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| 內容簡介： |
本书由我国环境化学领域若干著名专家和部分海外学者撰写而成，在很大程度上反映了本学科的主流研究方向与水平。书中第一篇系国家自然科学基金委员会化学科学部环境化学“十二五”规划的主体内容，通而读之，有益于了解环境化学前沿并把握未来发展方向。第二篇至第八篇较为系统地总结了环境分析化学、大气和水体污染与控制、土壤污染与修复、污染物环境过程与消减、污染生态化学与毒理学、理论环境化学等方面的新进展。第九篇选择了相关的热点问题加以论述，如纳米材料的环境应用与生物效应、环境污染与健康、化学污染与食品安全、放射化学、风险评估与管理等。作者们从不同角度研讨了环境化学的机遇与难点，提出了对未来发展的见解与思考。
本书可供从事环境化学研究的学者以及高等学校或科研院所环境专业的师生阅读，亦可供相关人员参考。有兴趣的读者可在此基础上开展进一步探索或选择自己的研究课题。
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| 目錄：
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《中国化学科学丛书》序
前言
第一篇
我国环境化学学科发展现状与展望
第二篇
环境样品的采集与前处理技术
形态分析及其进展
高分辨色谱-质谱在环境分析中的应用
生物检测在环境监测中的应用
多种环境介质中新型有机污染物的分析方法
环境分析仪器研制的若干进展
第三篇
我国的大气复合型污染及其形成机理
灰霾与大气化学过程
大气污染控制的主要化学问题、研究进展及发展方向
机动车氮氧化物污染及控制
大气颗粒物污染及控制:前沿与展望
室内有机污染及控制技术研究
工业挥发性有机污染物VOCs控制材料与反应过程
第四篇
水中溶解态有机质对污染物环境行为的影响
湖泊富营养化产生、成灾机理及控藻研究进展
我国水质基准的研究进展
纳米技术在地下水污染控制与修复中的应用
有机废水的资源化
工业废水污染控制化学过程及其处理技术
第五篇
有机污染物土壤界面吸附行为
土壤中有机污染物生物有效性及其评价方法研究
土壤-植物系统中污染物的生物过程及控制
土壤有机污染的缓解与修复技术原理
沉积物风险评估中的生物可利用性问题
第六篇
持久性有机污染物的大气长距离传输
重金属的化学与生物形态及生物有效性
环境汞污染研究进展
砷和汞的生物地球化学循环:从环境化学过程到健康效应
新型污染物——卤系阻燃剂的研究现状及展望
有毒难降解有机污染物的光降解及其机理
持久性卤代有机物在环境介质中的光化学转化和形成机制
典型工业生产过程持久性有机污染物生成机制与控制原理
第七篇
污染生态化学研究进展与展望
新型羟基自由基产生的分子机理
全氟及多氟化合物的生态毒理效应研究
POPs低剂量长期暴露的生态毒理效应
基于毒理基因组学的化合物毒性分类与预测
DNA加合物及其毒理效应
手性污染物的对映体选择性环境效应
环境内分泌干扰物的筛选及其毒性作用机理
第八篇
计算毒理学的研究进展与展望
量子化学计算在环境化学机理研究中的应用
有机污染物生物效应的QSAR 预测与机制探索
第九篇
环境纳米材料在水质控制中的研究进展、应用及生态效应
环境污染与健康效应
中国环境放射化学战略
化学污染物暴露与食品安全
纳米颗粒与有机物间的相互作用及环境效应
固体废弃物污染及其控制与资源化
典型电子垃圾污染区域的污染特征及其演变
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| 內容試閱：
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第一篇 我国环境化学学科发展现状与展望
一、环境化学的战略地位
（一）环境化学发展的总体态势及国际地位
1.环境化学发展历程
环境化学是人们在认识和解决环境问题过程中逐渐形成的学科。第二次世界大战以后到20世纪70年代，欧美发达国家的经济高速发展，各种化学品的合成和使用以前所未有的速度增加，导致各种危害环境和人体健康的污染事件时有发生，如著名的伦敦烟雾事件和洛杉矶光化学烟雾事件、日本水俣病和痛痛病等八大公害事件。这些环境问题的出现，引发了污染物残留分析和控制方法的研究，形成了环境化学的初步概念。随着对环境污染问题研究的深入，化学原理和技术被越来越多地用于研究和治理环境污染，一些与化学相关的环境科学专著相继出版，环境化学学科基本形成。
