水环境中新兴污染物的生态理效应研究

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长江口及近海水环境中新型污染物研究进展

长江口及近海水环境中新型污染物研究进展一、概览随着工业化和城市化的快速发展，长江口及近海区域正面临严峻的新型污染物环境挑战。

这些新型污染物具有毒性、稳定性强、难以降解等特点，对生态系统和人类健康构成严重威胁。

国内外学者对长江口及近海水环境中新型污染物的研究逐渐成为热点。

本文旨在概述近五年来该领域的研究进展，以期为进一步深入了解新型污染物的污染特征与生态效应提供参考。

随着环境监测技术的不断发展和提高，研究者们已经从各种环境样品中检测出数百种新型污染物，涵盖了重金属、有机污染物、持久性有机污染物、内分泌干扰物质等多种类型。

新型纳米污染物和医药活性化合物等新型污染物的研究逐渐受到关注。

这些新型污染物在环境中广泛存在，且对生态系统的毒性作用显著。

从地理位置分布上看，长江口和杭州湾是新型污染物在长江流域的主要汇和扩散区。

研究人员已在该区域检测到了包括重金属、有机污染物和纳米颗粒等在内的多种新型污染物。

这些污染物不仅对海洋生物产生毒性效应，还可能通过食物链对人类健康造成潜在威胁。

面对日益严重的新型污染物环境污染问题，国内外的研究者们积极开展了相关研究工作。

通过分析现有文献资料，可以发现目前对于新型污染物研究主要集中在以下几个方面：随着科学技术的不断发展和创新，新型污染物研究在长江口及近海环境中扮演着越来越重要的角色。

了解这些新型污染物的研究进展，对于揭示其环境污染特征、制定有效的环境政策以及保护生态环境具有重要意义。

目前对于新型污染物的研究仍存在许多亟需解决的问题，如其环境行为的深入表征、风险评价方法的完善以及去除技术的创新等方面。

未来的研究应继续加强跨学科合作，从环境系统中抽取关键因子，为区域环境管理提供科学依据和技术支持。

1. 新型污染物的概念及其重要性随着工业化的快速发展和人类活动影响的加剧，水体环境中的新型污染物日益受到关注。

这些新型污染物具有化学稳定性、生物难容性和高毒性等特点，能在环境中持久存在并累积，对生态系统和人类健康构成严重威胁。

水环境中新兴污染物的监测与环境行为研究

水环境中新兴污染物的监测与环境行为研究随着工业化的快速发展和化学物质的广泛应用，水环境中的污染问题日益严重。

除了传统的污染物，如重金属和有机物的监测外，新兴污染物也引起了人们的关注。

本文将介绍新兴污染物监测的重要性，并探讨其在水环境中的环境行为研究。

一、新兴污染物监测的重要性随着科技的发展和社会的进步，人们对生活品质要求越来越高。

然而，许多新兴污染物的存在给水环境带来了潜在的风险，例如药物残留物、塑料微粒和农药等。

这些污染物具有潜在的毒性和对生态系统的损害能力。

因此，对新兴污染物进行监测，可以及早发现问题并采取相应的防治措施，保障水环境的安全。

二、新兴污染物的监测方法1. 仪器监测仪器监测是一种常用的方法，通过使用先进的仪器设备对水样进行分析。

例如，采用质谱仪和气相色谱仪可以对水中的有机污染物进行快速、准确的监测。

此外，利用激光扫描显微镜可以对微塑料等微粒进行监测。

2. 生物监测生物监测是利用生物学指标来评估水环境的质量，对于某些难以检测的污染物具有独特的优势。

例如，利用藻类和浮游生物作为指标生物可以对水体中的有毒物质进行检测和监测。

三、新兴污染物的环境行为研究除了监测新兴污染物的存在，了解其在环境中的行为也是至关重要的。

1. 迁移转化新兴污染物在水环境中具有一定的迁移转化能力，需要研究其迁移规律和影响因素。

例如，某些药物残留物可能通过生物降解或吸附等途径在水环境中转化成更具毒性的代谢产物。

2. 溯源识别对于新兴污染物的溯源识别，可以帮助我们了解污染物的来源和排放途径，为采取相应的措施提供依据。

通过利用同位素分析等技术，可以追踪污染物的来源。

3. 生态风险评估对于新兴污染物的生态风险评估，可以评估其对生态系统的潜在危害程度，并为制定污染物排放标准提供科学依据。

通过研究新兴污染物的生物毒性和生物富集能力等参数，可以对其生态风险进行综合评估。

综上所述，水环境中新兴污染物的监测与环境行为研究对于保护水环境的安全至关重要。

《2024年水环境中抗生素污染现状及环境效应研究进展》范文

《水环境中抗生素污染现状及环境效应研究进展》篇一一、引言随着现代医药科技的飞速发展，抗生素在医疗、农业、水产养殖等领域的应用日益广泛。

然而，这些抗生素的大量使用和不当排放，导致了水环境中抗生素污染问题日益严重。

本文旨在探讨水环境中抗生素污染的现状，以及其环境效应的研究进展。

二、水环境中抗生素污染的现状（一）污染来源水环境中抗生素污染的主要来源包括医疗废水、农业排放、水产养殖业、城市污水和工业废水等。

这些排放源将大量未代谢的抗生素和其代谢物排入水体，造成了严重的环境污染。

（二）污染程度目前，全球各大水域均存在不同程度的抗生素污染问题。

研究显示，抗生素在水环境中的浓度虽然较低，但其持久性和生物累积性却不容忽视。

长期积累下来，这些低浓度的抗生素可能对水生生物和人类健康造成潜在威胁。

三、环境效应研究进展（一）对水生生物的影响抗生素对水生生物的直接影响主要表现在对其生长、繁殖和行为的干扰。

一些抗生素可以抑制水生生物的生理功能，甚至导致其死亡。

此外，抗生素还可能改变水生生态系统的结构，影响生物多样性。

（二）对人体健康的影响水环境中抗生素的残留可能通过食物链进入人体，对人体健康造成潜在威胁。

长期接触低剂量的抗生素可能导致人体产生耐药性，增加治疗难度。

此外，一些抗生素在人体内可能产生毒性代谢物，对肝脏、肾脏等器官造成损害。

（三）对微生物群落的影响抗生素的输入会改变水环境中的微生物群落结构，导致一些敏感菌群的减少和耐药菌群的增加。

这些耐药菌群可能通过食物链传播给人类，引发新的健康问题。

四、研究方法及成果（一）研究方法针对水环境中抗生素污染及其环境效应的研究，主要采用的方法包括：现场调查、实验室分析、生态风险评估、分子生物学技术等。

这些方法可以帮助研究人员了解抗生素在水环境中的分布、迁移、转化和归宿，以及其对水生生物和人体的影响。

（二）研究成果近年来，关于水环境中抗生素污染及其环境效应的研究取得了显著成果。

研究人员发现，不同类型、不同来源的抗生素在水环境中的行为存在差异，其环境效应也各不相同。

水环境中有机污染物的环境行为和生态效应研究

水环境中有机污染物的环境行为和生态效应研究水是生命之源，稀缺而又珍贵。

然而，由于人类的活动和乱排乱倒等不良行为，水环境日益恶化，大量的有机污染物也不断进入其中，对水生生物的生态影响日益凸显。

本文将介绍水环境中有机污染物的环境行为和生态效应，并探讨目前研究中的热点和难点。

一、有机污染物的来源及环境行为有机污染物是指一类广泛存在于环境中的化合物，包括农药、工业化学品、生活垃圾等。

它们既有天然产生的，也有人为释放的。

从环境行为上讲，有机污染物主要存在以下几种形式：1. 溶解态：有机污染物在水中的高度溶解性是污染物暴露于环境的主要途径之一。

2. 吸附态：有机污染物进入水中后，会被底泥或颗粒物等固体吸附。

3. 悬浮态：有机污染物还能被纳入水中的细小颗粒物中，形成悬浮态存在。

4. 沉降态：悬浮态的有机污染物随着水流漂移，最终沉降到水底。

5. 气态：有些有机污染物在水中容易挥发，转化为气态污染物释放出来。

在水环境中，有机污染物的环境行为受到多种因素的影响，包括环境因素、化学性质、生物因素等。

二、有机污染物的生态效应污染物的影响并不仅仅是对污染物本身的影响，还存在通过环节、系统等级关系影响生态的可能。

在水环境中，有机污染物对生物的生态效应表现为以下几点：1. 生物毒性作用：有机污染物对微生物、浮游生物、鱼类等生物的毒性作用，是常见的生态效应之一。

比如，某些农药能够干扰水中藻类的光合作用，导致细胞死亡。

2. 生物蓄积作用：有机污染物在生物体内积累的情况，主要产生于特定生物群体内，这种积累也被称为生物富集。

比如，在水中生活的微小生物会将有机污染物富集在自身内部。

3. 生态竞争作用：有机污染物可能会影响水中生物的竞争关系。

比如，磷酸酶抑制剂是一类农药，它们能抑制鱼类体内的磷酸酶活性，影响其摄食能力，从而间接影响水中生物的竞争关系。

4. 生态安全隐患：有机污染物的存在及传递可能构成生态安全隐患。

比如，农药污染的水体在鱼类、螃蟹等水产养殖上会造成污染源的终端人体的毒性危害。

《2024年垂直潜流人工湿地中污染物去除机理研究》范文

《垂直潜流人工湿地中污染物去除机理研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水体污染问题日益严重，如何有效处理和净化污水成为当前环境治理的重大课题。

