環境化學是一門研究有害化學物質在環境介質中的存在、特性、行為、效應及其控制技術原理和方法的學科。經過40多年的快速發展，我國環境化學在學科建設、人才培養、隊伍規模、國家目標和國際影響等方面均取得了長足進步，已成為化學的一個重要分支、環境科學的主流與核心組成部分。
環境化學、環境工程以及地學、材料、公共衛生、農業科學等交叉學科領域研究的科研人員、高年級本科生、研究生和政府管理人員
目錄
序
第1章 環境污染物形態分析研究進展 1
1 引言 2
2 有毒元素形態分析 2
2.1 樣品前處理技術 3
2.2 聯用系統研制 7
2.3 色譜分離-原子/分子質譜形態分析聯用技術 9
2.4 非色譜形態分析方法 11
2.5 污染物形態轉化與遷移機理研究 16
2.6 形態分析技術在相關領域的應用研究 16
3 環境納米材料形態分析 17
3.1 納米材料組成、結構與分散狀態的識別與表征 17
3.2 環境基質中納米材料的分離富集 18
3.3 不同粒徑納米材料的分離測定 20
3.4 不同表面電性納米材料的分離測定 23
3.5 納米材料形態分離測定裝置研制 24
4 展望 26
參考文獻 26
第2章 短鏈氯化石蠟的檢測、污染特征與暴露評估研究進展 41
1 引言 41
2 氯化石蠟的生產及其對周邊環境的影響 41
2.1 氯化石蠟的生產 41
2.2 氯化石蠟生產廠周邊SCCPs和MCCPs的釋放及分布特征 43
3 SCCPs的分析方法 44
3.1 SCCPs的樣品前處理方法 44
3.2 SCCPs的檢測方法 45
4 SCCPs的環境污染特征 49
4.1 SCCPs在空氣中的賦存水平及污染特征 49
4.2 土壤和沉積物中SCCPs的污染水平及空間分布 51
4.3 SCCPs生物累積和生物放大 52
5 SCCPs的人體暴露評估 53
5.1 室內環境SCCPs通過的人體暴露研究 53
5.2 膳食暴露SCCPs的研究 54
5.3 人體SCCPs的內暴露水平 54
6 SCCPs的研究展望 55
參考文獻 56
第3章 環境中微塑料的生物效應及載體作用 61
1 微塑料的定義、來源及分布 62
2 環境中微塑料的檢測方法 64
2.1 樣品采集 64
2.2 分離提取及純化 64
2.3 定性定量分析 65
3 微塑料的毒性與危害 65
4 微塑料的載體作用 66
5 污染物與微塑料共存時的生物富集和降解研究 67
6 展望 68
參考文獻 68
第4章 我國大氣環境化學研究進展 75
1 引言 76
2 大氣自由基與大氣氧化能力 76
3 大氣光化學污染 78
4 大氣成核和新粒子形成機制 79
4.1 新的儀器分析手段 79
4.2 近期實驗室模擬研究進展 80
4.3 近期外場觀測研究進展 80
5 大氣非均相化學與多相化學 81
6 展望 83
參考文獻 83
第5章 典型新型有機污染物的環境行為研究進展 92
1 引言 93
2 新型有機污染物的多介質分布 93
2.1 全/多氟烷基化合物 93
2.2 雙酚類化合物 95
2.3 壬基酚聚氧乙烯醚 96
2.4 對羥基苯甲酸酯防腐劑 97
2.5 人工甜味劑 98
2.6 苯并雜環化合物 99
2.7 有機磷酸酯阻燃劑 100
3 典型新型有機污染物的環境行為 101
3.1 全氟化合物 101
3.2 雙酚類化合物 102
3.3 壬基酚聚氧乙烯醚 102
3.4 對羥基苯甲酸酯 103
3.5 人工甜味劑 104
3.6 苯并雜環化合物 105
3.7 阻燃劑與短鏈氯化石蠟 105
4 新型有機污染物的生物代謝及效應 107
4.1 全氟化合物 107
4.2 雙酚類化合物 108
4.3 壬基酚聚氧乙烯醚 108
4.4 對羥基苯甲酸酯 109
4.5 人工甜味劑 109
4.6 苯并雜環化合物 110
4.7 阻燃劑及氯化石蠟 110
5 展望 111
參考文獻 111
