潮汐-复合流人工湿地系统优化及对抗生素抗性基因的去除效果

抗生素抗性基因随废水排放传播扩散,对环境生物和民众健康构成严重威胁.针对废水中抗性基因的深度去除值得重点关注.在前期研究中发现潮汐流人工湿地能有效去除废水中多种氮素.本研究通过增加隔板和种植植物等方式进一步优化潮汐流人工湿地系统,并考察了工艺优化对抗性基因去除和脱氮功能微生物的影响机制.结果表明,同时增加隔板和种植植物后的潮汐-复合流人工湿地系统能有效提高抗性基因的去除效率,在增加隔板和种植植物组对7类21种抗性基因去除率最高达到83.82%~100.0%,显著高于单一增加隔板或种植植物组.从湿地基质和植物中的抗性基因绝对丰度对比可以看出,增加隔板能促进湿地基质中抗性基因量积累,而植物对抗性基因吸附也是其去除途径之一.同时,结合氮循环功能基因测序结果显示,湿地系统优化能提高基质中硝化和反硝化功能微生物物种多样性和丰富度,这与优化系统对废水中硝化量、反硝化量和总氮的去除率相对更高结果一致.     

氯咪巴唑在鱼体的富集和代谢动力学

选取中国南方地区典型生物尼罗罗非鱼作为受试生物,将其置于氯咪巴唑含量为2.00ng/mL的水体中暴露7d,考察氯咪巴唑在罗非鱼体内不同部位（鳃、肝脏、胆汁和血浆）的吸收和清除动力学过程,比较了氯咪巴唑在鱼体内不同部位的吸收和清除动力学速率.罗非鱼暴露于氯咪巴唑水溶液3d后,鱼体鳃、肝脏、胆汁和血浆中的氯咪巴唑达到最高浓度,分别为2.91ng/g,33.7ng/g,4.84ng/mL和2.58ng/mL;结束暴露3d后,氯咪巴唑在鳃、胆汁和血浆中的稳定浓度低于方法检测限,在肝脏中的稳定浓度为1.28ng/g.鱼体鳃、肝脏、胆汁和血浆中氯咪巴唑的吸收动力学常数k_u分别为0.069,0.813,0.286和0.136h^-1;清除动力学常数k_e分别为0.033,0.029,0.082和0.060h^-1;半衰期t_1/2分别为21.1,23.9,8.51和11.6h.氯咪巴唑在罗非鱼体内的吸收/清除动力学过程均符合伪一级动力学方程,方程的相关系数r²范围为0.75~0.98.氯咪巴唑在鱼体鳃、肝脏、胆汁和血浆中的稳态生物富集系数对数值logBCF_ss分别为0.50,1.56,0.72和0.45,低于氯咪巴唑在野生罗非鱼体内的富集系数.     

鱼体中有机微污染物的定量及筛查研究进展

化学品通过多种途径进入环境水体,可对水生生物及人体健康造成潜在风险。鱼类作为水环境污染物监测的指示生物,分析鱼体内有机微污染物的分布特征是评估水环境安全的重要方法。现有污染物种类繁多,且在生物体内存在降解转化的过程,基于靶向定量分析的监测方法难以系统、准确地评估鱼体中有机污染物的暴露特征。由于具有高分辨率、高质量精度、高通量和回顾性分析等特点,高分辨质谱技术逐渐被用于鱼体中有机污染物的筛查研究,为鱼体中高风险及未知污染物的定性、定量分析提供可能。本文综述了鱼体中有机污染物的定量分析现状,筛查分析方法以及其在鱼体中有机微污染物筛查研究中的应用。     

固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱测定水中痕量苯甲地那铵

苯甲地那铵是一种广泛使用的苦味剂,近年来被发现在欧洲水体中普遍存在。建立灵敏可靠的环境样品前处理分析方法对评价其环境行为具有重要意义。通过优化关键前处理过程参数,建立了水中苯甲地那铵的固相萃取-超高效液相色谱串联质谱分析方法,系统考察了该方法的准确度、精密度、基质效应、检出限以及线性范围。研究表明:当调节水样pH至8以上,采用混合型阳离子交换小柱(200 mg,3 mL)富集水样,采用含体积分数2%甲酸的甲醇溶液洗脱时,该方法可获得最佳回收率;纯水和环境水样中加标回收率分别为97%~105%和89%~119%,相对标准偏差小于7%;基质效应均在24%以内;方法检出限为0.07 ng/L,线性范围为0.01~50 μg/L。该方法可用于环境水体中苯甲地那铵的痕量检测。     

环境和人体中氯代/溴代多环芳烃的研究进展——污染来源、分析方法和污染特征

氯代/溴代多环芳烃（Cl/Br-PAHs）是一类具有与二噁英和多环芳烃（PAHs）相似结构和致癌效应的新兴持久性毒害污染物，其环境行为归趋和潜在风险受到了高度重视.本研究以"Cl-PAH*" OR "Br-PAH*" OR "H-PAH*" OR "chlorinated PAH*" OR "brominated PAH*" OR "halogenated PAHs" OR "chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbon*" OR "brominated polycyclic aromatic hydrocarbon*" OR "halogenated polycyclic aromatic hydrocarbon*"为主题对Web of Science核心合集数据库进行了检索，并着重对环境/人体中Cl/Br-PAHs污染来源、污染特征和分析方法的研究进展进行了综述.结果表明：截止2021年1月，环境/人体中Cl/Br-PAHs的相关文献共计225篇.这些研究表明：Cl/Br-PAHs主要来源于废弃物焚烧、汽车尾气排放、金属冶炼、电子垃圾拆解等热过程和光化学反应过程；目前已在全球各类环境介质中被检出，并表现出持久存在性、长距离迁移性和生物可利用性；Cl/Br-PAHs被证实具有与其母体PAHs相似甚至更强的毒性，但目前对其形成机理和环境行为尚不明确，也尚未有统一有效且精准的分析方法，已报道的化合物种类十分有限，总体研究处于起步阶段.结合目前Cl/Br-PAHs的研究现状和存在的问题，今后应在其高通量精准筛查分析、源排放指纹识别追溯、环境迁移转化行为及潜在风险上开展研究.     

