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2026年 第44卷 第5期
2026,
44(5):
1-16. doi: 10.13205/j.hjgc.202605001
摘要:
长江流域下游地区作为我国C5石油树脂产业集聚区，其生产过程中产生的高污染、难降解废水及高碳排放问题，已成为制约行业绿色低碳转型的关键瓶颈。针对当前传统石化废水处理技术效率低、能耗高、资源化不足等缺点，从原理及工艺角度系统分析了C5石油树脂生产过程中废液的来源，并从新材料、新装备以及新工艺三方面综述了当前石化废水处理技术的研究进展及碳减排潜力；重点探讨了以高效预处理、生物强化、多技术耦合为核心的集成工艺在提高处理效率、降低能耗成本、强化资源回收等方面的显著优势；并展望了未来绿色技术创新、智能化升级等路径实现减污降碳的研究重点，可为C5石油树脂废水的“近零排放”与资源循环提供新方案，推动石化行业的绿色低碳转型。
长江流域下游地区作为我国C5石油树脂产业集聚区，其生产过程中产生的高污染、难降解废水及高碳排放问题，已成为制约行业绿色低碳转型的关键瓶颈。针对当前传统石化废水处理技术效率低、能耗高、资源化不足等缺点，从原理及工艺角度系统分析了C5石油树脂生产过程中废液的来源，并从新材料、新装备以及新工艺三方面综述了当前石化废水处理技术的研究进展及碳减排潜力；重点探讨了以高效预处理、生物强化、多技术耦合为核心的集成工艺在提高处理效率、降低能耗成本、强化资源回收等方面的显著优势；并展望了未来绿色技术创新、智能化升级等路径实现减污降碳的研究重点，可为C5石油树脂废水的“近零排放”与资源循环提供新方案，推动石化行业的绿色低碳转型。
2026,
44(5):
17-26. doi: 10.13205/j.hjgc.202605002
摘要:
一段式短程硝化-厌氧氨氧化（SPN/A）工艺因其启动速度慢、厌氧氨氧化菌（AnAOB）难富集而难以广泛应用。研究利用高氨氮废水，在中试规模的固定生物膜-活性污泥（IFAS）反应器内启动并强化SPN/A工艺，通过构建泥膜共生的IFAS-SPN/A耦合体系，实现IFAS反应器快速启动和AnAOB高效富集。研究采用新式污泥接种策略：先接种普通硝化污泥启动短程硝化，在空白填料上完成氨氧化菌（AOB）的初始定殖；再接种厌氧氨氧化（Anammox）污泥，促使AnAOB在AOB生物膜上高效富集。试验以合成氨工段低温变换冷凝水为进水，废水平均ρ（NH4+-N）达2300 mg/L，ρ（COD）在50~200 mg/L。试验历时180 d，分为3个阶段：短程硝化启动阶段、SPN/A启动阶段和负荷强化阶段。最终，系统在120 d内成功启动SPN/A，并在泥膜两相微生物协同作用下，将TN去除率和去除负荷分别提升至（90.21±2.18） %和（0.31±0.07） kg/（m3·d）。负荷强化阶段，泥膜两相AnAOB相对丰度分别为18.8%和35.3%，成功实现AnAOB的高效富集，去除负荷提升至（0.64±0.11） kg/（m3·d）。研究指出，稳定的进水水质是IFAS-SPN/A耦合体系高效、稳定脱氮的前提，进水氨氮浓度激增是导致NO2--N积累失衡和系统脱氮效能恶化的重要因素，在曝气池前增设调节池可有效降低水质波动给系统带来的影响，低氨氮废水的“稀释-重构”策略有利于系统脱氮性能恶化后快速恢复。
一段式短程硝化-厌氧氨氧化（SPN/A）工艺因其启动速度慢、厌氧氨氧化菌（AnAOB）难富集而难以广泛应用。研究利用高氨氮废水，在中试规模的固定生物膜-活性污泥（IFAS）反应器内启动并强化SPN/A工艺，通过构建泥膜共生的IFAS-SPN/A耦合体系，实现IFAS反应器快速启动和AnAOB高效富集。研究采用新式污泥接种策略：先接种普通硝化污泥启动短程硝化，在空白填料上完成氨氧化菌（AOB）的初始定殖；再接种厌氧氨氧化（Anammox）污泥，促使AnAOB在AOB生物膜上高效富集。试验以合成氨工段低温变换冷凝水为进水，废水平均ρ（NH4+-N）达2300 mg/L，ρ（COD）在50~200 mg/L。试验历时180 d，分为3个阶段：短程硝化启动阶段、SPN/A启动阶段和负荷强化阶段。最终，系统在120 d内成功启动SPN/A，并在泥膜两相微生物协同作用下，将TN去除率和去除负荷分别提升至（90.21±2.18） %和（0.31±0.07） kg/（m3·d）。负荷强化阶段，泥膜两相AnAOB相对丰度分别为18.8%和35.3%，成功实现AnAOB的高效富集，去除负荷提升至（0.64±0.11） kg/（m3·d）。研究指出，稳定的进水水质是IFAS-SPN/A耦合体系高效、稳定脱氮的前提，进水氨氮浓度激增是导致NO2--N积累失衡和系统脱氮效能恶化的重要因素，在曝气池前增设调节池可有效降低水质波动给系统带来的影响，低氨氮废水的“稀释-重构”策略有利于系统脱氮性能恶化后快速恢复。
2026,
44(5):
27-36. doi: 10.13205/j.hjgc.202605003
摘要:
研究构建了一种基于Fe2O3纳米颗粒的混菌生物杂化体，通过增强产氢菌的氢化酶活性、微生物代谢活性及电子传递效率，实现了暗发酵制氢效率的显著提升。其中，当Fe2O3浓度为300 mg/L（S300）时，氢气产量达到2.94 mol/mol（葡萄糖），相当于暗发酵理论氢气产率的73.5%，较未添加Fe2O3纳米颗粒的对照组（S0）高出1.59倍。S300杂化体中ATP含量和总蛋白质含量分别提高了4.09，1.30倍，氢化酶和脱氢酶活性分别提升24.62%和63.11%，电子传递系统活性增加了3.44倍，传荷电阻值显著降低。此外，研究发现在S50—S300杂化体中，Fe2+浓度逐渐增加，是刺激氢化酶活性和增强电子传递效率的重要因素。微生物群落分析显示，S300杂化体中产氢菌属Clostridium的相对丰度比对照组增加9.75百分点，达到42.60%，在增强氢气生成中发挥了关键作用。研究不仅提出了一种高效的Fe2O3纳米颗粒生物杂化体策略，还深入揭示了纳米材料与微生物之间的协同机制，为未来提升暗发酵制氢技术提供理论和实践基础。
研究构建了一种基于Fe2O3纳米颗粒的混菌生物杂化体，通过增强产氢菌的氢化酶活性、微生物代谢活性及电子传递效率，实现了暗发酵制氢效率的显著提升。其中，当Fe2O3浓度为300 mg/L（S300）时，氢气产量达到2.94 mol/mol（葡萄糖），相当于暗发酵理论氢气产率的73.5%，较未添加Fe2O3纳米颗粒的对照组（S0）高出1.59倍。S300杂化体中ATP含量和总蛋白质含量分别提高了4.09，1.30倍，氢化酶和脱氢酶活性分别提升24.62%和63.11%，电子传递系统活性增加了3.44倍，传荷电阻值显著降低。此外，研究发现在S50—S300杂化体中，Fe2+浓度逐渐增加，是刺激氢化酶活性和增强电子传递效率的重要因素。微生物群落分析显示，S300杂化体中产氢菌属Clostridium的相对丰度比对照组增加9.75百分点，达到42.60%，在增强氢气生成中发挥了关键作用。研究不仅提出了一种高效的Fe2O3纳米颗粒生物杂化体策略，还深入揭示了纳米材料与微生物之间的协同机制，为未来提升暗发酵制氢技术提供理论和实践基础。
