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环境化学 2025年

作者：陈丽平俞霞王佳希王化伟蔡兰坤隋倩华东理工大学资源与环境工程学院国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室

本研究采用四种材质（疏水聚四氟乙烯（PTFE）、亲水PTFE、尼龙（NYL）、聚醚砜（PES））、两种孔径（0.22μm和0.45μm）过滤器对三种溶剂体系（100%甲醇、50%甲醇/水和30%甲醇/水）中32种目标全（多）氟化合物（Per-and polyfluoroalk... 详细信息

本研究采用四种材质（疏水聚四氟乙烯（PTFE）、亲水PTFE、尼龙（NYL）、聚醚砜（PES））、两种孔径（0.22μm和0.45μm）过滤器对三种溶剂体系（100%甲醇、50%甲醇/水和30%甲醇/水）中32种目标全（多）氟化合物（Per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs）过滤的质量损失进行了定量分析.结果表明，在100%甲醇体系中，过滤器材质和孔径对PFASs的质量损失有显著影响，NYL过滤器的平均质量损失最大，为43.8%，而PES过滤器的损失最小，为6.7%.孔径为0.22μm的过滤器总体损失高于0.45μm孔径的过滤器.不同溶剂体系下，PFASs的质量损失也表现出显著差异，100%甲醇体系中损失最小，30%甲醇/水体系中长链PFASs的损失最高可达100%.研究结果有助于指导色谱分析前过滤器的正确选择，对痕量新污染物的准确定量分析具有重要意义.

关键词：新污染物全(多)氟化合物针头式过滤器过滤吸附质量损失

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有机络合Cu(Ⅱ)介导过二硫酸盐降解氧氟沙星的研究

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环境污染与防治 2025年第3期47卷 36-41页

作者：张笑萌周润生周磊修光利华东理工大学资源与环境工程学院国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237 上海污染控制与生态安全研究院上海200092

氧氟沙星(OFX)是最常用的氟喹诺酮类抗生素(FQs)之一,在水体中检出率高,对生态安全和人体健康造成严重危害。水体中广泛且稳定存在的过渡金属离子Cu(Ⅱ)对基于过二硫酸盐(PDS)的高级氧化技术有一定影响,但其机制尚不明确。重点研究了Cu(... 详细信息

氧氟沙星(OFX)是最常用的氟喹诺酮类抗生素(FQs)之一,在水体中检出率高,对生态安全和人体健康造成严重危害。水体中广泛且稳定存在的过渡金属离子Cu(Ⅱ)对基于过二硫酸盐(PDS)的高级氧化技术有一定影响,但其机制尚不明确。重点研究了Cu(Ⅱ)介导PDS体系降解OFX的过程,发现在6.0 mmol/L Cu(Ⅱ)和6 mmol/L PDS共存条件下,2 min内OFX的降解率可达到50.78%。淬灭实验表明,Cu(Ⅱ)介导的PDS体系降解受到了羟基自由基(·OH)、硫酸根自由基(SO_(4)^(-)·)的作用。产物鉴定结果表明,有机络合Cu(Ⅱ)介导作用下,OFX可通过羟基化、脱羧基和去甲基化3条路径发生转化。毒性鉴定结果表明,OFX的6种降解产物中4种属于无毒范围。

关键词：过二硫酸盐氧氟沙星 Cu(Ⅱ) 高级氧化法络合物

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氯苯类污染物高效降解菌群富集及其降解机理研究

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环境科学学报 2025年第3期45卷 100-110页

作者：欧阳霁叶春梅顾菲潘丽旭周龑杨洁崔长征华东理工大学资源与环境工程学院国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海市环境保护化学污染物环境标准与风险管理重点实验室上海200237 上海市环境科学研究院生态环境部城市土壤污染控制与修复工程技术中心上海200233 中石化第五建设有限公司中国石化土壤地下水污染防控与绿色修复重点实验室广州510145 上海污染控制与生态安全研究院上海200092

随着我国污染场地对绿色、低碳、安全修复技术的需求日益迫切,原位生物强化修复技术备受关注.针对低温下氯苯类污染物微生物降解效率低、降解不彻底等问题,通过采集某化工园区对二氯苯(p-dichlorobenzene,p-DCB)、氯苯(Chlorobenzene,CB... 详细信息

