环境化学是环境科学的核心组成部分,也是化学的一个重要分支,主要基于化学理论和方法,研究有害化学物质在环境介质中的存在、特性、行为、效应及其控制技术原理。
作为《环境化学前沿》系列的最新篇章,本书延续了前三辑重要研究领域的新进展,并根据学科最新发展和国家重大需求,增加了污染场地风险管控、国家公共安全、新能源环境安全等议题,力图全面展现我国环境化学领域的最新研究成果。
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前言
第1章 新污染物筛查识别与监测技术研究进展 1
1 引言 2
2 新污染物环境监测技术体系构建与试点应用 2
2.1 欧美新污染物环境监测概况 2
2.2 我国新污染物监测工作前期基础 5
2.3 我国新污染物环境监测标准现状 5
2.4 我国新污染物环境监测技术体系框架构想 7
2.5 2023年监测试点应用 15
2.6 我国新污染物环境监测下一步工作建议 16
3 抗生素快速识别与检测方法研究进展 17
3.1 抗生素分析方法 17
3.2 水和废水中抗生素的快速检测方法研究进展 18
3.3 土壤、粪便和固废中抗生素的快速检测方法研究进展 19
3.4 生物样品中抗生素的快速检测方法研究进展 19
3.5 食品中抗生素的快速检测方法研究进展 20
3.6 小结 20
4 有机磷快速筛查与检测方法研究进展 21
4.1 电化学传感器 23
4.2 比色传感器 27
4.3 荧光传感器 29
4.4 其他传感器 31
4.5 小结 31
5 新型塑料添加剂的筛查与识别 32
5.1 塑料添加剂的分类及环境现状 32
5.2 新型塑料添加剂的筛查和识别方法 36
5.3 挑战与未来发展 38
6 机器学习在新污染物环境过程识别中的应用 39
6.1 机器学习在新污染物排放核算中的应用 40
6.2 机器学习在新污染物源解析中的应用 41
6.3 机器学习在新污染物环境迁移分析中的应用 42
6.4 机器学习在多介质中新污染物浓度解析中的应用 43
7 基于网络化技术的新污染物的识别与鉴定 45
7.1 网络化技术的基本原理与历史发展 46
7.2 基于网络化技术的自动化结构鉴定技术的现有进展 46
7.3 网络化技术在新污染物识别与鉴定的应用 47
8 展望 48
参考文献 48
第2章 臭氧污染的物理化学机制与效应 63
1 引言 64
2 臭氧污染的演变趋势与现状 65
2.1 对流层臭氧的演变趋势 65
2.2 地表臭氧长期趋势 65
2.3 中国近地面臭氧污染现状及趋势 66
2.4 我国夜间臭氧变化新特征 67
3 臭氧污染形成的物理机制 67
3.1 概述 67
3.2 城市化对臭氧的影响 68
3.3 高温热浪天气对臭氧的影响 68
3.4 台风天气对臭氧的影响 69
3.5 东亚夏季风对臭氧的影响 70
3.6 颗粒物对臭氧的影响 70
4 臭氧污染形成的化学机制 72
4.1 臭氧生成的光化学机制 72
4.2 臭氧生成的敏感性及变化 73
4.3 自由基化学及其对臭氧生成的影响 74
4.4 臭氧与颗粒物相互作用机制 75
5 臭氧污染的生态与健康效应 76
5.1 地表臭氧污染的生态效应 76
5.2 臭氧在人体的吸收、分布、代谢与排泄 82
6 中国臭氧污染的防治实践 84
6.1 国家层面上确立多污染物协同控制、PM2.5与臭氧协同治理的防控策略 84
6.2 持续推进臭氧污染防治及前体物协同减排基础能力建设 86
6.3 持续强化臭氧前体物NOx和VOCs协同减排 86
6.4 将臭氧污染防控逐步纳入国家大气污染治理行动 87
6.5 部署并启动一系列与臭氧污染相关的重要科研项目 88
6.6 区域和城市层面开展了臭氧污染防控实践探索 88
7 展望 89
参考文献 89
第3章 饮用水处理技术进展 100
1 引言 101
1.1 新国标下饮用水污染治理措施 101
1.2 新国标下饮用水污染治理新技术 101
2 深度吸附处理技术 102
2.1 改性生物炭吸附除氟化物技术 102
2.2 新生态纳米氧化物吸附除重金属技术 103
