沉积物中有机污染物的生物可利用性的化学测量方法

准确测定疏水性有机污染物(HOCs)的生物可利用性对于评估沉积物生态毒性风险,实施沉积物污染修复极其重要.在研究生物可利用性的理论机制的同时,不少工作也从实践上探索测定生物可利用性的快速有效方法.传统的沉积物生态风险评估,常常运用沉积物中HOCs的有机碳标准化浓度来表征该污染物在生物体内的蓄积量及其对生物体     

通讯

沉积物中有机污染物的生物可利用性的化学测量方法 准确测定疏水性有机污染物（HOCs）的生物可利用性对于评估沉积物生态毒性风险,实施沉积物污染修复极其重要．在研究生物可利用性的理论机制的同时,不少工作也从实践上探索测定生物可利用性的快速有效方法．传统的沉积物生态风险评估,常常运用沉积物中HOCs的有机碳标准化浓度来表征该...     

水生生物毒性测试用于沉积物评价的研究进展

针对沉积物污染问题的研究目前已建立了不同的评价方法与体系,目前常用的结合生物毒性测试的有效应导向分析(EDA)、沉积物毒性鉴别评价(TIE)、证据权重法（WOE）、物种敏感性分布法（SSD）和沉积物质量基准（SQG）等,这些方法在河流、湖泊等水体沉积物中污染物毒性效应表征及沉积物质量评价方面有重要应用.本文指出水生生物毒性测试应用的重要性,根据不同学者的研究内容归纳了水生生物毒性测试的方法学,对沉积物进行水生生物毒性测试的基质处理包括直接采用污染沉积物、洁净沉积物加标以及人工配置沉积物,受试生物主要包括浮游植物、浮游动物、底栖动物和鱼类,毒性试验终点包括急性毒性终点和慢性毒性终点;最后指出水生生物测试存在的问题,并对沉积物质量评价未来发展方向进行展望,以期为我国沉积物生物毒性测试标准方法的建立提供参考.     

生物扰动对沉积物中重金属迁移转化影响的研究进展

沉积物是重金属在环境中迁移转化的重要媒介。生物扰动能改变沉积物的物理化学组成,从而影响沉积物中重金属的赋存形态和迁移转化特征。文章介绍了生物扰动的定义和种类,生物扰动的影响因素以及扰动过程中影响污染物释放的主要因素,并综述了近年来生物扰动对沉积物中重金属镉、铜、锌、铅和其他重金属的环境行为影响。     

有机质官能团及微孔特性对疏水性有机污染物吸附的影响机制

作为重要的地质吸附剂,土壤/沉积物中的有机质是环境中疏水性有机污染物主要的汇.由于有机质的结构异质性,疏水性有机污染物一旦进入其中,会被吸附在不同的位点上,反应活性和生态风险进而会发生变化.对疏水性有机污染物在有机质上的吸附进行研究有助于了解其在环境中的分布,传输及生物有效性.本文就疏水性有机污染物在土壤/沉积物中的有机质上吸附的国内外研究进展进行了综述,讨论了重要有机质组分(腐殖质和碳黑)的结构和吸附作用差异性,重点分析了有机质的微孔特性和官能团对吸附的影响机制.     

生物修复中有机污染物的生物可利用性

论述了土壤和地下水生物修复中有机污染物的生物可利用性。污染物的可利用性对生物修复速率和生物强化效率有重要影响。生物可利用性是指土壤和地下水中的微生物或其胞外酶对有机污染物的可接近性，它受土壤理化性质、污染物和微生物性质、污染接触时问等许多因素的综合影响。污染物的介质吸附、多相分配、老化和形成非水相基质，以及土壤微生物的吸附、过滤和沉降作用降低了污染物的可利用性。促进土壤中污染物和微生物的解吸附，增强非水相基质的溶解，加速土壤污染物与微生物之间的质量传递，可以增强污染物的可利用性和生物降解的速率。施用表面活性剂和电动力学方法可有效地增强污染物的生物可利用性。     

沉积物中汞的生物可利用性研究进展

沉积物是汞在水体中的主要分布相,同时也被认为是许多水生生物摄取汞的主要途径,本文综述了近年来在沉积物中汞的生物可利用性领域所取得的最新研究进展,包括体外消化液萃取法估测沉积物中汞的生物可利用性、可能影响汞生物可利用性的生物地球化学因素(汞在沉积物中的浓度、沉积物的组成、汞与沉积物的接触时间、汞与沉积物的结合形式,以及沉...     

