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期刊信息/Journal information
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
收录年代

    页岩气钻井液污染土壤中石油烃类污染物的生物有效性及毒性的时间变化趋势

    项成吴凡游静
    3333-3341页
    查看更多>>摘要：页岩气开发有助于促进能源结构转型,了解页岩气开采过程的潜在风险对行业的可持续发展至关重要.油基钻井液含高浓度的石油烃类物质,可造成周边土壤污染,但目前对污染土壤的毒性效应知之甚少.为考察老化对页岩气开采污染土壤中典型污染物的生物有效性和毒性的影响,本研究将油基钻井液污染土壤老化至270 d,利用耗竭性萃取和Tenax萃取分析了不同时间点土壤中多环芳烃(PAHs)和烷烃总浓度和生物有效浓度,同时测试了土壤对白符跳虫的96-h致死性以及存活跳虫中富集的污染物.结果表明,油基钻井液污染土壤中PAHs主要以低环形式存在,污染物生物有效性随老化时间延长显著下降,且高环PAHs生物有效性降低更快.场地环境可检出浓度下,即使老化270 d,钻井液污染土壤仍对跳虫表现高毒性(96-h LC50为4.00％),但毒性随老化时间延长,逐步下降,且与土壤中多环芳烃生物有效浓度以及生物体内富集有机物浓度密切相关.本研究揭示了老化时间对钻井液污染土壤中主要污染物生物有效性和毒性的影响,有利于全面认识页岩气开采过程对周边土壤的潜在风险.

    多环芳烃生物有效性土壤毒性老化弹尾目跳虫

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    新型污染物邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯在非正规生活垃圾填埋场原状土壤中赋存水平及环境风险评估

    梁丽琛张后虎许元顺王莉莉...
    3342-3354页
    查看更多>>摘要：邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)是一种环境新型有机污染物,作为最常见的增塑剂被广泛应用于生产生活中.本研究选择某非正规生活垃圾填埋场不同土层的原状土壤作为研究对象,采集土壤样品共168份,分析其DEHP赋存水平,比对现有环境质量标准,初步判断其环境风险,并采用熵值法和USEPA模型评估DEHP产生的生态风险及人体健康风险.结果表明,送检样品中只有1份土壤样品超出GB36600-2018中第一类用地筛选值,67份样品超出美国土壤控制标准.使用熵值法模拟研究区原状土壤中,DEHP含量对敏感受体藻类、甲壳类及鱼类的生态风险,统计结果表明整体以中、高生态风险为主.通过USEPA模型计算得出,研究区送检土壤样品中DEHP的非致癌风险均可接受,致癌风险成人不可接受率高达10.7％,儿童高达17.1％,且上层土壤致癌风险普遍高于中下层.因此,非正规生活垃圾填埋场原状土层中DEHP环境风险明显需予以重视.

    邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯非正规生活垃圾填埋场熵值法USEPA模型

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    我国农业面源污染监测研究进展与发展建议

    李旭冉宝哲习斌靳拓...
    3355-3362页
    查看更多>>摘要：针对农业面源污染排放形式分散、随机性和不确定性强、进入环境过程具有间接性等特点,本文梳理了农业面源污染形成过程、监测核算常用研究方法,剖析了目前农业面源污染监测评估在技术方面存在的难点和问题,并提出完善相关监测制度、统筹多尺度监测、优化监测方法、设立研发项目、深化结果应用等方面建议,以期为农业面源污染治理实践提供参考借鉴,助力乡村生态振兴和农业绿色发展.

    农业面源污染氮磷流失监测治理

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    洛阳市栾川县矿区周边土壤重金属污染特征、来源与生态风险评价

    王棣李杰飞杨浩徐宇鹏...
    3363-3376页
    查看更多>>摘要：为探究洛阳栾川县矿区周边土壤重金属污染特征与生态风险,采集并测定了研究区47个表层土壤(0-20 cm)样品Zn、Cu、Cd、Pb、Cr、Ni和As重金属元素含量,运用单因子指数(Pi)、内梅罗综合指数法(Pm)、地累积指数(Igeo)、潜在生态风险指数(Eir和RI)、Tessier重金属五步提取法、主成分分析(PCA)等方法围绕重金属元素分布特征、污染程度、潜在生态风险、重金属形态和来源进行分析和讨论.结果表明,Cd和As的污染程度和生态风险最高(Eir＞160),空间分布不均匀(CV＞90.00％),为引起土壤环境风险的主要因子;其次是Pb、Cu、Zn;最低的是Cr和Ni,且其空间异质性较弱,迁移转化风险较低.不同的重金属在林地土壤、农田土壤和尾矿周边土壤中的富集程度和生态风险存在差异.结合Eir和RI值来看,林地土壤As和Cd潜在生态风险较高,Eir分别达到了643.35和536.10.从重金属形态分布来看,Cd和Pb有效态含量占比较高,分别为72.13％、86.84％;其次是Cu、Zn和As;林地土壤中Pb的碳酸盐结合态(43.82％)以及Cd可交换态(28.24％)和有机结合态(33.31％)明显高于农田和尾矿,发生迁移转化生态风险较高.主成分分析结果表明主成分PC1、PC2和PC3分别归因于矿业开采排放源、自然源、和混合源(自然淋溶、林业和农业活动、采矿).

