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2026年 第44卷 第9期
2026, 44(9): 1-8.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609001
摘要:
隐孢子虫作为一种典型的水源性病原体，其引发的环境介质传播风险是亟需重视的公共安全问题。然而，我国对其在区域尺度的排放通量及空间分布缺乏系统量化，导致环境安全管理存在“黑箱”。研究以长三角为研究区，整合人畜污染源数据，构建隐孢子虫卵囊排放负荷评估模型，采用概率分布拟合感染率、粪便卵囊浓度等关键参数，结合蒙特卡洛模拟量化排放总量及其不确定性，并利用空间制图实现排放负荷的高分辨率可视化。结果表明：长三角水环境隐孢子虫年排放总量为4.78×1016 个/a（95%CI： 4.34×1015～1.68×1017 个/a）。家禽养殖是绝对主导排放源，贡献率达94.69%，主要归因于家禽粪便中极高的卵囊浓度（OPG均值5.52 lg个/g）与区域集约化养殖规模的共同驱动。排放负荷呈现出显著的空间异质性，安徽北部（阜阳、亳州等）和江苏东部（盐城、南通等）为明确的污染热点区域。敏感性分析进一步显示，家禽粪便卵囊浓度是核心驱动因子，而粪便管理（如堆放损失率、还田比例等）为可干预的关键环节。该研究对推动“精准识别、重点防控”的环境安全战略，完善生物性污染预警体系具有重要的实践意义。
隐孢子虫作为一种典型的水源性病原体，其引发的环境介质传播风险是亟需重视的公共安全问题。然而，我国对其在区域尺度的排放通量及空间分布缺乏系统量化，导致环境安全管理存在“黑箱”。研究以长三角为研究区，整合人畜污染源数据，构建隐孢子虫卵囊排放负荷评估模型，采用概率分布拟合感染率、粪便卵囊浓度等关键参数，结合蒙特卡洛模拟量化排放总量及其不确定性，并利用空间制图实现排放负荷的高分辨率可视化。结果表明：长三角水环境隐孢子虫年排放总量为4.78×1016 个/a（95%CI： 4.34×1015～1.68×1017 个/a）。家禽养殖是绝对主导排放源，贡献率达94.69%，主要归因于家禽粪便中极高的卵囊浓度（OPG均值5.52 lg个/g）与区域集约化养殖规模的共同驱动。排放负荷呈现出显著的空间异质性，安徽北部（阜阳、亳州等）和江苏东部（盐城、南通等）为明确的污染热点区域。敏感性分析进一步显示，家禽粪便卵囊浓度是核心驱动因子，而粪便管理（如堆放损失率、还田比例等）为可干预的关键环节。该研究对推动“精准识别、重点防控”的环境安全战略，完善生物性污染预警体系具有重要的实践意义。
2026, 44(9): 9-17.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609002
摘要:
针对传统生物滞留设施对腐殖酸型溶解有机氮去除效率低、机制不明的问题，研究构建了以生物炭和黄铁矿为填料的复合生物滞留系统，系统评估其在降雨-干旱交替条件下对腐殖酸型溶解有机氮的去除效能及作用机理。结果表明：含黄铁矿与/或生物炭的系统显著提高了UV254和COD去除率，分别可达55%~66%和32%~50%，TN和NO3--N去除率分别可达43%~57%和43%~60%，其中，生物炭-黄铁矿协同组表现最优。运行过程中，出水DO与ORP显著下降，系统呈还原性环境，有利于反硝化及有机氮矿化。干旱期孔隙水UV254先降后稳、COD先降后回升，说明腐殖酸经生物炭吸附后被缓慢裂解并转化为可利用小分子。高通量测序结果显示，系统富集了与复杂有机物降解及硫/铁循环相关的优势菌群，如Thiobacillus、Pseudomonas等。综合物化与微生物分析结果，提出了“生物炭吸附与缓释-微生物降解-黄铁矿驱动硫自养反硝化”的协同去除路径。研究表明，生物炭-黄铁矿复合填料可显著增强腐殖酸型溶解有机氮的转化与去除能力，并在干湿交替条件下保持良好稳定性，为强化型雨水生物滞留系统的填料优化设计提供了参考。
针对传统生物滞留设施对腐殖酸型溶解有机氮去除效率低、机制不明的问题，研究构建了以生物炭和黄铁矿为填料的复合生物滞留系统，系统评估其在降雨-干旱交替条件下对腐殖酸型溶解有机氮的去除效能及作用机理。结果表明：含黄铁矿与/或生物炭的系统显著提高了UV254和COD去除率，分别可达55%~66%和32%~50%，TN和NO3--N去除率分别可达43%~57%和43%~60%，其中，生物炭-黄铁矿协同组表现最优。运行过程中，出水DO与ORP显著下降，系统呈还原性环境，有利于反硝化及有机氮矿化。干旱期孔隙水UV254先降后稳、COD先降后回升，说明腐殖酸经生物炭吸附后被缓慢裂解并转化为可利用小分子。高通量测序结果显示，系统富集了与复杂有机物降解及硫/铁循环相关的优势菌群，如Thiobacillus、Pseudomonas等。综合物化与微生物分析结果，提出了“生物炭吸附与缓释-微生物降解-黄铁矿驱动硫自养反硝化”的协同去除路径。研究表明，生物炭-黄铁矿复合填料可显著增强腐殖酸型溶解有机氮的转化与去除能力，并在干湿交替条件下保持良好稳定性，为强化型雨水生物滞留系统的填料优化设计提供了参考。
2026, 44(9): 18-29.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609003
摘要:
目前，现有的二级生化工艺难以实现焦化废水COD的达标排放，以亚氧化钛电活性膜（Ti4O7 REM）为阳极的电化学氧化技术虽可有效去除二级生化出水中的有机物，但存在处理能耗高的问题，提高电极催化活性是降低能耗的关键。研究自组装合成了有序纳孔Ti4O7颗粒，并将其负载于多孔钛基底上，得到Ti基有序纳孔Ti4O7颗粒电活性膜（称为有序纳孔Ti4O7 REM），并以此为阳极构建Ti4O7 REM叠加式反应器，用于深度去除焦化废水生化出水中的有机物。结果表明：有序纳孔Ti4O7 REM通过压缩空间电荷层宽度（dsc=0.97 nm）增加其发生电子隧穿的概率，缩短了电子传输的路径，显著提高了·OH的激发活性；在电流密度为15 mA/cm2，电解时间为120 min的氧化条件下，有序纳孔Ti4O7 REM叠加式反应器能耗为96.7 kW·h/kg，TOC去除率为62.7%，COD去除率高达88.5%，出水COD可满足GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》限值要求。
目前，现有的二级生化工艺难以实现焦化废水COD的达标排放，以亚氧化钛电活性膜（Ti4O7 REM）为阳极的电化学氧化技术虽可有效去除二级生化出水中的有机物，但存在处理能耗高的问题，提高电极催化活性是降低能耗的关键。研究自组装合成了有序纳孔Ti4O7颗粒，并将其负载于多孔钛基底上，得到Ti基有序纳孔Ti4O7颗粒电活性膜（称为有序纳孔Ti4O7 REM），并以此为阳极构建Ti4O7 REM叠加式反应器，用于深度去除焦化废水生化出水中的有机物。结果表明：有序纳孔Ti4O7 REM通过压缩空间电荷层宽度（dsc=0.97 nm）增加其发生电子隧穿的概率，缩短了电子传输的路径，显著提高了·OH的激发活性；在电流密度为15 mA/cm2，电解时间为120 min的氧化条件下，有序纳孔Ti4O7 REM叠加式反应器能耗为96.7 kW·h/kg，TOC去除率为62.7%，COD去除率高达88.5%，出水COD可满足GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》限值要求。
