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中国优控多环芳烃土壤污染特征及国内外生物可给性研究进展

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土壤学报 2024年第4期61卷 892-915页

作者：陈梦舫周源韩璐李义连陈雪艳侯少林李婧中国科学院南京土壤研究所南京210008 中国地质大学(武汉)环境学院武汉430078 江苏省污染场地土壤与地下水修复工程实验室南京210008

多环芳烃(PolycyclicAromaticHydrocarbons,PAHs)是一类持久性有机污染物,容易在土壤中累积并且毒性显著,但PAHs在土壤固相上的吸附性较强,基于土壤污染总量暴露会导致高估人群健康风险。本研究基于2000―2020年间发表的123篇文献,总结... 详细信息

多环芳烃(PolycyclicAromaticHydrocarbons,PAHs)是一类持久性有机污染物,容易在土壤中累积并且毒性显著,但PAHs在土壤固相上的吸附性较强,基于土壤污染总量暴露会导致高估人群健康风险。本研究基于2000―2020年间发表的123篇文献,总结了我国土壤中16种优先控制多环芳烃(∑16PAHs)的污染浓度分布和组成特征,介绍了11种常见的模拟PAHs生物可给性测试方法和主要影响因素,并总结了PAHs的生物可给性系数范围。调研表明土壤∑16PAHs最高与平均浓度分别为23250和1314.7μg·kg–1,污染较为严重;近年来PAHs生物可给性测试方法主要基于生理原理提取法(PBET),在模拟消化过程和吸附剂等方面不断完善和改进,并且消化条件、土壤性质等因素对生物可给性结果影响较大。16种PAHs的生物可给性平均值范围为13.2%~72.4%,其中和苯并[b]荧蒽的生物可给性较高,对∑16PAHs暴露产生贡献较高。本调研结果为开展土壤PAHs污染精细化风险评估研究提供重要理论参考依据。

关键词：土壤 PAHs 生物有效性生物可给性体外胃肠模拟法精细化风险评估

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甲壳生物质修复废弃煤矿酸性矿坑水研究进展

环境保护科学 2024年第2期50卷 1-7页

作者：贾郁菲陈宏坪张文影艾雨露陈梦舫中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展全国重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049

废弃高硫煤矿酸性矿坑水(Acid mine drainage,AMD)污染是我国生态文明建设面临的重大挑战。研发低成本、可持续环境功能材料对AMD进行绿色低碳修复已成为重大科技需求。甲壳生物质富含碳酸钙、甲壳素和蛋白质,且来源广泛,利用率低。利... 详细信息

废弃高硫煤矿酸性矿坑水(Acid mine drainage,AMD)污染是我国生态文明建设面临的重大挑战。研发低成本、可持续环境功能材料对AMD进行绿色低碳修复已成为重大科技需求。甲壳生物质富含碳酸钙、甲壳素和蛋白质,且来源广泛,利用率低。利用甲壳生物质制备修复材料治理AMD体现了“以废治废”的理念。文章综述了虾蟹壳作为修复材料治理AMD的研究现状,结果表明:虾壳既可作为碱性材料中和AMD的酸度,也可作为有机基质促进微生物的代谢活性。此外,虾壳提取物甲壳素及其衍生物壳聚糖具有丰富的羟基、氨基等官能团,可与AMD中重金属离子形成配位络合物。虾壳是具有应用前景的废弃煤矿AMD多功能修复材料。虾壳中甲壳素的绿色提取技术及其在矿区实际条件下的修复应用将是今后研究的前沿和重点。

关键词：酸性矿坑水甲壳生物质甲壳素壳聚糖

高级氧化技术修复苯并[a]芘污染土壤研究进展

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环境化学 2022年第10期41卷 3205-3213页

作者：钱林波李航宇陈梦舫中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院大学北京100049

苯并[a]芘是我国土壤中典型的持久性有机污染物之一,其高疏水、难降解的特性成为多环芳烃污染土壤修复的技术瓶颈.在苯并[a]芘污染土壤修复研究的初期,微生物降解被认为是最有效的修复方法.近二十五年来,高级氧化技术在苯并[a]芘污染土... 详细信息

