水生态模拟系统及其在化学品生态风险评估中的应用

水生态模拟系统是用于高层次化学品生态风险评估的测试模型,目前在国外已经广泛用于工业化学品、农药、兽药、重金属等单一化学物质和复杂混合物的生态风险评估研究,而我国的相关研究比较匮乏。随着我国化学品风险评估体系的完善,水生态模拟系统测试必将作为作为单一生物毒性测试的有效补充。在此背景下,简述了水生态模拟系统的分类、研究方法和结果外推方法;从单一化学物质暴露作用下的生态危害评估、多种化学物质联合暴露作用下的生态危害评估以及目标化学物质的归趋分析三个方面阐述了水生态模拟系统在国内外化学品风险评估科学研究中的应用,对比了水生态模拟系统和单一物种毒性测试结果和基于两种测试数据的生态危害评估结果。与此同时,分析了水生态模拟系统在国内外化学品环境管理中的应用情况。在此基础上,对我国发展水生态模拟系统所存在的问题及解决方案提出了建议。     

欧盟化学品环境管理战略研究与启示

贯彻化学物质的全生命周期环境风险管理理念,加强新污染物治理,深入打好污染防治攻坚战,是促进经济社会发展全面绿色转型的重要内容。以欧洲化学品可持续战略为主线,分析欧盟与化学品相关的环境管理战略与行动计划,从化学品的安全可持续设计、环境零化学污染、化学物质风险评估机制和风险管理方法等方面进行研究,通过问题总结、差距比对,分析提出对我国开展化学品环境管理工作的启示,对推动精准治污、科学治污、依法治污,促进生态文明建设,有重要借鉴意义。     

《环境化学》创刊40周年纪念专题之一:环境化学发展之管见

环境化学是研究化学物质在环境介质中的存在、特性、行为、效应及其污染控制原理和方法的科学,是化学科学的重要分支和环境科学的核心学科。国家在“十四五规划”中将基础研究和原始创新放在非常重要的位置,党中央对基础研究提出了更高的要求,要面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康。环境化学的研究工作不但立足世界科技前沿,又满足国家重大需求,同时与经济建设和人民健康密切相关,是典型的同时满足“四个面向”的学科。近年来,环境化学面向学科前沿和国家重大需求,坚持问题导向,突出前瞻、创新、交叉、应用,在污染防控、生态建设、人民健康等方面均取得了长足进步。为了顺应我国生态文明建设对环境化学学科发展提出的新需求,让环境化学科学研究深度对接“四个面向”,切实解决我国目前所面临的环境污染与控制问题,环境化学应重点关注如下几个问题。     

微塑料在土壤-地下水中的环境行为及其生态毒性研究进展

微塑料已成为一类新型污染物遍布全球各个角落,由此产生的环境问题日趋严峻。第二届联合国环境大会上将微塑料污染列为环境与生态科学研究领域的第二大科学问题。目前大多数研究集中在海洋环境方面,有关土壤-地下水系统中微塑料的环境行为及生态毒性相关研究还较为薄弱。本文基于大量文献调研,较系统地回顾梳理了有关土壤-地下水中微塑料的来源、迁移归趋及其生态毒理效应的研究成果,并对未来研究做出评述和展望,旨在促进土壤-地下水系统中微塑料污染的相关研究。     

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     

页岩气开发地块污染物的种群生态风险评估模型分析

页岩气资源气藏结构相对复杂,生态环境相对脆弱,环境影响机理不清等一系列环境问题已成为制约我国页岩气开发的重要瓶颈,目前我国对页岩气开发地块的生态风险评估研究极少,远未能形成技术体系。由于个体之间、个体与环境之间存在相互作用,个体水平的生态风险评估往往无法全面地反映化学污染物质对生态环境的整体影响,因此开展种群层面的生态风险评估对提高其风险准确性具有重要作用。本文在通过聚类分析方法了解种群生态风险评估领域的热点和发展趋势的基础上,借助文献计量方法较系统地梳理了有关种群层面的生态风险评估模型的内容,对比分析并筛选可适用于我国典型页岩气开发区域特征污染物的种群生态风险评估模型并探讨了其在页岩气开发场景的可用性及不确定性,旨在为我国这类污染场地环境风险防控提供借鉴。     