2026, 44(9): 30-38.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609004
摘要:
目前，高速公路服务区废水普遍采用生物脱氮除磷工艺，但处理低C/N水质时出水水质较差。采用铁自养反硝化滤池强化处理高速公路服务区污水生物处理尾水，可实现深度脱氮除磷。研究构建了3种填料的铁自养反硝化生物滤池，评估其对高速公路服务区生物处理尾水强化的适用性和有效性，研究关键运行参数对生物滤池处理性能的影响，解析微生物群落结构变化及脱氮除磷机制。研究结果表明：填充菱铁矿、磁铁矿和石灰石反应器的反硝化速率高于单一菱铁矿或磁铁矿系统，进水NO3--N浓度为（10.95±1.2） mg/L时，随着水力停留时间从6 h缩短至2 h，NO3--N去除率由（82.9±2.3）%降低至（76.7±1.4）%，出水浓度仍能达到（1.48±0.2） mg/L。NO3--N去除过程的半阶动力学模型常数K1/2v， R随之增加，缩短HRT不利于铁自养生物实现完全反硝化。PO43--P一方面与Fe3+生成FePO4沉淀，另一方面可能被Fe2+衍生的FeOOH吸附。微生物测序结果显示，磁铁矿的投加能够实现高丰度Thiobacillus、Ferritrophicum的富集。Ferritrophicum作为一种嗜中性微氧亚铁氧化菌属，可以利用Fe2+为电子供体完成反硝化过程。混合型铁自养填料可以强化脱氮除磷效能，为高速公路服务区污水低碳处理提供参考依据和理论价值。
目前，高速公路服务区废水普遍采用生物脱氮除磷工艺，但处理低C/N水质时出水水质较差。采用铁自养反硝化滤池强化处理高速公路服务区污水生物处理尾水，可实现深度脱氮除磷。研究构建了3种填料的铁自养反硝化生物滤池，评估其对高速公路服务区生物处理尾水强化的适用性和有效性，研究关键运行参数对生物滤池处理性能的影响，解析微生物群落结构变化及脱氮除磷机制。研究结果表明：填充菱铁矿、磁铁矿和石灰石反应器的反硝化速率高于单一菱铁矿或磁铁矿系统，进水NO3--N浓度为（10.95±1.2） mg/L时，随着水力停留时间从6 h缩短至2 h，NO3--N去除率由（82.9±2.3）%降低至（76.7±1.4）%，出水浓度仍能达到（1.48±0.2） mg/L。NO3--N去除过程的半阶动力学模型常数K1/2v， R随之增加，缩短HRT不利于铁自养生物实现完全反硝化。PO43--P一方面与Fe3+生成FePO4沉淀，另一方面可能被Fe2+衍生的FeOOH吸附。微生物测序结果显示，磁铁矿的投加能够实现高丰度Thiobacillus、Ferritrophicum的富集。Ferritrophicum作为一种嗜中性微氧亚铁氧化菌属，可以利用Fe2+为电子供体完成反硝化过程。混合型铁自养填料可以强化脱氮除磷效能，为高速公路服务区污水低碳处理提供参考依据和理论价值。
2026, 44(9): 39-47.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609005
摘要:
以鸡粪为原料制备磁性鸡粪生物炭Fe-KBC。结合FT-IR、SEM、N2吸脱附等表征手段，探究了吸附过程的吸附等温线、吸附动力学和吸附机理，系统考察了Fe-KBC投加量、四环素初始浓度、温度、pH对吸附性能的影响，结果表明Fe-KBC具有较高的比表面积（1293.74 m2/g）和层状结构。吸附实验结果表明：Fe-KBC对四环素具有较好的吸附效果，相比于原始生物炭，其饱和吸附量（113 mg/g）提高了4.74倍。四环素初始浓度为50 mg/L时，吸附最优条件为：Fe-KBC投加量0.5 mg/L，温度35 ℃，pH=4。吸附过程符合拟二级动力学和Freundlich模型，吸附机理主要为化学吸附。Fe-KBC具有较好的稳定性，经5次循环使用后，其吸附率仍保持在88%以上。该研究结果可为鸡粪的高值化利用和绿色高效吸附材料的制备提供理论参考。
以鸡粪为原料制备磁性鸡粪生物炭Fe-KBC。结合FT-IR、SEM、N2吸脱附等表征手段，探究了吸附过程的吸附等温线、吸附动力学和吸附机理，系统考察了Fe-KBC投加量、四环素初始浓度、温度、pH对吸附性能的影响，结果表明Fe-KBC具有较高的比表面积（1293.74 m2/g）和层状结构。吸附实验结果表明：Fe-KBC对四环素具有较好的吸附效果，相比于原始生物炭，其饱和吸附量（113 mg/g）提高了4.74倍。四环素初始浓度为50 mg/L时，吸附最优条件为：Fe-KBC投加量0.5 mg/L，温度35 ℃，pH=4。吸附过程符合拟二级动力学和Freundlich模型，吸附机理主要为化学吸附。Fe-KBC具有较好的稳定性，经5次循环使用后，其吸附率仍保持在88%以上。该研究结果可为鸡粪的高值化利用和绿色高效吸附材料的制备提供理论参考。
2026, 44(9): 48-58.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609006
摘要:
为实现工业含铁废渣的高值化利用并发展高效稳定的印染废水处理技术，以制药行业含铁废渣为主要铁源，与活性炭复合制备废铁渣基铁碳填料（ICF），构建了一种低成本的过一硫酸盐（PMS）非均相活化体系。系统考察了铁碳质量比、PMS投加量、初始pH和曝气量对染料降解性能的影响。在最优条件［m（Fe）∶m（C）=1∶1，ρ（PMS）=3 g/L，pH=3，曝气量为0.5 L/min］下，ICF/PMS 体系可在30 min内几乎完全降解 100 mg/L 的橙Ⅱ，并对多种结构不同的染料表现出良好的普适性。机理研究表明：该体系不同于传统自由基主导的铁基 PMS 体系，而是以铁–碳界面形成的Fe—C—PMS* 表面络合物及其转化生成的高价铁Fe（Ⅳ）＝O为核心的非自由基氧化途径为主，1O2与·O2-起协同作用。结果表明，该方法在实现工业废渣资源化利用的同时，为发展高效、稳定且经济可行的印染废水处理技术提供了新技术路径。
为实现工业含铁废渣的高值化利用并发展高效稳定的印染废水处理技术，以制药行业含铁废渣为主要铁源，与活性炭复合制备废铁渣基铁碳填料（ICF），构建了一种低成本的过一硫酸盐（PMS）非均相活化体系。系统考察了铁碳质量比、PMS投加量、初始pH和曝气量对染料降解性能的影响。在最优条件［m（Fe）∶m（C）=1∶1，ρ（PMS）=3 g/L，pH=3，曝气量为0.5 L/min］下，ICF/PMS 体系可在30 min内几乎完全降解 100 mg/L 的橙Ⅱ，并对多种结构不同的染料表现出良好的普适性。机理研究表明：该体系不同于传统自由基主导的铁基 PMS 体系，而是以铁–碳界面形成的Fe—C—PMS* 表面络合物及其转化生成的高价铁Fe（Ⅳ）＝O为核心的非自由基氧化途径为主，1O2与·O2-起协同作用。结果表明，该方法在实现工业废渣资源化利用的同时，为发展高效、稳定且经济可行的印染废水处理技术提供了新技术路径。