大环内酯类抗生素在饮用水处理过程中的污染特征及其氯化反应机制

饮用水处理过程中抗生素的污染问题引起了人们的广泛关注.监测了6种大环内酯类抗生素（脱水红霉素、克拉霉素、竹桃霉素、罗红霉素、柱晶白霉素和泰乐菌素）在2座饮用水处理厂中的污染情况,并考察了典型大环内酯类抗生素泰乐菌素在氯化消毒处理过程中的反应特性.结果表明,6种大环内酯类抗生素均能在饮用水处理过程中检出,但是其浓度普遍较低,进出水中的浓度范围分别为0.18~3.97 ng ·L^-1和0.02~1.91 ng ·L^-1.6种大环内酯类抗生素在饮用水处理过程中的去除率相差较大,在18%（竹桃霉素）~100%（脱水红霉素）范围内.6种大环内酯类抗生素在氯化处理过程中降解缓慢,且受水质影响较大.其中,泰乐菌素的氯化降解遵循二级反应动力学模式,测得pH 7.0条件下二级反应动力学速率常数为0.77 L ·（mol ·s）^-1.监测到的9种泰乐菌素氯化降解产物,反应途径主要包括叔胺羟基化、芳族氧化和内酯环环氧化加成等.     

酚类内分泌干扰物在长江鱼体血浆中的生物富集

内分泌干扰物(Endocrine disrupting chemicals, EDCs)广泛存在于水环境,可在生物体内富集,具有潜在生态和健康风险.本研究选取双酚A(BPA)、辛基酚(4-t-OP)、雌酮(E1)、17β-雌二醇(E2)和炔雌醇(EE2)共5种酚类EDCs,分别测定其在长江中下游地表水和鱼体血浆中的含量及生物富集因子(Bioaccumulation factor, BAF),并结合血浆BAF预测模型对其生物富集能力进行评价.结果表明,BPA、4-t-OP和E1污染最为普遍,在地表水和鱼体血浆中检出率均超过50%,而其它两种EDCs(E2和EE2)在水体和鱼体血浆中的检出率和浓度均较低.综合检出频率和含量来看:BPA 4-t-OP E1 E2、EE2,5种酚类EDCs在水体中的最大浓度分别为99.7、22.3、2.47 ng·L~(-1)、ND(未检出)和ND,在鱼体血浆中的最大浓度分别为172、91.5、21.1、5.34、5.90 ng·mL~(-1).检出的3种酚类EDCs(BPA、4-t-OP和E1)的log BAF范围分别为2.29—4.20、3.18—4.18和3.29—3.75,表明鱼体血浆对酚类EDCs具有较高的生物富集潜能.对比模型预测的log BAF,实测的log BAF值明显较高,差异的产生与模型建立的前提假设、水温和溶解氧等因素密切相关.本研究有助于认识长江中下游鱼体中酚类EDCs的生物富集特征,并为其生态风险评价和管控提供依据.     

一株高效1,4-雄烯二酮降解菌的筛选、鉴定及其降解转化特性研究

从养殖场废水中筛选出1株1,4-雄烯二酮（ADD）高效降解菌株ADD3,经过16S rDNA序列同源性分析,鉴定该菌株为芽孢杆菌（Bacillus sp.）.通过单因素实验研究了不同实验条件对菌株ADD3降解特性的影响,采用高效液相色谱与质谱联用技术（UPLC-MS/MS）和高效液相色谱与四级杆飞行时间高分辨率质谱联用技术（UPLC-QTof-MS）鉴定转化产物.结果表明：菌株ADD3通过共代谢方式转化ADD,在MH肉汤培养基中降解500 μg·L^-1 ADD的半衰期为3.6 h;葡萄糖、乙酸钠、蔗糖和淀粉对菌株ADD3降解ADD均有一定的促进作用,其中,最佳碳源为淀粉,最佳浓度为1000 mg·L^-1;最佳pH和温度分别为7和40℃.实验中共鉴定出5种产物,降解机理主要包括加氢还原、脱氢氧化和羟基化,TP1（雄烯二酮）为主要产物.研究结果可为探索微生物转化ADD的机理、优化去除ADD的研究提供参考,并为构造相关工程菌提供一些基础数据.     

海洋塑料垃圾的环境行为与生态效应研究进展

海洋塑料污染是一个全球性问题.塑料垃圾作为海洋塑料污染物之一,对其研究和认识还不全面.本文在总结国内外相关研究基础上,综述了海洋塑料垃圾的来源与分布、降解、添加剂浸出、附着海洋生物和吸附污染物等环境行为,以及其生物效应(缠绕海洋动物和被海洋动物摄食).根据海洋塑料垃圾的研究现状,未来应加强测定方法、塑料浸出物的毒性效应、潜在污染物、生态效应评价方法和污染防治政策等方面的研究.