检索结果-内蒙古大学图书馆

化学进展 2025年第2期37卷 157-172页

作者：王凯冲汪涵王亚宜同济大学环境科学与工程学院上海200092 同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

太阳能是地球上一切生命活动的能量来源,其高效转化对解决全球能源危机和环境问题具有重要意义。受光合作用启发,研究人员近年来通过集成光敏半导体优异的光吸收特性与微生物高效的生物催化能力,研发了基于半导体和微生物的光驱动全细... 详细信息

太阳能是地球上一切生命活动的能量来源,其高效转化对解决全球能源危机和环境问题具有重要意义。受光合作用启发,研究人员近年来通过集成光敏半导体优异的光吸收特性与微生物高效的生物催化能力,研发了基于半导体和微生物的光驱动全细胞杂合体,旨在通过绿色、低碳的方式实现太阳能向化学能的高效转化。本文从全细胞杂合体的运行原理出发,对光敏半导体种类及性能进行了总结,重点阐述了全细胞杂合体的构建机制及半导体与微生物界面的电子交互机制,并综述了全细胞杂合体当前在二氧化碳高值转化、人工固氮、制氢、污染物去除及资源化方面取得的研究进展。本文对全细胞杂合体的环境影响和挑战进行了讨论,如应用场景及成本、光敏半导体的管理和回收、复杂运行条件下的运行稳定性,并对未来发展进行了展望,以期为全细胞杂合体的开发及未来实际应用提供参考。

关键词：太阳能半导体微生物全细胞杂合体电子传递

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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

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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37卷 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

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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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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 174-188页

作者：王伟杰王洪涛同济大学环境科学与工程学院上海200092 污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

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... 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

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光助漂浮型铜钼双金属氮化碳复合材料活化PMS去除水中抗生素抗性菌与抗性基因的性能及机理

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环境科学学报 2025年第1期45卷 97-110页

作者：陈曦刘熠阳周见卓王官禄王学江同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究重点实验室上海200082

通过光还原法制备了一种漂浮型Cu^(0)和MoS_(2)双金属氮化碳复合材料Cu^(0)-MoS_(2)/C_(3)N_(4)-EG,构建了可见光助Cu^(0)-MoS_(2)/C_(3)N_(4)-EG活化PMS体系(Vis/Cu^(0)-MoS_(2)/C_(3)N_(4)-EG/PMS)用于去除水中抗生素抗性菌(ARB)和抗性基因(ARGs).灭菌实验结果表明,Vis/Cu^(0)-MoS_(2)/C_(3)N_(4)-EG/PMS体系在材料投加量为0.22 g·L^(-1),PMS浓度为1 g·L^(-1)时,仅需0.5 min即可灭活全部TC-ARB(初始浓度为5.4×10~7 CFU·mL^(-1)).灭菌过程能够破坏细胞膜的结构,进而导致DNA片段泄露并受到ROS的攻击,使得ARGs的水平转移频率降低;淬灭实验和ESR实验结果表明,起主要作用的活性物质是·OH、·SO_(4)^(-)和^(1)O_(2).Vis/Cu^(0)-MoS_(2)/C_(3)N_(4)-EG/PMS体系对实际污水处理厂二沉池出水消毒处理结果表明,该体系能够在2 min内完成高效消毒,并且大幅降低水中各类ARGs的绝对丰度.研究结果为TC-ARB及其ARGs污染的同步高效去除提供了技术支撑和理论依据.

关键词：过硫酸盐活化双金属催化剂抗生素抗性基因可见光氮化碳

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海水碱度提升技术综述及协同实施路径展望

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地球科学进展 2025年第1期40卷 68-81页

作者：黄宝蓉周哲褚华强代朝猛杨守业张亚雷同济大学环境科学与工程学院上海200092 同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092 同济大学海洋地质全国重点实验室上海200092 同济大学海洋与地球科学学院上海200092 同济大学土木工程学院上海200092

碳中和是应对全球气候变化的重要手段,而负排放技术是实现碳中和目标的关键一环。海洋作为地球上最大的活跃碳库,在负排放技术开发中有着巨大潜力,为实现碳中和目标提供了重要支撑。其中,海水碱度提升技术被认为是一种高效且兼具生态效... 详细信息

碳中和是应对全球气候变化的重要手段,而负排放技术是实现碳中和目标的关键一环。海洋作为地球上最大的活跃碳库,在负排放技术开发中有着巨大潜力,为实现碳中和目标提供了重要支撑。其中,海水碱度提升技术被认为是一种高效且兼具生态效益的负排放技术,即通过人为投加碱性物质提高表层海水碱度,在促进海洋吸收CO_(2)的同时,缓解海洋酸化。基于海洋碳酸盐平衡体系等理论基础,概述了海水碱度提升技术的基本原理,并结合国内外研究进展,总结了不同尺度的研究。从多维度对比评估了该技术的碳汇潜力和成本,指出其在实施路径、生态影响评估和公众接受度等方面的挑战。结合海水碱度提升技术特点和我国沿海地区实际情况,提出了耦合污水处理厂基础设施和海岸带工程等的协同实施路径,为推动海水碱度提升技术的工程应用提供创新思路,进一步丰富了发展海洋蓝色碳汇的科学内涵和路径。

