现代生物技术在环境检测中的应用

介绍了6种应用于环境检测的现代生物技术类型和技术原理．主要包括生物酶技术，金标免疫速测技术，PCR技术，生物发光检测技术，生物芯片技术和生物传感器。综述了国内外相关研究的进展．分析及探讨了这些技术的优点和存在的不足。现代生物技术应用于环境检测具有简单，快速，灵敏，原位，高通量的特点。有着诱人的应用前景。对环境保护具有深远的意义。     

拟除虫菊酯农药残留检测技术研究进展

对近几年应用于拟除虫菊酯农药残留检测的气相色谱法、液相色谱法、毛细管电泳、薄层色谱、超临界流体色谱和光谱技术等实验室检测技术．免疫分析法及活体生物测定法等现场快速检测技术的国内外研究进展进行了综述,并对其发展趋势进行了展望．     

环境介质中除草剂毒莠定的检测分析研究进展

毒莠定是含氯杂环类激素型除草剂,低毒但有致癌性,其残留对环境和人体健康造成威胁。该文从光谱法,色谱法,电化学法和免疫法等方面,概述了在土壤、水环境、食品、微生物等环境介质中毒莠定检测分析的国内外研究进展,并对其在环境分析领域的应用前景提出展望,以期为以毒莠定为代表的农药残留快速检测和去除研究提供参考。     

环境样品中抗生素残留分析的检测方法研究进展

针对不同环境介质中抗生素残留检测的要求和特点,总结了预处理和常见抗生素检测方法的应用现状。分析认为,抗生素检测的难点在于环境基质的复杂性和检测方法的灵敏性,应开发连续化、自动化和微型化的绿色分离技术,综合运用多种技术建立高效、准确、快速的抗生素残留检测方法。     

现代生物技术在环境监测中的应用研究

随着科学技术的发展,环境监测也逐渐采取一些科学技术来帮助提高监测的效率,现代生物技术便是其中之一。现代生物测定技术包括了生物传感器、芯片技术、生物酶技术等,具有灵敏、快速、简单等优势,目前已被广泛应用于环境监测中。本文分别就金标免疫速测技术、生物发光监测技术、生物酶技术、生物芯片技术、生物传感器技术等展开分析,以供参考。     

农药残留分析样品前处理新方法

为了保证新鲜水果和蔬菜中的农药残留在法定的最大残留允许限量以下,达到安全农产品的要求,农药残留分析的样品前处理至关重要,作者所用方法是在乙腈作为提取溶剂的多残留检测方法上发展起来的.该技术采用固相萃取代替传统的液一液萃取;用氮吹仪代替旋转蒸发仪,大大简化了样品前处理步骤,节约了时间,且回收率达到了农残检测技术要求.该方法能对有机磷,有机氯(包括拟除虫菊酯)和N-甲基氨基甲酸酯类农药分析准确定性、定量起到关键作用.     

农药残留的快速测定方法简介

中国目前农药残留较为突出的是蔬菜中的农药残留问题,如何加强对农产品中的农药残留检测的力度,以有效地控制有毒农产品对消费者健康的危害,已引起社会各界的广泛关注.文章综述了中国农药残留量监测状况,对农药残留的各种快速测定方法分析比较,针对市场、农场农产品农药残留量进行快速筛选监测,提出个人观点和建议,从而保证上市农产品食用的相对安全性.     

水产养殖环境中农兽药物的污染暴露水平及其风险影响评价

为探究水产养殖环境中农兽药物污染暴露水平及其对生态环境的风险影响,以上海地区水产养殖环境为例,于2022年7～9月采集40家主要水产养殖场中水体、底泥以及投入品,采用超高压液相色谱-静电场轨道离子阱质谱法分析其农兽药物的含量及种类,并通过风险商值(RQ)法对底泥和水体中的农兽药物污染进行生态风险评估.结果表明,204份样品(水样72份、泥样72份和投入品60份)中共筛出13种药物,分别是扑草净、多菌灵、西草净、扑灭津、氟苯尼考、西玛津、金刚烷胺、地西泮、甲氧苄啶、环丙沙星、氧氟沙星、甲苯咪唑和恩诺沙星,其中水样中12种,浓度在0.016～2.084μg·L^-1之间.泥样中7种,含量在0.018～23.101μg·kg^-1之间.投入品中4种,含量在1.979～101.940μg·kg^-1之间.水体与底泥同时发现的药物有7种.风险商值评价结果显示,农兽药残留在水产养殖场底泥和水体中均存在高中风险,其中生态风险最高的药物为多菌灵,RQ值分别为3.848和1.580,表现为高风险.建议加强养殖环境中农兽药物外源进入的控制与管理,...     