3 化学预氧化技术 103
3.1 高锰酸盐复合剂预氧化技术 103
3.2 高铁酸盐复合剂预氧化技术 104
3.3 二氧化氯预氧化技术 105
4 臭氧氧化深度处理技术 106
4.1 臭氧微纳米气泡氧化除嗅味技术 106
4.2 非均相催化臭氧氧化除污技术 109
4.3 新冠疫情下饮用水生物性污染应急消毒技术 110
5 高级氧化/还原处理技术 111
5.1 电催化氧化/还原技术 111
5.2 光催化氧化/还原技术 113
5.3 芬顿/类芬顿氧化技术 115
6 膜法处理新技术 117
6.1 高性能反渗透膜过滤技术 117
6.2 新型无机功能膜分离技术 118
6.3 电催化强化膜分离技术 119
6.4 膜污染与自清洁技术 120
7 管网腐蚀结垢与水质化学稳定性控制技术 126
7.1 管网腐蚀和铁释放概况 126
7.2 供水管道的腐蚀机理 127
7.3 供水管道的铁释放机理 128
7.4 管网腐蚀过程的监测方法 128
7.5 管网铁释放的预测方法 128
7.6 管网腐蚀与铁释放的控制技术 129
8 展望 130
参考文献 131
第4章 地下水质恶化阻控理论与技术 137
1 引言 138
2 地下水质恶化的理论研究 139
2.1 原生劣质地下水 139
2.2 人为地下水污染的成因分析 141
3 地下水污染的模型模拟 143
3.1 地下水重金属/准金属迁移转化数值模拟 143
3.2 地下水非水相液体迁移转化数值模拟 146
3.3 地下水多环芳烃迁移转化数值模拟 148
4 地下水质恶化阻控技术 150
4.1 异位处理 150
4.2 原位处理 151
4.3 地下水质恶化风险管控 153
5 研究展望 154
参考文献 154
第5章 膜法水和废水净化技术研究前沿进展 160
1 引言 161
2 膜法水和废水净化技术总体研究趋势 161
3 水和废水净化膜传质机制研究前沿 162
3.1 微滤/超滤膜传质 162
3.2 纳滤/反渗透膜中的传质 163
3.3 电渗析过程中的传质机理 167
3.4 膜蒸馏过程中的传质机理 168
4 水和废水净化膜材料研究前沿 170
4.1 突破水渗透性和选择性相互制约的高性能膜材料 170
4.2 抗污染膜材料 174
5 膜法水和废水净化工艺前沿进展 178
5.1 膜生物耦合集成高标准处理工艺 178
5.2 膜分离耦合电催化 179
5.3 电化学膜生物反应器 181
5.4 新型膜工艺组合 183
6 膜法水和废水净化技术可持续性提升前沿进展 184
6.1 工艺节能降耗 184
6.2 资源化与能源化 185
6.3 再生水利用 187
6.4 膜材料再生 187
7 小结与展望 188
参考文献 189
第6章 水处理高级氧化及消毒技术研究进展 198
1 引言 199
2 面向水处理的选择性氧化技术研究进展 199
2.1 铁基非均相芬顿体系选择性氧化有机污染物的研究进展 199
2.2 Fe掺杂g-C3N4活化PMS选择性降解有机污染物性能与机制 201
2.3 基于配体-金属电子转移的有机膦酸选择性氧化方法及应用 202
2.4 小结 204
3 水中溶解性有机物供电子能力测定方法的发展与应用 204
3.1 EDC分析方法的演变 204
3.2 EDC在氧化工艺中的应用 207
3.3 小结 208
4 高级氧化技术中单线态氧的产生及其选择性氧化新污染物机制 208
4.1 1O2 的主要产生策略 209
4.2 小结 214
5 UV/H2O2耦合原位氯胺消毒协同控制饮用水消毒副产物的效能与机制研究 215
5.1 研究结果 215
5.2 小结 222
6 无机助催化芬顿反应 222
6.1 ≡Mo4+等金属还原中心促进芬顿铁循环的新策略 223
6.2 表面微环境调控实现宽pH响应降解污染物的新方法 224
6.3 1O2协同吸附态HO?提高H2O2利用率的新机制 225
6.4 小结 226
7 催化臭氧氧化工艺 227
7.1 基于HO?高级氧化方法的技术瓶颈 227
