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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

    羧甲基纤维素/κ-卡拉胶/MIL-53复合气凝胶对水体中环丙沙星的吸附去除

    李娜夏玮孙思宇王禹洋...
    2395-2408页
    查看更多>>摘要：环丙沙星(CIP)是一种常见氟喹诺酮类抗生素，已广泛应用于人类和动物抗感染类疾病的治疗和预防，但其大部分以原药或代谢产物的形式流入水体环境中，研究CIP的高效去除技术对保障生态环境和人类健康具有重要意义。本研究分别利用羧甲基纤维素(CMC)和CMC/κ-卡拉胶(κ-CG)气凝胶为载体，原位负载一种常见金属有机框架材料MIL-53，制备CMC/MIL-53和CMC/κ-CG/MIL-53复合气凝胶，并研究复合气凝胶对CIP的吸附效果和吸附机理。相比于CMC和CMC/κ-CG气凝胶，CMC/MIL-53和CMC/κ-CG/MIL-53复合气凝胶不仅吸附量得以提高，其耐碱性及抗盐性均得到有效改善，在pH 4。0-9。0范围内和高盐浓度下对CIP均保持较好的吸附效果。CMC/MIL-53和CMC/κ-CG/MIL-53复合气凝胶对CIP的吸附均为单分子层的化学吸附过程，在中性条件下的理论最大吸附量分别为1。105 mmol·g-1和 1。464 mmol·g-1。结合表观吸附性能结果和吸附前后的FTIR和XPS光谱特征分析得出，CMC/MIL-53和CMC/κ-CG/MIL-53复合气凝胶对CIP的高效吸附是氢键、静电吸附、π—π电子供体—受体相互作用和络合作用等多重作用的结果。在中性和碱性条件下，Fe3+离子浸出量低于世界卫生组织规定的浓度阈值，较好地解决了原粉末状MIL-53在实际水体中易流失难回收的问题。相比于CMC/MIL-53，CMC/κ-CG/MIL-53复合气凝胶对水体中CIP具有更佳的吸附去除性能，有着更为优良的应用潜力。

    气凝胶羧甲基纤维素κ-卡拉胶MIL-53环丙沙星吸附性能吸附机制

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    水化学条件对钒钛磁铁矿尾矿胶体稳定性的影响

    赵启迪黄明正周丹黄艺...
    2409-2420页
    查看更多>>摘要：尾矿胶体的稳定性对其携带污染物的迁移能力具有重要影响，但目前其稳定性尚未得到关注。为探究不同水化学条件对钒钛磁铁矿尾矿胶体稳定性的影响，采用扫描电子显微镜和X射线能量色散谱仪、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱分析尾矿样品和尾矿胶体的性质，并通过团聚动力学试验和DLVO理论计算考察了不同pH(6-9)、离子强度(1-150 mmol·L-1 NaCl)和天然有机质(0。1-100 mg·L-1 腐殖酸钠和 0。01-10 mmol·L-1 乙酸)条件下尾矿胶体的稳定性。结果表明:(1)pH的升高增加了尾矿胶体表面的负电荷量，使得胶体颗粒间静电排斥力增大，增加了尾矿胶体在水溶液中的稳定性。(2)在设置的离子强度梯度下，离子强度越大，尾矿胶体越不稳定。这是由于尾矿胶体的双电层结构被压缩，导致胶体颗粒之间的静电斥力减弱从而失稳团聚。(3)尾矿胶体的水动力学直径(Dh)随着腐殖酸钠浓度的提高而显著减小。因腐殖酸钠的吸附导致的负电荷增加和空间位阻效应，使得尾矿胶体更加稳定。而尾矿胶体Dh随乙酸浓度提高显著增大。这是由于乙酸的zeta电位随乙酸浓度增加趋近于中性。高浓度乙酸与尾矿胶体吸附后，降低了尾矿胶体间的静电斥力，导致失稳团聚。

    尾矿胶体稳定性团聚DLVO理论

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    聚丙烯酸/海藻酸钠基纳米二氧化钛(PAA/SA@TiO2)复合水凝胶对氨氮的吸附性能