时间分辨荧光免疫分析在环境中的应用进展

时间分辨荧光免疫分析技术(TRFIA)作为一种新型的超微量分析技术,不断应用于环境痕量分析领域,在检测环境中的有机污染物、生物毒素等方面发挥了重大作用。该文论述了近年来开发的TRFIA新系统,阐述了TRFIA在检测环境中的药物残留、生物毒素及化工试剂等方面的研究进展,并在此基础上对其应用前景进行了分析,展望了其在检测新兴有机污染物方面的巨大潜力。     

菊酯类农药酶联免疫吸附测定研究进展

介绍了菊酯类农药残留的酶联免疫分析(ELISA)的技术原理、关键技术环节,综述了国内外的酶联免疫测定菊酯类农药残留的研究动态,并展望了此技术的发展及应用前景。     

高效木薯渣分解复合菌群RXS的构建及其发酵特性研究

从富含腐烂纤维质的环境中取样,通过以木薯渣及滤纸为碳源的蛋白胨纤维素培养基不断地富集培养,构建了一组高效稳定的纤维质分解复合菌群.考察了该复合菌群对不同纤维质底物的分解性能及其在木薯渣水解过程中主要参数的变化.研究发现该复合菌群对滤纸、脱脂棉、微晶纤维素、麦秸秆和木薯渣等原料均能够进行有效的降解.在该复合菌群应用于木薯渣的水解过程中,监测发现纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶等关键酶的酶活力分别在第2～3 d达到最大值34.4、90.5和15.8U;经过10 d的发酵后,木薯渣中的纤维素、半纤维素及木质素分别降解了79.8%、85.9%和19.4%,且木薯渣的失重高达61.5%;此外,代谢产物主要是乙酸、丁酸、己酸和甘油;而溶解性COD、总糖和总挥发酸的变化表明第2 d时木薯渣的水解率最高.上述结果表明,该复合菌群能够有效地水解木薯燃料酒精生产过程中的废弃物木薯渣,并有望用于木薯渣高效沼气发酵的前处理中.     

泰乐菌素在华南地区农业土壤上的吸附动力学和热力学特性

为了研究抗生素在华南地区农业环境中的行为特征,采用批平衡试验研究了泰乐菌素在华南地区典型农业土壤上的吸附动力学和热力学特性. 结果表明:泰乐菌素的吸附与土壤的pH呈负相关,与w(OC)没有明显的相关性;泰乐菌素的吸附动力学符合二级动力学模型,吸附速率可能主要由颗粒间扩散过程控制;吸附是自发进行的吸热过程. 研究显示,泰乐菌素易在南亚热带农业土壤中残留,应当重视其潜在的环境风险.      

Removal of veterinary antibiotics from anaerobically digested swine wastewater using an intermittently aerated sequencing batch reactor

A lab-scale intermittently aerated sequencing batch reactor(IASBR)was applied to treat anaerobically digested swine wastewater(ADSW)to explore the removal characteristics of veterinary antibiotics.The removal rates of 11 veterinary antibiotics in the reactor were investigated under different chemical organic demand(COD)volumetric loadings,solid retention times(SRT)and ratios of COD to total nitrogen(TN)or COD/TN.Both sludge sorption and biodegradation were found to be the major contributors to the removal of veterinary antibiotics.Mass balance analysis revealed that greater than 60%of antibiotics in the influent were biodegraded in the IASBR,whereas averagely 24%were adsorbed by sludge under the condition that sludge sorption gradually reached its equilibrium.Results showed that the removal of antibiotics was greatly influenced by chemical oxygen demand(COD)volumetric loadings,which could achieve up to 85.1%±1.4%at 0.17±0.041 kg COD/m-3/day,while dropped to 75.9%±1.3%and 49.3%±12.1%when COD volumetric loading increased to 0.65±0.032 and1.07±0.073 kg COD/m-3/day,respectively.Tetracyclines,the dominant antibiotics in ADSW,were removed by 87.9%in total at the lowest COD loading,of which 30.4%were contributed by sludge sorption and 57.5%by biodegradation,respectively.In contrast,sulfonamides were removed about 96.2%,almost by biodegradation.Long SRT seemed to have little obvious impact on antibiotics removal,while a shorter SRT of 30–40 day could reduce the accumulated amount of antibiotics and the balanced antibiotics sorption capacity of sludge.Influent COD/TN ratio was found not a key impact factor for veterinary antibiotics removal in this work.     

