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环境化学
环境化学

江桂斌

月刊

0254-6108

hjhx@rcees.ac.cn

010-62923569

100085

北京海淀区双清路18号（北京2871信箱）

环境化学/Journal Environmental ChemistryCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>> 《环境化学》（双月刊）是中国科学院生态环境研究中心主办的学术性刊物，中文核心期刊。自1982年创刊以来，为推动我国环境化学学科的发展，促进国际学术交流，发挥了重要作用。 迄今为止，《环境化学》是我国环境化学学科的惟一科技期刊。 《环境化学》主要刊登报道我国环境化学领域具有创新性的研究和技术成果以及国外环境化学研究趋势。范围涉及大气、水体、土壤、生态、工程技术和环境与健康等各个层面，包括大气、水和土壤的环境化学、环境分析化学、污染生态化学、环境与健康、污染控制和绿色化学等方面。
正式出版
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    杂原子掺杂碳材料用于电合成过氧化氢的研究进展

    王以恒赵尔卓夏广森管少华...
    112-126页
    查看更多>>摘要：过氧化氢(H2O2)可广泛应用于市政饮用水、工业废水和城市污水的处理。然而，过氧化氢在储存和运输方面的风险(如腐蚀和爆炸)限制了其在分散式水处理中的应用。以二电子氧还原反应(2e-ORR)原位合成H2O2用于分散式水处理具有良好的应用前景。然而，未被催化的2e ORR动力学缓慢、选择性差，不能满足大规模生产的要求。相比之下，杂原子掺杂碳材料具有良好的2e-ORR活性、选择性和稳定性。本文回顾了 2e-ORR的反应机理和催化剂的改性原理，进一步描述了杂原子N、O、F掺杂碳材料的作用机理，并总结了几种具有优秀2e-ORR催化活性和选择性的掺杂结构。最后，对杂原子掺杂碳材料合成H2O2应用于水处理的未来发展进行了展望。

    过氧化氢氧还原反应杂原子掺杂碳材料水处理

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    光催化剂应用于微生物复合碳转化体系的研究进展

    张玉茹郭萌古淼王文静...
    127-137页
    查看更多>>摘要：结合具有光激发特性的光催化剂和有特定生物固碳途径的微生物，构建光催化剂-微生物复合体系，将实现太阳能捕获、催化反应活性和选择性等方面的优势互补。不同类型光催化剂在光吸收特性及光催化性能等方面存在巨大差异，本文总结了含金属、非金属基或复合光催化剂与微生物构成的复合碳转化体系，对比光催化剂引入方法、光催化剂作用途径及碳转化产物、效率等关键因素。针对率先与微生物结合的CdS光催化剂，系统阐述了其生产乙酸、甲烷、C2+产物及复合改性的发展历程。分析杂化体系界面电荷转移的关键基础，概括其研究方法、现有成果及存在问题等。分析了应用于微生物复合碳转化体系光催化剂的面临挑战及发展趋势。

    二氧化碳光催化剂生物过程复合体系

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    水生生物毒性测试用于沉积物评价的研究进展

    张水航徐丽姚玲爱赵学敏...
    138-151页
    查看更多>>摘要：针对沉积物污染问题的研究目前已建立了不同的评价方法与体系，目前常用的结合生物毒性测试的有效应导向分析(EDA)、沉积物毒性鉴别评价(TIE)、证据权重法(WOE)、物种敏感性分布法(SSD)和沉积物质量基准(SQG)等，这些方法在河流、湖泊等水体沉积物中污染物毒性效应表征及沉积物质量评价方面有重要应用。本文指出水生生物毒性测试应用的重要性，根据不同学者的研究内容归纳了水生生物毒性测试的方法学，对沉积物进行水生生物毒性测试的基质处理包括直接采用污染沉积物、洁净沉积物加标以及人工配置沉积物，受试生物主要包括浮游植物、浮游动物、底栖动物和鱼类，毒性试验终点包括急性毒性终点和慢性毒性终点;最后指出水生生物测试存在的问题，并对沉积物质量评价未来发展方向进行展望，以期为我国沉积物生物毒性测试标准方法的建立提供参考。

    沉积物毒性生物毒性水生生物污染物

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    在线燃烧离子色谱法测定环氧树脂中的氯和溴

    巢静波史乃捷王海峰周希蕊...
    152-159页
    查看更多>>摘要：建立了在线燃烧离子色谱同时测定环氧树脂中氯和溴的分析方法。采用高温裂解炉与离子色谱的在线联用装置，通过对样品进行高温燃烧裂解和气化，以100mg L-1过氧化氢为吸收液，将产生的卤化氢气体吸收并转化为无机阴离子，离子色谱法进行样品的测定，以氯和溴的峰面积外标法进行定量。对影响燃烧效果和测定结果准确度的因素如燃烧时间、燃烧温度、吸收液体积、称样量、氧气和氩气流速等条件进行了选择优化。在(0。10-2。50)mg·L-1和(0。02-0。50)mg·L-1范围内，氯和溴离子的线性相关系数(r2)大于0。999，该方法对于氯和溴的定量下限分别为0。55 mg·kg-1和2。60 mg·kg1。采用建立的方法分别对环氧树脂和EC680k低密度聚乙烯标准物质中的氯和溴进行测定，并与传统的氧弹燃烧-离子色谱法进行了比较。结果表明:在线燃烧离子色谱法对于环氧树脂中氯和溴测定结果的相对标准偏差分别为1。28％和2。29％，测定值与氧弹燃烧-离子色谱法基本一致，EC680k的测定结果与标准值符合，证明该方法具有良好的准确度和精密度。该方法准确度和灵敏度高、重复性较好，能够满足批量树脂类样品中氯和溴的含量筛查和多批次产品的质量控制。

