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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。
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    共存离子对纳米铁在Cr(Ⅵ)溶液中晶相转化的影响

    戴雨薇刘静付佳慧刘爱荣...
    1640-1650页
    查看更多>>摘要：纳米零价铁(nZVI)与水中六价铬[Cr(Ⅵ)]进行反应时，其本身的结构也发生变化，从而影响其效能和性质。本文主要探究Cr(Ⅵ)溶液中共存重金属离子(Co2+、Cd2+、Ni2+、Cu2+)和阴离子(Cl-、CO32-、NO3-、SO42-)对nZVI晶相转化的影响。研究发现，共存的重金属离子均能够促进nZVI氧化，促进nZVI转化为纤铁矿(y-FeOOH)和针铁矿(α-FeOOH)。共存的阴离子对nZVI的晶相影响与铬和阴离子浓度有关。当Cr为10mg·L-1时，4种阴离子均抑制nZVI的氧化作用;当Cr为20mg·L-1时，NO3-、SO42-促进nZVI氧化，CO32-抑制nZVI氧化，低浓度Cl-(20 mg·L-1)促进nZVI晶相转化，高浓度Cl-(200mg·L-1)抑制Fe(0)转化为γ-FeOOH和γ-Fe2O3、Fe3O4的混合物;当Cr＞50mg·L-1时，nZVI氧化受到抑制，此时4种阴离子没有明显作用。该研究对于探讨复杂环境条件下nZVI结构与去除效能之间的关系具有重要意义。

    纳米零价铁Cr(Ⅵ)共存离子晶相转化去除效能

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    黄铁矿活化过氧化钙(CaO2)调理提升污泥脱水性能

    戴梓恒饶锦标刘蕾李碧清...
    1651-1658页
    查看更多>>摘要：本研究提出了一种利用黄铁矿活化过氧化钙(CaO2)的污泥调理技术，考察了黄铁矿和CaO2单独/复合调理污泥对污泥脱水性能的影响。本研究中结合胞外聚合物(EPS)性质变化(各层EPS含量、三维荧光光谱)以及污泥絮体结构变化(污泥絮体粒径)分析不同调理方法对污泥性质的影响。结果表明，在黄铁矿和CaO2投加量分别为1g·L-1和30mg·g-1 TS调理条件下，污泥样品有最低的SCST值(0。55)。在研究中发现，通过破解EPS结构虽然能提升污泥脱水性能，但过度的EPS结构破解，会导致大量污泥内部有机物释放，絮体粒径大幅下降，反而降低污泥的脱水性能。

    黄铁矿过氧化钙污泥脱水

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    对硝基苯酚降解产物与FK506结合蛋白相互作用分子机制

    杨传玺王小宁朱青薛岩...
    1659-1669页
    查看更多>>摘要：对硝基苯酚(p-nitrophenol，p-NP)作为典型内分泌干扰物，其环境污染与人体健康问题一直是环境领域的研究热点。环境中对硝基苯酚降解产物(p-NP degradation products，p-NP-DPs)与FK506结合蛋白(FK506 binding protein，FKBP5)结合形成p-NP-DPs-FKBP5加合物是p-NP-DPs产生雌激素和抗雄激素活性的主要机制。然而，p-NP-DPs与FKBP5相互作用的分子水平机制尚未引起足够的重视。本文采用分子对接技术模拟计算p-NP-DPs与FKBP5相互作用的结合能和结合面积。结果表明，p-NP-DPs与FKBP5相互作用结合面积顺序为213 Å2(4-硝基邻苯二酚)＞200 Å2(p-NP)＞184 Å2(邻苯二酚)＞175 Å2(对苯二酚)＞173 Å2(苯酚)＞171 Å2(对苯醌)，结合能顺序为-3。69 kcal mol-1(4-硝基邻苯二酚)＞-3。76 kcal·mol-1(p-NP)＞-3。81 kcal·mol-1(对苯二酚/邻苯二酚)＞-3。83 kcal mol-1(对苯醌)＞-3。91 kcal·mol-1(苯酚)，高频氨基酸残基为 Pro221、Gly224、Glu227、Ala228、Gly282、Lys283、Tyr284、Met285和Gln286，p-NP-DPs药效团主要包括氢键供体(—OH)、氢键受体(—NO2和C=O)、芳香中心(苯环)和疏水中心(C原子)。p-NP-DPs理化性质对p-NP-DPs与FKBP5相互作用强度的影响主要取决于分子量和拓扑极表面积(100％)、氢键受体数量(75％)、密度(50％)和闪点(25％)。本研究对认识水环境中p-NP-DPs分子水平健康效应和环境风险具有重要科学意义。

