三亚珊瑚礁区珊瑚体内多环芳烃(PAHs)的分布特征及来源分析

采用高效气相色谱-质谱法(GC-MS)对三亚典型珊瑚礁区珊瑚体内的16种优控PAHs进行定量分析,初步探讨了不同属珊瑚体内PAHs的分布特征、环数组成及来源,对其可能存在的环境风险进行评价。结果表明:(1)珊瑚体内PAHs总质量分数范围为326.63~894.55 ng·g~(-1)(干质量,下同),具有明显的空间分布特征,凤凰岛最高(778.03 ng·g~(-1)),鹿回头次之(488.23 ng·g~(-1)),蜈支洲岛最低(396.07 ng·g~(-1));(2)在同一区域,块状珊瑚(滨珊瑚属Porites、盔形珊瑚属Galaxea、牡丹珊瑚属Pavona、蜂巢珊瑚属Favosites和星珊瑚属Montastrea)体内的PAHs质量分数比分枝状珊瑚(杯形珊瑚属Pocillopora和鹿角珊瑚属Acropora)高。其中,滨珊瑚属富集PAHs的能力最强,鹿角珊瑚属和杯形珊瑚属最弱;(3)珊瑚体内的PAHs以低环(2~3环)为主,所占百分比为75%~87%。高环PAHs(4环及以上)在所有珊瑚中均有检出;滨珊瑚属、鹿角珊瑚属和杯形珊瑚属中高环PAHs所占比例高于同地区其他属珊瑚;(4)与海洋贝类相比,珊瑚体内总PAHs质量分数以及高环PAHs在总PAHs中所占的比重更高,这可能与珊瑚自身独特的骨骼结构和生活习性有关;(5)结合不同环数PAHs的相对丰度法和同分异构体比值法对珊瑚体内的PAHs来源进行分析,结果表明,三亚珊瑚礁区珊瑚体内的PAHs污染来源复杂,主要为石油污染和化石燃料、煤炭及生物质的燃烧,推测与三亚市近年来的工业生产、渔业活动及旅游业的发展有关。该研究不仅可为珊瑚礁生态系统的环境保护提供基础信息,而且可以为环境耐受性珊瑚的选育提供重要的科学依据。     

福建某钢铁厂区域表层土壤PAHs污染特征与风险分析

采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析福建某钢铁厂区域不同功能区表层土壤中16种优控PAHs含量,并对其组成、来源和环境风险进行了分析.结果表明,各样点土壤中16种优控PAHs的检出率达到100%,其总含量范围为68.7—18100.6μg.kg-1,平均值为5084.5μg.kg-1.7个功能区土壤中PAHs主要以高环(4—6环)为主.异构体比值法分析表明该钢铁厂区域各功能区土壤中PAHs主要来源于石油燃料的燃烧.土样中16种PAHs的TEQBaP为6.01—3110μg.kg-1,平均值为852μg.kg-1,7种致癌PAHs对16种PAHs总TEQBaP的贡献达到99.1%,其中BaP和DBA对总TEQBaP的贡献值较大,分别达到61.6%和14.5%.除郊区外,其它6个功能区土壤样品10种PAHs的总TEQBaP都超过荷兰土壤标准目标参考值,表明该钢铁厂区域多数功能区表层土壤均存在潜在的环境风险.     

武汉市远城区农田土壤中多环芳烃的分布特征、来源和风险评价

采用加速溶剂萃取-高效液相色谱法测定了武汉市6个远城区(蔡甸、东西湖、汉南、黄陂、江夏、新洲)农田土壤样品中16种多环芳烃(PAHs)的含量.结果表明,研究区土壤中16种PAHs总量范围为12.86—876.82μg·kg-1,平均含量为122.64μg·kg-1,土壤中PAHs以中高环PAHs为主.通过因子分析法和异构体比值法分析,研究区土壤中PAHs主要为化石燃烧来源(包括汽油燃烧和柴油燃烧)、生物质或煤炭燃烧来源.采用毒性当量评价方法对研究区土壤PAHs进行潜在致癌性分析,结果表明土壤中PAHs潜在致癌性较低.     