2026,
44(5):
37-49. doi: 10.13205/j.hjgc.202605004
摘要:
针对南方多雨城市污水管网因结构性缺陷、雨污混接及外水入侵导致的系统运行效能下降问题，构建了“精准排查—动态调控—分级修复—智慧运维”系统化治理体系。建立了以综合问题严重性（P）和治理贡献度（B）为核心的分区优先级判定模型，据此形成差异化治理策略。依托数字化平台，集成监测、评估、整改和复核数据，构建管网数字孪生系统，并建立降雨-地下水位-管网负荷关联分析与闭环运维机制。以江西某市典型城区为例，治理后研究区末端污水COD浓度均值稳定提升至230 mg/L以上，旱季日均外水量削减27.64%，污水收集率提高至76%。结果表明，该体系可有效支撑南方多雨城市污水管网提质增效，并可为同类城市提供技术参考。
针对南方多雨城市污水管网因结构性缺陷、雨污混接及外水入侵导致的系统运行效能下降问题，构建了“精准排查—动态调控—分级修复—智慧运维”系统化治理体系。建立了以综合问题严重性（P）和治理贡献度（B）为核心的分区优先级判定模型，据此形成差异化治理策略。依托数字化平台，集成监测、评估、整改和复核数据，构建管网数字孪生系统，并建立降雨-地下水位-管网负荷关联分析与闭环运维机制。以江西某市典型城区为例，治理后研究区末端污水COD浓度均值稳定提升至230 mg/L以上，旱季日均外水量削减27.64%，污水收集率提高至76%。结果表明，该体系可有效支撑南方多雨城市污水管网提质增效，并可为同类城市提供技术参考。
2026,
44(5):
50-60. doi: 10.13205/j.hjgc.202605005
摘要:
研究收集了华南某区2个市控重点监测断面2020年12月—2024年6月的水质监测数据，包括水温、浊度、pH、电导率、DO、NH4+-N、TP、CODMn共8项水质指标。针对研究区域市控断面水质预测问题，基于水温、浊度、pH、电导率与季节性因子特征变量，构建季节性分解算法（STD）-Bayesian-随机森林模型（RF）与STD-Bayesian-XGboost模型，对DO、NH4+-N、TP、CODMn4项重点指标进行预测分析。采用STD算法对数据集进行平滑去噪处理与季节性特征因子提取，选择贝叶斯优化算法进行RF模型与XGboost模型的超参数选择。模型预测评估显示：STD-Bayesian-XGboost模型相比STD-Bayesian-RF模型的偏移误差更小，同时可达到更优的预测精度，具有更佳的预测效果。研究丰富了南方河流流域水质预测模型构建的研究，为区域流域减污降碳管理提供了技术参考。
研究收集了华南某区2个市控重点监测断面2020年12月—2024年6月的水质监测数据，包括水温、浊度、pH、电导率、DO、NH4+-N、TP、CODMn共8项水质指标。针对研究区域市控断面水质预测问题，基于水温、浊度、pH、电导率与季节性因子特征变量，构建季节性分解算法（STD）-Bayesian-随机森林模型（RF）与STD-Bayesian-XGboost模型，对DO、NH4+-N、TP、CODMn4项重点指标进行预测分析。采用STD算法对数据集进行平滑去噪处理与季节性特征因子提取，选择贝叶斯优化算法进行RF模型与XGboost模型的超参数选择。模型预测评估显示：STD-Bayesian-XGboost模型相比STD-Bayesian-RF模型的偏移误差更小，同时可达到更优的预测精度，具有更佳的预测效果。研究丰富了南方河流流域水质预测模型构建的研究，为区域流域减污降碳管理提供了技术参考。
2026,
44(5):
61-70. doi: 10.13205/j.hjgc.202605006
摘要:
军事生态环境保护是国家生态环境保护的重要组成部分。训练演练、武器装备试验、实战等军事活动、行动易引发温室气体排放、水资源与水质恶化、植被破坏、土地退化及典型物理化学污染等系列生态环境问题，已受到全球广泛关注。系统剖析了不同时期军事活动对大气、水、土壤多环境介质的生态环境影响，开展多介质、典型区域污染溯源；梳理了大气、水、土壤三大环境介质的生态环境保护技术现状，总结了军事生态环境研究的特征与限制条件；最后从数据监测与共享、军民融合复合污染原位修复技术研发、军事设施绿色建设及管理体系优化四大维度，提出军事生态环境保护的研究趋势与重点发展方向。
军事生态环境保护是国家生态环境保护的重要组成部分。训练演练、武器装备试验、实战等军事活动、行动易引发温室气体排放、水资源与水质恶化、植被破坏、土地退化及典型物理化学污染等系列生态环境问题，已受到全球广泛关注。系统剖析了不同时期军事活动对大气、水、土壤多环境介质的生态环境影响，开展多介质、典型区域污染溯源；梳理了大气、水、土壤三大环境介质的生态环境保护技术现状，总结了军事生态环境研究的特征与限制条件；最后从数据监测与共享、军民融合复合污染原位修复技术研发、军事设施绿色建设及管理体系优化四大维度，提出军事生态环境保护的研究趋势与重点发展方向。
2026,
44(5):
71-82. doi: 10.13205/j.hjgc.202605007
摘要:
水库是氧化亚氮（N2O）排放的重要场所，而nosZ型反硝化细菌作为N2O重要的生物汇，在生态系统氮循环过程中扮演着重要角色。为了解水库沉积物nosZ型反硝化细菌群落特征和基因丰度的时空差异，以青藏高原东北部黄河干流流域和湟水河流域的18座水库为研究对象，利用nosZ基因高通量测序和荧光定量PCR技术进行分析，同时通过冗余分析（RDA）和层次分割（rdacca.hp）探究环境因子对nosZ型反硝化细菌群落结构的影响。结果表明：1）青藏高原东北部水库沉积物nosZ型反硝化细菌以变形菌门（Proteobacteria，78.91%）为主。LEfSe分析显示，副球菌属（Paracoccus）、盐单胞菌属（Halomonas）是黄河干流流域的生物标志物，而在属水平上湟水河流域未检测出生物标志物。2）nosZ型反硝化细菌在湟水河流域的多样性高于黄河干流流域（P<0.05），时间上无显著差异（P>0.05）。nosZ基因丰度空间上表现为湟水河流域（165.24×105 copies/g）高于黄河干流流域（34.43×105 copies/g），时间上表现为丰水期（128.55×105 copies/g）高于枯水期（61.27×105 copies/g）（P<0.05）。3）沉积物温度、pH、总磷以及水体总氮显著影响青藏高原东北部水库沉积物nosZ型反硝化细菌群落结构（P<0.05），解释率分别为17.14%、16.89%、13.83%、11.23%。青藏高原东北部不同流域水库沉积物nosZ型反硝化细菌存在显著的时空差异，研究结果有助于深入了解高原地区水库nosZ型反硝化细菌的群落结构特征，为水库N2O减排提供科学依据。