    郭昌梓韩义赵婉琴张旭立...
    2421-2431页
    查看更多>>摘要：聚丙烯酸/海藻酸钠基纳米二氧化钛(PAA/SA@TiO2)复合水凝胶对氨氮具有良好的吸附效果，其最佳吸附条件为:pH=7，温度 35℃，吸附剂用量 6 g·L-1，吸附平衡时间 70 min，当初始氨氮浓度分别为 100、200、300 mg·L-1 时，吸附效率分别为 85。56%、79。46%、67。63%。该吸附过程符合Langmuir模型的单层吸附，吸附动力学模型属于拟二级动力学模型的化学吸附。热重分析(TG)表明，PAA/SA@TiO2 复合水凝胶在 446℃主链断裂降解，羟基和羧基发生热分解，在 800℃时热损失率为48%。PAA/SA@TiO2 复合水凝胶结构稳定，经过 5次循环吸附再生后，吸附效率仅下降约 10%。研究结果表明PAA/SA@TiO2 复合水凝胶在含氮废水处理领域具有较好的应用前景，本研究为水凝胶应用于含氮废水处理提供理论依据和运行参数。

    复合水凝胶氨氮吸附机理性能表征循环利用

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    水泥离子侵蚀规律及其对Cs+的吸附

    阳刚柳炳琦鲁国一冷阳春...
    2432-2443页
    查看更多>>摘要：水泥是放射性废物处置库建设的必需材料;作为第一道屏障在阻滞放射性核素迁移上发挥着重要作用。在处置库长期的服役过程中，水泥难免会被地下水中的SO42-与Cl-侵蚀，破坏其微观结构，改变其对放射性核素的滞留性能，从而危害处置库安全。为考察SO42-与Cl-侵蚀对水泥的影响，研究了水泥离子侵蚀规律及其对Cs+的吸附性能。通过XRF、FT-IR、SEM、BET等多种表征手段探究了离子侵蚀前后水泥物化性质的变化，结果表明SO42-、Cl-分别与水化产物反应生成钙矾石、Friedel盐等膨胀产物，离子侵蚀后，水泥的比表面积及孔隙率增加;随着离子侵蚀程度的持续增加，侵蚀产物在孔隙内堆积降低了孔体积及比表面积。吸附实验结果表明，水泥净浆对Cs+的吸附量为 14。83 μg·g1，5%的SO42-、Cl-侵蚀将水泥对Cs+的吸附量分别提升至 63。17 μg·g-1、82。29 μg·g-1。吸附动力学及吸附等温模型拟合结果表明，离子侵蚀前后水泥吸附Cs+均为单层化学吸附，离子侵蚀并未改变水泥吸附Cs+的机理。

    水泥离子侵蚀吸附Cs+

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    氧含量和Fe(Ⅲ)对生物炭降解对硝基苯酚的影响机制

    苟全李靖陈芳媛李杉...
    2444-2453页
    查看更多>>摘要：生物炭因其丰富的比表面积和独特的理化性质在污染物治理方面具有广泛的应用潜力，但其降解污染物过程受环境因素影响的机制尚不清楚。本文以松木木屑为原料制备松木生物炭(BC500)，探讨了氧气和Fe(Ⅲ)离子对BC500降解有毒有机农药对硝基苯酚(PNP)的影响。结果表明，在酸性有氧条件下，BC500对PNP的降解量是无氧条件的 1。35倍，这表明除了自身直接降解作用外，生物炭还能通过氧气介导生成活性氧自由基间接降解PNP。此外，通过XPS、AAS和FTIR等表征显示，在有氧条件下，不同浓度的Fe(Ⅲ)离子(2。8-280 mg·L-1)对BC500降解PNP均起抑制作用。这是由于Fe(Ⅲ)离子在环境pH较低时具有较强的氧化能力，通过竞争BC500传递给氧气的电子导致超氧阴离子(·O2-)生成途径被屏蔽。而在无氧条件下加入Fe(Ⅲ)则促进了PNP降解，从 0。68 mg·g-1 BC增加到 1。79 mg·g-1 BC，因为Fe(Ⅲ)能增强BC500对PNP的吸附，并进一步促进其直接降解作用。结果表明，BC500施用于酸性含铁废水中时，无氧环境更利于PNP的降解，而有氧环境下Fe(Ⅲ)会抑制PNP的降解。本研究为生物炭应用于酸性含铁废水环境中的有机污染物治理提供了理论依据。

