本書是南京大學環(huán)境有機化學課題組1998~2004年在國外發(fā)表的部分論文匯總。全書共分三部分,分別為有機污染物的環(huán)境行為與生態(tài)效應、有機污染物的定量結構性質/活性關系及有機污染物的分析技術與控制原理。書中論文基本體現(xiàn)了本課題組近年來研究的水平和成果,對化學、化工、環(huán)境、農藥、藥物、醫(yī)藥等領域的研究人員有較大參考價值。本書前言有機污染是當前人類面臨的主要環(huán)境問題之一。有機污染物進入環(huán)境后,將會經歷一系列復雜的過程,最終對生態(tài)環(huán)境產生影響,由于環(huán)境體系的復雜多變性以及環(huán)境有機污染物數(shù)量眾多,有機污染問題也是目前最具挑戰(zhàn)性的環(huán)境問題之一。有機污染化學是研究有機污染物環(huán)境變化過程的一門科學,是環(huán)境化學、生命科學、化學、數(shù)學等學科相互交叉、融合形成的一門新興邊緣學科,是環(huán)境科學前沿的研究領域之一。本課題組從事有機污染化學的教學科研工作達26年之久,先后出版了多本相關的專著和教材,連續(xù)出版了《有機污染化學進展》第一卷(1991)和第二卷(1998),以及《QuantitativeStructureActivityRelationships》(1998),反映了相關領域的研究進展。本書主要介紹了本課題組自1998年以來的部分研究工作,值得指出的是,書中的論文全部發(fā)表于SCI源刊物(中文版主要介紹國內刊物發(fā)表的內容,二者內容完全不同),因此相當程度上代表了國際相關領域的研究前沿。有機污染物的微觀分子結構是決定污染物外在性質的內因,研究有機污染物分子結構與其性質、生物活性的關系能對化學物質的環(huán)境行為和生物活性進行預測,從而為有毒化學品的風險評價和污染控制提供理論指導和便捷途徑。本書共分三個部分,全面闡述了典型有機污染物的環(huán)境行為與生態(tài)毒性、分析技術和控制原理、結構性質/活性關系和相關估算方法。為了有效地解決環(huán)境有機污染問題,實現(xiàn)“污染預防”戰(zhàn)略,必須對環(huán)境有機污染物的潛在危害性進行科學評價,這需要對有機污染物在環(huán)境中的遷移、轉化行為和生態(tài)毒性效應等問題進行系統(tǒng)研究,對有機污染物的環(huán)境過程機制和毒性機理等具有科學、準確的認識。本書第一部分對典型有機污染物的環(huán)境行為和生態(tài)毒性效應進行了介紹。環(huán)境行為部分(第一章)內容包括有機污染物在復雜環(huán)境介質中的吸附、降解、分配、釋放等行為,還涉及環(huán)境共存物質(例如環(huán)糊精)對有機污染物的環(huán)境行為的影響等。生態(tài)效應部分(第二章)包括典型有機污染物對生態(tài)系統(tǒng)不同層次終點的毒性效應及相關作用機理,例如對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)、對生物體內抗氧化系統(tǒng)酶系、對生物有效性等的影響以及有機污染物與共存重金屬的聯(lián)合效應等。本書第二部分對定量結構性質/活性關系的理論方法及應用實踐進行了重點介紹,內容包括QSAR/QSPR方法及其應用(第三章)、典型有機污染物的定量結構毒性關系(第四章)、有機污染物理化性質的測定與估算方法(第五章)、分子全息與3DQSAR方法的理論與應用(第六章)、混合有機物的定量結構聯(lián)合毒性關系(第七章)。定量結構活性關系研究目前出現(xiàn)了幾個發(fā)展趨勢:傳統(tǒng)的QSAR研究越來越依賴于對污染物量子結構的描述,因為基于量子力學計算得到的參數(shù)具有明確的物理意義,有利于對作用機理的解釋;QSAR建模方法越來越依賴于多變量統(tǒng)計和人工智能技術,因為后者具有強大的處理非線性復雜問題的能力;三維分子建模技術能夠真實模擬污染物與生物體系受體分子之間在微觀層次的復雜相互作用,可以更直觀地解釋化學生物相互作用機理,基于三維分子結構模擬的3DQSAR技術在環(huán)境科學中得到了越來越多的應用。對上述發(fā)展趨勢,本書從理論和應用上都給予了詳細介紹。目前結構活性關系研究主要局限于單一污染物組分,然而現(xiàn)實中污染物卻總是以多種污染物的復合體系存在,那么污染物復合體系具有什么樣的環(huán)境行為規(guī)律和毒性作用特點?復合體系的性質/活性與單一體系之間具有什么樣的關系?是否存在復合體系的定量結構活性關系呢?這是世界范圍內尚未得到很好解決的重大科學問題,本書對本課題組在混合有機物的聯(lián)合毒性與結構活性關系方面的一些研究成果也進行了介紹。有機污染物的分析技術是進行有機污染化學研究的基本手段,而控制原理是發(fā)展有機污染物治理技術和設備的基礎前提。目前在世界范圍內大家都非常關注持久性有機污染物(POPs)和環(huán)境內分泌干擾物質(EDCs)等,這些物質在環(huán)境中含量非常低,但是卻具有很強的生物累積性,很難降解,并對高等生物和人類的生存和持續(xù)繁衍產生威脅,對這些物質的分析和控制是我們面臨的巨大挑戰(zhàn)。本書的第三部分介紹了典型有機污染物的分析技術與控制原理。第八章中介紹了大氣、水體、土壤及沉積物中典型有機污染物的前處理和痕量分析技術,第九章介紹了部分有機污染物的控制原理以及影響因素,其中多處涉及持久性有機污染物的研究。綜上所述,本書為近幾年來我們在有機污染化學領域部分科研工作結果的匯編,希望能夠介紹給國內外同行,以便相互交流,共同促進該學科的發(fā)展,也為中國環(huán)境科學研究和教育事業(yè)盡一份力。本書的研究成果主要是在國家自然科學基金資助下完成的,在此表示感謝!本書可以供環(huán)境科學、環(huán)境工程、生命科學、化學化工、藥物化學、農業(yè)化學等專業(yè)的讀者閱讀,也可以供有關從事科研及管理的人員參考。