2026, 44(9): 59-68.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609007
摘要:
芳香酚类污染物因其高浓度与广域分布特性，已对生态系统稳定性和人类健康构成系统性威胁。研究以污染物降解菌Rhodococcus ruber-MSA14为对象，基于COBRA框架构建基因组尺度代谢模型（GEMs），并利用通量平衡分析（FBA）和通量变异性分析（FVA）等方法对模型进行修正和验证。通过37种碳源拓宽模型底物范围，并使用先进的酶预测工具（ECRECer），补充注释了m-cresol和4-chlorophenol降解关键基因，构建了高质量模型GEMs_3，模拟了间甲基苯酚（m-cresol）、对氯苯酚（4-chlorophenol）和苯酚（phenol）的代谢通量分析，对实际生长和降解与模型预测进行了拟合分析。研究表明：模型模拟的污染物降解趋势与实验数据之间表现出较高的相关性，具体体现在针对m-cresol的降解模拟，R2值为0.9497；对氯苯酚4-chlorophenol的降解模拟，R2值为0.9556；phenol的降解模拟，R2值为0.8281。进一步利用构建的模型分析了Rhodococcus ruber-MSA14在污染物降解中的潜在过表达靶点，为优化菌株的降解能力及其遗传改造提供了具体的靶向信息。研究成果可为Rhodococcus ruber-MSA14在芳香酚类污染物降解中的应用提供理论依据，并为基于代谢网络的基因改造与生物修复策略提供指导。
芳香酚类污染物因其高浓度与广域分布特性，已对生态系统稳定性和人类健康构成系统性威胁。研究以污染物降解菌Rhodococcus ruber-MSA14为对象，基于COBRA框架构建基因组尺度代谢模型（GEMs），并利用通量平衡分析（FBA）和通量变异性分析（FVA）等方法对模型进行修正和验证。通过37种碳源拓宽模型底物范围，并使用先进的酶预测工具（ECRECer），补充注释了m-cresol和4-chlorophenol降解关键基因，构建了高质量模型GEMs_3，模拟了间甲基苯酚（m-cresol）、对氯苯酚（4-chlorophenol）和苯酚（phenol）的代谢通量分析，对实际生长和降解与模型预测进行了拟合分析。研究表明：模型模拟的污染物降解趋势与实验数据之间表现出较高的相关性，具体体现在针对m-cresol的降解模拟，R2值为0.9497；对氯苯酚4-chlorophenol的降解模拟，R2值为0.9556；phenol的降解模拟，R2值为0.8281。进一步利用构建的模型分析了Rhodococcus ruber-MSA14在污染物降解中的潜在过表达靶点，为优化菌株的降解能力及其遗传改造提供了具体的靶向信息。研究成果可为Rhodococcus ruber-MSA14在芳香酚类污染物降解中的应用提供理论依据，并为基于代谢网络的基因改造与生物修复策略提供指导。
2026, 44(9): 69-78.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609008
摘要:
生物3D打印技术在环境科学领域展现出巨大的应用潜力，尤其是在微生物活性材料的构建方面。基于挤出式生物3D打印技术，成功构建了一种负载Shewanella oneidensisMR-1的生物水凝胶。该水凝胶通过结合吸附与生物脱色机制，显著增强了微生物的代谢活性和电子传递效率，从而提高了偶氮染料的脱色效率。实验结果表明：三维多孔网状结构的生物水凝胶在脱色速率上优于传统的细菌悬液。生物量及微生物代谢活性分析显示，生物水凝胶为内部负载细菌提供了良好的保护作用，降低了体系内的氧化应激水平（ROS），并促进了生物量的显著提升。此外，水凝胶体系内细胞色素C的含量较细菌悬液提高了1.31倍，电子传递系统活性（ETSA）增加了26.05%。以上结果表明，在水凝胶的保护作用下，体系内的电子传递能力得到了明显提升。基于生物3D打印技术构建负载S. OneidensisMR-1的生物水凝胶，显著提升偶氮染料脱色效率，揭示了水凝胶-微生物协同机制，为水体污染物高效降解提供了新策略。
生物3D打印技术在环境科学领域展现出巨大的应用潜力，尤其是在微生物活性材料的构建方面。基于挤出式生物3D打印技术，成功构建了一种负载Shewanella oneidensisMR-1的生物水凝胶。该水凝胶通过结合吸附与生物脱色机制，显著增强了微生物的代谢活性和电子传递效率，从而提高了偶氮染料的脱色效率。实验结果表明：三维多孔网状结构的生物水凝胶在脱色速率上优于传统的细菌悬液。生物量及微生物代谢活性分析显示，生物水凝胶为内部负载细菌提供了良好的保护作用，降低了体系内的氧化应激水平（ROS），并促进了生物量的显著提升。此外，水凝胶体系内细胞色素C的含量较细菌悬液提高了1.31倍，电子传递系统活性（ETSA）增加了26.05%。以上结果表明，在水凝胶的保护作用下，体系内的电子传递能力得到了明显提升。基于生物3D打印技术构建负载S. OneidensisMR-1的生物水凝胶，显著提升偶氮染料脱色效率，揭示了水凝胶-微生物协同机制，为水体污染物高效降解提供了新策略。
2026, 44(9): 79-90.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609009
摘要:
烧结烟气是钢铁工业中CO排放的主要来源，鉴于其高毒性及对大气质量的影响，我国制定了严格的排放标准。催化氧化法因高效、低能耗成为控制CO排放的主流技术，但催化剂在复杂烟气组分（如SO2、H2O）下的中毒问题制约了其应用。系统综述贵金属（Pt、Pd、Au）与非贵金属（Cu、Mn、Fe）催化剂的研究进展，对比了其CO氧化活性及抗中毒性能。贵金属催化剂虽活性优异，但成本高昂；非贵金属催化剂可通过载体改性（如CeO2、TiO2）和掺杂（如Mn、V）显著提升性能，使得最终性能接近贵金属水平。中毒机制分析表明，SO2通过形成硫化物覆盖活性位点或竞争吸附抑制反应，而H2O则通过竞争吸附或改变氧物种分布影响催化效率。抗中毒策略包括优化载体（如CeO2优先结合SO2）、构建双金属协同体系（如Cu-V复合氧化物）及表面包覆技术（如SiO2壳层隔离活性位）。未来需进一步解决低温活性、高湿度适应性及稳定性等挑战，推动非贵金属催化剂的工业化应用。
