环境化学论文范文参考关于环境化学的优秀论文范文【10篇】

环境化学论文范文参考关于环境化学的优秀论文范文【10篇】 硫肟醚,试验代号为HNPC-A9908,化学名称为O-(3-苯氧苄基)-2-甲硫基-1-(4-氯*)丙基酮肟醚,是国家南方农药创制中心湖南基地研制成功的首个具有我国自主知识产权的一种新型杀虫剂. 内分泌干扰物(EDCs)是继臭氧层破坏、温室效应之后的又一全球性环境问题,EDCs不直接作为有毒物质给生物体带来任何危害,而是通过影响其体内天然激素的合成、分泌、转运、代谢或清除,模拟或干扰天然激素的生理、生化作用,从而给物种和生态环境带来灾难性的后果.EDCs的研究已成为国际上环境科学的前沿和热点课题之一,我国环境科学界也在组织重大课题,开展重点水域EDCs的研究工作,而滇池在此方面的研究却相对滞后.现阶段,关于滇池EDCs的研究仅仅局限于个别种类污染物(如多氯联苯、酚类等)的湖体污染调查,由于分析方法限制,尚未系统开展滇池水系典型EDCs研究,尤其是当前国际上最受关注的类固醇类EDCs,至今未见报道,即便是在国内其他水域,其研究深度和广度也极为有限.由于类固醇类EDCs在环境中的浓度极低,以及样品中复杂基质的干扰,使得其检测难度较大,目前就世界范围来说还处于起步阶段,没有标准分析方法.因此,开发和研究具有极高灵敏度和选择性的类固醇类EDCs的分析检测技术成为摆在环境科学工作者面前的重要任务之一. 鉴于目前EDCs研究的紧迫性和滇池流域研究的滞后性,本论文以类固醇类EDCs为研究对象,在建立完善的分析方法的基础上,围绕滇池水系开展环境化学行为研究.研究区域由单纯的滇池水体扩展到包括滇池十个地表水国家重点监控断面、22条入湖和出湖河流、昆明市主城区八座污水处理厂在内的整个滇池水系,研究介质由初级的水样分析增加到囊括水样、沉积物、污水和污泥等样品的多介质全面分析,研究内容由简单的污染浓度检测深化到涵盖迁移行为、去除效率、污染负荷、污染特征和环境归宿等要素的环境化学行为研究,综合评估滇池水系类固醇类EDCs污染状况和环境风险,研究成果将为滇池此类污染物治理对策与措施的制定提供科学依据. 一、针对四种典型的类固醇类EDCs,雌激素酮(E1)、17-雌二醇(E2)、雌三醇(E3)和17-乙炔基雌二醇(EE2),在重点解决衍生化和样品前处理等痕量分析核心技术的基础上,建立了完善的复杂环境介质中低浓度类固醇类EDCs的分析方法.研究发现,以N,O-双三*硅基三氟乙酰胺(BSTFA) (Fluka 15243)为衍生化试剂,衍生化过程无需加热和催化剂,常温(20)反应10 min各分析物即可达到最佳的衍生化效果,与目前国际上常用的衍生化方法相比,简化了实验操作,缩短了实验时间,解决了气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析此类物质的瓶颈问题.针对不同类型的环境样品,对一系列样品前处理方法进行了选择及优化,并将凝胶渗透色谱技术(GPC)应用到了污水、污泥和水体沉积物样品的净化,建立了地表水(河水和湖水)、水体沉积物、污水处理厂进水、出水和污泥中类固醇类EDCs的分析方法,检出限可达ng/L或ng/g级,回收率大于80%,RSD低于10%,满足了环境实际样品分析的需求,为全面开展滇池水系此类物质环境化学行为研究提供了技术手段,并为其他水域的相关研究提供了技术支撑. 二、通过对昆明市主城区各具特色的八座污水处理厂进水、出水和污泥中类固醇类EDCs的分析,计算出进水中类固醇类EDCs的排入量,评价了各污水处理厂不同处理工艺对类固醇类EDCs的去除效果,分析了各物质在污水处理厂中的环境归宿,并评估了出水和污泥外排对环境(特别是入湖河流)的污染负荷.结果表明,各污水处理厂进水中均含有较高浓度的E1、E2、EE2和E3,总浓度为146.96230.47 ng/L,昆明市每天排入污水处理厂的类固醇类EDCs总量约190 g.由于各厂采用的处理工艺或技术参数不同,因此类固醇类EDCs的去除效率差别较大,去除效果最好的3AMBR工艺(四污),去除率在88%以上.生化降解是类固醇类EDCs的主要去除方式,由污泥吸附去除的类固醇类EDCs较少.