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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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    磷酸化纳米铁去除水中Cd2+、Zn2+、Ni2+的比较

    王欣瑶盛杰邹云杰凌岚...
    1898-1909页
    查看更多>>摘要：重金属污染已成为全球关注的环境问题,镉、镍和锌是工业生产中常见的重金属污染.纳米零价铁是重金属污染控制的重要环境功能材料,其改性优化工作也备受关注.本文采用液相还原法在制备过程中添加 KH2PO4 合成磷酸化纳米铁(phosphorylated nanoscale zero-valent iron,P-nZVI),考察了磷酸化对纳米铁去除Cd2+、Zn2+、Ni2+的效果的影响,评估了磷酸化对抗pH、干扰离子影响的效果,并结合XRD、SEM、S/TEM、XPS等表征手段比较了 P-nZVI去除3种重金属的作用机制.研究表明,P-nZVI对Cd2+、Zn2+的去除效率均显著优于纳米零价铁(nanoscale zero-valent iron,nZVI),分别为79.6％、90.6％.吸附过程以P-nZVI表面磷酸基团的吸附为主,均可用准二级动力学描述.Ni2+的去除包括吸附和还原作用,加剧了铁芯腐蚀,使其去除效率达到92.6％.因此,磷酸化修饰能通过累积零价铁表面负电荷以加速吸附过程;裂纹结构能降低金属离子跨越氧化铁层的阻碍,促进氧化还原,提高Fe0利用率.

    纳米铁磷酸化修饰重金属吸附氧化还原

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    溶解氧对高级氧化工艺影响机制研究进展

    林紫封陈平吕文英曾煜丰...
    1910-1922页
    查看更多>>摘要：水溶液中的有机污染物引起了一系列生态环境问题.现阶段,高级氧化工艺(AOPs)广泛应用于水环境中有机污染物的高效处理,其处理过程的初始溶解氧浓度是影响高级氧化反应的重要参数条件.通过调节溶解氧浓度,以及协同控制pH和其他技术条件可以有效降低AOPs的能耗,提高处理效率和经济效益.本文针对6种代表性AOPs,开展初始溶解氧浓度对氧化体系的影响机制分析,并分别对溶解氧参与的活性物种生成、污染物分解、催化体系影响过程进行了梳理.最后总结了溶解氧在AOPs中的重要性及工程应用中的调控思路,为今后利用参数调控对AOPs降低能耗提升效率的优化研究提供参考.

    溶解氧AOPs机理

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    MOF衍生物(Fe/NC)活化过硫酸盐对土霉素的高效降解

    牛曦若张怡菲徐靖涵胡斌...
    1923-1932页
    查看更多>>摘要：近年来,以有机金属骨架(MOF)为前驱体制备的MOF衍生物得到越来越多的关注.与MOF相比,热解制得的MOF衍生物具有多变的结构、更高的比表面积和更好的稳定性.本研究采用高温碳化MOF成功制备了 Fe/NC材料,研究了不同因素对Fe/NC活化PS降解土霉素(OTC)的影响.在OTC初始浓度为20mg·L-1、PS浓度为3 mmol·L-1、Fe/NC-900投加量为0.2 g·L-1、初始pH值为6.0的条件下,反应20min后,OTC去除率最高达到89.18％.活性氧物质淬灭实验证实反应体系中存在硫酸根自由基(SO4·-)、羟基自由基(·OH)等多种活性氧物质,其中SO4·-在OTC的降解中起主要作用.在最优催化工艺参数下探究不同水基质对OTC去除的影响.其中Cl-和腐殖酸对OTC的降解几乎没有影响,HCO3-和H2PO4-则表现出轻微的抑制作用,说明Fe/NC的适用范围广,经过五次循环回用后对OTC的降解率仅下降16.85％,表明材料具有较好的重复利用性.本研究为MOF材料在水污染控制领域中的应用提供了新的理论研究,并为四环素类抗生素的降解提供了新思路.

    过硫酸盐MOF衍生物土霉素高级氧化非均相催化剂

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    土壤原位硒及外源硒处理下土壤微生物群落特征分析

    柯玲杰王婷周譞钱力...
    1933-1941页
    查看更多>>摘要：本研究采用野外原位硒研究和实验室外源硒控制实验结合的方法,利用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)法表征土壤微生物组成并对其定量,探究土壤硒对微生物群落特征的影响的定量关系.结果表明,土壤微生物总量、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的量均与原位硒含量(范围0.101-4.563 mg·kg-1)呈显著正相关,同时其与土壤总氮和总有机碳呈极显著正相关.室内外源硒控制实验中,在短期培养(培养2d)时,随着外源硒浓度的增大,除真菌响应不显著,细菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌含量均呈现先升高后降低的趋势.当硒含量为2.28 mg·kg-1时,对革兰氏阴性菌生长繁殖的促进作用最强,对细菌、革兰氏阳性菌促进作用最强的硒含量为4.57 mg·kg-1.外源添加硒实验的结果同野外原位硒与土壤微生物相关性的分析结果一致.当硒含量达22.8 mg·kg-1时,短期(2d)会促进细菌增长,但长期(21 d)下则表现为显著抑制.当硒含量为32.0 mg·kg-1时,不论是短期培养(2d)还是长期培养(21d),对细菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌生长表现出显著抑制作用.本研究表明硒含量在一定范围可以促进土壤微生物繁殖,而过量的硒则会抑制微生物的生长,该结果可为富硒农业的可持续绿色发展提供科学依据.

