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科学通报
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夏建白

旬刊

0023-074X

csb@scichina.org

010-64036120

100717

北京东城区东黄城根北街16号

科学通报/Journal Chinese Science BulletinCSCD北大核心CSTPCDEISCI
查看更多>>《科学通报》创刊于1950年，是中国科学院主办、中国科学杂志社承办的自然科学综合性学术刊物，报道自然科学各学科基础理论和应用研究方面具有创新性和和高水平的、具有重要意义的最新研究成果，要求文章的可读性强，能在一个比较宽范的学术领域产生深刻的影响。我们的目标是：成为国内外读者了解中国乃至世界范围的自然科学各研究领域最新成果的主要窗口之一。《科学通报》进入了国际上主要检索系统，如CA，EI，日本《科技速报》和美国科学信息研究所（ISI）的以下系统：Science Citation Index(SCI-CDE)，SCISearch，Current Contents(PC&E)和Research Alert。
正式出版
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    铱催化Z式保留不对称烯丙基取代反应

    蒋茹郑超游书力
    1539-1541页
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    用于提升金属-氮-碳催化剂氧还原活性的双金属自旋态调控策略

    于吉红
    1542-1543页
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    环境中微塑料研究进展与展望

    骆永明施华宏涂晨周倩...
    1544-1562页
    查看更多>>摘要：环境微塑料污染正成为整个地球表层生态系统最严重的威胁之一,受到世界多国政府的严重关切和科技界多学科的广泛研究.本文从地球科学、化学、生物学、管理学等多学科角度,系统综述了水、土、气、沉积物、生物等环境介质中微塑料的丰度分布和来源、分离与分析方法、陆海空迁移与预测、表面变化与吸附特征、生物吸收积累与生态风险、食物链传递与健康风险、降解与削减等方面的国内外研究进展,并展望了环境微塑料未来研究方向与关键科学问题,旨在促进环境微塑料污染的研究与治理.

    微塑料环境介质环境行为生态风险

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    以PET聚合物为例定量评估微塑料的非主动陆地输入

    张俊杰董鹏越张颖田宇杰...
    1563-1570页
    查看更多>>摘要：微塑料的水体污染已受到广泛关注,但对于陆地环境中微塑料的污染问题,特别是除塑料废物填埋或堆放以外的微塑料非主动陆地输入,目前知之甚少.聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是产用量最大的塑料之一.本研究优化了基于化学解聚-液相色谱连接三重四级杆质谱的PET聚合物定量分析方法,使其对降尘与污泥中PET的检测回收率达到94％～ 104％.通过质谱检测发现,PET在天津市大气降尘和污水处理厂剩余污泥样品中广泛存在,浓度分别高达776～5400 μg/g(降尘)和296～519 μg/g(污泥).可估算在天津市范围内大气沉降和污泥施用导致的PET微塑料陆地输入通量分别为4.8～28和28～49t/a.此外,某垃圾填埋场矿化垃圾土中的PET浓度为73～944μg/g.本研究提出了微塑料陆地输入的具体通量数值.大气沉降输入是微塑料非主动陆地输入的重要途径,其输入的区域时空分布较为均匀.而污泥施用与矿化垃圾土再利用则可能导致微塑料在农田和城市园林中的高强度集中输入,其生态风险值得关注.