20世纪80年代至今，人类合成和使用的化学品种类和数量继续增加，各种化学污染问题更加突出，从而进一步推动了科学家应用化学原理与技术系统研究化学污染物迁移转化等环境行为、毒性效应与风险评价及污染控制与治理方法。环境化学作为独立的学科门类进入全面和成熟发展阶段，并具有自己的内涵和特点。我国环境化学研究已有近40年历史。20世纪70年代，主要围绕工业“三废”处理、重金属污染、环境容量与环境背景值调查和污染源普查等开展工作。“八五”与“九五”期间，主要针对我国面临的重大环境污染问题开展研究，如光化学烟雾、区域酸雨的形成与控制、典型有机污染物环境行为、废水无害化与资源化等。最近10年，在国家自然科学基金、国家科技部等资助下，在有毒有害污染物的环境行为、迁移转化规律、环境风险评价、污染控制与治理等领域开展了较深入的研究，取得了一系列具有国际影响的创新性成果，为国家环境保护决策提供了重要科学数据。
2.环境化学发展的总体态势环境化学是一门快速发展的新兴交叉学科，其研究领域不断扩展，研究深度不断增加，研究焦点与人们关注的热点紧密结合，呈现出如下发展趋势：
1研究方法不断完善环境化学工作者越来越多地应用化学、地学、生物学、毒理学、流行病学及数学等其他学科的新思维、新方法和新技术研究环境问题，如在环境污染化学领域，应用大气科学的方法和数学模型研究污染物的长距离传输；在理论环境化学领域，应用定量结构-效应关系研究污染物的剂量-效应关系和结构-毒性之间的关系；在环境毒理学领域，应用基因组学、代谢组学、蛋白质组学、金属组学及环境组学等各种组学技术研究相关科学问题。此外，环境化学从传统的热力学平衡方法发展到应用动力学方法研究多介质环境过程及效应。
2研究内容不断丰富关注的污染物不断增加，从重金属、常见有机污染物逐渐转向持久性有毒污染物和新型污染物，如溴代联苯醚、全氟辛烷化合物、内分泌干扰物、纳米颗粒物以及污染物的降解和代谢产物；研究体系更加接近真实环境，由单一污染发展到复合污染，由单一介质发展到多介质体系。
3研究深度不断增加由传统的现状调查等表象研究发展到注重机制机理研究，从分子、细胞、个体、种群水平发展到生态系统研究；从研究高浓度、单一污染的短期生态应转向研究低浓度、复合污染的长期效应。
4研究领域不断扩大由室内环境发展到室外环境；由多介质界面行为研究发展到区域环境调控；由区域环境发展到全球环境；从生物有效性发展到毒性机制；从生态毒理学发展到健康效应；环境化学不断与其他学科交叉和渗透，形成环境与健康等新的重要研究方向。
3.环境化学学科的国际地位
随着人们对环境质量和人体健康的日益关注，环境化学学科的地位不断提高。1995年，Sherwood Rowland，Mavio
Molina和Paul
Crutzen获得诺贝尔化学奖，标志着环境化学的研究成果得到了国际学术界的认可。在我国，随着经济社会的高速发展所带来日益严重的环境污染问题，环境化学工作者针对这些问题的研究成果，不仅丰富了环境化学的内涵，同时得到国际同行的认可和好评，
主要表现在：
第一，我国环境化学工作者在Nature和PNAS等顶级期刊上发表的论文从无到有，在国际著名的环境科学与技术刊物Environ
Sci
Technol发表的论文迅速增加，目前稳居世界第二位；论文的引用率稳步提高；有些论文被作为封面论文发表，引起国际学术界高度关注。
第二，已有一批学者开始在所研究的领域产生重要的国际影响。我国环境科学工作者担任了一些重要国际环境科学刊物，如Environ Sci
Technol,Water Res,Environ Pollut,Chemosphere,Chem Res
Toxicol，EnvironInt和J Environ
Monitoring等杂志的副主编或编辑6人、编委15人，Environ Sci Technol的Asian
Office设在北京,成为美国化学会在我国大陆设立的第一个Office。
第三，我国环境化学工作者在许多国际组织任职，如联合国环境规划署暨斯德哥尔摩公约秘书处全球持久性有机污染物监测亚太区域协调委员会主席和全球协调委员会委员亚洲代表，IUPAC的Titular
Member等。第四，由我国科学家组织并担任主席的环境化学国际会议逐年增多，如2009年在北京举办的第29届国际二英大会和在贵阳举行的第9届全球汞污染物国际会议，均在本领域产生了重要的影响。
（二）对推动其他学科和相关技术发展所起的作用
