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水环境中微塑料与抗生素的相互作用及混凝和高级氧化法去除复合污染特性

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化学进展 2025年第1期 124-132页

作者：李勉墨隋铭皓同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室上海污染控制与生态安全研究院

随着人们对饮用水安全的关注日益提升，微塑料和抗生素作为水中的新兴污染物也成为水处理领域的研究热点。微塑料和抗生素不仅自身会污染环境水体、危害水生动物安全和人体健康，二者同时存在于水环境中还可能通过物理和化学作用进行吸... 详细信息

随着人们对饮用水安全的关注日益提升，微塑料和抗生素作为水中的新兴污染物也成为水处理领域的研究热点。微塑料和抗生素不仅自身会污染环境水体、危害水生动物安全和人体健康，二者同时存在于水环境中还可能通过物理和化学作用进行吸附等相互作用。相互作用会受到微塑料的形貌、携带官能团及老化程度和水体中pH、温度、盐度、重金属离子及有机大分子等各种因素的影响。经由相互作用产生的微塑料-抗生素复合污染物毒性更强，去除难度也更大。基于此，本文综述了水体中微塑料和抗生素的危害、相互作用机制和影响因素，并重点介绍了混凝和高级氧化两种典型水处理技术对复合污染物的去除特性，分析了各处理工艺的原理和降解效果。

关键词：微塑料抗生素吸附机理复合污染混凝高级氧化

水环境中微塑料与抗生素的相互作用及混凝、高级氧化法去除复合污染特性

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化学进展 2025年

作者：李勉墨隋铭皓同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室上海污染控制与生态安全研究院

随着人们对饮用水安全的关注度日益提升，微塑料和抗生素作为水中的新兴污染物也成为水处理领域的又一研究对象。微塑料和抗生素不仅自身会污染环境水体、危害水生动物安全和人体健康，二者同时存在于水环境中还可能通过物理和化学作... 详细信息

随着人们对饮用水安全的关注度日益提升，微塑料和抗生素作为水中的新兴污染物也成为水处理领域的又一研究对象。微塑料和抗生素不仅自身会污染环境水体、危害水生动物安全和人体健康，二者同时存在于水环境中还可能通过物理和化学作用进行吸附等相互作用。相互作用会受到微塑料的形貌、携带官能团及老化程度和水体中pH、温度、盐度、重金属离子及有机大分子等各种因素的影响。经由相互作用产生的微塑料-抗生素复合污染物毒性更强，去除难度也更大。基于此，本篇综述讲述了水体中微塑料和抗生素的危害、相互作用机制和影响因素，并重点介绍了混凝和高级氧化两种典型水处理技术对复合污染物的去除特性，分析了各处理工艺的原理和降解效果。

关键词：微塑料抗生素吸附机理复合污染混凝高级氧化

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湖库型水源地蓝藻水华应急处置技术研究进展

中国环境科学 2025年第1期45卷 390-405页

作者：蔡启佳马千里苟婷梁荣昌陈思莉黄大伟赵瑞冯雁辉姚玲爱生态环境部华南环境科学研究所(生态环境部生态环境应急研究所)国家环境保护水环境模拟与污染控制重点实验室广东广州510530

湖库型水源地不同水域(取水口、湖/库区、湾区)对蓝藻水华灾害的容忍度以及对生态安全的需求具有空间异质性,对应急处置技术的过程选择与实际应用提出更为精准的技术要求.当前蓝藻水华应急处置技术种类繁多,面对湖库型水源地蓝藻水华暴... 详细信息

湖库型水源地不同水域(取水口、湖/库区、湾区)对蓝藻水华灾害的容忍度以及对生态安全的需求具有空间异质性,对应急处置技术的过程选择与实际应用提出更为精准的技术要求.当前蓝藻水华应急处置技术种类繁多,面对湖库型水源地蓝藻水华暴发的特殊情景,如何针对不同水域选择高效且安全的应急处置技术是应急主体所面临的技术难题.本文首先从藻水快速分离、环境因素调节与生理生长抑制三个主要方面详细阐述当前蓝藻水华应急处置技术的理论基础,为技术筛选与应用选择提供理论依据;其次,按照空间异质性对湖库水源地不同处置区域进行划分,为高敏感取水口水域推荐拦截、打捞、过滤与引清调度等处置技术,为湖/库区梳理曝气推流、加压控藻、超声波、气浮与磁分离等处置技术,为湾区总结絮凝、改性粘土、化学氧化、光催化氧化、植物化感与微生物控藻等处置技术;最后,综合比选各项技术在不同水域施用的技术要求、技术优点、作用时间与应用成本等,为湖库型水源地蓝藻水华应急处置技术筛选与应用发展提供参考依据.