垂直潜流人工湿地作为一种新兴的污水处理技术，因其投资成本低、维护简单、生态友好等优点，受到广泛关注。

本文将就垂直潜流人工湿地中污染物的去除机理进行深入研究。

二、垂直潜流人工湿地概述垂直潜流人工湿地是一种特殊的湿地生态系统，其基本原理是利用植物、介质和微生物的共同作用，对污水进行物理、化学和生物三重处理。

与传统的水平潜流人工湿地相比，垂直潜流人工湿地具有更高的处理效率和更强的抗冲击负荷能力。

三、污染物去除机理研究1. 物理去除垂直潜流人工湿地通过介质过滤、吸附和沉淀等物理作用去除污水中的悬浮物、胶体等污染物。

介质中的颗粒物能够吸附和截留污水中的污染物，从而达到净化水质的目的。

此外，湿地中的植物根系也能截留部分颗粒物，进一步增强物理去除效果。

2. 化学去除在垂直潜流人工湿地中，化学作用主要表现在介质与污染物之间的化学反应。

例如，湿地中的氧化还原反应可以降低重金属的毒性，使其从污染物质中解离出来。

此外，湿地中的pH值也可以通过缓冲作用影响污染物的化学形态和活性。

3. 生物去除生物去除是垂直潜流人工湿地中最为重要的污染物去除机制。

湿地中的微生物通过生物膜、生物膜内部的微生物群落等作用，将有机物、氮、磷等污染物转化为无害物质。

具体来说，有机物被微生物分解为二氧化碳和水等无机物；氮通过氨化、硝化、反硝化等过程转化为氮气；磷则被微生物吸收或与介质中的钙离子结合形成难溶性的磷酸盐沉淀。

四、结论通过对垂直潜流人工湿地中污染物的去除机理进行研究，我们可以发现，该技术利用了物理、化学和生物的协同作用来净化污水。

物理去除主要依靠介质的过滤、吸附和沉淀作用；化学去除则通过氧化还原反应等过程改变污染物的化学形态和活性；生物去除则是通过微生物的分解、转化和吸收作用来实现对污染物的有效去除。

新型污染物及其生态和环境健康效应

新型污染物及其生态和环境健康效应一、概述新型污染物，作为近年来环境科学领域的研究热点，正逐渐引起全球范围内的广泛关注。

这些污染物通常指那些近期被发现或合成的、在环境中难以降解、具有生物积累性并对生物体有毒害作用的有机化合物。

随着现代工业化和城市化的快速发展，新型污染物的种类和数量不断增加，其来源也日趋多样化，包括新型农药、工业化学品、药物及个人护理产品的代谢产物等。

新型污染物的环境行为复杂，它们在环境中的持久性、生物积累性以及长距离迁移能力等特点，使得这些污染物能够在土壤、水体和大气中长期存在，并通过食物链不断富集，对生态系统造成深远影响。

新型污染物对生物体的毒性作用也不容忽视，它们可以干扰生物体的内分泌系统，影响生殖和发育过程，甚至导致生物体的死亡。

更为严重的是，新型污染物对人体健康也存在潜在风险。

这些污染物可以通过食物、水和空气等途径进入人体，对细胞造成损伤，增加患癌症的风险。

同时，它们还可能影响人体的内分泌系统，干扰正常的生理过程，导致一系列健康问题。

对于儿童和孕妇等特殊人群，由于他们的生理特点和生活习惯等原因，对新型污染物的暴露风险相对较高，因此更需引起我们的关注。

研究新型污染物的来源、环境行为、生态效应以及健康风险，对于制定有效的环境管理政策和措施、保护生态系统和人体健康具有重要的理论和现实意义。

本文将对新型污染物的生态和环境健康效应进行详细论述，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考和借鉴。

1. 新型污染物的定义与分类新型污染物，又被称为“新兴污染物”，是指那些近期被发现或合成的，对生态环境或人体健康存在潜在风险，但尚未纳入常规管理监测或者现有管理措施不足以有效防控其风险的化学物质或物质组合。

这类污染物的“新”并非指其化学结构的新颖性，而是指其环境风险的新认知以及现有管理策略对其应对的不足。

新型污染物的种类繁多，来源广泛，可根据其来源、性质及环境影响等多种方式进行分类。

根据其来源，新型污染物可以分为工业生产过程中产生的污染物、农业生产中使用的农药及化肥残留、城市生活中产生的废弃物以及医疗废物等。

新兴污染物对环境生态系统的影响

新兴污染物对环境生态系统的影响第一章：引言环境污染是当代社会面临的严重问题之一，其中新兴污染物引起了广泛关注。

新兴污染物是指近年来人类活动产生的、对环境生态系统产生直接或间接影响的化学物质。

这些化学物质的广泛使用和释放给环境带来了巨大的挑战，严重影响了生态系统的稳定性和健康。

本文将分析新兴污染物对环境生态系统的影响并探讨相应的应对措施。

第二章：大气新兴污染物对环境生态系统的影响大气污染物是新兴污染物中最直接、最普遍的一类。

其中包括了挥发性有机物、氧化物、氮氧化物和细颗粒物等多种污染物。

这些污染物的释放导致了大气中臭氧和酸雨等问题的加剧，严重破坏了植被的健康生长和陆地生态系统的平衡。

同时，它们还以大气降水的形式进入水体，导致水质污染，对水生态系统造成重大威胁。

第三章：水体新兴污染物对环境生态系统的影响水体污染是新兴污染物对环境生态系统的又一重要影响因素。

人类活动释放的各种工业废水和农药、药物、化学品等污染源，不仅直接影响水体的水质，也对水生态系统造成巨大破坏。

例如，广泛使用的农药和化学品被输送到水体中，对水生生物产生毒性，导致种群减少和生态系统的紊乱。

此外，水体污染还会引发藻类水华现象，使水体富营养化，破坏生态平衡。

第四章：土壤新兴污染物对环境生态系统的影响土壤是生态系统的基础，因此土壤污染对环境生态系统影响尤为显著。

新兴污染物如重金属、有机物和农药等对土壤造成严重污染，导致土壤质量下降，较大程度地破坏了土壤生物多样性和微生物活性。

这不仅影响了农业生产和食物安全，也破坏了土壤的水文循环和养分循环，对生态系统的稳定性产生了负面影响。

第五章：应对新兴污染物的措施鉴于新兴污染物对环境生态系统造成的严重影响，必须采取相应的措施来减少其负面效应。

首先，加强环境监测和管理，建立起科学的监测网络，及时发现和控制新兴污染物的排放。

其次，制定和执行严格的环境法规和标准，加强对新兴污染物的监管和管控。

另外，通过技术创新和研发，寻找更环保的替代品，减少对环境的损害。

水中有机污染物的生态效应与毒性机理研究

水中有机污染物的生态效应与毒性机理研究水是生命之源，对于人类和其他生物来说都是至关重要的。

随着经济社会的快速发展和城市化进程的加快，水环境受到了越来越多的威胁，其中最明显的就是水中有机污染物的增多。

这些有机污染物对于水体生态的影响和生物的毒性机理引起了人们的广泛关注。

一、水中有机污染物对水体生态的影响水中的有机污染物主要来自于工业污染、农业污染、生活污水等。

这些污染物对水体生态的影响主要包括以下方面：1、水体的化学性质发生变化。

有机污染物的存在会使水体的pH值、氧化还原电位、溶解氧浓度等化学指标发生变化，从而影响水体的生态功能。

2、水体的生物多样性下降。

有机污染物的存在对于水生生物的生长、繁殖和存活都会产生不利影响，导致水中生物的种类减少、数量下降，从而影响水体生态平衡。

3、水体生态系统功能受到破坏。

水体生态系统是由多种生物和非生物因子相互作用形成的复杂生态系统，有机污染物的存在会破坏生态系统内部的平衡，影响水体的净化能力和自我修复能力。

二、水中有机污染物的毒性机理1、直接毒性机理有机污染物经过进入生物体内，会直接对生物体的生物化学过程、生理机能和生长发育等方面产生不良影响，从而导致生物体死亡或受到损伤。

有机污染物的毒性主要表现为：（1）对生物体的细胞膜结构和功能的破坏：有机污染物进入生物体内后，可以破坏细胞膜的结构和功能，导致细胞内的离子平衡、物质运输和能量代谢等过程被干扰。

（2）对生物体的DNA和RNA的损伤：有机污染物的存在会导致DNA和RNA的片段化、酶解和交叉连接等现象，从而对生物体的遗传物质和蛋白质合成造成不良影响。

（3）对生物体的代谢和免疫机能的影响：有机污染物可以干扰生物体内的代谢过程和免疫系统功能，从而导致生物体内分解代谢产物的能力下降，免疫力减弱，容易受到细菌、病毒等的侵袭。

2、间接毒性机理除了直接的毒性作用外，有机污染物还会通过水体中的其他生物物质（如金属离子、微生物等）产生化学反应，形成复合污染物，从而对生物体产生间接的毒性作用。