兽药洛克沙胂处理对空心菜生长代谢和营养价值的影响

随着养殖业大规模发展,含洛克沙胂(ROX)的禽畜排泄物正以有机肥形式被大量施加于菜地。ROX的大量施入是否会降低叶菜产量和品质值得人们关注。本文选取常见叶菜空心菜(Ipomoea aquatic)为实验材料,从种子萌发、幼苗生长代谢、营养价值及食用安全性等角度分析了ROX处理对空心菜的影响。结果表明:ROX≧1mM处理抑制空心菜种子萌发和幼苗生长,幼苗株高、叶面积、各器官生物量等均显著下降;幼苗正3-4位叶片光合色素含量急剧下降、叶绿素F0、Fm和Fv/F0等荧光参数指标变化不明显;各器官K、Ca、Mg、P含量以及包括Fe、Mn、Zn、Cu、B和Mo等元素在内的微量元素总量降低;还原性抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)以及花青素含量随ROX处理浓度的提高而提高;ROX处理会导致空心菜叶片内可溶性糖含量升高,但可溶性蛋白和游离氨基酸含量却降低;各器官在ROX处理下As元素大量累积;虽然As主要聚集在根部,但地上可食用部位的As含量均超出国家叶菜类最低限量标准;空心菜叶片内硝态氮在ROX处理后也急剧增加。由此可见,兽药ROX的大量残留,不仅会影响种子萌发,抑制幼苗生长,降低空心菜营养含量和品质,同时还可能导致As及硝态氮在空心菜内的积累,影响其食用安全。     

抗生素菌渣处理处置技术进展

我国是抗生素原料药生产大国,抗生素菌渣产生量大、处理难度大,且属于危险固废,其合理、安全处置是目前制药企业亟待解决的难题。对抗生素菌渣的焚烧、肥料化、饲料化、填埋、能源化及其他处理处置技术的现状进行了归纳和总结,并对抗生素菌渣处理处置技术的发展趋势进行了展望。     

Effect of the chlortetracycline addition method on methane production from the anaerobic digestion of swine wastewater

Effects of antibiotic residues on methane production in anaerobic digestion are commonly studied using the following two antibiotic addition methods：（1） adding manure from animals that consume a diet containing antibiotics, and（2） adding antibiotic-free animal manure spiked with antibiotics. This study used chlortetracycline（CTC） as a model antibiotic to examine the effects of the antibiotic addition method on methane production in anaerobic digestion under two different swine wastewater concentrations（0.55 and 0.22 mg CTC/g dry manure）. The results showed that CTC degradation rate in which manure was directly added at 0.55 mg CTC/g（HSPIKE treatment） was lower than the control values and the rest of the treatment groups. Methane production from the HSPIKEtreatment was reduced（p 〈 0.05） by 12% during the whole experimental period and 15% during the first 7 days. The treatments had no significant effect on the pH and chemical oxygen demand value of the digesters, and the total nitrogen of the0.55 mg CTC/kg manure collected from mediated swine was significantly higher than the other values. Therefore, different methane production under different antibiotic addition methods might be explained by the microbial activity and the concentrations of antibiotic intermediate products and metabolites. Because the primary entry route of veterinary antibiotics into an anaerobic digester is by contaminated animal manure, the most appropriate method for studying antibiotic residue effects on methane production may be using manure from animals that are given a particular antibiotic, rather than adding the antibiotic directly to the anaerobic digester.     

两种常用兽药对作物发芽的生态毒性效应

采用室内生长箱培养的试验方法,研究了2种常用兽药磺胺嘧啶钠、环丙沙星对小麦、白菜和番茄种子发芽、根伸长、芽伸长的影响,分析了兽药和作物生长之间的剂量.效应关系,比较分析了小麦,白菜和番茄对2种兽药胁迫的敏感性.结果表明,根长抑制率和芽长抑制率与兽药浓度显著相关(p<0.05);种子发芽抑制率与2种兽药浓度不相关(p>0.05).2种兽药对根伸长和芽伸长的抑制明显强于对种子发芽的抑制.3种作物对磺胺嘧啶钠胁迫的敏感性依次为小麦＞白菜＞番茄;对环丙沙星胁迫的敏感性依次为白菜＞番茄＞小麦;磺胺嘧啶钠对3种作物的毒性效应明显强于环丙沙星.     