液相色谱法测定水中16种多环芳烃的方法优化

从色谱条件、溶剂置换条件和萃取液浓缩方式等对水中16种PAHs的液液萃取-液相色谱方法进行了优化研究.结果显示,超高压液相色谱的分析时间(20 min)和消耗的有机溶剂(6.6 mL)分别为高效液相色谱的59%和18%,其标准曲线的线性关系、仪器的精密度和灵敏度也优于高效液相色谱,但对部分PAHs不能实现基线分离.二氯甲烷会引起苯并(a)芘和苯并(g,h,i)苝荧光信号的显著增强,加入5 mL乙腈可使溶剂中的二氯甲烷置换充足,避免荧光信号的异常.氮吹过程中,剩余体积需保持在0.2 mL以上,以减少2—3环PAHs的损失.对于大体积萃取液的浓缩方式,旋转蒸发法可减少2—3环PAHs的损失,使16种PAHs的平均回收率(99.6%)高于氮吹法(77.6%).两种加标水平的实验结果显示16种PAHs的回收率为84.2%—108.5%(RSD 2.2%—7.3%).优化后的方法稳定可靠,可为广大环境监测及科研人员准确分析水中16种PAHs提供参考.     

曹妃甸和黄骅港近岸海域表层水体中PAHs的分布、来源及风险评价

曹妃甸和黄骅港是河北省近海工业布局和港口分布较密集的区域,对其近岸海域海水水质进行监测具有重要意义。2014年9月采集研究区近岸海域表层海水,并利用GC-MS对其中16种优先控制PAHs进行测定。结果表明,曹妃甸和黄骅港近岸海域表层海水中∑PAHs含量分别为52.6~192.1 ng·L~(-1)和85.4~156 ng·L~(-1),平均含量分别为74.59 ng·L~(-1)和121.45 ng·L~(-1)。黄骅港近岸海域∑PAHs含量高于曹妃甸近岸海域的含量,但PAHs的种类没有差异。对比其他研究区域水体中PAHs的含量,本区域表层海水中PAHs的含量处于中等水平,属于轻污染。异构体比值结合该区域现状分析初步判断,研究区表层海水中PAHs来源于石油污染和煤、生物质等的燃烧。应用风险商值法(RQ)对研究区域表层海水中PAHs的生态风险进行评价,结果表明该海域存在低生态风险,需采取措施控制PAHs的污染。     

山西省典型燃煤污染区土壤中多环芳烃风险评价

在山西省临汾市南部燃煤污染代表性区域(1034 km~2)采集了128个表层土壤样品,采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析了土壤中16种优控多环芳烃(PAHs)的含量,并对样品中PAHs的生态风险和人体健康风险进行了评价。结果显示,16种PAHs的质量分数为(723.2±1 230)μg·kg~(-1),组成成分以4~6环为主。根据Maliszewska-Kordybach分级评价标准,研究区域土壤中78.12%的样品受到PAHs不同程度的污染。基于内梅罗综合污染指数法评价结果,研究区域83.59%的样点存在PAHs污染,其中古城镇和新城镇60%以上的采样点达到了重度污染级别。基于毒性当量因子(Toxic Equivalency Factor,TEF)风险评价法的生态风险评价结果显示,荷兰土壤质量标准所涉及到的10种PAHs的苯并(a)芘(Bap)毒性当量浓度(Bap toxic equivalent quantity,TEQ_(Bap))为(67.50±137.7)μg·kg~(-1),其中42.19%的样点超过荷兰土壤TEQ_(Bap10)的标准限值,古城镇和新城镇土壤中PAHs平均超标3倍以上。对研究区域的暴露人群分别进行非致癌风险及致癌风险评价,结果显示研究区域土壤中的PAHs不会对成人和儿童产生明显的非致癌风险。而在古城镇、新城镇、陶寺乡、景毛乡和永固乡,土壤中PAHs引起的综合致癌风险已超过可接受致癌风险(10~(-6)),对人群健康构成了潜在威胁,需引起重视;其他研究区域的致癌风险仍在可接受范围(10~(-6))之内。     