    对硝基苯酚氧化还原降解木屑生物炭酸性废水

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    2019年河北省人为源氨排放清单建立及空间分布特征

    高朋杰杜寒冰沈韵赵睿东...
    2454-2464页
    查看更多>>摘要：通过 2019年河北省人为氨排放源活动水平的统计数据，利用排放因子法构建了河北省人为源氨排放清单，并利用ArcGIS软件研究了氨排放量和排放强度的空间分布特征。结果表明，2019年河北省人为源氨排放量为 767。52 kt，其中农业源氨排放量占到 93。17%，主要与对肥料和粪便缺少有效处理有关。主要的氨排放源为畜禽养殖和化肥施用，其排放量分别占氨排放总量的 69。59%和 21。19%，其中畜禽养殖中肉禽对NH3 的贡献最高，分担率高达 37。04%。非农业源中人体排放与燃料燃烧排放源贡献较高，分别占 2。03%和 2。28%。2019年河北省氨平均排放强度为 4。10 t·km-2，其中石家庄市氨排放量和排放强度最高，分别为 116。73 kt和 8。03 t·km-2。空间分布特征上，较高的氨排放量和排放强度均主要集中在河北省南部及中部地区。

    氨(NH3)人为源排放清单空间分布河北省

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    长春市大学生宿舍灰尘中邻苯二甲酸酯暴露及健康风险

    朱荟澄陈昌成李宁潘佳敏...
    2465-2476页
    查看更多>>摘要：内分泌干扰物邻苯二甲酸酯(phthalic acid esters，PAEs)在室内环境中广泛存在。室内灰尘作为一种复杂的环境载体，是许多污染物的源和汇，PAEs吸附在室内灰尘颗粒中可能会带来潜在的健康风险。为了补充东北地区室内灰尘中PAEs的污染信息，并探索PAEs的污染特征和风险水平，在长春高校宿舍采集了 107份冬季灰尘样本和 20份夏季样本，分析了灰尘中PAEs的含量，并进一步研究了PAEs的分布特征、影响因素、潜在来源以及健康风险。结果表明，在冬季，宿舍灰尘中 PAEs的浓度为141。94-1561。06 μg·g-1，其中邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)是最主要的PAEs污染物，平均贡献率为 73。62%。装修时间、个人因素以及季节变化都会影响宿舍内PAEs的含量，其中新装修宿舍灰尘中PAEs的含量显著高于旧宿舍，女性宿舍灰尘中PAEs的浓度显著高于男性宿舍，配对的冬季灰尘中PAEs的浓度高于夏季。宿舍灰尘中PAEs的主要来源可能是个人护理品、塑料制品以及纺织品。PAEs的非致癌风险小于 1，在可接受范围内，摄入途径是暴露于PAEs的主要途径。致癌性PAEs，邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)和DEHP致癌风险为低风险，DEHP的致癌风险显著高于BBP。

    邻苯二甲酸酯宿舍灰尘污染特征风险评价

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    汾河平原城市秋冬季PM2.5中碳质组分特征及来源解析

