天然水体中颗粒物吸附抗生素特征分析

为了研究抗生素在天然水体中的固、液相分配规律,分析了水体中颗粒物对7种典型抗生素的吸附特征,并通过环境扫描电镜测定了颗粒物的表面结构及元素组成.同时,采用高效液相色谱与质谱串联(HPLC-MS/MS)的检测方法对抗生素进行测定,以Simeton为内标物,得到抗生素的检出限为15~25 ng·L-1,定量下限为50~83 ng·L-1.连续吸附实验结果表明:初始的20 min颗粒物对抗生素的吸附比较快,达到过量吸附;吸附达到过饱和后会进行10 min的解吸反应;实验进行30 min后,吸附与解吸过程的变化会趋于稳定,2 h后达到吸附平衡.抗生素的平衡吸附量在1616~15568 ng·g-1之间,其吸附量及吸附曲线的变化与抗生素的pKa值密切相关.     

天津供水系统中抗生素分布变化特征与健康风险评价

通过采用固相萃取富集法和液相色谱质谱联用技术对天津市供水系统中净水厂和管网中的6类10种抗生素浓度水平进行了分析,研究了抗生素在各处理工艺单元后的变化特征,以及在管网中的分布迁移规律,并进行了健康风险评价.对不同处理工艺的A、B两水厂中抗生素的检测结果显示:采用传统处理工艺的A水厂出水中抗生素的质量浓度范围为0.96~126.43 ng·L~(-1),总去除率为-46.47%~45.10%,混凝工艺对抗生素物质的去除起主要作用;具有深度处理工艺的B水厂出水中抗生素的浓度为ND~72.27 ng·L~(-1),其中罗红霉素未检出,抗生素的去除效率为40.25%~70.33%,明显优于A水厂,紫外+氯消毒工艺对抗生素的去除最为明显.给水管网中抗生素浓度分析结果表明:10种抗生素中除罗红霉素检出率为75.0%外,其余均为100.0%.抗生素浓度范围为ND~348.99 ng·L~(-1),浓度随管段的延伸而逐渐降低,其衰减符合一级反应动力学模型.基于蒙特卡洛法对饮用水中抗生素的致癌风险和非致癌风险进行了评估,结果表明均处于可接受风险水平.     

制药废水中抗生素抗性的污染特征、检测手段和控制方法

制药行业废水中含有大量的抗生素、抗生素抗性细菌（ARBs）及抗性基因（ARGs）等新污染物,现今的生物处理工艺尚不能有效地对其进行去除.最终以上新污染物随出水进入各类水体或渗入土壤,造成环境污染,影响人类健康.因此,探明制药废水中抗生素、ARBs和ARGs的污染特征,知晓检测和控制废水中抗生素抗性污染的方法,对于削减环境中的抗生素和ARGs,评估抗生素抗性的生态风险至关重要.针对制药废水处理厂（PWWTPs）环境中的抗生素抗性污染问题,讨论了制药废水中的抗生素、ARBs和ARGs的污染现状;概述了制药废水环境中抗生素抗性的不同评估方法;最后对PWWTPs中常用去除抗生素及ARGs的废水处理技术进行了概述,以期为环境中抗生素及抗性基因的生态风险评价及科学防治提供理论依据.     

饮用水源中不同粒径颗粒物吸附抗生素特征研究

天然水体中存在大量的细小颗粒,它们往往与污染物相互作用并成为其载体,在饮用水传统处理工艺中亦不能被很好去除,进而随水厂出水进入人体,对人体健康造成潜在威胁.抗生素在饮用水源中的固、液相分配规律以及不同粒径颗粒对抗生素的吸附能力及影响因素亟待研究.实验利用微波萃取(MAE)和高效液相色谱与质谱联用(HPLC-MS/MS)的方法分别对颗粒物上吸附的抗生素进行了前处理和测定,进而分析了饮用水源颗粒物对4种典型抗生素的吸附特征.连续吸附平衡实验在360 min达到平衡,平衡时抗生素有32%~44%分布在颗粒上;除青霉素外,粒径0.05~1μm小颗粒的吸附量又占颗粒总吸附量的56%~70%.同时p H是影响饮用水源中颗粒吸附抗生素的重要因素,无论对于所有颗粒还是0.05~1μm的小颗粒,其吸附能力的最大值均出现在中性条件(p H=7)下.     

