复合污染条件下含砷地下水强化除砷技术研究

针对郑州市东周水厂铁锰复合污染条件下的含砷地下原水,在曝气-接触氧化过滤强化除砷水处理生产性试验的相关试验内容及试验结果基础上,进行了小试规模条件下的强化除砷试验。经3个月的实验室滤柱运行,研究强化除砷工艺原水因素影响规律,进一步研究了与除砷效果相关的原水各项参数。同时,试验运行期间对出水水质的相关指标也作了监测,总结出了一定水厂强化除砷运行规律。应用于建立水厂除砷控制加药系统,完善水厂内当前的运行管理。     

基于Web of Science和CNKI的湖泊沉积物文献计量分析

为了解湖泊沉积物研究领域现状和未来发展趋势,采用信息可视化、网络分析的研究方法,以Web of Science（WoS）和中国知网（CNKI）数据库中近35年（1985—2019年）湖泊沉积物研究领域的论文作为数据来源绘制社会网络图谱,剖析湖泊沉积物研究领域的发展动态、研究热点及前沿趋势。结果表明：WoS数据库近35年来湖泊沉积物研究领域的发文量呈显著上升趋势,发文量位居前3的国家依次为美国、中国和德国;近5年中国发文量较高,但发文总被引频次相对较低;Bindler R、Birks H J B和Bakke J为该领域以第一作者发文量排名前3的作者,Journal of Paleolimnology、Hydrobiologia和Limnology and Oceanography为发文量排名前3的期刊。CNKI数据库的发文量滞后于WoS数据库,国内研究者有偏向于投稿国外期刊的趋势;CNKI数据库中湖泊沉积物研究领域发文量最高的期刊为《湖泊科学》,张恩楼、金章东和薛斌为发文量排名前3的作者。国内外湖泊沉积物研究领域的研究热点大致相同,主要包括沉积物重金属和有机物的污染与风险评估、湖泊沉积物与气候变化研究等方面,未来该领域在正定矩阵因子分析模型和多元统计方法包括相关性分析、聚类分析、因子分析等方向的研究有待进一步加强。     

基于文献计量方法的全球温室气体排放研究态势分析

为共同应对温室气体排放造成的气候变化问题,学界进行了大量相关研究,其研究现状受到各界关注.为深入了解全球温室气体排放研究的目前状况和前沿动态,以ISI Web of Knowledge的Web of Science引文数据库为数据源,采用文献计量学方法对其中1995-2019年发表的全球温室气体排放领域的相关文献进行计量分析.结果表明：①本领域在全球范围内维持了比较高的关注度,近10年发文量上升速度较快;②领域内主要研究力量分布在美国、中国、英国等地,且具有较大学术影响力的各机构、作者间合作频繁;③领域研究内容以二氧化碳、甲烷等传统温室气体及其导致的气候变化效应为主,中后期出现了氧化亚氮等其他温室气体的相关研究,中国是较多见的研究案例所在地;④领域高引文章涉及重要温室气体的源汇识别和强度计算、全球排放预算估计、针对重要排放部门的减排措施等主题,采用包含实验测量、模拟计算在内的多种手段寻找优势减排潜力部门,推动减排目标的实现.未来本领域的研究将继续深入发展,从而更有效地服务于气候变化应对战略.     

土壤重金属污染研究回顾与展望——基于web of science数据库的文献计量分析

土壤是人类赖以生存的主要资源之一。土壤污染特别是重金属污染已经成为全球面临的一个亟待解决的问题。为了深入了解土壤重金属污染研究的全球状况和前沿动态,比较客观地反映相关国家在该领域的科学能力和科学影响,采用ISIWebofKnowledge的WebofScience引文数据库,选用普通检索方式,以土壤重金属污染作为主题检索词,对1990～2008年之间该库收录的相关文献进行了计量分析。结果表明,美国土壤重金属污染发文量领先于其他国家,占全部发文量的15%;国际上发文量居前10位的期刊平均影响因子为2.608,最主要的期刊有Environmental Pollution、Science of the Total Environmental和Water Air and Soil Pollution;中国科学院、浙江大学和香港浸会大学的土壤重金属污染发文量在中国位居前3位。     

