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     

二氧化碳和其他痕量气体对全球气候和生态环境的影响 Ⅰ、温室效应气体浓度变化机制和趋势及其对全球气候的影响

化石燃料燃烧和陆地生态系统尤其是森林和其土壤的排放是大气中二氧化碳的主要来源。二氧化碳引起的温室效应是一个长期的影响。人类活动所排放的其他几种痕量气体,如甲烷、氧化亚氮、氟利昂如果在大气中积累,那么将来也将导致全球升温。尽管这几种气体各自的温室效应较小,但它们结合在一起所产生的温室效应会相当于二氧化碳的温室效应。随着世界人口的增长和工业化生产的发展,排入大气中的二氧化碳和其他人类活动所排放的几种痕量气体量必将增加,由此而引起的温室效应可能会显著影响全球气候。目前人们对这些问题的研究还不全面深入。     

应用物种敏感分布法建立铅的生态安全土壤环境基准研究

由于日益严重的人类活动干扰,土壤重金属铅(Pb)污染严重.开展Pb生态安全的土壤环境基准研究,合理制定铅的生态基准值,对更好地预防与控制土壤Pb生态风险,加强土壤Pb污染的环境管理具有重要意义.本研究通过调研国内外Pb的陆生生态毒性研究,筛选并构建重金属Pb的有效毒性数据库(10%效应浓度(EC10 )或无观察效应浓度...     

前言

化学物质所引起的环境污染,已成为全球性重大环境问题.对污染机理和控制途径的研究,一直是近期国家确定的科研重点,也是联合国环境与发展大会通过的《21世纪议程》的重要内容,有关问题的探讨和解决将成为持续发展的关键.化学物质在环境中分布、迁移、转化及生态毒理乃至对人体健康影响的基础研究将为污染的控制、调控对策,包括对新化学品进入环境后有关行为和影响预测提供重要科学依据.OECD等国际组织对化学品的储运、使用、测试等已有比较系统的规范,并经常修订,而国内有关测试准则尚未正式推行.国家自然科学基金委员会设立的重大项目“典型化学污染物在环境中的变化及生态效应”(金龙珠,王学     

我国城市环境问题及其对策

环境恶化是当代人类面临的最大的全球性问题之一.人口增长、污染加剧、资源衰竭,可能导致地区性和全球性生态危机.我国环境的破坏和恶化己成为经济、社会发展的制约因素.特别是城市环境,由于城市化进程加快,基本设施建设不能满足需求,造成交通拥挤,住房紧张,能源、水源供应不足,尤其是污染物排放量的增加,给城市环境造成很大压力.     

基于模式生物秀丽隐杆线虫的环境污染物生殖毒性研究进展

由于人类社会的发展,环境污染也越来越严重,研究环境污染物对生态及人类健康的影响极为重要。生殖系统是人和动物繁衍后代的重要系统,常见环境污染物对生殖系统的影响正引起研究人员的广泛关注。秀丽隐杆线虫具有身体透明、品系丰富和遗传背景清楚等优点,为生殖毒理学研究提供了一个便利的平台。以秀丽隐杆线虫为模型已对多种环境污染物的生殖毒性进行了评价。本文重点叙述了重金属、纳米材料、有机物等化学污染,辐射、磁场等物理污染,以及病毒等生物污染对秀丽线虫生殖系统的影响,并归纳讨论了环境污染物造成生殖功能障碍的几种主要机制,如氧化应激、DNA损伤、内质网应激以及神经损伤等,但不同类型污染物的毒性效应与其自身的物化性质紧密相关。环境污染物诱导的生殖毒性中不同响应机制之间的关联性、不同发育阶段的敏感性差异、污染物的传代效应以及有效的缓解方式的筛选等都有待进一步的开展。     