河蚬在我国沉积物毒性评价与鉴定中的应用研究

河蚬作为原产并广泛分布于我国及东南亚的双壳类淡水软体动物,是我国众多水域的底栖优势种。河蚬对水体污染物具有较强累积能力,已成功用于水体沉积物生物富集及生物毒性效应研究。但应用于沉积物毒性鉴别评估(TIE)研究整体上仍处于起步阶段,尚未形成一套标准指标测定方法和技术体系。为此,本研究在调查底栖生物在我国沉积物毒性研究的基础上,以河蚬为主要研究对象,探讨其在我国生态分布等生物学背景,系统分析其对重金属和有机污染物的生物富集特征以及相关生物毒性效应方面的研究进展,以期为河蚬作为我国特色的沉积物毒性鉴别评估(TIE)受试生物提供参考依据。     

生物炭吸附有机污染物的研究进展

生物炭(biochar)是指生物质在缺氧条件下热裂解产生的一种产物.由于其精致的孔隙结构和独特的表面化学性质,对环境介质中的有机污染物有超强的吸附能力,进而影响污染物的迁移与归宿.近年来生物炭对有机污染物的吸附特性及机理研究已成为环境科学领域的研究热点之一.本文从生物炭的典型性状、吸附有机污染物的机理、影响因素以及对土壤中有机污染物生物可给性的影响等方面进行了综述,并提出生物炭吸附有机污染物未来的研究方向.     

基于Tenax脱附动力学的沉积物中菊酯类农药生物有效性研究

菊酯类农药已被广泛应用于农业、林业和渔业生产中,因其高疏水和亲脂性使其更易残留在沉积物中,因此研究其生物有效性对沉积物的环境质量和风险评价具有重要意义。采用强吸附性树脂(Tenax)连续萃取法研究洋山港潮间带表层沉积物中4种代表性菊酯类农药(高效氯氟氰菊酯、联苯菊酯、氯菊酯和甲氰菊酯)的脱附动力学,评价菊酯类农药在沉积物中的生物有效性,并将Tenax萃取结果与海洋经济底栖生物菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)的累积试验进行比较。结果表明,在有机碳(OC)含量较低的洋山港潮间带表层沉积物中,菊酯类农药的快速解吸组分比例(Frap)高达50%以上,快速、慢速和极慢速解吸速率常数数量级分别为10-1、10-2和10-5~10-3。与Frap相比,Tenax单点萃取结果可用于评价沉积物中菊酯类农药的生物有效性,并且在应用上更加快速、经济有效。与菲律宾蛤仔体内菊酯类浓度(Cb)之间相关性研究表明,Tenax 24 h萃取结果(Cs,24 h)更适用于生物体内污染物累积的预测(lg Cb=4.03 lg Cs,24 h-17.02,R2=0.88,P<0.05)。该研究结果不仅可以简单、快速地评价沉积物中菊酯类污染物的生物有效性,为海洋沉积物的环境质量和风险评价提供可靠依据;还可以有效地预测经济双壳类底栖动物体内菊酯类污染物的生物累积,为养殖领域沉积物环境风险评价及相关水产品的食品风险评价提供更为简单快捷的方法。     

沉积物再悬浮-重金属释放机制研究进展

水-沉积物界面重金属迁移和转化行为已成为水环境质量研究的热点。因自然、生物、人为活动等驱动的沉积物再悬浮使得沉积物颗粒吸附和结合的重金属可能通过吸附-解吸平衡和氧化还原反应而释放进入上覆水体。随着外在污染源输入逐步得到控制,沉积物再悬浮释放重金属将成为水体重要的内在污染源而对水环境质量和水生生物产生影响。本文综述了最近几年的相关研究文献,对沉积物再悬浮的动力来源及发生机制、再悬浮-重金属释放机制及主要影响因素进行了阐述,探讨了该领域未来可能的研究方向。相关研究发现,当干扰切应力大于沉积物的临界切应力值时,沉积物再悬浮发生,且再悬浮颗粒量随干扰切应力的增强而增大;再悬浮使还原态沉积物暴露于有氧环境,有机质和硫化物的氧化是沉积物结合态重金属释放的主要机理,而沉积物颗粒电性吸附的重金属则通过解吸进入水体;切应力大小、再悬浮水体理化性质、沉积物理化性质以及微生物活性等因素调控着沉积物吸附态或结合态重金属的释放。本文指出再悬浮沉积物释放重金属的去向（再分配机理）以及再悬浮-重金属释放的动力学过程、沉积物悬浮-重金属释放复合预测模型的建立、沉积物悬浮-释放重金属的生物可利用性及生物毒害评价将是本领域需要进一步研究的重点。     

