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环境化学前沿（第三辑）
作者：江桂斌等
出版社：科学出版社
出版时间：2022-07-01
ISBN：9787030709288
定价：¥398.00
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内容简介
环境化学是环境科学的核心组成部分，环境化学主要基于化学理论和方法，结合地学、生物、医学等交叉学科技术，以污染物为研究对象，以解决相关环境问题为目标，是一门研究污染物的生成与释放、环境赋存与归宿、转化与代谢、毒性效应与健康影响及其削减控制的原理与技术学科。经过40多年的发展，我国环境化学在学科建设、人才培养、队伍规模、实现国家目标和提升国际影响力等方面均取得了长足进步。环境化学已成为化学的一个重要分支。《环境化学前沿》连续出版物邀请我国环境化学领域著名的专家学者，包括40多位“国家杰出青年科学基金”获得者和“长江学者”入选者撰稿。《环境化学前沿.第三辑》与前两辑内容互为补充，根据学科发展特点及国家重大需求增添了相关内容，比如“双碳”、新污染物监测及管理等，力求反映和代表我国目前环境化学领域的工作特色和主流发展趋势。
作者简介
暂缺《环境化学前沿（第三辑）》作者简介
目录
目录
序言
第1章 原位样品前处理技术在环境分析和毒理学研究中的应用 1
1.1 引言 2
1.2 原位样品前处理技术 3
1.2.1 SPME技术与被动采样技术 3
1.2.2 原位样品前处理技术的定量方法 3
1.3 原位样品前处理技术在环境分析与毒理学研究中的应用 5
1.3.1 原位样品前处理技术在环境介质中的应用 5
1.3.2 SPME在动植物活体组织中的应用 6
1.3.3 SPME在人体样品和细胞代谢研究中的应用 7
1.4 SPME技术与其他分析方法联用 9
1.4.1 SPME-GC×GC 9
1.4.2 SPME-AMS技术 10
1.4.3SPME-SERS分析 11
1.5 展望 11
参考文献 11
第2章 基于高分辨质谱非靶向分析的污染物发现 18
2.1 引言 19
2.2 样品前处理 19
2.3 仪器分析 20
2.3.1 组分分离 20
2.3.2 组分分析 20
2.4 数据处理 23
2.4.1 数据的提取 23
2.4.2 化合物的鉴定 25
2.5 应用实例 27
2.5.1 新型污染物的识别与发现 27
2.5.2 优控或关键污染物筛选 28
2.5.3 基于特征官能团的污染物识别 28
2.5.4 基于效应导向分析技术的有害污染物识别 29
2.6 展望 30
参考文献 30
第3章 环境稳定同位素技术进展 35
3.1 引言 36
3.2 稳定同位素溯源的基本原理 36
3.2.1 稳定同位素分馏 36
3.2.2 稳定同位素标记 37
3.3 稳定同位素分析方法昀新进展 37
3.3.1 非传统（金属）稳定同位素分析方法最新进展 38
3.3.2 单体稳定同位素分析方法最新进展 40
3.3.3 稳定同位素标记技术在方法学上的新进展 42
3.4 稳定同位素技术在环境领域的昀新进展 43
3.4.1 稳定同位素技术在环境金属源解析中的最新进展 43
3.4.2 单体稳定同位素技术在有机污染物溯源和转化方面的最新进展 46
3.4.3 稳定同位素标记技术在环境污染物降解及微生物分析中的应用 48
3.5 展望 51
参考文献 51
第4章 疫情期间的消毒与消毒副产物问题 65
4.1 引言 66
4.2 微生物风险 67
4.2.1 新型冠状病毒SARS-CoV-2 67
4.2.2 细菌 69
4.2.3 真菌 72
4.2.4 原生动物 73
4.3 消毒副产物 74
4.3.1 识别与检测 74
4.3.2 毒性和风险 77
4.3.3 生成机制 80
4.3.4 DBPs生成控制 87
4.4 应对疫情的环境消毒技术和实践 88
4.4.1 公共场所中SARS-CoV-2的消毒控制 88
4.4.2 食品冷链 90
4.4.3 给排水消毒 91
4.4.4 过度消毒的潜在生态影响 92
4.5 展望 93
参考文献 94
第5章 环境代谢组学研究进展 104
5.1 引言 105
5.2 核磁/质谱代谢组学研究进展 105
5.2.1 环境代谢组学概述 105
5.2.2 基于核磁共振的代谢组学研究 106