    对硝基苯酚FK506结合蛋白分子对接药效团构效关系

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    污泥共热解制备污泥基生物炭及其在土壤回用中的改良效益

    韩莹莹方乐孙宇晴刘新会...
    1670-1683页
    查看更多>>摘要：随着全球污泥产量的快速增长，对其的资源化处置是亟待解决的现实问题。相较于传统的填埋以及新型的焚烧工艺，污泥热解可实现污泥的无害化、减量化并生成具有土壤改良潜力的污泥基生物炭，是污泥处理的一种较优选择。本文以市政污泥为研究对象，全面综述了污泥不同热解方法对生成污泥基生物炭的物化性质和其对土壤改良效应的影响，重点介绍了污泥中磷和重金属在不同热解工艺中的迁移转化机制，污泥基生物炭对土壤物化性质的影响机理、对污染土壤的修复机制、对土壤中微生物和微生物酶等的作用机制。通过以上分析，能够以此为理论支撑指导制备具有定向改良土壤功能的污泥基生物炭。本综述将有助于污泥定向热解制备污泥基生物炭的进一步发展，为污泥基生物炭土壤改良提供理论参考和支持。

    污泥热解磷富集重金属固化土壤改良

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    焦化污泥基生物炭在氯介质下催化降解间甲酚的性能

    常宏泽张峰蔡士硕药钰...
    1684-1692页
    查看更多>>摘要：以焦化污泥制备生物炭，并在硝酸溶液中低温条件下进行改性，研究其在氯介质下对间甲酚降解的效率与机理。焦化污泥(CSS)具有较大的比表面积和丰富的官能团，其吸附作用较强，对间甲酚的吸附去除率为27。1％。而通过炭化和改性的焦化污泥炭的比表面积显著降低，官能团数量减少，吸附作用极弱。在催化降解过程中，改性焦化污泥炭(CSSC-N)对间甲酚和总有机碳(TOC)的去除率分别为98。1％和80。1％，远高于未改性的焦化污泥炭(CSSC-0)，主要归因于CSSC-N中具有多种含铁物质，有利于铁循环，且表面铁含量高达60。10％，能提供丰富的催化活性组分。Cr对间甲酚和TOC的去除率有抑制作用，随着Cr浓度的升高，去除率降低。当废水中的NaCl为5％wt时，在催化重复实验中间甲酚的去除率均高于70％。CSSC-N具有一定的抗氯性能，在氯介质下具有较高的催化活性和稳定性。三维荧光光谱分析和中间产物鉴定结果表明Cl-的存在影响了间甲酚的降解过程，生成了难降解的氯代副产物。

    催化湿式过氧化氢氧化焦化污泥生物炭间甲酚氯介质

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    MoS2/F-TiO2异质结的制备及光降解罗丹明B性能研究

    刘敏王碧玉韩炎霖邱晓虹...
    1693-1706页
    查看更多>>摘要：构建异质结型光催化剂是提高半导体光催化性能的有效方法之一，同时也是光催化处理有机废水的重要技术策略。采用沉淀胶溶法制备出F-TiO2，并与MoS2复合构建兼具吸附-光催化性能的MoS2/F-TiO2异质结。采用扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析仪(BET)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、紫可见吸收光谱(UV-Vis-Abs)、X射线光电子能谱仪(XPS)等技术分别对MoS2/F-TiO2复合材料进行表征，研究了 MoS2/F-TiO2的光催化性能。结果表明，1。0％MoS2/F-TiO2在降解有机污染物罗丹明B(RhB)溶液过程中表现出优异的光催化活性和稳定性。MoS2和F-TiO2形成异质结催化剂有效抑制光生载流子复合，提高光生电子和空穴分离率和寿命，从而产生更多羟基自由基和超氧自由基以提高光催化效率;并且1。0％MoS2/F-TiO2异质结具有较大的比表面积，可增加催化反应的活性位点和有机物在材料表面的吸附，使其35 min后降解率高达95。73％，显著高于纯TiO2和F-TiO2。此外，MoS2/F-TiO2复合材料具有良好的循环稳定性，经过5次重复降解测试，其对RhB的降解率仍保持在90％以上。

