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2025年 第43卷 第5期
2025, 43(5): 1-10.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505001
摘要:
为解决低温下活性污泥脱氮效率低的问题，富集了耐冷硝化污泥，并于过程中观察了群落组成和功能基因丰度的变化，同时研究了生物群落与功能基因之间的关系，以期揭示生物群落的生理功能和N代谢机制。建立序批式反应器（SBR）富集耐冷硝化污泥，初始氨氮（NH4+-N）浓度和温度分别设为50 mg/L和30℃，ρ（NH4+-N）以50 mg/L的梯度增加至200 mg/L，富集结束后进入10℃低温培养箱。当出水ρ（NH4+-N）持续低于5 mg/L时，筛选出耐冷硝化污泥。高通量测序结果表明：与富集前相比，细菌群落的丰富度和多样性减少。与氮循环有关的群落，如嗜甲基菌科（Methylophilaceae）、丛毛单胞菌科（Comamondaceae）和腐螺旋菌科（Saprospiraceae）的主导地位并未改变。与N固定相关的基因（nifD和nifK）丰度减少，而硝酸盐（NO3--N）同化还原基因nasA，亚硝酸盐（NO2--N）还原基因nirB、nirD丰度增加。与此同时，富集过程还强化了碳水化合物代谢和脂肪酸代谢，通过增强三磷酸腺苷（ATP）的水解，强化能量供应，以抵抗不利条件的影响。此外，增加与氮循环有关的关键酶丰度可促进硝化和反硝化作用。该研究结果可为低温污水处理厂的N去除提供理论支撑。
为解决低温下活性污泥脱氮效率低的问题，富集了耐冷硝化污泥，并于过程中观察了群落组成和功能基因丰度的变化，同时研究了生物群落与功能基因之间的关系，以期揭示生物群落的生理功能和N代谢机制。建立序批式反应器（SBR）富集耐冷硝化污泥，初始氨氮（NH4+-N）浓度和温度分别设为50 mg/L和30℃，ρ（NH4+-N）以50 mg/L的梯度增加至200 mg/L，富集结束后进入10℃低温培养箱。当出水ρ（NH4+-N）持续低于5 mg/L时，筛选出耐冷硝化污泥。高通量测序结果表明：与富集前相比，细菌群落的丰富度和多样性减少。与氮循环有关的群落，如嗜甲基菌科（Methylophilaceae）、丛毛单胞菌科（Comamondaceae）和腐螺旋菌科（Saprospiraceae）的主导地位并未改变。与N固定相关的基因（nifD和nifK）丰度减少，而硝酸盐（NO3--N）同化还原基因nasA，亚硝酸盐（NO2--N）还原基因nirB、nirD丰度增加。与此同时，富集过程还强化了碳水化合物代谢和脂肪酸代谢，通过增强三磷酸腺苷（ATP）的水解，强化能量供应，以抵抗不利条件的影响。此外，增加与氮循环有关的关键酶丰度可促进硝化和反硝化作用。该研究结果可为低温污水处理厂的N去除提供理论支撑。
2025, 43(5): 11-19.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505002
摘要:
为实现废水中多形态磷污染物的高效去除，以价廉易得、机械强度高、活性位点丰富的碳基吸附剂活性焦为研究对象，通过静态吸附实验评估其对于多形态磷污染物的吸附效能及吸附机理。对活性焦微观形貌和表面特性的表征表明，活性焦由碳原子组成的层状结构无序排列、相互堆叠形成，比表面积为675 m2/g，内部孔隙结构以微孔为主。在设定研究条件下，活性焦可有效去除水中乐果（>90%）及敌百虫（>70%），但对亚磷酸盐（<20%）及次磷酸盐（<10%）的吸附性能较差。动力学分析结果表明，活性焦对磷系污染物的吸附主要遵循准二级动力学模型（R2>0.98）。吸附等温线分析结果表明，活性焦对有机磷污染物的吸附过程大多为单层吸附，而对无机磷污染物的吸附则为多层吸附。以草甘膦为模型污染物，评估了活性焦的吸附机理，证实其吸附过程由化学作用主导，且吸附效能受pH影响较大。当pH由2.00提高至12.00时，活性焦吸附率从48%降低至8%。该研究可为活性焦应用于含磷废水的高效处置提供参考。
为实现废水中多形态磷污染物的高效去除，以价廉易得、机械强度高、活性位点丰富的碳基吸附剂活性焦为研究对象，通过静态吸附实验评估其对于多形态磷污染物的吸附效能及吸附机理。对活性焦微观形貌和表面特性的表征表明，活性焦由碳原子组成的层状结构无序排列、相互堆叠形成，比表面积为675 m2/g，内部孔隙结构以微孔为主。在设定研究条件下，活性焦可有效去除水中乐果（>90%）及敌百虫（>70%），但对亚磷酸盐（<20%）及次磷酸盐（<10%）的吸附性能较差。动力学分析结果表明，活性焦对磷系污染物的吸附主要遵循准二级动力学模型（R2>0.98）。吸附等温线分析结果表明，活性焦对有机磷污染物的吸附过程大多为单层吸附，而对无机磷污染物的吸附则为多层吸附。以草甘膦为模型污染物，评估了活性焦的吸附机理，证实其吸附过程由化学作用主导，且吸附效能受pH影响较大。当pH由2.00提高至12.00时，活性焦吸附率从48%降低至8%。该研究可为活性焦应用于含磷废水的高效处置提供参考。
2025, 43(5): 20-27.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505003
摘要:
钢铁工业园区常产生煤气冷凝水，具有低碳氮比和弱腐蚀性等特点，采用生物处理存在挑战。根据煤气冷凝水的量质特征，与园区内生活污水协同处理，既是一种低碳的技术方案，也可降低废水处理设施的建设成本。然而，目前尚无煤气冷凝水与生活污水协同处理的研究案例，其可行性仍需系统研究。基于生产性实验，通过水质监测和高通量测序等手段，考察了煤气冷凝水与生活污水合并处理对生物处理系统效能及微生物群落的影响。结果表明：一定比例（5%以内）煤气冷凝水与生活污水协同处理后，出水满足GB 13456—2012《钢铁工业水污染物排放标准》要求，同时生物处理系统中污染物的去除能力有所提高，COD去除率从51.8%提升至66.8%，TN去除率从10.5%提升至15.0%，但对NH3-N和TP的去除影响不大。此外，煤气冷凝水的混入改变了系统中微生物群落多样性，驱动了微生物群落结构的演替。其中，Dechloromonas菌属富集明显，与碳氮去除呈现显著相关性，表明其多重代谢功能是系统污染物去除效率提升的重要原因。该研究验证了煤气冷凝水与生活污水协同处理的可行性，为进一步优化煤气冷凝水投加比例和系统处理效能奠定了理论基础。
钢铁工业园区常产生煤气冷凝水，具有低碳氮比和弱腐蚀性等特点，采用生物处理存在挑战。根据煤气冷凝水的量质特征，与园区内生活污水协同处理，既是一种低碳的技术方案，也可降低废水处理设施的建设成本。然而，目前尚无煤气冷凝水与生活污水协同处理的研究案例，其可行性仍需系统研究。基于生产性实验，通过水质监测和高通量测序等手段，考察了煤气冷凝水与生活污水合并处理对生物处理系统效能及微生物群落的影响。结果表明：一定比例（5%以内）煤气冷凝水与生活污水协同处理后，出水满足GB 13456—2012《钢铁工业水污染物排放标准》要求，同时生物处理系统中污染物的去除能力有所提高，COD去除率从51.8%提升至66.8%，TN去除率从10.5%提升至15.0%，但对NH3-N和TP的去除影响不大。此外，煤气冷凝水的混入改变了系统中微生物群落多样性，驱动了微生物群落结构的演替。其中，Dechloromonas菌属富集明显，与碳氮去除呈现显著相关性，表明其多重代谢功能是系统污染物去除效率提升的重要原因。该研究验证了煤气冷凝水与生活污水协同处理的可行性，为进一步优化煤气冷凝水投加比例和系统处理效能奠定了理论基础。