水环境治理中的新型污染物监测与控制方法研究

水环境治理中的新型污染物监测与控制方法研究随着人口的增长和工业发展的加快，水环境污染问题日益突出。

传统的水环境治理方法已经无法满足当前对水质监测和污染物控制的需求。

因此，寻找和研究新型的污染物监测与控制方法变得尤为重要。

本文将从新型污染物监测和控制方法的角度探讨水环境治理领域的最新研究成果和进展。

一、新型污染物监测方法新型污染物监测方法主要包括传感技术、遥感技术和生物监测技术。

传感技术是利用传感器或仪器将水样中的污染物浓度转化为电信号或光信号进行监测的方法。

这些传感器可以实时、连续地监测水体中的污染物，并且具有高灵敏度和高选择性的优点。

遥感技术通过卫星或无人机对水体进行遥感观测，获取大范围内的污染物信息。

这种方法无需直接接触水样，具有高时空分辨率和广覆盖的特点。

生物监测技术是利用生物体对污染物的生物效应进行监测的方法，如利用鱼类或水生生物来反映水体中的污染程度。

这些新型监测方法可以更加准确地监测水体中的污染物，为水环境治理提供了重要的数据支持。

二、新型污染物控制方法新型污染物控制方法主要包括物理、化学和生物处理技术。

物理处理技术主要包括吸附、沉淀、过滤等方法，通过物理作用将污染物与水体分离。

化学处理技术主要包括氧化、还原、中和等方法，通过化学反应将污染物转化为无害或难溶于水的物质。

生物处理技术主要包括生物降解、生物吸附等方法，通过生物体的代谢活动来降解或吸附污染物。

这些新型控制方法具有高效、低成本、环境友好等优点，并且可以针对不同类型的污染物进行精确治理。

三、新型污染物监测与控制方法的研究进展在新型污染物监测方面，近年来研究人员已经提出了各种基于传感技术的污染物监测方法。

例如，利用纳米材料制备的传感器可以实现对微量污染物的高灵敏度监测，同时具有小尺寸、低成本和简单操作的特点。

此外，遥感技术的研究也取得了突破，利用高分辨率遥感图像可以实现对水体中不同类型污染物的精确识别和定量监测。

生物监测技术方面，研究人员正在开发新型的生物传感器，利用生物体内的生化过程来监测环境中的污染物，从而提高监测的准确性和可靠性。

《2024年水环境中抗生素污染现状及环境效应研究进展》范文

《水环境中抗生素污染现状及环境效应研究进展》篇一一、引言随着现代医学和药物研究的快速发展，抗生素的广泛应用已经成为人类健康的重要保障。

然而，抗生素的过度使用和不当处置导致了其在水环境中的大量残留和污染，对生态环境和人类健康构成了严重威胁。

本文将就水环境中抗生素污染的现状、环境效应及研究进展进行详细阐述。

二、水环境中抗生素污染现状1. 污染来源水环境中抗生素污染主要来源于医疗废水、生活污水、农业活动和畜牧业废水等。

其中，医疗废水和生活污水是抗生素进入水环境的主要途径。

此外，农业生产中过量使用兽用抗生素也会导致土壤中抗生素含量升高，进而污染地表水和地下水。

2. 污染程度当前，国内外多地水环境中均存在不同程度的抗生素污染问题。

研究表明，许多河流、湖泊、地下水等水体中均能检测到抗生素的存在。

不同地区、不同类型的水体中抗生素含量存在差异，但总体呈现上升趋势。

三、抗生素污染的环境效应1. 对微生物群落的影响抗生素的残留对水体中的微生物群落产生显著影响，导致微生物群落结构发生变化，降低生物多样性。

此外，抗生素还可能使微生物产生耐药性，对生态系统的稳定性构成威胁。

2. 对水生生物的毒性作用抗生素对水生生物具有毒性作用，可能影响其生长、繁殖和生存。

长期暴露于低浓度抗生素环境中，可能导致水生生物产生耐药性，进而影响整个生态系统的食物链。

3. 对人类健康的潜在风险水环境中抗生素的残留可能通过饮用水、食物链等途径进入人体，对人类健康构成潜在风险。

长期摄入低剂量抗生素可能导致人体产生耐药性，增加治疗难度。

此外，某些抗生素可能具有致畸、致癌等副作用，对人类健康构成严重威胁。

四、研究进展1. 检测技术与方法的发展随着科技的不断进步，检测抗生素的方法和技术也在不断更新。

目前，已经发展出多种高效、灵敏的检测方法，如分子生物学技术、质谱技术等，为水环境中抗生素污染的检测提供了有力支持。

2. 抗生素环境行为研究针对抗生素在环境中的迁移、转化和归趋等行为，学者们进行了大量研究。

第一章纳滤去除饮用水中新兴污染物的研究进展

第一章纳滤去除饮用水中新兴污染物的研究进展）摘要：随着科学技术的发展，越来越丰富的工业产品进入人们的生活，伴随其生产和使用，产生了许多新兴污染物，它们对人体和环境危害较大。

本文首先概述了新兴污染物对饮用水水源的污染，简述了纳滤膜工艺。

随后总结了纳滤对持久性有机污染物、药品、个人护理品的研究现状；纳滤对新兴污染物的去除主要是截留筛分和电荷作用，去除效率与污染物的分子量和纳滤膜电荷效应有关，改变操作压力、溶液pH值、离子强度、污染物初始浓度、共存的腐殖酸和蛋白质等影响新兴污染物的去除率。

结合现有的研究情况，对未来纳滤工艺在饮用水中的研究热点做出了展望。

1.1新兴污染物随着我国经济的不断发展，工业、农业技术的快速发展，科技在给人们带来方便的同时也产生了许多环境污染问题。

近些年许多学者开始聚焦研究水环境中的新兴污染物，新兴污染物的种类很多，常见的有持久性有机污染物（POPs）、内分泌干扰素（EDCs）、个人护理品和药品（PPCPs）等，它们是工农业产品的“副产物”，具有分布广泛，难降解，持久性强，易生物富集等特点。

新兴污染物对水环境污染主要源于人类生活污水排放、工业废水排放、农业废物径流等。

随着人们生活条件的不断提高，对PPCPs的使用也越来越广泛，根据中科院的报道，我国抗生素每年使用量约为16.2 万吨；防晒剂、洗发水以及沐浴露等生活用品也随着生活污水排入城市污水处理厂，而污水处理厂的处理工艺对PPCPs去除率较低，因此每年有大量的PPCPs进入水环境。

POPs和EDCs的使用量可能比PPCPs更大，尤其是农业畜牧业，它们通过污水排放，经降雨，地表径流、雨水冲刷等方式进入水环境当中，随水环境迁移，最终影响到地表水、地下水等水源地。

近些年，有调查显示供水水源受到不同程度的新兴污染物污染[[1]]~[[2]]，传统的水处理工艺主要为混凝、沉淀、过滤、消毒工艺，其对新兴污染物的处理效果一般，需要在后段新增深度处理工艺，主要为臭氧活性炭和膜工艺。