    F-TiO2MoS2异质结有机染料吸附-光催化

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    阴极材料对钛基金属氧化物阳极体系氯氧离子生成规律及COD去除性能影响评价

    欧阳文恒鄢恒飞王李锋刘伟萍...
    1707-1718页
    查看更多>>摘要：金属氧化物阳极(DSA)体系对含氯废水进行电化学氧化会产生氯氧离子副产物，导致COD去除性能评价过高及污水达标的假象。本文旨在探究不同阴极的DSA电氧化体系中氯氧离子的产生情况对COD、TOC测定的干扰。在40mA cm-2电流密度下，经过180 min处理后，不同阴极对TOC的去除率基本相似，但对COD的表观去除率则依次为Ti(94％)、不锈钢(86％)、Cu/Zn阴极(74％)，这与氯氧离子的产生量对应一致，即Ti阴极的氯氧离子副产物产出更多。采用还原性能更强的Cu/Zn阴极或通过增加有机物苯酚的浓度均可显著抑制氯氧离子的生成。使用亚硫酸盐还原去除氯氧离子(C1O-和CiO3-)后，COD去除效率均下降到相近水平，表明氯氧离子对COD的测定具有掩蔽效应。对照实验中发现，C1O3-对COD测定的干扰比C1O-更明显。通过研究氯氧离子在不同阴极的DSA电氧化体系下的产生情况及其对COD去除性能测定的干扰，引入了一种方便、绿色、有效的控制策略，为正确评价电氧化体系的COD去除性能提供新方法。

    电氧化氯氧离子阴极材料COD测定

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    阳离子改性木质素混凝剂污泥脱水性能研究

    潘宇蒋大鹏孙亿倍胡潘...
    1719-1731页
    查看更多>>摘要：混凝调理是一种成本低廉、操作方便的污泥调理方法。而传统无机盐混凝剂和合成有机高分子混凝剂在使用过程中存在金属离子及高毒性单体残留等问题。本文以自然界中来源广泛的一种可再生资源——木质素为原材，以丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为改性单体，采用接枝共聚技术，制得一系列电荷密度(CD)不同的阳离子改性木质素混凝剂(LN-CD)。以南京仙林某市政污水处理厂活性污泥为研究对象，测定了活性污泥经系列LN-CD调理后的泥饼含水率(FCMC)、污泥比阻(SRF)、毛细吸水时间(CST)和压缩系数(s)，系统考察了 LN-CD污泥调理性能;结合污泥絮体结构、泥饼表面形貌和污泥中胞外聚合物(EPS)不同形态及成分含量与分布变化情况，详细讨论了 LN-CD混凝剂的污泥脱水机理。研究结果表明，LN-CD具有良好的污泥调理效果，CD是影响LN-CD脱水性能的重要因素，CD越高污泥脱水效果越佳，其中经CD最高的LN-CD1调理后，FCMC、SRF、CST和s分别为:68。91％、0。89×l012m·kg-1、15。0 s及0。81;且获得的污泥絮体尺寸最大结构也最为紧密，污泥中不同形态EPS含量及蛋白质与多糖组分也均有效下降。这是由于LN-CD通过电中和及粘结架桥作用有效聚集污泥颗粒，对EPS结构造成破坏，释放出结合水;此外，木质素本身特有的芳环结构不仅可利用其刚性结构特征起到骨料支撑作用有利于改善泥饼可压缩性，增强其泥饼渗透性，同时其疏水性能还可通过疏水缔合作用与EPS中疏水片段结合有效压缩EPS，从而进一步提高其污泥脱水性能。综上所述，LN-CD制备简单，绿色环保，污泥调理性能优良，其在污泥脱水中应具有良好的应用前景。