烧结烟气是钢铁工业中CO排放的主要来源，鉴于其高毒性及对大气质量的影响，我国制定了严格的排放标准。催化氧化法因高效、低能耗成为控制CO排放的主流技术，但催化剂在复杂烟气组分（如SO2、H2O）下的中毒问题制约了其应用。系统综述贵金属（Pt、Pd、Au）与非贵金属（Cu、Mn、Fe）催化剂的研究进展，对比了其CO氧化活性及抗中毒性能。贵金属催化剂虽活性优异，但成本高昂；非贵金属催化剂可通过载体改性（如CeO2、TiO2）和掺杂（如Mn、V）显著提升性能，使得最终性能接近贵金属水平。中毒机制分析表明，SO2通过形成硫化物覆盖活性位点或竞争吸附抑制反应，而H2O则通过竞争吸附或改变氧物种分布影响催化效率。抗中毒策略包括优化载体（如CeO2优先结合SO2）、构建双金属协同体系（如Cu-V复合氧化物）及表面包覆技术（如SiO2壳层隔离活性位）。未来需进一步解决低温活性、高湿度适应性及稳定性等挑战，推动非贵金属催化剂的工业化应用。
2026, 44(9): 91-98.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609010
摘要:
量子电炉是一种能够实现高效废钢预热的炼钢电弧炉，近年来在我国得到了规模化应用。然而，关于量子电炉二噁英排放及控制的研究尚处于空白，亟待系统化探索与实证补充。为研究量子电炉二噁英的排放情况，选取华东地区某100 t全废钢冶炼量子电炉为试验对象，结合电炉实际冶炼工艺，对不同工序周期下烟气中的二噁英浓度、三相分布以及种类进行测试分析，明确了量子电炉二噁英排放特征与时空规律，确定了二噁英生成的关键期。结合量子电炉的废钢预热特点以及试验电炉烟气处理系统等实际运行情况，分析了二噁英的产生以及超标原因，并尝试通过高效活性炭喷射法来降低二噁英排放浓度。最后，基于分析结果，结合当前我国电炉炼钢的行业特点，提出了具有针对性的电炉二噁英排放应对策略。
量子电炉是一种能够实现高效废钢预热的炼钢电弧炉，近年来在我国得到了规模化应用。然而，关于量子电炉二噁英排放及控制的研究尚处于空白，亟待系统化探索与实证补充。为研究量子电炉二噁英的排放情况，选取华东地区某100 t全废钢冶炼量子电炉为试验对象，结合电炉实际冶炼工艺，对不同工序周期下烟气中的二噁英浓度、三相分布以及种类进行测试分析，明确了量子电炉二噁英排放特征与时空规律，确定了二噁英生成的关键期。结合量子电炉的废钢预热特点以及试验电炉烟气处理系统等实际运行情况，分析了二噁英的产生以及超标原因，并尝试通过高效活性炭喷射法来降低二噁英排放浓度。最后，基于分析结果，结合当前我国电炉炼钢的行业特点，提出了具有针对性的电炉二噁英排放应对策略。
2026, 44(9): 99-107.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609011
摘要:
二氧化氮（NO2）是典型气态污染物，对人体健康和大气环境均构成严重威胁。在气态污染物处理和浓度检测传感器领域，吸附技术被广泛应用，而高效的吸附材料则是其核心关键所在。石墨烯分子凭借其卓越的二维结构特性，被认为是一种极具潜力的气态分子吸附材料。尤其是在经过掺杂修饰之后，石墨烯的气体吸附性能得到了显著提升。研究借助于密度泛函理论，采用VASP计算软件，对NO2分子在锰掺杂石墨烯上的吸附行为进行了系统的理论研究。结果表明：Mn掺杂石墨烯后，Mn原子成为NO2分子的吸附活性位点；与在未掺杂石墨烯表面主要发生物理吸附过程不同，NO2分子在Mn掺杂石墨烯表面表现出典型的化学吸附过程（显著的电子转移，较高的吸附能并形成化学键）；Mn的引入不仅增强了NO2的吸附能力，还显著改变了吸附体系的光学性质，展示出其在气体浓度检测传感器领域的应用潜力。
二氧化氮（NO2）是典型气态污染物，对人体健康和大气环境均构成严重威胁。在气态污染物处理和浓度检测传感器领域，吸附技术被广泛应用，而高效的吸附材料则是其核心关键所在。石墨烯分子凭借其卓越的二维结构特性，被认为是一种极具潜力的气态分子吸附材料。尤其是在经过掺杂修饰之后，石墨烯的气体吸附性能得到了显著提升。研究借助于密度泛函理论，采用VASP计算软件，对NO2分子在锰掺杂石墨烯上的吸附行为进行了系统的理论研究。结果表明：Mn掺杂石墨烯后，Mn原子成为NO2分子的吸附活性位点；与在未掺杂石墨烯表面主要发生物理吸附过程不同，NO2分子在Mn掺杂石墨烯表面表现出典型的化学吸附过程（显著的电子转移，较高的吸附能并形成化学键）；Mn的引入不仅增强了NO2的吸附能力，还显著改变了吸附体系的光学性质，展示出其在气体浓度检测传感器领域的应用潜力。
2026, 44(9): 108-116.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609012
摘要:
火电厂脱硫系统出口SO2浓度的精准预测对运行优化和污染控制至关重要。但系统具有非线性、滞后性及多干扰因素，导致出口SO2浓度难以准确预测。针对该问题，提出了一种基于时域卷积网络（TCN）和双向长短期记忆网络（BiLSTM）的脱硫系统出口SO2浓度动态预测模型。首先，通过脱硫机理与影响因素分析，初步筛选特征变量；接着利用组合特征提取算法筛选与出口SO2浓度高度相关的变量，去除冗余项；随后，通过黑翅鸢算法（BKA）智能优化输入与输出变量的阶次组合，确定模型最佳输入变量集；最后，基于TCN-BiLSTM深度学习算法构建脱硫系统出口SO2浓度动态预测模型。基于电厂实际运行数据的实验结果表明：经过变量筛选与阶次优化后的模型在精度上明显提高，所提出的TCN-BiLSTM模型在性能上表现优异，其最佳平均绝对百分比误差为0.92%，平均绝对误差为0.15，均方根误差为0.24，与其他模型相比，在各项误差性能指标和预测效果上均有显著提升，展现出更高的预测精度和更强的拟合能力，可有效满足实际现场需求，实现脱硫系统出口SO2浓度实时预测，从而为SO2排放优化控制提供参考。
火电厂脱硫系统出口SO2浓度的精准预测对运行优化和污染控制至关重要。但系统具有非线性、滞后性及多干扰因素，导致出口SO2浓度难以准确预测。针对该问题，提出了一种基于时域卷积网络（TCN）和双向长短期记忆网络（BiLSTM）的脱硫系统出口SO2浓度动态预测模型。首先，通过脱硫机理与影响因素分析，初步筛选特征变量；接着利用组合特征提取算法筛选与出口SO2浓度高度相关的变量，去除冗余项；随后，通过黑翅鸢算法（BKA）智能优化输入与输出变量的阶次组合，确定模型最佳输入变量集；最后，基于TCN-BiLSTM深度学习算法构建脱硫系统出口SO2浓度动态预测模型。基于电厂实际运行数据的实验结果表明：经过变量筛选与阶次优化后的模型在精度上明显提高，所提出的TCN-BiLSTM模型在性能上表现优异，其最佳平均绝对百分比误差为0.92%，平均绝对误差为0.15，均方根误差为0.24，与其他模型相比，在各项误差性能指标和预测效果上均有显著提升，展现出更高的预测精度和更强的拟合能力，可有效满足实际现场需求，实现脱硫系统出口SO2浓度实时预测，从而为SO2排放优化控制提供参考。
2026, 44(9): 117-124.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609013
摘要:
