同步辐射X射线荧光和吸收谱技术在环境汞污染研究中的应用进展

汞作为一种重要的全球性重金属污染物,被许多国际组织列为优先控制污染物。常规的汞分析手段,例如电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、原子荧光光谱(AFS)等,对汞的分析精度较高,方法比较成熟,但对样品前处理要求也较高。同步辐射技术由于其高、精、准的优势,且对样品前处理要求比较简单、可实现原位无损分析,因此被广泛应用于环境样品的分析中。随着研究的发展,同步辐射X射线荧光光谱(SRXRF)和同步辐射X射线吸收光谱(SRXAS)技术在环境汞污染分析领域得到了越来越多的应用。主要介绍了我国环境汞污染现状及污染特征,同步辐射技术对于汞分布蓄积、含量和化学形态分析方面的独特优势,重点回顾了本项目组和其他一些研究组近几年关于SRXRF和SRXAS技术在环境介质如土壤、植物体内汞的分布蓄积、相对含量和化学形态转化研究领域的应用进展,对进一步发展并提高同步辐射技术在环境及生物体汞污染水平、毒性机理和生态毒理评价方面的应用进行了展望。     

图书与报告

总　论可持续商务：经济发展与环境无害技术：工商业在带来可持续发展方面有关键作用要发挥．环境无害技术的使用，在其实现可持续生产的努力中是决定性的．增加环境无害技术的转让、采纳和使用，对于使工业界、尤其发展中国家的工业界能在保护环境的同时使生产率得到必要提高，是至关重要的．这本书评论了污染控制与削减、资源与能源节约、和清洁生产的现行方法．它考察了变得日益重要的清洁技术，包括太阳能、风能和生物技术，并讨论了向更多地使用环境无害技术的方向推进背后的原因，包括立法、财政压力和竞争性．本书意在充当一本参考书…     

《生态毒理学报》主编简介

<正>王子健,男,1953年10月出生,博士,研究员,博士生导师．1976年中国科技大学毕业后到中科院生态环境研究中心工作．1983-1985年在瑞士留学,从事水质污染化学规律研究;1987年在日本从事生物样品生理活性物质分析方法研究． 1992-2000年担任中科院生态环境研究中心环境水化学国家重点实验室副主任、主任,兼环境模拟与污染控制国家重点联合实验室学术委员会委员,国家863计划污染控制技术主题专家组副组长,国家自然科学基金委员会地球科学部第二届咨询专家委员会委员,国际环境地球化学与健康学会亚太分会理事,全球环境基金专家库成员等．同时担任环境科学学报(副主编)、过程工程学报、环境化学、湿地研究、地球与环境、美国Environmental Science and Health(A)等杂志的编委．王子健领导的研究小组主要研究天然水体和水处理过程中的水质转化、相关毒性和毒理变化以及健康和生态风险．内容包括发展新的环境监测技术,离体和活体生物毒性测试方法,污染物水体多介质过程,水质安全性评价以及水污染的健康和生态风险的指标和方法．在开发新型生物模拟采样技术和生物毒性测试方法体系、生活饮用水和再生水的安全性评价、持久性有毒污染物污染及其生态与健康影响等方面取得了丰硕的成果,相当一部分成果得到推广应用．     

石油污染土壤及地下水的生物修复进展[综述]

所谓石油污染土壤的生物修复［２］（Ｂｉｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ）,是指利用微生物及其他生物,将存在于土壤、地下水和海洋中的有毒有害的石油污染物现场降解成二氧化碳和水或转化成为无害物质的工程技术系统．它是传统的生物处理方法的延伸,其创新之处在于它治理的对象是较大面积的污染．由于现场环境的复杂性,因而产生了许多不同于治理点污染的概念和技术措施．与物理、化学土壤修复技术相比,生物修复技术具有多种优点［１,２］．ＫｕｒｏｄａＤａｎｎａＲ［３］曾以美国应用实例对生物修复技的特点进行过详细的归纳与总结：既可…     

《环境化学》征稿简则

《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,国内核心期刊.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、工程等各个层面,包括大气、水和土壤环境化学、环境分析化学、环境与健康、污染生态化学、污染控制和绿色化学等方面.     