水库是氧化亚氮（N2O）排放的重要场所，而nosZ型反硝化细菌作为N2O重要的生物汇，在生态系统氮循环过程中扮演着重要角色。为了解水库沉积物nosZ型反硝化细菌群落特征和基因丰度的时空差异，以青藏高原东北部黄河干流流域和湟水河流域的18座水库为研究对象，利用nosZ基因高通量测序和荧光定量PCR技术进行分析，同时通过冗余分析（RDA）和层次分割（rdacca.hp）探究环境因子对nosZ型反硝化细菌群落结构的影响。结果表明：1）青藏高原东北部水库沉积物nosZ型反硝化细菌以变形菌门（Proteobacteria，78.91%）为主。LEfSe分析显示，副球菌属（Paracoccus）、盐单胞菌属（Halomonas）是黄河干流流域的生物标志物，而在属水平上湟水河流域未检测出生物标志物。2）nosZ型反硝化细菌在湟水河流域的多样性高于黄河干流流域（P<0.05），时间上无显著差异（P>0.05）。nosZ基因丰度空间上表现为湟水河流域（165.24×105 copies/g）高于黄河干流流域（34.43×105 copies/g），时间上表现为丰水期（128.55×105 copies/g）高于枯水期（61.27×105 copies/g）（P<0.05）。3）沉积物温度、pH、总磷以及水体总氮显著影响青藏高原东北部水库沉积物nosZ型反硝化细菌群落结构（P<0.05），解释率分别为17.14%、16.89%、13.83%、11.23%。青藏高原东北部不同流域水库沉积物nosZ型反硝化细菌存在显著的时空差异，研究结果有助于深入了解高原地区水库nosZ型反硝化细菌的群落结构特征，为水库N2O减排提供科学依据。
2026,
44(5):
83-91. doi: 10.13205/j.hjgc.202605008
摘要:
蔬菜生产是重要的温室气体排放源，开展其碳足迹核算及异质性分析，对实现农业“双碳”目标至关重要。已有研究多聚焦于局部地区或单一品种，缺乏全国尺度下不同种植模式的系统对比，且对其空间分布规律与环节贡献分析不足。基于全生命周期评价框架，利用2018—2022年各省份统计数据，构建了涵盖物料投入、田间排放及能源消耗的核算模型，解析了露地与设施模式下不同蔬菜碳足迹的构成特征与空间分布规律。结果表明： 1）我国典型蔬菜年均单位产量碳足迹为65.5~293.8 g CO2-eq/kg，其中露地萝卜排放强度最低，露地豆角最高；各省份间异质性显著，尤以设施茄子与露地豆角的地域波动最为剧烈。2）碳足迹呈现明显的空间集聚与模式差异，果菜类在中南部露地及北方设施生产中排放较高，而叶菜类则表现为“南高北低”的特征。3）肥料生产及田间N2O排放是碳足迹的核心来源（贡献率最高达80.4%）；与露地模式相比，设施蔬菜的灌溉耗电及农膜投入排放占比显著升高，最高达57.87%。研究结果可为我国制定差异化的蔬菜绿色生产策略及精准减排提供科学支撑。
蔬菜生产是重要的温室气体排放源，开展其碳足迹核算及异质性分析，对实现农业“双碳”目标至关重要。已有研究多聚焦于局部地区或单一品种，缺乏全国尺度下不同种植模式的系统对比，且对其空间分布规律与环节贡献分析不足。基于全生命周期评价框架，利用2018—2022年各省份统计数据，构建了涵盖物料投入、田间排放及能源消耗的核算模型，解析了露地与设施模式下不同蔬菜碳足迹的构成特征与空间分布规律。结果表明： 1）我国典型蔬菜年均单位产量碳足迹为65.5~293.8 g CO2-eq/kg，其中露地萝卜排放强度最低，露地豆角最高；各省份间异质性显著，尤以设施茄子与露地豆角的地域波动最为剧烈。2）碳足迹呈现明显的空间集聚与模式差异，果菜类在中南部露地及北方设施生产中排放较高，而叶菜类则表现为“南高北低”的特征。3）肥料生产及田间N2O排放是碳足迹的核心来源（贡献率最高达80.4%）；与露地模式相比，设施蔬菜的灌溉耗电及农膜投入排放占比显著升高，最高达57.87%。研究结果可为我国制定差异化的蔬菜绿色生产策略及精准减排提供科学支撑。
2026,
44(5):
92-102. doi: 10.13205/j.hjgc.202605009
摘要:
水库CO2排放预测是全球碳循环的关键环节。现有预测研究多基于机器学习模型，且将大、中、小库容水库的数据一起用于模型率定，未根据库容等级分别率定模型和预测排放量，忽略了水库规模差异对碳循环机制的影响。针对该问题，研究摒弃传统的全口径混合建模策略，构建专门针对大中型水库的训练数据集。基于中国大中型水库数据，研究建立了CO2排放预测模型，深入探究了不同流域水库CO2通量的时空演变规律，并定量识别了其主导驱动因子。研究表明：中国水库CO2通量呈现显著的纬度地带性，南方低纬度地区显著高于北方高纬度地区；CO2通量与水库库龄、纬度及总磷含量呈显著相关，其中总磷含量是相关性最强的驱动因子，二者呈指数正相关；而水库面积、蓄水前淹没比及平均水深等物理参数在全国尺度上与CO2通量无显著相关性，且不同流域的主导影响因素存在异质性。研究结果可为明晰中国大中型水库碳排放特征提供理论依据，并为水库碳汇管理提供科学支撑。
水库CO2排放预测是全球碳循环的关键环节。现有预测研究多基于机器学习模型，且将大、中、小库容水库的数据一起用于模型率定，未根据库容等级分别率定模型和预测排放量，忽略了水库规模差异对碳循环机制的影响。针对该问题，研究摒弃传统的全口径混合建模策略，构建专门针对大中型水库的训练数据集。基于中国大中型水库数据，研究建立了CO2排放预测模型，深入探究了不同流域水库CO2通量的时空演变规律，并定量识别了其主导驱动因子。研究表明：中国水库CO2通量呈现显著的纬度地带性，南方低纬度地区显著高于北方高纬度地区；CO2通量与水库库龄、纬度及总磷含量呈显著相关，其中总磷含量是相关性最强的驱动因子，二者呈指数正相关；而水库面积、蓄水前淹没比及平均水深等物理参数在全国尺度上与CO2通量无显著相关性，且不同流域的主导影响因素存在异质性。研究结果可为明晰中国大中型水库碳排放特征提供理论依据，并为水库碳汇管理提供科学支撑。
2026,
44(5):
103-111. doi: 10.13205/j.hjgc.202605010
摘要:
水下光环境是制约沉水植物定植和浅水湖泊生态恢复的关键因子之一。以往研究较少定量确定水环境因子在水质-水下光环境-沉水植物定植关系中的贡献特征，并缺乏对各水环境因子关联性的综合考虑，也未明确面向沉水植物定植需求的参数阈值。研究以典型国家湿地自然保护区为研究对象，测定了光合有效辐射、光衰减系数、真光层深度、透明度、总悬浮物、叶绿素a、总氮和总磷等指标，构建了水下光衰减系数模拟模型，解析了水环境因子空间分布特征，量化了水环境因子对光衰减的贡献率，确定了主要参数的阈值。结果显示：研究区的光衰减系数平均为（10.31±3.76 ） m-1，真光层深度［（0.53±0.24） m］低于平均水深［（0.94±0.29） m］，并呈西低东高的异质性；总悬浮物和叶绿素a是主要的直接影响因子，总氮是主要的间接影响因子；为实现平均水深条件下沉水植物的有效定植，真光层深度需≥0.94 m，对应的透明度需≥0.41 m，光衰减系数需≤4.95 m-1，叶绿素a需≤3.8 μg/L。
