- 田端云;杨晓欢;郝立图;雷振;陈荣;
膜技术因其分离效率高、性能稳定、出水水质好的优势成为水处理行业的重要技术。然而,膜污染引发的膜通量衰减、运行周期缩短及处理成本上升,成为制约该技术发展的关键瓶颈。为精准解析污染物组成,明确污染层空间结构特征,动态监测污染演变规律并阐明其内在机制,科学选择与运用膜污染表征方法至关重要。文章聚焦膜法污水处理中的膜污染问题,依据表征技术的时空分辨能力,将膜污染表征方法划分为非原位表征、原位表征与在线监测三类,系统评述并比较了各类表征方法的原理、技术优势与应用局限。通过探讨各方法的适用场景,为深化膜污染机理解析并推动膜污染控制技术研发提供参考。
2026年02期 v.44 1-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 2333K] [下载次数:107 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:12 ] - 常鹏飞;张乐;翟羽佳;谢湉;陈文文;刘刚;
为探究海洋环境中微/纳塑料定量的研究现状、热点和未来发展趋势,研究基于Web of Science核心数据库,利用CiteSpace对2012—2023年海洋环境中微/纳塑料定量研究领域的422篇相关文献进行可视化分析。研究从年发文量、研究机构、国家及作者合作网络、关键词聚类及突现、共被引分析等多个角度展开。结果显示:海洋环境中微/纳塑料表征领域发文量总体呈上升趋势,目前处于研究波动发展阶段。在该领域中,我国的发文数量居首,但与其他国家的合作仍需加强;意大利则以较高的发文量和紧密的国际合作展现出良好的发展态势。需要指出的是,国外机构间的合作更加密切,且核心作者群和高被引文献大多来自国外。关键词聚类分析表明,研究主要集中在微/纳塑料的赋存特征、表征与定量、生态风险三方面。关键词突现分析表明,微/纳塑料源-汇过程的数值模拟与预测、纳米尺寸塑料的表征与定量,以及从样品采集到检测方法的统一与标准化,将成为该研究领域未来的重要发展方向和热点。
2026年02期 v.44 15-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1981K] [下载次数:564 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ] - 贾文杰;巫寅虎;李竣;徐傲;戎宇舟;茅帅龙;胡洪营;
系统梳理了我国工业污水再生利用领域的政策、法规及标准规范,从实施管理角度总结了工业污水再生利用发展面临的制度性问题。在此基础上,通过江苏省某芯片制造企业再生水利用的典型案例研究,从政策引导与水质保障的角度,探究电子工业再生水的可行利用途径。研究发现:1)现行工业污水再生利用法规标准体系尚未完善,部分基于末端污染防控的管理要求与再生水利用需求存在制度性冲突;再生水差异化利用场景中标准体系的缺位,已成为制约电子工业污水再生利用发展的重要因素。2)案例研究表明,企业采用超滤-反渗透双膜深度处理工艺制备的再生水,其水质显著优于GB/T 19923—2024《城市污水再生利用工业用水水质》、GB/T 18921—2019《城市污水再生利用景观环境用水水质》、GB/T 25499—2010《城市污水再生利用绿地灌溉水质》等标准限值,也优于周边自然水体水质,可满足园区内多数企业的工艺用水需求。水质可行的前提下,该企业再生水用于工业利用、景观环境利用途径时,如何解决政策法规的约束是该芯片制造企业污水再生利用的关键问题。
2026年02期 v.44 25-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1487K] [下载次数:202 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ] - 门江;杨少林;李翰文;李慧强;王晓慧;
新冠大流行暴露了传统公共卫生监测手段在响应速度和空间覆盖方面的显著不足,尤其是在疫情初期,难以及时反映病毒传播趋势。污水流行病学(wastewater-based epidemiology,WBE)凭借其覆盖范围广、成本较低等优势,在全球获得广泛关注。然而,影响WBE检测准确性的关键在于污水病毒监测效率。为提升病毒监测效率,建立了一种基于超滤技术的污水病毒富集方法,系统评估了其在污水病毒检测中的适用性。结果表明,在市政污水中,PEDV、TGEV和Phi6的回收率均超过40%,检测限达10 copies/mL。2023年8月,在北京市海淀区的5个监测点进行了现场监测,采用所建立的超滤浓缩流程结合RT-qPCR定量分析新冠病毒浓度水平,结果表明采集的50份管网污水样品中,49份(98.00%)为新冠病毒阳性,病毒浓度峰值可达1027.81 copies/mL。研究结果为提升污水病毒监测的检测效率与灵敏度提供了技术支撑,具有广泛的应用前景。
2026年02期 v.44 33-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1528K] [下载次数:180 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 刘靖;杨筱玲;罗萃;周中敏;梁一夫;郭勤;黄冬根;