7.2 铁基催化剂整砌填料的开发及优势 227
7.3 反应器优化 228
7.4 深度处理中的普适性 230
7.5 高盐废水处理工程例 231
8 水污染控制卤素自由基化学机理和技术 231
8.1 水污染控制卤素自由基化学 232
8.2 卤素自由基的化学反应机制 233
8.3 卤素自由基的转化规律和调控应用 235
9 基于双金属协同催化的类芬顿水污染控制技术研究进展 236
9.1 基于金属-氧共价结构的双金属协同类芬顿催化反应机制 236
9.2 基于金属-金属超交换作用的类芬顿催化途径调控机制 237
9.3 材料结晶度对双金属氧化物类芬顿催化过程的影响及调控机制 238
10 自由基反应体系中溶解性有机质的多重作用及机理 239
10.1 DOM与典型自由基的反应动力学 240
10.2 DOM对微污染物降解的影响作用 241
11 在基于羟基自由基和硫酸根自由基的高级氧化体系中同时测定多种自由基的“五探针法”的开发 245
11.1 实验方法 245
11.2 结果与讨论 247
11.3 小结 253
12 展望 253
参考文献 253
第7章 天然水体氮、磷污染溯源研究的现状与展望 261
1 引言 262
2 天然水体氮、磷污染来源 263
2.1 天然水体氮的来源与迁移转化过程 263
2.2 天然水体磷的来源与迁移转化过程 265
3 天然水体氮污染溯源方法 268
3.1 无机氮溯源方法 268
3.2 有机氮溯源方法 272
4 天然水体磷污染溯源方法 274
4.1 无机磷溯源方法 274
4.2 有机磷溯源方法 276
5 展望 278
参考文献 278
第8章 污染场地风险管控与修复 287
1 引言 288
2 多手段调查监测技术 288
2.1 针对地质特征的监测技术 288
2.2 针对水文特征的监测技术 289
2.3 针对污染特征的监测技术 290
3 精细化风险评估技术 291
3.1 污染物生物可给性 292
3.2 精细化风险评估模型 293
3.3 统计学应用风险评估 294
3.4 新型污染物筛选值 295
4 高效主动修复技术 296
4.1 多相抽提技术 296
4.2 原位热脱附技术 297
4.3 水泥基固化/稳定化技术 298
4.4 高级氧化技术 299
4.5 可渗透反应墙技术 300
4.6 纳米零价铁技术 301
5 原位管控/阻隔技术 302
5.1 原位管控技术 302
5.2 原位阻隔技术 303
6 展望 304
参考文献 304
第9章 典型环境纳米颗粒的毒性效应及分子机制 312
1 引言 313
2 二氧化硅纳米颗粒的毒性效应及分子机制 313
2.1 呼吸系统毒性 314
2.2 心血管毒性 314
2.3 神经毒性 315
2.4 生殖毒性 316
3 微纳塑料的毒性效应及分子机制 317
3.1 呼吸系统毒性 317
3.2 胃肠道毒性 317
3.3 心血管毒性 318
3.4 神经毒性 319
4 PM2.5的毒性效应及分子机制 320
4.1 呼吸系统毒性 320
4.2 心血管毒性 321
4.3 神经毒性 321
4.4 生殖毒性 322
5 碳基纳米材料的毒性效应及分子机制 322
5.1 碳纳米材料的胃肠道毒性 323
5.2 碳纳米材料的免疫毒性 323
6 银纳米颗粒的毒性效应及分子机制 324
6.1 心血管毒性 324
6.2 肺毒性 324
6.3 肠道和肝毒性 325
6.4 神经毒性 326
6.5 生殖与发育毒性 327
7 二氧化钛纳米颗粒的毒性效应及分子机制 327
7.1 肠道毒性 328
7.2 肺毒性 328
7.3 神经毒性 328
7.4 生殖与发育毒性 329
8 氧化锌纳米颗粒的毒性效应及分子机制 330
8.1 心血管毒性 330
8.2 肝毒性 330
8.3 神经毒性 330
9 氧化铁纳米颗粒的毒性效应及分子机制 332
9.1 肺毒性 332
9.2 心血管毒性 332
10 展望 333
参考文献 333
第10章 新能源固废低碳高效处理技术研究前沿 342
1 引言 343