兽药阿苯达唑的蚯蚓繁殖毒性研究

阿苯达唑是目前应用广泛的高效抗寄生虫兽药,其残留对蚯蚓等土壤动物的繁殖毒性鲜见报道.本研究选择了阿苯达唑的5个染毒剂量(1、3、6、9和12 mg·kg-1),检测染毒56 d阿苯达唑对蚯蚓产茧、孵化及其幼蚓产生的影响,以及染毒14 d蚯蚓精子畸形率和精子细胞超微结构的变化.结果表明,染毒28 d时,卵茧数量比其他繁殖参数(卵茧重和孵化率)对低剂量阿苯达唑敏感,随着染毒剂量(3~12 mg·kg-1)增加,卵茧数量显著降低(p0.01),呈现明显的剂量-效应关系;染毒56 d时,幼蚓重量比其他繁殖参数(幼蚓数量和孵化率)敏感,产生有毒作用的最低染毒剂量为3 mg·kg-1(p0.01).短期染毒14 d时,精子细胞的超微结构在染毒剂量为3~12 mg·kg-1时发生明显变化,尤其是线粒体,而精子畸形率发生明显变化的最低剂量为6 mg·kg-1,可见,短期染毒时精子细胞的超微结构比光镜下的精子畸形率敏感.该研究结果可为阿苯达唑残留的土壤生态毒理及早期监测提供依据.     

两种赤潮藻对SD和SMX的耐受性研究

探讨了海洋中常见药残磺胺嘧啶(SD)和磺胺甲恶唑(SMX)对球形棕囊藻和东海原甲藻生长的影响。结果表明:当这两种磺胺药物浓度大于20 mg/L时,球形棕囊藻和东海原甲藻的生长明显被抑制;SD和SMX对球形棕囊藻半数生长影响的浓度(EC50)分别为60～80 mg/L和20～40 mg/L;SD和SMX对东海原甲藻半数生长影响的浓度分别为20～40 mg/L和40～60 mg/L;两种藻培养96 h时扫描电镜观察,均显示高浓度下藻细胞膜严重破损,说明磺胺药物对其生长具有抑制作用。EC50对比表明球形棕囊藻对SD的耐受性强于SMX,而东海原甲藻对SMX的耐受性强于SD。两种藻对药残的耐受性明显强于其他藻种,在高浓度药残环境中占据生存优势。通过这项研究,试图探讨磺胺药物对河口及近海养殖区赤潮频发和赤潮消亡的影响。     

磺胺嘧啶胁迫下作物根际微生物群落结构响应

为了研究在磺胺类兽药胁迫下,两种作物在不同生长期根际微生物群落结构的响应,采用室内根际箱培养实验,测定玉米、小麦根际微界面土壤磷脂脂肪酸的量,研究在磺胺嘧啶（SD）胁迫下,不同作物根际土壤微界面微生物群落结构的空间变化.结果表明,SD对根际微生物活性的有抑制作用,且强度随浓度增加而增强.同一浓度SD作用下,根际微界面微生物生物量不同,在实验中,根际3mm和根室的微生物生物量最大,且二者之间差异不显著.不同微生物对根际效应敏感程度不同,细菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、蓝细菌和硫酸盐还原菌根际效应明显.在SD胁迫下,根际不同微界面土壤微生物群落结构变化明显.细菌、G⁺、G^-、放线菌的生物量,随SD浓度升高而下降,主要表现为抑制效应,而对真菌生物量则表现为激活效应,生物量增加. 小麦根际土壤真菌：细菌（F/B）随SD浓度的升高,比值增大,在高浓度（5mg/kg）胁迫下,F/B比值最大（0.74）,与对照差异显著（P < 0.05）,说明土壤污染修复能力增强,而sat/mono比值在高浓度SD胁迫下降低,说明微生物群落结构向有利于SD降解的方向转化.根际效应有助于SD的降解,在1mg/kg SD作用下,小麦根际土壤降解率为7.01%,而非根际土壤降解率仅为2.49%,不同作物表现出的根际效应强弱不同,玉米根际效应强于小麦.