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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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    2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)(ABTS)和N,N-二乙基对苯二胺(DPD)显色分光光度法测定水中微量高碘酸盐的对比

    胡星刘绍刚董慧峪谭学才...
    2269-2279页
    查看更多>>摘要：高碘酸盐(IO4-,PI)因具有强氧化性和化学稳定性,被广泛应用于环境污染物的氧化降解,然而传统的PI分析方法具有操作复杂、费用高和检出限高等缺点,不适用于常规分析.因此如何快速、准确、低成本测定水中微量PI备受环境领域研究者的关注.本研究基于 2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)(ABTS)和N,N-二乙基对苯二胺(DPD)与PI氧化显色的原理,建立了两种利用分光光度法测定水中低浓度PI的方法.结果表明,当pH=3.0时,ABTS与PI的反应化学计量系数接近 1:2,最大吸光值在 415 nm处,标准曲线线性范围为 0-20 μmol·L-1(R2＞0.997),灵敏度为(6.45±0.03)×104 L·mol-1·cm-1,检出限和定量下限分别为 1.1×10-8 mol·L-1 和 3.3×10-8 mol·L-1;当 pH=6.5时,DPD与PI的反应化学计量系数为 1:2,最大吸光值在 551 nm处,标准曲线线性范围为 0-40 μmol·L-1(R2＞0.998),灵敏度为(2.11±0.08)×104 L·mol-1·cm-1,检出限和定量下限分别为 3.7×10-7 mol·L-1 和1.23×10-6 mol·L-1.最后,研究了水中常见共存离子、腐殖酸、实际水质背景对PI测定的影响以及加标回收率,发现两种方法均具有良好的抗干扰性、稳定性和检测精度.本研究结果表明两种方法可准确、快速、低成本测定水中微量PI浓度并具有较好的应用前景.

    高碘酸盐分光光度法22-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)(ABTS)NN-二乙基对苯二胺(DPD)水处理

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    海拉尔河典型傍河型地下水源砷的富集机制与溶解性有机物三维荧光特性解析

    樊月婷昌盛张茉莉杨光...
    2280-2290页
    查看更多>>摘要：傍河型地下水是我国北方地区较为普遍的一种饮用水水源地类型,其水质水量受临近河道和地下径流补充双重影响.海拉尔河沿线傍河型地下水源中砷浓度较高,备受关注.溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)是影响地下水中砷释放的主要因素,为此,本研究对海拉尔河和沿线地下水水源中砷(As)的含量和DOM进行调查监测,展开三维荧光光谱分析,利用平行因子法确定水体的有机物组分,对探究砷的富集机理具有重要意义.结果表明,满洲里水体中 DOM包括含陆源类腐殖质(C1)、类醌化合物(C2)和微生物来源的腐殖质(C3)的 3种组分.傍河地下水源的腐殖化程度高于地表河流,且浅水井多为陆源和微生物源混合来源有机物.有机质通过多种方式影响地下水中砷的浓度,主要为C1通过络合方式促进溶解性砷浓度升高,C2则穿梭于易分解的DOM、Fe和As之间,对微生物的氧化还原作用起传递作用.综上,在陆源类有机物和微生物利用内源有机碳的共同作用下,使As在地下水中的浓度逐年升高.