淡水环境中微塑料的赋存、来源和生态毒理效应研究进展

塑料制品在当今社会中被大量生产和使用,导致其不断进入水环境。环境中的塑料垃圾会进一步分解为很多粒径小于5 mm的塑料残片,即微塑料。微塑料作为一类新型污染物,已受到国内外学者和公众的广泛关注。然而,现阶段有关微塑料污染的研究主要集中在海洋环境,而内陆淡水环境与人类接触频繁,其微塑料污染应受到更多重视。为全面了解淡水环境中微塑料污染现状,加强对微塑料污染的风险监控,文章总结了近些年的相关研究,综述了淡水环境中微塑料的赋存、来源和生态毒理效应。有关研究表明,微塑料污染可能在全世界淡水环境中普遍存在,其在淡水水体、沉积物和淡水生物中均有赋存;而中国内陆淡水环境中微塑料的污染可能尤为严重。淡水环境中微塑料的来源尚不明确,主要直接来源可能包括污水处理厂的尾水排放、水环境中塑料垃圾的风化降解以及水土流失或地表径流形成的陆源输入;而初始源头可能包括了个人护理品、合成纺织品、工业原料以及城镇、农业、旅游、工业区塑料垃圾的不当处置。另外,微塑料会对淡水生物造成物理性损伤和生化水平胁迫,并有可能与其他污染物形成复合污染,对淡水生物产生交互效应。因此,对淡水环境中微塑料污染的深入研究已刻不容缓。今后可在环境因素对微塑料污染特征的影响、微塑料污染的源解析、微塑料与污染物的生态交互效应这三方面加强研究。文章可为淡水环境中微塑料的污染和生态风险研究提供理论参考。     

环境中抗生素及其生态毒性效应研究进展

近年来,越来越多的抗生素类药物用于在医疗、畜禽和水产养殖业。由于其机体代谢率低,大部分以原药或代谢物的形式经由尿液和粪便排出体外进入环境中,造成抗生素在水体和土壤等环境介质中的残留。这些残留的抗生素会导致潜在的环境风险,其中最严重的是会诱发和传播各类抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs),进而对人类健康产生威胁。本文介绍了环境中抗生素的来源,归趋和残留状况,并且对其所引起的生态毒性效应以及ARGs进行总结,最后指出了目前研究中存在的问题,并对未来研究进行了展望。     

化学品足迹:概念、研究进展及挑战

化学品污染被联合国环境规划署列为影响人类生存与发展的全球重大环境问题之一。为实现可持续的化学品管理,需定量评价产品生命周期内由化学品排放造成的生态影响。然而,当前的化学品风险评价指标体系往往指向零碎的危害性或毒性终点,未能综合出整体性指标来定量表征生态系统所承受的损害,亦不能衡量人类活动排放的化学品总量与环境承载容量的相对大小。作为环境足迹一员,化学品足迹继承了"足迹"指标的特点,可定量表征生态系统受化学品影响的程度,并结合生态阈值及环境承载容量,有助于评价人类活动对环境可持续性的影响,有望成为公众、企业、决策者及利益相关者之间相互交流的重要工具。本文概述了化学品足迹的基本概念及其发展历程,介绍了现有的化学品足迹计算方法及其应用于不同空间尺度下的案例研究,讨论了化学品足迹研究中存在的问题与挑战,并对其应用前景进行了展望。     

酸雨与镐对大豆幼苗荧光特性复合影响的测定

在中国不同地域的多数农业生产区中,酸雨(AR)与Cd污染重叠发生.土壤中Cd元素在AR作用下赋存状态改变,一旦达到伤害阈值即对植物造成伤害,并通过食物链对动物和人体健康造成威胁.考察AR和Cd对植物叶绿素荧光特性的复合效应是深人理解二者影响光合功能的途径之一.本文以大豆幼苗为试材,初步探讨了Cd与AR对大豆幼苗叶绿素荧光特性的复合影响,旨为科学评价Cd与AR污染环境中作物生产安全及典型污染物的环境生态效应等提供基础实验数据.     