水下光环境是制约沉水植物定植和浅水湖泊生态恢复的关键因子之一。以往研究较少定量确定水环境因子在水质-水下光环境-沉水植物定植关系中的贡献特征，并缺乏对各水环境因子关联性的综合考虑，也未明确面向沉水植物定植需求的参数阈值。研究以典型国家湿地自然保护区为研究对象，测定了光合有效辐射、光衰减系数、真光层深度、透明度、总悬浮物、叶绿素a、总氮和总磷等指标，构建了水下光衰减系数模拟模型，解析了水环境因子空间分布特征，量化了水环境因子对光衰减的贡献率，确定了主要参数的阈值。结果显示：研究区的光衰减系数平均为（10.31±3.76 ） m-1，真光层深度［（0.53±0.24） m］低于平均水深［（0.94±0.29） m］，并呈西低东高的异质性；总悬浮物和叶绿素a是主要的直接影响因子，总氮是主要的间接影响因子；为实现平均水深条件下沉水植物的有效定植，真光层深度需≥0.94 m，对应的透明度需≥0.41 m，光衰减系数需≤4.95 m-1，叶绿素a需≤3.8 μg/L。
2026,
44(5):
112-121. doi: 10.13205/j.hjgc.202605011
摘要:
浮游植物对环境变化高度敏感、响应迅速，其群落动态是湖泊生态系统健康状况的重要早期预警指标。以往研究侧重定性分析多种水体理化因素对浮游植物群落的总效应类型，然而，很少有学者定量区分不同水体理化因素对浮游植物群落的直接和间接效应。研究采用相关性分析、冗余分析及结构方程模型分析等方法，研究了白洋淀浮游植物群落的时空分布特征及其驱动因素。研究共记录浮游植物7门57属113种。浮游植物密度呈现显著的季节和空间变异性，在夏季出现最大值。春季以硅藻和绿藻为主，夏秋季转为蓝藻占优，冬季则复以绿藻为主。结构方程模型结果表明，水温对浮游植物生物量的总效应为正向（β=0.96），可分解为正向直接效应（β=0.94，P <0.05）和通过影响丰富度进而影响生物量的正向间接效应（β=0.02）。TN对浮游植物生物量的总效应为负向（β=-0.98），可分解为负向直接效应（β=-0.97，P<0.05）和通过影响丰富度进而影响生物量的负向间接作用（β=-0.01）。其中TN对丰富度有负向直接效应（β=-0.15，P<0.05）。研究可以为白洋淀的生态系统健康评估、富营养化防治对策制定及生物多样性保护提供科学依据。
浮游植物对环境变化高度敏感、响应迅速，其群落动态是湖泊生态系统健康状况的重要早期预警指标。以往研究侧重定性分析多种水体理化因素对浮游植物群落的总效应类型，然而，很少有学者定量区分不同水体理化因素对浮游植物群落的直接和间接效应。研究采用相关性分析、冗余分析及结构方程模型分析等方法，研究了白洋淀浮游植物群落的时空分布特征及其驱动因素。研究共记录浮游植物7门57属113种。浮游植物密度呈现显著的季节和空间变异性，在夏季出现最大值。春季以硅藻和绿藻为主，夏秋季转为蓝藻占优，冬季则复以绿藻为主。结构方程模型结果表明，水温对浮游植物生物量的总效应为正向（β=0.96），可分解为正向直接效应（β=0.94，P <0.05）和通过影响丰富度进而影响生物量的正向间接效应（β=0.02）。TN对浮游植物生物量的总效应为负向（β=-0.98），可分解为负向直接效应（β=-0.97，P<0.05）和通过影响丰富度进而影响生物量的负向间接作用（β=-0.01）。其中TN对丰富度有负向直接效应（β=-0.15，P<0.05）。研究可以为白洋淀的生态系统健康评估、富营养化防治对策制定及生物多样性保护提供科学依据。
2026,
44(5):
122-131. doi: 10.13205/j.hjgc.202605012
摘要:
大型集水廊道的取水过程会诱发地表水-地下水交换关系的显著演变。然而，现有模型多将廊道作边界简化或松散耦合处理，受限于迭代交换算法，往往无法精确刻画系统间的水量动态交互与瞬态响应。为此，以石家庄大型河床渗滤取水与净水工程为对象，利用HydroGeoSphere的双节点耦合方法，建立了包含地表水、地下水及集水廊道的三域一体化全耦合数值模型。模型分别设置丰水期与枯水期2种上游来水情景，并分别模拟单泵抽水（1000 m³/h）和不抽水2种工况下区域地下水水位演化特征及各域间水量交换过程。模拟结果表明：在抽水条件下，地下水水位整体呈现明显下降，其中，枯水期响应最为显著，最大水位降深约为1.24 m；廊道附近观测井对抽水的水位响应明显提前，其达到最大水位下降速率的时间较远离廊道区域观测井提前2～3 d。进一步分析各情景达到水量平衡后的交换特征发现，各域间水量交换存在显著差异：总体上，丰水期地表水对地下水的补给量高于枯水期，且在抽水条件下，集水廊道与地下水之间的水量交互显著增强。水量交换空间分布主要集中于横向与纵向廊道区域，这与廊道开孔结构对周围地层渗透条件的影响特征相一致。研究结果揭示了大型集水廊道运行条件下地下水动态变化及地表水-地下水-廊道之间的交互规律，可为类似河床渗滤取水工程的规划设计与运行管理提供理论参考。
大型集水廊道的取水过程会诱发地表水-地下水交换关系的显著演变。然而，现有模型多将廊道作边界简化或松散耦合处理，受限于迭代交换算法，往往无法精确刻画系统间的水量动态交互与瞬态响应。为此，以石家庄大型河床渗滤取水与净水工程为对象，利用HydroGeoSphere的双节点耦合方法，建立了包含地表水、地下水及集水廊道的三域一体化全耦合数值模型。模型分别设置丰水期与枯水期2种上游来水情景，并分别模拟单泵抽水（1000 m³/h）和不抽水2种工况下区域地下水水位演化特征及各域间水量交换过程。模拟结果表明：在抽水条件下，地下水水位整体呈现明显下降，其中，枯水期响应最为显著，最大水位降深约为1.24 m；廊道附近观测井对抽水的水位响应明显提前，其达到最大水位下降速率的时间较远离廊道区域观测井提前2～3 d。进一步分析各情景达到水量平衡后的交换特征发现，各域间水量交换存在显著差异：总体上，丰水期地表水对地下水的补给量高于枯水期，且在抽水条件下，集水廊道与地下水之间的水量交互显著增强。水量交换空间分布主要集中于横向与纵向廊道区域，这与廊道开孔结构对周围地层渗透条件的影响特征相一致。研究结果揭示了大型集水廊道运行条件下地下水动态变化及地表水-地下水-廊道之间的交互规律，可为类似河床渗滤取水工程的规划设计与运行管理提供理论参考。
2026,
44(5):
132-141. doi: 10.13205/j.hjgc.202605013
摘要:
在全球富营养化加剧的背景下，藻华暴发导致大量藻源溶解性有机质（ADOM）释放和累积，显著影响水体碳循环与污染物迁移。其中，铁矿物（尤其是水铁矿）对溶解性有机质（DOM）的吸附封存被广泛认为是调控其环境归趋的关键过程，然而目前针对ADOM在不同环境条件下的吸附分馏行为尚不清楚。因此，以铜绿微囊藻来源的ADOM为研究对象，系统探究了pH值（2.0~10.0）和初始溶解性有机碳（DOC）浓度（2~100 mg/L）对ADOM在水铁矿上吸附量与吸附选择性的影响，并结合紫外可见光谱（UV-Vis）与三维荧光光谱-平行因子分析（EEM-PARAFAC）揭示了其分馏规律。结果表明，pH和DOC浓度不仅调控ADOM在水铁矿上的吸附量，还对其分馏效应有显著影响。在pH=2.0~7.0时，吸附量随pH升高而增加，在pH=7.0时达到最大值（21.59 mg C/g），pH>7.0后因静电排斥增强而下降。UV-Vis与EEM分析表明，在pH=3.0~9.0时，随着pH升高，水铁矿对芳香性高、分子量较大的发色类DOM（CDOM）组分以及腐殖化程度相对较高、自生源特征强的类蛋白/芳香氨基酸类荧光DOM（FDOM）的选择性分馏作用持续增强。此外，随着DOC浓度的增加，吸附量呈非线性增长，水铁矿对芳香性低、分子质量较大的CDOM以及腐殖化程度较低、自生源特征较强的类蛋白/芳香氨基酸类FDOM的分馏作用持续增强。研究阐明，在富营养化湖泊等ADOM主导的水体中，水铁矿可通过pH和浓度依赖的选择性吸附有效封存ADOM中的活性组分，从而可能对DOM的组成与反应活性产生潜在影响，为深入理解在富营养化水体中铁矿物介导的内源碳封存过程提供了基础数据。
在全球富营养化加剧的背景下，藻华暴发导致大量藻源溶解性有机质（ADOM）释放和累积，显著影响水体碳循环与污染物迁移。其中，铁矿物（尤其是水铁矿）对溶解性有机质（DOM）的吸附封存被广泛认为是调控其环境归趋的关键过程，然而目前针对ADOM在不同环境条件下的吸附分馏行为尚不清楚。因此，以铜绿微囊藻来源的ADOM为研究对象，系统探究了pH值（2.0~10.0）和初始溶解性有机碳（DOC）浓度（2~100 mg/L）对ADOM在水铁矿上吸附量与吸附选择性的影响，并结合紫外可见光谱（UV-Vis）与三维荧光光谱-平行因子分析（EEM-PARAFAC）揭示了其分馏规律。结果表明，pH和DOC浓度不仅调控ADOM在水铁矿上的吸附量，还对其分馏效应有显著影响。在pH=2.0~7.0时，吸附量随pH升高而增加，在pH=7.0时达到最大值（21.59 mg C/g），pH>7.0后因静电排斥增强而下降。UV-Vis与EEM分析表明，在pH=3.0~9.0时，随着pH升高，水铁矿对芳香性高、分子量较大的发色类DOM（CDOM）组分以及腐殖化程度相对较高、自生源特征强的类蛋白/芳香氨基酸类荧光DOM（FDOM）的选择性分馏作用持续增强。此外，随着DOC浓度的增加，吸附量呈非线性增长，水铁矿对芳香性低、分子质量较大的CDOM以及腐殖化程度较低、自生源特征较强的类蛋白/芳香氨基酸类FDOM的分馏作用持续增强。研究阐明，在富营养化湖泊等ADOM主导的水体中，水铁矿可通过pH和浓度依赖的选择性吸附有效封存ADOM中的活性组分，从而可能对DOM的组成与反应活性产生潜在影响，为深入理解在富营养化水体中铁矿物介导的内源碳封存过程提供了基础数据。
2026,
44(5):
142-150. doi: 10.13205/j.hjgc.202605014
摘要:
以典型氯代烃污染场地为研究对象，开展了深度达40 m的基岩裂隙区氯代烃污染地下水的原位厌氧强化生物修复中试。中试采用自主研发的厌氧脱卤菌剂BS-1，通过适配碳源、营养助剂的注入有效调控适宜厌氧脱卤菌生长的地下环境，利用加压氮气注入的方式，促进了药剂在低渗透基岩裂隙中的有效扩散，并对地下水持续监测399 d以评估中试效果。中试结果表明：1）加压氮气注入的方式有效促了进药剂在低渗透裂隙基岩区的扩散和均匀分布，修复影响半径可达5.0 m，一定程度上解决了低渗透基岩裂隙区药剂传输受限的难题；2）通过缓释碳源与速效碳源的注入，实现了地下水环境指标的快速调控与长期维持，为厌氧脱卤菌创造了长达1年以上的理想生长条件，促进氯代烃类污染物的生物降解；3）缓释碳源乳化油，可为地下水中厌氧脱卤菌提供稳定且持久的碳源与电子供体，有效减少了生物修复过程中的碳源注入频率，节省了操作成本；4）厌氧脱卤菌剂BS-1通过厌氧生物还原脱氯途径，使地下水中氯乙烯、顺-1，2-二氯乙烯、三氯乙烯、氯仿等多种氯代烃污染物实现了高效且彻底的降解，去除率高达95%，部分时段可达到GB/T 14848—2017《地下水质量标准》Ⅳ类标准。该菌剂在污染场地的成功应用，为国内氯代烃污染地下水修复提供了一种经济可行且高效的解决方案，具有广阔的工程应用前景。
以典型氯代烃污染场地为研究对象，开展了深度达40 m的基岩裂隙区氯代烃污染地下水的原位厌氧强化生物修复中试。中试采用自主研发的厌氧脱卤菌剂BS-1，通过适配碳源、营养助剂的注入有效调控适宜厌氧脱卤菌生长的地下环境，利用加压氮气注入的方式，促进了药剂在低渗透基岩裂隙中的有效扩散，并对地下水持续监测399 d以评估中试效果。中试结果表明：1）加压氮气注入的方式有效促了进药剂在低渗透裂隙基岩区的扩散和均匀分布，修复影响半径可达5.0 m，一定程度上解决了低渗透基岩裂隙区药剂传输受限的难题；2）通过缓释碳源与速效碳源的注入，实现了地下水环境指标的快速调控与长期维持，为厌氧脱卤菌创造了长达1年以上的理想生长条件，促进氯代烃类污染物的生物降解；3）缓释碳源乳化油，可为地下水中厌氧脱卤菌提供稳定且持久的碳源与电子供体，有效减少了生物修复过程中的碳源注入频率，节省了操作成本；4）厌氧脱卤菌剂BS-1通过厌氧生物还原脱氯途径，使地下水中氯乙烯、顺-1，2-二氯乙烯、三氯乙烯、氯仿等多种氯代烃污染物实现了高效且彻底的降解，去除率高达95%，部分时段可达到GB/T 14848—2017《地下水质量标准》Ⅳ类标准。该菌剂在污染场地的成功应用，为国内氯代烃污染地下水修复提供了一种经济可行且高效的解决方案，具有广阔的工程应用前景。
2026,
44(5):
151-160. doi: 10.13205/j.hjgc.202605015
摘要:
全国温室气体自愿减排交易市场于2023年重启，以中国核证自愿减排量为交易标的，是国家碳市场的重要补充，首批将海上风电行业纳入交易范围。基于CCER方法学，研究评估海上风电行业的CO2和大气污染物减排成效，并分析其经济可行性。首先，基于2020年和2025年情景，测算了中国海上风电行业CO2及主要大气污染物减排量；其次，综合考虑CCER效益，评估了该行业的经济可行性。研究结果对我国海上风电行业政策规划具有4项重要启示：1）海上风电行业减排成效与经济环境贡献呈持续向好趋势，但在缺乏CCER补贴的情况下，2025年将面临亏损风险；2）沿海经济发达省份的海上风电产业展现出更大的发展潜力；3）从经济角度看，海上风电行业在2020年和2025年均可实现盈利；4）在各类大气污染物中，海上风电行业发展带来的NOx 减排量最大，SO2减排的协同效益最为显著。研究可为我国海上风电行业的战略规划和政策制定提供重要参考依据。
