萘降解菌的筛选及其对多环芳烃的降解

从柴油污染土壤中筛选分离出一株萘降解菌N-3,进行了菌种鉴定及萘双加氧酶基因(nah)验证,并考察了该菌对不同种类多环芳烃(PAHs)的降解能力及降解过程中脱氢酶活性的变化。实验结果表明:该菌为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),含有nah基因;当分别对液体培养基中质量浓度为50 mg/L的萘、菲、蒽、芘、芴降解84 h时,菌株N-3对萘、菲、蒽、芘、芴的降解率分别为28.81%,34.83%,36.65%,27.50%,23.47%。菌株N-3的脱氢酶活性与其对不同PAHs的降解率呈一定的正相关性。该菌不仅能有效降解萘,且对其他种类PAHs也有一定降解作用。     

菌源对多环芳烃降解菌的筛选及降解性能的影响

高效降解菌的筛选对利用生物修复技术有效去除环境中的多环芳烃具有重要意义。分别以石油污染土壤和焦化废水活性污泥为菌源,分离出芘降解菌和混合PAHs(菲、荧蒽和芘)降解菌共14株并对其降解性能进行对比研究。结果表明,筛选得到的菌株分别属于9个菌属,其中2种菌源共有的菌属为Mycobacterium sp.、Ralstonia sp.和Shinella sp.。芘和PAHs的高效降解菌(CP16和CM32)均属于分支杆菌属(Mycobacterium),来源于焦化废水活性污泥;菌株CP16对芘(50mg/L)的7 d降解率为74.99%,CM32对PAHs(菲50 mg/L、荧蒽和芘各10 mg/L)的7 d降解率为100%。因此,以焦化废水活性污泥为菌源更有利于获得高效的多环芳烃降解菌。     

Single-solute and bi-solute sorption of phenanthrene and pyrene onto pine needle cuticular fractions

To better understand interaction mechanisms of pine needles with persistent organic pollutants, single-solute and bi-solute sorption of phenanthrene and pyrene onto isolated cuticular fractions of pine needle were investigated. The structures of cuticular fractions were characterized by elemental analysis, Fourier transform infrared spectroscopy and solid-state ¹³C NMR. Polymeric lipids (cutin and cutan) exhibited notably higher sorption capabilities than the soluble lipids (waxes), while cellulose showed little affinity with sorbates. With the coexistence of the amorphous cellulose, the sorption of cutan (aromatic core) was completely inhibited, so the cutin components (nonpolar aliphatic moieties) dominated the sorption of bulk needle cuticle. By the consumption of the amorphous cellulose under acid hydrolysis, sorption capacities of the de-sugared fractions were dramatically enhanced, which controlled by the exposed aromatic cores and the aliphatic moieties. Furthermore, the de-sugared fractions demonstrated nonlinear and competitive sorption due to the specific interaction between aromatic cores and polycyclic aromatic hydrocarbon.     

银川市湿地表层水中多环芳烃的分布、来源及生态风险评价

为研究银川市湿地表层水中多环芳烃(PAHs)的分布、来源与生态风险,采集丰水期和枯水期15个湿地水样,采用气相色谱-质谱联用仪测定水样中16种PAHs的质量浓度,分析了丰水期和枯水期中PAHs的组成,分别运用主成分分析法和正定矩阵因子分解模型对水样中的PAHs进行来源解析,并根据忽略浓度(NCs)及最大允许浓度(MPCs)通过风险熵值法进行生态风险评价.结果表明:①枯水期15个水样中检测出8种多环芳烃,ΣPAHs的浓度范围为1 455. 38～2 538. 84 ng·L-1,丰水期15个水样中检测出12种多环芳烃,ΣPAHs的浓度范围为818. 69～1 582. 14 ng·L-1,枯水期PAHs的浓度普遍高于丰水期.与国内外其它水体相比处于中高污染水平.②枯水期PAHs以3环～5环为主,高低环比例不明显,2～3环占比为35. 6%～59. 2%,4～6环占比为40. 8%～59. 7%;丰水期PAHs以4环和5环为主,低高环占比分别为10. 2%～45. 07%、54. 92%～89. 76%,高环较低环占比较高;③利用主成分分析法及正定矩阵因子分解法对丰水期和枯水期水体中PAHs的来源进行解析,结果表明其PAHs的主要来源为燃烧源及交通污染源.④风险熵值法分析显示银川市湿地水体中枯水期及丰水期的Ba A、Bb F、In P、DBA和Bghi P单体和枯水期的Phe的最高风险浓度风险熵值(RQMPCs)均大于1,可能已经引起一定程度的污染,需引起重视;枯水期表层水中Nap及丰水期表层水中Nap、Ace、Fla、Pyr和Ba P的最低风险浓度风险熵值(RQNCs)均大于1,说明这些单体PAHs可能造成中等程度的污染,需要对PAHs污染加强控制.     