苯并[a]芘是我国土壤中典型的持久性有机污染物之一,其高疏水、难降解的特性成为多环芳烃污染土壤修复的技术瓶颈.在苯并[a]芘污染土壤修复研究的初期,微生物降解被认为是最有效的修复方法.近二十五年来,高级氧化技术在苯并[a]芘污染土壤修复中受到持续关注,应用潜力巨大,了解不同氧化方法修复苯并[a]芘污染土壤的机制与影响因素有助于深化理论研究及应用.本文在简要介绍高级氧化技术修复苯并[a]芘污染土壤历史的基础上,重点综述了芬顿、过硫酸盐、臭氧等高级氧化技术修复的研究进展,并探讨了土壤结构性质对高级氧化技术修复的影响,最后对高级氧化技术修复苯并[a]芘污染土壤进行了展望,以期为多环芳烃污染土壤修复提供理论基础.

关键词：芬顿氧化过硫酸盐氧化臭氧氧化土壤苯并[a] 芘

球磨零价镁/石墨(ZVMg/C)降解水中三氯乙烯

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环境化学 2022年第1期41卷 276-287页

作者：魏鹏刚韩璐赵迎新陈梦舫中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室中国科学院南京土壤研究所南京210008 天津大学环境科学与工程学院天津300350

利用机械球磨法制备了零价镁/石墨(ZVMg/C)材料,并将其用于水溶液中三氯乙烯(TCE)的降解。研究通过SEM、BET和XRD等分析手段解析了ZVMg/C的表面形态结构和成分组成;采用正交实验方法优化了ZVMg/C的制备参数,比较了石墨含量对材料性能的... 详细信息

利用机械球磨法制备了零价镁/石墨(ZVMg/C)材料,并将其用于水溶液中三氯乙烯(TCE)的降解。研究通过SEM、BET和XRD等分析手段解析了ZVMg/C的表面形态结构和成分组成;采用正交实验方法优化了ZVMg/C的制备参数,比较了石墨含量对材料性能的影响;并考察了ZVMg/C投加量、溶液初始pH和地下水中常见阴(Cl^(-)、SO_(4)^(2-)、HCO_(3)^(-)、NO_(3)^(-))、阳(Fe^(3+)、Cu^(2+))离子与ZVMg/C降解TCE的构效关系。研究结果表明,球磨转速和球磨时间是决定ZVMg/C还原能力的两个主要控制参数;ZVMg/C对TCE的降解主要发生在反应的前2 h内,当ZVMg/C投加量为0.2 mol·L^(-1)时,表面积归一化速率常数(KSA)达到最大为1.31×10^(-1) L·h^(-1)·m^(-2);溶液初始pH和常见阴离子对ZVMg/C降解TCE的影响相对较小;而溶液中的Fe^(3+)或Cu^(2+)能够被ZVMg/C原位还原成金属单质并与ZVMg组成双金属体系促进TCE的还原降解。

关键词：零价镁三氯乙烯还原脱氯机械球磨

深圳市建设用地土壤污染风险筛选值和管制值研究

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环境工程 2023年

作者：罗飞廖曼林挺郗秀平陈梦舫宋静中国科学院南京土壤研究所深圳市环境科学研究院

建设用地土壤污染筛选值和管制值可用于土壤污染风险管控和修复决策。该研究基于国内外建设用地土壤污染健康风险评估的基础理论和方法学，通过多介质暴露评估模型筛选、本土化模型参数确定、模型理论值计算、理论值修正定值等过程，针... 详细信息

建设用地土壤污染筛选值和管制值可用于土壤污染风险管控和修复决策。该研究基于国内外建设用地土壤污染健康风险评估的基础理论和方法学，通过多介质暴露评估模型筛选、本土化模型参数确定、模型理论值计算、理论值修正定值等过程，针对深圳市建设用地土地利用特征和典型行业企业污染物类型，研究制定了第一类和第二类用地情形下68项污染物的土壤污染风险筛选值和管制值，并分析了主要国家和地区建设用地的分类差异。研究表明，污染物的第二类用地筛选值高于第一类用地，同一种污染物的管制值高于筛选值，制定的筛选值和管制值处于具有代表性的国内外同类土壤污染风险管控标准限值范围内，暴露评估模型选择、受体暴露、土壤性质、空气特征、污染物毒性等参数取值及模型理论计算值修正是国内外筛选值存在差异的主要原因。研究结果对深圳市建设用地土壤污染风险筛查和风险管制具有重要指导作用。