关键词：湖库型水源地蓝藻水华应急处置区域控藻生态风险

卤代有机污染物对剩余污泥厌氧消化产能的影响及机制

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中国环境科学 2025年第2期45卷 892-901页

作者：赵铮铮吴瑒郑雄龙敏陈银广同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092 同济大学环境科学与工程学院长江水环境教育部重点实验室上海200092 上海污染控制与生态安全研究院上海200092

卤代有机化合物(HOPs)作为重要的工业化学品,在加工、运输和使用过程中被大量释放到环境中,最终富集在污水处理厂的剩余污泥中.厌氧消化是剩余污泥资源化处置的重要手段,可转化有机物为挥发性脂肪酸和甲烷等高值产品.然而,HOPs对剩余污... 详细信息

卤代有机化合物(HOPs)作为重要的工业化学品,在加工、运输和使用过程中被大量释放到环境中,最终富集在污水处理厂的剩余污泥中.厌氧消化是剩余污泥资源化处置的重要手段,可转化有机物为挥发性脂肪酸和甲烷等高值产品.然而,HOPs对剩余污泥厌氧消化产能的影响及其作用机制尚未得到系统阐述,因此,采用系统文献综述的方法,通过系统文献综述,分析了HOPs对污泥厌氧消化产甲烷效能、关键过程及微生物群落的影响规律.结果表明,多数HOPs因具有较高毒性而抑制厌氧消化关键阶段,导致甲烷产量降低;部分低毒性HOPs则表现出低浓度促进、高浓度抑制的"激素效应".HOPs主要通过影响增溶、水解、产酸和产甲烷四个关键阶段来调控厌氧消化效能,其中对产酸和产甲烷阶段的影响最为显著.HOPs可通过改变微生物群落结构、抑制关键酶活性和干扰代谢途径等方式影响厌氧微生物的功能.本研究揭示了HOPs对污泥厌氧消化的影响机制,并针对当前研究不足提出了未来研究方向,为剩余污泥的资源化利用和安全处置提供理论基础.

关键词：卤代有机污染物剩余污泥厌氧消化微生物

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新型多通道扭带强化传热性能的数值模拟

石油化工 2025年第1期54卷 15-21页

作者：陆威熊松宁吴志根刘柏群上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 同济大学环境科学与工程学院上海200092 上海污染控制与生态安全研究院上海200092

采用数值模拟的方法,研究了内插具有交替顺、逆时针扭转方向(C-CC)结构的多通道扭带的换热管在Re=6000~12000范围内的流动传热特性。模拟结果表明,插有C-CC结构多通道扭带的换热管的Nu与通道数量(N)和Re呈正相关,与扭转比(T_(R))负相关... 详细信息

采用数值模拟的方法,研究了内插具有交替顺、逆时针扭转方向(C-CC)结构的多通道扭带的换热管在Re=6000~12000范围内的流动传热特性。模拟结果表明,插有C-CC结构多通道扭带的换热管的Nu与通道数量(N)和Re呈正相关,与扭转比(T_(R))负相关,相对于经典扭带(N=2)最高提升了30.7%;摩擦系数与N呈正相关,与Re和T_(R)负相关,相对于经典扭带最高增加了304%;综合换热因子与Re和N呈负相关,随T_(R)的增加先增加后减小,最高为0.887。较小T_(R)时,所研究的新型C-CC结构多通道扭带有着比常规多通道扭带更好的强化传热性能。

关键词：数值模拟多通道扭带强化传热场协同

部分饱和垂直流人工湿地抗生素去除性能及规律研究

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环境科学学报 2025年第1期45卷 177-187页

作者：隋雪晴左尚武周磊张雪琦王月圆卢烨彬杨扬成水平同济大学环境科学与工程学院同济大学环境生态工程研究所上海200092 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州311122 暨南大学生态学系热带亚热带水生态工程教育部工程研究中心广州510632 上海污染控制与生态安全研究院上海200092

