茅洲河流域民用井中耐药基因的分布特征与健康风险

抗生素的大量使用促进了抗生素耐药基因的产生与传播.地下水是重要的供水途径之一,然而地下水中耐药基因的分布特征与健康风险尚不清楚.采用高通量荧光定量PCR技术(high-throughput qPCR),分析了深圳茅洲河流域11口民用井中耐药基因的分布特征和多样性.结果表明, 11口民用井中共检出141种抗生素耐药基因和8种可移动遗传元件,其中磺胺类、多重耐药类和氨基糖苷类耐药基因的丰度最高.此外,民用井井水中也检出了临床重要的耐药基因,如超广谱β-内酰胺酶基因(blaSHV、blaTEM、blaCTX和blaOXA-1),万古霉素类基因(vanB和vanC-03)等.通过对耐药基因进行均一化计算,发现在民用井W7、 W8和W10的井水中,平均每个细菌携带有至少一个耐药基因,而W11井水中甚至每个细菌平均携带有4个耐药基因.磺胺类、多重耐药类、氨基糖苷类、β-内酰胺类以及氯霉素类耐药基因的丰度与可移动遗传元件的丰度均呈显著正相关(P0.01),表明民用井中可移动遗传元件可能促进了耐药基因在井水中的扩散.     

FTIR在环境毒理学研究中的应用

傅里叶变换红外光谱(FTIR)作为一种常用化学分析方法,与多元统计分析方法相结合,可以识别生物分子的变化情况.红外光谱具有操作简单、快速、灵敏、样品无损等特点,逐渐在环境监测和污染物毒性效应方面被广泛应用.通过研究生物体受到外界胁迫时生物大分子在结构上的变化情况,可从分子水平揭示污染物的毒性效应及其毒性机制.笔者从FTIR在环境毒理学中的研究进展、技术优势,以及其在毒理学中的应用等方面进行了综述.     

河网连续动态模型构建及其在典型杀生剂时空迁移模拟中的应用

以三氯生（TCS）和三氯卡班（TCC）为目标污染物,通过监测评价新冠疫情期间杀生剂的河网污染特征;同时,构建了一维水动力学模型和四级逸度模型耦合的河网连续动态模型,解决了污染物在河网迁移过程中的时间和空间异质性问题,开展了目标杀生剂在石马河流域的迁移模拟.模型通过率定和实际浓度验证,获得了满意的模拟结果.结果表明,新冠疫情期间河网中杀生剂的污染浓度是非疫情期间的2倍.TCS和TCC从污水处理厂排出后,在河道中的浓度随着河流迁移的距离增大,呈现先升高后降低的趋势;而浓度的时间变化特征则受到河段流量的影响,上游低流量区域河网中杀生剂浓度先上升而后下降,且在20 h左右已逐渐趋于稳定;下游高流量区污染浓度呈现梯形缓慢升高趋势,且浓度最终在24 h时尚未成为稳定值.因此,对河网中典型杀生剂迁移的时空特征的评估,需在区别流量大小的前提下,分段和分时进行.     

典型药物在医院废水和城市污水处理厂中的污染特征及去除情况

本研究采用固相萃取结合高效液相色谱-串联三重四级杆质谱仪监测了17种苯二氮类药物、14种酸性药物和5种中性药物在广东省广州市的4座医院污水处理系统（H1~H4）和3座城市污水处理厂（W1~W3）中的污染特征.结果表明,在医院污水处理系统中检测到10种苯二氮类药物、8种酸性药物和3种中性药物,进出水中的浓度范围分别为0.41~23376 ng·L^-1和0.11~22888 ng·L^-1;在城市污水处理厂中检测到8种苯二氮类药物、8种酸性药物和4种中性药物,进出水中的浓度范围分别为0.4~1695 ng·L^-1和0.1~1526 ng·L^-1.其中,检测到浓度较高的苯二氮类药物分别为劳拉西泮［（53.1±2.7）ng·L^-1,H1］、奥沙西泮［（39.5±4.1）ng·L^-1,W2］和氯氮平［（30.6±4.0）ng·L^-1,W1］,布洛芬［（19014±5430）ng·L^-1,H1］和扑热息痛［（2600±570）ng·L^-1,H2］分别是酸性和中性药物中检测浓度最高的药物.大部分苯二氮类药物在医院污水处理系统和污水处理厂中的去除率均低于30%.酸性和中性药物的去除率远高于苯二氮类药物,且在污水处理厂中的去除率大部分在60%~99%之间,高于医院污水处理系统（10%~60%）.最后,根据人均污染负荷推算了典型药物在广东省和广州市的使用量以及广州市的年排放量,20种药物在广东省和广州市的总使用量分别为30371 kg·a^-1和3942 kg·a^-1,其中扑热息痛和布洛芬的使用量最高,苯二氮类药物中奥沙西泮和劳拉西泮也有较高的使用量.20种药物在广州市的排放量达到了1456 g·a^-1,各类药物的排放量范围为3.07（甲芬那酸）~378 g·a^-1（奥沙西泮）.     