关键词：风险评估风险筛查风险管制特征污染物土地利用

中国优控多环芳烃土壤污染特征及国内外生物可给性研究进展

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土壤学报 2023年

作者：陈梦舫周源韩璐李义连陈雪艳侯少林李婧中国科学院南京土壤研究所江苏省污染场地土壤与地下水修复工程实验室中国地质大学(武汉)环境学院

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)是一类持久性有机污染物，容易在土壤中累积并且毒性显著，但PAHs在土壤固相上的吸附性较强，基于土壤污染总量暴露会导致高估人群健康风险。本研究基于2000―2020年间发表的123篇文... 详细信息

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)是一类持久性有机污染物，容易在土壤中累积并且毒性显著，但PAHs在土壤固相上的吸附性较强，基于土壤污染总量暴露会导致高估人群健康风险。本研究基于2000―2020年间发表的123篇文献，总结了我国土壤中16种优先控制多环芳烃(∑16PAHs)的污染浓度分布和组成特征，介绍了11种常见的模拟PAHs生物可给性测试方法和主要影响因素，并总结了PAHs的生物可给性系数范围。调研表明土壤∑16PAHs最高与平均浓度分别为23 250 和1 314.7 μg·kg-1，污染较为严重；近年来PAHs生物可给性测试方法主要基于生理原理提取法(PBET)，在模拟消化过程和吸附剂等方面不断完善和改进，并且消化条件、土壤性质等因素对生物可给性结果影响较大。16种PAHs的生物可给性平均值范围为13.2%～72.4%，其中?和苯并[b]荧蒽的生物可给性较高，对∑16PAHs暴露产生贡献较高。本调研结果为开展土壤PAHs污染精细化风险评估研究提供重要理论参考依据。

关键词：土壤 PAHs 生物有效性生物可给性体外胃肠模拟法精细化风险评估

基于统计方法学的焦化类污染场地风险筛选决策研究

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环境科学研究 2022年第12期35卷 2819-2829页

作者：武文培陈梦舫韩璐顾明月陈雪艳龚泽瀚李婧中国科学院南京土壤研究所中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室江苏南京210008 中国科学院大学北京100049 南京凯业环境科技有限公司江苏南京210008 四川师范大学化学与材料科学学院四川成都610066

利用统计方法学估算场地污染物平均浓度能更客观地反映实际污染程度,这对污染场地风险评估和管理决策具有重要意义.本研究以某焦化场地中典型污染物——萘为例,分别依据英国环境署颁布的《土壤污染浓度与临界浓度比较导则》(Guidance on... 详细信息

利用统计方法学估算场地污染物平均浓度能更客观地反映实际污染程度,这对污染场地风险评估和管理决策具有重要意义.本研究以某焦化场地中典型污染物——萘为例,分别依据英国环境署颁布的《土壤污染浓度与临界浓度比较导则》(Guidance on Comparing Soil Contamination Data with a Critical Concentration)(简称“英国CL:AIRE导则”),以及美国环境保护署颁布的ProUCL技术导则(ProUCL Technical Guide,Statistical Software for Environmental Applications for Data Sets with and Without Nondetect Observations)(简称“美国ProUCL导则”),基于统计方法学对场地土壤萘浓度进行描述性统计分析、数据审查、分布类型判断及真实平均浓度估算,并根据《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600—2018)第一类建设用地的筛选值对场地进行了初步风险评估.结果表明:污染场地0~1 m土壤萘的真实平均浓度小于GB 36600—2018第一类建设用地筛选值,但1~2 m和2~4 m土壤萘的真实平均浓度大于筛选值;在不同土壤深度上,萘的空间分布特征相似,以场地中心为主要污染源,向四周逐级扩散递减,因此需对场地开展详细风险评估.此外,通过对比英美两国导则可知,美国ProUCL导则更加严格,利用Q-Q图示法和拟合优度检验法判断场地数据的分布类型,并基于数据分布特征计算相应的95%置信上限值估算污染物的真实平均浓度;而英国CL:AIRE导则相对简单,主要基于中心极限定理通过计算双侧置信区间估算污染物浓度,同时利用空间图判断污染物空间布局,有助于评估场地污染状况.研究显示,基于统计方法估算场地土壤污染平均浓度可降低风险评估结论的不确定性.建议我国以英国CL:AIRE导则中的统计方法为基础估计污染物真实平均浓度,逐步融入美国ProUCL导则中的统计方法以提高风险决策水平,对实现我国污染场地精细化风险评估具有重要意义.