    满洲里地下水源砷三维荧光光谱平行因子分析

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    锌冶炼地块土壤重金属垂向分布特征及影响因素

    王倩如肖细元周文强薛生国...
    2291-2302页
    查看更多>>摘要：从湖南某废弃锌冶炼厂火法炼锌区域不同功能区采集 6个土壤剖面(0-8 m),分析重金属镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)和锌(Zn)含量和赋存形态的垂向分布特征,探讨其与土壤理化性质相互关系.结果表明,土壤重金属主要累积在 0-3 m杂填土层,呈现随土壤深度增加含量下降趋势.整个剖面Cd含量高,可迁移污染至深层土壤,Cr、Pb和Zn含量表现为0-3 m＞3-6 m＞6-8 m的显著差异(P＜0.05).欧共体参比司(BCR)制定的三步连续提取法结果表明,剖面土壤Cr含量以残渣态(79.2%—93.0%)为主,随着剖面深度增加,Pb的残渣态比例呈增加趋势,而Cd和Zn的酸可提取态比例增加,迁移风险高.电镜扫描能谱仪(SEM-EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析结果表明,土层样品含有大量硅铝酸盐和SiO2;但沸腾炉区点位S6的 1-1.5 m处土壤样品存在ZnO物相,点位S3号4-5 m和 6-8 m深度处出现ZnCO3 矿物相,表明核心功能区冶炼活动会加剧土壤Zn富集并向下迁移.相关性分析表明,剖面土壤重金属全量与其各赋存形态含量呈显著正相关,非晶质Fe2O3 含量与Cd、Pb和Zn活性态含量也呈显著正相关(P＜0.05),表现出促进迁移的效应.污染来源、土壤理化性质共同控制重金属的垂向分布及迁移,研究结果可为冶炼地块重金属污染土壤风险管控与修复提供科学依据.

    冶炼地块重金属赋存形态垂向分布影响因素

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    重庆城口地区黑色页岩风化土壤重金属元素的富集特征和健康风险评价

    魏巍凌斯祥李晓宁巫锡勇...
    2303-2312页
    查看更多>>摘要：通过对重庆城口地区黑色页岩风化土壤进行系统采样,分析风化土壤重金属元素的含量组成和化学形态,探讨风化土壤重金属元素的富集特征,基于元素含量和化学形态开展人类健康风险评价.结果表明,研究区黑色页岩风化土壤中多种重金属元素的平均含量都超过中国土壤背景值,甚至超过农用地的风险管控值,表现出不同程度的重金属元素富集特征,尤其是Mo、Cd、As和Tl.致癌风险评价模型结果表明,As对于儿童和成人的大部分TCR值都超过风险安全限,Cr对于儿童和成人的绝大部分TCR值介于风险筛选值和风险安全限之间,少部分TCR值超过风险安全限,Pb对于儿童和成人的TCR值都小于风险筛选值.致癌元素地球化学形态萃取结果显示,土壤中As(92.53%—99.51%)、Cr(89.22%—97.87%)和Pb(62.59%—89.74%)主要以残余态的形式存在,具有很低的生物利用度和可给性,表明土壤中As、Cr和Pb对人类产生的致癌风险可以忽略不计.但是,土壤中Cd主要以可交换态(13.04%—36.82%)、碳酸盐结合态(18.69%—30.11%)和铁锰氧化物结合态(17.79%—31.07%)的形式存在,表现出较高的生物可获得性.由于Cd的TCR值均超过风险筛选值,且部分TCR值接近甚至超过风险安全限值.因此,研究区黑色页岩风化土壤中Cd可能对人类产生潜在的致癌风险,需要引起关注和重视.

    黑色页岩土壤重金属富集特征地球化学形态致癌风险

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    基于APCS-MLR受体模型的弹药销毁场土壤重金属源解析

    毕永顺朱勇兵刘祖文赵三平...
    2313-2324页
    查看更多>>摘要：为了掌握弹药销毁场重金属污染状况与来源,以山西某典型弹药销毁场为例,对该销毁场39个表层土壤重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sb、Pb)的污染状况、分布特征与污染来源进行评价与分析.结果表明,弹壳堆放区表层土壤重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sb、Pb的平均含量分别为 45.57、23.43、325.54、265.43、9.53、0.42、304.17、13174.29 mg·kg-1,其余区域表层土壤重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sb、Pb的平均含量分别为 102.09、26.75、1137.18、3007.13、7.71、0.95、70.65、2894.97 mg·kg-1,均高于山西省背景值.污染指数评价结果表明,Pb、Zn、Cu、Sb和Cd的累积程度较高.研究区土壤重金属生态危害指数为 2653.35,达到极高生态风险水平.绝对主成分得分-多元线性回归模型(APCS-MLR)表明,Ni、Cd、Zn、Cr和Cu的来源主要为混合源,贡献率为 72.94%,Pb和Sb的主要来源是销毁源,贡献率为53.99%,自然源对As贡献率最大,为44.63%.