2025, 43(5): 28-37.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505004
摘要:
深圳市某河流沿岸农田径流磷排放浓度较高，导致河流断面存在磷超标风险。以景观植物落叶生物质为原材料制备生物炭，并利用对植物无毒害性的Ca、Fe、Mg 3种金属对其改性，分别确定最优热解温度为500，400，600℃，依次制备3种金属改性生物炭CaBC500、FeBC400、MgBC600，并将其应用于控制实际农田降雨径流的磷排放。将金属改性生物炭作为填料应用于固定床处理实际农田雨水。结果表明：MgBC600的动态磷吸附容量最高，为61.20 mg/g；MgBC600/CaBC500两级串联固定床在实验初期有着更好的除磷效能，磷去除率稳定在70%以上。同时探究将金属改性生物炭直接掺杂于土壤中进行原位固磷，结果表明，最佳掺杂比为1%。降雨初期是整个降雨过程中磷浓度达到峰值的阶段，土壤掺杂FeBC400和MgBC600的固磷效果比较稳定，对降雨初期径流中磷的固定率分别达到70%以上和75%以上。当掺杂比为1%时，3种金属改性生物炭CaBC500、FeBC400、MgBC600的金属溶出浓度分别为3.553，0.003，4.013 mg/L，不会产生二次污染。
深圳市某河流沿岸农田径流磷排放浓度较高，导致河流断面存在磷超标风险。以景观植物落叶生物质为原材料制备生物炭，并利用对植物无毒害性的Ca、Fe、Mg 3种金属对其改性，分别确定最优热解温度为500，400，600℃，依次制备3种金属改性生物炭CaBC500、FeBC400、MgBC600，并将其应用于控制实际农田降雨径流的磷排放。将金属改性生物炭作为填料应用于固定床处理实际农田雨水。结果表明：MgBC600的动态磷吸附容量最高，为61.20 mg/g；MgBC600/CaBC500两级串联固定床在实验初期有着更好的除磷效能，磷去除率稳定在70%以上。同时探究将金属改性生物炭直接掺杂于土壤中进行原位固磷，结果表明，最佳掺杂比为1%。降雨初期是整个降雨过程中磷浓度达到峰值的阶段，土壤掺杂FeBC400和MgBC600的固磷效果比较稳定，对降雨初期径流中磷的固定率分别达到70%以上和75%以上。当掺杂比为1%时，3种金属改性生物炭CaBC500、FeBC400、MgBC600的金属溶出浓度分别为3.553，0.003，4.013 mg/L，不会产生二次污染。
2025, 43(5): 38-45.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505005
摘要:
随着高通量技术的发展，基因组尺度代谢网络模型（GEMs）作为一种新兴模型，可以在系统层面上理解微生物的生化表型，描述和预测其菌株的行为。研究构建了来自高盐废水活性污泥中海洋单胞菌GK1（Oceanimonas sp.GK1）的GEM，通过迭代修正，最终形成iZJ929模型。借助此模型，预测了该菌株的中心代谢途径代谢通量分布，发现在缺氧条件下，糖酵解和三羧酸循环途径通量增加，以满足细胞的能量需求。分析了其产四氢嘧啶的过表达靶点，在以葡萄糖和乙酸作为模拟底物时，分别有8种和7种潜在扩增靶点，为后续遗传改造提供有效信息帮助。该研究表明GEMs是环境工程领域的一个有效工具，此模型的建立为解析Oceanimonas sp.GK1其生长表型提供理论支持。
随着高通量技术的发展，基因组尺度代谢网络模型（GEMs）作为一种新兴模型，可以在系统层面上理解微生物的生化表型，描述和预测其菌株的行为。研究构建了来自高盐废水活性污泥中海洋单胞菌GK1（Oceanimonas sp.GK1）的GEM，通过迭代修正，最终形成iZJ929模型。借助此模型，预测了该菌株的中心代谢途径代谢通量分布，发现在缺氧条件下，糖酵解和三羧酸循环途径通量增加，以满足细胞的能量需求。分析了其产四氢嘧啶的过表达靶点，在以葡萄糖和乙酸作为模拟底物时，分别有8种和7种潜在扩增靶点，为后续遗传改造提供有效信息帮助。该研究表明GEMs是环境工程领域的一个有效工具，此模型的建立为解析Oceanimonas sp.GK1其生长表型提供理论支持。
2025, 43(5): 46-56.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505006
摘要:
电吸附技术常用于去除再生水中低浓度的氯离子（Cl-），但未经改性的活性炭纤维（ACF）电极由于其较弱的电吸附能力而导致Cl-去除率较低。采用溶胶－凝胶法结合原位聚合法，制备了二氧化钛（TiO2）和聚苯胺（PANI）修饰的活性炭纤维（ACF）电极，考察改性后的ACF电极在不同条件下对模拟再生水中Cl-的电吸附性能和电极再生性能。结果表明：在极板对数5对、极板间距2 mm、外加电压2 V、Cl-初始浓度120 mg/L的反应条件下，PANI@TiO2/ACF电极对Cl-的去除率提升至96.25%，实际再生水中改性电极对Cl-的去除率可达80.42%。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等表征分析，探讨了所制备PANI@TiO2/ACF电极的去除Cl-机理。认为TiO2和PANI的修饰增强了ACF电极的物理吸附性能和导电性能，使得改性电极在电吸附过程中的吸附速率和吸附容量都得到了显著提高，这也为电吸附法去除再生水中的Cl-工业化应用提供了数据与理论参考。
电吸附技术常用于去除再生水中低浓度的氯离子（Cl-），但未经改性的活性炭纤维（ACF）电极由于其较弱的电吸附能力而导致Cl-去除率较低。采用溶胶－凝胶法结合原位聚合法，制备了二氧化钛（TiO2）和聚苯胺（PANI）修饰的活性炭纤维（ACF）电极，考察改性后的ACF电极在不同条件下对模拟再生水中Cl-的电吸附性能和电极再生性能。结果表明：在极板对数5对、极板间距2 mm、外加电压2 V、Cl-初始浓度120 mg/L的反应条件下，PANI@TiO2/ACF电极对Cl-的去除率提升至96.25%，实际再生水中改性电极对Cl-的去除率可达80.42%。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等表征分析，探讨了所制备PANI@TiO2/ACF电极的去除Cl-机理。认为TiO2和PANI的修饰增强了ACF电极的物理吸附性能和导电性能，使得改性电极在电吸附过程中的吸附速率和吸附容量都得到了显著提高，这也为电吸附法去除再生水中的Cl-工业化应用提供了数据与理论参考。