第6章 全氟和多氟烷基化合物(PFASs)替代品的環境行為與環境毒理學研究進展 132
1 引言 133
2 PFASs替代品的種類與應用 134
3 PFASs替代品的環境行為和在生物體及人體中的分布 135
3.1 替代品在環境介質中的分布 135
3.2 替代品在微生物體內的轉化降解研究 136
3.3 替代品的生物累積和生物放大效應 136
3.4 替代品的人群暴露水平 137
4 PFASs替代品的毒性效應與機制研究 138
4.1 替代品的細胞毒性及對低等生物的毒性 138
4.2 替代品對斑馬魚的胚胎發育毒性 139
4.3 替代品的肝臟毒性 140
4.4 替代品的生殖毒性 141
4.5 替代品與蛋白質相互作用 141
5 PFASs替代品的研究展望——實現綠色替代 142
參考文獻 143
第7章 藥物與個人護理品環境污染與效應 149
1 引言 150
2 環境污染與生物富集 150
2.1 藥物與個人護理品的環境污染 150
2.2 藥物與個人護理品的生物富集 152
3 源匯過程與模擬 153
3.1 排放量估算 153
3.2 環境歸趨模擬 154
4 環境降解轉化 154
4.1 光降解 154
4.2 微生物降解 155
4.3 藻類降解轉化 156
5 藥物與個人護理品的污染控制技術 156
5.1 城市污水處理廠 156
5.2 分散型污水處理系統 157
5.3 深度氧化技術 157
6 毒理效應與生態健康風險 159
6.1 生態毒理效應 159
6.2 生態風險評價 161
6.3 抗生素耐藥性 162
7 展望 163
參考文獻 164
第8章 農藥環境化學與毒理學研究 177
1 引言 178
2 POPs類傳統農藥環境殘留特征及其生態風險 178
2.1 DDTs在我國農田土的殘留特征及風險 179
2.2 HCHs在我國農田土的殘留特征及風險 180
2.3 有機氯農藥在我國長江三角洲的殘留特征及風險 180
3 農藥的人體負荷及健康風險 181
3.1 DDTs181
3.2 HCHs母嬰暴露風險 182
3.3 擬除蟲菊酯殺蟲劑 182
4 農藥生物有效性與環境行為 183
5 農藥環境風險評價及管理 184
5.1 農藥代謝產物毒性效應評價 184
5.2 復合污染評價 184
5.3 次生風險評價 185
5.4 我國農藥水環境基準研究 185
6 農藥毒性效應的分子機制研究進展 186
6.1 DDTs毒性機制研究進展 186
6.2 擬除蟲菊酯類殺蟲劑毒性機制 187
6.3 氟蟲腈水生毒性機制研究進展 187
7 手性農藥環境安全研究進展 188
7.1 氟蟲腈對映體選擇性水環境行為及毒性差異 188
7.2 手性DDTs神經毒性促癌效應對映體差異分子機制 191
7.3 手性農藥生殖發育毒性對映體差異機制 191
8 展望 192
參考文獻 192
第9章 鐵環境化學研究進展 197
1 引言 198
2 天然水體中的鐵化學 198
2.1 天然水中鐵的來源分布及賦存形態 198
2.2 天然水中鐵與有機物的相互作用 199
2.3 天然水體鐵的光化學反應 202
2.4 天然水體中鐵對污染物遷移轉化的影響 205
2.5 二價鐵礦物活化分子氧產生活性氧物種及其污染物氧化效應 207
3 環境鐵循環及其調控 209
3.1 均相Fenton反應鐵循環調控策略 209
3.2 異相Fenton鐵循環調控策略 210
3.3 鐵循環及其碳氮轉化效應 213
3.4 鐵循環及其污染物轉化效應 215
4 鐵礦物生物地球化學過程及其強化 216
4.1 含鐵硫化礦生物氧化與鐵硫形態轉化 217
4.2 微生物與含鐵礦物交換電子的分子機理 218
4.3 鐵強化厭氧污水處理技術及原理 221
5 基于鐵基材料的污染控制技術及原理 222
5.1 基于零價鐵的污染控制技術研究進展 222
