珠江三角洲河流饮用水源中的环境内分泌干扰物及其风险

在极低的环境暴露水平(ng·L~(-1)—μg·L~(-1)),环境内分泌干扰物(EEDs)就能对水生物的生殖、发育功能产生不利影响,甚至可能威胁到饮用水源的安全。为深入了解珠江水源水中EEDs的污染现状,采用全自动固相萃取-气相色谱/质谱联用(FASPE-GC/MS)法对珠江三角洲河流饮用水源地中EEDs的含量分布和季节变异进行了调查,并评价了其潜在的生态风险。结果发现,EEDs广泛存在于珠三角水源水中,总EEDs(ΣEEDs)的质量浓度在26.8—2 460 ng·L~(-1)之间,平均值和中值分别为775、325 ng·L~(-1);其中辛基酚(OP)、壬基酚(NP)、双酚A(BPA)和雌酮(E1)的质量浓度范围(平均值/中值)分别为LOQ (定量限)—121 ng·L~(-1)(42.9/15.2 ng·L~(-1))、15.2—2 270 ng·L~(-1)(821/338 ng·L~(-1))、1.19—177 ng·L~(-1)(56.21/52.0ng·L~(-1))、nd (未检出)—2.5 ng·L~(-1)(0.9 ng·L~(-1)/LOQ)。各水源地EEDs总体污染水平:东江东莞段流溪河下游西江北江,丰水期ΣEEDs的质量浓度显著高于枯水期(P0.05)。与国内外相关研究结果相比,珠三角河流水源水中EEDs的污染处于中高水平。丰水/枯水期水源水中OP、NP、BPA、E1的风险商(RQ)平均值分别为0.47/0.13、2.25/0.6、0.05/0.08、0.18/0.07,可见OP、BPA、E1在两季均呈中低风险水平,NP则呈中高风险水平。丰水期和枯水期饮用水源地EEDs的危害指数(HI)范围(平均值)分别为0.28—6.05(2.95)、0.045—3.23(0.88),表明丰水期的风险水平总体高于枯水期(P0.05)。两季高风险点(HI1)占总点位的41.7%,均出现在流溪河下游和东江东莞段,表明以上水源地处于高生态风险水平,已对当地水生生物及饮用水安全形成严重威胁;西江和北江的饮用水源地则处于中低风险水平。     

污水处理厂中典型内分泌干扰物的去除效果研究

内分泌干扰物(Endocrine Disruption Chemicals,EDCs)在水中极低浓度下即会引起水生生物生殖发育、神经和免疫系统的异常,对人群的健康危害不容忽视。EDCs在污水厂中具有低浓度、难去除的特点,为进一步阐明污水处理厂不同处理工艺对此类EDCs的去除效果,采用化学分析法(气质联用法)和生物学方法(H295R和MVLN细胞实验法)分析东莞市2个城市污水处理厂中8种典型EDCs的分布特征和去除效果。结果显示,两污水厂进水中壬基酚(Nonlyphenol,NP)、辛基酚(Octylphenol,OP)、双酚A(Bisphenol A,BPA)浓度较高,NP质量浓度分别高达10 782 ng·L~(-1)和2 664 ng·L~(-1),而雌激素类物质雌酮(Estrone,E1)、雌二醇(17β-Estradiol,E2)与雌三醇(Estriol,E3)、17α-乙炔基雌二醇(17α-Ethinglestradiol,EE2)、己烯雌酚(Diethylstilbestrol,DES)浓度较低,经处理后,去除效率均超过90%。两污水厂进水及出水处理后H295R细胞内雌二醇(E2)水平显著升高,睾酮(Testosterone,T)水平呈下降趋势,类固醇合成基因HMGR、CYP11B2和CYP19表达量显著增加。MVLN细胞试验结果显示,两污水厂出水中雌激素当量(Estradiol Equivalency quotient,EEQ)分别达19.25ng·L~(-1)和14.21 ng·L~(-1)。本研究表明,即使化学分析结果显示EDCs去除率高达90%,且出水中雌激素化合物低于检出限,但是出水中类固醇激素干扰活性及雌激素活性依然存在。类固醇激素水平与水中酚类物质浓度没有显著相关性,A、B两个污水厂出厂水中除酚类化合物外,其他产生雌激素效应的化合物或类固醇合成干扰物也不容忽视。     