5.2.3 基于色谱质谱的代谢组学研究 107
5.2.4 基于核磁共振联合质谱的代谢组学研究 110
5.3 质谱成像技术及其研究进展 110
5.3.1 质谱成像技术的概述 110
5.3.2 质谱成像分析流程 111
5.3.3 常见质谱成像技术 112
5.3.4 质谱成像技术在污染物毒理学研究中的应用 113
5.3.5 质谱成像技术在药物研究中的应用 114
5.4 多组学整合在环境毒理学中的研究进展 115
5.4.1 多组学整合分析概述 115
5.4.2 多组学整合分析工具 116
5.4.3 多组学技术在有机污染物毒性机制研究中的应用 118
5.4.4 多组学技术在重金属毒性机制研究中的应用 120
5.5 展望 122
参考文献 123
第6章 同步辐射技术推进环境化学研究 130
6.1 引言 131
6.2 同步辐射的发展及中国的贡献 132
6.2.1 同步辐射的应用进展 132
6.2.2 同步辐射技术 132
6.2.3 同步辐射光源聚焦的环境元素 135
6.2.4 同步辐射装置 136
6.2.5 中国同步辐射在环境领域的贡献 137
6.3 同步辐射技术在环境领域的应用 137
6.3.1 环境污染监测 137
6.3.2 生态毒理 138
6.3.3 污染迁移转化 139
6.3.4 动态原位反应过程 141
6.3.5 单原子催化表征 142
6.4 结论与展望 142
参考文献 143
第7章 天然有机质的环境行为和效应 148
7.1 引言 149
7.2 天然有机质的分子表征技术及其在生态环境研究中的应用 150
7.2.1 核磁共振波谱分析及其应用 150
7.2.2 生物标志物分析及其应用 152
7.2.3 高分辨质谱分析及其应用 154
7.2.4 显微成像技术及其应用 157
7.3 天然有机质与污染物的相互作用机制及预测模型 161
7.3.1 天然有机质对有机污染物的吸附机制与预测 162
7.3.2 天然有机质对污染物转化行为的介导效应 167
7.4 展望 171
参考文献 172
第8章 农用化学品环境化学与毒理学研究进展 184
8.1 引言 185
8.2 农药环境残留特征及其生态风险 186
8.2.1 我国主要流域新烟碱类农药时空分布及生态风险 186
8.2.2 广州市城市与农村区域土壤-地表水-沉积物系统中的新烟碱农药残留分布与生态风险 187
8.2.3 中国浙江省非作物植物花粉和蜂蜜中新烟碱类农药残留特征及暴露风险 187
8.2.4 浙江省农田土壤和地表水中拟除虫菊酯农药残留特征及分配规律 188
8.2.5 农田有机氯农药残留水平变化趋势与陆生小型哺乳动物的生殖健康 188
8.3 农药的人体污染负荷及健康风险 189
8.3.1 DDTs 189
8.3.2 HCHs中国人群母婴暴露风险 190
8.3.3 农药的母乳喂养膳食暴露风险 190
8.3.4 拟除虫菊酯杀虫剂暴露健康风险 191
8.3.5 新型烟碱类农药人群膳食暴露风险 192
8.3.6 农药代谢产物毒性效应评价 193
8.3.7 复合污染评价 193
8.4 农药生物有效性与环境行为 194
8.4.1 传统的农药在不同环境介质中生物有效性研究 194
8.4.2 农药的母胎传递行为与机制 196
8.4.3 基于EDA和TIC的农药生物有效性研究 197
8.5 农药毒性效应的分子机制研究进展 197
8.5.1 拟除虫菊酯毒性机制研究进展 197
8.5.2 甲霜灵毒性机制研究进展 198
8.5.3 氟虫腈水生毒性机制研究进展 199
8.5.4 新烟碱类农药暴露与蜜蜂候群症风险 199
8.6 手性农药环境安全研究进展 200
8.6.1 三唑类农药对映体选择性环境行为及毒性差异 200
8.6.2 手性农药毒性效应的对映体差异 201
8.7 非农药类农用化学品的环境安全 204
8.7.1 我国农田土壤中邻苯二甲酸酯化合物的残留及健康风险 204
8.7.2 我国农田土萃取液内分泌干扰效应评价 204
8.7.3 农药助剂壬基酚聚氧乙烯醚及其代谢物在稻田土壤系统中的迁移转化和积累 205
8.7.4 人用抗生素通过影响肠道菌群增大三嗪除草剂农药的生物可利用率 205
8.8 展望 207
参考文献 208
第9章 核化学与放射化学技术研究进展 216
9.1 引言 217
9.2 基础和理论放射化学 217