为实现生活污水中抗生素的绿色高效去除,选取4种抗生素(磺胺甲噁唑(SMX)、甲氧苄啶(TMP)、土霉素(OTC)和环丙沙星(CIP))为对象,构建垂直流人工湿地小试装置,比较研究在低浓度(3.77~11.5μg·L^(-1))、高浓度(185~350μg·L^(-1))两种抗... 详细信息

为实现生活污水中抗生素的绿色高效去除,选取4种抗生素(磺胺甲噁唑(SMX)、甲氧苄啶(TMP)、土霉素(OTC)和环丙沙星(CIP))为对象,构建垂直流人工湿地小试装置,比较研究在低浓度(3.77~11.5μg·L^(-1))、高浓度(185~350μg·L^(-1))两种抗生素污染水平下,完全饱和和部分饱和人工湿地的水质净化效果,并探究抗生素的去除规律.结果表明,与饱和人工湿地相比,部分饱和人工湿地内部溶解氧与氧化还原电位跨度增大,其化学需氧量和总氮的去除率分别为77.9%~88.4%和66.1%~80.3%,分别是饱和人工湿地去除率的2.31~3.40倍和1.44~1.73倍.各组人工湿地对于抗生素的去除效果良好,去除率在72.8%~99.5%之间.高浓度抗生素条件下,部分饱和人工湿地相对于饱和人工湿地优势显著,其出水中SMX、TMP和OTC的平均浓度分别为20.8、3.73和3.96μg·L^(-1),分别比饱和人工湿地降低了32.5%、71.1%和33.0%.人工湿地沿程抗生素浓度分析表明,抗生素的去除主要发生在不饱和层及饱和层上部20 cm的空间内,在部分饱和人工湿地中,这两个区域分别占总去除贡献的41.4%~78.1%和22.5%~51.1%.偏最小二乘路径分析显示,氧化还原条件是影响该人工湿地净化效果的首要因素.

关键词：抗生素垂直流人工湿地水位调控污水处理

石墨烯包覆氮化碳掺杂铁酸铜活化PMS同步去除水中抗生素抗性菌、抗性基因并抑制其水平转移的机制

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环境科学 2025年第1期46卷 305-317页

作者：周见卓孙秋楠李澳王学江赵建夫同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200082

抗生素抗性菌(ARB)和抗性基因(ARGs)作为新兴污染物,严重威胁着人类健康和生态安全.通过冷冻干燥法制备了还原性氧化石墨烯(rGO)包覆的g-C3N4掺杂铁酸铜催化材料(rGO-CNCF),通过XRD、FTIR、XPS、SEM-EDS、TEM和DRS等分析手段对复合材料... 详细信息

抗生素抗性菌(ARB)和抗性基因(ARGs)作为新兴污染物,严重威胁着人类健康和生态安全.通过冷冻干燥法制备了还原性氧化石墨烯(rGO)包覆的g-C3N4掺杂铁酸铜催化材料(rGO-CNCF),通过XRD、FTIR、XPS、SEM-EDS、TEM和DRS等分析手段对复合材料进行了表征,并构建了可见光助rGO-CNCF活化PMS系统,用于水中ARB和ARGs的去除.结果表明,在催化剂投加量为0.2 g·L^(-1),PMS投加量为0.3 g·L^(-1),溶液初始pH值为7.0时,30 min内Vis-rGO-CNCF/PMS高级氧化系统可实现对8.01 log SAARB的完全灭活.该系统能够有效降低SA-ARGs的水平转移能力,对于胞内和胞外游离态的SA-ARGs具有良好的破坏能力.同时,该高级氧化体系可以实现对水体中磺胺类抗生素及其ARB和ARGs的协同处理.该系统可以破坏ARB的细胞膜结构,使细胞破碎,淬灭实验表明,起主要作用的活性物质是单线态氧(^(1)O_(2)).研究结果可以为处理水中的ARB和ARGs污染及控制ARGs的水平转移提供一种有前景的方法.

