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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
收录年代

    Fe-Al2O3/SBA-15催化臭氧氧化水中布洛芬

    邴吉帅陈丽
    828-833页
    查看更多>>摘要：以嵌段共聚物为模板剂，在酸性条件下水热合成SBA-15。将铁、铝负载于SBA-15表面制备Fe-Al2O3/SBA-15介孔分子筛催化剂，并将其用于催化臭氧氧化水中布洛芬(IBU)。透射电子显微镜、X射线衍射、氮气吸附-脱附表征结果表明，铁、铝均匀负载于SBA-15表面，保持SBA-15有序的介孔结构，具有较大的比表面积。不同催化剂活性评价结果表明，铁、铝的负载显著提高SBA-15催化臭氧氧化水中布洛芬的活性，反应60 min后，Fe-A12O3/SBA-15的TOC去除率为90％，而 A12O3/SBA-15、Fe/SBA-15和SBA-15的TOC去除率分别为65％、50％和36％，单独臭氧氧化仅为26％。实验结果表明，铁、铝的协同作用有利于臭氧分解为羟基自由基、超氧自由基和活性原子氧，布洛芬和小分子有机酸吸附于催化剂表面从而有利于有机物的矿化。催化剂重复利用6次后仍保持较高的催化活性和稳定性。

    Fe-Al2O3/SBA-15催化臭氧氧化布洛芬活性氧

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    单原子催化剂在过硫酸盐氧化体系中的研究进展

    郭若男吕宁磬
    834-845页
    查看更多>>摘要：近年来，大量研究表明过硫酸盐高级氧化技术(PS-AOPs)是处理污水中难生物降解有机污染物的有效策略。寻求高活性、高稳定性、低成本的催化剂是实现过硫酸盐高效活化降解新污染物的关键。相比于传统金属纳米颗粒催化剂，单原子催化剂(SAC)在PS-AOPs中表现出超快的反应速率、较低的金属负载量以及强金属与载体相互作用等优点。更重要的是，SAC具有原子级分布的活性中心，以便于从原子甚至电子层次下研究非均相催化体系中的构效关系和多种反应机制。然而，目前SAC在PS-AOPs中的研究尚处于起步阶段。本文重点综述了 SAC活化过硫酸盐产生氧化活性物质的驱动机制，对结构调控与催化性能的相关性进行了系统总结，深入了解结构-性能关系，指出了精确调整催化剂活性位点的策略，并对相关研究领域未来的机遇和挑战提出了展望。

    过硫酸盐高级氧化技术单原子催化剂反应机理

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    市售寿司中砷的人体健康风险

    杨金蕾王宏宇周磊张耀升...
    846-855页
    查看更多>>摘要：砷是一种在自然界中广泛存在的有毒有害污染物，摄入受污染的食物是人体砷暴露的重要途径。食品添加剂联合专家委员会(Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives，JECFA)第 72 次会议指出，海苔、米饭和米制品是总砷含量较高的食物。寿司是一种日本传统美食，近年来颇受中国大众喜爱，其主要食材即是海苔和米饭，可能存在一定的砷污染和人体健康危害问题。本研究从我国南京市20家店面采集了共20份寿司样品，测定样品中总砷含量，并对部分样品进行砷形态分析，进而评估市售寿司中砷的人体健康风险。对寿司进行食物成分分类，发现海苔、米饭和其他馅料的鲜重在整个寿司中的重量占比平均值分别为3。31％±0。88％、69。48％±9。57％、27。20％±10。10％;海苔、米饭和整个寿司样品(n=20)中总砷的含量分别为3。14-27。18、0。10-0。85、0。34-1。57 mg·kg-1，平均值分别为(9。67±6。65)、(0。31±0。22)、(0。63±0。27)mg kg-1。对4份寿司及对应成分海苔和米饭进行砷形态分析，发现海苔中砷主要为低毒的砷甜菜碱(arsenobetaine，AsB)、二甲基砷酸盐(dimethylated arsenic，DMA)、砷糖(arsenosugar)，占比分别为 8。02％±6。57％、37。40％±12。70％和 54。59％±17。31％，未检测出高毒性的无机砷;米饭中除了含有低毒性的DMA(22。44％±5。79％)外，含有高毒性的亚砷酸盐(arsenite，As(Ⅲ)，49。15％±9。52％)、二甲基一巯基砷(dimethylated monothioarsenate，DMMTA，12。48％±2。36％)和砷酸盐(arsenate，As(Ⅴ)，11。59％±9。65％);整个寿司样品包含了海苔和米饭的特征砷形态，包括 AsB(10。32％±7。91％)、DMA(34。40％±22。04％)、砷糖(32。87％±22。87％)、As(Ⅲ)(15。94％± 9。19％)、As(Ⅴ)(2。44％±4。87％)等。基于寿司中砷含量和形态，成人每天通过食用寿司导致的无机砷摄入量平均为(0。21±0。09)μg·kg-1·d-1 bw，远低于世界卫生组织规定的BMDL0。5的基准剂量3 μg·kg-1·d-1 bw，表明食用寿司的癌症风险较低。本研究对南京市场销售的寿司样品进行砷含量、砷形态测定以及开展健康风险评价，对理解食用寿司导致的砷暴露和健康风险具有重要意义。