    硒土壤微生物群落磷脂脂肪酸

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    挺水植物菖蒲根区沉积物细菌群落结构和功能特征分析

    陶苗苗李亚楠宋海涯李维斌...
    1942-1953页
    查看更多>>摘要：挺水植物根区是湖泊等淡水生态系统物质循环最为活跃的微生态区域之一.为了进一步明确挺水植物在不同生长阶段对根区沉积物微生物的影响,本论文以挺水植物菖蒲(Acorus calamus)为研究对象,构建室外盆栽实验系统,采集实验第35、105和175天时菖蒲根区及无植物对照系统沉积物样品,研究菖蒲生长发育对根区沉积物细菌群落及功能的影响.结果表明,菖蒲根区沉积物共检测OTUs数量11659个,无植物的沉积物样品获得OTUs数量为10337个.基于OTUs结果的分析发现,菖蒲根区沉积物Shannon、Sobs、ACE和Chao指数平均值表现为CA＞CK;相比于对照组而言,菖蒲根区独有的OTUs数量略高,意味着菖蒲生长可能会丰富根区沉积物细菌的物种组成,尤其是对于细菌群落中相对丰度占比较小的物种产生显著影响;通过FAPROTAX对菖蒲根区及对照系统沉积物细菌代谢及生态功能进行注释,共得到67种细菌群落功能类型,以化能异养、需氧化能异养、发酵、固氮作用、光合自养、亚硝酸盐还原功能等类群为主,菖蒲的生长将提高氮循环功能类群的相对丰度从而对沉积物氮循环过程产生一定的影响,且这种影响将随菖蒲的不同生长阶段而有所变化.沉积物理化参数是驱动菖蒲根区细菌群落的关键因子.

    菖蒲根区沉积物细菌群落功能预测

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    锰改性生物炭活化过二硫酸盐降解水中苯酚

    刘晨曦王晓波刘凤玲刘杰...
    1954-1965页
    查看更多>>摘要：废弃生物质的再利用对减污降碳有较大意义.本文采用垂序商陆的茎为原料,经高锰酸钾溶液浸泡后,氮气保护下分别于700、850℃焙烧得到锰改性生物炭(Mn-700BC、Mn-850BC),并以同温度下未改性的生物炭(700BC、850BC)作为参照,探讨改性材料活化过二硫酸盐(PDS)降解苯酚的性能.SEM-EDS、XRD和XPS的结果表明,锰氧化物成功负载于生物炭上,锰的价态为Mn(Ⅱ)、Mn(Ⅲ)和Mn(Ⅳ)的混合价;850℃焙烧所得生物炭的石墨化程度、孔容及比表面积比700℃的生物炭高,官能团含量低.Mn-700BC和Mn-850BC对苯酚的去除率可达到89％和91％,且负载的锰氧化物对苯酚的降解起主要活化作用,碳的石墨化结构对活化有一定作用;EPR和自由基捕获实验结果显示,锰改性生物炭活化PDS降解苯酚以自由基氧化路径为主,同时伴有非自由基氧化途径.苯酚和PDS初始浓度对催化反应初活性的影响可以用Langmuir-Hinshelwood模型描述,降解反应速率受苯酚及PDS的吸附控制.在初始pH 3-9范围内,提高pH有利于苯酚的降解;共存的Cl-、NO3-、SO42-对苯酚降解均有一定抑制作用.锰改性生物炭活化PDS降解苯酚效果优良,揭示了这种改性材料用于活化过硫酸盐处理水中有机物的潜在前景.

    锰改性生物炭过硫酸盐活化

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    水环境优控污染物筛选研究进展

    李上李雁宾
    1966-1979页
    查看更多>>摘要：随着社会经济的快速发展,大量污染物排放到水环境中,使得水环境污染和治理问题备受关注.明确水环境优控污染物是科学有序开展水污染治理的前提.本文综述了水环境优控污染物筛选的原则和常用技术方法,并分析了不同方法的优缺点.通过比较不同水环境体系优控污染物的筛选结果,发现不同系统的优控污染物名单具有较大差异,因此应根据各地不同的污染特征,制定因地制宜的优控污染物名单.此外,在传统污染物筛选工作的基础上,未来应加强对新污染物的监测和评估,及时更新优控污染物名单,为水环境的保护和治理提供更全面的决策依据.

