尘。确定道路扬尘检测方法是控制道路扬尘的关键一步,完善和发展当前道路扬尘检测方法对有效削减城市道路扬尘排放量、精准治理道路扬尘具有重要意义。通过实证分析等方法,研究了当前国内外主要的道路扬尘排放的检测方法(降尘法、AP-42法和TRAKER法)以及主要的道路环境监测方法(道路扬尘微观站监测法和大气环境移动监测车监测法)。对不同道路扬尘检测方法的原理、特点及应用进行综述和对比,指出当前的道路扬尘检测方法均具有各自的优点和局限性,地方政府和科研人员需要结合研究目的及技术成本等因素考虑选择合适的检测方法,进一步制定标准化采样方法并完善相应标准,从而实现城市道路扬尘的精准检测。
热污染及防治
雄安新区城市热岛效应的空间异质性
刘丽香, 杨凯, 叶家慧, 韩永伟, 孟晓杰, 侯春飞, 高馨婷
2021, 11(3): 546-553. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200194
摘要:
以雄安新区雄县、容城县、安新县2019年9月Landsat-8卫星遥感影像为依据,采用监督分类法将土地利用类型分为5种,分析雄安新区土地利用结构特征;利用辐射传输法反演地表温度,依据均值-标准差法对地表温度进行分级,分析雄安新区地表温度空间变化及热岛强度分级情况;通过信息点(point of information,POI)对城市进行功能分区,分析高温分布影响因素。结果表明:雄安新区5种土地利用类型中耕地和建筑用地面积较大,占比分别达56.19%和31.81%,5种土地利用类型面积占比在三县的分布差异较大。雄安新区地表温度的分布特征总体是北部温度较高,南部温度较低,温度极差约为21 ℃,且容城县地表温度变异较大。三县的热岛强度等级面积差异较大,中温区面积最大,低温区面积最小,热岛强度等级面积占比较高的城市,其建筑用地面积占比也会较高。热岛强度的不同温区地表温度平均值与POI数量具有显著的线性正相关;不同城市功能区对地表温度具有不同影响,人类活动大的功能区地表温度高,且高温区分布在建筑用地周围,低温区分布在水域周围,中温区分布在耕地和林地。
新污染物及控制
基于不确定性的天津市北塘排污河表层沉积物微塑料污染评价
赵艳民, 马迎群, 温泉, 时瑶, 迟明慧, 秦延文
2021, 11(3): 554-561. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200098
摘要:
微塑料(粒径<5 mm)作为一种新型污染物近年来日益被关注。调查了天津市北部重要排污河——北塘排污河6个采样点沉积物中微塑料的丰度和分布,并通过构建基于三角模糊数的微塑料污染模糊评价模型对微塑料污染状况进行评价。结果表明:北塘排污河沉积物中微塑料丰度为(183.50±11.33)~(238.00±12.93)个/kg(以沉积物干质量计);沉积物中微塑料主要包括碎片类、纤维类和薄膜类3种形态,其中碎片类占比最大(44.92%~56.40%),纤维类占比次之(35.35%~44.52%),薄膜类占比最小;沉积物中微塑料粒径以<1 mm和1~2 mm为主,二者占比之和在各采样点均超过80%,而粒径>2 mm的微塑料占比较小;北塘排污河沉积物中微塑料总体处于中度和重度污染水平,与确定性评价结果比较,模糊评价结果可给出污染指数的可能值区间以及隶属可信度水平,能有效降低由于沉积物空间异质性、分析方法、分析人员不同导致的不确定性,更客观、全面表征评价沉积物微塑料的污染状态及空间分布差异。
抗生素赋存、来源及风险评估研究进展
陈宇, 许亚南, 庞燕
2021, 11(3): 562-570. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200180
摘要:
以近10年不同学者对抗生素污染的研究为基础,综述了目前国内外抗生素的使用情况,对水环境的污染情况,主要来源及风险评估方法。结果表明:水环境中存在的抗生素种类主要有喹诺酮类、磺胺类、大环内酯类及四环素类,相较国外,中国河流、湖泊中抗生素的检出种类更多,污染情况更复杂,且内陆与沿海水体中抗生素的主要污染种类存在一定的差异性;水环境中抗生素污染的主要来源为城市污水处理厂出水、医疗废水、畜禽养殖和水产养殖废水;目前针对水体、沉积物中抗生素单一及混合污染已建立起相应的评估指标体系,但在毒理数据、评估方法、影响因素等方面亟待完善。建议加强抗生素的来源控制,改善污水处理厂工艺,完善风险评估体系。
环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展
展海银, 周启星
2021, 11(3): 571-581. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200154
摘要:
四环素类抗生素是一种价格低廉的广谱抗生素,被广泛应用于临床医疗、畜牧业、水产业等领域,四环素类抗生素的超量使用以及处理不当导致其被排放到水、土壤等环境中并在环境中残留、扩散,对生态和人类健康造成潜在威胁,因此其在环境中的去除尤为重要。介绍了环境中四环素类抗生素的来源及其在环境中的行为,概述了这类抗生素在环境介质中污染处理技术。目前已经工程化应用的污水处理技术,处理后出水虽可满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》,但很少对四环素类以及其他种类抗生素的去除进行专门的设计,造成处理后的出水中仍有抗生素残留,带来水环境污染的风险;土壤中四环素类抗生素的去除目前大多停留在实验室水平,可直接工程化应用的修复技术有待进一步研究。对四环素类抗生素污染处理技术的研究进行了展望,旨在为环境中四环素类抗生素的去除与污染治理提供科学依据。