    土壤重金属污染特征生态风险形态分析源解析

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    基于Catboost算法的中国典型农业区重金属污染特征及影响因素分析

    李珊杨济妮苏贵金李倩倩...
    3377-3387页
    查看更多>>摘要：土壤是保障人类生存和发展的物质基础,农田土壤与人类生产生活密切相关,农田土壤污染问题值得关注.本文选取东北三省、京津冀和长江经济带作为研究区域,通过文献调研筛选出2000-2020年发布的400篇相关文献,收集到2052表层土壤样本,通过统计学、空间分析和机器学习等方法对其污染特征进行分析.结果表明,与农用地最严格的筛选值标准相比,3个研究区域Cd污染问题较为突出,东北三省、京津冀和长江经济带的超标率分别为37.5％、34.0％和45.8％,长江经济带也存在Cu污染问题,其超标率为30.6％;进一步将采样点位分为矿区周边点位、市郊区点位和其他农田点位,采用潜在生态风险指数法评价表明,矿区周边样点严重和重风险占比(54.8％)显著高于市郊区样点(37.2％)和其他农田样点(36.6％).采用Catboost模型进行影响因子识别发现,矿区周边农田主要受选矿、尾矿暴露等造成的Cd和Hg污染影响,而市郊区农田主要受商业、工业和交通运输业等人类活动带来的Hg污染影响,其他农田土壤中主要受农药化肥的施用以及大型器械化带来的Cd污染影响.

    农田土壤重金属污染特征Catboost模型影响因素

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    污水处理厂化学品环境归趋模型研究现状及展望

    司鸿德张少轩张冰范科文...
    3388-3405页
    查看更多>>摘要：污水处理厂化学品环境归趋模型是化学品末端管控的重要工具.当前针对污水处理厂中化学品迁移、转化和分布预测的模型开发及应用逐渐增加,但相关模型种类较多、适用性各具特点,尚缺乏污水处理厂化学品环境归趋模型的综合比较和应用清单报道.本文汇总了目前已用于污水处理厂内化学品环境归趋模拟的模型与化学品适用清单,根据模型建模机理,将其分为三类:基于逸度原理(STP)、基于质量浓度(SimpleTreat、WW-TREAT、WATER9、TOXCHEM和WEST等)以及基于活度原理(Activity SimpleTreat)的污水处理厂化学品环境归趋模型.本文系统性介绍了相关模型的基本结构、原理和不同场景下化学品归趋研究的应用情况,概述其在表达形式、输入参数、输出结果以及适用案例等方面的局限性和优点,结合数百个模拟/监测数据集进一步验证各类模型的准确性,并探讨其不确定性重要来源.文章为目前污水处理厂化学品环境归趋模拟研究提供了更清晰的现状分析,为新污染物末端治理工具的选择提供了参考依据,并总结了该领域的发展趋势和前景.

    化学品环境归趋污水处理模型

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    工程纳米颗粒生物负荷量的机器学习预测模型

    徐淑君李瑞香伍天翔朱朗辰...
    3406-3415页
    查看更多>>摘要：工程纳米颗粒(ENPs)在生物体内的动态浓度即负荷量(BB),是评估ENPs生物积累的基础参数.大多数研究都通过实验手段来测定BB,其过程繁琐复杂.构建BB预测模型成为代替动物实验的有效途径.现有预测模型涵盖的ENPs以及生物种类较少,而且是基于生物整体的BB数据构建的,很难用于预测关键组织器官的负荷情况.了解ENPs在生物体内的分布,以及在关键靶器官中的积累尤为重要.本研究通过文献挖掘,构建了涵盖17种ENPs以及23种水生生物的BB数据集(n=1303),采用5种机器学习算法构建模型,并结合SHAP方法解析了不同特征对lgBB的影响.结果表明,非线性模型要优于线性模型,极端梯度提升(XGBoost)模型的效果最佳(R2adj-train=0.971,Q2test=0.909,Q210-CV=0.887).通过模型特征重要性分析,发现ENPs的本征特性(密度、粒径、电负性、分子量)、暴露参数(暴露浓度、暴露时间)、生物种类以及组织器官类型是影响ENPs负荷量的关键因素.其中,密度是影响ENPs负荷量的首要本征特征,负荷量会随着材料密度的增加而减少.本研究通过增加数据集中生物种类,扩大了模型应用域,实现特定暴露时间和暴露浓度下ENPs负荷量的预测,并将预测结果精准到组织器官水平(脑、脾脏、肌肉等),为ENPs生物积累的研究提供了有效方法.