5.2 基于樹脂負載的納米鐵氧化物的污染控制技術研究進展 239
5.3 基于高鐵酸鹽的污染控制技術及原理 243
6 展望 245
參考文獻 246
第10章 環境汞污染研究進展 274
1 引言 275
2 人類活動汞排放 276
3 自然過程汞排放 277
4 大氣汞分布及沉降特征 279
5 汞的分子轉化 281
5.1 汞的化學與生物甲基化 281
5.2 甲基汞的化學與生物去甲基化 282
5.3 零價汞轉化的新形態與新過程 282
5.4 硫化汞的生成與溶解 283
6 土壤汞污染防治 283
6.1 全國土壤汞污染現狀及防治需求 283
6.2 汞污染土壤修復技術 283
6.3 土壤汞污染防治對策建議 285
7 汞暴露及健康風險 285
7.1 我國食用魚引起的健康風險 285
7.2 大米甲基汞暴露及健康風險 287
8 汞同位素及環境汞污染示蹤 287
9 展望 289
參考文獻 289
第11章 砷銻的環境污染及去除控制研究進展 300
1 引言 301
2 砷銻在環境中的賦存形態 301
2.1 土壤環境 301
2.2 水環境 302
2.3 大氣環境 302
2.4 植物系統 302
3 微生物作用下的砷銻形態轉化 303
3.1 微生物對砷環境轉化的影響 303
3.2 微生物對銻環境轉化的影響 305
4 砷銻的去除控制研究 306
4.1 砷銻的主要去除方法 307
4.2 砷的微觀吸附機制 307
4.3 銻的微觀吸附機制 308
4.4 納米材料晶面對砷銻吸附的影響 308
4.5 共存離子對砷銻吸附的影響 309
5 展望 309
參考文獻 309
第12章 環境放射化學進展 313
1 引言 314
2 石墨烯及其復合材料對放射性核素的吸附富集 314
2.1 石墨烯對放射性核素的吸附 315
2.2 有機大分子修飾石墨烯富集放射性核素 318
2.3 無機納米粒子修飾石墨烯富集放射性核素 319
2.4 磁性石墨烯對放射性核素的吸附 319
3 零價鐵及其復合材料對放射性核素的轉化固定 320
3.1 零價鐵還原固定放射性核素 321
3.2 納米鐵還原固定放射性核素 321
3.3 納米鐵復合材料還原固定放射性核素 322
4 表面結合Fe(II)系統對放射性核素的還原轉化 326
4.1 鐵礦物結合Fe(II)還原放射性核素 326
4.2 黏土結合Fe(II)還原放射性核素 328
5 其他新型材料對放射性核素的萃取和高效去除 330
5.1 錒系萃取配體的分子設計 330
5.2 錒系與礦物的作用機理研究 330
5.3 新型陰離子晶體材料的設計及高效去除137Cs332
5.4 高穩定膦酸鋯金屬有機框架材料的構筑及對鈾酰的高效吸附 332
5.5 稀土金屬有機骨架材料高效吸附和檢測水體中
第1章 環境污染物形態分析研究進展
1. 引言 /2
2. 有毒元素形態分析 /2
3. 環境納米材料形態分析 /17
4. 展望 /26
本章導讀
污染物的存在形態決定了其環境行為和生物效應，對污染物進行形態分析是深入研究環境過程和代謝機制的關鍵。采用色譜分離和原子光譜/質譜聯用方法可以實現對多種有毒元素形態的靈敏分析，分子質譜可以為不同形態化合物的鑒定提供分子結構信息。為了提高分析方法的靈敏度、滿足實際樣品分析的具體要求，需要發展形態分析樣品前處理技術，創建新的聯用系統，發展新的分析方法。隨著納米材料的廣泛應用，被釋放進入環境的納米材料以不同的物理、化學形態存在于各種環境介質并參與生物地球化學循環。不同形態納米材料表現出明顯不同的毒性和生物活性，僅僅測定樣品中納米材料的總量已不足以充分反映其環境過程和生物效應。本章將針對污染物包括傳統污染物(有毒元素)和新型污染物(環境納米材料)形態分析的方法、技術和應用進行較的綜述。
關鍵詞
形態分析，有毒元素，納米材料，聯用系統，樣品前處理
1 引