关键词：碳中和海洋负排放碱度提升污水处理厂海岸带工程

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电化学传感器用于饮用水消毒副产物检测的研究进展

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分析化学 2025年第2期53卷 176-186页

作者：陶甜李秋菊毛舜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

消毒副产物（Disinfection by-products, DBPs）是饮用水处理过程中产生的污染物，其浓度低但毒性大，对环境安全和人类健康造成重大风险。传统DBPs分析方法依赖于色谱/质谱技术，存在预处理复杂、耗时长、仪器昂贵以及不便携等局限性... 详细信息

消毒副产物（Disinfection by-products, DBPs）是饮用水处理过程中产生的污染物，其浓度低但毒性大，对环境安全和人类健康造成重大风险。传统DBPs分析方法依赖于色谱/质谱技术，存在预处理复杂、耗时长、仪器昂贵以及不便携等局限性，因此亟需开发灵敏、快速、简便且低成本的DBPs原位检测技术与分析仪器。电化学传感器作为DBPs标准检测方法（色谱法）的有益补充，有望实现DBPs的现场原位检测和远程实时监测。本文在简要概述DBPs的管控指标和标准检测方法的基础上，主要从电化学传感器的电极修饰材料和测试技术两个方面总结了近年来电化学传感器用于饮用水中DBPs检测的研究进展，讨论了DBPs电化学传感器研究领域目前面临的挑战和未来的发展方向。

关键词：消毒副产物电化学传感器水质标准饮用水监测评述

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过氧乙酸除藻效能与机理研究进展

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现代化工 2025年第2期45卷 21-26页

作者：钟文博杨黎彬陈家斌张亚雷周雪飞同济大学环境科学与工程学院上海200082 污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200082

系统综述了过氧乙酸(Peracetic Acid, PAA)去除铜绿微囊藻的研究进展,分析了紫外、热、放电等离子体等不同活化方法对PAA除藻效率的影响;同时从破坏抗氧化系统、细胞膜的通透性和细胞结构方面探讨了PAA对藻细胞的作用机理;最后考察了PA... 详细信息

系统综述了过氧乙酸(Peracetic Acid, PAA)去除铜绿微囊藻的研究进展,分析了紫外、热、放电等离子体等不同活化方法对PAA除藻效率的影响;同时从破坏抗氧化系统、细胞膜的通透性和细胞结构方面探讨了PAA对藻细胞的作用机理;最后考察了PAA在除藻过程中协同降解藻源有机物和藻毒素的潜力。基于此,提出了基于PAA的氧化除藻策略与展望,旨在为PAA在除藻中的应用提供理论支持和实践依据。

关键词：过氧乙酸除藻铜绿微囊藻藻源有机物藻毒素

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厌氧铁氨氧化功能微生物的驯化与AQDS强化作用

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中国环境科学 2025年

作者：朱丹阳刁思圆宫徽戴晓虎污染控制与资源化研究国家重点实验室同济大学环境科学与工程学院上海电力大学环境与化学工程学院

厌氧铁氨氧化（Feammox）是一种在厌氧环境下的自养生物脱氮过程，具有较高环保性。但其在废水处理中的应用潜力尚未充分挖掘。本研究利用厌氧消化污泥，通过添加含氨氮和Fe(III)的配水富集Feammox功能微生物，并评估其长期脱氮性能。... 详细信息

厌氧铁氨氧化（Feammox）是一种在厌氧环境下的自养生物脱氮过程，具有较高环保性。但其在废水处理中的应用潜力尚未充分挖掘。本研究利用厌氧消化污泥，通过添加含氨氮和Fe(III)的配水富集Feammox功能微生物，并评估其长期脱氮性能。结果表明，第66天出现Feammox活性，并在后续批次中保持稳定；Feammox潜在功能菌Geobacter和Anaeromyxobacter的相对丰度分别增加了457倍和11.6倍。宏基因组分析显示，三条与亚硝氮转化相关的途径功能基因总相对丰度显著提升，包括氨氮氧化为亚硝氮（amo、hao），亚硝氮反硝化为氮气（nirSK、norB、nosCZ）和亚硝氮还原为铵（nirABD、nrfAH）。添加电子穿梭体蒽醌-2，6-二磺酸（AQDS）后可促进细胞外电子转移，氨氮去除率提高了17.8%。本研究揭示了Feammox过程在废水处理中的应用潜力，并深化对Feammox过程的理解。

关键词：自养脱氮厌氧铁氨氧化 AQDS 胞外电子传递宏基因分析

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