2 光伏固废处理技术 343
2.1 概述 343
2.2 晶体硅切割废料资源化回收现状 345
2.3 废光伏电池层压件循环再生技术 347
3 锂电废料预处理技术 349
3.1 回收电池分类 350
3.2 放电/失活技术 350
3.3 机械预处理技术 352
3.4 化学预处理技术 356
4 锂电废料回收技术 357
4.1 火法冶金回收技术 358
4.2 湿法冶金回收技术 363
4.3 直接再生回收技术 365
5 新能源固废处理技术评估 367
5.1 环境影响评价 367
5.2 资源关键性评价 369
5.3 经济分析 371
5.4 物质流分析 373
6 展望 374
参考文献 374
第11章 环境表观遗传与相关组学 382
1 环境表观遗传学概述 383
2 表观遗传学研究对象 384
2.1 DNA修饰 384
2.2 组蛋白修饰 386
2.3 RNA修饰 387
3 环境表观遗传与组学技术 389
3.1 基于质谱的DNA 修饰和组蛋白修饰分析方法 389
3.2 基于高通量测序的分析技术 390
3.3 展望 392
参考文献 393
第12章 环境金属组学研究进展 397
1 引言 398
2 环境金属组学的分析技术 399
2.1 定量分析技术 399
2.2 分布研究技术 400
2.3 形态分析技术 401
2.4 鉴定技术 403
2.5 结构分析技术 404
2.6 环境金属组学技术展望 405
3 金属组学在环境健康研究中的应用 405
3.1 外源金属在生物体中的分布 406
3.2 金属在单细胞中的分布 406
3.3 金属在生物体中的转化和代谢研究 409
3.4 金属与健康的关联研究 410
4 金属组学在环境毒理研究中的应用 411
4.1 汞、氧化应激与细胞死亡 411
4.2 镉的基因毒性研究 412
4.3 天然铀的肾脏毒性 413
4.4 问题与思考 414
5 展望 414
参考文献 415
第13章 模式生物在环境风险评估中的应用 423
1 引言 424
2 秀丽线虫在环境风险评估中的应用 424
2.1 秀丽线虫在环境科学及毒理学研究上的优势 424
2.2 基于秀丽线虫的毒理学评价终点体系 425
2.3 基于秀丽线虫的靶器官毒理学分析 426
2.4 基于秀丽线虫的跨代毒理学分析 427
2.5 秀丽线虫在环境污染物风险评估及毒理学机制研究中的应用 428
2.6 总结与展望 430
3 非洲爪蛙和热带爪蛙在环境风险评估中的应用 431
3.1 爪蛙在早期发育毒性方向研究的应用 431
3.2 爪蛙在生殖内分泌干扰方向研究的应用 432
3.3 爪蛙在甲状腺干扰方向研究的应用 433
3.4 总结与展望 434
4 斑马鱼在环境风险评估中的应用 434
4.1 斑马鱼模式特性与发育阶段 435
4.2 斑马鱼在毒性效应评估方面的应用 435
4.3 斑马鱼在药物毒性筛选方面的应用 437
4.4 斑马鱼在生态环境评价方面的应用 438
4.5 斑马鱼在疾病研究方面的应用 438
4.6 总结与展望 439
5 类器官在环境风险评估中的应用 439
5.1 类器官模型的特点及应用潜力 439
5.2 预测肾毒性的三维肾培养模型 440
5.3 可评估环境因子的心脏发育毒性的心脏类器官模型 440
5.4 总结与展望 441
6 展望 441
参考文献 441
第14章 有机、无机及重金属环境污染物的毒性效应及分子机制 448
1 引言 449
2 有机污染物的毒性效应及分子机制 449
2.1 PFAS 的毒性效应及分子机制 450
2.2 氯化石蜡的毒性效应及分子机制 452
2.3 UV-328的毒性效应及分子机制 453
2.4 得克隆的毒性效应及分子机制 454
2.5 双酚类化合物的毒性效应及分子机制 455
2.6 有机磷酸酯类阻燃剂的毒性效应及分子机制 457
2.7 邻苯二甲酸酯类化合物的毒性效应及分子机制 458
2.8 药品与个人护理产品的毒性效应及分子机制 459
2.9 毒死蜱的毒性效应及分子机制 460