    微塑料陆地环境输入通量大气沉降污泥聚对苯二甲酸乙二醇酯

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    常见塑料薄膜制品在UV作用下的性能变化特征

    蒋凤华谢林青孙承君张雨...
    1571-1579页
    查看更多>>摘要：塑料自问世以来给人类的日常生活带来极大改变和方便,但同时由于其难降解性而产生大量塑料垃圾.这些垃圾在光、物理、化学和生物等作用下发生破碎降解产生微塑料,成为环境中微塑料的一个重要来源.本研究选取生活中常见的食品包装袋、垃圾袋、厚塑料膜和快递包装袋等塑料薄膜制品开展UV光降解实验,通过拉伸性能检测,结合红外光谱和扫描电子显微镜手段,分析了它们在UV光降解过程中的性能变化特征.结果表明,6种塑料膜的断裂伸长率均随光照时间增加而降低,杨氏模量一般随光照时间增加先升高后降低,而拉伸强度随光照时间增加呈先升高后降低或者持续降低的变化趋势,食品包装袋和可降解垃圾袋在光照强度为160 W/m2的UV光照射36h后发生脆化无法进行拉伸性能测试,易于破碎为微塑料,而快递包装袋180h后断裂伸长率仍达76％;光降解过程中聚乙烯发生氧化断链反应,分子结构发生变化,食品包装袋光降解的主要产物为醚类物质,厚塑料膜和快递包装袋的降解产物包含酮、酯或酸类物质和乙烯基等,但聚乙烯作为塑料的主要成分没有变化;光降解后塑料的表面和拉伸断裂截面均产生细小裂纹,发生脆化.研究结果可以为环境中大片塑料垃圾的行为过程、微塑料来源及环境风险评估等研究提供基础数据.

    光降解微塑料聚乙烯拉伸性能红外光谱扫描电子显微镜

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    滨海湿地环境中微塑料表面性质及形貌变化

    周倩涂晨张晨捷章海波...
    1580-1591页
    查看更多>>摘要：海岸带湿地是微塑料的重要聚集区.目前,对海岸带真实湿地土壤环境中微塑料表面形貌和性质变化研究甚少.本研究选取我国北方温带的黄河口盐沼湿地和南方亚热带的北部湾红树林湿地,以聚苯乙烯发泡和聚乙烯薄膜为受试微塑料对象,通过原位土壤掩埋(地下暴露)和非掩埋(地上暴露)定位试验和定期采样,观察和分析微塑料表面形貌、官能团、比表面积和疏水性等变化,以揭示南北典型生物地理海岸带湿地环境微塑料表面性质及形貌变化特征.在形貌上,南方北部湾红树林湿地中发泡微塑料表面出现更多的凹坑和孔洞,地上暴露的发泡18个月后,表面发生脆化和易脱落现象,而地下暴露的未出现此现象;对于比表面积,黄河口盐沼湿地原位土壤掩埋发泡和薄膜的更高;对于羰基指数,黄河口盐沼湿地土壤环境中发泡和薄膜表面的增长速率更快,地上暴露的微塑料更容易老化;对于表面疏水性,南北两类湿地土壤中掩埋薄膜表面疏水性均降低.对于微塑料类型,发泡和薄膜型微塑料均以大孔和介孔为主,发泡表面形貌更易发生变化,但薄膜比表面积变化更大.可见,滨海土壤环境微塑料表面性质及形貌变化与湿地类型及条件、微塑料种类及其暴露方式和时间等多因素有关,但对这些变化的机理有待深入研究.综上,本研究可为我国海岸带环境微塑料表面微界面化学过程和环境行为研究及其风险管控提供科学依据.

    微塑料盐沼红树林海岸带湿地定位试验表面变化

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    设施农业土壤微塑料污染及其对细菌群落多样性的影响

    费禹凡黄顺寅王佳青骆永明...
    1592-1601页
    查看更多>>摘要：设施农业土壤普遍使用塑料薄膜覆盖和施加大量有机肥,可能成为微塑料污染区.对杭州湾沿岸集中连片设施农业区54个表层土壤样品的调查研究表明,黑色地膜覆盖土壤中微塑料丰度普遍高于透明棚膜、棚膜与地膜结合覆盖土壤,微塑料最高丰度可达1560个/kg,聚乙烯薄膜类微塑料普遍存在.进一步通过聚乙烯微塑料污染土壤暴露培养29 d的试验结果表明,微塑料的添加会一定程度抑制土壤细菌群落丰富度的恢复.16S rRNA高通量测序结果显示,土壤细菌群落结构的改变不随微塑料暴露量的增加而加剧,1％暴露量时聚乙烯微塑料对土壤细菌群落结构的影响比5％暴露量时更为显著;土壤中的微塑料暴露主要使鞘脂单胞菌目(Sphingomonadales)、黄色单胞菌目(Xanthomonadales)、丙酸杆菌目(Propionibacteriales)、Chitinophagales、鞘脂杆菌目(Sphingobacteriales)和黄杆菌目(Flavobacteriales)等相对丰度显著上升,而未分类的放线菌目(unclassified Actinobacteria)、p-变形菌目(Beta-proteobacteriales)、粘球菌目(Myxococcales)、芽单胞菌目(Gemmatimonadales)等相对丰度显著下降;KEGG代谢通路预测显示土壤微塑料污染可能会影响异黄酮等次级代谢产物的生物合成,促进多环芳烃的降解.未来需进一步从相关功能基因角度探讨微塑料污染对土壤中养分和外源污染物生物转化的影响.