上海市郊道路地表径流多环芳烃污染特征对比及源解析

随着城市化发展,我国城市地表径流污染问题日益突出,交通道路地表径流多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)污染受到广泛关注.以上海中心城区(漕宝路)和郊区(嘉金高速)交通道路为研究对象,采集2017～2018年7场降雨地表动态径流水样,分析道路地表径流多环芳烃的质量浓度特征及组成比例,并采用特征比值法和正定矩阵因子法(positive matrix factorization,PMF)进行PAHs源解析,从而明确交通道路地表径流PAHs的污染特征及来源差异.结果表明,郊区嘉金高速Σ16PAHs的几何均值(5 539. 2 ng·L~(-1))高于市区漕宝路(548. 1 ng·L~(-1)) 10倍以上,与嘉金高速货车比例大且清扫频率相对较低有关.两个点位的苯并[a]芘[benzo(a) pyrene,Ba P]均超过国家排放标准,尤其嘉金高速超标21倍.漕宝路和嘉金高速径流PAHs组分比例差异不大,均以4～6环为主,占比约80%.通过特征比值法定性源解析发现,漕宝路PAHs主要来自燃煤源和交通源;嘉金高速PAHs主要来自石油、煤等燃烧源和交通源. PMF定量源解析表明,漕宝路径流PAHs来源以燃气、燃煤源为主,占48. 6%,其次为交通排放源和石油源,分别占29. 8%和21. 7%;嘉金高速道路径流PAHs来源贡献比从大到小依次为交通排放源、燃煤源、石油源以及炼焦源,其贡献率分别为38. 5%、34. 6%、14. 6%和12. 6%.市、郊道路的PAHs来源及贡献率存在显著差异,燃气、燃煤源是市区漕宝路地表径流PAHs主要来源,与其所在徐汇区人口密度大、燃气使用量相对较多有关;交通排放源是郊区嘉金高速地表径流PAHs主要来源,与其客、货车流量相对较大、其排放PAHs远高于轿车有关;另外嘉金高速PAHs来源还存在炼焦源,与青浦区工业煤炭使用量较大有关.     

微米铁复合生物碳源对地下水中1,2-二氯乙烷的高效去除

1,2-二氯乙烷(1,2-DCA)是一类地下水中常见的难降解饱和氯代烃,为探究厌氧条件下零价铁(ZVI)协同生物作用对其降解规律,采集北京市某氯代烃污染场地地下水及含水层土壤,利用微宇宙实验体系,通过添加由微米级零价铁(mZVI)、生物碳源及营养组成的复合药剂,考察不同条件下1,2-DCA的去除效果,并对地下水理化参数的变化进行长期监测.结果表明:复合药剂添加量为3%时,恒温、避光、匀速振荡的反应条件下,15 d内地下水中的1,2-DCA即可降至低于检出限.中性pH及SO_4~(2-)的存在更有利于1,2-DCA的脱氯降解. 30 d后仅检测到体系中明显的乙烯产生,推测双脱氯消除为1,2-DCA在该体系内的主要降解途径.此外,复合药剂加入后,地下水可长时间维持较低的氧化还原电位(-100～-300 m V)、溶解氧(0. 5 mg·L~(-1))以及适宜的pH值(6. 5～7. 5),利于厌氧微生物活性的维持及脱氯反应的进行.     

2017年秋季长春市PM2.5中多环芳烃的污染来源及健康风险评价

本研究采集了长春市2017年秋季大气中的PM_2.5样品共30个,采用气相色谱质谱仪（GC-MS）分析了样品中17种多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）的浓度和组成特征,运用比值法和主成分分析法确定PAHs的污染来源,并通过计算苯并（a）芘等效致癌浓度和终身致癌超额危险度进行健康风险评估.结果表明,长春市秋季PM_2.5平均质量浓度为（50.84±12.23）μg·m^-3,有机碳（OC）和元素碳（EC）含量分别为（17.07±5.64）μg·m^-3和（1.33±0.75）μg·m^-3,占PM_2.5总量的37%;PAHs总浓度为（15.69±5.93）ng·m^-3,以中高环数的PAHs为主,占总PAHs的84.26%;长春市秋季大气中PAHs主要来源于机动车尾气排放（44.48%） > 煤燃烧（29.16%） > 生物质燃烧（26.36%）,本地交通（汽油车）排放是主要污染源;苯并（a）芘等效致癌平均浓度在1.55~5.38 ng·m^-3之间,总致癌等效平均浓度为（6.44±1.53）ng·m^-3,总体处于轻微污染水平;通过呼吸摄入PAHs对成年女性健康危害最大,其次是成年男性和儿童,但所有人群的终身致癌风险值均未超过1×10^-6,其健康风险处于可接受水平.     