内源污染控制技术研究进展

内源污染已成为水体污染的重要来源,严重时可引起水体黑臭,甚至威胁人类健康。外源污染是内源污染的重要来源。近年来环保工作者在重视外源污染控制的同时,通过科学、系统的研究和实践提出了多项行之有效的物理、化学和生物技术以实现对内源污染的控制。文章对内源污染定义、污染物种类及危害、污染现状、各控制技术定义及优缺点等内容进行了总结,同时提出未来各技术可能的研究方向。主要结论如下:(1)底泥疏挖能有效移除污染底泥,但存在引发二次污染和破坏底泥生境的风险;(2)底泥覆盖能减少污染物向水体扩散,但存在不能移除污染物和随时间推移覆盖层遭破坏等问题;(3)化学修复能有效去除污染物,但化学药品可引起二次污染和其他污染物异常释放,其更适用于应急处理;(4)生物修复具有费用低、管理简单、环境友好、有效时间长等优点。但受动植物耐受性影响,动物修复和植物修复在重污染环境适用性较差。相较于物理和化学修复,生物修复是较有潜力的内源污染控制方式。最后,依据未来发展的需要,提出以生物修复技术为基础,大力发展底泥生态修复技术,实现底泥自我净化,减少人为干预的内源污染控制观点。     

抗生素菌渣处理技术研究进展

抗生素菌渣是制药企业在生产抗生素类药物时,由微生物发酵产生的固体废弃物.作为国家规定的危险废物,其产量大、含水率高、含氮、硫量高、残留抗生素的特点,使其具有巨大的环境危害性.抗生素菌渣的科学、无害处理是医药固废领域的热点难题.本文系统阐述了抗生素菌渣的类型、性质和危害,详细综述了目前主流的各类热化学处理技术和非热化学处理技术,重点对包括焚烧技术、水热技术和热解气化技术等在内的热化学处理技术进行了系统归纳,汇总分析其技术特点、环境影响、应用瓶颈及研究进展.同时,对抗生素菌渣处理的未来发展提出若干建议和展望,提出烘焙技术消除其生物危险性的处理理念,建立健全相关安全标准与法律规范,以更好地降低抗生素菌渣潜在的环境风险并实现资源利用,解决抗生素类药物生产工艺的后顾之忧,促进我国制药行业持续健康发展.     

农药风险评价技术在农药减量化中的应用

为减少苕溪流域农药施用量,降低该流域农药对水生生物的环境风险,通过调查苕溪流域防治卷叶螟虫(Cnaphalocrocis medinalis)、稻飞虱(Delphacidae)和水稻纹枯病的农药品种及用量,以农药暴露模拟外壳为工具,运用农药风险评价技术分析其产生的环境风险,并根据风险选择农药品种及用量。结果表明:以吡蚜酮代替噻嗪酮可减少农药用量765 g·hm~(-2),以阿维菌素代替骄子可减少农药0.75 L·hm~(-2),以爱苗替代井冈霉素可减少农药4.27 L·hm~(-2),替代后常规农药总用量降低5.79 L·hm~(-2)。同时该替代技术对试验区水稻产量和病虫害的防治效果大多优于当地农户单独分散用药。由于控制了用药次数和用药量,用药成本下降,水稻种植的经济效益则增加。该技术在减少农药总施用量的同时也降低了农药对水生生物环境毒性的影响,从源头控制了农业面源污染中的化学污染物。     

跨世纪环境化学展望

l 形势和任务,挑战和机会什么是21世纪的重要环境问题?在21世纪来临之际,世界各国、联合国教科文组织(UNESCO)、联合国环境规划署(UNEP)以及国际科联(SCOPE和IGBP)等组织纷纷对当前全球性、区域性环境形势以及21世纪环境问题进行了研讨.UNEP1997年出版《全球环境展望》(Global Environmental Outlook,简称GEO-l),提出了全球性、地区性的主要环境问题.环境化学方面涉及到淡水、大气污染、土地退化、海洋和沿海破坏、城市污染、废物增加等.还指出了温室气体的排放、化学品和能源应用增长、可再生资源使用的非持续化、城市发展无计划以及全球生物地球化学循环     

试论我国工业污染防治的政策取向

为解决工业污染问题,我国早有“把污染消除在生产过程之中”的提法,在有关法规中也已有明文,但是防止污染的思想并没有成为有组织的社会行动,污染处理(控制)的管理思想仍然占据着环境管理的主导地位.由此而引发的把末端处理处置作为追求目标的控制污染的社会行为不能不引起忧虑.本文从对我国现行污染控制政策评述出发,剖析了环境管理实践中现行污染控制政策遇到的障碍,提出了我国工业污染防治政策的调整方向和行动计划的建议.     