2.10 DDT的毒性效应及分子机制 461
2.11 二英(Dioxin)的毒性效应及分子机制 462
3 无机及重金属污染物的毒性效应及分子机制 463
3.1 镉的毒性效应及分子机制 463
3.2 汞的毒性效应及分子机制 464
3.3 铅的毒性效应及分子机制 465
3.4 砷的毒性效应及分子机制 467
3.5 铜的毒性效应及分子机制 468
3.6 镍的毒性效应及分子机制 468
3.7 锰的毒性效应及分子机制 468
3.8 氨及硝酸盐类化合物的毒性效应及分子机制 469
3.9 其他无机污染物的毒性效应及分子机制 469
4 展望 471
参考文献 471
第15章 高通量效应导向分析技术进展 486
1 引言 487
2 高通量前处理与分级分离技术 489
2.1 高覆盖固相萃取 489
2.2 高分辨分级分离 490
3 高通量效应分析技术 493
3.1 成组生物测试技术 494
3.2 转录组学技术 494
3.3 代谢组学技术 495
4 高通量化学分析技术 495
4.1 高分辨色谱分离 495
4.2 高覆盖质谱扫描 496
4.3 高自动化峰处理 496
5 高通量毒物识别技术 498
5.1 高效率峰过滤 498
5.2 高自动化结构鉴别 499
5.3 高自动化毒物确认 500
6 高通量效应导向分析的未来发展方向 502
参考文献 502
第16章 国防安全化学威胁识别与分析检测进展 513
1 引言 514
2 环境遗弃化学武器的典型环境污染问题 515
3 化学毒剂的现场侦检 516
3.1 毒剂的光/电传感 516
3.2 毒剂的比色和荧光传感 517
3.3 毒剂的现场常压电离质谱检测 522
4 化学毒剂的核查与溯源分析 523
4.1 毒剂的环境核查分析 523
4.2 毒剂的生物医学样品溯源性检测 524
5 毒剂的化学归因与取证 525
6 化学毒剂的洗消与防护 528
7 化学毒剂的损伤与救治 529
7.1 神经性毒剂 529
7.2 芥子气 530
7.3 真实队列揭示的毒性结局 531
8 生物毒素蛋白的分析检测 532
9 芬太尼类的分析检测 533
9.1 芬太尼类的现场检测 534
9.2 芬太尼类的中毒诊断与筛查归因 534
10 展望 535
参考文献 535
第17章 环境中的水微液滴与微界面化学 545
1 引言 546
2 水微液滴的物理化学特性 546
2.1 水微液滴中反应物部分溶剂化的焓效应 547
2.2 水微液滴界面的熵效应 547
2.3 水微液滴的界面电场效应 548
2.4 水微液滴内部物质的浓缩、扩散与传质 548
3 环境中的水微液滴化学 549
3.1 微液滴中活性物种的发现 549
3.2 水微液滴中活性物种的产生机制 551
3.3 微液滴产生活性物种的影响因素 552
3.4 微液滴化学的环境意义 553
4 水-固接触介导的界面氧化还原过程 554
4.1 水-固接触介导的微界面氧化还原反应 554
4.2 接触介导的氧化还原反应机制 555
4.3 水-固接触介导氧化还原反应的影响因素 555
4.4 水-固接触介导氧化还原反应的环境意义 555
5 展望 556
参考文献 556
第18章 环境中的活性氧研究前沿 561
1 引言 562
1.1 ROS简介 562
1.2 环境ROS研究历史与现状 562
2 环境ROS分析检测方法 563
2.1 ROS探针捕获与光谱检测 563
2.2 ROS顺磁共振检测 564
2.3 ROS空间分辨检测 565
2.4 ROS时间分辨检测 565
2.5 ROS野外环境现场检测 565
3 环境ROS生成机制 566
3.1 ROS光化学生成机制 566
3.2 ROS暗反应生成机制 567
3.3 ROS微生物生成机制 568
4 ROS的环境过程与效应 569
4.1 河流湖泊海洋中的ROS 569
4.2 海岸带中的ROS 570
4.3 稻田和湿地中的ROS 571
4.4 地下水中的ROS 572
5 展望 573
参考文献 574
第19章 汞稳定同位素最新进展及展望 582