2-氯-4-硝基苯酚(2C4NP)是一种典型的氯代硝基酚(CNPs)类污染物,具有持久性和较高的环境毒性。目前,关于微生物电解池系统(MECs)降解2C4NP的研究较少,其降解机理尚不明确。研究构建双室MECs,系统考察了外电压、2C4NP初始浓度及共基质种类对MECs阴极降解2C4NP的影响。通过扫描电镜(SEM)分析微生物形貌,并利用高效液相色谱(HPLC)、离子色谱(IC)和LC/MS/MS质谱分析技术对2C4NP及其降解中间体进行了定性和定量分析,提出了MECs阴极降解2C4NP的机制。结果表明:施加适当的外电压可显著促进2C4NP的降解,其初始浓度对降解速率影响显著,且不同共基质条件下降解过程符合不同的反应动力学规律。在最佳条件(外加电压0.5 V,共基质为葡萄糖,2C4NP初始浓度30 mg/L)下,2C4NP的72 h去除率和脱氯率分别达到96.77%和67.74%。SEM分析结果显示,阴极表面微生物呈现团聚态,增强了微生物之间的电子传递效率,为2C4NP高效降解提供了基础。HPLC、IC和LC/MS/MS分析表明,2C4NP在降解过程中产生了4-硝基苯酚、对乙酰氨基酚、2-氯酚等中间产物,部分脱除的氯和氮分别以Cl-和N形式存在,这表明2C4NP在MECs阴极室的降解主要通过还原脱氯与脱硝基反应实现。研究初步揭示了双室MECs阴极降解2C4NP的机理,为氯代硝基酚类污染物的降解提供了理论依据和技术支持。
2026年02期 v.44 40-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1937K] [下载次数:142 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 陆瑜;张冠华;吴志根;陆威;
为了提高热水解污泥除砂效果,研究提出一种水力旋流器用于对热水解污泥进行旋流除砂。实验中采用具有相似非牛顿流体特性的含砂黄原胶溶液替代污泥,测试水力旋流器的除砂效果。主要考察了不同黄原胶浓度(0.2%~0.4%)、砂粒粒径(50~214μm)及进料流量(4~6 m~3/h)对除砂效果和水力损失的影响。当进料流量固定为4 m~3/h时,黄原胶浓度从0.2%提升至0.4%,导致总分离效率从67.5%下降至45.8%,同时底流口分流比从72%线性增至76%,溶液浓度与除砂效率呈负相关;对于黄原胶溶液浓度为0.2%,粒径<94μm的砂粒分离效率≤50%,显著低于粒径>150μm的颗粒(>65%),粒径-除砂效率呈正相关。随着进料流量(4~6 m~3/h)的增加,除砂效果逐步提高,粒径为50~94,94~150,150~214μm砂粒,其除砂效率分别提升至70%、80%与95%;进出口水力损失随流量线性增加,含砂黄原胶溶液的压力损失始终低于砂水,且随着黄原胶浓度的增加,压力损失进一步减小。
2026年02期 v.44 50-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1497K] [下载次数:158 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ] - 辛一凡;朱婷婷;孙恺辰;袁嘉艺;朱宗强;孙猛;
水体富营养化与藻类过度繁殖是全球性环境问题。传统铜盐除藻剂效果好、成本低,但铜离子的二次污染和死亡藻细胞的沉积会进一步恶化水质。研究提出一种新型铜基微孔膜的自然水体除藻净化技术,以实现高藻水的快速净化和回用,其基于铜膜-水界面反应释放出具有氧化作用的铜离子,在无外加药剂的情况下,对水中藻类的去除率达到100%。通过耦合物理性截留和催化降解作用,该技术可有效地去除不同种类的污染物。滤液中浊度去除率达到98.87%,且有机物的紫外吸光值、微囊藻毒素和总有机碳分别降低了28.54%,42.9%和36.8%。铜基微滤膜对有机物的去除性能优于传统有机膜,显著提升了水质和提高了再利用潜力。通过快速水力反冲洗,铜基微滤膜迅速恢复初始通量,平均值维持在65525.65 L/(m~2·h)。滤液中铜离子含量最高仅为1.22×10~(-5) mol/L,远低于GB 5749—2022《生活饮用水卫生标准》,为可持续水处理和水生态保护提供了技术参考。
2026年02期 v.44 57-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1728K] [下载次数:23 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 鲁佳晖;孟韦冉;王祎涵;周千一;辛佳;
采用生物硫化技术对不同粒径mZVI进行改性,系统考察了mZVI粒径和硫酸盐浓度对mZVI去除TCE效能的影响,并深入探讨了其作用机理。结果表明,mZVI粒径显著影响了生物硫化效果和TCE的去除效率。7μ粒径的ZVI凭借其较大的比表面积,表现出最快的去除速率,其值为0.16 d~(-1)。但其易发生团聚且可能对微生物产生毒性抑制微生物生长,导致生物硫化程度最低。相比之下,40μm粒径的ZVI生物硫化后,还原性S含量最高,达81.92%,且反应活性显著优于同粒径化学硫化组,即生物硫化对大粒径mZVI的改性效果更佳。此外,硫酸盐浓度对mZVI的脱氯性能影响显著。硫酸盐的增加为硫酸盐还原菌的生长创造了有利的环境条件,提高了mZVI表面还原性S的含量,从而增强了S-mZVI的脱氯效果。当硫酸盐浓度达到700 mg/L时,S-mZVI可在24 d内完全去除TCE。脱氯产物结果表明:硫酸盐浓度与脱氯清洁程度呈正相关,高浓度硫酸盐条件可促进TCE分子中氯原子的彻底脱除。研究可为TCE污染地下水开展生物硫化微米铁修复提供理论指导和技术支撑。