全国温室气体自愿减排交易市场于2023年重启，以中国核证自愿减排量为交易标的，是国家碳市场的重要补充，首批将海上风电行业纳入交易范围。基于CCER方法学，研究评估海上风电行业的CO2和大气污染物减排成效，并分析其经济可行性。首先，基于2020年和2025年情景，测算了中国海上风电行业CO2及主要大气污染物减排量；其次，综合考虑CCER效益，评估了该行业的经济可行性。研究结果对我国海上风电行业政策规划具有4项重要启示：1）海上风电行业减排成效与经济环境贡献呈持续向好趋势，但在缺乏CCER补贴的情况下，2025年将面临亏损风险；2）沿海经济发达省份的海上风电产业展现出更大的发展潜力；3）从经济角度看，海上风电行业在2020年和2025年均可实现盈利；4）在各类大气污染物中，海上风电行业发展带来的NOx 减排量最大，SO2减排的协同效益最为显著。研究可为我国海上风电行业的战略规划和政策制定提供重要参考依据。
2026,
44(5):
161-170. doi: 10.13205/j.hjgc.202605016
摘要:
通过化学沉淀法制备了BiOX（X=Cl、Br、I）光催化材料，并采用扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、氮气吸附-脱附和紫外-可见漫反射光谱等手段对其结构和性能进行了表征。结果表明：BiOBr具有由纳米片组成的花状纳米微球结构，形貌更立体，比表面积更大，且光吸收范围适中，展现出良好的可见光吸收能力，因此在氙灯照射下对NO的光催化降解效果最佳。此外，还探究了光照强度、NO流量和有无氧气条件对BiOBr降解NO性能的影响。实验结果表明：当光源距离为15 cm，NO流量为15 mL/min且有氧气存在时，BiOBr对NO的降解效果最佳，去除率达到58%。实验结果为BiOBr在光催化降解NO领域的应用提供了重要依据。
通过化学沉淀法制备了BiOX（X=Cl、Br、I）光催化材料，并采用扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、氮气吸附-脱附和紫外-可见漫反射光谱等手段对其结构和性能进行了表征。结果表明：BiOBr具有由纳米片组成的花状纳米微球结构，形貌更立体，比表面积更大，且光吸收范围适中，展现出良好的可见光吸收能力，因此在氙灯照射下对NO的光催化降解效果最佳。此外，还探究了光照强度、NO流量和有无氧气条件对BiOBr降解NO性能的影响。实验结果表明：当光源距离为15 cm，NO流量为15 mL/min且有氧气存在时，BiOBr对NO的降解效果最佳，去除率达到58%。实验结果为BiOBr在光催化降解NO领域的应用提供了重要依据。
2026,
44(5):
171-178. doi: 10.13205/j.hjgc.202605017
摘要:
针对当前工业领域日益严峻的粉尘污染治理挑战，研究创新性地提出一种磁场强化耦合丝网静电过滤式除尘器。该技术通过引入外部磁场对传统静电除尘过程进行物理强化，系统对比分析了磁场介入前后放电特性及除尘效率的变化规律。深入探究金属丝网结构参数对除尘性能的作用效果，重点考察3个核心结构因素：金属丝网孔径（1，2，3 mm）、丝网堆叠层数（1层、2层、3层）以及丝网表面复合过滤材料（聚乙烯过滤网、锦纶网）对粉尘脱除效率的作用效果。同时，系统测试了风速（1~5 m/s）、进气方向（正/反方向）及粉尘种类（飞灰粉尘、燃煤粉尘、水泥灰）对除尘效率的影响规律。研究结果表明，优化后的磁场-丝网耦合结构可显著增强微细粉尘的荷电与捕集效率，为工业烟气高效除尘提供了一种可行的技术方案。
针对当前工业领域日益严峻的粉尘污染治理挑战，研究创新性地提出一种磁场强化耦合丝网静电过滤式除尘器。该技术通过引入外部磁场对传统静电除尘过程进行物理强化，系统对比分析了磁场介入前后放电特性及除尘效率的变化规律。深入探究金属丝网结构参数对除尘性能的作用效果，重点考察3个核心结构因素：金属丝网孔径（1，2，3 mm）、丝网堆叠层数（1层、2层、3层）以及丝网表面复合过滤材料（聚乙烯过滤网、锦纶网）对粉尘脱除效率的作用效果。同时，系统测试了风速（1~5 m/s）、进气方向（正/反方向）及粉尘种类（飞灰粉尘、燃煤粉尘、水泥灰）对除尘效率的影响规律。研究结果表明，优化后的磁场-丝网耦合结构可显著增强微细粉尘的荷电与捕集效率，为工业烟气高效除尘提供了一种可行的技术方案。
2026,
44(5):
179-184. doi: 10.13205/j.hjgc.202605018
摘要:
针对现有油品储运销源时刻排放分配系数难以适应四季分明区域气温变化特征的问题，以我国西北地区某大型储油库为研究对象，提出了考虑气温变化的储油库VOCs时间排放分配系数建立方法，揭示了储油库VOCs排放量与气温变化的动态响应关系，基于动态排放规律计算了大气环境防护距离，并与传统基于恒定排放源强方法计算得出的结果进行了对比。研究结果显示：根据提出的考虑气温变化的储油库VOCs时间排放分配系数方法，不同的气温区间分别有其对应的时间分配系数，气温与储油库VOCs排放分配系数呈正相关。在气温>14 ℃时，时间分配系数达到最大值0.068；在气温<8.5 ℃时，时间分配系数达到最小值0.007。夏季储油库VOCs的日排放量显著高于其他季节，夏季VOCs的总排放量约为冬季的8.68倍，更符合当地实际情况；而现行计算方法在设定排放源时采用恒定源强假设，会隐藏模拟浓度高值，导致低估大气环境防护距离，不利于保障储油库周边居民的健康安全。
针对现有油品储运销源时刻排放分配系数难以适应四季分明区域气温变化特征的问题，以我国西北地区某大型储油库为研究对象，提出了考虑气温变化的储油库VOCs时间排放分配系数建立方法，揭示了储油库VOCs排放量与气温变化的动态响应关系，基于动态排放规律计算了大气环境防护距离，并与传统基于恒定排放源强方法计算得出的结果进行了对比。研究结果显示：根据提出的考虑气温变化的储油库VOCs时间排放分配系数方法，不同的气温区间分别有其对应的时间分配系数，气温与储油库VOCs排放分配系数呈正相关。在气温>14 ℃时，时间分配系数达到最大值0.068；在气温<8.5 ℃时，时间分配系数达到最小值0.007。夏季储油库VOCs的日排放量显著高于其他季节，夏季VOCs的总排放量约为冬季的8.68倍，更符合当地实际情况；而现行计算方法在设定排放源时采用恒定源强假设，会隐藏模拟浓度高值，导致低估大气环境防护距离，不利于保障储油库周边居民的健康安全。
2026,
44(5):
185-193. doi: 10.13205/j.hjgc.202605019
摘要:
采用餐厨垃圾作为发酵基质可以有效降低乳酸工业化生产的基质成本，垃圾渗滤液其与协同发酵更能促进产乳酸，然而渗滤液中的镁离子对乳酸发酵产量、代谢过程、关键功能菌群等的影响尚不清晰，仍需进一步探究。研究以餐厨垃圾为底物，探讨了外加适量镁离子对发酵产乳酸的影响。结果表明：镁离子的最佳投加量为750 mg/L，此时乳酸产量和L-乳酸光学活性分别可达（37.4±0.5） g/L（以COD计）和（96.3±0.9）%。机理研究表明：镁离子的加入可以加速底物溶出，显著提升α-葡萄糖苷酶、淀粉酶、蛋白酶等关键水解酶活性和产L-乳酸酶的相对活性，从而提高水解速率和产乳酸的速率；同时消耗乳酸的酶相对活性降低，减缓了乳酸消耗速率。此外，当镁离子对投加量为750 mg/L时，只产L-乳酸的肠球菌属和链球菌属相对丰度分别为65.0%（Blank组的2.2倍）和18.7%（Blank组的37.8%），总相对丰度达到83.7%，提高了乳酸产量及L-乳酸光学活性。最后，代谢通路预测和功能基因进一步揭示，镁离子的加入可以提高碳水化合物代谢通路相对丰度和乳酸脱氢酶的编码基因的相对丰度。研究可为餐厨垃圾的资源化利用提供技术支撑。
采用餐厨垃圾作为发酵基质可以有效降低乳酸工业化生产的基质成本，垃圾渗滤液其与协同发酵更能促进产乳酸，然而渗滤液中的镁离子对乳酸发酵产量、代谢过程、关键功能菌群等的影响尚不清晰，仍需进一步探究。研究以餐厨垃圾为底物，探讨了外加适量镁离子对发酵产乳酸的影响。结果表明：镁离子的最佳投加量为750 mg/L，此时乳酸产量和L-乳酸光学活性分别可达（37.4±0.5） g/L（以COD计）和（96.3±0.9）%。机理研究表明：镁离子的加入可以加速底物溶出，显著提升α-葡萄糖苷酶、淀粉酶、蛋白酶等关键水解酶活性和产L-乳酸酶的相对活性，从而提高水解速率和产乳酸的速率；同时消耗乳酸的酶相对活性降低，减缓了乳酸消耗速率。此外，当镁离子对投加量为750 mg/L时，只产L-乳酸的肠球菌属和链球菌属相对丰度分别为65.0%（Blank组的2.2倍）和18.7%（Blank组的37.8%），总相对丰度达到83.7%，提高了乳酸产量及L-乳酸光学活性。最后，代谢通路预测和功能基因进一步揭示，镁离子的加入可以提高碳水化合物代谢通路相对丰度和乳酸脱氢酶的编码基因的相对丰度。研究可为餐厨垃圾的资源化利用提供技术支撑。
2026,
44(5):
194-204. doi: 10.13205/j.hjgc.202605020
摘要:
针对工业领域二氧化碳（CO2）排放占比高的问题，可通过酒糟废弃物制备生物炭，用于吸附工业烟气中的CO2，从而实现碳减排目标。生物炭因其多孔结构可以作为捕集CO2的固态吸附剂，但尚存孔道吸附力较弱，难以在高温下实现烟气中CO2选择性捕集的缺点。为解决上述问题，以酒糟热解生物炭为原料，通过灰分自模板-颗粒自组装对生物炭进行造孔并同步胺负载，制备了胺功能化多级孔炭球。研究结果表明：生物炭球中胺负载量显著增加，提供了更多的CO2吸附位点，且保留了部分的大孔结构（胺负载后总孔容保持在0.0030~0.0066 cm3/g），有助于提高形貌稳定性和CO2传质速率。特别地，添加炭粉量最少的胺功能化多级孔炭球（0.2PW-K-CNF-PEI）在100 ℃下表现出对CO2较优的吸附性能（1.03 mmol/g），较高的CO2扩散系数（0.0495 min-¹），且在80 ℃下实现了对CO2较优的选择性吸附效果（44 mg/g）。该研究为酒糟副产物资源化及低温烟气CO2捕集提供了解决方案。
针对工业领域二氧化碳（CO2）排放占比高的问题，可通过酒糟废弃物制备生物炭，用于吸附工业烟气中的CO2，从而实现碳减排目标。生物炭因其多孔结构可以作为捕集CO2的固态吸附剂，但尚存孔道吸附力较弱，难以在高温下实现烟气中CO2选择性捕集的缺点。为解决上述问题，以酒糟热解生物炭为原料，通过灰分自模板-颗粒自组装对生物炭进行造孔并同步胺负载，制备了胺功能化多级孔炭球。研究结果表明：生物炭球中胺负载量显著增加，提供了更多的CO2吸附位点，且保留了部分的大孔结构（胺负载后总孔容保持在0.0030~0.0066 cm3/g），有助于提高形貌稳定性和CO2传质速率。特别地，添加炭粉量最少的胺功能化多级孔炭球（0.2PW-K-CNF-PEI）在100 ℃下表现出对CO2较优的吸附性能（1.03 mmol/g），较高的CO2扩散系数（0.0495 min-¹），且在80 ℃下实现了对CO2较优的选择性吸附效果（44 mg/g）。该研究为酒糟副产物资源化及低温烟气CO2捕集提供了解决方案。
2026,
44(5):
205-214. doi: 10.13205/j.hjgc.202605021
摘要:
餐厨垃圾厌氧消化的消化液经过初步分离形成沼渣和沼液。沼渣中仍有大量营养物质且碳含量高，具备资源化利用的可行性，特别是将沼渣热解转化为生物炭进行二次利用，近年来受到广泛关注。制备了餐厨垃圾沼渣生物炭，并将其作为流动电极电容去离子（flow-electrode capacitive deionization， FCDI）体系中的电极活性材料，并以活性炭为对照组，考察其对餐厨垃圾沼液中氮磷的去除性能。研究结果表明：生物炭经ZnCl2改性后，比表面积、吸附性能、电容、电阻等理化特性均得到显著提升。改性生物炭在电极液中的最佳质量分数为7.5%，且FCDI体系运行12 h，合成消化液中NH4+-N和磷酸盐（reactive phosphorus， RP）的去除率分别为47.7%和55.2%。电极活性材料分别为活性炭、ZnCl2改性生物炭和生物炭时，FCDI体系的脱氮除磷效果依次减弱。FCDI体系中连续运行餐厨垃圾厌氧消化液的处理结果表明，NH4+-N和RP的去除率最高分别为32.2%和26.2%。此外，在实际消化液中，多肽、氨基酸等有机污垢易堵塞离子交换膜的通道并增大膜电阻，进而影响离子转移和电荷传输，降低FCDI体系的去离子性能。
餐厨垃圾厌氧消化的消化液经过初步分离形成沼渣和沼液。沼渣中仍有大量营养物质且碳含量高，具备资源化利用的可行性，特别是将沼渣热解转化为生物炭进行二次利用，近年来受到广泛关注。制备了餐厨垃圾沼渣生物炭，并将其作为流动电极电容去离子（flow-electrode capacitive deionization， FCDI）体系中的电极活性材料，并以活性炭为对照组，考察其对餐厨垃圾沼液中氮磷的去除性能。研究结果表明：生物炭经ZnCl2改性后，比表面积、吸附性能、电容、电阻等理化特性均得到显著提升。改性生物炭在电极液中的最佳质量分数为7.5%，且FCDI体系运行12 h，合成消化液中NH4+-N和磷酸盐（reactive phosphorus， RP）的去除率分别为47.7%和55.2%。电极活性材料分别为活性炭、ZnCl2改性生物炭和生物炭时，FCDI体系的脱氮除磷效果依次减弱。FCDI体系中连续运行餐厨垃圾厌氧消化液的处理结果表明，NH4+-N和RP的去除率最高分别为32.2%和26.2%。此外，在实际消化液中，多肽、氨基酸等有机污垢易堵塞离子交换膜的通道并增大膜电阻，进而影响离子转移和电荷传输，降低FCDI体系的去离子性能。