各厂出水和干污泥都不同程度的检测出了类固醇类EDCs,通过出水每天排入环境中的类固醇类EDCs总量为39.57 g. 三、阐明了22条主要环滇池河流的类固醇类EDCs污染现状,结合污水处理厂出水,对盘龙江松华坝水库以下河段进行了全程分析,研究了类固醇类EDCs在河流中的迁移行为,并综合评估了入湖河流对滇池水体的污染负荷.分析得知,所有环滇河流水和表层沉积物样品都不同程度的检测到了类固醇类EDCs,其中流经昆明市主城区的滇池北岸部分河流的污染程度较为严重.盘龙江上游类固醇类EDCs浓度较低；由于受污水处理厂出水和私排污水的影响,中游段污染较为严重；在水体的自净作用下,中下游段的污染得到了缓解；而在下游,因二污排水的影响,类固醇类EDCs浓度明显升高.滇池中类固醇类EDCs主要北岸河流,其中以盘龙江的排放量最大,为5.84 kg/a,每年通过入湖河流排入滇池的类固醇类EDCs总量和E2当量总量大约为23.85 kg和12.65 kg. 四、通过分析滇池具有代表性的10个地表水质量国家监控断面的水样和表层沉积物,研究了滇池中类固醇类EDCs的污染特征,并探讨了其在滇池的环境归宿.结果表明,滇池水体已普遍受到类固醇类EDCs污染,总浓度为5.5339.00 ng/L,高于水体生物的最低干扰暴露浓度,可能会对水体生物造成不利影响.在所有采样点中,以断桥和晖湾中的类固醇类EDCs总浓度最高,分别为39.00 ng/L和21.79 ng/L,其次为滇池南,其余各采样点差别不大.滇池表层沉积物中类固醇类EDCs含量范围在2.5915.68 ng/g,平均含量为8.87 ng/g,污染物主要为E1和E2.由于类固醇类EDCs在滇池中的光解和微生物降解较为缓慢,进入滇池的类固醇类EDCs除部分通过海口河和西园隧道排出滇池外,其余都在滇池中蓄积、积累,并通过食物链在水生生物体内放大. 综上所述,滇池水体已普遍受到类固醇类EDCs污染,污染源主要20余条入湖河流,而污水处理厂的出水排放是河流中类固醇类EDCs的主要,因为昆明市主城区的八座污水处理厂均不能对其有效去除.后续工作需深入研究类固醇类EDCs对滇池典型水生生物的生物效应及所造成的潜在危害和环境风险,然后进一步探索合理可行的治理对策与措施. 定量结构活性关系(Quantitative Structure-Activity Relationship,QSAR)方法是目前国际上一个活跃的研究领域,QSAR的研究对象包括化合物的生物活性、毒性、药物的各种代谢动力学参数和生物利用度以及分子的各种物理化学性质和环境行为等,研究领域涉及生物、化学以及环境科学等诸多学科.QSAR方法从化合物的分子结构和活性/性质的实验结果出发,依据不同需要和研究深度,可建立相关的二维、三维或多维模型,来估测化合物的生物活性和生态学效应. 定量结构-性质/活性相关(QSPR/QSAR)研究是计算化学和化学信息学研究中的重要研究热点之一.它主要应用各种统计学方法和理论计算方法研究有机化合物的结构与其各种物理化学性质以及生物活性之间的定量关系.QSPR/QSAR的研究对象包括化合物的各种物理化学性质、生物活性、毒性、药物的各种代谢动力学参数等等,研究领域涉及化学、化工、环境化学、药物化学等诸多学科. 湖泊重金属污染是当今世界上重大的水环境问题,由于其具有生物毒性、生物易富集性及持久性特点,引起了世界各国专家学者的关注,成为学者研究水域与土壤污染的热点.本文以中国北方寒旱区湖泊乌梁素海为研究对象,综合考虑湖泊整体水环境,分析湖泊水体、沉积物重金属环境地球化学特征,利用地球化学模拟软件（PHREEQC）及地球化学理论知识,对水体中重金属元素存在形态进行分析,并探讨湖泊水环境对重金属赋存形态的影响,主要得出以下结论： 首先对乌梁素海的水环境中重金属的地球化学特征进行了研究分析.将实测的水中重金属数据与国家标准值进行分析比较可知,乌梁素海水体中重金属Cu,Zn,Pb,Cr,Cd,As含量大部分符合地表水水环境III级标准和国家渔业用水标准,重金属Hg含量不符合地表水I级标准和国家渔业用水标准,甚至50%的监测点超出了地表水IV级标准的限定值.