An improved method used for evaluating potential environmental pollution risk based on spatial distribution and density of farms

Environmental Science and Pollution Research - The livestock manure nitrogen load on farmland (LMNLF) is often used to assess the potential environmental pollution risk of livestock manure nitrogen...     

农田土壤抗生素抗性基因与微生物群落的关系

抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)作为一种新型环境污染物,近20年来在农田土壤中广泛富集,促进了耐药性的传播.土壤微生物群落在农业种植下也发生了极大的变化,由于ARGs的传播扩散与微生物息息相关,因此关于两者之间关系及相互作用的研究急速增加.本文通过综述近几年的国内外研究成果,概述了农田土壤ARGs的分布现状和优势微生物群落的变化情况,从农业种植模式、有机肥施用情况、施用有机肥的种类、土壤理化性质和土壤污染影响等角度总结ARGs富集与优势微生物群落、微生物多样性变化的关系,指出耐药菌的变化情况,基于当下研究的不足展望了继续深入探索的方向,为今后进一步深入探索两者间的科学规律提出了设想.     

巢湖表层沉积物中有机氯农药的残留与风险

利用GC-MS分析了巢湖14个样点表层沉积物中有机氯农药(OCPs)残留水平,研究了其分布与组成特征、与TOC的关系以及生态风险.结果表明:巢湖表层沉积物中OCPs总含量范围为0.58～32.91ng.g-1(干重),其中六六六类(HCHs)农药含量在0.23～1.81ng.g-1之间,滴滴涕类农药(DDTs)含量在0.34～31.01ng.g-1之间.表层沉积物中HCHs和DDTs平均含量的空间分布特点为:西部湖心>东部水源区>东部湖区(不包括水源区)>河流,狄氏剂和异狄氏剂则主要为巢湖东部湖区和水源区的局部污染.HCHs和DDTs的组成成分分析表明其主要来源于历史残留.OCPs含量与TOC含量之间不存在显著相关关系,说明OCPs在沉积物中的含量还受到其他因素的影响.与共识沉积物质量基准(CB-SQG)相比较,巢湖局部地区表层沉积物存在较大生态风险.     

巢湖水体和水产品中多环芳烃的含量与健康风险

利用GC-MS测定了巢湖水体15个样品及9种主要水产品中16种优控多环芳烃(PAHs)的含量,并用美国环保局(USEPA)推荐的健康风险评价模型估算了巢湖地区居民由于饮水、洗澡及食用水产品造成的PAHs暴露量.在此基础上,利用概率风险评价和蒙特卡罗模拟方法分析了巢湖水体与水产品中PAHs的健康风险及其不确定性.研究结果表明,巢湖水体中16种优控PAHs总含量(PAH16)范围为95.63～370.13ng·L-1,平均为(170.72 ±70.79) ng·L-1,BaP当量浓度(Bapeq)为(1.43±0.79) ng·L-1;水产品中PAH16的干重含量范围为129.33 ～575.31 ng·g-1,均值为(320.93±147.50) ng·g-1,BaP当量浓度为(4.67±6.68) ng·g-1.巢湖地区居民由于饮水和洗浴造成的PAH16暴露量分别为(5.76±2.39)×10-3 ng·kg-1·d-1和(25.08±10.40)×10-3 ng·kg-1·d-1,城镇与农村居民食用水产品造成的PAH16暴露量分别为(190.86±84.17) ng· kg-1· d-1和(75.88±33.47) ng·kg-1·d-1;水产品食用是巢湖地区居民PAHs暴露的主要途径.洗浴和饮水造成的PAH16暴露风险分别为(6.33±4.70)×10-9 a-1和(4.32±2.47) ×10-7 a-1,城镇与农村居民食用水产品造成的PAH16暴露风险分别为(3.17±3.79)×10-5 a-1和(1.25±1.50) ×10-5 a-1;居民食用水产的PAH16暴露风险高于USEPA建议的可接受风险(1.0×10-6 a-1),存在一定的致癌风险.水产品食用风险的不确定度较高,Bap当量浓度是影响风险评估不确定性的主要因素.     

Cu2+对普通小球藻的光合毒性：初始藻密度的影响

为了研究Cu2+对普通小球藻的光合毒性以及初始藻密度对Cu2+光合毒性的影响,将初始密度为107mL-1的普通小球藻暴露于Cu2+的6个浓度(0、5、10、20、30和40μmol.L-1)中进行96 h的毒性暴露实验,在2、48和96 h分别利用叶绿素荧光仪(MAXI-Imaging-PAM)测定各项叶绿素荧光参数,同时,针对3个不同初始密度的普通小球藻(2×106、5×106和2×107mL-1),测定并比较了其暴露于0、20和40μmol.L-1的Cu2+12 h后,叶绿素荧光参数的变化。不同初始藻密度的毒性实验结果显示,初始藻密度为2×106mL-1时,20和40μmol.L-1Cu2+可完全抑制普通小球藻的光合作用;当初始藻密度增加到5×106和2×107mL-1时,40μmol.L-1Cu2+对普通小球藻的实际光合作用效率仅有约75%和25%的抑制。这表明初始藻密度越大,Cu2+的光合毒性越弱。但随着初始藻密度的增加,初始藻密度的变化对Cu2+光合毒性的影响减弱。初始藻密度为107mL-1时的毒性实验结果显示,暴露于20~40μmol.L-1Cu2+2 h后,普通小球藻的光合作用即受到抑制,且该抑制程度随Cu2+浓度的增加而增强,并随着暴露时间的延长有所缓解。随着Cu2+浓度的增加,最大量子产量(Fv/Fm)、实际量子产量(Yield)、相对电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(qP)逐渐降低,非光化学淬灭系数(NPQ/4)逐渐上升。研究结果表明,Cu2+对普通小球藻的光合作用有一定的抑制作用,其机理可能为通过引起PSII系统反应中心的部分失活,导致PSII系统反应中心的开放比例减少,引起电子传递速率降低以及ATP和NADPH的合成减慢,从而使光合作用速率下降;初始藻密度对Cu2+的光合毒性大小有较大的影响,故在进行藻类的毒性实验时,也应关注初始藻密度的影响。     