土壤环境中四环素类抗生素残留及抗性基因污染的研究进展(Tetracycline Residues and Tetracycline Resistance Gene Pollution in Soil: A Review)

近年来,致病菌耐药性的增加和扩散已成为全世界关注的热点问题,而人类医疗和畜禽养殖业抗生素的滥用正不断加剧这一问题.众多研究表明土壤环境作为一个巨大的抗性基因储存库,在抗性微生物和抗性基因的传播中起重要的作用,具有潜在的生态与健康风险.在总结国内外最新研究基础上,对土壤环境中典型抗生素-四环素类抗生素的主要污染源以及其在土壤中的基本环境行为等进行了分析,并探讨了土壤中四环素类抗性基因的来源、迁移和扩散及分子检测手段等问题.我国作为抗生素的生产和消费大国,抗生素污染问题较其他国家更为严重,而国内相关研究才刚刚起步,迫切需要开展有关环境中抗生素和抗生素抗性基因污染的系统研究.     

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.     

畜禽粪便中抗生素污染特征及堆肥化去除研究进展

养殖业抗生素的大量使用导致了畜禽粪便中多种抗生素残留,畜禽粪便成为了环境中抗生素污染的重要来源.本文总结了畜禽粪便中多种抗生素复合污染现状及其在土壤中的生态毒理效应,综述了堆肥化技术去除畜禽粪便中抗生素的影响因素和研究进展.堆肥化技术研究显示:针对不同种类抗生素的特性差异,控制堆肥过程的相关参数,提高堆肥化处理技术去除效果,是解决畜禽粪便多种抗生素污染问题的关键.     

硝化作用作为生态毒性指标评价土壤重金属污染生态风险

土壤质量评价基准的确立是土壤污染研究的重要方向.目前评价重金属对土壤微生物生态风险的终点指标主要有土壤生物量、土壤呼吸、酶活性、硝化作用和固氮等.解决土壤中的重金属污染是环境领域的重大课题,评价和确定一个能较早预知重金属毒性的敏感指标则具有重要意义.硝化作用因其对重金属污染的敏感性及在全球氮循环中的重要作用,在评价土壤重金属毒性研究中具有广泛的应用.在总结国内外相关研究基础上,对硝化作用的机制、影响因素以及在指示环境变化中的作用及局限性等方面进行了综述.     

土壤生态毒性测试方法综述

土壤生态毒性测试在化学品管理和污染土壤评价等方面具有重要作用。传统的测试方法通常是利用生物个体、种群等水平上的存活、繁殖等测试终点来评价化学品或污染土壤对生态系统的影响。微宇宙等模拟生态系统和一些野外试验方法更接近生态系统的实际情况,但耗时更长、花费更高。与传统的测试方法相比,生物标志物敏感性高、响应速度快,有可能作为土壤污染的快速诊断工具。近年来,新技术的应用进一步促进了土壤生态毒理学的发展,如组学技术有助于理解有毒物的致毒机制,发现新的分子生物标志物。本文综述了目前土壤生态毒性测试的主要方法及其标准化和应用现状,同时对土壤生态毒性测试方法今后的研究方向及在我国环境管理中的应用提出展望。     

抗生素的环境残留、生态毒性及抗性基因污染

抗生素的环境污染与生态毒害问题近年来引起了极大的关注.在总结国内外相关研究基础上,对环境中几种典型抗生素(四环素、土霉素、氯四环素和磺胺类等)的污染源以及在水和土壤环境中的残留与污染水平进行了分析;对抗生素的污染生态毒性最新研究进展给予了评述;对抗生素抗性基因在环境中可能的暴露途径进行了探讨,指出应将抗生素抗性基因作为一类新的环境污染物.鉴于我国抗生素污染的严峻事实,建议应从国家层面上尽快开展有关抗生素环境污染和生态毒害机理的系统研究.     