多氯联苯污染土壤原位修复技术研究进展

多氯联苯由于具有较强的化学惰性和热稳定性,在环境中广泛存在,土壤是其在环境中最主要的归宿.多氯联苯污染土壤的原位修复方法多样,有覆盖、稳定化技术相结合的物理修复方法;微波分解的热处理技术;氧化还原、化学淋洗以及光解等化学修复方法;还有以植物、微生物、动物为主体的生物修复方法,每种修复方法都有其优越性和一定的局限性.如今持久性有机污染物的原位修复正朝着绿色、环境友好的生物修复以及多元联合杂交的综合修复等技术方向发展.     

基于专利申请分析的有机磷农药污染土壤修复技术研究进展

有机磷农药（organophosphorus pesticide,OPP）的生产量和使用量高,但回收率与利用率低,且毒性较强,土壤累积量大、污染面积大,已严重威胁人类健康与生态系统平衡,因此OPP污染土壤的修复是健康土壤行动的重要内容.以专利分析为切入点,分析我国2010-2021年OPP污染土壤修复相关申请专利,梳理该方面技术发展情况,综述生物、物理、化学主流技术修复OPP污染土壤现状.分析发现,专利时空分布、隶属分布等反映了该领域技术的现状与需求,利用磷酸水解酶、木霉属、假单胞菌属、芽孢杆菌属等微生物对OPP进行水解、共代谢的生物修复技术,应用生物刺激、化学氧化、光催化等化学修复技术,以及联合修复方法为当前OPP污染土壤的主流修复方法.现有修复技术受环境、修复材料与污染土壤的相互作用变化等影响,未来仍需进一步研究OPP在土壤-生物系统中的降解作用及其物理、化学、生物降解机理,明确OPP与其代谢产物的运输、扩散、转移途径;并将理论研究应用于实际修复工程,加大原位修复技术研发力度,根据污染场地环境、土著微生物、土壤污染程度选择合适的修复技术方案,以促进有机磷污染土壤修复行业的发展.（图...     

基于污染物削减效果和成本的农业面源污染控制技术优选——以太湖地区为例

农业面源污染控制既要考虑技术对污染物的削减效果,也要兼顾工程建设-运行成本.以我国近20 a来农业(种植业、畜禽养殖业、水产养殖业)面源污染控制具有代表性的73种技术为对象,根据指标(总氮、总磷、氨氮、COD削减率,建设成本,运行成本)完整性等因素初步选择了12种技术,采用层次-灰色关联度法选择兼顾污染物削减率和成本的最适技术.结果表明:种植业污染控制技术中以农田排水植物-微生物复合处理技术为最好,其次是生态拦截沟渠技术;畜禽养殖业面源污染控制技术中以养殖废水土地渗滤处理系统为最好,其次是人工湿地技术;水产养殖业污染控制技术中以组合填料序批式生物膜法为最好,其次是生物-生态复合处理技术.针对太湖地区实际情况,生态拦截沟渠技术更适合该地区农田排水污染控制,土地渗滤处理系统可用于太湖上游地区畜禽养殖业废水处理,组合填料序批式生物膜法可以用于水产养殖排水处理.所提出的层次-灰色关联度法可满足兼顾污染物削减和工程建设-运行成本的面源污染控制技术比选和决策需求.     

环境化学发展新动向

随着社会经济的发展、资源与能源的开发利用、城市化过程的加速、人口增加,人类活动引起的环境问题层出不穷,对环境化学提出了新的挑战,从而促进了环境化学的发展.由于人类对环境化学品的利用和控制以及对环境的合理管理等需要,从追溯、监测、分析、鉴定化学沾污物/污染物来源,研究其在自然环境中的化学变化过程及其所产生的生态效应/健康影响中的化学问题、污染化学防治和控制的方法等,环境化学家利用化学学科的原理、方法和手段以及其他学科的有关知识和手段,研究和改造复杂的人类环境     

厌氧膜生物反应器(AnMBR)膜污染过程及控制方法研究进展

厌氧膜生物反应器(Anaerobic membrane bioreactor,AnMBR)是一种将厌氧生物处理与膜分离技术相结合的新型处理技术,在提升出水水质的同时同步强化生物能回收.因此,AnMBR对于生物质废物处理和缓解能源危机具有重要意义.尽管目前在作用原理、操作优化和污染机制探索方面有了重大进展,但膜污染问题仍然是制约该技术进一步发展和应用的重要原因.本文介绍了厌氧膜生物反应器膜污染形成的基本机理与影响因素,并对膜污染控制技术进行了相关介绍,以期为AnMBR膜污染控制方面提供理论和技术参考.     