针对封闭料场无组织粉尘治理中，雾炮设备运行粗放导致的污染治理效果有限、环保能耗高、物料含水率影响大等问题，结合生产作业特点、污染排放变化和能源消耗情况，提出“生产-污染-能源”三流协同理论框架，构建了机器视觉引导的动态喷雾抑尘系统。通过机器视觉实时捕捉料场内作业车辆特征，并通过整合料场监测信息，建立源头识别—精准喷雾—效果反馈的闭环联动控制系统，实现雾炮精准启停与定向控制，以及封闭料场内粉尘治理从被动响应到主动反馈的转变。工业现场的应用结果表明，料场车辆工作和雾炮运行的同步率提高了60%，水电消耗显著降低，粉尘捕集效率大幅提升，不仅提高了设备的运行效率，还有效控制了过量喷雾导致的物料含水率上升的问题，避免后续工序的额外能耗，可帮助企业实现年综合效益上千万元。该研究为工业环保领域提供了三流协同的智能化应用实践示范。
针对封闭料场无组织粉尘治理中，雾炮设备运行粗放导致的污染治理效果有限、环保能耗高、物料含水率影响大等问题，结合生产作业特点、污染排放变化和能源消耗情况，提出“生产-污染-能源”三流协同理论框架，构建了机器视觉引导的动态喷雾抑尘系统。通过机器视觉实时捕捉料场内作业车辆特征，并通过整合料场监测信息，建立源头识别—精准喷雾—效果反馈的闭环联动控制系统，实现雾炮精准启停与定向控制，以及封闭料场内粉尘治理从被动响应到主动反馈的转变。工业现场的应用结果表明，料场车辆工作和雾炮运行的同步率提高了60%，水电消耗显著降低，粉尘捕集效率大幅提升，不仅提高了设备的运行效率，还有效控制了过量喷雾导致的物料含水率上升的问题，避免后续工序的额外能耗，可帮助企业实现年综合效益上千万元。该研究为工业环保领域提供了三流协同的智能化应用实践示范。
2026, 44(9): 125-136.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609014
摘要:
构建了上海市2023年机动车部门1 km分辨率的污染物排放清单，并对机动车大气污染物排放进行了精细化的车型来源分析及高分辨率时空尺度分析。2023年上海市机动车排放的一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）和细颗粒物（PM2.5）分别为10.3 万，2.5 万，8.9 万，1191 t。CO和HC的排放主要来源于小型客车，其分担率分别为71.3%和75.4%，；而NOx和PM2.5的排放主要来自重型货车，其分担率分别为77.5%和57.6%。4种污染物的时间分布变化呈现出时序差异，在冬季普遍出现最高值，日排放的周内水平显著大于周末，小时尺度排放形成早晚双峰的排放趋势。上海市机动车污染物排放呈现明显的空间分布特征，与环线结构、道路类型及土地功能高度耦合。中心城区以小客车为主，CO和HC排放强度最高，随距离递减；外环至郊外区域因货运集中，NOx和PM2.5排放最重。主干道是主要排放源，汽油车主要贡献CO和HC，柴油货车则集中在快速路上排放NOx和PM2.5。高架立交、物流节点等区域形成排放热点，反映出交通结构与车辆类型对污染分布的决定性影响。
构建了上海市2023年机动车部门1 km分辨率的污染物排放清单，并对机动车大气污染物排放进行了精细化的车型来源分析及高分辨率时空尺度分析。2023年上海市机动车排放的一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）和细颗粒物（PM2.5）分别为10.3 万，2.5 万，8.9 万，1191 t。CO和HC的排放主要来源于小型客车，其分担率分别为71.3%和75.4%，；而NOx和PM2.5的排放主要来自重型货车，其分担率分别为77.5%和57.6%。4种污染物的时间分布变化呈现出时序差异，在冬季普遍出现最高值，日排放的周内水平显著大于周末，小时尺度排放形成早晚双峰的排放趋势。上海市机动车污染物排放呈现明显的空间分布特征，与环线结构、道路类型及土地功能高度耦合。中心城区以小客车为主，CO和HC排放强度最高，随距离递减；外环至郊外区域因货运集中，NOx和PM2.5排放最重。主干道是主要排放源，汽油车主要贡献CO和HC，柴油货车则集中在快速路上排放NOx和PM2.5。高架立交、物流节点等区域形成排放热点，反映出交通结构与车辆类型对污染分布的决定性影响。
2026, 44(9): 137-148.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609015
摘要:
为研究兰州市主城区挥发性有机物（VOCs）污染特征及来源变化，选取兰州大学大气组分超级监测站2021—2022年以及2023年第一季度VOCs逐时浓度数据进行分析，并利用正矩阵因子分解（PMF）模型进行源解析。污染特征结果表明：兰州市主城区VOCs年均浓度在2021，2022年分别为121.51，104.43 μg/m3；含氧化合物、烷烃和卤代烃为VOCs的主要成分，总贡献率达到80%以上；VOCs污染浓度呈现春夏低、秋冬高的特点，且大部分VOCs物种冬季浓度占比最高。源解析结果表明：兰州市主城区VOCs来源为燃料燃烧源、工业溶剂源、交通排放源、工业生产源、石油化工加工源和油气挥发源，其中，燃料燃烧源、工业溶剂源和交通排放源为VOCs的3类主要来源。典型季节源解析结果表明，工业溶剂源为夏季VOCs的主要来源，2022年夏季工业溶剂源贡献占比相比2021年夏季下降。燃料燃烧源为供暖季VOCs的主要来源，2022—2023年供暖季燃料燃烧源贡献占比相比2021—2022年供暖季有大幅提升。研究结果可为相关部门制定VOCs防控政策提供依据。
为研究兰州市主城区挥发性有机物（VOCs）污染特征及来源变化，选取兰州大学大气组分超级监测站2021—2022年以及2023年第一季度VOCs逐时浓度数据进行分析，并利用正矩阵因子分解（PMF）模型进行源解析。污染特征结果表明：兰州市主城区VOCs年均浓度在2021，2022年分别为121.51，104.43 μg/m3；含氧化合物、烷烃和卤代烃为VOCs的主要成分，总贡献率达到80%以上；VOCs污染浓度呈现春夏低、秋冬高的特点，且大部分VOCs物种冬季浓度占比最高。源解析结果表明：兰州市主城区VOCs来源为燃料燃烧源、工业溶剂源、交通排放源、工业生产源、石油化工加工源和油气挥发源，其中，燃料燃烧源、工业溶剂源和交通排放源为VOCs的3类主要来源。典型季节源解析结果表明，工业溶剂源为夏季VOCs的主要来源，2022年夏季工业溶剂源贡献占比相比2021年夏季下降。燃料燃烧源为供暖季VOCs的主要来源，2022—2023年供暖季燃料燃烧源贡献占比相比2021—2022年供暖季有大幅提升。研究结果可为相关部门制定VOCs防控政策提供依据。
2026, 44(9): 149-160.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609016
摘要:
研究基于2019—2020年西安市四季PM2.5观测数据，分析了新冠肺炎疫情封锁前后大气污染特征的变化规律。研究发现：封锁期间西安市PM2.5浓度在冬季显著上升，重污染天数占比增加23.4%，主要归因于自然源（如沙尘）贡献的增大。化学组分分析结果显示，人为排放的二次无机气溶胶（如SO42-、NO3-）和有机物（OM）浓度显著下降，非人为源组分（如沙尘）的占比因人为源排放的减少而显著升高。主成分分析（PCA）结果表明，疫情管控后，污染源结构从燃煤和生物质燃烧主导转变为复合污染源与自然沙尘源的双源格局。此外，气团轨迹模拟揭示，冬季长距离传输的增强进一步加剧了沙尘污染。研究结果为极端减排情景下大气污染的演变机制提供了新认识，并可为后疫情时代的污染防控策略优化提供科学依据。
