典型化学污染物在环境中的变化及生态效应——国家自然科学基金“八·五”重大项目介绍

国家自然科学基金“八·五”重大项目——“典型化学污染物在环境中的变化及生态效应”已被批准立项,并将于1992—1995年内付诸实施。本项目研究内容涉及典型化学污染物在环境中迁移、转化及降解的化学过程;在多介质环境中的循环过程及模型;生态毒理学效应;对生态系统结构与功能的影响和预测;以及生态调控对策等五个课题。它是一项涉及环境化学、环境生态学和环境预防医学的多学科交叉的综合性研究项目。此项目科学意义重大,不仅是因为它与我国国民经济、生态环境和人体健康有着密切的关系,而且还因为它的研究将促进我国有关环境科学领域的基础和应用基础理论研究提高到一个新的水平。此外,它将为污染物的环境化学行为及生态效应的多学科,综合性研究积累方法学经验,从而为我国环保工作做出贡献。     

二氧化钛纳米材料的环境健康和生态毒理效应

伴随着纳米科技的迅猛发展,各式各样的纳米材料被开发和生产出来,逐步进入到周围环境及生命体中,纳米材料的生物安全性和生态毒理学问题已引起了社会各界的普遍关注.纳米二氧化钛(TiO2)因具有良好的光催化特性、耐化学腐蚀性和热稳定性,而被广泛应用于涂料、废水处理、杀菌、化妆品、食品添加剂和生物医用陶瓷材料等与日常生活紧密相关的领域,因此,其将不可避免地进入环境和生态系统中引起相应的生物学效应(毒理学).论文从流行病学调查和实验研究两方面出发,综述了纳米TiO2对生物体(皮肤、肺、肝、肾和脑)、细胞(细胞膜、细胞生长和凋亡)和生态系统的影响,探讨了其毒性产生的可能机制.希望今后进一步加强对纳米TiO2的环境健康和生态毒性研究,以建立纳米TiO2的环境健康安全暴露评价体系,促进纳米技术的健康、安全和可持续发展。     

长江口及近海水环境中新型污染物研究进展

随着新型污染物分析检测技术进步和人们认识深入,发现许多新型污染物已经在世界范围内对生态系统造成了污染,虽然其在环境中的含量很低,但由于其稳定性、生物富集性和高毒性,给生态环境和人类健康造成巨大威胁.本文主要针对持久性有机污染物、药品及个人护理用品、内分泌干扰物、纳米材料等重要新型污染物,综述了长江口及近海水环境中新型污染物的污染现状,与国内外主要河口海湾地区新型污染物的污染水平进行了比较,并对今后主要研究方向进行了展望,以期为长江口地区开展新型污染物的环境毒理和生态风险评估研究提供参考.     

环境污染物干扰鱼类体色的研究及其生态毒理学意义

鱼类体色对环境污染物十分敏感,使其成为污染监测中理想的生物指示物,具有广阔的应用前景.鱼类体色调控复杂,涉及的基因丰富.本文综述污染物对鱼类体色的干扰作用及可能的干扰机制,为鱼类体色应用于污染监测相关生物标志物筛选及生态风险评估提供参考资料;同时,从鱼类色素合成和代谢、色素细胞发育和迁移、体色变化的调控等方面,综述鱼类...     

环境中抗生素及其生态毒性效应研究进展

近年来,越来越多的抗生素类药物用于在医疗、畜禽和水产养殖业。由于其机体代谢率低,大部分以原药或代谢物的形式经由尿液和粪便排出体外进入环境中,造成抗生素在水体和土壤等环境介质中的残留。这些残留的抗生素会导致潜在的环境风险,其中最严重的是会诱发和传播各类抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs),进而对人类健康产生威胁。本文介绍了环境中抗生素的来源,归趋和残留状况,并且对其所引起的生态毒性效应以及ARGs进行总结,最后指出了目前研究中存在的问题,并对未来研究进行了展望。     

三氯生的生态效应及其在环境中的迁移转化

三氯生(triclosan)是一种广泛使用的抗菌剂和杀菌剂,主要添加于个人护理品等各类消费产品中。目前,三氯生在各种环境介质和生物体中普遍存在,其具有亲脂性、持久性、生物累积性和毒性,对生态环境和人类健康造成了潜在危害。归纳和分析了近年来国内外有关三氯生的研究成果,全面系统地介绍了三氯生在环境中的分布现状、生态效应和生物降解等,重点讨论了三氯生的环境毒性,以及三氯生杀菌的作用机制及其导致的细菌耐药性,最后对未来的研究工作进行了展望。     

新型有机磷阻燃剂环境污染物的研究进展

新型有机磷阻燃剂(emerging organophosphate flame retardants,eOPFRs)是市场上新出现的或环境中最近新检测到的一类有机磷阻燃剂.由于溴代阻燃剂(brominated flame retardants,BFRs)和部分常规OPFRs在全球限制或禁止使用,市场对eOPFRs的需求...     