巢湖生态系统中微量有机污染物的研究进展

本文综述了目前巢湖生态系统中微量有机污染物研究的主要进展。巢湖微量有机污染物研究起步较晚,但发展较快。目前已研究的微量有机污染物包括有机氯农药、多氯联苯、多环芳烃、多溴联苯醚、邻苯二甲酸酯、全氟烷基酸类物质、四溴双酚A、抗生素和有机磷农药。研究内容主要包括水、大气、降尘、沉积物、悬浮物、水生生物等多介质分布、来源解析、跨界面迁移、归趋模拟与风险评估等方面。期望本文的综述,可以为巢湖微量有机污染物风险管理和水质改善提供重要决策支撑,对于在其他湖泊开展此类研究有所裨益。     

水体和沉积物中毒害污染物的生态风险评价方法体系研究进展

人类活动导致大量毒害污染物进入水体和沉积物,从而对水生生物产生诸多不利影响.开展毒害污染物的生态风险评价,筛选高风险毒害污染物,是毒害污染物风险管控和生态系统保护的基础.对美国和欧盟等发达国家和地区毒害污染物的生态风险评价方法进行了综述.水体和沉积物中毒害污染物风险评价的基本方法首先是采用预测或测定环境浓度(PEC或M...     

Toxizität und Risk Assessment fluvialer Sedimente und Schwebstoffe: Eine kurze Übersicht bisheriger und neuerer Entwicklungen

Background In recent years, sediments have become a central topic of scientific and public discussion as an important factor for determining water quality. While the quality of surface waters in Germany has significantly improved during the past years, highly contaminated sediments still create a considerable threat to the quality of several European catchment areas. Main features Here, we summarize different concepts and methods for the assessment of sediment quality and report on some novel integrative test methods for assessing sediment toxicity including contaminant re-mobilization during simulated re-suspension events. Results and discussion Currently, different approaches for assessment of sediment pollution exist. While instrumental chemical analyses are not suitable to accurately describe sediment toxicity, combinations of biological and chemical test procedures and integrated approaches, for example weight-of-evidence studies and effect-directed analysis (EDA), have the potential to identify key contaminants. Inter-disciplinary studies combining hydrodynamic and toxicological aspects coupled to real exposure of aquatic organisms to contaminants are currently being developed. Conclusions Monitoring and assessment of sediment quality are of increasing importance, not only for national legislation but also for the implementation of the European Water Framework Directive (WFD). Integrated approaches for the determination of sediment stability play a key role in the appropriate sediment-monitoring strategies.     

沉积物毒性鉴别评估技术在一个有着多重污染物输入地点的应用

沉积物毒性鉴别评估用于确定造成沉积物整体毒性测试中观察到有害效果的原因。然而在多污染物的情况下,将总体毒性划分为为不同个体污染物单独造成的毒性的方法存在很多问题。利用一个有着多重输入与相关污染物的站点数据,我们为毒性鉴别评估提出一种通过追踪毒性单位（TUs）来确定是否囊括全部毒性的方法。首先确定出沉积物整体的毒性水平,然后将毒性来源划分至几种污染物大类,例如氨类,金属,非极性有机物等。本文中毒性很大程度上来源于非极性有机物,所以在萃取沉积物之后,将萃取物重新加回稀释水中以检测毒性的复原。每一部分污染物的毒性占比由溶剂梯度测量,并进行毒性检测。目标占比由气相色谱-质谱分析得到,从而鉴定出与特定成分相关的毒性。之后对这些成分相关的毒性单位进行测定以确定可能的原因组合和是否已囊括全部毒性。数据表明毒性既与已有化合物相关,又与新兴污染物相关,而两种污染物对于总体毒性的具体贡献则随实验地点改变。
精选自Howard C. Bailey, Catherine A. Curran, Peter Arth, Bonnie P. Lo, Rich Gossett. Application of Sediment Toxicity Identification Evaluation Techniques to a Site with Multiple-Contaminants. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 35, Issue 10, pages 2456–2465, October 2016. DOI: 10.1002/etc.3488
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.3488/full
     