选择克里金插值方法对乌梁素海水体中重金属空间分布特征进行分析得知,水体重金属区域分布呈现入水口点源发散状高Hg-Zn-Cr区,出水口条带状高Cu-Pb-Cd-As区,入水口-出水口联片条带状高Cu-As区三个地球化学分区.进一步对水中重金属进行环境评估可知,乌梁素海水中重金属属于轻度污染,湖水致癌风险较低. 其次,为从机理上摸清沉积物中重金属季节性差异的驱动因素,摸清乌梁素海有机化污染、盐化污染、环境特征季节差异大等特点对水环境中重金属迁移转化的影响,对乌梁素海沉积物中重金属的环境地球化学特征进行了研究.系统地分析了乌梁素海沉积物中重金属在冬季与夏季的变化特征及污染程度,并考虑乌梁素海特殊的水环境特征,结合多种环境条件研究影响重金属季节变化的因素进行分析得知,乌梁素海沉积物重金属Cu,Zn,Pb,Cr,Cd污染具有相似特征,均已受到不同程度污染,主要表现为冬季大于夏季；重金属Hg,As污染较严重,主要表现为夏季大于冬季.温度、水动力条件、有机质含量与粒度属于Cu,Zn,Pb,Cr和Cd季节分布特征主控因子；氧化还原条件和盐度属于Hg和As的主控因子.采用基于因子分析的主成分方法分析了乌梁素海重金属的主要,主要为自然风化和沉积、工业污染以及农业面源污染与大气沉降.在分析沉积物季节变化特征与污染源的基础上,通过改进BCR逐级提取法对重金属形态分析并结合沉积物理化性质、水环境因素的变化特征,系统探讨了影响重金属化学形态与生物活性的因素,并从重金属形态学角度对沉积物重金属状况进行评估,分析结果显示：1）重金属总量对残渣态影响较大,2）pH对酸可提取态、有机物和硫化物结合态影响较大,3）有机质与酸可提取态,有机物和硫化物结合态有较大相关性,4）盐度与酸可提取态、有机物和硫化物结合态有一定的相关性,5）总氮,总磷与有机物和硫化物结合态有一定的相关性,6）乌梁素海重金属Cd是生物活性最强、污染最严重的金属,Hg污染次之,应该对Cd与Hg给予特别关注. 在对水环境中重金属环境地球化学特征分析的基础上,对水体中重金属元素存在形态进行了进一步的模拟研究.利用HSC Chemistry v5.0软件以及物理化学理论,新建了Hg,Cr,As这三种重金属元素的存在形态模拟数据库,并且对重金属Cu,Zn,Pb,Cd在原有数据库的基础上进行了补充.利用地球化学模拟软件以及环境地球化学的理论知识研究湖泊水体中重金属的存在形态,分析重金属元素在湖泊水体中毒性最小的存在状态与存在环境,模拟结果分析可知,乌梁素海湖泊水体中七种重金属元素主要以CuCl_2-、CuCl_3(2-)、CuCO_3、Cu(OH)_2、Zn(2+)、Zn(OH)_2、ZnCO_3、ZnSO_4、PbCO_3、PbOH+、Pb(CO_3)_2(2-)、Cr(OH)_3、Cr(OH)_2+、CdCl+、Cd(2+)、CdSO_4、CdCl_2、Hg(OH)_2、HgCl_3-、HgCl_2、HAsO_4(2-)及H3AsO_3为优势态.在目前水环境现状下重金属形态分析的基础上,考虑乌梁素海环境特征季节差异大的特点,利用PHREEQC软件进行模拟,分析水体温度、氧化还原性、酸碱性的改变对重金属元素存在形态的影响,结果表明：1）温度对七种重金属的各种存在形态最终分布无大影响.2）水体中七种重金属重金属的存在形态受pH影响较大,水体pH较低时,重金属主要以配合反应为主,此时水体中Cl-,SO_4(2-)等阴离子配位体含量对其影响较为明显；随着pH的升高,重金属逐渐发生水解反应.3）水体的氧化还原性对不同重金属有不同影响.当水体处于还原状态时,水体中重金属Cu主要以CuCl_2-含量最大,As主要以H3AsO_3和H2AsO_3-占主导地位；处于氧化性状态时,Cu(OH)_2含量最大,HAsO_4(2-)和H2AsO_4-占主导地位.在水体处于弱碱性-中性状态前提下,氧化还原电位发生变化并不会对水体中重金属Cr的形态有较大影响.重金属Hg、Zn、Pb、Cd、Cr的存在形态并不会随着氧化还原电位变化而发生改变. 最后,根据本文的研究结果及湖泊重金属防治的经验,最终提出了对乌梁素海重金属的治理的几点对策与建议：1）控制外源污染源排放