研究基于2019—2020年西安市四季PM2.5观测数据，分析了新冠肺炎疫情封锁前后大气污染特征的变化规律。研究发现：封锁期间西安市PM2.5浓度在冬季显著上升，重污染天数占比增加23.4%，主要归因于自然源（如沙尘）贡献的增大。化学组分分析结果显示，人为排放的二次无机气溶胶（如SO42-、NO3-）和有机物（OM）浓度显著下降，非人为源组分（如沙尘）的占比因人为源排放的减少而显著升高。主成分分析（PCA）结果表明，疫情管控后，污染源结构从燃煤和生物质燃烧主导转变为复合污染源与自然沙尘源的双源格局。此外，气团轨迹模拟揭示，冬季长距离传输的增强进一步加剧了沙尘污染。研究结果为极端减排情景下大气污染的演变机制提供了新认识，并可为后疫情时代的污染防控策略优化提供科学依据。
2026, 44(9): 161-170.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609017
摘要:
冷暖骤变作为一种能够在短时间内引发显著气温反转的极端气候过程，对区域气候异常、生态系统稳定性及社会经济活动具有重要影响。基于1979—2021年CN05.1中国高分辨率逐日气温数据集和同期再分析大气环流资料，构建了一种考虑时间过程与空间连续性的区域尺度冷暖骤变事件识别方法。结合旋转经验正交函数分析与K均值聚类的混合区域化方法，将中国划分为14个气温同质区域，并在典型区域内基于事件持续时间、影响面积、转换时间和转换强度等对冷暖骤变事件进行复合指标聚类分析。同时，通过合成分析探讨，不同类型事件前后大气动力和热力要素的演变特征。结果表明：中国各区域冷暖骤变事件发生频次和类型结构存在显著差异，整体上骤冷事件发生更为频繁，且珠江流域、长江中下游及河套地区表现出较高的冷暖骤变事件活跃度。不同类型冷暖骤变事件在空间尺度、持续时间和强度上呈现清晰分类。尽管事件类型特征存在差异，其生命周期内降水、垂直运动、位势高度、气压和水汽等要素的演变趋势具有较强一致性，表明冷暖骤变事件可在统一的大尺度环流调整框架下加以理解。研究结果有助于深化对区域尺度极端气温快速转变过程的认识，为冷暖骤变事件的机理研究、监测评估及其潜在影响分析提供了重要参考。
冷暖骤变作为一种能够在短时间内引发显著气温反转的极端气候过程，对区域气候异常、生态系统稳定性及社会经济活动具有重要影响。基于1979—2021年CN05.1中国高分辨率逐日气温数据集和同期再分析大气环流资料，构建了一种考虑时间过程与空间连续性的区域尺度冷暖骤变事件识别方法。结合旋转经验正交函数分析与K均值聚类的混合区域化方法，将中国划分为14个气温同质区域，并在典型区域内基于事件持续时间、影响面积、转换时间和转换强度等对冷暖骤变事件进行复合指标聚类分析。同时，通过合成分析探讨，不同类型事件前后大气动力和热力要素的演变特征。结果表明：中国各区域冷暖骤变事件发生频次和类型结构存在显著差异，整体上骤冷事件发生更为频繁，且珠江流域、长江中下游及河套地区表现出较高的冷暖骤变事件活跃度。不同类型冷暖骤变事件在空间尺度、持续时间和强度上呈现清晰分类。尽管事件类型特征存在差异，其生命周期内降水、垂直运动、位势高度、气压和水汽等要素的演变趋势具有较强一致性，表明冷暖骤变事件可在统一的大尺度环流调整框架下加以理解。研究结果有助于深化对区域尺度极端气温快速转变过程的认识，为冷暖骤变事件的机理研究、监测评估及其潜在影响分析提供了重要参考。
2026, 44(9): 171-181.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609018
摘要:
稀土在尖端科技及军工等领域的迅速扩张与可开采资源的短缺，正不断拉大国际供应缺口。因传统稀土富集工艺（物/化法）常具一定污染性，微生物吸附法被视为实现稀土资源高效利用，并保障其可持续发展的重要研究对象。功能菌株可通过表面吸附、生物矿化、胞内积累多级机制有效富集低浓度溶液中的稀土元素。目前该技术虽仍面临实际应用中环境耐受性不足与成本控制等挑战，但菌株改性、复合材料研发、多工艺联用等相关研究成果的涌入正持续推进其规模化应用进程。未来，继续发掘功能菌株，明晰其吸附作用机制；定向优化菌株功能性；深入探索多工艺耦合技术等有望实现微生物吸附稀土元素（离子）技术的工业化应用。
稀土在尖端科技及军工等领域的迅速扩张与可开采资源的短缺，正不断拉大国际供应缺口。因传统稀土富集工艺（物/化法）常具一定污染性，微生物吸附法被视为实现稀土资源高效利用，并保障其可持续发展的重要研究对象。功能菌株可通过表面吸附、生物矿化、胞内积累多级机制有效富集低浓度溶液中的稀土元素。目前该技术虽仍面临实际应用中环境耐受性不足与成本控制等挑战，但菌株改性、复合材料研发、多工艺联用等相关研究成果的涌入正持续推进其规模化应用进程。未来，继续发掘功能菌株，明晰其吸附作用机制；定向优化菌株功能性；深入探索多工艺耦合技术等有望实现微生物吸附稀土元素（离子）技术的工业化应用。
2026, 44(9): 182-192.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609019
摘要:
采用生命周期评价（LCA）方法，系统比较了膜分离精制与蒸馏精制2种废油再生工艺的环境影响。通过特征化、标准化、不确定性与敏感性分析综合评价表明：膜分离工艺具有显著环境优势，其中点环境影响全面低于蒸馏工艺，尤其在气候变化与化石资源耗竭方面相比蒸馏工艺分别降低约57.5%与56.2%；终点损害分析显示，膜分离总环境损害单一分数为7.219 Pt，较蒸馏工艺（17.863 Pt）降低59.6%，且在人类健康、生态系统质量与资源消耗方面均表现更优。不确定性分析显示，膜分离工艺变异系数更低（9.79%），结果更为稳健。敏感性分析进一步揭示了能源消耗是2种废油再生工艺环境损害的主要驱动因素。综上，膜分离精制工艺是环境绩效更优、结果更可靠的废油再生技术选择；蒸馏精制工艺的改进应优先聚焦节能与能源结构优化。该研究为废油再生技术的绿色决策提供了科学依据。
采用生命周期评价（LCA）方法，系统比较了膜分离精制与蒸馏精制2种废油再生工艺的环境影响。通过特征化、标准化、不确定性与敏感性分析综合评价表明：膜分离工艺具有显著环境优势，其中点环境影响全面低于蒸馏工艺，尤其在气候变化与化石资源耗竭方面相比蒸馏工艺分别降低约57.5%与56.2%；终点损害分析显示，膜分离总环境损害单一分数为7.219 Pt，较蒸馏工艺（17.863 Pt）降低59.6%，且在人类健康、生态系统质量与资源消耗方面均表现更优。不确定性分析显示，膜分离工艺变异系数更低（9.79%），结果更为稳健。敏感性分析进一步揭示了能源消耗是2种废油再生工艺环境损害的主要驱动因素。综上，膜分离精制工艺是环境绩效更优、结果更可靠的废油再生技术选择；蒸馏精制工艺的改进应优先聚焦节能与能源结构优化。该研究为废油再生技术的绿色决策提供了科学依据。