    水环境优控污染物筛选方法优先排序污染物毒性

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    黑碳在环境中的赋存、时空分布及迁移转化特征

    盛雪莹刘景富赖余建于素娟...
    1980-1995页
    查看更多>>摘要：黑碳(black carbon,BC)作为典型的颗粒污染物,具有复杂的组成,能够对空气质量、生态环境甚至人体健康产生深远的影响.深入探究BC的赋存、分布特征和迁移转化过程,对深刻理解其对气候变化、大气污染控制、健康效应的影响具有重要意义.BC来源于自然和人为活动,并可在水-气-固三相间跨介质传输,增加了其溯源解析研究的难度.BC的时空分布受诸多种因素影响,包括地理、气象和排放源等,其研究极具挑战性.本综述分析了 BC的源与汇,归纳了其在不同环境介质中赋存、时空分布特征及迁移转化,总结了其分布规律与关键影响因素,可为更好的理解"碳循环"及实施"双碳战略"提供基础理论支撑.

    黑碳大气污染生态环境碳循环双碳战略

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    北京城区秋季不同高度积尘中微量元素污染特征及源解析

    祖思达张兰李杏茹董洁...
    1996-2004页
    查看更多>>摘要：为研究北京市城区大气积尘中微量元素在不同高度下的污染特征及来源,于2021年9-11月采集了积尘样品,用电感耦合等离子体质谱仪ICP-MS(8800)分析了 11种重金属元素(Mn、Zn、Cu、Cr、Pb、V、Ni、As、Co、Mo、Cd)和14种稀土元素,采用地累积指数法、富集因子法、配分模式图和主成分分析法对其进行污染特征和来源分析.结果表明,11种重金属元素的浓度从低层至中层逐渐升高,低层与高层浓度相差不大,Zn元素浓度从中层至高层呈上升趋势,在高层出现最大值584.3 mg·kg-1,而V、Mn、Ni、Cu等元素浓度从中层至高层降低,14种稀土元素浓度均在中层最低,其浓度在所有高度下均未超出环境背景值.地累积指数结果表明,Cd元素在中层污染最为严重,污染等级为4级,Zn元素在高层污染最为严重,污染等级为2级,而As、Mn、Mo、Co、V污染程度均为无污染,但相对于低层与高层,中层污染指数较高.通过富集因子、配分模式图和主成分分析结果显示,14种稀土元素来源为自然源,11种重金属元素来源为地壳源、交通源和燃烧源.

    积尘不同高度重金属稀土元素污染特征来源

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    昆明市PM2.5中水溶性无机离子的化学特征及来源解析

    朱若珲曹芳范美益
    2005-2016页
    查看更多>>摘要：为探究昆明市大气中水溶性无机离子的化学组分、季节差异及主要来源,本研究于2019年12月至2020年11月在云南大学进行PM2.5样品采集,利用离子色谱仪分析样品中水溶性无机离子的质量浓度,并结合离子相关性分析、后向轨迹分析和主成分分析等方法,阐明了昆明市大气中PM2.5及其水溶性无机离子的季节污染特征及来源.结果表明,采样期间各季节总水溶性无机离子浓度均值排序为春季((5.6±2.2)μg·m-3)＞冬季((5.5±2.6)μg·m-3)＞秋季((4.3±2.8)μg·m-3)＞夏季((3.6±2.2)μg·m-3),水溶性无机离子年质量浓度的均值从大到小为SO42-＞Ca2+＞NO3-＞NH4+＞K+＞Cl-＞Na+＞Mg2+＞F-,其中SO42-、Ca2+、NO3-和NH4+是主要的水溶性无机离子.Ca2+主要源于土壤粉尘,其他三者由前体物(SO2、NOx和NH3)二次转化生成,主要受化石燃料燃烧排放影响.SOR和NOR全年均值分别为0.20和0.02,表明在相同的环境里,SO2二次转化为SO42-的过程更易发生,且在秋季转化速率最大(SOR=0.23).SO42-、NO3-和NH4+在秋季主要以NH4NO3和(NH4)2SO4的形式存在,其他三季则以NH4HSO4和NH4NO3的形式存在.昆明市大气PM2.5中水溶性无机离子在冬、秋和春季一致,主要来自二次源和生物质燃烧源,其次是工业源和土壤尘,而夏季则主要来自机动车尾气、生物质燃烧源和土壤尘.除本地排放的影响外,冬季和夏季受到来自缅甸、老挝和贵州污染气团的影响,春季污染气团来自缅甸、云南本地和贵州,而秋季则受到云南东部和南部地区的气团输送影响.

    水溶性无机离子PM2.5来源解析昆明后向轨迹分析

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