“生物有效性测量”与“全沉积物毒性识别评估(TIE)”联用有效识别出沉积物中主要致毒污染物

沉积物中污染物种类繁多,准确判断其中产生生物毒性的主要来源是个难点,本文作者先采用TIE法初步判断出主要致毒污染物为有机物和重金属(毒性描述阶段(相I)),传统的毒性单位分析结果显示Cr、Cu、Ni、Pb和Zn主要致毒重金属,而为氯氰菊酯、氯氟氰菊酯、溴氰菊酯和氟虫腈为主要致毒有机物中(毒性鉴定阶段(相II))。采用4步分级提取法和Tenax提取法分析了重金属和有机物的生物有效性。生物有效性毒性单位分析更加准确地锁定了毒性主要贡献重金属为Zn、Ni和Pb,毒性主要贡献有机物为氯氰菊酯、氯氟氰菊酯和氟虫腈。沉积物的稀释降低了重金属的毒性并使其毒性贡献鉴定变得复杂,生物有效性测量可以有效地提高TIE结果的准确性。
精选自Xiaoyi Yi, Huizhen Li, Ping Ma and Jing You. Identifying the causes of sediment-associated toxicity in urban waterways in South China: Incorporating bioavailabillity-based measurements into whole-sediment toxicity identification evaluation. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 34, Issue 8, pages 1744–1750, August 2015. DOI: 10.1002/etc.2970
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.2970/full     

“生物有效性测量”与“全沉积物毒性识别评估(TIE)”联用有效识别出沉积物中主要致毒污染物

沉积物中污染物种类繁多,准确判断其中产生生物毒性的主要来源是个难点,本文作者先采用TIE法初步判断出主要致毒污染物为有机物和重金属(毒性描述阶段(相I)),传统的毒性单位分析结果显示Cr、Cu、Ni、Pb和Zn主要致毒重金属,而为氯氰菊酯、氯氟氰菊酯、溴氰菊酯和氟虫腈为主要致毒有机物中(毒性鉴定阶段(相II))。采用4步分级提取法和Tenax提取法分析了重金属和有机物的生物有效性。生物有效性毒性单位分析更加准确地锁定了毒性主要贡献重金属为Zn、Ni和Pb,毒性主要贡献有机物为氯氰菊酯、氯氟氰菊酯和氟虫腈。沉积物的稀释降低了重金属的毒性并使其毒性贡献鉴定变得复杂,生物有效性测量可以有效地提高TIE结果的准确性。
精选自Xiaoyi Yi, Huizhen Li, Ping Ma and Jing You. Identifying the causes of sediment-associated toxicity in urban waterways in South China: Incorporating bioavailabillity-based measurements into whole-sediment toxicity identification evaluation. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 34, Issue 8, pages 1744–1750, August 2015. DOI: 10.1002/etc.2970
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.2970/full     

“生物有效性测量”与“全沉积物毒性识别评估(TIE)”联用有效识别出沉积物中主要致毒污染物

沉积物中污染物种类繁多,准确判断其中产生生物毒性的主要来源是个难点,本文作者先采用TIE法初步判断出主要致毒污染物为有机物和重金属(毒性描述阶段(相I)),传统的毒性单位分析结果显示Cr、Cu、Ni、Pb和Zn主要致毒重金属,而为氯氰菊酯、氯氟氰菊酯、溴氰菊酯和氟虫腈为主要致毒有机物中(毒性鉴定阶段(相II))。采用4步分级提取法和Tenax提取法分析了重金属和有机物的生物有效性。生物有效性毒性单位分析更加准确地锁定了毒性主要贡献重金属为Zn、Ni和Pb,毒性主要贡献有机物为氯氰菊酯、氯氟氰菊酯和氟虫腈。沉积物的稀释降低了重金属的毒性并使其毒性贡献鉴定变得复杂,生物有效性测量可以有效地提高TIE结果的准确性。
精选自Xiaoyi Yi, Huizhen Li, Ping Ma and Jing You. Identifying the causes of sediment-associated toxicity in urban waterways in South China: Incorporating bioavailabillity-based measurements into whole-sediment toxicity identification evaluation. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 34, Issue 8, pages 1744–1750, August 2015. DOI: 10.1002/etc.2970
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.2970/full     

有机磷酸酯类阻燃剂毒性效应研究进展

有机磷酸酯类阻燃剂(organophosphate flame retardants,OPFRs)作为多溴联苯醚等溴代阻燃剂(brominated flame retardants,BFRs)的替代品被广泛应用,由此带来的环境影响广受关注。目前针对OPFRs的生物毒性研究仍相对有限,需要更全面调查其在多环境介质中的暴露状况、环境归趋、生物毒性效应等研究成果,在此基础上才能综合评价其可能引起的生态风险。因此,综述了OPFRs对水生生物、哺乳动物和人类等多种生物体的急性毒性、生殖与发育毒性、神经毒性、脏器毒性、基因毒性与致突变性和内分泌干扰性。OPFRs的多种生物毒性已得到证实,但相关致毒机制研究尚不完整深入。最后对OPFRs的进一步研究存在的问题进行分析,提出了研究展望,以期促进开展OPFRs的环境风险和人体健康风险研究。