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基于分子网络技术识别新污染物及其转化产物的研究进展

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色谱 2025年第1期 33-42页

作者：谈晓梅张雨薇焦昭钰于南洋韦斯南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室

环境中新污染物及其转化产物分布广泛且风险未知。其种类繁多且结构复杂，使得传统的靶向分析和可疑物筛查分析难以满足分析需求。高分辨质谱技术的发展促进了基于液相色谱-高分辨率串联质谱的非靶向分析在环境领域的应用，尤其在识别... 详细信息

环境中新污染物及其转化产物分布广泛且风险未知。其种类繁多且结构复杂，使得传统的靶向分析和可疑物筛查分析难以满足分析需求。高分辨质谱技术的发展促进了基于液相色谱-高分辨率串联质谱的非靶向分析在环境领域的应用，尤其在识别未知转化产物方面有所贡献。然而，非靶向分析面临着如何从复杂数据中找到关注化合物及其转化产物的挑战。分子网络反映质谱之间的相似性，将结构彼此相似的分子家族成簇，实现海量质谱数据集的可视化和社区化，并通过网络和社区对污染物进行传播注释，可以全局展示和系统理解复杂串联质谱数据集，为非靶向分析提供了新方向。本文介绍了基于高分辨率串联质谱的分子网络分析方法及其在新污染物的非靶向筛查中的应用，包括技术原理、工作流程、应用现状和未来展望。本文重点展示了分子网络技术在药物、全氟化合物和消毒副产物等新污染物及其转化产物中的应用状况，强调分子网络技术普遍适用于各种环境介质中新污染物的筛查、揭示环境中污染物的全貌、推进化合物的环境行为和毒理学特性的研究。

关键词：高分辨率串联质谱分子网络新污染物转化产物

海产养殖水体中复杂组分致光催化剂杀菌失活的机理研究

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生态环境学报 2025年

作者：王艺霓蔡仪威孙彤李桂英 Wonyong Choi 安太成广东工业大学环境科学与工程学院广东工业大学环境健康与污染控制研究院环境催化与健康风险控制重点实验室和粤港澳污染物暴露与健康联合实验室

光催化技术在养殖水体净化方面具有很好的应用前景。然而，海水水产养殖水体组分复杂，造成光催化剂失活的机理鲜有研究。以典型近海养殖水体为研究对象，重点探讨以腐殖酸为典型天然有机物（NOM）组分，以细菌和真菌作为主要微生物，... 详细信息

光催化技术在养殖水体净化方面具有很好的应用前景。然而，海水水产养殖水体组分复杂，造成光催化剂失活的机理鲜有研究。以典型近海养殖水体为研究对象，重点探讨以腐殖酸为典型天然有机物（NOM）组分，以细菌和真菌作为主要微生物，对光催化剂TiO2纳米管杀菌失活的影响机制进行研究。发现在汕头海水养殖水体中，0-8 h细菌(k=0.23 h-1)和真菌(k=0.32 h-1)具有较高的杀菌效率，在8-24 h阶段细菌杀菌效率(k=0.03 h-1)开始下降，在湛江海水养殖水体中也观察到同样的趋势；在珠海海水养殖水体中，前0-8 h对细菌(k=0.14 h-1)有较高的杀灭效率，在0-6 h内对真菌也具备较高的杀灭效率(k=0.24 h-1)，细菌和真菌分别在8 h和6 h时杀菌效率变化明显。并且3个地点的水样分别在杀菌48、48、8 h后菌体数量呈现增长的现象，这可能与菌体的VBNC状态有关。同时，通过微生物多样性测定发现在海水养殖水体中假单胞菌为优势菌种；衣原体，支原体和军团菌3种细菌菌属在杀灭过程中细菌的占比减少程度最大。通过使用稳态瞬态荧光光谱仪结合PARAFAC和荧光区域积分法（FRI）得到3个不同地区水体样品的腐殖酸的降解程度均在40%以上；最后通过ATR-FTIR、SEM-EDS等实验表征，验证了在杀菌过程中，腐殖酸中间产物以及菌体破裂泄漏的生物分子附着在TiO2纳米管表面并堵塞部分微孔，堵塞了催化剂表面的活性位点，致使光催化剂加速失活。对光催化技术应用于环境复杂水体处理中的失活现象和机理进行研究，可填补此领域的空白。