基于文献计量方法的碳排放责任分配研究发展态势分析

为应对碳排放造成的全球变暖问题,各国应共同采取行动,其中碳排放责任分配是各国利益相关的研究热点,该领域有关研究虽已有很多,但基于文献计量的较少.本文使用文献计量学方法,利用Citespace等软件,针对Web of Science核心合集中的碳排放责任分配领域文献进行定量分析,以揭示该领域的发展现状、研究实力分布、研究前沿等,并着重分析中国在该领域的研究发展情况.研究发现:①该领域论文于1991—2010年间发展缓慢,2010年后开始快速增加;②无论在国家、机构、作者层面,中国文章发表量均居全球首位,但由于参与研究时间较晚等原因,篇均被引水平仍相对较低;③通过对逐年篇均被引水平及文章合作度分析发现,近年来该领域文章数量增速不断加快,篇均作者数不断增加,篇均文章机构数量及篇均被引数量却不断下降,文章学术质量有所降低,可能存在一定学术泡沫现象,其中我国该现象尤为突出;④该领域最新研究主题包括管理、效率、共担社会责任等,最受关注研究主题为能源、碳足迹、消费者责任等,最常用研究方法为投入产出法,整体具有很强的连续性.总的来说,该领域近年出现很多新研究主题,但针对责任分配原则本身的创新稍有不足,同时由于研究力量分散等原因,各新主题还未得到足够关注.我国作为碳排放出口大国,应提出基于我国利益的碳排放责任分配原则,未来需继续加大研究力度、提高文章质量,掌握碳排放责任分配话语权,维护我国在国际气候谈判中的国家利益.     

基于Web of Science的环境科学领域多环芳烃研究动态

多环芳烃是一类普遍存在于环境中的有机污染物。由于其难降解危害性大等特点,近年来受到越来越多的关注。为深入了解环境中多环芳烃研究的全球状况和前沿动态,比较客观地反映相关国家在该领域的科学能力和科学影响,采用ISI Web of Knowledge的Web of Science引文数据库,选用普通检索方式,以polycyclic aromatic hydrocarbon*或PAH or PAHs作为检索主题词,对1962-2014年之间该库收录的相关文献进行了计量分析。结果表明,美国发文量居榜首,占全部发文量的28.06%;发文机构中,中国科学研究院位列第一;主要的发文期刊有《Environmental Science and Technology》、《Chemosphere》及《Environmental Toxicology and Chemistry》。此外,通过对近5 a关键词的分析,指出了环境领域多环芳烃研究的热点方向。     

江汉平原高砷地下水系统沉积柱中砷分布研究

研究在江汉平原中部的仙桃市沙湖镇沙湖农场南洪村、洪湖市黄家口镇姚河村钻凿3个深度约为30 m的钻孔,采集不同深度代表性岩土样(单孔内取样间距为2 m),采用用银盐法测定沉积物样品中砷含量。研究结果表明,该研究区域沉积物中砷含量范围为1.500～17.289mg/kg,与典型的现代松散型沉积物中砷含量相当(5¹0 mg/kg);砷含量最大值均出现在泥土层,最小值均出现在沙层,表明沉积物样品中砷含量与岩性有密切关系。     

高砷地下水中砷的形态检测

地下水中砷污染严重影响着人类的健康,砷的生态毒理效应主要取决于其存在形态。文章用阴离子交换柱对内蒙古杭锦后旗高砷地下水在现场进行分离,在室内用原子荧光光度计进行检测。总砷浓度范围为80~1172μg/L,其中A(sⅢ)浓度百分含量为75.37%~92.39%,A(sⅤ)和颗粒态砷浓度百分含量分别为0.56%~13.87%、5.87%~20.65%。形态分析结果表明,该地区主要是还原环境,且颗粒态砷占有一定的比例,这对于进一步研究砷的去除和砷的地球化学行为有一定的指导意义。     

环境领域全氟和多氟类化合物研究的可视化分析——基于Web of Science的文献计量学研究

该研究采用 Web of Science 引文数据库,以 perfluoroalkyl substances or polyfluoroalkyl substances or PFAS or PFASs作为检索主题词,通过WOS和VOSviewer对相关文献进行数据计量分析,探讨全球范围内该研究领域的研究热点及发展方向...     

基于文献计量学的流域生态健康评价研究热点及趋势分析

流域生态健康评价是流域水生态功能分区和生态管理的基础,以Web of Science(WOS)和中国知网（CNKI）论文数据库为数据源,通过科学知识图谱工具CiteSpace对国内外流域生态健康评价研究领域进行文献计量分析。结果表明：2个数据库的流域生态健康评价领域发文量呈波动式增长趋势,2005年后CNKI发文量高于WOS发文量;WOS发文量位居前列的国家有澳大利亚、中国、美国和法国等;该领域多学科交叉融合,包含生态学、动物学和植物学等;德国、英国和美国在该领域影响力表现突出,我国影响力较小,且与国际的研究合作较少;研究内容方面,国外集中在评价方法的研究,包括预测模型法、生物完整性法等;且注重流域的生境与栖息地评价,更强调流域生物多样性的保护及生态修复,关注流域生态的永续发展;国内则注重学习国外的评价体系与技术方法,构建适合本土的流域生态健康评价体系,同时3S技术在该领域成为较新的热点,可能在未来成为重要工具。     

