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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。
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    非靶标技术在新污染物识别中的应用

    钱慧敏刘艳娜姚林林曲广波...
    363-376页
    查看更多>>摘要：受人类活动的影响,来自工农业生产和生活活动等方面的化学品不断进入环境,加之各类生物和非生物转化时有发生,导致环境中存在多种污染物及复杂的转化产物.全面认识样品中的污染物是进行环境健康风险评价的前提.然而,大量的未知结构、复杂的环境基质以及低环境赋存浓度都为厘清污染物暴露带来了挑战,亟需发展高灵敏度的未知污染物识别技术.非靶标分析(nontarget analysis,NTA)作为一种新的分析手段,可以在化合物信息未知的情况下对复杂基质中的有机物进行识别,有助于最大限度揭示环境样品中存在的污染物,为风险评价奠定基础.本文回顾了非靶标技术在新污染物识别中的应用,从样品前处理、数据采集和数据处理三方面对目前使用的不同方法及策略进行讨论,讨论了各方法的优劣及适用范围,并提出了当前存在的问题及未来发展方向.

    非靶标分析高分辨质谱环境分析新污染物

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    微生物-矿物相互作用:机制与重金属固定效应

    刘洵赖潘民旺张敏张超...
    377-392页
    查看更多>>摘要：微生物-矿物相互作用是地表中最基本的地球化学过程,影响着重金属的迁移转化与生态效应.重金属胁迫下,微生物演化出了一系列适应机制,改变着矿物的表面反应活性,而矿物反过来刺激着微生物的分泌活动.在两者的协同作用下实现了对重金属的钝化.本文综述了微生物-矿物相互作用机制,并重点总结了微生物-硅酸盐矿物、微生物-铁矿物体系中微生物和矿物的协同作用对重金属的固定机制.微生物与矿物之间的作用机制主要包括生物力学和生物化学作用.一些真菌、放线菌能利用菌丝沿着矿物晶面、解理、裂缝和晶界,在纳米尺度上对矿物进行穿插、挤压、剥蚀等生物力学作用,甚至形成矿物隧道化.而大多数微生物主要通过分泌铁载体、有机酸以及氧化还原作用改造矿物.两者相互作用改变着矿物表面及微生物活性,影响着重金属的形态.微生物-硅酸盐矿物体系主要通过提高固有活性位点利用率,增加额外吸附位点,改变与重金属的作用方式,影响矿物或微生物内部分散性,破坏矿物的结构,改变微生物的分泌活动等方式实现重金属的钝化.而微生物-铁矿物体系则主要通过加速电子转移的方式促进变价金属向低毒或无毒形态转变.期望本综述能为微生物-矿物联合修复重金属污染提供理论支持.

    微生物矿物重金属环境修复微生物-矿物相互作用

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    微生物电解池催化CO2电转化为甲烷:影响因素、电子传递和展望

    王佳懿陆雪琴甄广印
    393-404页
    查看更多>>摘要：化石燃料作为能源供应的主要来源,燃烧导致大量CO2的释放和温室效应,CO2的捕获和再利用越来越受到人们的关注.微生物电解池(MEC)作为一种新的CO2再利用技术,可通过将电活性微生物与电化学刺激相结合,将CO2通过生物电化学作用回收为低碳燃料(如CH4),从而实现CO2固定和能量回收.尽管近年来MEC领域有较多研究,但仍然存在许多问题阻碍了该技术的规模化和产业化.本文梳理了 CO2电化学产甲烷的工作原理、性能影响的关键因素、生物阴极电活性功能微生物及其胞外电子传递机制、电催化耦合技术的最新研究进展,提出了 MEC辅助CO2电甲烷化技术的未来研究需求和挑战.

    微生物电解池(MEC)CO2电甲烷化阴极材料电活性功能菌胞外电子传递机制

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    草酸与铁氧化物相互作用及光化学活化分子氧过程的研究进展

    陈婷陈振华徐天缘
    405-415页
    查看更多>>摘要：草酸与铁氧化物共存于自然环境中,二者之间的相互作用及光化学行为强烈影响着分子氧的活化.而分子氧活化影响共存体系中污染物的迁移与转化,是发展绿色污染控制氧化技术的关键.因此,探讨草酸与铁氧化物之间的相互作用与光化学活化分子氧是目前的研究热点之一.本文系统总结了近年来围绕草酸与铁氧化物相互作用以及草酸诱导铁氧化物活化分子氧的研究成果,论述了草酸在铁氧化表面的吸附与转化特性、草酸铁络合物光化学过程以及活性氧产生与转移途径,同时探讨了上述过程对环境污染物降解的影响,借此加深理解草酸诱导铁氧化物环境光化学行为与活化分子氧原理,并对今后的研究发展方向提出了展望,以期为利用天然铁氧化物和有机质发展原位环境修复技术提供依据.