抗生素、重金属和杀生剂抗性共选择机制

细菌抗生素抗性已被世界卫生组织认定为对公众健康的重要威胁。细菌抗性除了受到抗生素的直接选择压力,也受到其他物质如重金属和杀生剂的共同影响。研究发现,细菌可以通过外排泵系统、细胞膜通透性改变、作用靶标点的改变、酶修饰或降解作用、应激反应改变生理特性、金属螯合和生物转化等抗性机制对这些选择压力产生抗性,或者通过协同抗性、交叉抗性和共调控抗性的机制产生多重抗性。本文综述了细菌对抗生素、重金属和杀生剂的单一抗性机制、多重抗性机制,以及重金属和杀生剂对细菌抗生素抗性的影响机制,并分析了目前研究的不足之处。     

我国典型制药厂污染场地中抗生素的污染特征及生态风险

为了解制药厂污染场地中抗生素的污染特征和生态风险，选取南、北方两个典型抗生素制药厂，采集表层土、土壤柱、工艺水、地下水和药渣等样品，采用超声提取-固相萃取-高效液相色谱串联质谱技术对87 种常见抗生素进行定量分析.结果显示，所有类型样品中共检出5类31 种抗生素，各采样点总抗生素在表层土、土壤柱、药渣中的含量最大值以及工艺水、地下水中的浓度最大值分别为420 ng·g^-1、595 ng·g^-1、139 ng·g^-1以及1 151 ng·L^-1、6.65 ng·L^-1；大部分抗生素赋存于表层土，随土壤柱深度呈现向下递减规律.生态风险评价表明，磺胺二甲嘧啶、磺胺喹喔啉、四环素、氯四环素和D-山梨醇等存在较高风险.提高制药废水中抗生素去除效率，预防生产车间泄漏，是控制制药厂抗生素向场地内及周边环境污染的有效手段.     

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...     

工业废水毒性鉴定评价方法体系的建议及其应用示例

工业废水是自然环境中毒害污染物的主要来源,对其进行毒性鉴定和评价,是废水毒性管控的基础。我国目前仍缺乏规范的工业废水毒性鉴定和评价体系,本文针对这一状况,综述了美国环保局颁布的废水毒性鉴定评价（TIE）指南和欧盟采用的效应导向分析（EDA）方法,提出了结合TIE方法和EDA方法的优点建立工业废水毒性鉴定评价方法体系的建议,并选取珠三角地区电镀废水作为该体系的应用示例,采用发光菌和重组基因酵母菌进行快速毒性测试,并结合化学分析方法,确定电镀行业废水毒性主要来源于金属Cu和壬基酚聚氧乙烯醚类有机物。     

基于贝叶斯网络的给水管网消毒副产物生成因素分析

给水管网消毒副产物（disinfection byproducts, DBPs）的生成受管网环境因素、微生物群落特征和水厂未完全去除的有机物等多指标共同影响.各指标间相互关联形成复杂的网络结构,导致影响DBPs在管网内生成的主控因子较难确定.以广州某高校给水管网系统为研究对象,于2021年1～2月开展终端水质调查,利用吹扫捕集-气相色谱质谱法测定三卤甲烷赋存水平,利用超高效液相色谱-串联三重四级杆质谱法测定抗生素及亚硝胺类DBPs质量浓度,利用高通量测序确定微生物群落组成.基于实测数据,构建贝叶斯网络模型,定量分析各水质指标间的相互关联.结果表明,管网中三卤甲烷和亚硝胺类DBPs质量浓度分别为18.33～32.09μg·L^-1和13.08～53.50 ng·L^-1.共检出23种抗生素,质量浓度范围为47.92～210.33 ng·L^-1.高通量测序发现236种细菌物种,优势菌群为Rhizobiales和Caulobacterales.贝叶斯网络推理发现,四环素类、磺胺类和大环内酯类抗生素为三卤甲烷前体物,同时四环素也是亚...     

中国南海流沙湾中雄激素、糖皮质激素和孕激素的污染特征及其生态风险评价

近年来,类固醇激素在淡水水体中不断被检出,但是其在海水中的污染特征研究相对较少.本文对中国南海流沙湾进行样品采集,通过高效液相色谱与质谱联用技术(UPLC-MS/MS),研究了33种类固醇激素的污染特征及空间分布.结果表明,在海水和沉积物中均检出7种类固醇激素,含量范围为0. 003(甲羟孕酮,MP)～9. 023(去氢孕酮,DGT) ng·L~(-1)和0. 017(1,4-雄烯二酮,ADD)～9. 281(雄烯二酮,AED) ng·g~(-1).在海水中,类固醇激素浓度高低顺序为合成类高于天然类,丰水期高于枯水期,养殖区高于非养殖区.在沉积物中,类固醇激素在时空分布上无明显差异.海洋环境中类固醇激素的主要来源为水产养殖人为饲料添加和废水排放.生态风险评价结果表明,AED处于低风险,其他类固醇激素处于无风险.相关性分析表明,海洋环境中类固醇激素的含量分布规律与盐度、水温、颗粒物(SS)和化学需氧量(COD)有关.本研究有助于认识流沙湾地区类固醇激素的污染特征,并为其生态风险评价和管控提供科学依据.