海南生态文化建设的战略

面对严重的全球性生态危机与困境，寻找新型的人与自然关系成为人类的共同呼声。时代呼唤生态文化，生态文化是人与环境和谐共处、持续生存、稳定发展的文化。是海南生态省建设的四大内容之一。从体制文化、企业文化、认知文化和心态文化4方面对海南生态文化建设战略作了探讨。     

重金属对水生生物的生态毒理效应及生物耐受机制研究进展

近年来,随着国民经济的快速发展,重金属以其特有的性质而被大量的应用于生产生活当中,同时也由于各种原因造成了水体重金属污染现象。水体重金属污染不仅对水生生物的生长和繁殖造成了严重的威胁,同时也威胁到人类的健康。因此,重金属污染具有潜在的生态与健康风险。本文主要概括介绍了重金属对水生植物、动物、微生物的生态毒理效应以及水生生物对重金属的各种耐受机制,展望了重金属对水生生物生态毒理效应的未来研究重点和方向。     

海洋环境中纳米金属的生物吸收及生物效应

当前随着纳米科技的发展,纳米材料,特别是纳米金属,因其独特的物化性质,在各行各业中的使用量呈指数增长,致使其在大气、水域、土壤环境中的安全性问题引起公众关注。尤其是在受到人类活动密切影响的近岸海洋环境中,纳米金属的潜在生态效应成为当前国内外研究的热点之一。本文重点综述了由于海洋环境的理化因子以及纳米金属独特的物化性质导致的纳米金属的环境行为,海洋生物对纳米金属的吸收,以及纳米金属的生物效应和可能的致毒机制,旨在为评估海洋环境中纳米金属的潜在生态危害,完善纳米材料的监管机制及保障纳米科技的可持续发展提供思路。     

《农村生态环境》稿约

1　《农村生态环境》系国家环境保护总局南京环境科学研究所主办、中国环境科学出版社出版的学术期刊 ,是全国中文核心期刊 ,中国科学引文数据库来源期刊 ,中国学术期刊综合评价数据库来源期刊。本刊宗旨是及时报道生态环境保护领域研究的动态、理论、方法和成果。主要内容包括 :( 1)全球重大环境问题的生态影响 ;( 2 )生态功能区、自然保护区、生态示范区的建设和管理的研究 ;( 3 )自然资源开发和可持续发展理论与模式 ;( 4)生态破坏和环境污染控制的理论与方法 ;( 5 )生物多样性保护与生态安全性研究 ;( 6)农村和城镇生态系统的优化研究 ;…     

青藏高原五条冰川表雪中痕量元素的空间分布及污染评估

为了认识青藏高原雪冰中痕量元素的空间分布特征与污染程度,对2013年4-5月采自求勉雷克、煤矿、玉珠峰、小冬克玛底和古仁河口冰川的表面样和雪坑样进行消解处理,并利用高分辨扇形磁场等离子体质谱仪(ICP-SFMS)测试了样品中19种痕量元素(Al、As、Ba、Co、Cr、Cs、Cu、Fe、Li、Mn、Mo、Pb、Rb、Sb、Sr、Ti、Tl、U、V)的总浓度.通过对5条冰川表面样进行空间对比,发现痕量元素在唐古拉山以北的求勉雷克、煤矿和玉珠峰冰川中浓度较高,在3条冰川中元素浓度的平均值在0.05 ng·g~(-1)(Tl)—6579.62 ng·g~(-1)(Al)之间,痕量元素在唐古拉山小冬克玛底冰川及唐古拉山以南的古仁河口冰川中浓度较低,在小冬克玛底冰川中元素的浓度介于0.004 ng·g~(-1)(Tl)—103.44 ng·g~(-1)(Al)之间,在古仁河口冰川中元素的浓度介于0.006 ng·g~(-1)(Tl)—361.83 ng·g~(-1)(Al)之间.计算痕量元素总浓度的富集系数(EF)表明,在5条冰川雪冰中的V、Mn、U、Ba、Rb主要来自于地壳粉尘,Sb、Mo、Pb、Cu、As在一些冰川雪冰中具有明显或较为严重的污染(EF≥5),这5种元素可能来自于有色金属冶炼、交通排放、化石燃料燃烧等人类活动.利用后向轨迹的聚类分析表明,5条冰川在非季风时期主要受到盛行西风的影响,其中求勉雷克、煤矿和玉珠峰冰川中的痕量元素主要来自中亚及新疆等地,小冬克玛底和古仁河口冰川中的痕量元素则主要来自于南亚及青藏高原西部地区.     