    阳离子改性木质素混凝剂电荷密度污泥脱水性能胞外聚合物脱水机制

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    广西典型行业VOCs排放源成分谱特征

    张达标杨俊超穆奕君毛敬英...
    1732-1742页
    查看更多>>摘要：挥发性有机物(VOCs)作为臭氧生成的重要前体物，摸清其排放源成分谱特征，是破解臭氧污染防治难题的关键所在。当前，广西臭氧污染日益凸显，然而VOCs排放底数仍模糊不清。针对此问题，本研究对广西包装印刷、家具制造、汽车维修、岗石制造、人造板制造等5个典型行业VOCs排放进行采样，分析115种VOCs组分，探究其VOCs排放浓度水平、源成分谱特征及臭氧生成潜势。结果表明，包装印刷行业VOCs的浓度相对最高(12。98 mg·m-3)，是其余4个行业的2-86倍，其次分别为家具制造(5。72mg·m-3)、汽车维修(1。34 mg·m-3)、岗石制造(0。84 mg·m-3)、人造板制造(0。15mg·m-3)行业，其中，包装印刷行业排放以烷烃(55。37％)为主，其次是OVOCs(27。51％);家具制造行业以OVOCs(50。98％)排放为主，其次是芳香烃(31。05％);汽车维修行业以芳香烃(32。25％)为主，其次是OVOCs(23。76％);岗石制造行业组成以烷烃(42。43％)排放为主，其次是芳香烃(23。76％);人造板制造行业以OVOCs(52。05％)排放为主，其次是芳香烃(14。32％)。臭氧生成潜势计算结果显示，臭氧生成潜势大小依次为家具制造(22。62mg·m-3)＞包装印刷(17。24 mg·m-3)＞汽车维修(4。29mg·m-3)＞岗石制造(1。44mg·m-3)＞人造板制造(0。50mg m-3)行业，5个行业中对臭氧生成潜势贡献最大的关键物种依次分别为己醛(44。21％)、2-甲基己烷(9。76％)、间/对-二甲苯(24。61％)、苯乙烯(29。27％)、乙醛(23。86％)。针对家具制造、汽车维修、岗石制造、人造板制造行业的VOCs治理及其引起的臭氧污染防控应重点关注臭氧生成潜势贡献率大的关键VOCs物种。

    典型行业挥发性有机物源谱特征广西

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    铜离子固载腈纶纤维的制备及其对水体磷酸盐的去除

    吴倩雯蒋龙进刘世恒王少杰...
    1743-1754页
    查看更多>>摘要：为缓解过量磷对水体的富营养化影响，本研究以聚丙烯腈纤维为原料，通过胺化、配位反应，成功制备出一种新型磷酸盐吸附剂(PANAF-Cu)，对水体中过量的磷进行回收再利用，同时实现对磷的高资源化利用。扫描电镜(SEM)、元素分析(EA)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)结果表明，胺基成功接枝，Cu2+在纤维上固载，并通过Cu-N键与纤维骨架结合。吸附性能实验表明，PANAF-Cu具广泛的pH适应性，其中pH在5-8范围吸附能力较高。通过对实验数据进行模型拟合，发现PANAF-Cu对磷酸盐的吸附过程更接近于化学吸附，且PANAF-Cu对磷酸盐的吸附更趋向于均匀的单分子层吸附，其对磷的最大理论吸附量为49。03 mg·g-1。PANAF-Cu最优异的循环能力，8次吸-脱附循环后，去除率仍可达到90％以上。在连续流动实验中发现，当出水量小于2700 mL时，PANAF-Cu对磷酸盐去除率可维持在99％以上，PANAF-Cu在水体磷酸盐的去除和回收领域拥有良好的应用前景。

    腈纶纤维吸附磷酸盐Cu-N配位农业面源污染

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