北京官厅水库特征污染物筛查及其健康风险评价

水源水中存在数以万计的污染物,需要根据不同水源污染特征筛查相应的特征污染物,并确定其对人体产生的健康风险。针对官厅水库及其出入库河流的表层水样,采用气相色谱质谱方法,对77种有机污染物进行了目标筛查和定量分析;采用非目标筛查的方法,对1 655种有机污染物进行了定性筛查。定量分析检出43种挥发性有机物(VOCs),浓度为nd～8.17 μg·L^-1;8种羰基化合物,浓度为nd～5.04 μg·L^-1;7种嗅味物质,浓度为nd～1 421.58 ng·L^-1。在检出的58种污染物中,有国家生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)的共有23种,有国家地表水环境质量标准(GB3838-2002)的22种,浓度均未超过相关标准。对所检出的污染物进行了危害识别,发现5种嗅味物质浓度均超过了其嗅阈值。对其中有基础毒性数据的17种污染物进行了致癌风险评价,对37种污染物进行了非致癌风险评价。研究表明,17种污染物致癌风险处于10^-6～10^-5水平,而37种污染物的非致癌风险处于10^-2水平,均低于国际认同的风险控制阈值。定性筛查出80种具有潜在健康风险的有机污染物,作为进一步深入研究的目标污染物。据此,2012年调查中官厅水库水中的有机微污染对人体健康的风险总体上处于较低水平。其中,苯系物在官厅水库中普遍存在,六氯丁二烯和巴豆醛是主要的风险特征污染物,2-异丙基-3-甲氧基吡嗪(IPMP)、2-异丁基-3-甲氧基吡嗪(IBMP)和2,4,6-三氯茴香醚(TCA)是主要的致嗅特征污染物。     

前哨动物在环境污染物人体健康风险评价中的应用

前哨动物能够在污染物对生态系统或人体健康产生明显影响之前做出反应,所以利用前哨动物能够对环境污染的健康风险做早期预报,同时可提供环境中污染物种类、污染水平、生物可利用性、富集代谢等多方面的信息.虽然来自前哨动物的信息不能直接外推于人,但由于动物和人体结构和功能的相似性,这些信息可作为污染物对人体作用的早期警报.论文对作为前哨动物的某些鱼类、两栖动物和哺乳动物在环境污染物人体健康风险评价中的应用进行了简要概述,讨论了它们作为前哨动物各自的优缺点和适用范围,最后建议在国内大力开展前哨动物生态毒理学调查,以促进人体健康风险评价工作.     

新兴污染物对微藻的毒性作用与机制研究进展

随着科技的发展,监测手段不断进步,新兴污染物普遍存在于环境中的问题及其可能带来的危害近年来才开始受到重视和研究。微藻作为初级生产者,对维持生态系统的稳定和平衡起到了至关重要的作用。本文综述了包括全氟化合物、多环芳烃、药品及个人护理品、纳米材料、微塑料和稀土元素在内的新兴污染物对微藻毒性作用及机制的研究进展。重点针对微藻的种间关系、生长和形态、对污染物的吸收和代谢、氧化应激反应、光合作用及基因表达等方面进行了总结,分析了新兴污染物作用下微藻的响应规律,归纳了新型污染物作用于微藻的毒性影响与可能机制。最后思考了其中可能存在的问题,提出了几点建议和展望。     

水环境中的微塑料及其生态效应

塑料在日常生活中无处不在,随意丢弃的塑料会在各种作用下最终进入江河、湖泊、近海、深海、以及大洋甚至极地地区。在外界条件(如高温、风化、紫外线)影响下,大型塑料结构的完整性易遭到破坏而被逐渐分解成微小的塑料碎片,当其粒径小于5 mm时即可被称为微塑料。塑料中的某些添加剂,如壬基苯酚、多溴联苯醚、邻苯二甲酸盐、双酚A等会在塑料降解为微塑料的过程中释放到水环境中,从而威胁到水生生态系统的安全。微塑料粒径小,易被浮游动物误食或沿着食物链传递,在生物体内累积转移,对机体产生不可逆转的毒害作用。此外,微塑料还能作为某些污染物富集的载体,产生较强的复合毒性。因此水环境正面临着微塑料污染的威胁,如何治理已成为全球性的环境问题。本文对水环境中微塑料的来源与分布、微塑料的迁移和转化以及微塑料对水环境的影响进行了综述,并对水环境中的微塑料污染问题提出了一些解决方案,期望能为微塑料及其在水环境中的生态效应研究提供理论基础和数据支持。     

纳米氧化锌的健康危害与生态安全性研究进展(Review of Health Hazards and Ecological Safety of Nano-ZnO)

随着纳米ZnO的大量生产和广泛应用,其将不可避免地进入环境和生命体中,从而对人类健康和生态系统安全性造成危害,因此纳米ZnO的生物安全性和生态毒理学问题已引起了普遍关注.论文系统总结了目前关于纳米ZnO的生物学效应的研究现状,综述了纳米ZnO对生物体、细胞、和生态系统的影响,探讨了纳米ZnO可能产生毒性的作用机制,并分析了目前存在的问题,希望为今后进一步研究纳米ZnO的毒性效应并建立完善的健康与安全评价系统提供参考.     