2026, 44(9): 193-201.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609020
摘要:
聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）作为一类可生物降解塑料，在环境中累积并形成微塑料风险。从受PBAT污染的农田土壤中筛选获得了一株可以高效降解PBAT的菌株（Bacillus sp.HYX-38）。菌株HYX-38可以在富营养条件下，不受碳分解代谢物阻遏的影响，高效降解PBAT塑料， 在前10 d内降解速率最快，平均为3.41 mg/d，降解率为17.03%。表征结果显示，经菌株HYX-38降解后的PBAT膜表面有明显裂纹，结构发生了变化，分子量、热稳定性和结晶度均降低，发生了明显降解。LC-MS检测结果表明，菌株HYX-38可以将PBAT膜降解为单体：1，4-丁二醇、己二酸和对苯二甲酸。菌株HYX-38的基因组中存在多个与现有塑料降解酶基因相似性高的蛋白编码基因。菌株HYX-38丰富了现有的塑料降解微生物资源，可助力解决塑料污染。
聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）作为一类可生物降解塑料，在环境中累积并形成微塑料风险。从受PBAT污染的农田土壤中筛选获得了一株可以高效降解PBAT的菌株（Bacillus sp.HYX-38）。菌株HYX-38可以在富营养条件下，不受碳分解代谢物阻遏的影响，高效降解PBAT塑料， 在前10 d内降解速率最快，平均为3.41 mg/d，降解率为17.03%。表征结果显示，经菌株HYX-38降解后的PBAT膜表面有明显裂纹，结构发生了变化，分子量、热稳定性和结晶度均降低，发生了明显降解。LC-MS检测结果表明，菌株HYX-38可以将PBAT膜降解为单体：1，4-丁二醇、己二酸和对苯二甲酸。菌株HYX-38的基因组中存在多个与现有塑料降解酶基因相似性高的蛋白编码基因。菌株HYX-38丰富了现有的塑料降解微生物资源，可助力解决塑料污染。
2026, 44(9): 202-213.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609021
摘要:
在城市碳排放清单中，污水处理厂是不可忽视的重要排放来源。随着城镇化推进，新建、扩建的小型城镇污水处理厂数量不断增加，其碳排放特征亟需明确以促进双碳政策的全面落实。研究结合IPCC方法与国内核算指南，对苏州某地区4座规模相近，药剂使用一致但生化工艺不同的小型城镇污水处理厂开展年度、季度及连续月度碳排放核算与特征分析。结果表明：小型城镇污水处理厂碳排放以电耗与药耗为主，两者贡献相近，碳排放强度为0.43~0.99 kg CO2-eq/m3，工艺排放水平依次为mpaA2O-OD+mA2O<ASAO<SBR+CASS<AA/RPIR+rA2O。季节性分析发现，夏冬季药耗碳排放占比更高。电耗、药耗、生化段运行特性及水质等因素对碳排放水平的相关性分析结果显示，碳排放受多因素耦合影响，无单一显著决定因素。与大中型污水厂对比，小型厂单位处理碳排放更高。基于以上特征，提出了针对小型城镇污水处理厂的低碳优化建议。
在城市碳排放清单中，污水处理厂是不可忽视的重要排放来源。随着城镇化推进，新建、扩建的小型城镇污水处理厂数量不断增加，其碳排放特征亟需明确以促进双碳政策的全面落实。研究结合IPCC方法与国内核算指南，对苏州某地区4座规模相近，药剂使用一致但生化工艺不同的小型城镇污水处理厂开展年度、季度及连续月度碳排放核算与特征分析。结果表明：小型城镇污水处理厂碳排放以电耗与药耗为主，两者贡献相近，碳排放强度为0.43~0.99 kg CO2-eq/m3，工艺排放水平依次为mpaA2O-OD+mA2O<ASAO<SBR+CASS<AA/RPIR+rA2O。季节性分析发现，夏冬季药耗碳排放占比更高。电耗、药耗、生化段运行特性及水质等因素对碳排放水平的相关性分析结果显示，碳排放受多因素耦合影响，无单一显著决定因素。与大中型污水厂对比，小型厂单位处理碳排放更高。基于以上特征，提出了针对小型城镇污水处理厂的低碳优化建议。
2026, 44(9): 214-220.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609022
摘要:
“双碳”背景下，地埋式污水处理厂如何根据自身特点加强工艺创新与科学调控，最大程度利用现有条件实现节能降耗，是污水处理行业亟需探讨的问题。郑州市某地埋式污水处理厂通过梳理厂区主要用电构成和大功率用电设备的运行模式，利用精准曝气、设备运行模式优化和技术创新，成功将该污水厂的年均单位污水处理耗电量由0.416 kW·h/m3降至0.340 kW·h/m 3 ，下降18.27%；其中，气水比、鼓风机吨水单耗、进水泵年吨水耗电量和通风风机与照明设施的年耗电量下降明显，下降幅度均在5%以上，节能降耗效果显著，生产运行能力达到部分地区城镇污水处理能耗消耗先进水平，能够为同类型污水处理厂低碳运行提供实际参考。
“双碳”背景下，地埋式污水处理厂如何根据自身特点加强工艺创新与科学调控，最大程度利用现有条件实现节能降耗，是污水处理行业亟需探讨的问题。郑州市某地埋式污水处理厂通过梳理厂区主要用电构成和大功率用电设备的运行模式，利用精准曝气、设备运行模式优化和技术创新，成功将该污水厂的年均单位污水处理耗电量由0.416 kW·h/m3降至0.340 kW·h/m 3 ，下降18.27%；其中，气水比、鼓风机吨水单耗、进水泵年吨水耗电量和通风风机与照明设施的年耗电量下降明显，下降幅度均在5%以上，节能降耗效果显著，生产运行能力达到部分地区城镇污水处理能耗消耗先进水平，能够为同类型污水处理厂低碳运行提供实际参考。
2026, 44(9): 221-227.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609023
摘要:
现行烟气污染源中二氧化碳浓度的监测高度依赖人工统计，存在误差大，实时性差等问题。针对以上问题，提出了一种基于双通道红外差分法的CO2监测方法，并研发了一套CO2浓度在线监测系统，基于Zemax光路仿真设计并制造了10 cm长直射型圆形气室，研发了基于Cortex-M3核微控制器与FreeRTOS实时操作系统的信号检测软硬件系统，实现了对烟气污染源中CO2浓度的在线监测。实验结果表明，在体积分数0%~20%的量程范围内，示值误差达到0.78%F.S.，24 h零点和量程漂移分别为-0.15%和-0.9%，系统响应时间低至27 s。该监测系统具有高精准度、强稳定性和快反应速度，可为烟气污染源在线监测提供可靠的数据支持。