    寿司海苔米饭砷化物健康风险

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    基于PAF和ICLR模型的大气多环芳烃人体暴露肺癌风险评价:以合肥市为例

    夏琳琳王建兵黄颖珊王儒威...
    856-863页
    查看更多>>摘要：城市有机污染物排放引起的致癌风险是当前人群健康研究关注热点。本研究以安徽省会合肥市为案例，以多环芳烃(PAHs)为研究对象，结合实地采样分析以及超额终生致癌风险模型(ILCR)和人群归因模型(PAF)对城市不同区域、季节、人群的致癌风险进行评估，并采用蒙特卡洛模型解析不同模型的致癌风险评估差异。研究表明，合肥市大气PAHs暴露所引起的额外肺癌每百万人为9。47，ILCR与PAF模型模拟结果具有较好的一致性，而PAF模型的参数敏感性较高。合肥城市PAHs的致癌风险的空间分布、季节变化以及人群分布都存在显著的空间异质性:城市中心道路交通高排放区和郊区农业活动强度大区域的致癌风险较高;秋冬PAHs的浓度水平较高导致较高致癌风险;室外活动频繁的成年人致癌风险高，儿童的风险易感性高。因此，城市人群健康风险综合管控需要系统考虑不同污染排放源的分布差异。

    多环芳烃(PAHs)人群归因模型超额终生致癌风险暴露肺癌风险

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    水环境和水产品中β-N-甲氨基-L-丙氨酸(BMAA)检测方法和检出情况的研究进展

    王琛刘桂华秦逍云刘红河...
    864-874页
    查看更多>>摘要：本文对蓝藻毒素β-N-甲氨基-L-丙氨酸(β-N-methylamino-L-alanine，BMAA)的结构形态、检测方法、环境和食物中的检出情况等方面进行系统综述。研究结果表明，BMAA主要存在3种赋存形态(游离态、溶解结合态、沉淀结合态);环境和食物中的BMAA类目前主要采用经过AQC衍生的LC-MS/MS法检测，样品需经形态分离后、采用MCX固相萃取小柱处理。水环境、水产品和藻类保健品中BMAA类的污染已被大量报道。亚洲、北美洲、欧洲的相关环境和食物中均有一定的检出(检出浓度:水样＜0。01-25。3μg·L-1;藻类＜0。01-300 μg·g-1;非鲨鱼水产品中0。08-115。3 μg·g-1;藻类保健品中0。04-0。73 μg g-1)。BMAA存在生物积累和生物放大的现象，水产品中营养级别越高的生物检出浓度就越高，如鲨鱼类产品中检出浓度高达34-2011 μg·g-1，需要引起重视。我国目前对BMAA的相关研究还很有限，未来应加强检测方法、现场调查、风险评估等相关方面的研究，以全面了解我国人群对BMAA类物质的暴露风险。