    在线燃烧离子色谱环氧树脂氯溴

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    饮用水中高分子量消毒副产物的检测识别方法

    韩亮亮赵佳焱李梦媛董慧峪...
    160-173页
    查看更多>>摘要：消毒是饮用水处理过程中的重要步骤，但普遍采用的氯系消毒剂在杀灭细菌病毒的同时，能产生大量具有"三致"效应的卤代消毒副产物(DBPs)，严重威胁了饮用水的化学安全。研究人员已在饮用水中陆续检测并识别出700多种DBPs，但这些已知DBPs均为分子量小于800 Da的低分子量DBPs，目前对高分子量DBPs的认识还较为有限。本研究建立了基于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)的高分子量DBPs检测方法，发现在基质为2，5-二羟基苯甲酸，阳离子化试剂为三氟乙酸钠，使用三明治法点靶，反射-正离子模式，90％激光强度时，信噪比和信号重现性达到最优，信噪比之和达到了 136。2，变异系数(CV)则为4。77％。利用上述方法，在模拟饮用水中检测到5种新的高分子量DBPs。在此基础上，通过同位素模式分析、TOF/TOF串联质谱和数据库验证，建立了针对未知高分子量DBPs的分子式/结构式识别方法，确定新的高分子量DBPs为寡糖羧酸类物质。

    高分子量消毒副产物基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱阳离子化试剂检测识别

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    大气中有机磷酸酯的赋存状况及环境行为

    邢戎光张蓬纪浩石仞...
    174-185页
    查看更多>>摘要：有机磷酸酯(organophosphate esters，OPEs)作为阻燃剂和增塑剂添加在塑料、织物和建筑材料中，其产量逐年递增。OPEs曾经被认为是溴代阻燃剂(BFRs)的有效替代品;然而，最近的研究指出其在大气中的含量比BFRs高1-3个数量级，且某些OPEs化合物半衰期长，具有显著的毒性效应和长距离迁移潜力，因此，OPEs日益成为一类备受关注的全球性新型有机污染物，"更安全"的替代品的认知被质疑。本文总结了大气中OPEs的赋存状况、气-粒分配、长距离传输和光氧化等方面的研究。通过比较世界各地区大气OPEs的含量和组成特征发现，工业排放源、长距离传输和气象条件是影响大气中OPEs空间分布趋势的重要因素。尽管颗粒态对长距离传输、归趋和风险评价具有重要的科学意义，然而，气-粒分配模型研究和实际监测较为缺乏，模型结果和监测计算结果之间差异较大，推测模型的准确性可能受理化性质、气象条件以及采样技术的影响。OPEs在大气中光氧化降解的研究方兴未艾，仍需继续深入发掘多种环境因素的影响，推测降解路径和产物。因此，将来亟待发展适合OPEs的预测模型，开发新型的采样技术，揭示其光氧化降解路径和产物，以期更好地理解OPEs在大气中的环境赋存和行为规律，为环境质量管理提供理论支持。

    有机磷酸酯大气赋存状况气-粒分配模型环境行为

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    有机磷酸酯在植物体内的吸收、积累、迁移与转化研究进展

    高慧娴刘宪斌田胜艳刘青...
    186-198页
    查看更多>>摘要：有机磷酸酯(organophosphate esters，OPEs)在各类环境介质中被频繁检出，且对生态系统和人体健康存在潜在危害，其环境归趋已成为环境科学领域的热点问题。植物作为陆生食物链的重要环节，也是污染物的重要存储体之一，关于植物体吸收、积累OPEs及其在植物体内迁移转化的研究，对明确OPEs的环境行为、评价其生态风险以及科学使用和管理具有重要意义。本文就近年来关于OPEs在植物体内归趋的研究进行汇总，综述了植物吸收OPEs的主要方式、积累以及OPEs在植物体内的迁移与转化行为及其影响因素，并展望了未来研究趋势和发展方向。OPEs主要通过被动扩散被根系吸收;辛醇-水分配系数(octanol-water partition coefficient，Kow)是影响植物吸收、积累和迁移OPEs的关键因素，植物根系对lg Kow值为3。5-9。5间的OPEs吸收速率更快;lg Kow＜3的OPEs更易通过植物木质部和韧皮部进行运输。OPEs在植物中的吸收、积累和迁移还受植物根系的蛋白质、脂质含量以及蒸腾能力等生理状况的差异影响。OPEs在植物体内会发生Ⅰ相和Ⅱ相代谢过程，磷酸三酯水解成对应的磷酸二酯是OPEs在植物中的主要转化途径，酸性磷酸酶是参与植物体内OPEs水解反应的关键性酶，细胞色素P450酶和谷胱甘肽S-转移酶也能有效促进OPEs在植物中的转化。