天津近郊农田土壤重金属风险评价及空间主成分分析

以天津市近郊西青区主要农产品生产基地表层土壤(0—20 cm)作为研究对象,分析了V、Cr、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Pb共9种重金属含量及空间分布特征.分别采用地累积指数法及Hakanson潜在生态危害指数法,对农田土壤重金属污染程度及生态风险进行评价;同时利用多元统计分析方法,揭示了研究区农田土壤重金属各元素之间的相关性及污染来源.结果表明,研究区农田土壤各重金属含量偏低,呈轻度污染;但在靠近居住区、高速公路、铁路或小型畜牧厂(已关停)的部分点位中Zn或Cr存在明显富集,污染等级为中度或严重;各元素的生态危害指数大小依次为E_R(As)E_R(Cu)E_R(Pb)E_R(Zn)E_R(Ni)E_R(Cr)E_R(V),生态危害程度均为轻微;多元统计分析结果显示,灌溉水对As和Pb的影响较显著,农作物对As的影响较显著;Cr和Ni来源相似,主要受成土母质的影响;Pb、Zn、Cu等3种元素来源相似,主要来自于附近公路交通所排放的污染物;V和As的来源主要与历史工业污染的积累相关.     

上海市轨道交通网络可靠性研究

城市轨道交通网络是由大量相互作用的单元构成的复杂系统。为增加城市轨道交通对突发事故的应变能力,提升运营效率,基于复杂系统理论探讨轨道交通网络的可靠性。以上海轨道交通网络为研究对象,采用空间L方法系统分析其网络特征参量,从最大连通子图的相对大小、网络全局效率、网络局部效率等3项指标分析网络的可靠性,并就该网络受到随机攻击和蓄意攻击的情景分析这些指标的变化。模拟结果表明,上海轨道交通网络为无标度网络,蓄意攻击对网络可靠性造成更大的破坏,站点的度值与其重要性并不呈现绝对的正比关系。在轨道交通的规划、建设、运营中,应加强对关键站点的管理和保护。     

受体模型在湖泊沉积物中PAHs、PFASs和OCPs源解析比较

受体模型是一类主要用于空气污染溯源的源解析方法,在沉积物中的应用研究较少。正定矩阵因子分析模型(positive matrix factorization,PMF)、Unmix模型和主成分分析-多元线性回归模型(principal component analysis-multiple linear regression,PCA-MLR)是3种应用较成熟的大气源解析模型。以江苏省、安徽省的湖泊沉积物为研究对象,分别使用3种模型对采集沉积物样品中不同种类的半挥发性有机污染物多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)、全氟化合物(perfluoroalkyl substances,PFASs)、有机氯农药(organochlorine pesticides,OCPs)进行源解析,并通过对比3种模型结果的来源、贡献和拟合效果,探索模型在沉积物中污染物源解析中的应用。结果表明:不同模型对3类污染物的溯源均呈现出一致的解析结果,并且不同模型计算所得的模拟值与实测值拟合结果良好,在沉积物中污染物源解析得到较好应用。源解析结果表明:研究区沉积物中PAHs的来源主要有3种,分别为交通排放源,煤炭燃烧,天然气、柴油燃烧源;PFASs来源主要有3种,分别是氟化物加工助剂、树脂涂层、金属电镀工业源,纺织、贵金属、涂料工业排放源,纸质食品包装工业源;OCPs来源主要是滴滴涕和六氯环己烷(hexachlorocyclohexane,BHC)的历史残留,以及少量的异狄氏剂醛、氯丹和硫丹的贡献。PMF模型可以根据输入数据的不确定性赋予数据相应的权重。Unmix模型可以筛选出源信息较为明确的物质进入模型中。PCA-MLR模型可以定量的说明聚类分析的结果。应用多种模型进行污染物源解析可以使模型优缺点互补,消除单一模型局限性,更准确地完成沉积物中的污染物源解析。     

巢湖沉积物中有机磷的生物可利用性研究

沉积物中有机磷通过转化为无机磷被藻类利用,加速水体富营养化进程。采集巢湖沉积物柱状样品,用Ivanoff连续提取法分级提取不同深度沉积物中有机磷,测定了沉积物中碱性磷酸酶的活性,并研究了碱性磷酸酶对沉积物中碳酸氢钠提取态有机磷(NaHCO₃-Po)、盐酸提取态有机磷(HCl-Po)、氢氧化钠提取态有机磷(NaOH-Po)的水解效果。结果表明:东半湖区C14采样点的有机磷浓度高于西半湖区C4采样点,C4采样点NaOH-Po、HCl-Po、NaHCO₃-Po和残渣态-Po浓度占总有机磷浓度的比例分别为41.70%、12.82%、11.05%和2.22%,C14采样点分别为43.75%、19.00%、6.12%和 4.22%,2个采样点不同形态有机磷浓度均为NaOH-Po>HCl-Po>NaHCO₃-Po>残渣态-Po;C4采样点的碱性磷酸酶活性高于C14采样点,这与西半湖区富营养化程度较高有关;NaHCO₃-Po、HCl-Po、NaOH-Po均能被碱性磷酸酶水解,C4和C14采样点表层沉积物中各形态有机磷的水解比例显著高于下层沉积物,说明人类活动产生的有机磷生物可利用性较高,其中,以简单小分子化合物为主的NaHCO₃-Po被水解的比例最高,为65.78%~69.47%。