    工程纳米颗粒生物积累负荷量组织器官机器学习

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    洱海罗时江湿地表层沉积物氨氮释放特征及影响因素

    王化宝冬润梁启斌王艳霞...
    3416-3424页
    查看更多>>摘要：以洱海上游的罗时江湿地为研究对象,基于为期半年的野外监测,弄清湿地水体和表层沉积物中氨氮(NH3-N)的时空分异规律,借助摇瓶试验法探究湿地入口沉积物NH3-N的释放特征及水体离子强度(IS)和pH的影响.结果表明:(1)罗时江湿地上覆水和表层沉积物NH3-N浓度变化范围分别为0.14-1.45 mg·L-1 和 0.23-8.89 mg·kg-1,干湿季差异均不显著(P＞0.05);上覆水和表层沉积物NH3-N浓度均沿水流方向显著下降(P＜0.05),出水口 NH3-N平均浓度分别是入水口的59.2％和49.9％,湿地对水体NH3-N有截留效果.(2)模拟试验条件下,沉积物NH3-N累积释放量的变化范围为412.9-653.7 mg·kg-1,随提取次数的增加单次释放量逐渐降低;NH3-N累积释放量湿地人口显著高于其他样点,干季高于湿季.(3)上覆水IS升高促进沉积物NH3-N的持续释放,增加快速释放NH3-N占比;上覆水处于弱酸条件下更利于沉积物NH3-N的持续释放,同时提高快速释放NH3-N占比.研究结果显示,表流湿地入水口沉积物是NH3-N的主要富集场所,水化学条件变化导致NH3-N向上覆水释放可能引起二次污染.

    表流人工湿地沉积物氨氮释放特征上覆水pH和离子强度影响

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    基于锆基荧光金属-有机骨架材料的水体全氟辛烷磺酸的快速筛查

    王恩语朱飞越杨正爽瞿晓磊...
    3425-3433页
    查看更多>>摘要：本文以锆基荧光金属-有机骨架材料UiO-66-NH2为传感器,建立了水体全氟辛烷磺酸(PFOS)的快速荧光筛查方法.利用扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和荧光光谱等手段对UiO-66-NH2的结构和光学性质进行了分析,并且考察了 UiO-66-NH2传感器对PFOS的传感灵敏度、速度和稳定性,及其在实际水体中的可应用性.研究结果显示,UiO-66-NH2与其配体(2-氨基对苯二甲酸/BDC-NH2)具有相似的荧光性质,均可在光激发下产生稳定的蓝色荧光,但发光强度明显弱于BDC-NH2.这是因为UiO-66-NH2中锆与BDC-NH2间的配体-金属电荷转移(LMCT)抑制了 BDC-NH2的荧光发光.而PFOS可与UiO-66-NH2锆金属节点发生作用,影响锆与BDC-NH2间的LMCT过程,进而恢复BDC-NH2的荧光,产生荧光"开启"响应.在0.1-4.0 mg·L-1浓度范围内,PFOS浓度与UiO-66-NH2的荧光增强程度呈现良好线性正相关(R2=0.993).UiO-66-NH2对PFOS的检出限为3.46 μg·L-1(即0.0069 μmol·L-1),低于文献中报道的多数PFOS荧光传感器.UiO-66-NH2还具有较快的PFOS响应速度,在与PFOS作用400s之内即可达到荧光响应平衡.此外,UiO-66-NH2对PFOS的传感过程基本不受水体常见阴、阳离子的影响,具有良好的可重复利用性,在实际水体筛查中也显示了高加标回收率(95.0％-106.5％),表明基于UiO-66-NH2的荧光法在水体PFOS的快速筛查中具有良好的应用潜能.

    全氟辛烷磺酸荧光传感荧光金属-有机骨架材料荧光开启

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    烟气中氯代芳构化合物催化氧化的研究进展

    孟柯杨甲甲樊芸韩帅...
    3434-3447页
    查看更多>>摘要：焚烧是固体废物处理的重要方式,但由此产生的烟气中含有氯代芳构化合物(chlorinated aromatic hydrocarbons,CAHs),对环境和健康构成威胁.催化氧化技术因其高去除率、低能耗、低二次污染等优点被认为是去除烟气中CAHs最有效的方法之一.本文系统介绍了常见的催化剂种类,包括贵金属催化剂、过渡金属氧化物催化剂和分子筛催化剂,并比较了它们的优缺点.同时,深入探讨了催化氧化反应的机制、催化剂失活原因和再生方法,并强调了催化剂的组分、载体、结构和制备方法等对催化剂活性的重要影响.最后,根据文献研究,对CAHs的催化氧化进行了展望.未来研究应进一步优化催化剂设计,提高反应效率,并将其应用于实际焚烧烟气治理.

    催化氧化氯代芳构化合物(CAHs)催化剂催化氧化机制催化失活

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