水、土环境中锑污染与控制研究进展

随着工业的发展,锑作为一种具有潜在毒性和致癌性的类金属元素,已经较为广泛地存在于水体和土壤环境中,显现出不可忽视的环境问题,并引起国际科学界的高度关注。文章综述了锑在水体和土壤环境中的污染现状、化学行为形态以及污染控制方面的研究进展。由采矿业、制造业带来的锑水土污染问题较为突出,目前的处理处置方法难以满足需求。今后需要在锑的水土环境化学方面加强研究,探讨锑的迁移转化规律;高效吸附材料的开发制备也是一个重要内容;植物组合修复土壤中的锑污染将是一个重要的突破口。     

水、土环境中锑污染与控制研究进展

随着工业的发展,锑作为一种具有潜在毒性和致癌性的类金属元素,已经较为广泛地存在于水体和土壤环境中,显现出不可忽视的环境问题,并引起国际科学界的高度关注。文章综述了锑在水体和土壤环境中的污染现状、化学行为形态以及污染控制方面的研究进展。由采矿业、制造业带来的锑水土污染问题较为突出,目前的处理处置方法难以满足需求。今后需要在锑的水土环境化学方面加强研究,探讨锑的迁移转化规律;高效吸附材料的开发制备也是一个重要内容;植物组合修复土壤中的锑污染将是一个重要的突破口。     

天然水体挥发性有毒物质的模拟

本文讨论了挥发性有毒物质的模拟问题,挥发性有毒物质化学动力学过程以挥发为主,挥发遵守Whitman双膜理论,并且受其湍流强度、水文要素及化学特征的控制.以各种途径进入小河与大江、河口与海湾、湖泊与水库的挥发性有毒化学物质,在特定的水-气环境中输送扩散形成污染浓度场.浓度分布由流体输送扩散的动力学特征和物质的物理-化学动力学过程决定.     

废水中苯并噻唑类化合物的污染行为与控制原理分析

苯并噻唑类化合物(BTs)是广泛使用的工业添加剂,具有持久性和生物毒性,属于微量新兴污染物,近年来在环境领域受到了越来越多的关注.本文对已有的BTs污染相关文献进行了较为全面系统的归纳.首先介绍了BTs在橡胶、制革、制药等行业中的应用与排放情况,分析了BTs的化学结构特点、内分泌干扰性与微生物抑制作用,对其相分配与生物富集数据进行了总结.其次介绍了BTs在工业产品、工业废水、市政污水、城市径流和天然水体中的分布情况,及其在环境中的污染迁移行为.再次着重介绍了含BTs废水的各种生物处理技术和高级氧化技术,阐述了BTs对微生物及污水生物处理系统的影响,BTs在活性污泥系统和膜生物反应器中的降解情况,以及生物强化与电化学强化手段;对O_3、H_2O_2、UV、芬顿、光催化、电离辐射等高级氧化体系处理BTs废水的原理、效果、条件参数和动力学等方面进行了较为深入的讨论.通过分析文献中报道的BTs降解产物数据,总结了BTs污染物的生物及化学转化途径.最后,分析了BTs污染控制技术目前存在的问题,并对未来的研究重点和发展方向提出了建议.     

抗生素及其抗性基因在环境中的污染、降解和去除研究进展

随着抗生素及其抗菌产品的广泛应用,自然和人工环境中的抗生素残留带来的危害引起人们关注.本文基于最新文献,综述了国内外抗生素及其抗性基因的污染水平和来源、它们之间的关系和传播机理以及这类污染物的降解和去除技术.现有研究表明,抗生素及其抗性基因的污染已遍布水、土壤、大气等介质,而在以污水处理厂和固废填埋场为代表的人工环境中,其污染水平更高.抗生素残留诱导产生抗性基因,其在环境中传播扩散与水平基因转移(Horizontal Gene Transfer,HGT)和微生物群落结构组成有关.抗生素和抗性基因在环境中自然降解过程受基质类型、光照、温度和微生物种群等因素的影响,其中光照是影响其降解的重要因子;而在人工处理系统中,紫外消毒和生化降解对抗生素及其抗性基因有较好的去除效果,但并非全部有效.建议今后加强对特定环境中抗生素和抗生素抗性基因的扩散规律和高效降解去除等方面的机理和工艺研究,进而有效控制其环境含量,降低其污染水平.