作为一个新兴的交叉学科，环境化学的发展推动了环境科学及化学、地球科学、生物学、毒理学、生态学、土壤学、大气科学和水科学等相关学科的发展。环境化学的发展为其他学科的发展提出了需求，促使其他学科发展新方法和新技术以满足环境化学研究的要求。反过来，环境化学发展的新方法和新技术又可应用到其他学科的研究，推动其他学科的发展。如水俣病、痛痛病等环境化学问题的研究，推动了原子光谱-质谱联用技术的发展，由此发展的复杂基体中重金属形态分析方法又在生命科学、食品科学、地球科学等其他领域发挥了巨大的作用。可以相信，环境化学的进一步发展将更加依赖于多学科的有机融合和交叉，在这种交叉融合中，将会产生一些新的学科增长点，推动其他相关学科的发展。
（三）在国家总体学科发展布局中的地位
环境化学是环境科学的核心学科，也是化学学科的重要组成部分，在国家总体学科布局中具有重要的地位。“十一五”期间，国家根据当前我国基础研究的现状和国际科学发展趋势，对基础研究进行全面布局。确定了数学、物理、化学、生物、地学和天文学等基础科学的前沿领域，明确指出环境问题是物理、化学、生物和地学的重要研究内容；规划了基础科学前沿领域支持的8个重点方向，其中“地球系统过程与资源、环境和灾害效应”、“新物质创造与转化的化学过程”、“科学实验与观测方法、技术和设备的创新”等3个方向与环境化学直接相关；而围绕国家重大战略需求重点支持的10个优先研究领域中，有5个与环境化学密切相关，包括工程科学、能源科学、材料科学、资源环境与灾害科学、海洋科学等。
（四）落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要》的情况
《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将改善生态和环境列入重点领域和优先主题，明确指出“改善生态和环境是事关经济社会可持续发展和人民生活质量提高的重大问题”。落实该纲要的关键之一是根据我国环境污染所呈现的压缩型、复合型、结构型污染的特点，开展针对性的研究，发展污染控制与治理的新技术，逐渐改善生态环境状况，实现经济社会可持续发展。近年来，“973”，“863”和国家自然科学基金重大项目资助了多项环境科学的相关课题，开展环境保护的理论、方法和关键技术研究。最近，为了解决日益严重的水污染问题，缓解工农业和居民饮用水的紧张状况，改善日益恶化的水生态环境，国家设立“水体污染控制与治理科技重大专项”。在以上国家重大项目的实施中，环境化学起到了不可缺少的关键作用。
（五）满足国民经济社会发展、国防安全的需要
作为经济高速增长的发展中国家，我国目前正面临比工业发达国家更加复杂的环境问题。发达国家上百年工业化过程中分阶段出现的环境问题，在我国已经集中出现。环境污染不仅造成了巨大的经济损失，还给人民生活和健康带来严重的威胁。另外，因环境污染造成的工农业产品有毒有害物质超标问题已成为我国出口贸易的障碍，由此，给我国经济发展带来严重的负面影响。环境化学在提高资源利用效率，降低污染排放强度，修复污染环境，突破发达国家设置的贸易壁垒，改善生态环境和保障人类健康等方面都起着不可替代的作用。
环境化学在保障国家安全中起重要作用。由于恐怖主义的潜在威胁，人们不得不面临恐怖分子将生化和化学战剂释放到空气和饮用水中所带来的国家安全问题，环境化学家必须研究建立生化和化学战剂的快速灵敏的分析方法与预警系统。另外，随着各种新传染病的不断出现，环境化学将在传染病与环境的相互关系研究中发挥重要作用。
二、环境化学的发展态势
（一）环境化学的定义与内涵
环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。它是环境科学的核心组成部分，也是化学科学的重要分支学科。环境化学是在化学科学传统理论和方法基础上发展起来的，以化学物质引起的环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新兴学科。
环境化学的特点是从微观的原子、分子水平上，研究宏观环境现象与变化的化学机制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和生物生态效应。研究内容包括：有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态；潜在有害物质的来源，它们在环境介质中和不同介质之间迁移转化的化学行为及归趋；有害物质对环境和生态系统及人体健康产生效应的机制和风险；有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径。