Simple and rapid determination of dioxin in fish and sea food using a highly sensitive reporter cell line, CBG 2.8D

Food, especially animal origin food is the main source of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDD/Fs), and dioxin-like polychlorinated biphenyls (dl-PCBs) for human exposure. So, a simple, rapid and cheap bioassay method is needed for determination of dioxins in food samples. In this study, we used a new highly sensitive reporter cell line to determine the concentration of dioxins in 33 fish and seafood samples. The samples were extracted by shaking with water/isopropanol (1:1 v/v) and hexane and cleaned-up by a multi layered silica gel column and an alumina column, then analyzed using CBG 2.8D cell line. We compared the results obtained from the CBG 2.8D cell assay to those obtained from conventional High-Resolution Gas Chromatography–High Resolution Mass Spectrometry (HRGC–HRMS) analysis. Good correlations were observed between these two methods (r²=0.93). While the slope of regression line was 1.76, the bioanalytical equivalent (BEQ) values were 1.76 folds higher than WHO-TEQ values and the conversion coefficient was 0.568 (the reciprocal of 1.76). In conclusion, CBG 2.8D cell assay was an applicable method to determine dioxins levels in fish and sea food samples.     

多环芳烃及其衍生物在北京纳污河流中的分布及健康风险

为探明北京5座污水处理厂出水及受纳河流中多环芳烃(PAHs)及其衍生物(SPAHs)的污染水平及健康风险水平,采用固相萃取-气相色谱质谱联用仪测定水样中的PAHs及SPAHs的质量浓度,分析其分布特征,同时使用毒性当量因子评价河流中PAHs的健康风险.结果表明,5座污水处理厂出水及受纳河流中PAHs及SPAHs总质量浓度分别为75~584 ng·L~(-1)和91~1822 ng·L~(-1).水样中PAHs以2和3环为主,占PAHs总量的23%~48%.本研究中的SPAHs包括三类物质:氧化PAHs(OPAHs)、甲基PAHs (MPAHs)和氯代PAHs (Cl PAHs).其中,OPAHs占ΣSPAHs的质量分数为75%,MPAHs、Cl PAHs占比总体较低,分别为12%、13%.通过对5条河流中PAHs进行毒性当量浓度计算,表明应在采暖季(12月)对高环PAHs污染引起重视.     

西安市公园土壤多环芳烃污染特征、来源及风险评价

应用高效液相色谱仪测定了西安市17个公园土壤样品中16种优控多环芳烃(PAHs)的含量,并分析了PAHs的组成、污染水平、来源、生态与健康风险.结果表明:样品中ΣPAHs含量在0.362~1.336μg·g~(-1)之间,平均值为0.591μg·g~(-1),其中7种致癌多环芳烃(Σ_7CPAHs)的含量范围为0.051~0.528μg·g~(-1),均值为0.181μg·g~(-1).与国内其它城市表层土壤比较发现西安市公园土壤均受到PAHs污染但程度较轻,PAHs主要由2~3环的低环PAHs构成.源解析结果表明,公园土壤中PAHs主要来自于石油燃烧,个别样点来源比较复杂多样,为石油泄漏、石油燃烧、煤和生物质等不完全燃烧的混合源.效应区间低值(ERL)法和效应区间中值(ERM)法评价结果表明,公园土壤存在PAHs污染,但潜在生态风险性较低.终生癌症风险增量(ILCRs)模型评价结果显示,儿童和成人的健康风险都在可允许的范围内,对儿童的健康威胁高于成人,3种暴露途径中皮肤接触土壤PAHs是导致高风险的最主要暴露途径,ILCRs皮肤接触分别占其3种暴露途径的总风险(CR)的63.98%(成人)和55.49%(儿童);其次是误食土壤PAHs暴露途径,分别占CR的36.02%(成人)和44.51%(儿童).