基于高通量测序的工业园区地下水和土壤细菌群落结构比较研究

为探究工业园区地下水和土壤细菌群落结构、多样性变化特征,采用高通量测序技术对地下水和土壤细菌16S r RNA基因高变区域进行序列测定。通过对Alpha多样性、物种组成、丰度和群落结构的分析,比较地下水和土壤细菌群落结构的异同。Alpha多样性的比较结果表明,土壤细菌群落多样性和丰富度明显高于地下水,地下水细菌群落多样性指数反映出地下水已受到周边污染源的影响。物种注释结果表明,地下水样品共检出48个细菌门,土壤样品共检出50个细菌门。变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)是地下水细菌群落的优势类群,共占93.54%,且该工业园区地下水细菌群落呈现出典型的淡水种群特征;土壤中优势细菌门为Proteobacteria、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、Firmicutes和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes),共占85.21%。由于地下水和土壤两者的生态系统和理化环境的差异,致使Actinobacteria、Acidobacteria、绿弯菌门(Chloroflexi)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)和Gemmatimonadetes占比在地下水和土壤细菌群落间差异显著,同时使地下水和土壤细菌群落各含有一些特有的优势细菌属(地下水2个,土壤4个)。基于高通量测序技术对工业园区样品的测序结果可以为地下水和土壤环境的生态评价提供方法依据。     

气溶胶中抗生素抗性基因研究进展:以养殖场和医院为例

抗生素在医药和养殖业的大量使用导致耐药菌的出现,加速了抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)在不同环境介质中的传播扩散,抗生素耐药性已成为目前全球卫生、食品安全和发展的最大威胁之一。气溶胶作为ARGs的潜在储存库缺乏系统的研究数据,而通过空气传播具有较高抗生素抗性水平的细菌可能是引起重要疾病的主要传播途径。本文针对养殖场和医院2个抗生素大量使用的典型场所,对气溶胶中ARGs的污染现状、样品采集与检测技术进行综述,并探讨了这一环境污染的潜在风险,表明开展气溶胶中ARGs研究的必要性,并为以后需开展的工作提出几点建议。     

废弃农药厂污染场地土壤浸出液的急性毒性和遗传毒性筛查

污染土地再开发是城市土地可持续利用的关键。为进行废弃农药厂的生态风险评价,采集常州市某废弃农药厂污染场地6个不同区域的土壤样品(编号为S1、S2、S3、S4、S5和S6),选取发光细菌、大型溞和蚕豆根尖细胞为试验生物,运用成组生物毒性试验对6个土壤样品的浸出液进行生物毒性检测。结果表明:6个土壤样品的浸出液都具有急性毒性和遗传毒性;发光菌和大型溞急性毒性试验表明,S3和S5的土壤浸出液毒性最高,S6的土壤浸出液毒性最低;蚕豆根尖微核遗传毒性试验表明S3和S5的土壤浸出液毒性最高,S4和S6的土壤浸出液毒性最低。蚕豆根尖微核遗传毒性试验结果与发光菌和大型溞急性毒性效应基本相同,表明成组生物毒性测试法可以用于污染土壤浸出液的毒性评价。污染物质和毒性检测结果的相关性分析结果表明,土壤中所含污染物种类和浓度已经对土壤毒性效应产生影响,结合化学分析与生物毒性检测可为污染场地进行综合评价与风险评估提供依据。     

厌氧-缺氧-好氧处理工艺的污水处理厂进出水的毒性评价

为了准确评估厌氧-缺氧-好氧（A²/O）处理工艺对废水毒性的削减效率，采用斑马鱼胚胎急性毒性实验、发光细菌急性毒性实验和小鼠L929细胞毒性实验进行测试，结合理化指标，通过毒性当量（TU）法、平均毒性（AvTx）法、毒性指数（TxPr）法、最敏感测试（MST）法和潜在生态毒性效应（PEEP）法对常州市6家污水处理厂（生活污水、综合废水、化工废水、制药废水）进水和出水的生物毒性进行了评价。结果表明，斑马鱼胚胎的毒性敏感程度最高，3种受试生物的毒性评价结果具有较好的一致性。理化达标的污水处理厂出水仍存在一定的生物毒性效应，出水毒性较大的是综合污水处理厂，排入受纳水体后可能会对周围的生态环境产生潜在的生态风险。A²/O处理工艺对各污水处理厂进水的毒性削减较好，其中对制药废水的毒性削减最高，AvTx、TxPr、MST和PEEP的毒性削减率分别为99.45%、99.64%、99.48%和69.66%。与AvTx、TxPr、MST法相比，PEEP法能够更综合地评价废水毒性。     

泥沙水样中微塑料纤维的分离与泥沙去除研究

建立了一种泥沙水样中分离微塑料纤维和去除泥沙的方法。选取聚酰胺6(Polyamide 6,PA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile butadiene styrene copolymers,ABS)、聚丙烯(Polypropylene,PP)颗粒,制备长度(1±0. 25) mm,宽度(200±30)μm的微塑料纤维;分别混合不同质量(0,0. 01,0. 05,0. 25,1. 25,6. 25 g)经30%过氧化氢消解和饱和氯化钠(1. 2 g/m L)、碘化钠溶液(1. 8 g/m L)浮选后的自然泥沙;以探究在不同泥沙质量下,静置阶段投加氯化钠颗粒对玻璃漏斗中微塑料纤维分离效率以及泥沙去除率的影响,并与不投加氯化钠和容量瓶浮选法作比较。结果表明,在静置阶段添加氯化钠颗粒效果较优,对3种微塑料纤维的平均分离效率和泥沙的平均去除率分别为87. 78%和98. 33%。实验结论可为微塑料分离提取方法的优化提供参考。     