9.2.1 锕系金属富勒烯的分子与电子结构研究 217
9.2.2 限域配位环境下锕系化学键的研究 217
9.2.3 超铀元素固体化学研究 218
9.2.4 核素固化与稳定性研究 218
9.3 核能应用放射化学 220
9.3.1 新型材料的设计合成及环境放射性污染治理 220
9.3.2 海水提铀材料的设计及其性能研究 223
9.3.3 催化还原技术用于含铀废水处理 230
9.3.4 多孔框架材料用于乏燃料后处理中几类关键核素的污染治理 232
9.3.5 新型核素分离检测流程开发 234
9.4 核应急医学救治技术 238
9.4.1 含铀辐射探测闪烁体和半导体 238
9.4.2 放射性核素辐射防护剂 238
9.4.3 含钍放射性废物的核药物资源化利用 239
9.4.4 用于AD及前列腺肿瘤早期诊断的正电子放射性药物 240
9.5 核技术应用 241
9.5.1 含铀辐射探测闪烁体和半导体 241
9.5.2 新型MOFs半导体及柔性辐射探测材料 243
9.5.3 辐射合成 245
9.5.4 功能材料的同位素效应 246
9.6 展望 246
参考文献 247
第10章 砷锑的生物地球化学循环研究进展 254
10.1 引言 255
10.2 微生物介导下砷的形态转化 255
10.2.1 砷的形态与毒性 255
10.2.2 砷的生物氧化 255
10.2.3 砷的生物还原 256
10.2.4 砷的甲基化 257
10.2.5 有机砷的生物转化 257
10.3 锑的生物地球化学循环 258
10.3.1 锑在自然界中的主要形态 258
10.3.2 微生物介导锑的形态转化 259
10.3.3 锑-铁耦合生物地球化学 260
10.3.4 锑-硫耦合生物地球化学 261
10.4 研究展望 262
参考文献 263
第11章 铁环境化学研究进展 268
11.1 引言 269
11.2 零价铁与污染控制及环境修复 269
11.2.1 零价铁的活性改性策略 269
11.2.2 零价铁在水污染控制方面的研究进展 270
11.2.3 零价铁在地下水和土壤修复方面的研究进展 271
11.3 铁矿物与污染控制和环境修复 272
11.3.1 自然环境中铁矿物去除污染物的基本原理 272
11.3.2 基于Fe(II)矿物活化O2降解有机污染物的修复方法 273
11.3.3 基于Fe(II)矿物修复污染土壤/地下水的研究展望 274
11.4 高铁酸盐的技术原理与强化 275
11.4.1 Fe(VI)氧化特性及强化氧化研究 275
11.4.2 强化高铁酸盐氧化污染物的研究进展 277
11.4.3 高铁酸盐的应用进展 278
11.5 铁循环与环境污染物迁移转化 279
11.5.1 土壤铁矿物非生物和生物转化过程 280
序言
第1章 原位样品前处理技术在环境分析和毒理学研究中的应用 1
1.1 引言 2
1.2 原位样品前处理技术 3
1.2.1 SPME技术与被动采样技术 3
1.2.2 原位样品前处理技术的定量方法 3
1.3 原位样品前处理技术在环境分析与毒理学研究中的应用 5
1.3.1 原位样品前处理技术在环境介质中的应用 5
1.3.2 SPME在动植物活体组织中的应用 6
1.3.3 SPME在人体样品和细胞代谢研究中的应用 7
1.4 SPME技术与其他分析方法联用 9
1.4.1 SPME-GC×GC 9
1.4.2 SPME-AMS技术 10
1.4.3SPME-SERS分析 11
1.5 展望 11
参考文献 11
第2章 基于高分辨质谱非靶向分析的污染物发现 18
2.1 引言 19
2.2 样品前处理 19
2.3 仪器分析 20
2.3.1 组分分离 20
2.3.2 组分分析 20
2.4 数据处理 23
2.4.1 数据的提取 23
2.4.2 化合物的鉴定 25
2.5 应用实例 27
2.5.1 新型污染物的识别与发现 27
2.5.2 优控或关键污染物筛选 28
2.5.3 基于特征官能团的污染物识别 28
2.5.4 基于效应导向分析技术的有害污染物识别 29
2.6 展望 30
参考文献 30
第3章 环境稳定同位素技术进展 35
3.1 引言 36
3.2 稳定同位素溯源的基本原理 36
3.2.1 稳定同位素分馏 36
3.2.2 稳定同位素标记 37
3.3 稳定同位素分析方法昀新进展 37