关键词：光催化剂失活 TiO 催化剂海水养殖水体微生物灭活腐殖质

模拟干湿过程对稳定化修复土壤中重金属Ni和Pb的影响

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生态环境学报 2025年

作者：常春英王刚曹浩轩邓一荣陶亮广东省环境科学研究院/广东省地球关键带(土壤)污染归趋与风险防控实验室/广东省污染场地环境管理与修复重点实验室广东省科学院生态环境与土壤研究所/华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心/广东省农业环境综合治理重点实验室/农业农村部华南都市农业重点实验室黑龙江省自然资源调查院

稳定化（固化/稳定化）技术被广泛应用于污染土壤的修复治理，但修复后的重金属会在外界复杂环境因子（淹水-落干、淋溶等）影响下改变赋存状态、缓慢释放，进而引发环境风险。选取珠三角地区典型稳定化修复后土壤为对象，研究模拟淹水... 详细信息

稳定化（固化/稳定化）技术被广泛应用于污染土壤的修复治理，但修复后的重金属会在外界复杂环境因子（淹水-落干、淋溶等）影响下改变赋存状态、缓慢释放，进而引发环境风险。选取珠三角地区典型稳定化修复后土壤为对象，研究模拟淹水、干湿交替两种情形下修复后土壤中2种重金属（Ni和Pb）的稳定性及其影响因素。结果表明，淹水可明显提高稳定化修复后土壤重金属的浸出浓度，淹水后Ni的浸出量较淹水前上升约103倍，重金属Pb浸出浓度受到淹水影响较小。淹水可促使稳定化的重金属从弱酸提取态向可氧化态和可还原态转化，淹水后Ni和Pb的弱酸提取态含量降幅分别为7.16%和19.9%。淹水通过改变土壤pH、Eh、铁锰氧化物和DOM等影响修复后重金属的稳定性，淹水通过降低土壤pH和Eh促使体系中Mn4+、Fe3+还原，并同时耦合无定形态氧化铁的降低。干湿交替通过对水解重金属化合物的溶解解吸行为而影响重金属的稳定性，总体上干湿交替对体系中的Ni和Pb的浸出浓度、形态变化的影响相对较小。研究表明，淹水和干湿交替胁迫可以改变稳定化修复后土壤重金属的稳定性，且程度因不同重金属种类及外界胁迫强度而差异较大，短期内重金属浸出浓度远低于相关标准限值，土壤环境风险可控，但鉴于外界环境影响的长期性和多元性，实质性延长监管链条、对修复后地块实施定期回顾性评估是实现污染地块可持续安全利用的有效方式。

关键词：淹水干湿交替稳定化重金属环境影响

基于无人机多光谱数据的水体有机污染高分辨率反演——以珠江三角洲为例

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地理与地理信息科学 2025年

作者：李依玲邓孺孺郭昱李嘉怡李玉华中山大学地理科学与规划学院广东省水环境遥感监测工程技术研究中心南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东省城市化与地理环境空间模拟重点实验室

有机污染是珠江三角洲重要污染类型之一,有机污染精细监测对于水环境保护具有重要意义。该文从辐射传输过程视角,考虑有机污染物、叶绿素、悬浮泥沙的协同影响,建立基于无人机多光谱数据的有机污染遥感反演模型,选取珠江三角洲地区典型... 详细信息

有机污染是珠江三角洲重要污染类型之一,有机污染精细监测对于水环境保护具有重要意义。该文从辐射传输过程视角,考虑有机污染物、叶绿素、悬浮泥沙的协同影响,建立基于无人机多光谱数据的有机污染遥感反演模型,选取珠江三角洲地区典型河涌、河道及水库库湾进行有机污染反演并分析空间分布情况。结果表明:（1）模型的决定系数R2达0.859,RMSE为0.658 mg/L,精度满足反演要求;（2）研究选取的河涌、河道、水库库湾3类污染水体中,河涌的有机污染程度最高,主体CODMn浓度达10.0 mg/L以上,有机污染来源主要为生活污水和工业废水,河道、水库库湾的有机污染程度轻,大部分在4mg/L以下,但部分缓流水体受附近净水厂、养殖场排污的影响,有机污染程度较严重。

关键词：有机污染无人机遥感辐射传输模型珠江三角洲

超声辅助表面活性剂强化餐厨垃圾厌氧发酵产酸研究

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环境污染与防治 2025年

作者：杨军张津铭王书琛李梓源刘泽亚兰州交通大学环境与市政工程学院甘肃省黄河水环境重点实验室

为提高餐厨垃圾（FW）厌氧发酵效率和经济效益，将厌氧发酵终止于水解酸化阶段，收集其中间产物挥发性脂肪酸（VFAs）这一设想逐渐成为研究热点，VFAs作为工业生产中的重要平台化学品应用广泛。探究了超声（UP）辅助表面活性剂预处理FW... 详细信息