环境化学在与其他学科的交叉融合中得到迅速发展，在解决重大环境问题中发挥着至关重要的作用，并逐渐形成了环境化学的分支学科：环境分析化学、环境污染化学、污染控制化学、污染生态化学和理论环境化学等。
（二）学科的发展特点
1.学科发展动力
工业革命以来，随着人类经济社会的快速发展，环境问题日益严重，其中80%以上是由化学物质污染造成的。探明环境问题的化学机制，为解决环境问题提供科学依据，已成为环境化学工作者的一个重要职责，也是环境化学发展的原动力。我国环境问题的严重性和复杂性促使环境化学学科得以迅速发展。为保障环境安全和百姓健康，我国环保投入不断增加，为环境化学学科发展提供了物质基础和资金保障。20世纪80年代初期，全国环保投资为25亿~30亿元年，占同期GDP的0.51%；到80年代末期，投资总额超过100亿元，占同期GDP的0.60%；“九五”期末，投资总额达到1010亿元，占同期GDP的1.02%，次突破1%；“十五”期末，投资总额达到2388亿元，占同期GDP的1.30%；2007年，全国环境污染治理投资总额达3387亿元，是1981年25亿元的135倍；占同期GDP的1.36%。国家需求和环保投入的增加，加上公众环境意识提高，使更多人投身环保工作，为环境化学学科发展奠定了人力基础。科学技术飞速发展促使研究手段不断更新，加上与其他相关学科的交叉融合，不断推动环境化学学科向纵深发展。环境化学学科的发展动力已从解决环境问题的被动需求转为预防环境污染、保护和改善生存环境、建设生态文明的主动意愿，这种转变必将进一步推动环境化学学科的持续快速发展。
2.人才培养特点
经过近40年的发展，我国环境化学队伍不断充实壮大，研究人员素质不断提高，同时培养了大批各类环保科技创新人才，有力推动了我国环保事业的发展。目前，我国环境科学与环境工程专业学位授予点分布如下：学士点分别为186个和250个，硕士点分别为156个和168个，博士点分别为42个和52个。经济社会高速发展对环境保护提出了更高的要求，环境化学学科的人才队伍不断壮大。如2002年召开的第一届全国环境化学大会，与会代表约150人，2009年第五届全国环境化学大会，注册人员增至900余人。在研究队伍壮大的同时，研究人员的素质不断提高。2000年以来，数十名从事环境化学领域研究的青年科技人员入选中国科学院“百人计划”，成为教育部“长江学者特聘教授”和或国家杰出青年科学基金获得者。随着越来越多国外优秀年轻学者回国工作，环境化学学科队伍的年龄和知识结构将不断优化，并将为社会培育和输送更多环保科技创新人才，促进我国经济社会与环境的协调持续发展。
3.学科交叉状况
环境化学是随着环境问题的出现而产生的，并在与地学、生物学、医学等其他学科的交叉融合中逐渐发展。分析化学、物理化学、有机化学等化学分支学科的发展推动了环境化学的发展。同时，随着我国环境化学学科地位和影响力的迅速上升，越来越多的化学工作者关注环境问题，交叉进入环境化学研究领域。环境化学主要研究污染物在地球表层各圈层大气、水、土壤等中或圈层间的环境行为、生物生态效应及控制的化学原理和方法，因此，环境化学与地球科学的交叉发展非常紧密。一方面，地球科学的发展推动了环境化学的发展。另一方面，环境化学的发展也会影响地球科学的发展，使其从过去单纯研究地球演化规律及对人类的影响逐渐转向同时关注人类活动对地球特别是地球表层系统演化的影响。环境化学与生物科学的交叉融合日益深入，环境化学需要从分子和细胞水平研究污染物的致毒作用及机理，而生物科学和生态学工作者在研究污染生态效应时，也必须了解污染物的环境行为与过程。在环境污染治理实践中环境化学与工程科学的交叉不断深入。环境化学与计算机科学的交叉使以实验为基础的环境化学研究趋于理论化和科学化，并解决了一些过去难以进行数值求解的问题，促进了理论环境化学的发展。同样，环境化学与其他学科交叉融合，相互促进发展。
4.成果转移态势
近40年来，我国环境化学工作者瞄准国家需求，针对影响国计民生的重大环境问题开展了卓有成效的工作，在基础研究、应用基础和工程应用研究方面取得了一系列高水平的创新成果，为我国环境保护及经济社会发展做出了重要贡献，并在国内外产生了重要与深远的影响。近10年来，环境科学领域共获得国家三大奖63项，其中自然科学奖10项，技术发明奖9项，科技进步奖44项，涉及环境分析化学、环境污染化学、污染控制化学和污染生态化学等。可见，本领域的基础研究成果已逐渐转化为生产力，并在我国环境保护事业中发挥了十分重要的作用。
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