2026年02期 v.44 67-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 2113K] [下载次数:215 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 任金霞;高东华;王金荣;蔡联广;
针对复杂海底环境下垃圾目标呈现多尺度形态分布、与海洋生物特征高度相似导致的类间模糊性,以及由此引发的特征提取能力不足、检测精度不高和定位不准确等问题,提出一种基于改进的YOLOv8的海底垃圾目标检测算法。首先,将ODConv全维度动态卷积融合到颈部网络的C2f中,形成新模块C2f_ODConv,使模型能够实现对卷积核的全方位动态调整,更精细地适应输入数据的特征,从而提高特征提取的效果;其次,在C2f_ODConv后引入可变形注意力transformer(deformable attention transformer,DAT),有效捕捉图像中的局部细节,提高模型检测精度;最后,使用UIoU Loss取代CIoU Loss并采用线性衰退策略,进一步准确定位目标,提高模型泛化能力。在TrashCan-Instance公开数据集上进行实验,结果表明:改进后模型的召回率和平均精度分别为64.4%、70.4%,相比基线YOLOv8提升4.5、2.2百分点,进一步满足了海底垃圾实时检测需求。
2026年02期 v.44 78-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1770K] [下载次数:405 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 王文惠;高增文;齐延威;张健;
本征动力学常数对生物地球化学过程模拟以及环境治理工程设计十分重要,然而受沉积物中复杂的传质-反应耦合效应影响,实践中获取的动力学常数常呈现出显著的表观特性。而当前传质影响动力学常数的具体原因仍缺乏深入剖析。研究通过室内试验与数值模拟,尝试从边界层理论角度对表观动力学现象进行探讨。流通式沉积物反应器试验与反演结果表明:随着进水浓度和流速的增加,反硝化动力学常数均呈现非线性增长,表现出显著的表观动力学现象。当Da数非远小于1时,反应系统常表现出表观动力学现象;进水浓度与流速变化促使动力学常数增大,均是由于增大了硝酸盐氮的扩散通量,但具体原因不同:浓度变大时是因引起扩散边界层两侧的浓度差变大,而流速增大时是因为边界层的厚度变小。为避免动力学常数误用导致模拟误差,在模拟前宜先进行表观动力学现象识别。
2026年02期 v.44 85-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1500K] [下载次数:78 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 逯心玥;常晓妍;陶宇杰;韩睿;李永臻;朱德锐;王嵘;
茶里措湖(Chali Co Lake)位于青藏高原(海拔4650 m),属于高原碳酸型盐湖,其细菌和古菌的群落结构组成尚未明确,有待深入研究。采用高通量Illumina测序技术分析了茶里措湖的细菌和古菌多样性,按照97%相似性水平进行操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs)注释,并从门、纲、目和属分类学层次进行统计分析;利用冗余分析(redundancy analysis,RDA)优势属与环境因素的制约关系。测序获得分类学地位明确的细菌37门54纲78目417属(1678个OTUs),古菌10门9纲15目32属(526个OTUs)。细菌优势属群为居泥杆菌属(Pelobacter,4.60%~9.58%)、水弯曲菌属(Aquiflexum,1.08%~13.97%)、脱硫弧菌属(Desulfurivibrio,0.64%~8.07%)和脱硫盒菌属(Desulfocapsa,6.87%);古菌优势属群为沃斯古菌门(Woesearchaeota)的AR16 (72.60%~86.31%)、AR18 (2.71%~6.45%)和AR15亚群(0.26%~6.19%)。细菌群落结构与总盐度、HCO_3~-和SO_4~(2-)显著相关(P<0.05),居泥杆菌属与温度、总氮、Na~+浓度显著相关;水弯曲菌属与总有机碳、总氮、温度显著相关;脱硫弧菌属及脱硫盒菌属皆与温度、SO_4~(2-)和HCO_3~-浓度显著相关。古菌群落结构与K~+浓度、总盐度、pH相关性最强,古菌优势类群AR16和AR18亚群与总磷、Mg~(2+)、K~+浓度显著相关;AR15亚群与总有机碳、总氮与SO_4~(2-)浓度显著相关。该研究揭示了茶里措湖中细菌和古菌的群落结构及其物种多样性,为嗜盐碱菌的开发及微生物资源的挖掘提供了理论依据。
2026年02期 v.44 92-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1904K] [下载次数:211 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]