纳滤去除水中新兴污染物的研究进展

第41卷第1期2021年2月膜科学与技术MEMBRANE SCIENCE AND TECHNOLOGYVol41No1Feb&2021纳滤去除水中新兴污染物的研究进展赵长伟$，唐文晶，贾文娟，李研，赫东煜，史哲民，宋瑞平(中国农业大学资源与环境学院农田土壤防控与修复北京市重点实验室，北京100193)摘要：纳滤膜技术由于自身优势特O,是水体净化处理的一种行之有效的方法.水中新兴污染物不断被检出，正日益受到广泛关注.本文总结了纳滤膜技术去除水中新兴污染物的相关研究进展，研究表明，纳滤膜可有效去除水中药‘和个人护理‘(PPCPs)、全氟化合物、内分泌干扰物质(EDCs)、微囊藻毒素等典型新兴污染物，去除率一般都在90%以上，在水中新兴污染物去除方面具有很好的效果，并探讨了未来纳滤膜技术应重O开展的研究工作和应用前景.关键词：纳滤膜；新兴污染物；水处理；综述中图分类号：TQ028:X703文献标志码：A文章编号：1007-89?4(?0?1)01-0144-08 doi：1016159/ki.issnl007-89?4.202101019资源匮乏、能源短缺与环境污染问题已经成为制约全球经济可持续发展的三大“瓶颈”，其中解决水资源匮乏、水污染及饮用水安全问题尤为紧迫•如何有效保障水质安全是事关民生的热点问题，这直接关系到人民的身体健康•然而，随着科学技术的发展，水中越来越多的新兴污染物被检测出来'1—3(,主要包括内分泌干扰物质(EDCs)、药品和个人护理品(PPCPs)、全氟化合物、微囊藻毒素和抗生素等.这些污染物在水环境中普遍存在，其质量分数通常保持在mg/L到&g/L的数量级之间，化学结构十分复杂，难于被生物降解，对生物体有慢性累积的毒性，很难通过传统水处理技术得到有效去除⑷•因此，水中新兴污染物的有效去除问题亟待解决•当前对新兴污染物的处理技术主要包括吸附技术、生物处理技术、高级氧化技术、膜分离技术等囚•一些吸附剂经改性后可对水中新兴污染物产生有效去除，例如活性炭、生物炭、碳纳米管、粘土矿物，然而吸附剂的可持续利用仍有待进一步研究;生物修复技术可以有效降解那些易降解的新兴污染物，然而对于那些难降解的新兴污染物，还未有关于生物技术对其实现有效去除的报导;高级氧化技术可有效破坏新兴污染物的结构，然而对于其副产物尚未得到详细阐明#膜分离技术具有分离效率高、去除污染物选择性强、环保、操作简便等突出优势,在水质净化领域起着至关重要的作用，被认为是最有发展潜力的水处理技术之一'"6(.前期文献报导对新兴污染物去除效果较好'7(.本文主要从水中新兴污染物去除的角度，探讨纳滤膜技术在水中新兴污染物净化研究方面的进展情况.1纳滤膜介绍纳滤(Namofiltratiom,NF)作为膜分离技术中的一种，是近些年来发展起来的一项新型的功能膜分离技术，是介于超滤(UF)和反渗透(RO)之间的由压力驱动的膜分离过程'"10(.因其选择分离效率高、通量大、运行压力低等特点，正逐步取代一些污染严重、能耗高、工艺繁琐的传统分离技术•由于大期：2020-07-16#期：2020-09-19基金项目：国家自然科学基金资助项目(21878323)；中国农业大学人才资助项目(2020TC010)第一作者简介：赵长伟(1976-)，女,辽宁人，教授，博导，主要从事纳滤膜技术和水处理技术研究，$通讯作者,E-mail：1804762788@引用本文：赵长伟，唐文晶,贾文娟，等.纳滤去除水中新兴污染物的研究进展[J(.膜科学与技术,2021,41(1):144—151. Citation:Zhao C W,Tang W J,Jia W J,tal.Applied research progress of nanofiltration membrane technology for removing the emerging pollutants in water[J(.Membrane Science and Technology(Chinese),2021,41(1)：144一151.第1期赵长伟等：纳滤去除水中新兴污染物的研究进展•145-部分纳滤膜的膜表面存在带电基团，因此纳滤膜对物质的分离主要是基于电荷效应和筛分效应•筛分效应主要选择性截留不同分子量的物质，可以将不同分子量的物质进行选择性分离.电荷效应是指膜所带电荷与溶液中分布的离子所带电荷之间存在的静电作用•凭借这两种作用机制,纳滤膜技术目前已经被广泛应用在废水处理、脱盐、新兴污染物的去除等领域'1—15（.2研究进展近年来，随着科学技术的发展和进步，水中新兴污染物不断被检出，尽管这类物质浓度很低,但其潜在的生态毒性却不容忽视，且常规的水处理工艺无法对其有效去除，因此，新兴污染物最终可能进入人体，对人体安全造成威胁•对水中新兴污染物如何有效去除已成为水处理领域研究的焦点之一，国内外采用纳滤膜技术在这方面开展了大量研究工作.2.1纳滤去除水中药品和个人护理品的研究药品和个人护理品（PPCPs）是一类“新兴”环境污染物质，不同于持久性有机污染物,PPCPs的极性强、易溶于水、不易挥发，会通过水相传递和食物链扩散.由于其可以在水中稳定存在，致使去除PPCPs的难度比较大，而纳滤膜处理技术被研究发现是去除PPCPs的一种有效的方法,相对于传统去除工艺，纳滤膜处理技术由于电荷效应和筛分效应对相对分子质量在150〜1000的PPCPs截留效果较黄丹等'6（通过实验分别从污染物的纳滤过程、溶液性质以及预接触时间等因素探讨纳滤膜去除典型常见的PPCPs污染物布洛芬（IBU）的性能.纳滤膜对于IBU的去除率受阳离子的电荷数影响比较大，电荷数越多，压缩膜面双电层强度越大，使膜孔变小，一方面使膜通量降低，另一方面使膜更容易截留IBU分子.pH也会影响纳滤膜对于IBU的去除.由于IBU解离后带负电，因此其与膜面负电荷的互斥作用也就更强，从而使得布洛芬溶液的纳滤过程持续保持较高的截留性能，并且布洛芬的水溶液在纳滤过程中的通量随着pH值的增大而增大;加入天然有机物（NOM）后，膜通量明显降低，膜表面对IBU的吸附量降低；预接触时间的增大，对IBU的纳滤过程起始通量影响较大，膜表面对IBU 的累积吸附量变化不大•刘蕊等也以常见的IBU为例，主要考察了纳滤膜的吸附作用和溶液中离子种类、离子强度对纳滤膜去除微量有机污染物IBU 的效果产生的影响，其中水处理过程采用活性氯浸泡聚酰胺纳滤膜法•研究发现,溶液中存在的CaCl2可以提高IBU去除率，其原因可能是加入了CaCl2的IBU溶液，溶液中的电解质浓度增大，聚L胺纳滤膜表面带负电,一部分Ca2+吸附到膜表面，膜的有效孔径减小，筛分作用增强,使膜更适合分离粒径比较小的布洛芬颗粒•此外，ca+易在膜表面发生沉积和吸附，堵塞膜孔,发生浓差极化，造成膜面污染,阻碍了有机物IBU透过膜面•Nghiem等'8（采用NF270膜进行了去除磺胺甲恶＞与卡马西平的研究，用以探究分子极性与脱除率之间的关系•NF270膜的等电点大约在pH=3.5,而当pH低于等电点时，膜带有少量的正电荷.在等电点以上时，膜带负电荷，随着pH的增加,Zeta电位变得更负.由于尺寸（空间）排斥和静电相互的作用，膜表面的两性特性对膜的溶质截留机制具有重要意义•结果表明，在电中性条件下,高偶极矩的磺胺甲恶＞的脱除率明显低于低偶极矩的卡马西平•他们认为极性影响了有机物的去除情况,如果带电的有机物的分子量"有高偶极矩的有机物比另一种脱除率要低.Souza等'9（评估了NF90和NF270两种纳滤膜从水中去除诺氟沙星的效能,探究了pH、浓度和操作压力对诺氟沙星截留量的影响•实验结果表明，两种纳滤膜对诺氟沙星的截留率分别保持在87%和98%以上;pH会影响溶质的解离和膜的活性基团，导致静电相互作用（排斥或吸引）发生变化，并与浓度极化一起降低渗透通量，增加或减少截留率•因此改变pH便改变了纳滤膜对诺氟沙的留，pH65时，纳滤膜均获得最高的诺氟沙星截留率（分别为94%和99%）杨海燕和王鑫淼：20—21（介绍了纳滤膜去除水中PPCPs的优势所在，以及去除过程中的作用机理及影响由纳滤膜有较小的膜孔，对分子直径较大的美托洛尔（MET）分子有较好的筛分作用•作者研究了在浓度、压力、pH、盐离子强度等条件下，纳滤去除水中典型的MET的效果变化.结果表明，在初始浓度从1&g/L增加到30&g/L的范围内,纳滤对MET的去除率均能达到99%以上;当压力从0.1MPa下降到0.04MPa时，去除率从99%下降到90%左右；当pH值为5时，纳滤对MET去除略有增加；当盐离子强度从10mmol/L•146-膜科学与技术第41卷增加到20mmol/L时，纳滤对MET的去除率从98%以上降低至约92%.