《农村生态环境》稿约

1　《农村生态环境》系国家环境保护总局南京环境科学研究所主办、中国环境科学出版社出版的学术期刊 ,是全国中文核心期刊 ,中国科学引文数据库来源期刊 ,中国学术期刊综合评价数据库来源期刊 ,并被CA、CAB和AGRIS等国外文摘和数据库收录。本刊宗旨是及时报道生态环境保护领域研究的动态、理论、方法和成果。主要内容包括 :(1 )全球重大环境问题的生态影响 ;(2 )生态功能区、自然保护区、生态示范区的建设和管理的研究 ;(3)自然资源开发和可持续发展理论与模式 ;(4)生态破坏和环境污染控制的理论与方法 ;(5 )生物多样性保护与生态安全…     

乌鲁木齐水磨河沿岸土壤痕量金属污染特征与来源解析

以乌鲁木齐水磨河沿岸土壤为研究对象,共采集122个表层(0—20 cm)土样,通过测定Pb、Cu、Cr、Ni、Zn、Mn、V、As等8种痕量金属的含量,采用富集系数法和地累积指数法评价土壤痕量金属的污染程度,利用Kriging空间插值法了解痕量金属的分布特征,并运用多元统计分析法进行污染源的解析.结果表明,As、Zn、Cu、Pb、Cr、Ni和V等7种金属元素的平均浓度均未超出国家土壤环境质量二级标准限制,但均高于新疆土壤元素背景值,表现出较明显的表层聚集趋势和不同程度的变异性.水磨河沿岸土壤总体处于轻度污染状态.其中Ni为主要污染物,受到污染的样品比例达到72.7%,属于轻-中度污染,其次是Cu和V.水磨河沿岸土壤中Zn与Pb和Cu呈极显著正相关,Ni与Zn、Pb和Cr呈负相关,表层土壤痕量金属累积主要受工业排放源、交通运输源、农业生产源和自然源的影响.水磨河沿岸土壤中8种痕量金属的单因子潜在生态风险等级和综合潜在生态风险等级均处于低风险水平,暂未对水磨河流域的生态环境构成威胁.     

序言

卤代有机物，是有机化合物中的官能团被卤基所取代，从而形成的新化合物。卤代有机物可用作农药、医药、防腐剂、麻醉剂、制冷剂、有机溶剂等，它们在提高人类生活质量，促进经济社会发展方面，发挥了重要作用。卤代有机物生成的天然途径很少，仅有少数微生物可合成。环境中的卤代有机物，绝大多数是人工合成的化学品。
环境中卤代有机物的污染也对人类的生存和发展产生了严重威胁。最典型的例子是有机氯农药。1962年，Rachel Carson在其出版的人类环保意识启蒙之作《寂静的春天》中，就描述了环境被以DDT为代表的有机氯农药污染所呈现的景象“鸟儿不再歌唱，鱼儿停止了游泳，螳螂和其他昆虫正在消失”。农药DDT、多氯联苯等卤代有机污染物的特点是：(1)持久性，一旦进入环境，不容易被降解，可以在环境中长时间(数年)存在；(2)长距离环境迁移性，可通过大气环流、洋流、动物种群携带等机制，由低纬度、低海拔地区向高纬度、高海拔地区长距离迁移；(3)生物蓄积性，容易在生物体的脂肪和类脂物质中蓄积，并沿食物链进行积累；(4)毒性，具有干扰内分泌、致癌等毒性效应。具有这4方面特征的污染物，被称为持久性有机污染物(POPs)。已列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》的21类物质和正在评估拟被列入该公约的物质，都是卤代有机物。
值得指出的是，持久性有毒化学物质一旦进入环境中，再将其从环境中去除或者回收，技术上是很难的；即使技术上可实现，其成本之高也不是人类所能承受的。因此，应对和解决化学物质的污染问题，重点应该在于预先防范。防范化学物质的污染，需要评价和预测化学物质的环境风险。但是，人类设计和合成新的人工化学物质的速度很快，一个博士生在其博士论文期间，有可能合成数百种新化学物质，而基于实验的方法评价和预测一个化学物质的环境危害性和风险性，一个博士论文的研究工作是不可能彻底完成的。因此，在化学物质合成/投入市场的速度与化学物质的环境危害性/风险性评价的速度方面，有着巨大的差距。实验测试还存在费用高昂和动物实验伦理等问题。这些问题催生了计算毒理学/预测毒理学这样一个新兴的研究领域。计算(预测)毒理学可基于分子结构，采用计算化学、计算生物学等方法，高效地评价和预测化学物质的环境暴露、危害性和风险性，也被国际上认为是化学物质环境风险性评价方法根本性变革的发展方向。希望我国能够跟上这种变革，并做出创新性、引领性的研究成果。
自20世纪60年代环境学科诞生以来，卤代有机物在环境介质中的存在、化学特性、行为与效应、污染防控的原理与方法等，就一直是研究的热点问题。近年来，溴代阻燃剂和有机氟化合物的环境水平、监测方法、行为和毒理效应等，成为环境领域研究的新热点。金一和教授针对这2类化合物的环境水平和毒理效应机制，开展了长期性和创新性的研究工作。本专辑所录用论文，也大多针对这2类污染物。金一和教授的研究成果在生态毒理学领域得到同行们的广泛认可，他严谨的科研态度与超前的研究思想尚需继承发展。希望本专辑的出版，能够为同行提供一个相互交流、启迪创新的平台，以此告慰金一和教授！
     