为提高餐厨垃圾（FW）厌氧发酵效率和经济效益，将厌氧发酵终止于水解酸化阶段，收集其中间产物挥发性脂肪酸（VFAs）这一设想逐渐成为研究热点，VFAs作为工业生产中的重要平台化学品应用广泛。探究了超声（UP）辅助表面活性剂预处理FW厌氧发酵的产酸特性及碳转换效率，并在微生物水平解释预处理增强产酸的原因和机制。结果表明，至发酵末期，UP30min预处理的实验组溶解性COD含量较未UP的实验组相比提高1.7倍，COD增溶率提高70.2%。当表面活性剂的添加量为5g/L时，FW经UP+甜菜碱、UP+aeo-9、UP+TX-100表面活性剂预处理之后，VFAs最大产量分别比空白组提高40.6%、89.4%、132%。碳转换效率(CCE)分别比未经处理时提高41.1%、87.1%、129.3%。餐厨垃圾经UASP预处理后，微生物物种数和多样性减少，但逐渐转变为与产VFAs有关的菌群，有利于VFAs积累。

关键词：餐厨垃圾超声波表面活性剂挥发性脂肪酸碳转换效率

基于隧道实验的机动车源苯并噻唑及其衍生物的排放特征研究

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中国环境科学 2025年

作者：魏文迪王婷常俊雨毛洪钧南开大学环境科学与工程学院天津市城市交通污染防治研究重点实验室国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室

苯并噻唑及其衍生物（BTs）作为橡胶生产的硫化促进剂，有作为机动车排放典型标识物的潜力，但目前国内外对交通环境BTs的排放特征研究不足.本研究以天津市为例，深入探讨了隧道环境中颗粒态、气态污染物及道路尘中BTs的排放特征.隧道... 详细信息

苯并噻唑及其衍生物（BTs）作为橡胶生产的硫化促进剂，有作为机动车排放典型标识物的潜力，但目前国内外对交通环境BTs的排放特征研究不足.本研究以天津市为例，深入探讨了隧道环境中颗粒态、气态污染物及道路尘中BTs的排放特征.隧道环境中，颗粒物、气态污染物及道路尘中的BTs浓度变化呈现出规律性，尤其是2-OH-BT和BT的浓度变化显著.由于在封闭的隧道环境中BTs主要来源于机动车轮胎磨损颗粒物，因此2-OH-BT和BT可作为识别机动车非尾气排放的重要标识物.同时这也为评估人体对BTs的暴露及其潜在健康风险提供依据.研究结果表明，隧道实验期间日车流量为11972～16157 辆/天，总碳（TC）浓度为10.85～15.75 μg/m3，BTs浓度为3.33～8.41 ng/m3，隧道中MBT、2-OH-BT和BT气粒比值普遍高于受体环境的气粒比值，而2-OH-BT和BT为主要气态BTs的优势组分，表明机动车轮胎磨损源产生的MBT、2-OH-BT和BT大部分以气态挥发，因此气相中BTs不可被忽视.对于机动车排放因子计算，五经路隧道机动车OC、EC、PM2.5平均排放因子分别为2.80、1.60、13.77 mg/（km·辆）.健康风险评价模型中通过摄食途径摄入BTs的日暴露量最高，儿童和成人的日摄入量为12.03 ng/（kg·d）和1.29 ng/（kg·d），儿童的总日暴露量是成人的9倍以上，因此儿童可能会比成人遭受更大的交通污染健康威胁.本研究对改善空气质量、优化交通排放控制策略以及提升城市环境管理水平具有重要参考价值.

关键词：苯并噻唑及其衍生物隧道测试排放因子排放特征碳分析

京津冀地区典型石化园区VOCs排放特征及影响评价

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中国环境科学 2025年

作者：张香蕊魏巍李国昊白画画刘晓宇吕喆北京工业大学环境科学与工程学院区域大气复合污染防治北京市重点实验室城市大气挥发性有机物污染防治技术与应用北京市重点实验室北京市生态环境保护科学研究院国家城市环境污染控制工程技术研究中心

本研究以京津冀地区某石化园区为研究对象，选取园区内5个代表性点位进行采样并分析，识别了该区域内85种挥发性有机物（VOCs）的排放特征，评估其对环境及健康的影响.研究发现，五个点位总挥发性有机化合物（TVOCs）浓度为546.0-4472.2... 详细信息