随着我国污染场地对绿色、低碳、安全修复技术的需求日益迫切,原位生物强化修复技术备受关注.针对低温下氯苯类污染物微生物降解效率低、降解不彻底等问题,通过采集某化工园区对二氯苯(p-dichlorobenzene,p-DCB)、氯苯(Chlorobenzene,CB)、苯(Benzene,B)复合污染土壤,以p-DCB、CB、B为唯一碳源连续富集获得降解菌群MC-TX.在20℃、pH=7.0条件下,MC-TX在120 h内对p-DCB、CB、B(60 mg·L^(-1),p-DCB∶CB∶B=1∶1∶1)的降解率分别为96.98%±2.07%、100%、95.70%±4.24%,添加酵母粉可提高降解效率.结合GC-MS的产物鉴定与功能基因的PCR扩增结果,推测MC-TX对p-DCB、CB、B的降解途径是通过双加氧酶(todC1)形成3,6-二氯邻苯二酚、3-邻氯苯酚、苯酚等产物,随后在(氯)儿茶酚双加氧酶(CCDb)的作用下开环裂解.MC-TX主要含有假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、甲基红杆菌属(Methylorubrum sp.)、无色杆菌属(Achromobacter sp.)等,其中,Pseudomonas sp.为优势菌属.MC-TX群落结构稳定,可适应低温复合污染环境,并保持高效降解活性,具有潜在的污染地下水原位生物强化修复应用前景.

关键词：氯苯类污染物地下水复合污染原位生物强化群落结构绿色低碳修复

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基于MATLAB与TMVOC联用的多相抽提工艺参数优化研究

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环境科学研究 2025年第2期38卷 366-375页

作者：杨逸文金嘉路崔长征李敏张婉莹杨洁上海市环境科学研究院生态环境部城市土壤污染控制与修复工程技术中心上海200233 华东理工大学资源与环境工程学院生态环境部化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海市环境保护化学污染物环境标准与风险管理重点实验室上海200237 扬州大学环境科学与工程学院江苏扬州22500

TMVOC作为一款能模拟挥发性有机污染物在非均质介质中三相流动的软件,在土壤与地下水修复领域被广泛应用。为优化实际工程中多相抽提(MPE)的修复方案,本研究借助TMVOC软件对某1,4-二氯苯污染场地进行三维模型概化,再现1,4-二氯苯在非均... 详细信息

TMVOC作为一款能模拟挥发性有机污染物在非均质介质中三相流动的软件,在土壤与地下水修复领域被广泛应用。为优化实际工程中多相抽提(MPE)的修复方案,本研究借助TMVOC软件对某1,4-二氯苯污染场地进行三维模型概化,再现1,4-二氯苯在非均质介质中的污染分布,并模拟MPE修复的过程;通过编写的MATLAB优化算法与TMVOC软件联用,在三维空间内对抽提井的布设方案和负压参数进行了优化,探究布设方案、负压参数对污染物去除率和修复成本的影响;此外,使用编写的MPE运行参数分工段优化算法进一步优化了多个修复工段的负压参数。结果表明:相较于抽提井间距为3 m时均匀布井方案下1,4-二氯苯的去除率为57.1%,经优化后的三维布井开筛方案不仅在同等修复时间内将污染物去除率提高了45.5%,还在去除机制上促进了NAPL相污染物向气相、液相的转化,且向气相转化的趋势更明显。抽提负压参数优化后的方案能进一步缩短25.0%的修复时间并节省13.5%的修复总成本,抽提井负压的增加在修复前期能更大程度加快液相污染物的去除并促进液相、NAPL相污染物向气相的转化。最后,经运行参数分工段优化算法求解所得的最优方案,进一步缩短了4.1%的修复时间并节省8.4%的修复总成本。研究显示,基于MATLAB与TMVOC开发的优化算法能与场地污染羽的浓度和位置分布相结合,为实际工程中MPE修复的布井方案、负压参数和运行参数的优化提供指导,实现场地修复工程的降本增效与低碳。

关键词：多相抽提污染场地修复优化算法 MATLAB TMVOC

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基于走航观测的机动车甲醛排放特征研究

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环境污染与防治 2025年第1期47卷 1-7,28页

作者：鲁君修光利黄成景盛翱李英杰高雅琴楼晟荣马东翔吴宇航王红丽华东理工大学资源与环境工程学院国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237 上海市环境科学研究院国家环境保护城市大气复合污染成因与防治重点实验室上海200233 上海市环境监测中心上海200030 上海理工大学能源与动力工程学院上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

甲醛是环境大气中重要的羰基化合物,严重影响环境质量和公众健康。识别和量化甲醛的来源是区域臭氧污染防控的基础,而机动车是甲醛的重要排放来源。基于走航技术和甲醛在线测量技术,建立了一种快速识别实际道路机动车甲醛排放水平的方法... 详细信息