    草酸铁氧化物光化学活化分子氧光降解草酸铁络合物

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    浙江省典型污水处理厂中氯苯类化合物的赋存特征及风险评估

    李昌林胡林锐郭辰琦曾滔...
    416-424页
    查看更多>>摘要：氯苯类化合物(chlorobenzene,CBs)是一类具有高毒性、难降解和易富集性的有机氯化合物,持续受到广泛关注.污水处理厂在城市水污染控制中发挥着重要作用,然而,目前关于污水处理厂中的CBs研究十分有限,其消减规律与排放特征仍不清楚.本研究系统分析了浙江省两家典型污水处理厂中CBs的赋存特征、去除效率及排放潜在风险.发现CBs在各污水处理厂污水中普遍存在,但污染水平较低,出水中CBs的总浓度范围为17.4-75.1 ng·L-1,远低于我国相关排放标准.二氯苯是进出水中CBs的主要组成成分,占比49.3％-64.1％.厌氧处理及污泥吸附沉淀对CBs的去除效果相对较好,但现有污水处理工艺对CBs的总体去除效果不佳,部分处理单元还存在CBs含量上升情况.基于环境影响度(ambient severity,AS)和风险熵值(risk quotients,RQs)评估结果表明,所研究污水处理厂排放水中CBs对人体健康以及生态风险较小(AS＜1,RQs＜0.1).研究结果有助于深入了解CBs在污水处理系统中的环境行为和排放风险,也为优化污水处理工艺、进一步控制和减少CBs水污染提供了基础数据.

    氯苯类化合物污水处理厂赋存特征风险评估

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    高锰酸钾氧化饮用水中醛类嗅味物质的效果及动力学研究

    张君枝刘方王齐李璐玮...
    425-433页
    查看更多>>摘要：我国北方呼和浩特市以黄河为水源的JH饮用水厂近年来冬季经常有醛类嗅味物质检出,常规处理工艺如混凝、沉淀等对其去除效果有限,需要对其进行其它处理工艺的探究.本文选择高锰酸钾对水厂检出频率和浓度均较高的反,反-2,4-庚二烯醛(tt24hept)、反-2-辛烯醛(t2oa)、反,反-2,4-辛二烯醛(tt24oda)、反,反-2,4-癸二烯醛(tt24dda)和β-环柠檬醛(β-cyclo)5种醛类嗅味物质进行氧化控制研究,探究其去除效果、氧化动力学和氧化机理.结果表明,20℃,pH=7时,2 mg·L-1高锰酸钾氧化5种醛类嗅味物质30 min后,去除率达75％以上.根据动力学分析可知,高锰酸钾氧化5种醛类嗅味物质属于伪二级动力学过程,其伪二级反应速率常数分别为5.25×104、2.66×104、4.50×104、2.71×104、5.37× 103L·mol-1·min-1,醛类嗅味物质结构中含碳碳双键数目越多、含亚甲基数目越少,反应速率常数越大.同时,氧化过程会产生新生态二氧化锰,促进高锰酸钾对嗅味物质的控制效果.最后,通过水厂原水加标实验效果验证,理论反应方程可为饮用水厂应对醛类物质嗅味问题提供相应的理论依据并指导生产.

    高锰酸钾醛类嗅味物质氧化动力学二氧化锰

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    对位芳香族聚酰胺复合纳滤膜制备及高温纳滤性能

    王纯赖星颜鼎荷付梦洁...
    434-443页
    查看更多>>摘要：本文以对位芳香族聚醜胺(PPTA)超滤膜为基膜,无水哌嗪(PIP)与1,3,5-苯三甲酿氯(TMC)分别作为水相单体和油相单体,采用界面聚合法制得高通量耐热PPTA/PA复合纳滤膜.研究了反应条件对PPTA/PA复合纳滤膜高温纳滤性能影响,观察了复合纳滤膜表面形貌与致密层结构,考察了渗透通量、耐热性以及抗污染等性能.结果表明,当PIP浓度为15％wt,TMC浓度为2.5％wt,热处理温度和时间分别为60℃和8min时,所得PPTA/PA复合纳滤膜对不同染料分子截留率可达95％以上,对二价盐截留率可达90％以上.在高温条件下,所得PPTA/PA复合纳滤膜表现出优良的染料脱盐性能,在刚果红染料与Na2SO4截留率保持在99％的同时,渗透通量可达50L·m-2·h-1·MPa-1以上.