固体废物资源化
天然气开采钻井固体废物处理处置及资源化技术的应用现状与展望
韩桂梅, 周长波, 方刚, 赵传铭, 党春阁, 李子秀, 郭亚静, 林雨琛
2021, 11(3): 582-590. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200161
摘要:
天然气开采过程产生大量的钻井固体废物,含有石油烃、无机盐及难降解有机物等有毒有害物质。水基钻井固体废物的pH一般为9~10,超出GB 18599—2001《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》中Ⅰ类场贮存及回填的技术要求;石油烃浓度为4 690~15 500 mg/kg,超出GB 36600—2018《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》中第二类用地土壤污染风险筛选值;四川、重庆、新疆等部分气田由于地形复杂使用油基钻井液,可能会导致重金属、多环芳烃(PAHs)及石油烃浓度超标。钻井固体废物主要组分为SiO2、CaO、Al2O3,三者占比可达72%,包含了制备建筑材料必要的化学组分。在钻井固体废物的污染特性和化学组分解析基础上,系统地总结和分析了国内外钻井固体废物的处理处置技术,包括固化稳定化、生物降解、化学淋洗、井下回注、源头减量化技术等,阐述了各技术特点、处理效果以及资源化利用(如制砖、井场铺路、改良剂等)的研究状况,提出采用多种处理处置技术可有效降低钻井固体废物中的污染物浓度,而多元化的资源化利用途径可提高固体废物的利用率,具有较好的发展前景。建议从源头上对钻井固体废物进行分类分质处理,过程中开展多种处理技术联合应用研究,末端结合气田开发区域需求状况,探索路基土资源化技术工艺,以最大程度消纳钻井固体废物。
环境风险评估与管理
基于AHP-FCE模型的制药废水处理技术综合评价
李娟, 成璐瑶, 曾萍, 王研, 韩璐, 赵秀梅
2021, 11(3): 591-598. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200151
摘要:
制药废水由于具有水质复杂、COD高、有毒有害物浓度高、可生化性差、色度高等特点,处理十分困难。目前制药废水处理技术种类较多,且各项技术均具有各自的特点。为选择合适的制药废水处理技术,构建了制药废水处理技术评价指标体系,确定了评价标准,并采用层次分析法与模糊综合评价法相结合的评价方法(AHP-FCE)对国家水体污染控制与治理科技重大专项(简称“水专项”)研发的13项制药废水处理技术进行了综合评价。结果表明:升流式厌氧污泥床-膜生物反应器(UASB-MBR)组合技术是制药废水处理较优的可行技术,其次为两级分离内循环厌氧反应器和复合氧反应器-好氧反应器(ABR-CASS)生物强化处理技术。研究结果可以为制药企业选择合适的废水处理技术提供支持。
基于CiteSpace的中国产业转移研究热点与趋势分析
李思奇, 邬娜, 吴佳, 封强, 傅泽强, 杨斌
2021, 11(3): 599-608. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200182
摘要:
产业转移是推动区域协调发展的重要途径,随着国内产业转移规模的逐步扩大,对产业转移进行研究有着重要现实意义。基于CiteSpace软件,对中国知网(CNKI)数据库内产业转移相关研究文献进行知识图谱结构的可视化分析。结果表明:1992年至今,我国在产业转移领域的研究经历了缓慢增长期、高速增长期和发展瓶颈期3个阶段;作为多学科交叉领域,作者和研究机构尚未建立广泛合作关系;产业转移相关研究主要集中在转移行业、转移模式、转移地区、转移效应四大主题,既有定性描述也有定量分析;京津冀、长江经济带、“一带一路”沿线的区际产业转移,以及环境规制、环境污染与产业转移间的关系是近年来学者们关注的重点。未来研究应拓宽研究区域和研究对象,同时进一步完善定量分析的框架体系。
基于物质流和能量流分析的典型工业园区循环经济发展评价
解蕾, 姚扬, 但智钢, 毕莹莹, 董莉, 钱玉
2021, 11(3): 609-616. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200209
摘要:
将物质流和能量流分析方法运用在工业园区循环经济发展评价中,构建了工业园区循环经济发展评价指标,并以江阴高新技术产业开发区为研究对象,分析各产业的物质流和能量流情况,对园区循环经济进行初步评价,从而提出循环化改造有效路径。结果表明:园区能源产出率为3.02万元/t(以标准煤当量计),水资源产出率为1 257元/m3,土地产出率为11.75亿元/km2,投入产出率较低;工业固体废物综合利用率为88.59%,资源能源综合利用率不高;循环经济产业链关联度为87.4%,但产业发展不均衡,污染集中防治水平有待提高。从优化产业结构、完善循环经济产业链、推进资源能源高效利用、推进环境综合整治4个方面提出研究区域的循环化改造有效路径,以提升园区经济、资源和环境效益。