    β-N-甲氨基-L-丙氨酸(BMAA)LC-MS/MS水环境水产品藻类产品

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    基于氮掺杂碳量子点的水体氟离子选择性荧光开启检测

    陈倍宁王恩语杨正爽付翯云...
    875-884页
    查看更多>>摘要：本论文以柠檬酸为碳源、尿素为氮源，通过水热法制备了氮掺杂碳量子点(NCDs)，将其作为荧光探针用于检测水体中的氟离子(F-)。利用透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光谱(UV-vis)、荧光光谱等表征手段分析了 NCDs的结构和光谱学性质。考察了探针检测氟离子的灵敏度、稳定性和选择性，及其在天然水体样品中的适用性。结果表明，NCDs可在紫外光激发下产生蓝色荧光，且具有较高的荧光量子产率(41％)。NCDs富含羧基、羟基等含氧官能团，可与铝离子(Al3+)发生反应，这一过程会导致其荧光淬灭;而F-与A13+的配位反应可置换出与NCDs结合的Al3+，使NCDs的荧光恢复，产生荧光"开启"效应。NCDs荧光恢复的程度与F-浓度线性正关系(R2=0。995)，表明该方法可用于定量检测F-。进一步研究显示，NCDs在检测F-时具有较快的响应时间(约1。0min)、较宽的线性范围(20-300 μmol·L-1)、较低的检出限(0。65 μmol·L-1)和良好的选择性(水体常见阴阳离子对检测过程的影响低于5％)。此外，NCDs还具有良好的稳定性，在中性到弱碱性环境(pH 6。0-9。0)中均能有效检出F-。在实际水体分析过程中，NCDs显示了良好的F-加标回收率(88。2％-105。0％)和检测精密度(相对标准偏差低于3。0％)，表明其具有较好的应用潜能。

    氮掺杂碳量子点氟离子荧光检测荧光开启

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    基于热裂解气相色谱-质谱技术对农田土壤中纳米塑料的检测方法

    李珍孙丽娜王晓旭罗庆...
    885-894页
    查看更多>>摘要：纳米塑料因其在环境中的普遍分布及其潜在的不利影响引起了人们的极大关注。尽管纳米塑料已经在水生态系统中被检测到，但土壤中纳米塑料的检测和定量分析仍然是一个未解决的挑战。因此，本文以聚苯乙烯(PS)颗粒作为土壤基质中纳米塑料(NPs)模型，基于热裂解-气相色谱-质谱(Py-GC-MS)技术，提出了一种灵敏、有效、低成本的萃取方法用于对纳米塑料的鉴定和定量。从农田土壤中提取纳米塑料的过程包括密度浮选、碱性消解、水浴蒸发和膜过滤。在采用10％KOH为消解液、ZnCl2(ρ=1。6g·cm-3)为浮选液的最佳萃取条件下，PS纳米塑料的萃取效率最高。此外，为了验证所提出方法的可行性，采集并检测了 6个实际土壤样品。研究结果表明，在添加浓度为100μg·g-1的25 nm聚苯乙烯纳米塑料的6个实际土壤样品中，PS纳米塑料的回收率为77。8％-88。3％。检测结果显示，4个土壤样品中检测到PS纳米塑料，浓度为3。45-10。26μg·g-1，其余2个样品没有检测到纳米塑料，这可能是由于PS纳米塑料的浓度低于检测限。说明纳米塑料的分析检测方法是可行的。因此，本研究为土壤基质中纳米塑料的分析提供了一种有效的方法。