甲醛是环境大气中重要的羰基化合物,严重影响环境质量和公众健康。识别和量化甲醛的来源是区域臭氧污染防控的基础,而机动车是甲醛的重要排放来源。基于走航技术和甲醛在线测量技术,建立了一种快速识别实际道路机动车甲醛排放水平的方法,并同步测量CO和CO_(2)浓度,获得了混合车流甲醛排放因子;结合测试时段的混合车流比例,估算了汽、柴油车的甲醛排放因子,进而估算了长三角地区的机动车甲醛排放量。结果表明:混合车流中柴油车比例越高,排放的甲醛浓度越高;基于实际道路测试的汽、柴油车的甲醛排放因子分别为(19.4±2.5)、(141.6±27.3)mg/kg,与同类隧道和台架试验结果有较好的一致性;经估算,2020年长三角地区汽、柴油车的甲醛排放量分别为(478±61)、(2688±518)t。与文献结果相比,得出机动车排放标准等级提升可能使甲醛排放水平显著降低。

关键词：甲醛走航观测在线监测机动车排放因子实际道路测试

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基于神经网络精准预测含铬废酸电氧化再生效果

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工业水处理 2025年第1期45卷 131-138页

作者：师雅琪孟广源陈鹏张芯婉付涛杨正武张连胜张乐华华东理工大学工业废水无害化与资源化国家工程研究中心上海200237 合肥大学生物食品与环境学院安徽合肥230601 黑龙江广盛达新材料科技有限公司黑龙江哈尔滨158100 华东理工大学国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237 石河子大学化学化工学院环境监测与污染物控制重点实验室新疆石河子832003

“铬法”膨胀石墨生产过程中产生的废酸具有酸浓度大、铬含量高等特征,可以采用隔膜体系通过电氧化法将Cr(Ⅲ)氧化为Cr(Ⅵ),实现含铬废酸的资源化再生。基于该强酸体系难以实现Cr(Ⅵ)含量的实时检测,开展了基于神经网络精准预测含铬废... 详细信息

“铬法”膨胀石墨生产过程中产生的废酸具有酸浓度大、铬含量高等特征,可以采用隔膜体系通过电氧化法将Cr(Ⅲ)氧化为Cr(Ⅵ),实现含铬废酸的资源化再生。基于该强酸体系难以实现Cr(Ⅵ)含量的实时检测,开展了基于神经网络精准预测含铬废酸电氧化再生效果的研究。在含铬废酸再生实验基础上,首先采用相关性分析方法确定了电解时间、H_(2)SO_(4)浓度和电解液体积为Cr(Ⅵ)再生的关键特征参数,然后通过超参数优化获得人工神经网络的相对最优拓扑结构:神经元数量=35、批训练样本数=30、隐藏层层数=4,构建模型预测值与实验值的决定系数(R^(2))大于0.97,均方根误差(RMSE)小于0.04。最后经实验验证,模型预测值与实验值的平均相对误差最大为0.14%,表明模型具有很好的泛化能力。人工神经网络模型克服了由于多参数、非线性与时变性造成的电化学过程预测难的问题,可以实现复杂映射条件下对Cr(Ⅵ)再生的预测,对电化学过程的优化调控具有重要意义。

关键词：隔膜体系电氧化含铬废酸人工神经网络资源化再生

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多尺度纳米SiO_2对水稻的生态毒理效应及临界指标研究

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农业环境科学学报 2009年第1期28卷 30-34页

作者：杨莎莎林匡飞徐圣友张卫苏爱华张梅章立勇国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237

通过纸床培养,研究了在不同尺度(20.3、49.8和80.0nm)不同浓度SiO2对水稻种子发芽及幼苗生长的影响。结果表明,水稻的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、芽长抑制率与多尺度纳米SiO2浓度呈显著正相关(P根长>发芽指数>芽... 详细信息

通过纸床培养,研究了在不同尺度(20.3、49.8和80.0nm)不同浓度SiO2对水稻种子发芽及幼苗生长的影响。结果表明,水稻的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、芽长抑制率与多尺度纳米SiO2浓度呈显著正相关(P<0.01),通过线性回归方程得出20.3、49.8和80.0nmSiO2的IC25分别为8.82、5.09、3.62、0.58、1.85、4.96g·L-1;10.25、8.45、4.66、2.34、2.69、5.11g·L-1和13.89、7.72、4.71、2.97、3.01、4.83g·L-1。对各指标影响的敏感性大小为:活力指数>根长>发芽指数>芽长>发芽势>发芽率。按最敏感指标的IC25可以判断多尺度纳米SiO2对水稻的毒性大小为:20.3nm>49.8nm>80.0nm。临界指标分析结果表明,20.3、49.8和80.0nmSiO2的临界值分别为:38.9、257.9和764.1mg·L-1,表明纳米SiO2的直接毒性降低。