海拔梯度上的植物生长与生理生态特性

环境是植物生存和发展的条件,在各种不同的生境中聚生着特定的植物种类.全球气候变化迅速而显著地改变着高海拔地区的生态环境,这必将导致山地植物生理生态适应性、分布界限等发生变化,这些变化反过来又会对气候变化造成深远影响.因此,研究山地植物的生理生态特性,揭示其对全球气候变化的响应和适应性,具有重要的现实与科学意义.海拔梯度由于包含了温度、湿度、光照等诸多环境因子的剧烈变化而成为了研究植物对全球气候变化响应的理想区域.随着海拔升高,气温下降、大气压及CO2分压降低、光强增加等,植物的生态和生理特征将产生巨大的变化,可能影响到植物种类在海拔梯度上的分布、植物群落的结构组成.一些亟待回答的问题包括:全球气候变化将如何影响高山植物的生长环境?环境变化如何影响植物生理生态适应性?植物群落的分布、结构和组成将发生哪些变化?这些变化又将怎么样影响气候进一步变化?众多的研究报导了树木的生理生态特征、生长速率和生产力等对海拔的响应.本文在总结前人研究的基础上,系统地综述了海拔梯度上温度、水分、光照、土壤等环境因子的差异对高山植物的生长及生理生态特性的影响,以及植被分布的变化,旨在阐明植物对全球气候变化的行为与生理生态响应,以期为该领域的深入研究提供参考.     

中日环境化学学术大会通知 (第一轮通知)

由中国化学会环境化学专业委员会、中国环境科学学会二英专业委员会、日本环境化学会共同主办的“中日环境化学学术大会”定于2 0 0 4年1 0月2 1—2 3日在北京举行.会议由中国科学院生态环境研究中心、中日友好环境保护中心承办.会议议题:1 化学物质的污染现状及在环境介质中的迁移转化规律;2 化学物质检测的新方法、新技术及食品和日用品中的污染水平分析;3 化学物质的毒理效应及区域风险评价;4 化学物质削减技术及有毒化学品管理战略;5 其他以化学物质为中心的环境化学研究成果.会议内容:沙尘暴、光化学烟雾、细粒子与人体健康、水体…     

舟山群岛潮间带表层沉积物中多环芳烃分布特征

多环芳烃(PAHs)是一类极具生态和健康风险的重要持久性有机污染物,广泛存在于各环境介质中.PAHs大部分都有较强的致癌性、致畸性和致突变性,它是环境中致癌化学物质中最大的一类.本文根据2013年舟山群岛潮间带表层沉积物中PAHs检测分析结果,对其含量分布与来源进行了分析,并对其潜在生态风险进行了评价,以期更好地控制和治理PAHs污染,为舟山的海洋生态环境保护与管理决策提供科学依据.1材料与方法1.1样品采集于2013年6—7月,按照国家海洋监测规范17378.7—2007规定的潮间带划分方法,在舟山群岛沿岸的潮间带采集     

《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.     

浅议郴州市废弃矿山生态恢复途径

郴州市矿产资源丰富,采矿业发达,矿山资源开发导致了环境污染、生态破坏等一系列问题,矿山废弃地的生态恢复及景观重建已成为郴州市经济和社会发展需要迫切解决的问题之一.概括地介绍了郴州市的基本状况,分析了郴州市采矿业的无序发展对生态环境的影响,并针对矿山废弃地环境的污染问题,探索性地提出了郴州市废弃矿山生态恢复的途径.     

磷肥种类对李氏禾富集铜、铬的影响及其生理响应

植物修复是现下环境和生态领域研究的热门话题.环境中的铜、铬等重金属复合污染问题越发严重,在水环境修复和治理的方法中,植物修复技术的优越性越发显著.该文旨在加深磷对李氏禾累积重金属铜和铬复合污染的认识.施磷是一种重要的农艺措施,其在提高植物修复复合污染水体效率方面的效果不容忽视.该实验研究李氏禾(Leersia Hexa...     

引言

随着工农业生产和科学技术的发展,化学品的生产品种和数量与日俱增,大量有毒有害化学物质不断进入环境,给人类带来了难以预料的公害,震惊全球的突发性化学事故不断发生。因此,有毒化学品的污染、控制和管理已成为当今国际上关注的一大环境问题。 七十年代以来,许多发达国家进行了很多研究工作,制定了有关的法规和标准。联     

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！