基于1983—2019年文献计量对多环芳烃降解基因研究及进展的剖析

为全面、系统地了解1983—2019年37年间多环芳烃降解基因研究领域的发文趋势、主要的研究国家和机构、研究热点及其变化趋势等,本文以Web of Science核心数据库为数据源,利用文献计量学方法对此进行分析,结果表明：①全球对多环芳烃降解基因研究的重视程度越来越高,而且分子生物学的技术手段在该研究领域中得到了广泛应用,发文主要集中于微生物学、生物技术与应用微生物学、环境科学等3个学科;②美国、中国、日本、德国等国家发文较多,相比其他国家,中国需进一步加强与其他研究机构间的交流合作;③1983—1995年该研究领域侧重于高效降解菌的筛选及其特性研究,1996—2019年则大规模展开了对其降解途径多样性的研究,近年来更侧重于运用多种生物信息技术来研究多环芳烃的代谢机理及构建生物降解调节机制;④目前已报道了nah、phd、nag、phn、nar和nid等6类多环芳烃降解菌的功能基因,为污染场地的生物修复提供了相应支撑.     

江汉平原地下水中氮素与砷迁移富集的相关性研究

通过采集江汉平原潜江和监利两个典型地区的77个地下水样品进行分析测试,对该地区高砷地下水的水化学成分以及地下水中硝酸盐、氨氮与砷之间的相关关系进行了分析,并研究了硝酸盐、氨氮控制的氧化还原环境对地下水中砷(As)迁移富集的影响。结果表明:江汉平原地区地下水水化学类型主要为HCO3-Ca·Mg型,地下水中低Eh值,低含量DO、NO-3、SO2-4和高含量的NH+4、S2-表明地下水为强还原环境;地下水中不同形态的氮对砷的迁移富集具有重要的控制性作用,当地下水中的NO-3含量较高时,地下水处于氧化环境,此时吸附在铁锰氧化物表面或与铁锰氧化物结合的砷不能释放到地下水中,从而呈现出地下水中砷含量随NO-3含量的增加而减少的趋势;地下水中砷含量与NH+4/NT比值具有良好的正相关关系,当地下水中NH+4/NT比值逐渐增高时,表明地下水处于还原环境,此时铁锰氧化物和氢氧化物发生还原性溶解,并释放出大量的砷进入地下水中。     

高效水质除砷剂应用研究

较详细地介绍了一种高效除砷剂的实验室除砷应用研究。该除砷剂可用两种不同的活化方式进行活化处理,可用于不同的使用场合。一种适用于高砷地区的家庭生活饮用水除砷处理,另一种可用于高含砷量的工业废水或矿井水除砷处理。     

基于文献计量的菌藻共生技术研究现状及发展趋势

菌藻共生技术因其能耗低、除污效能强、可资源回收等优点,近年来受到研究学者的高度关注.为深入了解菌藻共生技术在环境领域的研究现状、预测其发展趋势,利用VOSviewer对2011—2022年相关文献进行定量分析.统计结果显示,截至2022年10月19日,已刊出研究型论文1079篇,近5年发文量上升趋势显著,主要集中在Bioresource Technology、Science of the Total Environmental、Water Research等杂志.其中,中国和美国贡献较高,相互合作密切.另外,构建关键词共现网络,通过总联系强度前15的关键词确定“藻菌培养及共生类型”、“光生物反应器及污废水处理”、“藻菌关系”、“生物资源回收及利用”4个主题为菌藻共生技术的主要研究内容,并结合其他共现术语对这些内容分别进行综述.对关键词在时间尺度上进行映射发现,“microalgal-bacterial granules”一词的平均出现年份为2021年,表明菌藻颗粒污泥逐渐取代高效藻类塘和菌藻生物膜,成为当前新兴的菌藻共生技术.因此,单独构建菌藻颗粒相关文献的关键词网络,从技术、应用、机...     

污染场地地下水中砷的运移模拟研究

为研究污染场地地下水中砷(As)的运移规律,选取我国西南某机械制造厂污染场地为研究区,根据场地调查和污染物检测结果,利用GMS软件建立了地下水流和溶质运移模型,分析了不确定性因素补给量、含水层渗透系数和抽水量对污染场地地下水中砷运移的影响.结果表明:污染场地中部地下水中砷污染羽呈辐射状递减分布;砷的运移分布范围与补给量...     

地下水中阴离子对球磨零价铁除砷影响

研究了不同浓度下几种阴离子（NO₃^-、SO₄^2-、H₂PO₄^-、SiO₃^2-）对球磨零价铁（BZVI）除砷规律的影响,探讨了上述阴离子对BZVI氧化As（Ⅲ）能力的影响,三价砷及五价砷的转化机制,及BZVI腐蚀产物.研究证实,不同浓度的NO₃^-和SO₄^2-对砷去除效率影响不显著,但是随着H₂PO₄^-和SiO₃^2-浓度升高,溶液中As（V）分别由25.1%上升到83.6%和下降到3.8%;通过SEM和拉曼光谱分析发现,H₂PO₄^-促进BZVI的腐蚀,导致As（Ⅲ）氧化能力增强;而铁表面形成二氧化硅聚合物或非晶固相则是SiO₃^2-降低BZVI对砷氧化和吸附能力的主要机制.     