李娜娜等'2(考察了不同氧化石墨烯(GO)配比的改性聚酰胺复合纳滤膜对目标污染物利血平、诺氟沙星和盐酸四环素的去除效果，相较于薄膜复合膜，用氧化石墨烯(GO)改性聚酰胺复合膜可提高对PPCPs污染物的去除效果，氧化石墨烯(GO)是单一的原子层结构，其带有的含氧官能团，加入到膜材料中，能够增加纳滤膜的亲水性，提高过水通量，同时GO带有的官能团使膜带有负电荷，使膜的荷电负性增强,静电斥力增加，从而提高了膜的分离性能•结果表明，添加GO后的纳滤膜对污染物利血平的去除率从94%上升到95%,对诺氟沙星的去除率从65%上升到72%,对盐酸四环素的去除率从62%上升到72%.Yoon等对比超滤膜和纳滤膜对27种PPCPs的处理效果发现，纳滤膜处理效果较超滤膜更好，对PPCPs截留率在44%〜93%之间，这与膜孔径和加工药物的化学结构有关•此外纳滤膜对不带电荷的痕量有机物的排斥受到空间位阻的影响，而极性的痕量有机物的排斥则可以通过与带电膜的静电相互作用来解释•由于邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二酯、乐果和莠去津的分子量分别为27&34、390.56,229.12和215.68,均在纳滤膜能去除范围内，沈智育等采用纳滤工艺去除这些污染物，结果表明，采用纳滤膜去除邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二酯、乐果和莠去津去除率分别为91%、89%、98%和77%.众所周知,化合物的疏水性和分子大小是影响纳滤膜截留性能的主要因素•另外,Donnan效应是膜去除低电荷药物的重要机制.Ouyang等'5(采用聚多巴胺(PDA)和季R盐壳聚糖(HTCC)对聚MN (PES)超滤膜进行逐层改性，成功制备了一种去除PPCPs的双电荷聚电解质多层纳滤膜•其中效果最佳的膜对阿替洛尔(ATE)、卡马西平(CBZ)和IBU 的截留率分别为76%,87%和89%.此外，调整pH 可使ATE和CBZ的截留率分别提高到81%和92%.王健行等'6(以实际抗生素制药废水的二级生化出水为研究对象,研究了纳滤膜在实际工程应用中对其去除效果,结果表明,经纳滤膜处理后，产水中多价离子盐得到有效去除，剩余部分单价离子盐,这是由于抗生素制药废水中所含的离子成分复杂，纳滤膜对单价离子盐的截留率有限•纳滤产水满足药厂发酵水的水质要求，因此可回用于生产,实现了抗生素制药废水的回收利用.2.2纳滤去除水中全氟化合物(PFCs)的研究PFOS(全氟辛烷磺酸)以及其他全氟表面活性剂是一类持久性的有机污染物质，并具有内分泌干扰作用,PFOS的分子量为498g/mol,在纳滤切割分子量的范围之内，另外PFOS在水溶液中呈负电性.结合纳滤的电荷效应和筛分效应，用纳滤的方法去除PFOS应该可行有效.前期我们开展了纳滤膜处理饮用水中PFOS的试验研究'门，分别采用NF270,NF90和ESNA1,结果表明，由于膜的静电排斥、筛分及吸附作用，这些纳滤膜对PFOS去除率都可达到92%以上.研究考察了在不同的PFOS含量、共存有机物以及共存无机离子条件下，膜对PFOS的截留率•结果表明，截留率随PFOS含量升高而升高;腐殖酸、ca+、Mg+的存在都能明显提高截留率.张祥波'8(制备新型平板型芳香聚酰胺纳滤膜,将其用于饮用水中PFOS的去除•结果表明，当高分子聚合物PMIA作为纳滤膜材料时，在25C,操作压力达到10MPa下，对100ppb PFOS溶液的截留率为80%,通量达到50.57L/(m2.h).这与纳滤膜的截留机理-电荷作用有关,电荷作用是指带电纳滤膜与溶液中带电目标化物间发生的电用.由于纳滤膜表面的电荷为强负电性，而PFOS的磺酸基基团带负电,导致PFOS与纳滤膜表面发生电荷排斥作用•添加纳米粒子的实验结果表明，在PMIA复合纳米膜中添加纳米活性炭，可以有效提高膜对水体中PFOS的截留率•张一等'9(通过研究建立了包括PFOS在内的四种全氟化合物的环境样品前处理以及仪器分析方法•研究发现，在纯水条件下，由于PFOS较之PFBS有更大的相对分子质量,纳滤膜对前者的筛分作用强于后者•李木等'0(研究了致密型纳滤膜(NF90)和疏松型纳滤膜(NFG)对6种典型PFCs的动态截留效果，并分析了pH、钙离子、腐殖酸(HA)对PFOS去除率的影响.结果表明，在NFG膜对PFOS的去除中,静电作用和疏水作用的贡献较高;而在NF90膜对PFOS的去除中,两者贡献均低于10%.另外由于孔径和膜表面电荷分布不同，具有较大孔径的NFG膜吸附效果远大NF90.陈霞明等'口将纳滤技术应用到对新兴有机污染物PFCs,PPCPs的去除中,探讨不同原水中膜分第1期赵长伟等：纳滤去除水中新兴污染物的研究进展•147-离性能及共存有机物对膜分离性能的影响•结果表明:不同原水中的纳滤膜对PFCs去除率均在94%以上•在水中呈解离态的PFCs,影响其分离性能的主要是电荷效应.pH较高的人工模拟污水的PFCs 分离性能也相应的得到提高,影响在水中呈解离态的PFCs分离性能的主要原因是电荷效应,共存有机物对其分离性能无显著性影响.2.3纳滤去除水中内分泌干扰物的研究内分泌干扰物(EDCs)是一种外源性干扰内分泌系统的有类似激素作用的污染物，能干扰人类或动物内分泌系统，从而影响生长发育，扰乱免疫系统.当EDCs进入机体靶细胞后，与体内的激素竞争结合受体复合物，再进入细胞核与DNA结合，引起细胞功能的显著改变，给人类的健康和生存带来了十分严重的潜在危害•因此在饮用水中去除EDCs 成为了备受关注的问题•纳滤膜由于其具有分离效果好、操作压力低、能有效去除有机污染物等优点，是有效去除EDCs的方法.内分泌干扰物-17a-乙烘雌二醇(EE2)的相对分子质量为?95,4,在纳滤膜的去除范围内，曹方圆等'?(发现，聚酰胺类复合纳滤膜对水中的EE?具有很好的去除效果，在纳滤膜筛分的作用下，对EE?的截留率可达到97%,而且原液浓度对EE?的截留效果影响较小.Sadmami等'3研究了天然水中的胶体颗粒和阳离子的存在对纳滤去除水中EDCs的影响，采用聚酰胺纳滤膜对水体中分子量小于300的EDCs分子进行纳滤实验•结果表明，天然水中胶体颗粒的存在影响中性EDCs的去除，而对大多数离子型EDCs 的去除几乎没有影响•出现这种结果的原因可能是天然胶体颗粒影响了膜表面的疏水相互作用，使中性EDCs的去除受到限制，而离子型EDCs的去除仍受化合物表面电荷与膜表面电荷之间的静电排斥控制•该实验研究了纳滤对天然水中EDCs去除效果的影响因素，为天然水的净化提供了理论支撑. Suma等研究了纳滤(NF)膜和反渗透(RO)膜从溶液中去除内分泌干扰化合物双酚A(BPA)的性能.结果表明，除NF270膜外,在其他研究的聚酰胺基NF和RO膜中均未观察到其BPA去除的显著变化.由于筛分作用以及静电排斥使得纳滤膜技术对BPA有较好的去除作用,与孙晓丽等'5(的研究结果大致相同.当反应物和引发剂在膜表面附近的浓度增加时,极化效应就对膜的性能有益，会使得接枝聚合反应的速率显著增强,Adi等'6(采用浓差极化增强表面接枝聚合改性纳滤膜,该膜对EDCs的去除效果较普通纳滤膜更好•除了电荷和尺寸(筛分)排斥外, NF中的排斥机制受到溶质和膜之间亲和力的强烈影响•它与极性、氢键和分子形状等许多其他分子性质以及膜、溶液组成和pH等特性有着复杂的关系.研究结果显示，在低浓度下EDCs的去除率提升较高，但高浓度则几乎没有提高•该工作提供了一种用于各种用途的纳滤膜改性的简便方法.Guo等利用聚多巴胺(PDA)和银纳米颗粒(AgNPs)设计了一种高度选择性的PDA/AgNPs表面涂层，通过加强孔径的筛选作用同时抑制疏水相互作用来实现提高EDCs的纳滤效果，并且其损失的水渗透率较少，范围约在4%〜10%.梁娟等'8(以CNT分散液作为添加剂，通过界面聚合法将其加入到纳滤膜中,改善纳滤膜的渗透和截留性能•将CNT改性复合纳滤膜用于对水溶液中一种EDCs-阿特拉津进行处理，研究其处理效果•结果表明，由于纳滤膜的纳米级孔径，对EDCs-阿特拉津的截留率高达99%. Demg等'9(提出光催化氧化与纳滤工艺相结合的技术,利用纳滤对水体中内分泌干扰物高截留的特点,留的内分扰物光催化用下分解•该工艺是去除内分泌干扰物的一种可靠、实用、有效的方法•Guo等制备了具有一种新型的由绿色单宁酸-铁(TA-Fe3)复合物形成的具有10〜30mm的连续薄截留层的非聚酰胺纳滤膜，其透水率为 5.1L/(m2.h.bar)(1bar=0.1MPa),Na?SO4截留率为89%•同时，由于该膜对内分泌干扰物的截留率(99%)明显高于聚酰胺膜(81%),这归功于该膜具有更强的尺寸筛分效应.张明等'口以章江实际水体为研究对象,采用碳纳米管改性自制膜和商品纳滤膜研究了对邻苯二甲酸酯(PAEs)的去除效果，结果表明,在筛分以及电荷排斥共同作用下，纳滤对PAEs的截留率大于90%&2.4纳滤去除微囊藻毒素的研究微囊藻毒素(MCYST),简称MCs.MCs是一种分子量在800〜1100之间的单环七肽肝毒素，是以肝脏为主要靶器官，具有多种毒性和致癌性的有毒物质'?(•蓝藻的微囊藻(Microcystis)、鱼腥藻(Amabaema)、颤藻(Oscillatoria)及念珠藻(Nostoc)的某些种或品系的微生物是产生微囊藻毒素的主要•148-膜科学与技术第41卷源头'3-44(.MCs易溶于水中,且其耐热性及酸碱稳定性都比较强，这也使得普通的饮用水处理工艺难以完全将其去除•纳滤相对于超滤和反渗透等技术,具有高效去除污染物的优势'5—46(.因此成为去除微囊藻毒素的方法之一.