    弹药销毁场重金属污染特征潜在生态风险APCS-MLR受体模型

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    废线路板利用过程重金属污染特征、迁移及风险评估

    王烨刘桂建许经茹刘严...
    2325-2339页
    查看更多>>摘要：电子工业的发展和电器电子产品更新换代的加速使得废线路板产生量逐年增加.废线路板虽然资源回收价值高,但伴随其利用,重金属等污染物的释放会对生态环境和人体健康造成严重危害.因此,研究废线路板利用过程重金属的污染特征和迁移规律可为精准防控利用过程的重金属污染,保障人民群众健康和生态环境安全提供依据.本研究以采用机械分选工艺利用报废印刷线路板的企业为研究对象,通过采集车间内外不同环境介质样品,运用富集因子法和地累积指数法评价了废线路板利用过程重金属的富集和污染特征,并结合Pearson相关性分析、主成分分析等统计分析方法,阐明利用过程重金属的迁移规律,使用潜在生态风险指数法(RI)分析了潜在生态风险.结果表明,废线路板利用车间内灰尘和总悬浮颗粒物(TSP)中Cu浓度最高,Cd浓度最低;Sn、Cu、Pb、Cd、Zn在灰尘和TSP中表现出不同程度的富集;Sn、Cd、Pb在车间内主要分布于TSP中,但在车间外的富集程度和污染水平明显降低,表明其对车间外区域的影响范围有限.Cu、Pb、Sn、Cd等元素性质和在颗粒中的存在形态不同,其迁移特征也有所差异,但废线路板利用过程重金属的迁移规律总体可以总结为:破碎的小颗粒物料—车间内TSP—车间内灰尘/车间外—地表灰尘或土壤—扬尘—TSP.车间内灰尘和TSP的RI值分别为 386、1706,Cu、Cd、Pb均是贡献最高的因子.因此,妥善处置定期清理的灰尘,保持车间相对密闭和微负压状态,并对收集的废气进行处理可有效控制废线路板利用过程重金属污染.

    废线路板重金属污染特征迁移规律潜在生态风险

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    基于蒙特卡洛模拟的兰州银滩湿地公园沉积物重金属污染特征及风险评价

    李旭李军李开明焦亮...
    2340-2355页
    查看更多>>摘要：为探究兰州市市区湿地沉积物重金属污染状况及潜在生态风险和健康风险,以兰州银滩湿地公园为研究区,采集并分析了 40个表层沉积物样品重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的含量.采用蒙特卡洛模拟与地累积指数(Igeo)、富集因子(EF)、综合生态风险指数(NIRI)和人体健康风险评价模型相耦合的方法分别对沉积物重金属污染特征、综合生态风险和人体健康风险进行定量评估.结果表明,沉积物重金属平均含量除Cd、Pb和Hg之外,其他元素含量均值均低于甘肃省土壤背景值,地累积指数和富集因子显示,沉积物以Cd污染为主,Pb和Hg次之,其余 5种重金属均为无污染;综合生态风险指数表明,研究区沉积物的主要生态危害元素是Cd,且Cd对综合生态危害指数的贡献值达到了93.60%,其余元素均为低风险;健康风险评估结果显示,研究区沉积物重金属对不同人群均存在非致癌与致癌健康风险,其中对成人男性、成人女性和儿童构成非致癌风险的概率分别为:16.1%、18.3%和6.0%,Cd和Cr为主要的非致癌风险污染物;对成人男性、成人女性和儿童造成致癌暴露风险的概率分别为:8.0%、13.2%和98.1%,As和Cr为主要的致癌风险污染物.