X Series 2 ICP-MS CCT~(ED)在食品样品超痕量元素分析中的应用

ICP-MS作为一种新兴的痕量元素检测技术正被越来越多地在食品分析中应用.ICP.MS具有检测速度快,低检出限,多元素同时检测,动态范围宽的特点,而这些优势是石墨炉原子吸收所不具备的,在食品分析中,主要存在以下几个问题:基体较为复杂,ICP-MS中存在非常明显的基体效应,这些效应影响ICP-MS测试的精度和准确性,样品消解溶液存在高含量的Ca,Mg,K,Cl和C等元素基体,其次,食品中的高含量Ca,Na和Cl等基体对待测的痕量As和Se的干扰尤为明显.     

石油污染对土壤-植物系统的生态效应

伴随着石油的工业化生产和利用,石油污染已经成为一个严重的环境问题.本文从土壤、植物个体、植物群落与生态系统等层次对石油污染的生态效应进行了系统总结.含有多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)、苯系物(Benzene、toluene、ethylbenzene和xylene,BTEX)等多种有毒物质的石油及其化工产品进入土壤-植物系统后会发生迁移.这不仅对土壤-植物系统的组成、结构、功能和服务产生影响,也会通过食物链危害人类健康.石油污染影响土壤水分状况、孔隙度等物理性质,土壤碳含量、养分含量等化学性质,以及土壤微生物群落组成和多样性、土壤酶活性等生物学性质.通常,石油污染会对大多数植物形成氧化胁迫,影响细胞膜透性,影响光合作用等生理活动,抑制植物生长,影响植物萌发、开花和结实.由于石油污染对植物个体的不同效应以及植物个体对石油污染的不同响应,石油污染对植物群落的影响存在3种基本模式,并最终导致植物群落生物量下降,物种多样性降低,植被盖度降低.进一步影响生态系统的生产力、稳定性和健康,最终危及生态系统的功能和服务.利用微生物、植物及其联合体菌根可以对石油污染物进行生物修复和降解,添加外源营养物质和通气等措施可以强化生物修复过程.应用植被指数和红边效应等遥感方法进行石油污染的生态效应监测具有较大的潜力.总之,如何把土壤-植物系统各水平上不同指标对石油污染物的响应与石油污染的生态效应联系起来,是目前石油污染生态效应研究的重点和难点之一.因此,亟需开展多尺度的系统研究,把室内控制实验、野外控制实验和野外调查有机地结合起来,构建多层次的石油污染标志物体系,全面认识石油污染对土壤-植物系统的生态效应,为石油污染的生态风险评价、治理和控制提供理论基础和实践指导.