贵州草海喀斯特高原湿地水环境中典型抗生素的分布特征

为了初步探讨喀斯特地貌草海湿地环境中抗生素的污染水平、空间分布特征和生态风险,采用固相萃取和高效液相色谱-串联质谱法研究了地表水和沉积物样品中34种典型抗生素的含量水平,并通过风险商值法(RQ)进行生态风险评估.结果表明,33种抗生素在地表水中均有不同程度的检出,磺胺类、喹诺酮类、大环内酯类、氯霉素类和其他类抗生素的平均浓度分别为50.5 ng·L~(-1)、43.2 ng·L~(-1)、22.6 ng·L~(-1)、15.9 ng·L~(-1)和1.66 ng·L~(-1).喹诺酮类在沉积物中检出浓度最高,平均浓度为282 ng·g~(-1)且高于地表水.在空间分布上,地表水呈现上游入湖口平均浓度(379 ng·L~(-1))高于下游出湖口平均浓度(50.4 ng·L~(-1));草海近岸区南侧沉积物中抗生素浓度高于湖心区和近岸区北侧.风险评估结果表明,单一抗生素SD、NOR、SAR、CTM、ROX和LIN等物质的RQs大于1呈高风险,SMX、SG、CIP、OFL、ENR和ERY等6种抗生素RQs在0.1≤RQs1之间,呈中度风险;SMZ、SPD、FF和CAP等抗生素的RQs小于0.1;抗生素联合风险显示湖心区、南岸区以及出湖口呈现中度风险,其他近城市排污口呈高风险,抗生素联合风险商值明显高于单一抗生素的风险商值.整体看来,人类活动强度与草海水环境中抗生素的污染程度密切相关.     

高效液相色谱-三重四极杆串联质谱测定环境水样中20种环境内分泌干扰物

环境内分泌干扰物(EDCs)是指干扰生物体内保持自身平衡和调节发育过程中天然激素的外源性化学物质.因EDCs对环境暴露生物体正常生长发育和繁殖带来的潜在危害,其已成为当前科学界和公众共同关注的热点问题之一.本论文建立了固相萃取-高效液相色谱-串联质谱测定水样中4类EDCs(孕激素、雄激素、雌激素和烷基酚)的分析方法.水样通过HLB小柱进行固相萃取和纯化,以甲醇和水为正模式流动相,孕激素和雄激素等物质在正模式下响应高;甲醇和0.1%氨水为负模式流动相,雌激素和烷基酚等物质在负模式下响应高.20种EDCs的定量分析通过三重四极杆串联质谱多反应监测模式分析.各目标物的检出限为0.04—0.51 ng·L~(-1),定量限为0.13—1.70 ng·L~(-1),回收率为76.1%—121.6%,相对标准偏差15%.应用该方法对不同水体(河流水、湖泊水和生活污水)中EDCs的分布状况进行了初步调查,发现EDCs广泛存在于表层水样中,浓度范围为ND—981.1 ng·L~(-1).     

