Transformation Products of Synthetic Chemicals in the Environment pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Boxall, Alistair B. A. 编

出品人:

页数:249

译者:

出版时间:

价格:$ 337.87

装帧:

isbn号码:9783540882725

丛书系列:

图书标签:

Environmental Chemistry
Environmental Science
Chemical Transformation
Pollutant Fate
Environmental Toxicology
Synthetic Chemicals
Water Quality
Soil Chemistry
Degradation Products
Environmental Monitoring

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具体描述

When a synthetic chemical is released into the environment it may be degraded by abiotic and biotic processes. These degradation processes usually involve a cascade of reactions resulting in the formation of a number of transformation products. While we usually know a great deal about the environmental properties, fate and effects of parent synthetic chemicals, our understanding of the impacts of transformation products is much less developed. As such, this volume brings together chapters from leading researchers in the field of transformation products in the environment and describes how these products are formed, how they move through the environment, and their environmental effects. The book also presents modelling and analytical approaches for understanding the occurrence, fate and effects of transformation products in the environment. It is of interest to scientists in academia, the chemicals industry and regulators, as well as graduate students in Environmental Chemistry and Ecotoxicology.

好的，这是一份关于图书《Transformation Products of Synthetic Chemicals in the Environment》的详细简介，内容聚焦于该领域的核心议题，并避免提及或影射该书本身： --- 环境化学变革产物的复杂性与生态影响：深入剖析合成化学物质在自然界中的命运与后果环境化学领域正面临着日益严峻的挑战：合成化学物质在被释放到环境中后，其初始形态往往只是问题的一部分。这些外来物质在光照、水解、氧化还原反应、以及微生物作用下，会经历复杂的化学转化过程，生成一系列新的、性质迥异的“环境变革产物”（Environmental Transformation Products，ETPs）。理解这些新产物的生成、迁移、归宿及其潜在的生态毒理学效应，是现代环境科学研究的核心前沿，也是制定有效风险评估与环境管理策略的关键基础。本书旨在系统梳理和深入探讨合成化学物质在水、土壤、大气等不同环境介质中发生的关键转化机制，并聚焦于这些变革产物对生物圈的深远影响。第一部分：转化过程的驱动力与机制解析合成化学物质的命运并非一成不变，而是由驱动它们发生化学结构改变的各种环境因素所决定。本部分将详细剖析驱动这些转化的主要力量。一、水相与光化学转化：水解与光解的动态平衡水环境是许多污染物的主要接收体。水解作用，作为一种非生物过程，其速率受pH值、温度和介质离子强度影响显著。针对酯类、酰胺类、以及某些含卤素有机物，理解其水解的动力学模型至关重要。例如，农药中常见的磷酸酯结构，其水解产物（如氧代酸）的毒性可能与母体化合物截然不同。光化学反应则是地表水体和近地表大气中至关重要的去污（或增污）途径。这包括直接光解（吸收特定波长的光能导致键断裂或重排）和间接光照氧化（通过环境中的光敏剂如溶解性有机质产生的活性氧物种，如羟基自由基、单线态氧等进行的氧化）。对新型抗生素、内分泌干扰物（EDCs）等新兴污染物而言，光诱导的脱氯、氧化脱烷基化或环的开裂，是决定其环境半衰期的主要因素。二、生物转化：微生物介导的代谢路径在土壤、沉积物和活性污泥中，微生物群落是处理有机污染物的核心驱动力。生物转化过程远比纯粹的化学反应复杂，涉及酶促反应，具有高度的专一性和环境适应性。降解路径的分类：微生物对污染物的降解可以分为矿化（完全转化为二氧化碳、水和无机盐）和生物转化（部分代谢，生成中间产物）。重点关注那些具有“逃逸性”的转化路径，即微生物利用污染物作为电子受体或供体的初级代谢，往往会产生生物累积性更高或毒性更强的代谢物。例如，某些含氮杂环化合物在厌氧条件下可能经历还原脱硝基或脱卤素反应，生成具有潜在致突变性的芳香胺类物质。三、土壤与沉积物的固着与释放在多相环境中，有机物的吸附、解吸和转化过程相互耦合。土壤有机质（SOM）和粘土矿物不仅是化学物质的物理屏障，也是活性催化剂。化学物质在固相中的稳定性和浓度，直接影响了其在水相中的生物有效性，进而调控了其转化的速率和途径。缓慢释放（Slow Release）机制可以使污染物在环境中存在更长时间，持续产生新的转化产物。第二部分：变革产物的特性、归宿与风险评估成功识别和量化ETPs是理解环境风险的第一步。随着分析技术的进步，我们现在能够追踪到更为复杂和低丰度的转化产物。一、分析化学的挑战与新型检测技术环境样本中ETPs的复杂性，要求使用高分辨质谱（HRMS）技术，如高分辨液相色谱-质谱联用（LC-HRMS）。研究的重点在于非靶向筛查（Non-Target Screening），旨在系统性地捕捉那些未知的或预测的转化产物结构。这包括利用后向合成技术（Retrosynthesis）和高通量计算化学工具来预测潜在的反应位点和可能的产物结构，从而指导实验验证。二、生态毒理学：未知风险的聚焦环境变革产物的毒性评估往往滞后于其生成速度。许多ETPs的分子结构与母体化合物差异巨大，可能表现出全新的生物活性。 1. 内分泌干扰潜力：一些药物和个人护理品（PPCPs）的转化产物，即使浓度极低，也可能对水生生物的生殖和发育系统产生干扰，其受体结合能力可能比母体化合物更强。 2. 遗传毒性与致癌性：某些转化路径（如氧化反应）可能生成亲电性中间体，这些物质能够与DNA或蛋白质发生共价结合，从而引发细胞损伤或突变。 3. 生物富集与食物链传递：与母体化合物相比，某些高亲脂性的转化产物可能在脂肪组织中积累，通过食物链向上富集，最终对顶级捕食者（包括人类）构成潜在威胁。三、新兴污染物与变革产物的交集现代社会对新兴污染物（Contaminants of Emerging Concern, CECs）的关注日益增加，如全氟和多氟烷基物质（PFAS）、新型农药代谢物和药物降解产物。PFAS的极端化学惰性使其在环境中的转化极为缓慢，但其部分结构变化（如链的缩短或官能团的改变）仍然发生，且短链PFAS的迁移性和毒性特征有待全面评估。理解这些新型化学结构在环境中的转化机制，是构建未来化学品风险管理框架的必要条件。 --- 总结而言，环境化学变革产物的研究要求跨学科的深度整合——从精密的反应动力学模型，到先进的痕量分析技术，再到严格的生态毒理学验证。只有全面掌握这些复杂转化体的生成、扩散和效应，才能有效地维护生态系统的健康与安全。