    纳米塑料检测定量农田土壤热裂解-气相色谱-质谱

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    可渗透反应墙除砷的研究进展与展望

    夏文彬熊思敏刘广义陈伟...
    895-910页
    查看更多>>摘要：砷类化合物造成的环境污染严重影响生态和人类健康，有效地去除和防治砷污染是当前工业发展中亟待解决的问题之一。基于原位修复的可渗透反应墙(PRB)技术具有低成本、高效能、可持续性和工艺简单等优点，利用PRB技术防治砷污染是一种绿色、经济又高效的选择。PRB中的填充材料是除砷的反应主体，因此总结了 PRB除砷填充材料及其除砷性能与机理，包括黏土矿物、碳基材料、钙基材料、铁基材料和固体废弃物等。其中，铁基材料对砷物种的固定能力较其它材料更为突出，零价铁、铁矿物、废铁材料等铁基材料广泛应用于砷污染修复，廉价易得又高效的铁基材料是未来PRB除砷材料的重要研究方向。在此基础上，简要介绍了除砷PRB填充材料的实验研究与模拟，并通过PRB除砷工程或中试实验阐述了 PRB的运行监测与砷污染治理效果，展望了 PRB除砷材料和工程应用的发展前景与挑战，以促进我国地表径流砷污染治理PRB材料和技术的开发与进步。

    砷可渗透反应墙固化铁基材料除砷机理

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    贵州晴隆锑矿区土壤中锑的形态分布和地球化学模型

    赵晓鹏杨博一李超任维...
    911-919页
    查看更多>>摘要：以贵州晴隆锑矿区某冶炼厂及周边地区土壤为对象研究了锑的形态分布特征。结果发现，冶炼厂土壤中锑污染严重，含量最高达31265 mg·kg-1，但在下游土壤中随距离增加，锑浓度迅速下降到100 mg·kg-1 以内。XRD和XPS结果显示土壤中主要含锑化合物为锑酸钙(Ca2Sb2O7)、锑酸钾(K3Sb5O14)以及氧化锑(Sb2O5)，锑以五价形态存在。连续提取形态分析表明除残渣态外，厂区附近污染土壤中碳酸盐和金属氧化物的共沉淀态是锑的主要宿主相，而下游土壤中吸附态比例显著升高，说明在迁移过程中土壤中锑的活性增加。构建了以水合铁氧化物和针铁矿作为锑主要活性表面的土壤中锑地球化学多表面形态模型(MSM)，当采用1 mol·L-1 Na2HPO4提取的锑作为总有效态锑输入值时，该模型可很好地预测不同性质和污染程度的土壤中锑的溶出效应(RMSE=0。29)，说明该模型可为准确评估锑冶炼厂周边污染土壤中锑生态毒性和迁移淋溶风险提供有潜力的工具和方法。

    锑锑矿区土壤形态有效态表面形态模型

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    基于多元统计方法的东洞庭湖沉积物重金属时空分布特征与来源变化

    杨静雯赵培丽冉凤维王诗兰...
    920-932页
    查看更多>>摘要：流域上游矿山开采和重金属冶炼等人类活动的影响使得洞庭湖水域重金属污染问题严重，制约了该区域社会经济的可持续发展。针对近100年来洞庭湖重金属污染不明的现状，本研究以东洞庭湖为研究对象，结合放射性核素210Pb定年技术，分析沉积物中7种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Mn、Pb、Zn)的时空分布特征，并采用主成分分析方法，解析重金属污染物的来源。研究结果表明，近100年来东洞庭湖存在As、Cd、Pb、Cu、Zn污染情况。其中As的平均含量较高，在东洞庭湖自然保护区(DDTH)下层均值达184。05 mg·kg-1;除鹿角(LJ)下层，Mn元素平均含量均高于洞庭湖背景值，对其需引起重视。重金属含量在垂向上变幅较大，且沉积过程大体可分为3个阶段(1937年前;1937-1978年;1978-2020年)。源解析结果表明，早期的东洞庭湖沉积物重金属污染主要来自"采矿源";中期主要受到"工业源"、"农业源"及"交通源"的共同影响;而近期为多种污染源共同支配形成的"混合源"。本研究结果进一步明确了湖泊沉积物重金属的空间分布特征以及污染历史的演化过程，为湖泊环境管理提供理论支撑。

    重金属东洞庭湖沉积物污染历史来源

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