新疆奎屯地区高砷地下水DOM三维荧光特征

新疆奎屯地区是中国大陆第一个地方性砷（As）中毒病区,为了解析该地区高As地下水中溶解性有机物（DOM）的组分和来源,探索其在As迁移转化过程中的作用,利用三维荧光光谱结合平行因子分析法对奎屯地区水样进行研究.结果表明：该地区地下水As含量范围在1.30~400.68μg/L,平均值为61.18μg/L,有68.99%的地下水为高As地下水.地下水中DOM含有3种组分：类腐殖质C1（260（325） nm/425nm）,占2.78%;类色氨酸C2（275nm/350nm）,占18.74%;微生物源的还原性醌类C3（260（375） nm/475nm）,占54.12%.研究区水体DOM的荧光指数在1.2~1.52之间,均值为1.36,水中DOM以陆源为主.该地区地下水整体呈现还原-弱碱性环境,地下水中As的释放过程主要有铁氧化物矿物还原和脱硫酸作用,水中的DOM参与了铁、硫酸盐的还原反应过程,类色氨酸C2主要在微生物呼吸过程中充当电子供体角色,还原性醌类C3担任了电子飞行过程中的电子穿梭体,增强了As从含水层沉积物中释放到地下水的迁移性能.     

新疆奎屯地区高砷地下水DOM三维荧光特征

新疆奎屯地区是中国大陆第一个地方性砷（As）中毒病区,为了解析该地区高As地下水中溶解性有机物（DOM）的组分和来源,探索其在As迁移转化过程中的作用,利用三维荧光光谱结合平行因子分析法对奎屯地区水样进行研究.结果表明：该地区地下水As含量范围在1.30~400.68μg/L,平均值为61.18μg/L,有68.99%的地下水为高As地下水.地下水中DOM含有3种组分：类腐殖质C1（260（325） nm/425nm）,占2.78%;类色氨酸C2（275nm/350nm）,占18.74%;微生物源的还原性醌类C3（260（375） nm/475nm）,占54.12%.研究区水体DOM的荧光指数在1.2~1.52之间,均值为1.36,水中DOM以陆源为主.该地区地下水整体呈现还原-弱碱性环境,地下水中As的释放过程主要有铁氧化物矿物还原和脱硫酸作用,水中的DOM参与了铁、硫酸盐的还原反应过程,类色氨酸C2主要在微生物呼吸过程中充当电子供体角色,还原性醌类C3担任了电子飞行过程中的电子穿梭体,增强了As从含水层沉积物中释放到地下水的迁移性能.     

吸附剂烟气脱砷的研究现状

大气砷污染问题日益引起人们的重视,吸附剂能够在去除烟气中砷的同时去除其他有害气体,是控制烟气砷含量、防止砷污染的有效途径.文章分析了砷在废气中的形态及分布,总结了近年来氧化钙、活性炭、飞灰和金属氧化物作为吸附剂用于烟气脱砷的最新研究进展,重点分析了各自的吸附机理及不同因素对脱砷过程的影响.指出吸附过程通常以化学吸附为主...     

松嫩平原西部地下水氟和砷的富集机理与动态变化特征

为揭示松嫩平原西部地下水中氟和砷的演变趋势,以通榆县为典型研究区,系统开展地下水氟和砷浓度现状调查,利用离子比图、自组织映射网络等方法进行水质数据分析.结果表明:潜水氟含量受含水介质沉淀溶解作用的制约,蒸发浓缩作用对大部分浅层高、低氟地下水形成都有一定影响,但并非高氟地下水形成的主导作用.水中铁、锰氧化物的溶解促进浅、深层地下水As的解吸释放.1995年以来区内中东部浅层地下水氟浓度整体水平有所降低,可能与当地大规模开发地下水所导致的地下水位下降、蒸发减弱等因素有关;虽然深层高氟地下水浓度变化不大,但分布范围扩大,可能与浅层高氟地下水经破损井管道渗漏进入承压含水层有关.1995～2021年区内中部与东北部浅层地下水砷浓度整体水平远高于世卫组织饮用水的指导值(10μg/L),虽然深层高砷地下水浓度变化不大,但较浅层地下水高砷区分布更广、富集区更多、污染更严重,这可能与承压含水层的还原条件促进砷的释放有关.因此,通榆县深层地下水的开采,需要避开地下水高砷污染区,且需要合理确定开采水平避免劣质水入侵;同时也要关注开采井止水和开采井的破坏导致的串层污染问题.