    重金属地累积富集因子生态风险银滩湿地公园

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    福建地区断裂带温泉环境地球化学特征

    姚炳宇周晓成杜建国何苗...
    2356-2372页
    查看更多>>摘要：通过对福建地区断裂带附近温泉水样中主量元素和微量元素测定,采用水文地球化学和统计方法重点讨论了温泉水中有害元素地球化学特征,并利用WQI综合水质标识指数法进行水质评价.分析结果表明:(1)温泉水主量元素主要来源于硅酸盐矿物水解.F-浓度均超标,平均值为 9.32 mg·L-1,沿海地区温泉水F-浓度普遍高于内陆地区.水—岩相互作用、Na+—Ca2+阳离子交换作用是控制温泉水中氟富集的主要地球化学因素.HCO3-Na,HCO3·SO4-Na型水中氟含量较高,pH、温度和含氟岩石类型对温泉水中氟富集过程有重要影响.(2)研究区温泉水中砷浓度平均值为 3.29 μg·L-1,特殊的地质环境使得漳州地区砷浓度分布在空间上具有群体性.还原性—弱碱性环境、地热水的循环深度与热储温度和中小型地震的频繁发生会影响温泉水中砷的含量.(3)研究区温泉水中As与F-呈负相关,这与含水介质的岩性分布密切相关.同时由于阳离子交换作用也使得砷含量高的温泉水中Ca2+较高,不利于F-富集.(4)温泉水质评价表明本次采集的温泉水均不适合作为生活饮用水和农业用水:SO42-、Cl-、F-均出现不同程度超标,微量元素WQI综合水质标识指数在 1类和 3类之间,但个别温泉中Fe、Mn、Be、Tl元素出现超标情况.部分温泉中Li、Sr、F含量及水温达到理疗热泉标准,具有理疗保健的功效.研究结果为福建地区温泉开发提供了新的环境地球化学资料.

    温泉水氟砷水岩反应水质评价福建

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    氯化银(银)-铜铁钛氧化物光催化材料制备及还原硝酸盐性能

    季兴立于水利许莹高梦鸿...
    2373-2381页
    查看更多>>摘要：本研究采用改性的溶剂热法和化学沉淀法制备氯化银(银)-铜铁钛氧化物(AgCl(Ag)/CuFexTix+1Oy)复合光催化材料,用于去除水中的硝酸盐.分析表明,AgCl(Ag)促进CuFexTix+1Oy产生光生电子,并促进光生电子-空穴对的分离,从而提高复合材料光催化还原硝酸盐性能.研究重点探究了复合材料在紫外/甲酸体系中的光还原性能,并将其应用于实际水处理中.实验结果表明:当AgCl掺杂量为 40%(按质量算),且铜铁钛的配比为 1:2:3时,光催化还原硝酸盐的效果最佳.在 150 min时,硝酸盐去除率达 94.6%,去除速率为(0.0188±0.0017)min-1,氮气转化率达 99.0%.在实际水处理中,该体系对自来水和模拟地下水的硝酸盐去除率分别为 87.4%和 80.9%,氮气转化率均大于 70%,显示出良好的应用潜力.

    氯化银(银)-铜铁钛氧化物高级还原硝酸盐氮气转化率

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    基于MIL-53(Fe)构建异相UV/H2O2活化体系高效降解水中四氢呋喃

    邢云青吴天阳黄敏轩冀世锋...
    2382-2394页
    查看更多>>摘要：为克服均相光-芬顿体系中pH范围窄、H2O2 活化效率低、Fe2+无法循环使用等缺陷,制备了Fe基MOFs材料MIL-53(Fe)以构建异相H2O2 高效活化体系,并通过XRD、XPS以及UV-vis等表征,以探究MIL-53(Fe)/UV/H2O2 体系去除THF的性能及机理等.降解实验结果表明MIL-53(Fe)/UV/H2O2 体系相比于 UV/H2O2,降解效率提升了 2.4倍,其准一阶降解速率常数(0.0487 min-1)是 UV/H2O2 体系(0.0205 min-1)的2.375倍,并在pH≈6.8(原水),H2O2 添加量为20 mmol·L-1,MIL-53(Fe)投加量为0.1 g·L-1时,降解效果最佳,50 min达到了 94.7%;通过LC-MS分析确定了中间产物,提出了可能的THF降解途径,并利用Gaussian软件通过DFT计算作了验证;从OUR、BOD5/COD、AOS(高级氧化态)、COS(碳氧化态)4方面证明了降解前后溶液可生化性由弱到强的提升;结合活性物种淬灭实验、Fe3+、e-蒙蔽实验以及价导带分析提出了潜在的THF降解机理,验证出·OH是THF降解过程中最重要的活性物种,而光生e-是反应速率提升的主要驱动者.

    四氢呋喃MIL-53(Fe)光催化可生化性降解机理

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