    设施农业土壤微塑料积累微生物群落结构功能多样性

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    肠道菌群调控代谢性疾病发生和发展

    田也麦旭东马凯韩木兰...
    1602-1613页
    查看更多>>摘要：人体肠道是一个巨大的复杂生态系统,肠道菌群、营养物质和宿主细胞的相互作用及其稳态对宿主健康以及疾病的发生发展至关重要.肠道菌群的各种菌落具有众多功能,如参与营养物质的合成与分解代谢、形成肠道天然屏障等.肠道菌群紊乱会对健康造成负面影响,许多代谢性疾病的发生和发展均与肠道菌群紊乱存在密切关系.肠道菌群与健康和疾病之间的紧密关系已引起人们对益生菌的关注.益生菌可调节肠道菌群稳态并预防代谢性疾病的发生和发展.本文回顾了肠道菌群尤其是益生菌在肥胖和糖尿病等代谢性疾病发生发展中的作用及其作用机理,并且评估了益生菌在治疗代谢性疾病中的转化应用价值.

    肠道菌群益生菌肥胖糖尿病

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    有机荧光分子检测环境中金属离子的研究进展

    魏凯王荟媛冀辰东尹梅贞...
    1614-1627页
    查看更多>>摘要：随着污染物的排放日益增多,环境问题备受关注.金属离子作为重要的污染来源之一,对人们生活造成了极大的影响,并可能引发各种疾病.因此,快速灵敏地检测环境中的金属离子尤为重要.含有各种检测基团的有机染料通过表观颜色和荧光的变化,实现了对金属离子特异、灵敏的检测,表现出巨大的潜力.本文基于有机荧光分子的特殊光物理性质与共轭结构,综述了近年来有机金属离子探针常用的检测机理.所涉及的检测机理主要有光诱导电子转移(photoinduced electron transfer, PET)机理、分子内电荷转移(intramolecular charge transfer, ICT)机理、荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer, FRET)机理、跨键能量转移(through-bond energy transfer,TBET)机理、分子的聚集-解聚以及π共轭结构重排.此外,还对金属离子与探针之间的相互作用,以及探针的基本设计思路进行详细的讨论,并在目前研究的基础上对其发展前景进行展望.

    有机荧光分子环境检测金属离子检测机理

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    基于传热传质分析的热局域化太阳能蒸汽发生系统优化研究进展

    黄丛亮皇强强杜长康罗笑...
    1628-1641页
    查看更多>>摘要：太阳能蒸汽发生系统能够利用太阳能局域加热水体产生蒸汽,在海水淡化和污水处理等领域具有较大的应用潜力.太阳能蒸汽发生系统主要包括光吸收系统和热局域化系统两大部分.由于能够实现低聚光下的高效太阳能光热蒸汽转化,且具有结构简单、成本低、蒸发效率高、易于推广应用等特点,太阳能蒸汽发生系统受到了广泛关注.近几年,越来越多的热局域化太阳能蒸汽发生系统被相继提出.然而由于能量损失和制备限制等原因,该类系统光-热-蒸汽转化效率还达不到100％.对于效率接近甚至大于100％系统的理论探索还比较匮乏,系统效率的提升仍有较大潜力.本文主要聚焦热局域化太阳能蒸汽发生系统,在总结前人工作的基础上,首先阐述了热局域化太阳能蒸汽发生系统的传热传质机理,然后从能量守恒的角度对转化效率的系统结构和外界环境依赖性进行了分析.相关机理的总结及能量分析的结果可以为系统结构优化、材料选取以及环境控制等提供参考.目前,太阳能蒸汽发生系统的大规模应用还存在较多问题,主要包括如何克服盐分在设备表面的沉积,以及蒸汽如何有效收集等.最后,对热局域化太阳能蒸汽发生系统未来的改进方向进行了展望.

    传热传质光热转化太阳能海水淡化

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