3.3.1 非传统（金属）稳定同位素分析方法最新进展 38
3.3.2 单体稳定同位素分析方法最新进展 40
3.3.3 稳定同位素标记技术在方法学上的新进展 42
3.4 稳定同位素技术在环境领域的昀新进展 43
3.4.1 稳定同位素技术在环境金属源解析中的最新进展 43
3.4.2 单体稳定同位素技术在有机污染物溯源和转化方面的最新进展 46
3.4.3 稳定同位素标记技术在环境污染物降解及微生物分析中的应用 48
3.5 展望 51
参考文献 51
第4章 疫情期间的消毒与消毒副产物问题 65
4.1 引言 66
4.2 微生物风险 67
4.2.1 新型冠状病毒SARS-CoV-2 67
4.2.2 细菌 69
4.2.3 真菌 72
4.2.4 原生动物 73
4.3 消毒副产物 74
4.3.1 识别与检测 74
4.3.2 毒性和风险 77
4.3.3 生成机制 80
4.3.4 DBPs生成控制 87
4.4 应对疫情的环境消毒技术和实践 88
4.4.1 公共场所中SARS-CoV-2的消毒控制 88
4.4.2 食品冷链 90
4.4.3 给排水消毒 91
4.4.4 过度消毒的潜在生态影响 92
4.5 展望 93
参考文献 94
第5章 环境代谢组学研究进展 104
5.1 引言 105
5.2 核磁/质谱代谢组学研究进展 105
5.2.1 环境代谢组学概述 105
5.2.2 基于核磁共振的代谢组学研究 106
5.2.3 基于色谱质谱的代谢组学研究 107
5.2.4 基于核磁共振联合质谱的代谢组学研究 110
5.3 质谱成像技术及其研究进展 110
5.3.1 质谱成像技术的概述 110
5.3.2 质谱成像分析流程 111
5.3.3 常见质谱成像技术 112
5.3.4 质谱成像技术在污染物毒理学研究中的应用 113
5.3.5 质谱成像技术在药物研究中的应用 114
5.4 多组学整合在环境毒理学中的研究进展 115
5.4.1 多组学整合分析概述 115
5.4.2 多组学整合分析工具 116
5.4.3 多组学技术在有机污染物毒性机制研究中的应用 118
5.4.4 多组学技术在重金属毒性机制研究中的应用 120
5.5 展望 122
参考文献 123
第6章 同步辐射技术推进环境化学研究 130
6.1 引言 131
6.2 同步辐射的发展及中国的贡献 132
6.2.1 同步辐射的应用进展 132
6.2.2 同步辐射技术 132
6.2.3 同步辐射光源聚焦的环境元素 135
6.2.4 同步辐射装置 136
6.2.5 中国同步辐射在环境领域的贡献 137
6.3 同步辐射技术在环境领域的应用 137
6.3.1 环境污染监测 137
6.3.2 生态毒理 138
6.3.3 污染迁移转化 139
6.3.4 动态原位反应过程 141
6.3.5 单原子催化表征 142
6.4 结论与展望 142
参考文献 143
第7章 天然有机质的环境行为和效应 148
7.1 引言 149
7.2 天然有机质的分子表征技术及其在生态环境研究中的应用 150
7.2.1 核磁共振波谱分析及其应用 150
7.2.2 生物标志物分析及其应用 152
7.2.3 高分辨质谱分析及其应用 154
7.2.4 显微成像技术及其应用 157
7.3 天然有机质与污染物的相互作用机制及预测模型 161
7.3.1 天然有机质对有机污染物的吸附机制与预测 162
7.3.2 天然有机质对污染物转化行为的介导效应 167
7.4 展望 171
参考文献 172
第8章 农用化学品环境化学与毒理学研究进展 184
8.1 引言 185
8.2 农药环境残留特征及其生态风险 186
8.2.1 我国主要流域新烟碱类农药时空分布及生态风险 186
8.2.2 广州市城市与农村区域土壤-地表水-沉积物系统中的新烟碱农药残留分布与生态风险 187
8.2.3 中国浙江省非作物植物花粉和蜂蜜中新烟碱类农药残留特征及暴露风险 187
8.2.4 浙江省农田土壤和地表水中拟除虫菊酯农药残留特征及分配规律 188
8.2.5 农田有机氯农药残留水平变化趋势与陆生小型哺乳动物的生殖健康 188
8.3 农药的人体污染负荷及健康风险 189
8.3.1 DDTs 189
8.3.2 HCHs中国人群母婴暴露风险 190
8.3.3 农药的母乳喂养膳食暴露风险 190