现行烟气污染源中二氧化碳浓度的监测高度依赖人工统计，存在误差大，实时性差等问题。针对以上问题，提出了一种基于双通道红外差分法的CO2监测方法，并研发了一套CO2浓度在线监测系统，基于Zemax光路仿真设计并制造了10 cm长直射型圆形气室，研发了基于Cortex-M3核微控制器与FreeRTOS实时操作系统的信号检测软硬件系统，实现了对烟气污染源中CO2浓度的在线监测。实验结果表明，在体积分数0%~20%的量程范围内，示值误差达到0.78%F.S.，24 h零点和量程漂移分别为-0.15%和-0.9%，系统响应时间低至27 s。该监测系统具有高精准度、强稳定性和快反应速度，可为烟气污染源在线监测提供可靠的数据支持。
2026, 44(9): 228-235.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609024
摘要:
铁路运输是交通运输行业的重要组成部分，正面临着严峻的减排压力。开展碳配额分配研究，不仅有助于提升铁路运输企业碳效率，也是推动铁路行业低碳发展的前提。研究核算了中国18个铁路局集团公司的碳排放，并构建了基于ESG （Environmental， Social， Governance）原则的碳配额分配模型，以确保碳配额分配的可持续性。结果表明：2016—2023年间，铁路运输企业碳排放由5702.69万t增加至6692.60万t，增长了17.36%；ESG原则下，上海局集团公司、北京局集团公司和广州局集团公司因运输强度高、单位排放强度低，获得较高配额，分别为635.50万，618.14万，548.83万t；而青藏集团公司、昆明局集团公司等生态敏感地区则通过跨区域协调获得增量配额，分别为230.85万，279.56万t。可通过设立低碳技术研发专项基金、建立省际碳交易平台、构建动态评估机制等措施，推动我国铁路运输行业的绿色转型，为碳交易市场扩展至交通运输业奠定基础。
铁路运输是交通运输行业的重要组成部分，正面临着严峻的减排压力。开展碳配额分配研究，不仅有助于提升铁路运输企业碳效率，也是推动铁路行业低碳发展的前提。研究核算了中国18个铁路局集团公司的碳排放，并构建了基于ESG （Environmental， Social， Governance）原则的碳配额分配模型，以确保碳配额分配的可持续性。结果表明：2016—2023年间，铁路运输企业碳排放由5702.69万t增加至6692.60万t，增长了17.36%；ESG原则下，上海局集团公司、北京局集团公司和广州局集团公司因运输强度高、单位排放强度低，获得较高配额，分别为635.50万，618.14万，548.83万t；而青藏集团公司、昆明局集团公司等生态敏感地区则通过跨区域协调获得增量配额，分别为230.85万，279.56万t。可通过设立低碳技术研发专项基金、建立省际碳交易平台、构建动态评估机制等措施，推动我国铁路运输行业的绿色转型，为碳交易市场扩展至交通运输业奠定基础。
2026, 44(9): 236-244.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609025
摘要:
《工业和畜牧业排放指令》（IED 2.0）不仅是欧盟监管工业设施和畜牧业污染物排放的主要立法，也是欧盟推动减污降碳协同增效的重要政策。基于欧盟修订发布IED 2.0的做法，梳理了IED 2.0的修订背景及其主要修订内容，总结了其对减污降碳协同增效的要求和特点及其对我国的启示。IED 2.0注重实现“整体环境”的高质量保护，其设定的多项条款与推动减污降碳协同增效有关。主要特点：1）评估结果作为IED 2.0修订的重要依据；2）污染物减排和脱碳同步纳入减排目标；3）许可证和环境管理体系作为重要抓手；4）确保选择和实施的减排技术效益最大化；5）重视强化环境与气候政策间的协同效应；6）关注非二氧化碳温室气体减排多重效益；7）通过技术创新促进企业减排和工业转型。这对于我国减污降碳协同增效工作有如下启示：1）以法律法规的形式推动重点领域减污降碳协同增效；2）加强有关减污降碳协同增效政策与行动的效果评估；3）推动将温室气体减排要求纳入固定源排污许可管理；4）制定重点行业减污降碳协同增效最佳可行技术指南；5）要求能源密集型行业企业建立减污降碳协同管理体系；6）重视CH4等非二氧化碳温室气体与污染物的协同减排；7）引导和鼓励利益相关方参与减污降碳协同增效决策。
《工业和畜牧业排放指令》（IED 2.0）不仅是欧盟监管工业设施和畜牧业污染物排放的主要立法，也是欧盟推动减污降碳协同增效的重要政策。基于欧盟修订发布IED 2.0的做法，梳理了IED 2.0的修订背景及其主要修订内容，总结了其对减污降碳协同增效的要求和特点及其对我国的启示。IED 2.0注重实现“整体环境”的高质量保护，其设定的多项条款与推动减污降碳协同增效有关。主要特点：1）评估结果作为IED 2.0修订的重要依据；2）污染物减排和脱碳同步纳入减排目标；3）许可证和环境管理体系作为重要抓手；4）确保选择和实施的减排技术效益最大化；5）重视强化环境与气候政策间的协同效应；6）关注非二氧化碳温室气体减排多重效益；7）通过技术创新促进企业减排和工业转型。这对于我国减污降碳协同增效工作有如下启示：1）以法律法规的形式推动重点领域减污降碳协同增效；2）加强有关减污降碳协同增效政策与行动的效果评估；3）推动将温室气体减排要求纳入固定源排污许可管理；4）制定重点行业减污降碳协同增效最佳可行技术指南；5）要求能源密集型行业企业建立减污降碳协同管理体系；6）重视CH4等非二氧化碳温室气体与污染物的协同减排；7）引导和鼓励利益相关方参与减污降碳协同增效决策。
2026, 44(9): 245-254.
doi: 10.13205/j.hjgc.202609026
摘要:
为助力黄河流域生态保护与高质量发展及“双碳”目标实现，以1997—2020年黄河流域69个地级市碳排放数据为基础，运用泰尔指数、核密度估计、标准差椭圆及莫兰指数等方法，系统探究该流域碳排放的时空变化与区域差异特征。结果显示：1997—2020年，黄河流域碳排放总量整体呈上升态势，但2011年后增速显著放缓；区域差异明显且逐步缩小，上游地区碳排放增长最快，中游次之，下游相对稳定。空间分布上，碳排放重心向西偏移，分布范围从集聚趋于分散，空间集聚效应随时间减弱；莫兰指数表明碳排放存在显著空间正相关性，然其集聚效应亦呈减弱趋势。基于此，研究提出针对上、中、下游制定差异化减排政策、加强区域协同治理的建议，为推动黄河流域绿色低碳转型提供科学参考。
为助力黄河流域生态保护与高质量发展及“双碳”目标实现，以1997—2020年黄河流域69个地级市碳排放数据为基础，运用泰尔指数、核密度估计、标准差椭圆及莫兰指数等方法，系统探究该流域碳排放的时空变化与区域差异特征。结果显示：1997—2020年，黄河流域碳排放总量整体呈上升态势，但2011年后增速显著放缓；区域差异明显且逐步缩小，上游地区碳排放增长最快，中游次之，下游相对稳定。空间分布上，碳排放重心向西偏移，分布范围从集聚趋于分散，空间集聚效应随时间减弱；莫兰指数表明碳排放存在显著空间正相关性，然其集聚效应亦呈减弱趋势。基于此，研究提出针对上、中、下游制定差异化减排政策、加强区域协同治理的建议，为推动黄河流域绿色低碳转型提供科学参考。