2025, 43(5): 57-66.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505007
摘要:
自然衰减技术因其经济性、可持续性等特点，近年来在国外应用较广，但国内目前缺乏完整的工程应用案例。基于CiteSpace软件，以Web of Science核心数据库作为数据源，对2001—2021年国内外在自然衰减领域发表的文献进行可视化分析。结果表明：美国在该领域占有主导地位，发文量占全世界总发文量的31.7%，国内在该领域最有影响力的机构是中国科学院；目前自然衰减领域研究可分为2个阶段，第1阶段主要研究自然衰减机理及应用，第2阶段主要研究如何通过生物刺激或生物强化手段来强化自然衰减过程；在今后研究中，应更多关注生物主导的自然衰减过程，同时应更关注有机污染物的自然衰减过程。
自然衰减技术因其经济性、可持续性等特点，近年来在国外应用较广，但国内目前缺乏完整的工程应用案例。基于CiteSpace软件，以Web of Science核心数据库作为数据源，对2001—2021年国内外在自然衰减领域发表的文献进行可视化分析。结果表明：美国在该领域占有主导地位，发文量占全世界总发文量的31.7%，国内在该领域最有影响力的机构是中国科学院；目前自然衰减领域研究可分为2个阶段，第1阶段主要研究自然衰减机理及应用，第2阶段主要研究如何通过生物刺激或生物强化手段来强化自然衰减过程；在今后研究中，应更多关注生物主导的自然衰减过程，同时应更关注有机污染物的自然衰减过程。
2025, 43(5): 67-74.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505008
摘要:
传统偶氮染料的生物脱色通常受到低电子转移速率的限制，可以通过添加具有氧化还原特性的纳米颗粒来形成稳定的生物杂合体来克服该问题。研究构建了具有良好生物相容性的表面沉淀型R.planoultella/MoS2生物杂合体。批量实验表明，杂合0.1~0.7 mmol/L的二硫化钼（MoS2）纳米材料对甲基橙（MO）的生物脱色均有促进作用，其中R.planticola/MoS2（0.5 mmol/L）脱色效果最快。研究发现，R.planticola/MoS2提高了微生物代谢活性和电子传递能力，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）、三磷酸腺苷（ATP）和电子传递系统活性（ETSA）分别提高了92.08%、42.61%和85.89%。另外，R.planoultella/MoS2生物杂合体增加了胞外聚合物（EPS）的含量，且促进表达了更多的氧化还原性物质和官能团。该研究结果为加速偶氮染料的生物降解提供了新策略，有利于加深对纳米材料与微生物相互作用的理解。
传统偶氮染料的生物脱色通常受到低电子转移速率的限制，可以通过添加具有氧化还原特性的纳米颗粒来形成稳定的生物杂合体来克服该问题。研究构建了具有良好生物相容性的表面沉淀型R.planoultella/MoS2生物杂合体。批量实验表明，杂合0.1~0.7 mmol/L的二硫化钼（MoS2）纳米材料对甲基橙（MO）的生物脱色均有促进作用，其中R.planticola/MoS2（0.5 mmol/L）脱色效果最快。研究发现，R.planticola/MoS2提高了微生物代谢活性和电子传递能力，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）、三磷酸腺苷（ATP）和电子传递系统活性（ETSA）分别提高了92.08%、42.61%和85.89%。另外，R.planoultella/MoS2生物杂合体增加了胞外聚合物（EPS）的含量，且促进表达了更多的氧化还原性物质和官能团。该研究结果为加速偶氮染料的生物降解提供了新策略，有利于加深对纳米材料与微生物相互作用的理解。
2025, 43(5): 75-83.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505009
摘要:
以市政管网中挥发性有机物（VOCs）为研究对象，对2个实际管网段开展了长时间、多频次的气体样品收集，并定量和定性分析了样品中的VOCs特征污染物，结合衰减系数法对管网内的VOCs污染物进行了蒸气入侵风险评估分析。结果表明：VOCs普遍存在于被调查的2个市政管网气体中，其中场地A管网中主要污染物为CH2Cl2和C2Cl4，场地B管网中主要污染物为CHCl3、CCl4、C3H6Cl2和C2Cl4；2个场地中污染物均呈现出较强的时空波动，场地A主要污染物变异系数为26.75%~178.38%，场地B主要污染物变异系数为134.15%~202.89%；蒸气入侵风险评估结果表明，场地A由管网向室内传播的衰减系数范围为0.0028~0.30，场地B中约30%的管网段中的VOCs可能造成室内污染物浓度超标。
以市政管网中挥发性有机物（VOCs）为研究对象，对2个实际管网段开展了长时间、多频次的气体样品收集，并定量和定性分析了样品中的VOCs特征污染物，结合衰减系数法对管网内的VOCs污染物进行了蒸气入侵风险评估分析。结果表明：VOCs普遍存在于被调查的2个市政管网气体中，其中场地A管网中主要污染物为CH2Cl2和C2Cl4，场地B管网中主要污染物为CHCl3、CCl4、C3H6Cl2和C2Cl4；2个场地中污染物均呈现出较强的时空波动，场地A主要污染物变异系数为26.75%~178.38%，场地B主要污染物变异系数为134.15%~202.89%；蒸气入侵风险评估结果表明，场地A由管网向室内传播的衰减系数范围为0.0028~0.30，场地B中约30%的管网段中的VOCs可能造成室内污染物浓度超标。
2025, 43(5): 84-94.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505010
摘要:
挥发性有机物（VOCs）是大气中一类重要的污染物。生物净化技术处理大流量、低浓度的VOC，具有反应条件温和、运行费用低、二次污染小的优点，因而被广泛应用。建立适当的反应器模型可以有效地模拟反应器的运行、化学反应以及物质传递过程。早期建立的模型主要用于模拟气体流动、相转移、生物膜内降解和生物生长的生物膜动力学，并且模型的建立方法相对标准，被业内普遍接受和使用。近年来，随着流体力学、数学和计算机等高新技术的发展，新的模型能够模拟更加复杂的工艺条件，同时确保模型的可重复性和稳定性。综述了用于处理VOCs的生物反应器模型的研究进展，重点介绍了经典的生物膜动力学模型、生物反应器计算流体动力学模型，以及人工神经网络模型。阐述了各类模型的基本原理、重要参数、应用条件及研究现状。分析了生物反应器模型研究的不足和未来发展的趋势，以期深入揭示VOC生物转化过程、改进生物处理系统的设计和指导实践提供科学依据。