8.3.4 拟除虫菊酯杀虫剂暴露健康风险 191
8.3.5 新型烟碱类农药人群膳食暴露风险 192
8.3.6 农药代谢产物毒性效应评价 193
8.3.7 复合污染评价 193
8.4 农药生物有效性与环境行为 194
8.4.1 传统的农药在不同环境介质中生物有效性研究 194
8.4.2 农药的母胎传递行为与机制 196
8.4.3 基于EDA和TIC的农药生物有效性研究 197
8.5 农药毒性效应的分子机制研究进展 197
8.5.1 拟除虫菊酯毒性机制研究进展 197
8.5.2 甲霜灵毒性机制研究进展 198
8.5.3 氟虫腈水生毒性机制研究进展 199
8.5.4 新烟碱类农药暴露与蜜蜂候群症风险 199
8.6 手性农药环境安全研究进展 200
8.6.1 三唑类农药对映体选择性环境行为及毒性差异 200
8.6.2 手性农药毒性效应的对映体差异 201
8.7 非农药类农用化学品的环境安全 204
8.7.1 我国农田土壤中邻苯二甲酸酯化合物的残留及健康风险 204
8.7.2 我国农田土萃取液内分泌干扰效应评价 204
8.7.3 农药助剂壬基酚聚氧乙烯醚及其代谢物在稻田土壤系统中的迁移转化和积累 205
8.7.4 人用抗生素通过影响肠道菌群增大三嗪除草剂农药的生物可利用率 205
8.8 展望 207
参考文献 208
第9章 核化学与放射化学技术研究进展 216
9.1 引言 217
9.2 基础和理论放射化学 217
9.2.1 锕系金属富勒烯的分子与电子结构研究 217
9.2.2 限域配位环境下锕系化学键的研究 217
9.2.3 超铀元素固体化学研究 218
9.2.4 核素固化与稳定性研究 218
9.3 核能应用放射化学 220
9.3.1 新型材料的设计合成及环境放射性污染治理 220
9.3.2 海水提铀材料的设计及其性能研究 223
9.3.3 催化还原技术用于含铀废水处理 230
9.3.4 多孔框架材料用于乏燃料后处理中几类关键核素的污染治理 232
9.3.5 新型核素分离检测流程开发 234
9.4 核应急医学救治技术 238
9.4.1 含铀辐射探测闪烁体和半导体 238
9.4.2 放射性核素辐射防护剂 238
9.4.3 含钍放射性废物的核药物资源化利用 239
9.4.4 用于AD及前列腺肿瘤早期诊断的正电子放射性药物 240
9.5 核技术应用 241
9.5.1 含铀辐射探测闪烁体和半导体 241
9.5.2 新型MOFs半导体及柔性辐射探测材料 243
9.5.3 辐射合成 245
9.5.4 功能材料的同位素效应 246
9.6 展望 246
参考文献 247
第10章 砷锑的生物地球化学循环研究进展 254
10.1 引言 255
10.2 微生物介导下砷的形态转化 255
10.2.1 砷的形态与毒性 255
10.2.2 砷的生物氧化 255
10.2.3 砷的生物还原 256
10.2.4 砷的甲基化 257
10.2.5 有机砷的生物转化 257
10.3 锑的生物地球化学循环 258
10.3.1 锑在自然界中的主要形态 258
10.3.2 微生物介导锑的形态转化 259
10.3.3 锑-铁耦合生物地球化学 260
10.3.4 锑-硫耦合生物地球化学 261
10.4 研究展望 262
参考文献 263
第11章 铁环境化学研究进展 268
11.1 引言 269
11.2 零价铁与污染控制及环境修复 269
11.2.1 零价铁的活性改性策略 269
11.2.2 零价铁在水污染控制方面的研究进展 270
11.2.3 零价铁在地下水和土壤修复方面的研究进展 271
11.3 铁矿物与污染控制和环境修复 272
11.3.1 自然环境中铁矿物去除污染物的基本原理 272
11.3.2 基于Fe(II)矿物活化O2降解有机污染物的修复方法 273
11.3.3 基于Fe(II)矿物修复污染土壤/地下水的研究展望 274
11.4 高铁酸盐的技术原理与强化 275
11.4.1 Fe(VI)氧化特性及强化氧化研究 275
11.4.2 强化高铁酸盐氧化污染物的研究进展 277
11.4.3 高铁酸盐的应用进展 278
11.5 铁循环与环境污染物迁移转化 279
11.5.1 土壤铁矿物非生物和生物转化过程 280
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