1 引言 583
1.1 汞同位素的表示方法 583
1.2 质量分馏 584
1.3 非质量分馏 584
2 新能源结构下人为源汞排放的同位素特征 585
2.1 典型排放源的原辅料汞同位素组成 585
2.2 工艺过程的汞同位素分馏的特征 587
2.3 研究展望 589
3 陆地系统汞循环的同位素示踪研究进展 589
3.1 陆地植被吸收-再释放大气汞的同位素分馏 590
3.2 陆地土壤汞沉降-再释放过程的同位素分馏 590
3.3 湖泊汞沉降-再释放过程的同位素分馏 592
3.4 研究展望 592
4 海洋系统汞循环的同位素示踪研究进展 593
4.1 远洋大气汞沉降途径的同位素示踪 593
4.2 远洋甲基汞转化的同位素示踪 594
4.3 深海极端生态系统汞来源与甲基汞转化的同位素示踪 594
4.4 研究展望 596
5 汞同位素在古环境研究中的应用进展 596
5.1 重建大型火山活动 597
5.2 示踪陆地植被演化与土壤侵蚀 598
5.3 重建古海洋氧化还原状态 599
5.4 研究展望 600
6 汞同位素模型最新进展 601
6.1 一维全球汞同位素非质量分馏(odd-MIF)模型 601
6.2 一维全球汞同位素分馏模型 602
6.3 三维海洋汞同位素模型 603
6.4 三维大气汞同位素模型 604
参考文献 605
第20章 微生物与矿物相互作用及其环境效应 616
1 引言 617
2 微生物驱动含铁矿物形成和转化的分子机理 618
2.1 驱动含铁矿物形成和转化的微生物类型及其生境 618
2.2 铁氧化菌介导铁矿物形成的分子机制 620
2.3 异化铁还原菌介导铁矿物转化的分子机制 621
2.4 硫代谢微生物介导的铁矿物形成和转化机制 622
3 微生物矿化作用及其环境效应 623
3.1 微生物矿化的概念、类型以及形成途径 624
3.2 微生物控制矿化实例——趋磁细菌与胞内钙化蓝细菌 625
3.3 微生物诱导矿化实例——微生物沉淀白云石 626
3.4 微生物矿化与碳封存 628
3.5 微生物矿化与重金属修复 628
4 矿物界面作用调控微生物黏附与存活 629
4.1 矿物-微生物界面黏附的物理-化学机制 629
4.2 微生物对矿物界面的响应及适应 630
4.3 矿物-微生物界面作用的环境效应及应用 631
5 微生物驱动的隐秘元素循环 632
5.1 隐秘铁循环 633
5.2 隐秘锰(Mn)循环. 635
5.3 其他元素的隐秘循环 636
参考文献 637
第21章 极地与青藏高原卤代多环芳烃的环境赋存特征 646
1 引言 647
2 HPAHs的理化性质及生物毒性效应 648
2.1 HPAHs的理化特性 648
2.2 HPAHs的生物毒性效应 648
3 极地地区中HPAHs的环境赋存 649
3.1 极地地区中HPAHs的源 649
3.2 极地地区中HPAHs的空间分布及时间趋势分析 650
4 极地地区中POPs的全球尺度传输 651
4.1 长距离大气迁移 651
4.2 洋流运输 652
4.3 生物运输 652
4.4 国际贸易 652
4.5 全球气候变化 653
5 极地地区中HPAHs 的运输和交换 653
6 展望 655
参考文献 655
第22章 环境纳米材料及其水的深度处理方法与机制 661
1 引言 662
2 环境纳米技术研究前沿 662
2.1 纳米分析技术 662
2.2 纳米吸附技术 665
2.3 纳米催化技术 668
3 Ti3+-Ov-P3+结构强化亚氧化钛纳米管阵列光电极 671
3.1 研究背景 671
3.2 实验方法 672
3.3 形貌结构表征 672
3.4 DFT计算 674
3.5 光电催化活性和稳定性 674
3.6 机理探究 676
3.7 小结 676
4 纳米碳基材料电化学水处理性能强化方法与机制 677
4.1 活性物种产生和利用调控以强化电氧化水处理性能 677
4.2 电芬顿水处理性能强化方法和机制 679
4.3 小结 681
5 环境催化剂阴离子特性调控及其应用 682