黄海近岸表层沉积物中多环芳烃来源解析

采集了黄海近岸(日照岚山海域)12个站位的表层沉积物样品,利用气相色谱-质谱仪(GC-MS)分析了样品中16种多环芳烃(PAHs)的含量,结果显示16种PAHs含量范围在76.384～7512.023 ng·g-1,平均值为2622.576 ng·g-1.低环PAHs组分所占比重较大,中高环PAHs相对较小.利用比值法定性解析PAHs的来源,初步判断PAHs可能来自燃煤、燃油、焦化、柴油泄漏等污染源.进一步引用相关源成分谱,应用化学质量平衡模型(CMB8.2)对PAHs的来源进行定最解析,拟合计算结果表明研究海域表层沉积物中PAHs的主要来源为燃煤源、燃油源(主要为柴油燃烧)和焦炉源,其相对贡献率分别为53.99%、25.57%和13.97%.     

山东省农业典型地区土壤中PAHs分布特征、来源及生态风险评估

为了探明山东省农业典型地区土壤中多环芳烃(PAHs)的污染现状,采用GC-MS联用技术定量分析了2008—2011年山东省农业典型地区(济宁、宁阳、寿光)土壤中16种PAHs的含量,并对其分布特征、来源以及生态风险进行了评价。结果表明,16种PAHs的平均质量分数为46.3~149.2μg·kg~(-1),且以萘(NAP)和菲(PHE)为主。寿光地区土壤中16种PAHs的平均质量分数最高,其次是宁阳和济宁。由于0~10 cm的表层土壤受人为干扰因素较大,导致16种PAHs含量在表层土壤中较高,且随土壤深度的增加而逐渐降低。不同使用类型土壤中PAHs含量高低为:水稻土旱作土自然土。特征分子比值法结果显示w(PHE)/w(ANT)15、w(FLT)/w(PYR)1、w(FLT)/[w(FLT)+w(PYR)]0.5以及w(IND)/[w(IND)+w(Bghi P)]0.5,表明该区域土壤中的PAHs主要来源于煤、薪柴和秸秆的不完全燃烧以及木灰和秸秆等有机肥的回田利用。根据荷兰Maliszewska-Kordybach分析方法得到,寿光地区0~10 cm土壤16种PAHs平均质量分数为227.9μg·kg~(-1),属于轻微污染,而宁阳和济宁地区土壤尚处于无污染水平。利用土壤苯并[a]芘的毒性当量浓度(TEQBap)评价PAHs的生态风险,结果表明具有致癌性的7种PAHs是TEQBap的主要贡献者,且荷兰土壤标准中的10种PAHs在济宁、宁阳和寿光3个典型农业区0~10 cm土层的TEQBap平均值分别为0.64μg·kg~(-1)、7.41μg·kg~(-1)和13.61μg·kg~(-1),均低于荷兰土壤管理条例规定的目标值,说明山东省农业典型地区土壤PAHs风险较低。     