酚类内分泌干扰物在长江鱼体血浆中的生物富集

内分泌干扰物(Endocrine disrupting chemicals, EDCs)广泛存在于水环境,可在生物体内富集,具有潜在生态和健康风险.本研究选取双酚A(BPA)、辛基酚(4-t-OP)、雌酮(E1)、17β-雌二醇(E2)和炔雌醇(EE2)共5种酚类EDCs,分别测定其在长江中下游地表水和鱼体血浆中的含量及生物富集因子(Bioaccumulation factor, BAF),并结合血浆BAF预测模型对其生物富集能力进行评价.结果表明,BPA、4-t-OP和E1污染最为普遍,在地表水和鱼体血浆中检出率均超过50%,而其它两种EDCs(E2和EE2)在水体和鱼体血浆中的检出率和浓度均较低.综合检出频率和含量来看:BPA 4-t-OP E1 E2、EE2,5种酚类EDCs在水体中的最大浓度分别为99.7、22.3、2.47 ng·L~(-1)、ND(未检出)和ND,在鱼体血浆中的最大浓度分别为172、91.5、21.1、5.34、5.90 ng·mL~(-1).检出的3种酚类EDCs(BPA、4-t-OP和E1)的log BAF范围分别为2.29—4.20、3.18—4.18和3.29—3.75,表明鱼体血浆对酚类EDCs具有较高的生物富集潜能.对比模型预测的log BAF,实测的log BAF值明显较高,差异的产生与模型建立的前提假设、水温和溶解氧等因素密切相关.本研究有助于认识长江中下游鱼体中酚类EDCs的生物富集特征,并为其生态风险评价和管控提供依据.     

珠江广州河段表层水中雌激素化合物的污染状况

分析了珠江广州河段枯水期表层水中雌激素化合物的污染状况.结果表明,在所有样品中均检测出了双酚A(BPA)和雌酮(E1),其浓度范围分别为97.8-540.6 ng·1-1(中值为145.9 ng·1-1)和2.5-8.2ng·1-1(中值为4.5 ng·1-1);两种化合物的最高值都出现在前航道的东圃大桥,最低值则在黄埔水道的黄埔港,其空间分布主要与沿途生活污水和工业废水的排放有关.     

北江中下游内分泌干扰物的空间分布、生态风险及产业相关性

为了解北江中下游内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals,EDCs)空间分布及生态风险,利用LC-MS/MS和GC-MS对北江中下游8个水源地、8个典型种植业下游、5个典型水产养殖业下游及4个大型污水处理厂水样中10种EDCs进行分析.结果 表明,10种目标EDCs有6种低于检出限,仅双酚A、雌酮、辛基酚和壬基酚有检出,其中双酚A、壬基酚为北江中下游中主要EDCs,平均浓度分别为360 ng·L-1和382 ng·L-1.空间分布与影响因素分析表明,宏观因素影响区域EDCs浓度整体水平,水源地中辛基酚与壬基酚分别与第一、第二产业总值有明显相关性;局部浓度水平受产业类型、产品种类与上下游等因素影响,种植业、水产养殖业下游EDCs浓度水平主要受区域种植、养殖面积影响,其次是种植、养殖产品种类,污水处理厂出水EDCs浓度与设计处理量、服务人口呈强烈正相关.生态风险评价显示,双酚A、辛基酚和壬基酚生态风险随流域流向逐渐升高,启示对单位长度河段生态风险的变化率分析有助于确定EDCs污染源头.     

双酚A与其替代品对黑斑蛙急性毒性的比较

双酚F(BPF)和双酚S(BPS)作为双酚A(BPA)替代品广泛使用,然而有关BPF和BPS的毒性数据非常有限。采用系列浓度的BPA、BPF、BPS溶液,暴露黑斑蛙胚胎和蝌蚪96 h,通过半致死浓度(LC50)、最小生长抑制浓度(MCIG)和致畸率等指标比较3种化合物的急性毒性。结果显示:100 mg·L-1BPS未导致黑斑蛙胚胎及蝌蚪畸形和死亡。BPA和BPF对黑斑蛙胚胎的96h-LC50分别为7.68 mg·L-1和7.99 mg·L-1,MCIG分别为4.47 mg·L-1和4.77 mg·L-1,最大致畸率为33.33%;对蝌蚪的96 h-LC50分别为9.00 mg·L-1和9.52 mg·L-1。依据《化学农药环境安全评价准则》的毒性分级标准,判定BPA和BPF的毒性等级为中毒,BPS的毒性等级为低毒。表明BPF急性毒性与BPA相当,BPS急性毒性低于BPA。本研究数据可为BPF、BPS作为BPA替代品的生产和使用以及相应的环境管理提供毒理学参考。     