挥发性有机物（VOCs）是大气中一类重要的污染物。生物净化技术处理大流量、低浓度的VOC，具有反应条件温和、运行费用低、二次污染小的优点，因而被广泛应用。建立适当的反应器模型可以有效地模拟反应器的运行、化学反应以及物质传递过程。早期建立的模型主要用于模拟气体流动、相转移、生物膜内降解和生物生长的生物膜动力学，并且模型的建立方法相对标准，被业内普遍接受和使用。近年来，随着流体力学、数学和计算机等高新技术的发展，新的模型能够模拟更加复杂的工艺条件，同时确保模型的可重复性和稳定性。综述了用于处理VOCs的生物反应器模型的研究进展，重点介绍了经典的生物膜动力学模型、生物反应器计算流体动力学模型，以及人工神经网络模型。阐述了各类模型的基本原理、重要参数、应用条件及研究现状。分析了生物反应器模型研究的不足和未来发展的趋势，以期深入揭示VOC生物转化过程、改进生物处理系统的设计和指导实践提供科学依据。
2025, 43(5): 95-106.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505011
摘要:
常规滤筒长度以660，1000 mm为主，虽然延长滤筒长度能增大过滤面积，降低过滤风速，但也可能引发压缩空气量或压力不足，导致喷吹气流难以抵达滤筒底部进行有效清灰的问题。针对上述问题，以3 m滤筒为研究对象，建立滤筒三维模型，利用数值模拟分析方法对滤筒的喷吹清灰过程进行试验研究。在验证数值模拟分析方法的精确性与可靠性的基础上，设计了一种文丘里式导流管以提高滤筒的清灰性能。在此基础上进行了L16（45）的正交试验，确定3 m滤筒最佳喷吹清灰参数范围。结果表明：3 m滤筒在距袋口1.5 m处时发生径向压力衰减的现象，滤筒中下部位置波峰至波谷间压力分布不均匀。增设文丘里式导流管后的滤筒诱导气流量是无文丘里式导流管滤筒的1.47倍，壁面峰值压力与最大反向加速度增加的倍数为0.1~0.5倍，证明了增设文丘里式导流管可以通过增加诱导气流量提高壁面峰值压力。正交试验结果表明：滤筒壁面峰值压力随着喷吹压力和喷嘴直径的增大而增大、滤筒长度的增加而减小；最佳喷吹时间为100 ms；喷吹过程中存在1个最佳喷吹距离，即与喷嘴直径成10倍正比例关系。建议在无文丘里导流管的情况下，喷吹压力为0.5 MPa；在增设文丘里式导流管的情况下，喷吹压力为0.3~0.4 MPa、喷嘴直径为22 mm、喷吹距离为220 mm。该研究成果可为滤筒喷吹参数设计及应用提供指导。
常规滤筒长度以660，1000 mm为主，虽然延长滤筒长度能增大过滤面积，降低过滤风速，但也可能引发压缩空气量或压力不足，导致喷吹气流难以抵达滤筒底部进行有效清灰的问题。针对上述问题，以3 m滤筒为研究对象，建立滤筒三维模型，利用数值模拟分析方法对滤筒的喷吹清灰过程进行试验研究。在验证数值模拟分析方法的精确性与可靠性的基础上，设计了一种文丘里式导流管以提高滤筒的清灰性能。在此基础上进行了L16（45）的正交试验，确定3 m滤筒最佳喷吹清灰参数范围。结果表明：3 m滤筒在距袋口1.5 m处时发生径向压力衰减的现象，滤筒中下部位置波峰至波谷间压力分布不均匀。增设文丘里式导流管后的滤筒诱导气流量是无文丘里式导流管滤筒的1.47倍，壁面峰值压力与最大反向加速度增加的倍数为0.1~0.5倍，证明了增设文丘里式导流管可以通过增加诱导气流量提高壁面峰值压力。正交试验结果表明：滤筒壁面峰值压力随着喷吹压力和喷嘴直径的增大而增大、滤筒长度的增加而减小；最佳喷吹时间为100 ms；喷吹过程中存在1个最佳喷吹距离，即与喷嘴直径成10倍正比例关系。建议在无文丘里导流管的情况下，喷吹压力为0.5 MPa；在增设文丘里式导流管的情况下，喷吹压力为0.3~0.4 MPa、喷嘴直径为22 mm、喷吹距离为220 mm。该研究成果可为滤筒喷吹参数设计及应用提供指导。
2025, 43(5): 107-114.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505012
摘要:
为缓解养殖场中粪污因发酵产生的恶臭氨气所造成的污染，利用选择培养基筛选出除氨菌株，并进行16S rDNA基因序列分析鉴定，分别向粪污中添加效果较好的除氨菌、植物提取物和物理吸附材料等不同外源添加剂，利用室内模拟培养探究其除氨效果，并对其经济效益进行评价，优选出最佳粪污除氨外源添加剂。结果表明：分离得到6株效果较好的除氨菌株，V1、V2、L1、L2为副伯克霍尔德氏菌（Paraburkholderia fungorum），L3、L4为罗尔斯通菌（Ralstonia insidiosa），且在24 h氨氮去除率均在60.0%以上，48 h氨氮去除率均在90.0%以上；在不同植物提取物——丝兰提取物、肉桂提取物、橡树叶提取物和柠檬提取物中，丝兰提取物对NH3的去除效果最好，24 h氨氮去除率为12.9%，48 h氨氮去除率为14.8%；在不同物理吸附材料——生物炭、改性生物炭和硅藻土中，硅藻土对NH3的去除效果最好，24 h氨氮去除率为26.0%，48 h氨氮去除率为22.8%；不同外源添加剂中除氨菌和植物提取物的成本较低，但除氨菌在24，48 h累计NH3去除率比植物提取物分别高出47.0~48.0百分点和75.0%~80.0百分点。因此，对于养殖场粪污除臭尤其是NH3减排控制，应首先选用除氨菌剂，植物提取物次之。该研究为低成本、高效快速除氨的外源添加剂选择提供了一定的理论支撑。
为缓解养殖场中粪污因发酵产生的恶臭氨气所造成的污染，利用选择培养基筛选出除氨菌株，并进行16S rDNA基因序列分析鉴定，分别向粪污中添加效果较好的除氨菌、植物提取物和物理吸附材料等不同外源添加剂，利用室内模拟培养探究其除氨效果，并对其经济效益进行评价，优选出最佳粪污除氨外源添加剂。结果表明：分离得到6株效果较好的除氨菌株，V1、V2、L1、L2为副伯克霍尔德氏菌（Paraburkholderia fungorum），L3、L4为罗尔斯通菌（Ralstonia insidiosa），且在24 h氨氮去除率均在60.0%以上，48 h氨氮去除率均在90.0%以上；在不同植物提取物——丝兰提取物、肉桂提取物、橡树叶提取物和柠檬提取物中，丝兰提取物对NH3的去除效果最好，24 h氨氮去除率为12.9%，48 h氨氮去除率为14.8%；在不同物理吸附材料——生物炭、改性生物炭和硅藻土中，硅藻土对NH3的去除效果最好，24 h氨氮去除率为26.0%，48 h氨氮去除率为22.8%；不同外源添加剂中除氨菌和植物提取物的成本较低，但除氨菌在24，48 h累计NH3去除率比植物提取物分别高出47.0~48.0百分点和75.0%~80.0百分点。因此，对于养殖场粪污除臭尤其是NH3减排控制，应首先选用除氨菌剂，植物提取物次之。该研究为低成本、高效快速除氨的外源添加剂选择提供了一定的理论支撑。
2025, 43(5): 115-123.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505013
摘要:
污泥脱水可有效解决剩余活性污泥不断增加所带来的环境问题，将十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）与单宁酸（TA）联合应用于污泥脱水。结果表明，0.49 mmol/g VSS CTAB联合0.16 mmol/g VSS的TA可显著改善污泥脱水效果，污泥含水率（Wc）从（95.13±0.41）%降至（79.18±0.33）%，污泥比阻（SRF）从（28.89±0.73）×1012 m/kg降至（9.00±0.36）×1012 m/kg。与原污泥相比，CTAB/TA处理组的紧密结合型胞外聚合物中蛋白质浓度减少30.20 mg/L。三维荧光光谱和红外光谱结果表明，CTAB/TA处理破坏EPS结构并且减少其官能团数量。扫描电镜SEM表征结果表明，污泥表面经CTAB/TA处理后出现大量排水孔。研究结果可对污泥脱水及其资源化利用提供参考。
污泥脱水可有效解决剩余活性污泥不断增加所带来的环境问题，将十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）与单宁酸（TA）联合应用于污泥脱水。结果表明，0.49 mmol/g VSS CTAB联合0.16 mmol/g VSS的TA可显著改善污泥脱水效果，污泥含水率（Wc）从（95.13±0.41）%降至（79.18±0.33）%，污泥比阻（SRF）从（28.89±0.73）×1012 m/kg降至（9.00±0.36）×1012 m/kg。与原污泥相比，CTAB/TA处理组的紧密结合型胞外聚合物中蛋白质浓度减少30.20 mg/L。三维荧光光谱和红外光谱结果表明，CTAB/TA处理破坏EPS结构并且减少其官能团数量。扫描电镜SEM表征结果表明，污泥表面经CTAB/TA处理后出现大量排水孔。研究结果可对污泥脱水及其资源化利用提供参考。
2025, 43(5): 124-133.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505014
摘要:
沼渣含水率高且后续脱水处理困难是影响餐厨垃圾厌氧消化沼渣资源化利用的瓶颈问题。通过添加铁改性生物炭（Fe-BC）进行餐厨垃圾厌氧消化，探究厌氧消化过程中沼渣的脱水性能的变化趋势，明确铁改性生物炭提高沼渣脱水性能的机制。结果表明：与对照组相比，Fe-BC组第30天的甲烷累积产量提升了263.6%，归一化毛细吸水时间（NCST）降低了45.9%，与厌氧消化初期酸化阶段相比，胞外聚合物（EPS）稳定阶段蛋白质含量下降72.89%，并且EPS表面亲水性官能团羰基降低，EPS结构被破坏，促进结合水水分转化为游离水。此外，Fe-BC添加后Methanoculleus的丰度迅速增加，促进了EPS中有机物的降解；厌氧消化甲烷化阶段，氧代酰基还原酶（OR）和乙酰乳酸合成酶（AS）分别消耗了33.4%和43.6%，促进了挥发性脂肪酸（VFA）的分解，从而破坏了有机物与水分的结合作用，导致结合水含量下降，进而提高了沼渣脱水性能。研究结果可为Fe-BC在餐厨垃圾沼渣脱水中的作用机制提供参考。
沼渣含水率高且后续脱水处理困难是影响餐厨垃圾厌氧消化沼渣资源化利用的瓶颈问题。通过添加铁改性生物炭（Fe-BC）进行餐厨垃圾厌氧消化，探究厌氧消化过程中沼渣的脱水性能的变化趋势，明确铁改性生物炭提高沼渣脱水性能的机制。结果表明：与对照组相比，Fe-BC组第30天的甲烷累积产量提升了263.6%，归一化毛细吸水时间（NCST）降低了45.9%，与厌氧消化初期酸化阶段相比，胞外聚合物（EPS）稳定阶段蛋白质含量下降72.89%，并且EPS表面亲水性官能团羰基降低，EPS结构被破坏，促进结合水水分转化为游离水。此外，Fe-BC添加后Methanoculleus的丰度迅速增加，促进了EPS中有机物的降解；厌氧消化甲烷化阶段，氧代酰基还原酶（OR）和乙酰乳酸合成酶（AS）分别消耗了33.4%和43.6%，促进了挥发性脂肪酸（VFA）的分解，从而破坏了有机物与水分的结合作用，导致结合水含量下降，进而提高了沼渣脱水性能。研究结果可为Fe-BC在餐厨垃圾沼渣脱水中的作用机制提供参考。
2025, 43(5): 134-142.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505015
摘要:
过氧化钙（CaO2）可有效消除底泥黑臭，但会导致底泥中部分的重金属脱稳而释放，产生潜在的生态风险。研究提出羟基磷灰石（HAP）复配CaO2（HAP/CaO2）的方法，以期达到同时消除底泥黑臭、稳定重金属的多重效果。结果表明：在HAP/CaO2最优投加比例（3∶1）下，可以有效消除底泥黑臭，其中底泥酸可挥发性硫化物（AVS）去除率可达到95%左右，氧化还原电位（ORP）逐渐上升至14.2 mV，总有机碳（TOC）下降约0.6%。同时，多种重金属达到稳定化，Ni、Cr、Pb的残渣态占比分别增加了约16.9%、26.7%和21.9%，浸出浓度分别降至1.0，1.5，1.0 mg/L以下，达到SZDB/Z 236—2017《河湖污染沉淀物处理厂出水处置技术规范》中最严格的标准（Ⅰ级）。而且修复后底泥无生态风险，苦草的株高、根长以及鲜重分别增加了80%、15.5%和18.7%，铜锈环棱螺的死亡率降低了约5%，同时未对底泥中的微生物群落结构产生显著影响。该研究可为受重金属污染黑臭底泥的治理提供更有效、安全的技术方法。
过氧化钙（CaO2）可有效消除底泥黑臭，但会导致底泥中部分的重金属脱稳而释放，产生潜在的生态风险。研究提出羟基磷灰石（HAP）复配CaO2（HAP/CaO2）的方法，以期达到同时消除底泥黑臭、稳定重金属的多重效果。结果表明：在HAP/CaO2最优投加比例（3∶1）下，可以有效消除底泥黑臭，其中底泥酸可挥发性硫化物（AVS）去除率可达到95%左右，氧化还原电位（ORP）逐渐上升至14.2 mV，总有机碳（TOC）下降约0.6%。同时，多种重金属达到稳定化，Ni、Cr、Pb的残渣态占比分别增加了约16.9%、26.7%和21.9%，浸出浓度分别降至1.0，1.5，1.0 mg/L以下，达到SZDB/Z 236—2017《河湖污染沉淀物处理厂出水处置技术规范》中最严格的标准（Ⅰ级）。而且修复后底泥无生态风险，苦草的株高、根长以及鲜重分别增加了80%、15.5%和18.7%，铜锈环棱螺的死亡率降低了约5%，同时未对底泥中的微生物群落结构产生显著影响。该研究可为受重金属污染黑臭底泥的治理提供更有效、安全的技术方法。
2025, 43(5): 143-152.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505016
摘要:
南方离子型稀土矿尾矿区的芒萁（DP）刈割废弃物存在巨大的稀土元素二次污染风险。将稀土超累积植物芒萁与4种塑料（PVC、PP、PE和PS）分别在目标温度梯度进行混合热解制得稀土生物炭，研究了芒萁及生物炭中稀土元素的含量、稀土元素形态、生物可利用性和浸出毒性，并进行稀土元素的生态风险评估。结果表明：热解能够将芒萁生物质稀土元素的不稳定态含量由60.51%降至15%以下，生物可利用性降低95%以上，从而降低固体残渣稀土元素的环境风险；添加4种塑料在600~800℃范围内热解，芒萁生物质稀土元素的不稳定态含量降至9%以内，生物可利用性降低至1%以下，浸出毒性降低80%，进一步降低了稀土元素的环境风险。因此，在一定目标温度下，将塑料与芒萁混合热解得到的稀土生物炭的异地施用不会带来新的环境风险，可实现芒萁刈割废弃物及其稀土元素的资源化、无害化利用。