2026,
44(5):
215-224. doi: 10.13205/j.hjgc.202605022
摘要:
电石渣作为氯碱工业制乙炔过程产生的碱性工业固废，长期堆存会引发严重生态环境风险，亟待高效资源化处置。系统综述了电石渣矿化固定二氧化碳的技术路径与应用进展，基于其Ca（OH）2主导的高活性物相特征，阐释气-固/液-固直接碳化与铵盐循环浸取-碳酸化间接碳化的反应机制；通过工艺参数调控、氨基酸改性及多固废协同等策略优化矿化过程，显著提升反应效率与产物性能，实现了高附加值碳酸钙产品的可控合成；对矿化产物的环境与经济效益分析，证实该技术在实现CO2固定的同时，具备良好的经济可行性。电石渣CO2矿化过程同步达成固废资源化与碳减排目标，衍生的轻质填料及低碳胶凝材料兼具环境效益与经济潜力，为“以废治废”型碳减排技术体系提供了理论与应用支撑。
电石渣作为氯碱工业制乙炔过程产生的碱性工业固废，长期堆存会引发严重生态环境风险，亟待高效资源化处置。系统综述了电石渣矿化固定二氧化碳的技术路径与应用进展，基于其Ca（OH）2主导的高活性物相特征，阐释气-固/液-固直接碳化与铵盐循环浸取-碳酸化间接碳化的反应机制；通过工艺参数调控、氨基酸改性及多固废协同等策略优化矿化过程，显著提升反应效率与产物性能，实现了高附加值碳酸钙产品的可控合成；对矿化产物的环境与经济效益分析，证实该技术在实现CO2固定的同时，具备良好的经济可行性。电石渣CO2矿化过程同步达成固废资源化与碳减排目标，衍生的轻质填料及低碳胶凝材料兼具环境效益与经济潜力，为“以废治废”型碳减排技术体系提供了理论与应用支撑。
2026,
44(5):
225-235. doi: 10.13205/j.hjgc.202605023
摘要:
明确铁路运输碳排放特点及影响因素是探索铁路行业低碳发展路径的前提，对于交通强国、碳达峰和碳中和等战略目标的实现具有重要意义。研究解析了2016—2021年我国铁路运营部门碳排放的时空动态变化特征，并通过LMDI模型识别了影响碳排放的关键因素及其在时空维度上的差异。结果表明：1）2016—2021年，铁路运营部门碳排放总体呈现上升趋势，从5774.86万t增长至6420.84万t，增长了11.2%，其中上海局、北京局、郑州局、成都局和广州局对碳排放增长量的贡献较高。在空间上，碳排放总体呈现出左低右高的特点；2）能源消耗强度下降使铁路运营部门碳排放减少了1886.54万t，而碳排放强度、经济效益和运营能力的变化使碳排放共增加了2532.52万t。碳排放强度在不同时段均表现为促进作用，其他3个因素在不同时段存在促进作用和抑制作用的转换；3）由于区域间经济水平、产业结构、人口密度等存在差异，18个铁路局碳排放的主导影响因素也表现出明显差异。运营能力增加是客货运大局碳排放增加的主要原因，对于所辖区域社会经济发展水平较高的铁路局，经济效益是促进碳排放增加的主要因素；4）可通过降低空车率、优化能源结构等措施，以及考虑各铁路局自身特点的差异化策略，推动铁路运营部门节能减排。
明确铁路运输碳排放特点及影响因素是探索铁路行业低碳发展路径的前提，对于交通强国、碳达峰和碳中和等战略目标的实现具有重要意义。研究解析了2016—2021年我国铁路运营部门碳排放的时空动态变化特征，并通过LMDI模型识别了影响碳排放的关键因素及其在时空维度上的差异。结果表明：1）2016—2021年，铁路运营部门碳排放总体呈现上升趋势，从5774.86万t增长至6420.84万t，增长了11.2%，其中上海局、北京局、郑州局、成都局和广州局对碳排放增长量的贡献较高。在空间上，碳排放总体呈现出左低右高的特点；2）能源消耗强度下降使铁路运营部门碳排放减少了1886.54万t，而碳排放强度、经济效益和运营能力的变化使碳排放共增加了2532.52万t。碳排放强度在不同时段均表现为促进作用，其他3个因素在不同时段存在促进作用和抑制作用的转换；3）由于区域间经济水平、产业结构、人口密度等存在差异，18个铁路局碳排放的主导影响因素也表现出明显差异。运营能力增加是客货运大局碳排放增加的主要原因，对于所辖区域社会经济发展水平较高的铁路局，经济效益是促进碳排放增加的主要因素；4）可通过降低空车率、优化能源结构等措施，以及考虑各铁路局自身特点的差异化策略，推动铁路运营部门节能减排。
2026,
44(5):
236-244. doi: 10.13205/j.hjgc.202605024
摘要:
工程建设项目碳足迹的精细化量化，是物化阶段制定靶向减碳策略、推动行业低碳发展的关键支撑。结合物质流分析与排放系数法，构建工程项目全景碳流模型，将建设活动划分为加工施工与办公生活2类，明确边界内及与外部系统的物质流、碳流关系，并以西渝高铁11标段何家湾大桥为实证对象开展分析。结果表明：何家湾大桥全景碳流为27482432.11 kg CO2eq，其中，直接碳流（燃油、汽油等）占比7.6%，间接碳流（产品、运输、电力使用等）占比92.4%。从物质流维度看，全景碳流构成为产品碳流（占比72.88%）、资源能源碳流（占比25.73%）、运输碳流（占比1.04%）、废物碳流（占比0.35%）和服务碳流（占比0.01%）。从碳排放活动范围看，与施工相关的碳流占比99.17%，与办公生活相关的碳流占比0.46%。首次提出“物耗碳流速率”“能耗碳流速率”指标并用于桥梁建设碳流评估；选取5座梁式桥开展对比分析，结果显示何家湾大桥物耗碳流速率达3.91 kg/kg，居同类桥之首；能耗碳流速率为13.40 kg/kg ec，处于中等水平。评估表明其物耗偏高，可结合桥梁结构、建设地质条件等要素，挖掘减碳潜力，设计针对性减排路径。
工程建设项目碳足迹的精细化量化，是物化阶段制定靶向减碳策略、推动行业低碳发展的关键支撑。结合物质流分析与排放系数法，构建工程项目全景碳流模型，将建设活动划分为加工施工与办公生活2类，明确边界内及与外部系统的物质流、碳流关系，并以西渝高铁11标段何家湾大桥为实证对象开展分析。结果表明：何家湾大桥全景碳流为27482432.11 kg CO2eq，其中，直接碳流（燃油、汽油等）占比7.6%，间接碳流（产品、运输、电力使用等）占比92.4%。从物质流维度看，全景碳流构成为产品碳流（占比72.88%）、资源能源碳流（占比25.73%）、运输碳流（占比1.04%）、废物碳流（占比0.35%）和服务碳流（占比0.01%）。从碳排放活动范围看，与施工相关的碳流占比99.17%，与办公生活相关的碳流占比0.46%。首次提出“物耗碳流速率”“能耗碳流速率”指标并用于桥梁建设碳流评估；选取5座梁式桥开展对比分析，结果显示何家湾大桥物耗碳流速率达3.91 kg/kg，居同类桥之首；能耗碳流速率为13.40 kg/kg ec，处于中等水平。评估表明其物耗偏高，可结合桥梁结构、建设地质条件等要素，挖掘减碳潜力，设计针对性减排路径。