东江上游典型抗生素污染特征及生态风险评价

近年来水体中不断被检出抗生素,但在饮用水源地中对抗生素的污染状况研究很少。为了探讨东江上游水体中典型抗生素的污染特征及潜在的生态风险,利用固相萃取(SPE)及液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术,分别在时空尺度上测定了6类典型抗生素(磺胺类、喹诺酮类、β-内酰胺类、大环内酯类、四环素类、林可霉素类)的含量水平,并采用风险商法对其进行生态风险评价。结果表明:东江上游水体中被检测出的12种抗生素中,绝大部分检出率都较高,整体质量浓度范围在nd(未检出)~69.9 ng·L~(-1),其中平均质量浓度最高的3种抗生素分别是四环素(32.24 ng·L~(-1))、诺氟沙星(27.84 ng·L~(-1))、氧氟沙星(24.54 ng·L~(-1))。在时空分布上,东江上游干流抗生素的浓度主要受地表径流产生的面源污染影响,部分地区受到支流汇入的影响较大。与国内河流中抗生素的含量水平相比,东江上游抗生素浓度整体处于中等偏低水平,其中四环素和泰乐菌素相对偏高。抗生素与常规指标的相关性分析表明,抗生素大部分种类的浓度与有机物污染呈正相关,并且其含量水平受到环境因素的制约和影响。风险商法得出的生态风险评价结果表明,诺氟沙星和青霉素G存在较高风险,磺胺嘧啶、泰乐菌素、强力霉素、氧四环素和林可霉素达到了中等风险,整体上存在一定的生态风险。     

贵阳市城市河流典型抗生素的分布特征

采用固相萃取和高效液相色谱-串联质谱法检测分析贵阳城市河流南明河地表水中7类40种典型抗生素的污染特征,并利用主成分分析(PCA)对其来源进行初步的分类与探讨.结果表明,南明河地表水中普遍检出抗生素,40种抗生素中共有34种检出,磺胺类平均浓度最高257 ng·L~(-1),其次为大环内酯类、喹诺酮类、林可霉素和氯唑西林、四环素类、氯霉素类、离子载体类,平均浓度分别为256、127、65.4、53.3、40. 8、0.480 ng·L~(-1);南明河检出抗生素空间分布趋势呈现ρ下游(1496 ng·L~(-1))ρ中游(694 ng·L~(-1))ρ上游(123 ng·L~(-1));来源解析表明南明河地表水主要受到人用抗生素的污染.生活污水、医药废水是南明河抗生素污染的主要来源,其次是畜牧养殖业.     

Induction of metamorphosis of two species of sea urchin from Sea of Japan

The induction of metamorphosis in mature larvae by selected chemical compounds and natural substrata was investigated in two species of sea urchins from the Sea of Japan, Strongylocentrotus intermedius and Scaphechinus mirabilis. Glutamine in crystalline form was added directly to water containing mature larvae, and this compound, at a final concentration of 10 g ml^-1, was an inducer of metamorphosis in S. intermedius (100% activity) and S. mirabilis (50% activity). Gutamine, or its natural mimetic molecules, may be an active component of the exogenous cue that induces metamorphosis of S. intermedius larvae. This exogenous cue was produced by the epiphytic calcareous algae, Melobesia spp. that colonized the older sea grass Zostera marina. Glutamic acid was also used as an inducer of metamorphosis for S. intermedius and S. mirabilis larvae (50 to 60% activity), but it was toxic to the larvae.     

1株微小杆菌对4种蓝藻的生长影响

利用过滤的天然珍珠养殖水参照BG11配制加富培养液,将1株能促进鱼害微囊藻生长的微小杆菌属菌株(Exiguobacterium sp.013,简写为E.sp.013)进行纯化扩大培养后与铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、水华微囊藻(Microcystis flosaquae)、平裂藻(Merismopedia sp.)和惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii)按一定菌、藻密度比例同时接种后进行为期24 d的培养试验,利用特定生长率和细胞密度等指标观察并检验E.sp.013菌株对4种蓝藻生长的影响,同时检测培养液中优势菌群的数量变化趋势.结果表明:E.sp.013菌对铜绿微囊藻、水华微囊藻和惠氏微囊藻具有显著促生长和延长稳定生长期作用,对平裂藻不具有显著促生长作用,但对延长其稳定生长期具有显著效果;试验培养过程中E.sp.013菌落数量占所有菌落总数的比例始终高于46％,处于绝对优势地位,表明E.sp.013菌具有调控其他菌群的能力.     