关键词：统计方法学污染场地真实平均浓度风险评估

铁碳复合材料活化过氧化氢吸附-氧化萘的机理

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农业环境科学学报 2022年第6期41卷 1348-1356页

作者：董欣竹钱林波龙颖魏子斐张文影梁聪陈梦舫中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(南京土壤所) 南京210008 中国科学院大学北京100049 西南科技大学环境与资源学院四川绵阳621002

为探讨不同铁源对铁碳复合材料结构及其吸附-氧化萘污染的影响,分别以硫酸亚铁、氯化铁、硝酸铁、纳米零价铁和纳米四氧化三铁为铁源,葡萄糖为碳源,采用水热-碳热法合成了铁碳复合材料。采用比表面积测试、红外光谱仪、X射线衍射仪和电... 详细信息

为探讨不同铁源对铁碳复合材料结构及其吸附-氧化萘污染的影响,分别以硫酸亚铁、氯化铁、硝酸铁、纳米零价铁和纳米四氧化三铁为铁源,葡萄糖为碳源,采用水热-碳热法合成了铁碳复合材料。采用比表面积测试、红外光谱仪、X射线衍射仪和电化学工作站分别测定材料的比表面积和孔结构、表面官能团、晶体结构和氧化还原能力,同时通过动力学实验研究不同复合材料吸附和活化过氧化氢氧化萘的效果。结果表明:Fe_(2)SO_(4)@C、FeCl_(3)@C和Fe(NO_(3))_(3)@C因较小的孔体积或较高的表面含氧官能团含量,而对萘的吸附去除率较低,且无法对萘的氧化起到活化作用。而nFe^(0)@C和nFe_(3)O_(4)@C的孔体积较大,且生成结构态亚铁[Fe(Ⅱ)]和碳化三铁(Fe_(3)C)活性物质,可通过吸附和活化过氧化氢氧化去除萘,其中nFe_(3)O_(4)@C对萘的去除效果最好,去除率达到63.7%。研究表明,使用固态铁源制备的铁碳复合材料,具有较低的极性、较大的孔体积以及结晶较好的铁活性物质,在萘污染水体修复中具有较大应用潜力。

关键词：铁源萘铁碳复合材料吸附氧化

热解制备玉米秸秆和城市污泥生物炭过程中PAHs的污染特征

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环境科学研究 2016年第11期29卷 1651-1658页

作者：罗飞宋静陈梦舫中国科学院南京土壤研究所中国科学院士壤环境与污染修复重点实验室江苏南京210008 深圳市环境科学研究院广东深圳518001

以玉米秸秆和城市污泥为生物质原材料,并于300、500、700℃下厌氧热解,分析生物炭和生物油中PAHs的生成、分配及毒性特征.结果表明：玉米秸秆和城市污泥在300-700℃下热解后分配于生物炭中的w（PAHs）分别为116.8-1 807和136.3-52 015μ... 详细信息

以玉米秸秆和城市污泥为生物质原材料,并于300、500、700℃下厌氧热解,分析生物炭和生物油中PAHs的生成、分配及毒性特征.结果表明：玉米秸秆和城市污泥在300-700℃下热解后分配于生物炭中的w（PAHs）分别为116.8-1 807和136.3-52 015μg/kg,分配于生物油中的w（PAHs）分别为10 612-33 402和11 077-116 673μg/kg.生物炭和生物油中以低环PAHs（2环-4环）为主,其所占比例分别为90.8%-99.6%和97.9%-99.5%.大部分PAHs分配于生物油相,生物炭中PAHs的残留量较小,其中,5环PAHs是生物炭和生物油中苯并[a]芘毒性当量浓度（TEQBa P）的主要贡献者.

关键词：生物炭生物油 PAHs 组成特征