关键词：过硫酸盐活化铁酸铜复合材料单线态氧抗生素抗性基因(ARGs) 基因水平转移

海产物种体内微塑料的赋存、来源及其潜在人体健康风险

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科学通报 2025年第2期70卷 223-239页

作者：王建军王昊牟明杰赵雅婷闫志永李欣雨宋一乐刘卓苗赵建中国海洋大学近海环境污染控制研究所海洋环境与生态教育部重点实验室青岛266100 青岛海洋科技中心海洋生态与环境科学功能实验室青岛266071 寿光市海洋渔业发展中心潍坊262700

微塑料(microplastics,MPs)污染已成为全球备受关注的环境问题.目前,海洋环境已成为全球MPs污染的“汇”.海产物种可以通过多种途径从海洋环境中摄入MPs,其生长、繁殖和营养品质等必然会受到MPs污染的影响.海产品作为人类获取优质蛋白... 详细信息

微塑料(microplastics,MPs)污染已成为全球备受关注的环境问题.目前,海洋环境已成为全球MPs污染的“汇”.海产物种可以通过多种途径从海洋环境中摄入MPs,其生长、繁殖和营养品质等必然会受到MPs污染的影响.海产品作为人类获取优质蛋白的重要来源,摄食MPs污染的海产品可能对人类健康构成潜在威胁.因此,本文归纳总结了全球常见海产物种(如甲壳类、双壳贝类和鱼类等)体内MPs的赋存水平,并探讨了影响其污染水平的因素(如MPs形状、生物摄食方式和栖息地等).此外,明晰了海产物种中MPs的主要来源(陆源输入、船运排放、大气沉降和渔业活动),特别强调了渔业活动对海洋环境和海产物种MPs污染的重要贡献.同时,阐明了MPs对海产物种的生长发育、氧化应激、免疫反应和生殖能力等方面的毒性效应,及其对海产物种营养品质带来的负面影响;进一步归纳了海产物种中MPs污染对人体健康的潜在风险;最后,对海产物种中MPs的污染防治策略及其生态风险等方面的未来研究方向进行了建议和展望.本文有助于科学评估海产物种体内MPs可能引发的食品安全问题和人体健康风险.

关键词：海洋微塑料海产物种赋存毒性效应人体健康风险

全氟与多氟烷基化合物的生态风险现状与分析技术研究进展

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岩矿测试 2025年第2期44卷 174-186页

作者：王伟杰王洪涛同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室

全氟与多氟烷基物质(PFASs)广泛存在于土壤、水体和大气中，其持久性、迁移性和生物累积性导致其治理难度较大，其中地下水污染问题尤为严重，对生态环境安全和人类健康构成威胁。本文从PFASs的污染来源、迁移转化途径、污染现状及分析... 详细信息

全氟与多氟烷基物质(PFASs)广泛存在于土壤、水体和大气中，其持久性、迁移性和生物累积性导致其治理难度较大，其中地下水污染问题尤为严重，对生态环境安全和人类健康构成威胁。本文从PFASs的污染来源、迁移转化途径、污染现状及分析检测技术等方面，对环境介质中PFASs的研究现状进行总结。全氟辛酸(PFOA)和全氟磺酸(PFOS)是当前全球重点管控的PFASs物质。美国饮用水标准将PFOA和PFOS的限值均设定为4ng/L，而中国《生活饮用水卫生标准》对两者的限值分别为80ng/L和40ng/L。目前PFASs在地下水中的浓度范围从ng/L到μg/L不等，其中短链PFASs因较高的水溶性和迁移性，检出频率显著更高。在检测技术方面，气相色谱-质谱联用(GC-MS)和液相色谱-质谱联用(LC-MS)等高灵敏度、高分辨率的质谱分析方法仍是PFASs检测的主流手段。然而，上述方法依赖复杂的样品前处理和实验室条件，难以满足实时监测和应急响应的需求。随着监管力度的不断增强，现有技术面临着超低浓度检测灵敏度不足、复杂基质干扰以及缺乏统一分析标准等挑战。未来研究应重点关注新型PFASs的识别与毒性评估，以及检测技术的优化与创新。同时，结合人工智能技术优化数据处理和非靶向筛查的方法，提高检测效率和准确性。

关键词：全氟与多氟烷基化合物生态风险污染水平地下水分析检测技术