《生态毒理学报》主编简介

<正>王子健,男,1953年10月出生,博士,研究员,博士生导师．1976年中国科技大学毕业后到中科院生态环境研究中心工作．1983-1985年在瑞士留学,从事水质污染化学规律研究;1987年在日本从事生物样品生理活性物质分析方法研究． 1992-2000年担任中科院生态环境研究中心环境水化学国家重点实验室副主任、主任,兼环境模拟与污染控制国家重点联合实验室学术委员会委员,国家863计划污染控制技术主题专家组副组长,国家自然科学基金委员会地球科学部第二届咨询专家委员会委员,国际环境地球化学与健康学会亚太分会理事,全球环境基金专家库成员等．同时担任环境科学学报(副主编)、过程工程学报、环境化学、湿地研究、地球与环境、美国Environmental Science and Health(A)等杂志的编委．王子健领导的研究小组主要研究天然水体和水处理过程中的水质转化、相关毒性和毒理变化以及健康和生态风险．内容包括发展新的环境监测技术,离体和活体生物毒性测试方法,污染物水体多介质过程,水质安全性评价以及水污染的健康和生态风险的指标和方法．在开发新型生物模拟采样技术和生物毒性测试方法体系、生活饮用水和再生水的安全性评价、持久性有毒污染物污染及其生态与健康影响等方面取得了丰硕的成果,相当一部分成果得到推广应用．     

南京城市西部遗产廊道规划

南京城市西部历史时期是城市的重要边界,现在逐渐演变成老城与新区之间的核心地带,成为公共活动的重要地区,保护其自然、文化遗产和生态环境具有非常重要的意义。在对其现状调查分析的基础上,梳理遗产点的历史概况、现状及其分布情况,提出规划遗产廊道的意义,探讨规划的具体思路,为南京遗产保护提供了新的视角。     

Evaluation of adsorption potential of adsorbents: a case of uptake of cationic dyes

Adsorption potential of a commercial activated carbon (FS300) has been evaluated for the uptake of cationic dyes namely methylene blue (MB) and rhodamine B (RB). Though, there are numerous studies in literature which report the sorption of MB (more than 40 studies) and RB (more than 10), however none of these use a common parameter to report the capacity of the sorbent. A protocol, based on the equilibrium dye concentration has been proposed to measure the sorption potential of a sorbent. The Langmuir model can very well describe the experimental equilibrium data for both dyes (coefficient of correlation > 0.999). MB (Qm = 312.5 mg g(-1)) is more adsorbable than the RB (Qm = 144.9 mg g(-1)). Molecular weight and chemical structure of dye molecules seem to affect the dye uptake. The effect of pH on dye uptake has also been evaluated by varyingpH from 3 to 11. Uptake of MB increases with pH, wherein RB removal decreases with pH. Dyes could not be desorbed either by distilled water (0.06 and 0.11% for MB and RB respectively), or by 0.1 NHCl (0.136 and 3.0% for MB and RB respectively) indicating, chemical adsorption type of adsorbent-adsorbate interactions.     