关键词：多尺度纳米SiO2 剂量-毒性效应尺度效应临界指标

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化工废催化剂污染特征及资源化途径

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化工进展 2021年第10期40卷 5293-5301页

作者：曹礼梅邱兆富张巍杨骥华东理工大学资源与环境工程学院国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237

全世界化工行业每年会置换出大量的废催化剂,如处置不当,不仅污染环境,而且浪费了资源。本文对化工行业废催化剂的现状进行了初步调查分析,综述了其来源、类别及特点。基于废催化剂中有价金属的含量远远高于矿藏中所含有的相应组分的特... 详细信息

全世界化工行业每年会置换出大量的废催化剂,如处置不当,不仅污染环境,而且浪费了资源。本文对化工行业废催化剂的现状进行了初步调查分析,综述了其来源、类别及特点。基于废催化剂中有价金属的含量远远高于矿藏中所含有的相应组分的特点,建议将其作为二次资源进行利用;分析了化工废催化剂潜在的环境风险并提出了开展环境风险评价的流程,建议建立废催化剂环境风险信息数据库;概括论述了废催化剂减量化、资源化、无害化等的控制手段及存在的问题。文中提出:对于化工废催化剂的处理处置应从清洁生产的角度考虑,不局限于单纯的末端污染控制;建议开展废催化剂减量化、资源化及无害化处理的绿色新技术,达到减少污染、资源综合回收利用的目的。

关键词：化工行业废催化剂污染特征资源化综合利用

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金属离子在微生物燃料电池中的行为

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化学进展 2014年第7期26卷 1244-1254页

作者：常定明张海芹卢智昊黄光团蔡兰坤张乐华华东理工大学资源与环境工程学院国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237

在废水处理方面,微生物燃料电池具有在净化废水的同时回收能源或有价值化学品等突出优点,已经成为人们研究的热点。在微生物燃料电池中,金属离子能直接或者间接参与阳极和阴极过程,其对溶液的电导率、反应器的内阻和功率密度、产电微生... 详细信息

在废水处理方面,微生物燃料电池具有在净化废水的同时回收能源或有价值化学品等突出优点,已经成为人们研究的热点。在微生物燃料电池中,金属离子能直接或者间接参与阳极和阴极过程,其对溶液的电导率、反应器的内阻和功率密度、产电微生物的活性等都有重要影响。本文综述了金属离子参与微生物燃料电池的机制及其影响因素,并且介绍了微生物燃料电池在去除废水或者固体废弃物中重金属离子方面的优势和发展前景。

关键词：微生物燃料电池金属离子阳极行为阴极行为固体废弃物

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三氯乙烯在不同土壤中的解吸行为

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环境科学研究 2013年第9期26卷 972-978页

作者：邱兆富胡林何龙王治立吕树光隋倩林匡飞华东理工大学资源与环境工程学院国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237

采用w(TOC)(TOC为总有机碳)不同的2种天然土壤以及用H2O2去除大部分软碳和高温灼烧去除全部有机碳后所得到的6种土样为吸附剂,以TCE(三氯乙烯)为研究对象,考察了有机碳含量及组成、矿物质、初始ρ(TCE)等因素对TCE解吸行为的影响,并比... 详细信息

采用w(TOC)(TOC为总有机碳)不同的2种天然土壤以及用H2O2去除大部分软碳和高温灼烧去除全部有机碳后所得到的6种土样为吸附剂,以TCE(三氯乙烯)为研究对象,考察了有机碳含量及组成、矿物质、初始ρ(TCE)等因素对TCE解吸行为的影响,并比较了吸附解吸异质性大小.结果表明,解吸平衡时6种土样的TCE解吸量不到相应吸附量的25%;TCE在6种土样上的解吸等温线表现出更高的非线性特征.所有土样都表现出一定程度的吸附解吸异质性,HI(异质性指数)均大于2.0,其中H2O2氧化土样的异质性更高(HI>4.0).2种原土中有机碳和矿物质对TCE解吸的平均贡献率分别为74%和26%,而H2O2氧化后的2种土样中该值分别为68%和32%;初始ρ(TCE)越高,矿物质的解吸贡献率相对越低.此外,TCE的解吸量与土壤矿物质中孔和微孔的体积也有一定的关系.

关键词：三氯乙烯有机碳矿物质吸附解吸异质性

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