沈阳师范大学任桐欣通过对浑河水体的研究,采用固相萃取-Elisa试剂盒法,分析测定水体环境中的微量微囊藻毒素•分别使用美国Osmonics 公司生产的Desai-DL和Desai-HL两种纳滤膜测试了其对微囊藻毒素的去除效果•研究发现,两种纳滤膜由于具有筛分作用都能有效去除微囊藻毒素,当过滤体积从40mL增加到200mL时,DL对微囊藻毒素的截留率从2%上升到17%,HL对微囊藻毒素的截留率从12%上升到20%,微囊藻毒素的截留率呈上升的趋势.Teixeira等'8(研究了采用气浮过滤加纳滤联合工艺对铜绿微囊藻及其相关微囊藻素的去除进行了研究•纳滤膜采用NFT50型，研究结果表明，在筛分以及电荷排斥的协同作用下，纳滤对微囊藻毒素的去除率接近100%.处理后的水中微囊藻毒素浓度一直在定量限制之下，远低于世界卫生组织指导的饮用水MC-LR1.0&g/L的值•2.5不同切割分子量对新兴污染物截留率的影响在膜领域,广泛用切割分子量来表示膜的截留能力'9(,纳滤膜的切割分子量(MWCO)介于超滤膜和反渗透膜之间,孔径为0.5〜2nm,切割分子量为150〜2000.纳滤膜对分子量为200〜1000之间低分子有机物和多价盐有较好的截留效果'0—5⑵.然而具有不同切割分子量的纳滤膜对新兴污染物的截留效果不同，因此越来越多的学者对其进行了深入究王美莲等'3(探讨了相同材质不同孔径的纳滤膜对磺胺二甲基嚏‘的截留性能，实验采用了3种不同型号的纳滤膜：NF90、NF270和NF290,结果表明，孔径最小的NF90膜对磺胺二甲基嚏‘的去除率为97%,孔径最大的NF290膜对磺胺二甲基嚏‘去除率只有85%,去除率相差119%,可见膜孔径的大小对纳滤膜去除磺胺二甲基嚏‘效果有明显的影响，孔径小的纳滤膜去除磺胺二甲基嚏‘效果要高于孔径较大的纳滤膜•在膜材质相同的情况下,膜孔径越小筛分作用越好,对于小分子溶解性有机物截留效果更好•程喜全'4(采用氨基封端聚乙二醇分子与均苯三甲酰氯通过界面聚合工艺制备了两种聚乙二醇基复合纳滤膜，切割分子量分别为677.8和496.2g/ mol.进行抗生素分离实验后表明，由于膜的筛分作用以及电荷作用，对荷正电抗生素(妥布霉素)具有92%以上的截留率•采用没食子酸和聚乙烯亚胺共涂覆制备的新型疏松复合纳滤膜切割分子量约为950.0g/mol,这种膜对爱奇霉素的截留率高达96%董蕾茜'5(通过实验考察和对比了孔径为(11.7±1.4)nm的NF-0和孔径为(36.6±92) nm的NF-LTL-0膜在操作压力5〜11bar条件下对21PPCPs的留性, 结,5〜9bar 时NF-0膜对PPCPs的平均截留率高于NF-LTL -0膜；9〜11bar时结果相反.由此可知纳滤膜的孔径(切割分子量)越小膜对PPCPs的截留率越高，但超过一定压力会发生变化.2.6膜污染对新兴污染物截留率的影响膜污染是指原液中的胶体悬浮物、无机盐、有机物和微生物等物大量积膜,膜孔减小，堵塞膜孔，导致膜的过滤性能降低'6(,减少使用,增加成的一现,兴物滤过程中，膜污染的出现同时往往也伴随着截留率的变化•传统聚酰胺(PA)复合纳滤膜通量较低，膜的抗污染能力差，因此开发新型纳滤膜材料是解决降低膜污染从而进一步提高对新兴污染物的截留率以及膜通量等问题的重要手段.Mahdavi和Bagherifar：57：通过相转化法制备了醋酸纤维素(CA)/二氧化硅和醋酸纤维素(CA)/改性二氧化硅混合基质膜,并用于从水中去除头抱曲松钠抗生素•为了增加表面电荷从而降低膜污染提高对抗生素的截留率，作者通过聚合反应在二氧化硅的表面接枝了2-丙烯酰基-氨基-2-甲基T-丙烷磺酸(AMPS)单体.与纯醋酸纤维纳滤膜相比，该复合纳滤膜对抗生素的截留率大大增加，在pH为8时,该纳滤膜可实现对头抱曲松钠高达96%的截留率.Jun等'8(通过酸催化水解过程对半芳香聚酰胺纳滤膜进行改性，探究经处理后的纳滤膜对红霉素和万古霉素的去除效果•实验结果发现，改性纳滤膜的水通量和盐通量均显著提高，膜的抗污性能大大提高，改性后的膜的静电斥力增加致使红霉素和万古霉素的去除率明显升高，并且在6天的重复使用过程中对抗生素的截留率保持稳定.Li等'9(所制备的膜是用2〜4的碳化钛纳米片组装而成，在第1期赵长伟等：纳滤去除水中新兴污染物的研究进展•149-纳滤膜分离抗生素的研究中指出T d C z T’膜分离抗生素的机理主要是通过膜与抗生素分子之间的静电相互作用与筛分作用共同影响•膜表面均匀分布的亲水端基，使得在真空过滤过程中更容易形成更好的堆积结构，从而获得更好的分离性能•研究表明，该纳滤膜对抗生素的截留率与其它纳滤膜相似,与此同时，其溶剂渗透量比其它聚合物纳滤膜要高一个数量级，膜的抗污性能显著提高.Karimnezhad 等'0将铁基纳米颗粒固定在聚丙烯［纳滤膜上，在纳滤截留抗生素的同时，芬顿技术也可以有效去除聚丙烯［(PAN)基纳滤膜表面毛孔上积累的各种各样的污垢•这样的组合在有效减少了纳滤膜的污染的同时增加了膜的水通量，但是芬顿技术对膜会产生不可逆转的氧化破坏.Fang等'口将氧化石墨烯(GO)片掺杂到聚丙烯［(PAN)基底中，增强基底的亲水性并构建层状结构，再通过溶剂热法合成具有选择性分子筛性质的错基MOF(UiO-66),然后利用聚多巴胺(PDA)将二者稳定结合.由此制备的复合纳滤膜在筛分作用和静电相互作用的协同影响下对盐酸四环素、土霉素和环丙沙星的截留率均高于94%,并具备较高的抗污性能.Yang等将功能化的多壁碳纳米管(MWCNT)介于氧化石墨烯纳米片(GO)中构成具有三维结构的纳滤膜•所制备的膜可以通过静电相互作用对抗生素分子进行分离.该纳滤膜对四环素的截留率可达到99%.此外，该纳滤膜还具有制备过程快速环保、膜的抗污性能稳定、水渗透速度快等优点.3随着工业化进程的加快，新兴污染物不断出现,水体呈现复合污染以及污染效应复合等特征#纳滤自身的特性及分离特点为发展纳滤净水技术带来了机遇•但在实际应用过程中，如何进一步提高纳滤膜的去除效能，如何减缓膜污染,仍是制约其推广应用和发展的关键问题•因此，未来还应在以下方面做好研究工作：1)新型高通量纳滤膜材料研发•膜材料是决定膜性能的核心，新型膜材料应具有高的通量和高截留率、抗污染、抗氧化、良好的机械稳定性、化学稳定性和物理稳定性.近年来这方面的研究已取得一定进展，如新型二维材料、仿生材料、抑菌材料等新型膜研发断进展.2)如何提高新兴污染物的去除效果•水中新兴污染物越来越普遍，如何基于新兴污染的特性及纳滤膜的分离机理，研究开发对新兴污染物高效截留的纳滤膜材料及其工艺，也是纳滤膜研究的热点之3)如何进行膜污染有效控制•膜污染是膜应用过程中不可避免的问题，由于影响膜污染的因素很多，如进水水质、预处理、膜材料本身性能等,在实际运行过程中，需要结合特定的条件进行行之有效的膜.参考文献：[1(Tan Z,Chen S F,Peng XS,tal.Polyamide membranes with nanoscale Turing structures for water purification [J(.Science,2018,360:518—521[2(Li X,Liu C,Yin W,et al.Design and development of layer-by-layer based low-pressure antifouling nanofiltration membrane used for water reclamation[J(.J Membr Sci2019584：309—323&[3(张润楠，李亚飞,苏延磊，等•氨基化氧化石墨烯界面聚合制备超薄复合纳滤膜'(•化工学报,01869(1)：435—445&[4(徐南平，高从増，金万勤.中国膜科学技术的创新进展中国工程科学,2014,16(12)：4—9.[5(Mi Y F,X u G,Guo Y S e al Development of antifouling nanofiltration membrane with zwitterionic functionalized monomer for efficient dye/salt selective separation [J(&JMembrSci，2020，601%117795&[6(李小晴，李杰,王乃鑫，等.PEC/g-C3N4杂化膜的制备及其渗透汽化性能研究[(•膜科学与技术,020,0(2)：67—74[7(Qin D,Huang G,TeradaD,tal Nanodiamond mediated interfacial polymerization for high performance nanofiltrationmembrane[J(J MembrSci，2020，603：118003[(石紫，王志，王宠，等.染料分离有机纳滤膜制备技术研究进展膜科学与技术,020,0(1)：340—351[9(WangT,ZhaoCW,Li P,t al Fabrication of novel po-ly(/n-phenylene isophthalamide)hollow fiber nanofiltration membrane for effective removal of trace amount perfluorooctane sulfonate from water[J(.J Membr Sci, 2015，477：74—85&[10(王晓琳，张澄洪，赵杰.纳滤膜的分离机理及其在食品和医药行业中的应用[(•膜科学与技术,000,0(1)：29—36&[11(，高，赵&纳滤膜技术化用水的应。