    郑旭段小琳闫雨龙牛月圆...
    2477-2489页
    查看更多>>摘要：碳质组分是PM2。5 中的重要组成部分，对气溶胶辐射强迫、全球温室效应、能见度和人体健康等方面都有重要影响，因此对其特征及来源进行分析具有重要意义。本研究以汾河平原城市为研究对象，采集 2020年 11月—2021年 1月PM2。5 样品，采用热/光分析仪分析PM2。5 中的碳质组分，并通过PMF模型对该地区碳质组分的来源进行解析。结果表明，采样期间PM2。5 浓度较高的为晋中(82。1 μg·m-3)，运城(79。6 μg·m-3)和临汾(74。4 μg·m-3);有机碳(OC)浓度较高的为运城(11。2 μg·m-3)和临汾(11。0 μg·m-3)，元素碳(EC)浓度较高的为晋中(6。0 μg·m-3)和运城(4。7 μg·m-3)。各城市二次有机碳(SOC)浓度较高的为运城(3。0 μg·m-3)，三门峡(2。5 μg·m-3)和临汾(2。5 μg·m-3)，但三门峡(40。3%)和吕梁(32。4%)的SOC占OC比例较高。相关性分析表明，采样期间汾河平原城市的OC、EC和SOC与污染物SO2、NO2 和CO浓度呈显著正相关，说明采样期间汾河平原城市受到燃煤、工业以及机动车排放的影响。源解析结果显示，汾河平原城市碳质组分主要污染源的贡献最大为燃煤源(25。5%)，其次是柴油车排放源(22。5%)、汽油车排放源(22。3%)和扬尘源(18。3%)，生物质燃烧源(11。4%)贡献最小。燃煤源是汾河平原城市碳质组分的主要贡献源，是该地区的重点管控源;此外机动车对汾河平原城市碳质组分的影响不容小觑，尤其是柴油车。本研究从浓度特征、城市变化及来源解析等方面揭示了汾河平原各城市碳组分的污染特征和污染来源情况，为在区域层面对PM2。5 的控制提供了数据支撑和管控思路。

    细颗粒物碳质组分二次有机碳汾河平原城市来源解析

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    包头市区大气降水的化学特征及来源解析

    高智春王利利高丽
    2490-2503页
    查看更多>>摘要：基于 2017-2021年间对包头地区降水pH、电导率及离子浓度的化学监测，综合分析市区内大气降水的化学特征，并采用富集因子、HSYPLIT和PMF模型等方法揭示降水离子组分来源。结果表明，5年间降水量加权pH和电导率年际变化为 6。39-7。28 和 61。76-168。65 μS·cm-1，降水整体清洁程度差但无酸化现象。大气降水主要离子为Ca2+、SO42-、Cl-和Na+，占比 76%，其中Ca2+和SO42-浓度高于我国大部分地区，表明当地风沙型污染和煤烟型污染问题突出。降水中SO42-/NO3-年均值为 4。72，降水类型依旧为硫酸型。气团后向轨迹显示包头地区降水离子组成来源具有近距离外源输送的特征，且包头以南区域是重要的潜在源区。离子来源解析表明降水中Ca2+和Mg2+主要来自扬尘源、SO42-和F-主要来自工业源、NO3-主要来自化石燃烧源、Na+、Cl-和K+主要来自海盐及生物质燃烧源、NH4+主要来自农业活动源。

    包头市大气降水化学组成来源解析

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    全自动在线固相萃取-液相色谱串联质谱法快速测定地表水中痕量甲基对硫磷

    任颖俊彭君赵锦华刘立平...
    2504-2507页
    查看更多>>摘要：建立了全自动化在线固相萃取-液相色谱串联质谱法快速、准确测定地表水中痕量甲基对硫磷的方法。水样经在线富集、色谱柱分离后，梯度洗脱，采用电喷雾离子源正离子多反应监测模式，内标法定量。通过对离子源参数、水相洗脱溶剂、有机相洗脱溶剂、洗脱溶剂初始比例进行优化试验，甲基对硫磷的灵敏度显著提升，峰型更好。该方法在质量浓度 5-1000 ng·L-1 范围内线性关系良好(相关系数R2≥0。998)。添加回收试验结果表明，方法检出限为 4 ng·L-1，方法定量限为 16 ng·L-1，在 40、100、500 ng·L-1 的 3个添加水平下，平均回收率为 90。1%—97。8%，相对标准偏差为 1。7%—3。5%。应用于实际地表水样品测定，结果均未检出。该方法便捷、高效，可实现高通量测定地表水中痕量甲基对硫磷。

    全自动在线固相萃取液相色谱串联质谱甲基对硫磷

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