自动搅拌萃取-紫外分光光度法测定常州市城市饮用水水源地石油类

根据《水质石油类的测定紫外分光光度法(试行)》(HJ 970—2018)的要求,以正己烷为溶剂,采用自行设计的搅拌式液液萃取器处理样品,萃取相经硅酸镁吸附脱除极性物质后,用紫外分光光度法测定常州市城市饮用水水源地的石油类指标。结果表明:方法检出限为0.01 mg/L,线性范围为0~16.0 mg/L,相关系数为0.9998,4种不同浓度配制样品测定的相对误差为-15.0%~4.0%,相对标准偏差为2.2%~8.8%。各项技术指标均满足《HJ 970—2018》相关质量控制要求,相比手动萃取-红外分光光度法,自动搅拌萃取-紫外分光光度法能有效提高分析效率和降低职业危害。     

典型化工污水处理厂废水及受纳水体的生物急性毒性监测方法应用研究

为了研究生物急性监测方法对监测典型化工污水处理厂废水的适用性,选择2家常州市典型的化工园区污水处理厂("常A"和"常B"),进行了发光细菌、藻类、大型溞和斑马鱼卵4种不同层次受试生物的急性毒性检测。研究表明,发光细菌急性毒性、藻类叶绿素荧光毒性在2个污水处理厂中均被检测到,发光细菌急性毒性通常进水大于出水,但在投放大量氧化消毒剂时,出水表现出剧毒。藻类叶绿素荧光毒性最高值出现在常B进水中。大型溞和斑马鱼卵急性毒性仅在常B进出水样中有检出,受纳河道下游水样虽未表现出急性毒性,但可观察到斑马鱼卵各类发育畸形。4种生物急性毒性检测方法中,发光细菌适用范围最广,藻类、大型溞和斑马鱼卵急性毒性方法可根据监测目的和工业园区特点相应选择。实验结论可为化工污水处理厂尾水排放过程中生物毒性监测的常态化提供方法选择,为管理部门制定排放标准提供依据。     

新时期生态环境监测数据产品内涵和发展建议

简述了新时期环境监测数据产品内涵,分析了当前数据产品在信息化程度、深度开发、数据质量和信息公开等方面存在的问题;提出,要不断提高数据产品的信息化水平,推进其深度开发,要立足于服务社会和管控需求,加强数据产品可追溯能力建设,针对现各部门存在的"数据孤岛"问题,增强各部门间监测数据的可比性,推进区域污染物排放、空气环境质量、水环境质量等信息公开,为政府决策提供准确的技术支持,为公众、企业提供优质服务。     

基于成组生物毒性测试的PM2.5毒性

为了准确评估PM_(2.5)的综合生物毒性,采用发光细菌急性毒性、斑马鱼胚胎急性毒性和体外人肺腺癌细胞(A549)毒性试验对常州市冬季雾-霾天、冬季正常天和夏季这3个时间段的PM_(2.5)进行生物毒性评价,并结合大气理化指标进行分析.结果表明,3个时间段的PM_(2.5)均表现出急性毒性或发育毒性.冬季雾-霾天、冬季正常天和夏季PM_(2.5)对发光细菌的毒性单位(toxicity unit,TU)值分别为1. 74(有毒)、1. 19(有毒)和0. 92(微毒);对斑马鱼胚胎的TU值从大到小排列为:冬季正常天(TU=1. 14,有毒)、冬季雾-霾天(TU=0. 79,微毒)和夏季(TU=0,无毒);对A549的TU值为:冬季雾-霾天(TU=0. 61,微毒)夏季(TU=0. 38,微毒)冬季正常天(TU=0. 31,微毒).在发育毒性方面,除夏季PM_(2.5)样品,其余2个时间段的PM_(2.5)均对斑马鱼胚胎发育有影响,主要表现出心包囊肿、脊椎弯曲和尾部畸形.平均毒性(average toxicity,Av Tx)、毒性指数(toxic print,Tx Pr)和最敏感测试(most sensitive test,MST)综合毒性评价方法表明冬季雾-霾天和冬季正常天PM_(2.5)均表现出有毒,夏季则表现出微毒,以冬季雾-霾天PM_(2.5)样品的综合毒性最高.此外,3种测试生物对PM_(2.5)污染物的敏感度排序为发光细菌斑马鱼胚胎 A549.理化指标和生物毒性的相关性分析结果表明,PM_(2.5)中所含的污染物对生物毒性效应产生影响,可为PM_(2.5)生物毒性综合评价和人体健康风险评估提供依据.     

基于斑马鱼全生命周期毒性测试的研究进展

作为一种模式生物,斑马鱼具有很多优点,包括体积小、成本低、适应性广、繁殖周期短、胚胎透明且产卵量高等,因而被广泛应用于生态毒理学等领域。斑马鱼的生命阶段主要包括胚胎、仔鱼和成鱼3个阶段。近年来,斑马鱼全生命周期的毒理学研究所占比重不断上升并呈稳定增长的趋势。本文对斑马鱼3个生命阶段及整个生命周期的毒性试验展开综述,介绍了斑马鱼全生命周期实验在毒理学中的研究进展,总结了各生命阶段国内外的标准规范和资源库信息、毒理学终点及转基因斑马鱼的研究进展,归纳了多阶段毒性评价和整个生命周期毒性评价的应用。最后,对全生命周期和基于斑马鱼毒性测试的应用做出展望,对未来开展的相关研究提出建议。