利用回归分析确定降水入渗补给量

目前常用降水量乘以降水入渗补给系数的方法计算降水入渗补给量,此法不能表现降水特征、蒸发等因素对降水入渗补给的影响．为解决不同时间尺度、不同降水特征和蒸发情况下的降水入渗补给量,在分析郑州地下水均衡试验场地中渗透仪实测入渗量、降水和蒸发资料的基础上,利用均匀设计法选取最优的与降水入渗补给量关系密切的前期降水量和蒸发量的期次,然后利用回归分析建立各岩性和埋深的年、月和日尺度上的降水入渗函数,可以比较准确的计算降水入渗补给量．表3,参9．     

洞庭湖生态环境承载力分析

洞庭湖湖内冬枯水季节，有芦苇面积530km^2，草地面积800余km^2，泥滩地面积367km^2，天然水域面积约993km^2。湖洲之间隔水相望，河沟水系纵横交错，具“水浸皆湖，水落为洲”的地貌特征，呈现出支离破碎的形态面貌和典型的自然湿地景观。文章在大量调查的基础上，从自然和人文两个方面对洞庭湖的生态环境承载力或环境压力进行分析。     

接种污泥源对厌氧氨氧化启动效能的影响

厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,ANAMMOX)菌生长缓慢是影响其实际应用的主要问题之一,选取合适的接种污泥十分重要.本研究采用好氧污泥、厌氧颗粒污泥和厌氧消化污泥3种接种污泥,分别经过61、70和85 d的运行均实现了厌氧氨氧化过程,氨氮去除率分别为82%、92%和91%,总氮去除率达76%、82%和80%.分别接种3种污泥源的厌氧序批式反应器(ASBR)R1、R2、1t3出水pH值最终稳定在8.4、8.5、8.5.好氧污泥呈絮状,但沉降性比接种前好,厌氧颗粒污泥解体后最终形成粒径集中在0.5～1.0 mm的污泥,厌氧消化污泥则呈沙化状态,有细小颗粒出现.根据厌氧氨氧化细胞产率系数及NH4+-N、NO2--N去除量和NO3--N生成量之间的计量学关系,估算出厌氧氨氧化菌产率系数(以1 mol NH4+产生的CH2O0.5N0.15量计)分别为0.080、0.105和0.114 mol·mol-1,说明反应器内厌氧氨氧化菌有不同程度的衰减.总体而言,厌氧颗粒污泥是富集厌氧氨氧化菌的最适污泥源.     

Effects of contrasting modes of larval development on the genetic structures of populations of three species of prosobranch gastropods

 In south-eastern Australia, the prosobranch gastropods Morula marginalba (Blainville), Cominella lineolata (Lamarck) and Bedeva hanleyi (Angas) have similar fine-scale distributions, but appear to possess very different dispersal capabilities due to contrasting modes of larval development. M.marginalba produce planktonic larvae, whereas C. lineolata and B. hanleyi undergo direct development in benthic egg capsules and emerge as crawling juveniles. To test for possible effects of contrasting life histories on levels of genetic variation within and among populations, a survey was conducted of allozyme variation at six polymorphic loci in 8 to 9 local populations of each species. Collections of snails were made between June 1992 and November 1993. Sampling ranges spanned between 162 and 180 km of coast. Regardless of larval type, proportions of single-locus genotypes in each collection were consistent with the recruitment of offspring which had been generated through random mating. However, genotypic diversity was lower in those species that undergo direct development. Loci surveyed in C. lineolata and B. hanleyi were polymorphic (i.e. frequency of most common allele <95%) in fewer populations than those examined for M.␣marginalba (P <0.001) and, where polymorphisms occurred, also possessed significantly fewer alleles (P <0.001). Consequently, average levels of expected heterozygosity were greater in populations of M. marginalba than in those of either of the other species (P <0.001). Genetic variation among populations, expressed as the standardised variance in allele frequencies (F _ST ), was inversely related to expected larval dispersal capability. The nine collections of M. marginalba showed little overall differentiation (F _ST  = 0.017; P <0.001), reflecting the ability of planktonic larvae to interconnect local populations, and so limit divergence due to drift and natural selection. In contrast, there were high levels of allelic heterogeneity among the nine collections of C. lineolata (F _ST  = 0.523; P <0.001) and eight collections of B. hanleyi (F _ST  = 0.140; P <0.001). These data imply that for species which undergo direct development, local populations are effectively closed and evolve largely independent of one another. Received: 3 May 1996 / Accepted: 12 July 1996