南方离子型稀土矿尾矿区的芒萁（DP）刈割废弃物存在巨大的稀土元素二次污染风险。将稀土超累积植物芒萁与4种塑料（PVC、PP、PE和PS）分别在目标温度梯度进行混合热解制得稀土生物炭，研究了芒萁及生物炭中稀土元素的含量、稀土元素形态、生物可利用性和浸出毒性，并进行稀土元素的生态风险评估。结果表明：热解能够将芒萁生物质稀土元素的不稳定态含量由60.51%降至15%以下，生物可利用性降低95%以上，从而降低固体残渣稀土元素的环境风险；添加4种塑料在600~800℃范围内热解，芒萁生物质稀土元素的不稳定态含量降至9%以内，生物可利用性降低至1%以下，浸出毒性降低80%，进一步降低了稀土元素的环境风险。因此，在一定目标温度下，将塑料与芒萁混合热解得到的稀土生物炭的异地施用不会带来新的环境风险，可实现芒萁刈割废弃物及其稀土元素的资源化、无害化利用。
2025, 43(5): 153-159.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505017
摘要:
为实现园林废弃物科学处置并提高其资源化利用程度，研制了热解活化一体炉，将园林废弃物转变为热能与生物质活性炭，验证了园林废弃物热解同步活化处理提质的可行性。同时，研究了生物质活性炭对模拟烟气中SO2的吸附能力。研究结果表明：热解同步活化技术可实现园林废弃物的高效处置与资源化利用，实现热-炭（活性炭）高质联产；活化后的生物质活性炭，碘值为550 mg/g，比表面积为245.94 m2/g，孔容为0.145 m3/g；以园林废弃物为原料制备的生物质活性炭的SO2吸附容量为14.4 mg/g，达到了商品活性炭吸附容量65%。该研究可为园林废弃物高效处置、资源化利用以及热解同步活化技术的工程化推广提供参考。
为实现园林废弃物科学处置并提高其资源化利用程度，研制了热解活化一体炉，将园林废弃物转变为热能与生物质活性炭，验证了园林废弃物热解同步活化处理提质的可行性。同时，研究了生物质活性炭对模拟烟气中SO2的吸附能力。研究结果表明：热解同步活化技术可实现园林废弃物的高效处置与资源化利用，实现热-炭（活性炭）高质联产；活化后的生物质活性炭，碘值为550 mg/g，比表面积为245.94 m2/g，孔容为0.145 m3/g；以园林废弃物为原料制备的生物质活性炭的SO2吸附容量为14.4 mg/g，达到了商品活性炭吸附容量65%。该研究可为园林废弃物高效处置、资源化利用以及热解同步活化技术的工程化推广提供参考。
2025, 43(5): 160-169.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505018
摘要:
利用模拟餐厨废弃物，通过外源添加油脂进行生物干化试验，旨在探究不同种类含量的油脂降解对餐厨废弃物生物干化除水效率的影响及其作用机制。结果表明：在15 d的生物干化过程中，从油脂种类来看，添加猪油的堆体产热更多，但增加了水流动性障碍，抑制了胞外酶活性（22%），添加豆油的堆体物理结构更松散，对除水更有利；反应中，多层水不断向滞化水转化，淀粉类物质提供了主要的生物热（44.2%~49.7%），生物热主要用于水升温与水蒸发（43.6%~55.5%）。从油脂添加量来看，随着添加量的增加，堆体积温增高，添加6%的油脂脱水率最高为68%。相关性分析表明，高油脂含量（9%与12%）下，油脂与淀粉酶酶活呈显著负相关，与滞化水呈显著正相关，即油脂抑制微生物活性与游离水的散失。研究结果为餐厨废弃物预处理调控脱油水平提供了一定的理论支撑。
利用模拟餐厨废弃物，通过外源添加油脂进行生物干化试验，旨在探究不同种类含量的油脂降解对餐厨废弃物生物干化除水效率的影响及其作用机制。结果表明：在15 d的生物干化过程中，从油脂种类来看，添加猪油的堆体产热更多，但增加了水流动性障碍，抑制了胞外酶活性（22%），添加豆油的堆体物理结构更松散，对除水更有利；反应中，多层水不断向滞化水转化，淀粉类物质提供了主要的生物热（44.2%~49.7%），生物热主要用于水升温与水蒸发（43.6%~55.5%）。从油脂添加量来看，随着添加量的增加，堆体积温增高，添加6%的油脂脱水率最高为68%。相关性分析表明，高油脂含量（9%与12%）下，油脂与淀粉酶酶活呈显著负相关，与滞化水呈显著正相关，即油脂抑制微生物活性与游离水的散失。研究结果为餐厨废弃物预处理调控脱油水平提供了一定的理论支撑。
2025, 43(5): 170-177.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505019
摘要:
采用模拟吸附工业废水中重金属后的废弃活性炭（CAC）进行CO2气化制备富CO合成气，研究重金属种类与吸附量、反应温度、气体流速、CO2浓度等因素对气化效果的影响。结果表明：Fe3+和Co2+均对CO2气化表现出较好的促进作用，其中吸附Co2+的活性炭气化效果最好，相较于空白活性炭CO峰值浓度提高130%以上。相反，Cu2+对气化反应前期具有消极影响，后期则表现出促进效果。CO2气化活性随着重金属吸附量增大表现出先增强后减弱的趋势，最佳吸附量为10%；CO2气化的最佳流速为100 mL/min，过高的气体流速会降低CO2在碳表面的停留时间；反应活性和反应温度与CO2浓度呈正相关。结合X射线衍射相分析、傅立叶变换红外吸收光谱仪、BET比表面积检测法、扫描电子显微镜和能谱分析仪等手段对活性炭进行表征，结果表明：在废弃活性炭表面吸附的重金属离子在反应中转化为金属氧化物，从而表现出催化气化性能。该研究成果可为废弃活性炭的资源化利用以及生产高值合成气提供一条新途径。
采用模拟吸附工业废水中重金属后的废弃活性炭（CAC）进行CO2气化制备富CO合成气，研究重金属种类与吸附量、反应温度、气体流速、CO2浓度等因素对气化效果的影响。结果表明：Fe3+和Co2+均对CO2气化表现出较好的促进作用，其中吸附Co2+的活性炭气化效果最好，相较于空白活性炭CO峰值浓度提高130%以上。相反，Cu2+对气化反应前期具有消极影响，后期则表现出促进效果。CO2气化活性随着重金属吸附量增大表现出先增强后减弱的趋势，最佳吸附量为10%；CO2气化的最佳流速为100 mL/min，过高的气体流速会降低CO2在碳表面的停留时间；反应活性和反应温度与CO2浓度呈正相关。结合X射线衍射相分析、傅立叶变换红外吸收光谱仪、BET比表面积检测法、扫描电子显微镜和能谱分析仪等手段对活性炭进行表征，结果表明：在废弃活性炭表面吸附的重金属离子在反应中转化为金属氧化物，从而表现出催化气化性能。该研究成果可为废弃活性炭的资源化利用以及生产高值合成气提供一条新途径。
2025, 43(5): 178-191.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505020
摘要:
直接空气捕集（DAC）技术近年来备受瞩目，其灵活的布置、简便的操作以及适用于分布式和点源碳排放的特点，使其在碳捕集领域脱颖而出。为了更充分地挖掘各项DAC技术在工程实践中的潜力，对多种直接空气捕集技术进行了系统综述，深入探讨了不同DAC技术的原理和发展历程。归纳总结了液体直接空气捕集技术、固体直接空气捕集技术、新兴直接空气捕集技术的优缺点，浅析了不同技术目前发展所面临的问题，提出了适用于不同技术的解决方案，以推动各项DAC技术在实际应用中的更广泛应用。此外，对各种DAC技术使用的捕集材料进行了综述，对比分析了多种捕集材料在再生温度、再生能耗、容量等方面的特点，可为DAC技术的未来发展以及商业化应用提供详实的数据参考。
直接空气捕集（DAC）技术近年来备受瞩目，其灵活的布置、简便的操作以及适用于分布式和点源碳排放的特点，使其在碳捕集领域脱颖而出。为了更充分地挖掘各项DAC技术在工程实践中的潜力，对多种直接空气捕集技术进行了系统综述，深入探讨了不同DAC技术的原理和发展历程。归纳总结了液体直接空气捕集技术、固体直接空气捕集技术、新兴直接空气捕集技术的优缺点，浅析了不同技术目前发展所面临的问题，提出了适用于不同技术的解决方案，以推动各项DAC技术在实际应用中的更广泛应用。此外，对各种DAC技术使用的捕集材料进行了综述，对比分析了多种捕集材料在再生温度、再生能耗、容量等方面的特点，可为DAC技术的未来发展以及商业化应用提供详实的数据参考。
2025, 43(5): 192-198.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505021
摘要:
为了改善钢渣吸附CO2工艺高温高耗能的缺点，在钢渣中加入H2O于常温下进行三相反应，探究三相体系中气体流速、钢渣粒径、固液比对CO2吸附效率的影响。然后利用XRD、热力学、动力学分析及SEM进行分析，探究其吸附产物生产量。结果表明：液相的加入显著影响了CO2在常温下的吸附效率，CaCO3的衍射峰相比两相反应体系明显增强，生成的CaCO3晶体含量更多，晶型相对较好，碳化度更高。当反应固液比为25 g/L时，随着钢渣比表面积与气体流速的增大，CO2的吸附效率明显增大。在常温下，当气体流速为250 mL/min、钢渣粒径为200目时，测得其吸附效率达到0.97%，而传统二相反应钢渣捕集CO2，其温度需达到400~500℃才可达到相同效率。该研究可为钢渣的资源化利用及低能耗捕集CO2提供新的思路。
为了改善钢渣吸附CO2工艺高温高耗能的缺点，在钢渣中加入H2O于常温下进行三相反应，探究三相体系中气体流速、钢渣粒径、固液比对CO2吸附效率的影响。然后利用XRD、热力学、动力学分析及SEM进行分析，探究其吸附产物生产量。结果表明：液相的加入显著影响了CO2在常温下的吸附效率，CaCO3的衍射峰相比两相反应体系明显增强，生成的CaCO3晶体含量更多，晶型相对较好，碳化度更高。当反应固液比为25 g/L时，随着钢渣比表面积与气体流速的增大，CO2的吸附效率明显增大。在常温下，当气体流速为250 mL/min、钢渣粒径为200目时，测得其吸附效率达到0.97%，而传统二相反应钢渣捕集CO2，其温度需达到400~500℃才可达到相同效率。该研究可为钢渣的资源化利用及低能耗捕集CO2提供新的思路。
2025, 43(5): 199-206.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505022
摘要:
西部地区作为中国工业发展的重点区域，科学预测其工业碳达峰情况有利于制定符合区域特点的减排政策。提出一种符合中国实际的碳排放核算体系，对西部11个省级行政区工业碳排放量进行合理测算；在此基础上构建粒子群-小波神经网络模型，以预测西部地区2020—2030年工业碳排放总量；结合最终预测结果分析西部地区工业碳达峰情况及减排潜力。结果显示：1）自然达峰情景下，广西、云南、陕西、甘肃、新疆、重庆、青海、宁夏有望2030年前实现达峰，内蒙古、四川、贵州在实现碳达峰目标方面可能存在一定困难；2）碳排放强度方面，除内蒙古外，西部其余省级行政区的工业行业均能实现碳排放强度较2005年下降60%~65%的目标，且广西、重庆、陕西、贵州、云南的碳排放下降幅度可达到90%以上；3）碳减排潜力方面，西部地区整体减排潜力较大，其中内蒙古、青海、宁夏是西部地区中减排潜力最大的3个省级行政区。最后结合西部地区工业行业特点，提出合理调整减排重点区域、优化能源结构、制定动态达峰控制策略等建议。
西部地区作为中国工业发展的重点区域，科学预测其工业碳达峰情况有利于制定符合区域特点的减排政策。提出一种符合中国实际的碳排放核算体系，对西部11个省级行政区工业碳排放量进行合理测算；在此基础上构建粒子群-小波神经网络模型，以预测西部地区2020—2030年工业碳排放总量；结合最终预测结果分析西部地区工业碳达峰情况及减排潜力。结果显示：1）自然达峰情景下，广西、云南、陕西、甘肃、新疆、重庆、青海、宁夏有望2030年前实现达峰，内蒙古、四川、贵州在实现碳达峰目标方面可能存在一定困难；2）碳排放强度方面，除内蒙古外，西部其余省级行政区的工业行业均能实现碳排放强度较2005年下降60%~65%的目标，且广西、重庆、陕西、贵州、云南的碳排放下降幅度可达到90%以上；3）碳减排潜力方面，西部地区整体减排潜力较大，其中内蒙古、青海、宁夏是西部地区中减排潜力最大的3个省级行政区。最后结合西部地区工业行业特点，提出合理调整减排重点区域、优化能源结构、制定动态达峰控制策略等建议。
2025, 43(5): 207-220.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505023
摘要:
“双碳”目标下，从行业异质性角度研究显著碳排放驱动因素及脱钩分析对于广西“双碳”实现和产业绿色低碳化转型具有重要战略意义。首先，基于2012—2022年广西细分行业化石能源消耗量测算其碳排放量；其次，运用LMDI分解法建立生产、人口、经济、贸易、能源5个类别共12个有效驱动因素，从正负显著因素视角切入，探讨其对行业碳排放影响；最后，采用Tapio脱钩指数构建生产总值脱钩和驱动因素脱钩弹性，在把握行业碳排放与经济脱钩背景下分析碳排放显著因素与经济发展脱钩的关系。结果表明：11年间广西整体碳排放总量增长34.9%，达8246.67万t CO2，碳排放强度下降29.5%，各行业变化与广西整体趋同；其中工业碳排放基数最大，2022年仅交通运输业和工业碳排放强度分别高于全区82.3%、135.4%。广西整体及行业间的前两个正负显著因素总效应存在共性，出口、经济发展是行业增加碳排放显著因素，效应分别达11.5406亿，1.4232亿t CO2；技术、能源强度是促进行业碳减排主要因素，分别为-9803.85万，-6019.90万t CO2，但不同时期行业正负显著因素也存在一定差异。生产总值脱钩表明：2021年以来广西整体及各行业主要呈负脱钩类型；且显著因素脱钩状态较为稳健，具体表现为正显著因素拉动负脱钩、连结脱钩类型，负显著因素推动正脱钩类型。