环境化学中的新型污染物与新兴环境问题研究

环境化学中的新型污染物与新兴环境问题研究在环境化学领域中，随着科技的进步和社会的发展，新型污染物的产生引起了人们的广泛关注。

这些新型污染物的排放与运输对环境和生态系统产生了巨大的影响，同时也引发了一系列新兴的环境问题。

本文将对环境化学中的新型污染物与新兴环境问题进行研究，并探讨其相关解决方案。

一、新型污染物的定义和特征新型污染物是指在过去相对较少关注的物质，由于人类活动的改变和新技术的应用而引起环境问题的物质。

这些污染物具有以下特征：首先，它们可能是前所未有的化学物质，即人类之前没有接触过的。

其次，它们通常具有高度的毒性和生物累积性，对生命系统造成严重损害。

最后，它们往往具有广泛的传播和迁移性，对不同环境介质产生影响。

二、新型污染物的分类根据来源和性质，新型污染物可以分为有机污染物、无机污染物和微塑料污染物等。

有机污染物包括挥发性有机物（VOCs）、持久性有机污染物（POPs）、多环芳烃（PAHs）等。

无机污染物主要包括重金属、氮和磷等。

微塑料污染物是指那些尺寸小于5mm的塑料颗粒，它们在水体、土壤和生物体内广泛分布。

三、新兴环境问题的研究1. 大气污染大气污染是新兴环境问题中的一个重要方面。

尤其是近年来，汽车尾气、工业废气和燃煤排放等对空气质量的影响日益严重。

研究人员通过利用环境化学方法，研究大气污染物的来源、迁移和转化规律，并提出相关的大气污染治理技术，旨在减少对人体健康和环境的危害。

2. 水污染随着工业化和城市化的快速发展，水污染也成为一大新兴环境问题。

新型有机污染物如抗生素、除草剂和阻燃剂等的大量排放，严重影响了水源的质量。

环境化学的研究可帮助人们了解这些有机污染物的来源和迁移路径，并提供相应的治理措施。

3. 土壤污染土壤污染是新兴环境问题中的另一个关键领域。

化工厂的废弃物、农药和重金属等对土壤造成了较大的污染。

通过环境化学的方法，研究人员可以评估土壤污染的程度和影响，并寻找合适的技术手段来修复受污染的土壤。

水环境中新兴污染物控制与监测

水环境中新兴污染物控制与监测水是生命之源，但近年来，随着工业化和城市化的快速发展，水环境中的污染日趋严重。

传统的水污染物监测和控制手段已经不能满足对新兴污染物的监测和控制需求。

因此，如何有效地控制和监测水环境中的新兴污染物成为急需解决的问题。

一、新兴污染物的定义新兴污染物是指那些目前尚未列入规范的环境标准的、对水生态系统和人体健康可能造成潜在影响的化学物质。

这些污染物包括但不限于药物残留物、个人护理产品、农药、工业化学品和微塑料等。

二、新兴污染物的来源和影响新兴污染物的来源多种多样，主要包括工业废水、农业面源污染、城镇污水、医疗废水等。

这些污染物不能被传统的生物和化学处理方法彻底去除，导致水环境的长期污染。

对水环境的新兴污染物造成的影响主要有以下几个方面：1. 对水生态系统的影响：新兴污染物可能破坏水生物多样性，影响水生态系统的平衡。

2. 对人体健康的潜在危害：一些新兴污染物被证实对人体健康具有潜在的危害性，例如抗生素的滥用导致了耐药菌的出现，对公共卫生造成一定威胁。

3. 对饮用水安全的影响：新兴污染物可能对饮用水安全构成威胁，影响人们的生活质量和健康。

三、新兴污染物的监测方法为了准确监测水环境中的新兴污染物，科学家们开发了各种先进的监测方法。

以下几种方法被广泛应用于新兴污染物的监测：1. 高效液相色谱质谱联用技术：该技术能够准确快速地鉴定和定量新兴污染物，具有高灵敏度和高选择性。

2. 气相色谱质谱联用技术：该技术主要用于揭示新兴污染物的迁移和转化机制，对于了解污染物的环境行为非常重要。

3. 生物监测技术：通过检测水生物体中的生物标志物来评估水环境中新兴污染物的存在和浓度。

四、新兴污染物的控制方法为了有效控制和减少水环境中新兴污染物的污染，我们需要采取相应的控制方法：1. 加强源头控制：通过加强对工业废水、农业面源污染和城镇污水的处理和管理，减少新兴污染物进入水环境的量。

2. 探索新的污染物处理技术：传统的生物和化学处理方法对新兴污染物的去除效果有限，需要进一步研究和开发高效的处理技术。

新污染物以及其在水环境中的检测技术综述

新污染物以及其在水环境中的检测技术综述目录一、新污染物的概述 (2)1. 新污染物的定义与特点 (3)2. 新污染物的来源与分布 (4)二、水环境中的新污染物 (5)1. 水环境与新污染物的关系 (6)2. 水环境中新污染物的种类 (6)三、新污染物的检测技术 (7)1. 荧光法 (9)2. 生物传感器法 (11)3. 高效液相色谱法 (12)4. 气相色谱-质谱联用法 (14)5. 核磁共振法 (15)6. 其他检测技术 (16)四、新污染物检测技术的应用与发展趋势 (18)1. 新污染物检测技术在环境监测中的应用 (19)2. 新污染物检测技术的研究进展 (20)3. 新污染物检测技术的未来发展趋势 (21)五、结论 (23)1. 新污染物在水环境中的重要性 (24)2. 新污染物检测技术的挑战与机遇 (24)一、新污染物的概述随着工业化和城市化进程的加速，新污染物问题日益严重，对生态环境和人类健康构成严重威胁。

新污染物是指那些具有内分泌干扰、生殖危害、神经毒性、生物累积性等特性，在环境中广泛存在且难以降解的有机化合物。

这些化合物可能来自工业生产、农业污染、城市垃圾处理等过程，通过大气沉降、废水排放等方式进入水体环境。

新污染物种类不断增加，包括持久性有机污染物（POPs）、重金属、抗生素、农药等。

这些新污染物在水环境中的分布广泛，且具有较高的浓度和生物毒性，对生态系统和人类健康造成长期影响。

开展新污染物及其在水环境中的检测技术研究，对于了解新污染物的来源、迁移转化规律及其生态风险具有重要意义。

在水环境中，新污染物通常以各种形态存在，如溶解态、悬浮态和沉积态等。

这些形态的新污染物在环境中的行为和归宿各不相同，给检测带来一定困难。

发展高效、灵敏、准确的检测技术对于新污染物监测至关重要。

为应对新污染物污染问题，各国政府和国际组织正加强新污染物的监测和研究工作，制定相关法规和标准，推动新污染物的管理。

环境化学中的新型污染物研究

环境化学中的新型污染物研究近年来，随着环境污染问题的不断加剧，环境化学领域的研究也在不断深入。

新型污染物的出现引起了学界和社会的广泛关注，环境化学家们对于这些新型污染物进行深入研究，以更好地了解其特性、来源以及对环境和健康的影响，并寻找有效的防治措施。

一、新型污染物的定义及分类新型污染物是指人类社会生产和生活过程中出现的具有毒性、危害性和破坏性的新型化学物质。

根据其来源和特性不同，可以将新型污染物分为以下几类：1. 新型有机污染物：包括药物、个人护理用品、塑料添加剂、橡胶制品等，主要来源于工业和日常生活，通过废水、废弃物的排放等途径进入环境。