5.1 阴离子调控机制 683
5.2 阴离子调控手段 683
5.3 阴离子调控在环境重金属去除及有机物降解方面的应用 683
5.4 阴离子调控在环境电催化领域的应用 685
5.5 阴离子调控在高温电化学领域的应用 686
6 流体电化学净水效能与机制研究 687
6.1 流体电化学水质净化原理与应用 687
6.2 价态调控去除水中变价重金属 687
6.3 穿透式类芬顿系统去除微污染物 689
6.4 电场辅助脱氮除磷 691
6.5 小结 692
7 纳米碳基导电分离膜 693
7.1 GO&乙二胺(EDA)-磺化聚苯乙烯(PSS)/CNT膜 693
7.2 RGO-MXene膜 695
7.3 RGO/MoS2膜 695
7.4 垂直阵列RGO 膜 696
8 展望 698
参考文献 698
第23章 新能源环境效应及风险防控研究现状 703
1 引言 704
2 新能源利用与碳排放 704
2.1 新能源利用现状概述 704
2.2 新能源利用过程碳排放 705
3 新能源利用化学品环境风险 707
3.1 光伏发电 707
3.2 风能利用 711
3.3 锂电池 711
4 新能源固废处置与资源化利用 713
4.1 新能源固废处置 713
4.2 新能源固废资源化利用 715
5 新能源固废管理与风险防控 718
5.1 新能源固废风险评估 719
5.2 新能源固废管理现状与问题 720
5.3 新能源固废管理与风险防控对策 722
6 展望 722
参考文献 723
第24章 变价组分的环境化学行为 730
1 引言 731
2 水环境中铀的行为特征及调控机制 732
2.1 铀的性质及健康风险 732
2.2 高铀地下水分布及地质成因 732
2.3 铀形态及控铀过程 733
2.4 高铀地下水除铀技术 738
3 水环境中铬的行为特征及调控机制 740
3.1 铬的性质及健康风险 740
3.2 高铬地下水分布及地质成因 741
3.3 控制Cr活化的环境化学过程 743
3.4 高铬地下水的除铬技术 745
4 水环境中砷的行为特征及调控机制 746
4.1 砷的性质及环境风险 746
4.2 高砷地下水分布 747
4.3 高砷地下水形成机理 747
4.4 高砷地下水除砷技术 749
5 展望 751
参考文献 751
第25章 海洋生态环境保护:前沿与应用 761
1 引言 762
2 近岸海域氮磷主要污染陆海气协同防治关键技术 763
2.1 近海氮磷来源溯源解析技术 763
2.2 近海生态系统动力学关键过程与模型 763
2.3 近岸海域分区富营养化评价方法 764
2.4 近岸海域氮磷排放总量控制技术 764
2.5 近岸海域氮磷协同防治趋势 765
3 近海新污染物环境行为、生态效应与防控策略 765
3.1 微塑料的环境行为、效应和防控 765
3.2 抗生素的环境行为、效应和防控 .. 767
3.3 阻燃剂类污染物行为、效应和防控 768
3.4 全氟化合物的环境行为、效应和防控 770
3.5 内分泌干扰物的环境行为、效应和防控 771
4 近海典型生态灾害协同防治关键技术 773
4.1 有毒有害赤潮防治关键技术 773
4.2 黄海浒苔绿潮防治关键技术 776
4.3 水母灾害防治关键技术 777
4.4 长棘海星灾害防治关键技术 779
5 近海浮游生态系统演变与气候变化应对 781
5.1 浮游生物多样性和系统稳态转换 781
5.2 浮游生态系统临界点识别 782
6 滨海湿地生态系统蓝碳碳汇和综合生态服务功能评估 783
6.1 滨海湿地碳汇时空格局与潜力 784
6.2 滨海湿地横向碳通量研究进展 784
6.3 滨海湿地生态系统负排放技术研发与示范 785
6.4 滨海湿地生态系统碳汇与其他生态系统服务功能的协同 786
6.5 滨海湿地碳汇交易与生态系统服务功能综合管理提升 786
7 典型海洋生态系统保护与生境修复技术 787
7.1 砂质海岸生态修复 787
7.2 粉砂淤泥质海岸生态修复 790
8 展望 790
参考文献 792