“双碳”目标下，从行业异质性角度研究显著碳排放驱动因素及脱钩分析对于广西“双碳”实现和产业绿色低碳化转型具有重要战略意义。首先，基于2012—2022年广西细分行业化石能源消耗量测算其碳排放量；其次，运用LMDI分解法建立生产、人口、经济、贸易、能源5个类别共12个有效驱动因素，从正负显著因素视角切入，探讨其对行业碳排放影响；最后，采用Tapio脱钩指数构建生产总值脱钩和驱动因素脱钩弹性，在把握行业碳排放与经济脱钩背景下分析碳排放显著因素与经济发展脱钩的关系。结果表明：11年间广西整体碳排放总量增长34.9%，达8246.67万t CO2，碳排放强度下降29.5%，各行业变化与广西整体趋同；其中工业碳排放基数最大，2022年仅交通运输业和工业碳排放强度分别高于全区82.3%、135.4%。广西整体及行业间的前两个正负显著因素总效应存在共性，出口、经济发展是行业增加碳排放显著因素，效应分别达11.5406亿，1.4232亿t CO2；技术、能源强度是促进行业碳减排主要因素，分别为-9803.85万，-6019.90万t CO2，但不同时期行业正负显著因素也存在一定差异。生产总值脱钩表明：2021年以来广西整体及各行业主要呈负脱钩类型；且显著因素脱钩状态较为稳健，具体表现为正显著因素拉动负脱钩、连结脱钩类型，负显著因素推动正脱钩类型。
2025, 43(5): 221-232.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505024
摘要:
氟化工厂的生产和排放是环境中全/多氟化合物（PFAS）的重要直接来源，其场地污染状况关乎周边生态环境和人体健康。以湖北某典型氟化工厂为研究对象，分析了场地内土壤、建筑物内表面和地下水17种PFAS的浓度水平和空间分布特征，并采用CSOIL模型对人体暴露健康风险进行了评估。结果表明：土壤、建筑物表面和地下水检出PFAS种类分别为13，17和9种，总浓度分别为882~2.82×105 μg/kg（均值5.43×104 μg/kg）、（4.52~27.0）×104 μg/kg（均值1.22×105 μg/kg）和（2.06~3.51）×103 μg/L（均值2.55×103 μg/L）。土壤中含量较高的单体主要为全氟丁烷磺酸（PFBS，平均浓度2.82×104 μg/kg，占比52.06%），其次为全氟辛基磺酸（PFOS，平均浓度1.69×104 μg/kg，占比31.13%）和全氟己基磺酸（PFHxS，平均浓度5.68×103 μg/kg，占比10.49%）；建筑物表面主要为（PFOS，平均浓度3.83×104 μg/kg，占比31.47%）、全氟己酸（PFHxA，平均浓度2.49×104 μg/kg，占比20.43%）和全氟辛酸（PFOA，平均浓度2.18×104 μg/kg，占比17.87%）；地下水主要为PFBS（平均浓度1.40×103 μg/kg，占比54.72%）、PFHxS（平均浓度500 μg/kg，占比19.59%）和全氟丁酸（PFBA，平均浓度239 μg/kg，占比9.36%）。人体健康风险评估表明，儿童及成人PFOS、PFBS、PFHxS、PFOA的摄入量均超过了健康指导值，需引起高度关注。
氟化工厂的生产和排放是环境中全/多氟化合物（PFAS）的重要直接来源，其场地污染状况关乎周边生态环境和人体健康。以湖北某典型氟化工厂为研究对象，分析了场地内土壤、建筑物内表面和地下水17种PFAS的浓度水平和空间分布特征，并采用CSOIL模型对人体暴露健康风险进行了评估。结果表明：土壤、建筑物表面和地下水检出PFAS种类分别为13，17和9种，总浓度分别为882~2.82×105 μg/kg（均值5.43×104 μg/kg）、（4.52~27.0）×104 μg/kg（均值1.22×105 μg/kg）和（2.06~3.51）×103 μg/L（均值2.55×103 μg/L）。土壤中含量较高的单体主要为全氟丁烷磺酸（PFBS，平均浓度2.82×104 μg/kg，占比52.06%），其次为全氟辛基磺酸（PFOS，平均浓度1.69×104 μg/kg，占比31.13%）和全氟己基磺酸（PFHxS，平均浓度5.68×103 μg/kg，占比10.49%）；建筑物表面主要为（PFOS，平均浓度3.83×104 μg/kg，占比31.47%）、全氟己酸（PFHxA，平均浓度2.49×104 μg/kg，占比20.43%）和全氟辛酸（PFOA，平均浓度2.18×104 μg/kg，占比17.87%）；地下水主要为PFBS（平均浓度1.40×103 μg/kg，占比54.72%）、PFHxS（平均浓度500 μg/kg，占比19.59%）和全氟丁酸（PFBA，平均浓度239 μg/kg，占比9.36%）。人体健康风险评估表明，儿童及成人PFOS、PFBS、PFHxS、PFOA的摄入量均超过了健康指导值，需引起高度关注。
2025, 43(5): 233-241.
doi: 10.13205/j.hjgc.202505025
摘要:
电动运输与热活化过硫酸盐氧化技术耦合是一种有效处理低渗透有机污染土壤的修复技术。氧化剂在介质中的迁移过程和热活化效率，是提高该技术修复效率的关键依据。研究了直流电场下过硫酸盐在低渗透性介质中的迁移行为以及交流电场下过硫酸盐的热活化情况。结果表明，采用“阳极投加”比“阴极投加”更能促进过硫酸盐的迁移；提高电压梯度可以显著提高电流强度和电渗速度，但电渗系数基本不变；电压梯度为1 V/cm时，S2O82-在24 h达到最大迁移距离（25.0 cm），最远处平均浓度为投加量的5.70%；电压梯度为2 V/cm时，S2O82-仅在阳极（3.0 cm）附近富集，平均浓度达到投加量的15倍；施加不同强度的交流电场，电场强度越高，介质升温效果越好，且中部的升温效果较靠近电极两侧更好；过硫酸盐的热活化率随介质温度的升高而变大。该研究体系下，采用较低强度的直流电（1 V/cm）及较高强度的交流电（3 V/cm），能使过硫酸盐有最佳的迁移扩散效果（25.0 cm）和热活化效率（32.0%~74.1%）。
电动运输与热活化过硫酸盐氧化技术耦合是一种有效处理低渗透有机污染土壤的修复技术。氧化剂在介质中的迁移过程和热活化效率，是提高该技术修复效率的关键依据。研究了直流电场下过硫酸盐在低渗透性介质中的迁移行为以及交流电场下过硫酸盐的热活化情况。结果表明，采用“阳极投加”比“阴极投加”更能促进过硫酸盐的迁移；提高电压梯度可以显著提高电流强度和电渗速度，但电渗系数基本不变；电压梯度为1 V/cm时，S2O82-在24 h达到最大迁移距离（25.0 cm），最远处平均浓度为投加量的5.70%；电压梯度为2 V/cm时，S2O82-仅在阳极（3.0 cm）附近富集，平均浓度达到投加量的15倍；施加不同强度的交流电场，电场强度越高，介质升温效果越好，且中部的升温效果较靠近电极两侧更好；过硫酸盐的热活化率随介质温度的升高而变大。该研究体系下，采用较低强度的直流电（1 V/cm）及较高强度的交流电（3 V/cm），能使过硫酸盐有最佳的迁移扩散效果（25.0 cm）和热活化效率（32.0%~74.1%）。