盐城滨海湿地土壤多环芳烃分布特征及影响因素

多环芳烃(PAHs)是一类具有致癌、致畸和致突变作用的环境污染物,研究盐城滨海湿地土壤中PAHs的分布特征、来源以及环境因子对其分布的影响,可揭示盐城滨海湿地的污染现状,并为PAHs污染区域修复提供理论依据,进而为我国滨海湿地的生态修复与保护提供科学参考。2019年8月,分别采集研究区域内4种优势植被(互花米草Spartina alterniflora、海三稜藨草Scirpus×mariqueter、白茅Imperata cylindrica和盐地碱蓬Suaeda salsa)覆盖下的表层土壤(0—20 cm)样本21个,并测定PAHs的质量分数。结果显示,(1)盐城滨海湿地土壤中16种多环芳烃(∑_(16)PAHs)的检出率为100%,质量分数范围为227—884 ng·g~(-1),均值为479 ng·g~(-1),其中7种致癌多环芳烃(∑_7PAHs)质量分数范围为79.8—553 ng·g~(-1),均值为286 ng·g~(-1)。研究区内21个点位中,有4个点位处于中度污染水平,其余点位均为轻度污染。不同植被覆盖下土壤中4种PAHs单体质量分数及总质量分数存在显著差异。(2)采用特征比值法和主成分分析法对研究区内土壤PAHs来源进行解析发现,PAHs主要来源于燃烧过程。(3)针对环境因素和PAHs的相关性分析得出,萘(Nap)、芴(Flu)和?(Chr)与土壤含水率(SWC)呈显著正相关关系(P0.05);Chr和二苯并[a,h]蒽(Dah A)与土壤有机质(SOM)呈极显著正相关关系(P0.01);苊烯(Acy)与土壤粘粒呈显著正相关关系(P0.05)。通过偏相关性分析发现,剔除土壤粒径这一因素后,SOM和SWC与PAHs的相关性显著减弱。剔除植被密度(VD)或土壤p H的影响后,减轻了SOM与PAHs关系的显著程度,而增加了SWC与PAHs的相关性。     

雾霾期北京大气中多环芳烃污染特征及暴露风险评估

雾霾对我国尤其是华北平原地区造成了极大的困扰,其发生常以颗粒物浓度急剧增长为特征,给人群健康带来了极大的风险。为进一步阐释雾霾的形成过程及其健康效应,在冬季雾霾期对北京城区大气颗粒态及气态中18种多环芳烃(PAHs)进行了连续测定,同步监测颗粒物、痕量气体污染物以及气象参数的变化,并对PAHs的浓度、组成、气粒分配等大气行为以及其与气象因素的作用机制进行了探讨。北京城区大气气相和颗粒物相中ΣPAHs浓度分别为585 ng·m~(-3)和705 ng·m~(-3)。雾霾发生时,PM_(2.5)浓度升高了3.6倍,PAHs浓度升高了2.6倍,18种PAHs同系物的浓度均随PM_(2.5)的浓度线性增加,其线性相关性受PAHs来源以及氧化活性的影响;夜间较重质量数的PAHs相对比例增加,主要受日间交通源以及夜间燃烧源贡献强度影响。受颗粒物组成以及湿度的影响,雾霾天气下PAHs颗粒相分配率降低。进一步评估了北京城区人群的PAHs吸入健康效应,冬季雾霾频繁发生下其对人群癌症风险为6.2×10~(-5)。     

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.     

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.     

《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．     

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     

Comparative study of the effects of temperature,salinity and oxygen tension on the rates of oxygen consumption of nauplii of different strains of Artemia

The effects of temperature, salinity and oxygen tension on the rates of oxygen consumption of three different strains of Artemia nauplii have been studied. When acclimated to a salinity of 30, nauplii from each of the three strains were able to maintain approximately constant rates of oxygen consumption over a wide range of oxygen tension. The ability to maintain respiratory independence during hypoxia was reduced, however, with an increase in either temperature or salinity. Nauplii of two of the strains (parthenogenetic diploid and tetraploid) showed a progressive increase in the rate of oxygen consumption with increasing temperature up to 35°C. Nauplii of the bisexual strain appeared to be less tolerant of exposure to temperatures >30°C, since at higher temperatures their oxygen consumption declined slightly. The differences between the nauplii of the different strains in their physiological responses to changing environmental conditions appear to correlate well with their seasonal occurrence in the field.