2. 稀土与重金属污染物：包括铅、汞、铬、镉、铜等重金属，稀土元素，主要来源于矿山开发、冶炼等过程。

3. 氟化物：是一种重要的环境污染物，在农业、工业生产中广泛应用，被排放到地下水层和土壤中，对人体健康和动物生态造成重要影响。

4. 大气污染物：通常指空气中的颗粒物、二氧化硫、一氧化碳、臭氧等，对人体健康和自然环境造成重要影响。

5. 微塑料：是指直径小于5毫米的塑料微粒，在海洋、河流、湖泊等水体中广泛存在，对水生生态系统和人体健康造成潜在威胁。

二、新型污染物在环境化学中的研究1. 物质的检测与分析为了了解新型污染物的特性、来源等，研究者需要对其进行检测与分析。

有机污染物的检测常用的方法是气相色谱-质谱联用技术和高效液相色谱等，而稀土与重金属则常使用电感耦合等离子体质谱法。

检测与分析的结果是新型污染物研究的基础，也是环境污染问题解决的关键。

2. 新型污染物的来源研究为了更好地控制新型污染物的排放，需要对其来源进行深入研究，寻找有效的防治措施。

例如，在研究微塑料的来源时，需要分析塑料制品使用后的回收处理方式，以及城市、农村造成的塑料垃圾等。

3. 新型污染物的生态毒性研究环境中的新型污染物对生态系统和生物健康产生了重要影响，需要对其生态毒性进行研究。

例如，微塑料对于鱼类等水生生物的生长、食物链和生物进化等方面会产生深远的影响。

水中微塑料的生态毒理学效应研究

水中微塑料的生态毒理学效应研究随着人们生活水平的提高和科技的发展，塑料制品已成为现代人们生活中不可或缺的物品。

尤其是在日常生活中，塑料制品更加广泛，从塑料袋到塑料瓶，从塑料餐具到医用一次性塑料制品，已经慢慢的渗透到我们生活的每一角落。

然而，随着塑料制品的广泛应用，人们也逐渐发现了塑料带来的潜在危害，其中之一就是微塑料造成的环境问题。

环境中微塑料对生态环境的影响已经引起了越来越多的关注，而其中最为关键的问题就是微塑料对生物体的生态毒理学效应。

1. 微塑料的危害所谓微塑料，是指直径小于五毫米的塑料颗粒和微小片屑。

这些颗粒和片屑可以来自塑料产品的制造过程或者日常消费中的废弃物。

在水环境中，一些微塑料可以作为污染物进入到食物链中，产生生态毒理学效应。

当微塑料进入生物体内时，它们可以对细胞膜和内部环节造成伤害，从而干扰生物体的生理和行为特征，对生物体产生毒性影响。

此外，大多数微塑料具有亲油性，会吸附并储存环境中的有害物质，如有机气体、有机化合物和重金属等，从而进一步加重了其对生物体的毒性影响。

2. 微塑料生态毒理学效应的研究进展近年来，许多研究表明，微塑料的存在对水生动物的生物行为和生态系统产生了广泛的影响。

2.1 微塑料对生物饵料的影响水生生物在寻找食物时，会误把微塑料颗粒和片屑当作食物，从而直接将塑料带入到体内。

一些研究表明，当微塑料进入生物体内时，会引起生物反应，如消化系统的紊乱和器官的损伤等。

除此之外，微塑料对生物体内的毒素也有着吸附和寄生的作用，从而影响到了生物体的生理功能和抵抗力。

2.2 微塑料对水生动物的行为特征影响在水环境中，微塑料的分布与生物体的寿命、生长、繁殖等方面的生物行为特征密切相关。

一些研究表明，微塑料的存在可以影响底栖生物的寿命、生长、繁殖等特征，以及水生昆虫的迁徙能力和方向性等。

此外，微塑料对水生动物的繁殖也产生了广泛的负面影响。

2.3 微塑料对水生动物的生态系统影响微塑料在海洋和淡水生态系统中广泛分布，它的存在不仅影响到水生动物的生态特征，也影响到了水生植物和微生物。

环境污染物的生态毒理学效应和监测方法

环境污染物的生态毒理学效应和监测方法环境污染物是现代社会面临的一个严重问题。

它们来自于人类的日常生活和工业活动，通过不同方式进入自然环境中。

这些污染物对生态系统和人类健康产生不良影响。

他们的毒性机制已经得到了足够的研究，在环境污染控制和监测方面产生了巨大的影响。

一、环境污染物的生态毒理学效应环境污染物包括了许多有机化学物和无机污染物。

它们通过直接或间接的途径进入各种生物体中，产生毒性效应。

这些毒性机制包括了细胞毒性、基因毒性、免疫毒性等。

有些污染物可以通过内分泌干扰素的机制检测到。

这些效应不仅可以在分子和细胞水平上发现，也可以看到它们在生态系统和生态组织中的表现。

二、环境污染物的监测方法监测环境污染物可以帮助了解环境污染对生态系统的影响。

监测有两种基本方法。

一种是被动的方法，另一种是主动的方法。

被动方法通常使用生物标志物来检测环境污染物的存在。

生物标志物是生物体内或生物体表面的化学或生物学变化，与出现在环境中的特定化学物或生物物质的存在相关。

这些标志物的形成是污染物影响的个体反应。

生物标志物将本来很难测量的环境污染物拓宽到了检测的范围内。

主动方法是直接检测环境污染物存在的方法。

这种方法涉及到高吞吐量的分析，如气相色谱、液相色谱、电化学测量和光谱学等技术。

它们在现场和实验室检测中都广泛应用。

三、总结环境污染是全球性问题，产生的影响范围很广。

生态毒理学是研究环境污染物的影响范围和机制的重要领域之一。

选择什么样的方法来监测环境污染也是至关重要的。

不管使用哪种监测方法，都需要适当的技术和检测标准来保证监测的准确性和有效性。

未来，环境污染监控领域将会有更多更先进的技术被开发出来。

这将有助于有效地监测和控制环境污染，确保环境保护和人类健康。

纳米塑料对典型水生微生物的生物效应与作用机制

纳米塑料对典型水生微生物的生物效应与作用机制一、本文概述随着纳米技术的快速发展，纳米塑料作为一种新兴的纳米材料，在各个领域的应用日益广泛。

然而，其在水环境中的释放和对水生生态系统的影响逐渐引起了人们的关注。

本文旨在深入探讨纳米塑料对典型水生微生物的生物效应与作用机制，以期为解决纳米塑料污染问题提供理论依据和技术支持。

本文将首先概述纳米塑料的基本特性，包括其定义、分类、制备方法及其在环境中的分布和迁移规律。

在此基础上，本文将重点分析纳米塑料对水生微生物的生物效应，包括其对微生物生长、代谢、遗传和生态行为等方面的影响。

本文还将探讨纳米塑料对水生微生物的作用机制，如纳米塑料与微生物之间的相互作用、纳米塑料对微生物细胞结构和功能的影响等。

通过本文的研究，不仅可以加深对纳米塑料生物效应的认识，还可以为纳米塑料在水环境中的风险评估和管理提供科学依据。

本文的研究成果也将为纳米材料在环保、水处理等领域的绿色应用提供理论支撑和技术指导。

二、纳米塑料的制备与表征纳米塑料的制备是研究其对水生微生物生物效应的基础。

在本文中，我们采用了一种改良的溶剂蒸发法来制备纳米塑料颗粒。

具体过程包括选择合适的塑料前驱体，如聚乙烯、聚丙烯等，将其溶解在有机溶剂中，然后通过控制溶剂的蒸发速度和温度，使塑料分子在纳米尺度上进行自组装，最终形成纳米塑料颗粒。

我们还利用高能球磨法对制备的纳米塑料进行进一步的细化处理，以提高其在水中的分散性和稳定性。

为了对制备的纳米塑料进行详细的表征，我们采用了多种现代分析技术。

透射电子显微镜（TEM）被用来观察纳米塑料的形貌和尺寸分布，结果显示纳米塑料颗粒呈现出均匀的球形结构，粒径在50-100纳米之间。

动态光散射（DLS）技术则用于测定纳米塑料在水中的粒径大小和分布稳定性，结果表明制备的纳米塑料在水中有良好的分散性。

我们还通过射线衍射（RD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等手段对纳米塑料的晶体结构和化学键合状态进行了分析，从而深入了解了其物理化学性质。

环境毒物生态毒理学效应研究

环境毒物生态毒理学效应研究引言：环境毒物对生态系统的影响已成为全球关注的焦点。

环境毒物的存在危害着许多生物体，从微生物到高等动物，进而对整个生态系统产生重要的影响。

因此，了解环境毒物的生态毒理学效应是至关重要的，以便采取有效的保护和修复措施。

本文将探讨环境毒物生态毒理学效应的研究，旨在揭示环境毒物对生态系统的危害和潜在的应对策略。

1. 环境毒物的来源与特征环境毒物是指存在于环境中的化学物质，具有对生物体产生有害影响的特性。

它们可以来自于工业排放物、农药、重金属污染以及废弃物等，通过空气、水、土壤等途径进入生态系统。

环境毒物的特征包括稳定性、生物积累性和生物活性。

这些特征决定了环境毒物的迁移途径和潜在的危害效应。

2. 环境毒物对生态系统的影响环境毒物对生态系统的影响主要体现在生物多样性损失、种群结构改变、生态服务功能丧失等方面。

（1）生物多样性损失：环境毒物可以对生态系统中的植物、动物和微生物群落造成严重损害，导致物种灭绝、退化和失去生态位。

（2）种群结构改变：环境毒物的暴露导致个体生存和繁殖能力的下降，从而影响种群数量和结构。

这可能导致生态系统中的生态过程和物质循环被打乱。

（3）生态服务功能丧失：环境毒物的影响还会导致生态系统中的生态服务功能丧失，如水源保护、空气净化和土壤养分循环等。

这将直接影响人类的生存和福祉。

3. 环境毒物生态毒理学的研究方法环境毒物生态毒理学的研究方法主要包括实验室和田间试验、生物学监测和生态模型等。

（1）实验室和田间试验：通过在受控条件下暴露生物体于不同浓度的环境毒物，可以评估其对生物体的毒性效应和潜在的机制。

这些试验可以帮助我们了解环境毒物的暴露剂量-效应关系以及作用机制。

（2）生物学监测：通过采集环境样本中的生物体，分析其组织或体液中环境毒物的存在和累积情况，可以评估环境毒物对生物体的影响程度。

这对监测环境毒物的暴露水平和生态风险具有重要意义。

（3）生态模型：生态模型是基于生态学原理和生物学过程建立的数学模型，可以模拟环境毒物在生态系统中的传输和转化过程，预测其潜在的影响范围。