    对位芳香族聚酰胺界面聚合复合纳滤膜耐高温

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    可见光/亚甲基蓝/抗坏血酸活化分子氧氧化水中的As(Ⅲ)

    王震华张弈辉张道斌吴峰...
    444-453页
    查看更多>>摘要：本文研究了可见光/亚甲基蓝(MB+)/抗坏血酸(H2A)活化分子氧体系(可见光/MB+/H2A体系)氧化水中三价砷(As(Ⅲ))的过程与机理.考察了光照、pH、H2A浓度、MB+浓度、As(Ⅲ)初始浓度及水中常见阴离子和有机质的对As(Ⅲ)氧化效率的影响,通过自由基抑制实验和溶液光谱变化鉴定了体系中的活性物种及其生成机理.实验结果表明,光照对As(Ⅲ)的氧化有明显促进作用;在pH=8.0-9.5范围内,As(Ⅲ)的氧化随着pH的升高而加快;pH=9.5条件下,H2A剂量的增加对As(Ⅲ)的氧化呈现先促进后趋于稳定的趋势,H2A最佳投加量为300 μmol·L-1;MB+最佳投加量为5 mg·L-1.机理研究表明,H2A和分子氧之间的双电子反应产生的H2O2是可见光/MB+/H2A体系活化分子氧体系中氧化As(Ⅲ)的主要活性物种.MB+经可见光激发后通过促进A-的产生进而产生H2O2.基于同样机制,另外两种噻嗪染料(劳氏紫和天青B)在可见光/H2A体系中也能促进As(Ⅲ)的氧化.

    三价砷(As(Ⅲ))抗坏血酸(H2A)可见光亚甲基蓝(MB+)过氧化氢(H2O2)

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    二硫化钼-水滑石复合材料对水中Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附机制

    苏欣悦李静于海琴温蓓...
    454-463页
    查看更多>>摘要：二维层状纳米材料可以有效去除水中的重金属,而吸附机制一直是研究难点和热点.为进一步提升材料性能,明确吸附反应机制,以典型的水滑石和二硫化钼为原料,采用共沉淀法制备镁铝水滑石,然后利用水热法负载二硫化钼,制备了复合材料(MoS2-LDH).结果表明,MoS2-LDH对水中Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附作用机制包括沉淀、络合、同晶置换和静电吸引作用,其中沉淀作用为主导,贡献率占46.57％—58.32％,其次为络合作用(27.15％—32.08％)和同晶置换作用(10.75％-17.86％),静电吸引的贡献最小(3.33％—4.26％);吸附过程与拟二级动力学方程和Langmuir模型相符,最大吸附量达到48.31、71.33、77.16 mg·g-1.对高效去除重金属的吸附机制的详细研究,可为二维复合材料的设计合成提供理论支撑.

    重金属废水吸附机制沉淀络合作用

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    湖南省龙山县耕地土壤硒含量特征及其影响因素

    肖凯琦徐宏根李毅郭威...
    464-474页
    查看更多>>摘要：硒是人体及动物必需的微量营养元素之一.在龙山县耕地区系统地采集了 326件表层土壤样品进行分析测试,研究了区域内土壤硒含量空间分布特征、空间变异特性、垂向分布特点及其影响因素,分析了土壤有效态硒的影响因素.结果表明,研究区土壤硒平均含量为0.33 mg·kg-1,土壤有机质平均含量为20.7g·kg-1,土壤呈酸性.土壤硒含量呈中等空间变异,垂向分布呈表层富集的规律.研究区内硒含量主要受成土母质与土地利用的双重影响,有机质含量与硒含量呈显著正相关关系(P＜0.01).土壤硒形态以腐殖酸结合态与强有机结合态为主,有效硒组分占比较低,土壤硒的生物有效性受硒全量和酸碱度影响较大,可以通过人为方式适当调整土壤酸碱度,提高硒生物有效性,有效提升土地利用价值.

    表层土壤硒元素空间分布影响因素湖南龙山

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