    有机磷酸酯植物吸收积累迁移转化

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    根系分泌物介导的土壤金属氧化物纳米材料对植物毒性作用的研究进展

    魏晓贺苗欣宇欧阳少虎刘煜莹...
    199-209页
    查看更多>>摘要：金属氧化物纳米材料(metal oxide nanomaterials，MONMs)在生产生活中广泛应用，可通过各种途径进入到土壤中，对土壤生物(特别是植物)和人类健康造成威胁。根系分泌物(root exudates，REs)作为植物与外界进行物质交流的媒介，能够与MONMs发生相互作用而影响其生物毒性，这对于评估土壤中MONMs生态健康风险具有重要的意义。本文综述了土壤中MONMs的来源，并总结了REs与MONMs界面相互作用;着重介绍了 REs介导下MONMs的植物毒性及其环境影响因素，并对未来的研究趋势进行展望。本综述可对MONMs的生态健康风险及其在环境中的潜在应用提供理论依据。

    根系分泌物金属氧化物纳米材料植物毒性土壤界面作用

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    根际化学与生物多样性的表征方法:组学技术的机遇与挑战

    黄红林吕丽丽吕继涛饶子渔...
    210-223页
    查看更多>>摘要：根际是联结植物、土壤和微生物的重要界面，是化学与生物过程耦合最活跃的区域。根际环境影响土壤中有机和无机污染物的行为，而研究方法的完善与提升有助于阐释根际中复杂的过程与作用机制。本文从传统的化学和生物学方法到新兴的组学技术对根际科学的方法学研究进展进行了综述，重点讨论了当今组学技术在根际研究中应用机遇与挑战，同时展望了今后需要关注的科学问题。根际化学组分的传统分析方法涵盖了光谱、色谱、质谱和色质联用等技术，主要聚焦于低分子量有机酸等小分子的定性定量测定，导致对根际化学多样性的认知偏差;传统的根际微生物研究依赖于培养技术，对微生物多样性的描述存在很大的局限。揭示根际异质性和复杂性，亟需采用高端的技术，组学方法显示出极大的优势，显著提高了研究者对根际科学的认识。基于靶向和非靶向代谢组学有利于深入研究根际复杂的化学多样性过程;基于宏基因组学、转录组学和蛋白组学等组学工具能够提供微生物组基因和蛋白的表达、功能特性等更详细的信息，可以全面地揭示根际微生物的多样性。应该强调的是，未来多组学整合分析更是表征根际化学与生物多样性的一个强有力工具，但需要更多的模型、框架和计算基础来实现根际基因、蛋白、转录和代谢水平的多层次关联，以助于挖掘根-微生物-土壤界面大量尚未揭示的关键过程、机理及生态环境效应。

    根际生物化学多样性分析方法组学技术

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    六溴环十二烷(HBCDs)异构体及对映体的植物富集、传输、修复及毒性研究进展

    武彤杨妹李茜茜刘子鑫...
    224-239页
    查看更多>>摘要：六溴环十二烷(hexabromocyclododecanes，HBCDs)是一种典型的疏水性脂肪族溴代阻燃剂，2013年被列入《斯德哥尔摩公约》受控名单中。HBCDs具有手性中心，多个对映异构体，不同的立体构型在环境中会发生选择性富集分布，降解转化和生物毒性等行为。植物是生态系统能量的生产者，HBCDs可通过植物吸收改变植物生理，影响其在食物链的传递乃至整个生态系统，对环境和人体健康存在潜在危害。本文对HBCDs异构体和对映体的植物提取分析方法、植物富集和传输、污染土壤的植物修复以及植物毒性效应的最新研究进行梳理。液相色谱质谱联用技术可有效检测植物中的HBCDs异构体和对映体，对映体水平的检测将成为未来HBCDs立体构型分析的发展方向。HBCDs已在各类植物中被陆续检出，多数研究中α-HBCD是主要的异构体。目前在HBCDs对映体水平上的研究还非常有限，其在植物体内的传输尚无统一规律。植物种植可有效清除土壤中的HBCDs，展现出生物修复应用前景。HBCDs会引起植物生长发育迟缓、氧化胁迫和基因损伤等效应，不同构型的HBCDs表现出特异的选择性毒性行为。鉴于目前关于HBCDs的植物研究还很欠缺，建议今后加强对植物中HBCDs异构体和对映体水平的环境行为和污染治理研究，为综合评价HBCDs的生物有效性、健康风险评价及环境修复提供科学依据。

    六溴环十二烷对映体选择性富集植物修复植物毒性

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