我国新兴污染物环境风险评价与控制研究进展

目前环境化学研究热点逐渐从传统污染物转向新兴污染物,如持久性有机污染物(POPs)、环境内分泌干扰物(EDCs)、药品和个人护理品(PPCPs)等.环境中痕量新兴污染物往往会造成较高的危害和风险,日益引起广泛关注.应对新兴污染物环境问题,首先要了解其环境风险,然后进行风险控制和防范.我国新兴污染物的研究正在逐渐兴起.近年来,研究人员在我国新兴污染物环境风险评价和控制方面积极开展工作,本文综述我国这方面的研究进展,以期为进一步开展其风险防范研究提供参考.     

Effects of adding biochar on tetracycline removal during anaerobic composting of swine manure

Residual antibiotics in manure pose a potential threat to public and ecological health when the manure is released to the environment via land application of manure as fertiliser. Anaerobic composting has the potential to decrease antibiotic concentrations prior to land application. We therefore investigated the degradation of the antibiotics tetracycline (TC) and oxytetracycline (OTC) during anaerobic composting under different conditions. All composting treatment conditions were able to effect significant decreases in the antibiotic concentrations, though without biochar antibiotic residues remained. TC and OTC were removed more efficiently when the compost was treated at 55°C than treatments at 35°C or 25°C. Adding biochar significantly and rapidly decreased the antibiotic concentrations in the compost samples. After 15 days of treatment with biochar at 55°C, 100% of TC and OTC had been removed from the manure. The marked ability of biochar to remove the antibiotics was primarily attributed to adsorption of TC and OTC by the biochar. However, the addition of biochar may also have altered the microbial community structures within the compost and accelerated microbial degradation of the antibiotics.     

邻苯二甲酸酯的环境污染和生态行为及毒理效应研究进展

邻苯二甲酸酯作为产品改性剂被广泛应用于食品包装、建筑板材、医疗器械等产品中,由于PAEs与塑料分子难以形成强力的共价结合,造成其不断泄露至脂溶性环境中,在基质接触和食物网传递作用下,PAEs被各种生物体蓄积并表现出一定的内分泌干扰效应。文章以PAEs的物化性质及其在大气、水体、土壤中的污染现状为研究基础,介绍了PAEs的生物体蓄积水平与代谢路径,并分别从水解、光解及生物降解3个角度展示了PAEs的环境降解过程与机理;此外,结合实验室报道及社会调查,深入探讨了PAEs的环境激素效应,"致癌、致畸、致突变"效应,酶与激素毒性;最后,基于当前PAEs在毒理分析、降解途径及环境暴露统计研究上的不足,指出需进一步进行复杂食物链毒性积累与放大研究,发展PAEs的生物治理与削减技术以及进行PAEs环境暴露水平调查,确定全面合理的环境标准限值。     

城郊生态过渡带的特点及建设模式(九)——以济南市为例

城郊生态过渡带是一种特殊的过渡类型。以济南市为例,依据生态学原理,在分析了城郊生态过渡带的特点及其环境问题基础上提出了以可持续发展等思想为指导,因地制宜,建设城郊生态园的新型发展模式,促进城郊生态环境的保护和改善。     

南方某水库水体中抗生素生态与健康风险研究

环境中大量残留的抗生素将对生态环境和人体健康造成潜在危害。本研究采用风险商值法(RQ)评价了林肯霉素、红霉素(脱水)、罗红霉素、磺胺甲噁唑、磺胺二甲嘧啶、头孢呋辛、头孢氨苄、甲硝唑、阿莫西林和氯霉素10种抗生素对南方某水库水体产生的生态风险,并对10种抗生素进行了化学非致癌物风险评价。结果表明,7个采样点中共检出8种抗生素,残留量在1.2~130.0 ng·L~(-1)之间。红霉素(脱水)、林肯霉素、磺胺甲噁唑这3种抗生素在丰水期、枯水期的所有采样点均有检出,磺胺二甲嘧啶和头孢呋辛在枯水期的检出率也为100%,而氯霉素和阿莫西林在7个样点均未检出。风险评价结果表明,除个别样点外,该水库抗生素残留的整体风险不高。丰水期和枯水期A河水体中磺胺甲噁唑的生态风险商大于1,A河(丰水期和枯水期)、B河(丰水期)和库中3号样点(枯水期)的联合毒性风险商大于1,表明这3个样点的抗生素残留对生态环境存在较严重的威胁,其余采样点抗生素的联合毒性风险商处于0.1到1之间,需长期观测其抗生素的环境动态,以避免高风险危害的发生。该水库10种抗生素残留引起的非致癌物风险数量级在10~(-1)5到10~(-1)2之间,说明该水库中10种抗生素通过饮水途径引起的非致癌风险很低,远低于可接受风险水平,甚至远低于可忽略风险水平。