本研究以京津冀地区某石化园区为研究对象，选取园区内5个代表性点位进行采样并分析，识别了该区域内85种挥发性有机物（VOCs）的排放特征，评估其对环境及健康的影响.研究发现，五个点位总挥发性有机化合物（TVOCs）浓度为546.0-4472.2 μg/m3，烷烃和烯烃是主要组成部分，芳香烃和卤代烃次之.对比各站点VOCs组分的日变化发现谷峰出现的时间有所差异，且各站点的特征污染物不同，合成橡胶区OFP最高(13239.8 μg/m3)，烯烃对O3的贡献最高（62.8%-90.5%），其次是烷烃（3.8% - 34.8%）和芳香烃（2.2%-22.1%）.除此之外，仅合成橡胶区发生恶臭污染，1，3-丁二烯（0.68）、正己烷（0.30）等是产生恶臭的主要VOCs物种，且通过使用US EPA方法计算健康风险，合成橡胶区域高于其他点位.研究结果为石化园区VOCs的排放控制以及保护人群身体健康方面提供了科学依据.

关键词：挥发性有机化合物(VOCs) 石化行业臭氧生成潜势恶臭污染健康风险

城市湖泊(星湖)沉积物中微塑料赋存特征和生态风险

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中国环境科学 2025年

作者：李波谢建雲洪滨蔡宴朋彭进平李博文贾群坡重庆三峡学院三峡库区水环境演变与污染防治重庆市重点实验室广东工业大学生态环境与资源学院大湾区城市环境安全与绿色发展教育部重点实验室广东工业大学环境生态工程研究院广东省流域水环境治理与水生态修复重点实验室生态环境部华南环境科学研究所广东工业大学轻工化工学院生态环境部黄河流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心

随着我国湖泊环境质量的持续改善，微塑料的赋存特征和生态风险正受到人们的高度关注.本研究以粤港澳大湾区典型城市湖泊(星湖)为研究区，使用密度浮选方法提取了表层沉积物中的微塑料，呈现了微塑料的时空赋存特征，揭示了微塑料的潜... 详细信息

随着我国湖泊环境质量的持续改善，微塑料的赋存特征和生态风险正受到人们的高度关注.本研究以粤港澳大湾区典型城市湖泊(星湖)为研究区，使用密度浮选方法提取了表层沉积物中的微塑料，呈现了微塑料的时空赋存特征，揭示了微塑料的潜在生态风险，并对微塑料丰度的空间自相关性进行了分析.结果表明，丰水期和枯水期星湖表层沉积物中微塑料平均丰度分别为(637±392) particles/kg和(1765±883) particles/kg，颜色以蓝色和黑色为主，形状以线条为主，尺寸集中在100～2000μm范围，人造丝、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯均是主要的聚合物类型.不同时期，星湖表层沉积物中微塑料丰度均具有强烈的空间自相关性，其微塑料采样间隔应低于435m.同时，丰水期和枯水期星湖表层沉积物中微塑料综合潜在生态风险指数平均值分别为53.09和344.08，分别处于轻微和很强风险水平.

关键词：星湖沉积物微塑料赋存特征空间自相关性生态风险

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环境响应型智能膜及其在膜蒸馏中的研究进展

环境工程学报 2025年 3024-3034页

作者：郑利兵高瑞段宁鑫苑宏英员建魏源送中国科学院生态环境研究中心环境模拟与污染控制国家重点联合实验室中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室 Department of Chemical Engineering KU Leuven 天津城建大学环境与市政工程学院

膜蒸馏具有分离效率高、污染潜势低、操作简便等优势，在工业废水处理与资源化中具有显著优势。但膜污染和膜润湿问题仍悬而未决，限制其实际工程应用。环境响应型智能膜可感知外界环境条件变化后进而改变自身结构、特性与性能，故在膜... 详细信息

膜蒸馏具有分离效率高、污染潜势低、操作简便等优势，在工业废水处理与资源化中具有显著优势。但膜污染和膜润湿问题仍悬而未决，限制其实际工程应用。环境响应型智能膜可感知外界环境条件变化后进而改变自身结构、特性与性能，故在膜法水处理领域极具应用潜力。该研究系统总结了pH、温度、光、电场及磁场响应型智能膜的响应机制及在水处理中的研究进展，综述了智能膜在MD中应用的现状。结合环境响应机制与MD的特点，重点讨论了环境响应型智能膜在解决MD过程中存在的膜污染、膜润湿、低通量及长期稳定性差等问题的潜力，并对其在MD中应用的主要挑战及未来研究方向进行了展望。研究认为特殊润湿性智能膜的开发可为MD技术的发展与应用提供新方向，实现高效、稳定、简单、经济的智能膜的开发并明确其在MD过程机理，可推动MD技术的工业化应用。

关键词：膜蒸馏环境响应智能膜膜污染膜润湿特殊润湿性