溶解性有机质特性分析与来源解析的研究进展

溶解性有机质(DOM)是一类包含了复杂结构及交互作用的溶解性有机混合物,其表生行为和环境效应十分丰富.其在水体中滞留时间长,存在状态时刻处于变化中,与多种营养物质存在耦合效应,并影响着污染物的水环境归趋,是既古老又年轻的学科.目前,大多数研究成果都是建立于DOM分析技术与特性解析基础上.为了得到纯化的溶解性有机质,往往需要综合膜过滤、非离子大孔树脂、离子交换树脂、冷冻干燥、真空旋转蒸发、吸附剂富集等技术.光谱、色谱技术、高分辨率质谱等仪器的综合使用为研究溶解性有机质吸附、结合、络合、光诱导等环境行为提供了技术保障.DOM的表观特征广泛应用于研究其在水环境中的存在状态和环境行为,也是监测水处理过程中有机质去除效果的重要手段;其微观形态、分子量分布、化学键组成等内部特征的解析是认知其分子和结构、解释其作用机理和预测其环境归趋的基础.DOM来源复杂,单一指标很难判断有机质的来源,甚至会产生不同的研判结果,而综合运用多种新技术、新方法是DOM来源解析研究的发展趋势.     

Integration of high volume portable aerosol-to-hydrosol sampling and qPCR in monitoring bioaerosols

In this study, the integration of a high volume, portable aerosol-to-hydrosol sampling technique and quantitative polymerase chain reaction (qPCR) was investigated for bioaerosol monitoring by adapting the RCS High Flow to sample air with mineral-oil-strips. Bacillus subtilis var niger and Pseudomonas fluorescens were aerosolized and collected by the RCS High Flow loaded with mineral-oil-strips for 1, 2 and 5 min. In addition, the adapted aerosol-to-hydrosol sampler was also tested for sampling environmental bacterial aerosols in four different environments (a back yard, a student dorm, a dining hall, and a play ground). The performances of the RCS High Flow with mineral-oil-strips were compared with the use of agar strips under similar conditions in all experiments. Air samples collected by the RCS High Flow were cultured, and in addition those collected with mineral-oil-strips were also quantified using qPCR. When sampling B. subtilis var niger aerosols, the use of mineral-oil-strips was shown to report significantly higher culturable concentrations than those obtained by agar strips regardless of the sampling time tested (p-value = 0.04). In contrast, the differences between the two methods when sampling P. fluorescens aerosols were not statistically significant (p-value = 0.5). When coupled with qPCR, the RCS High Flow loaded with mineral-oil-strips obtained significantly higher bacterial aerosol concentrations than those detected by the culturing method. The sampling time was observed to have negligible effects on the efficiency of the technology developed here. When sampling in different environments, the use of mineral-oil-strip was observed to yield significantly higher, about 4-12 times, culturable bacterial aerosol concentration levels compared to the use of agar. This study demonstrated a high volume (100 L min?1) portable aerosol-to-hydrosol sampling technique, holding broad promise in monitoring airborne biological threats when coupled with qPCR technology. Yet, caution should be taken in relating the bioaerosol concentrations to health risks as qPCR detects both culturable and non-culturable cells including inactivated ones.     

节能减排绩效及其与经济效益协调性的监控和评估

设计了节能绩效-减排绩效关系图及节能绩效、减排绩效与经济效益协调关系三角图,研究了1997～2006年中国石油、化工、冶金等行业(包括石油和天然气开采业(O1)、非金属矿采选业(O2)、石油加工及炼焦业(O3)、化学原料及化学制品制造业(O4)、化学纤维制造业(O5)、橡胶制品业(O6)、塑料制品业(O7)、黑色金属冶炼及压延加工业(O8)、有色金属冶炼及压延加工业(O9)和金属制品业(O10))节能减排绩效及其与经济效益的协调性状态和趋势.结果表明,塑料制品业(O7)的节能减排绩效最好,10个被研究的行业中有9个行业属于节能减排绩效很差-差的行业,其中,O3、O4、O8和O10等4个行业节能减排绩效有变差的趋势。2006年,上述行业节能减排绩效与经济效益协调性所处状态的离散程度相对于1997年变大,并分布在5个不同的状态,其中,O1和O2处于强不协调状态,O3处于弱不协调状态,O4、O8和O9处于弱协调状态,O5和O7处于强协调状态,O6和O10个处于很强协调状态;且O1、O2和O3呈弱不协调性发展趋势,O4、O5、O6、O8、O9和O10呈强协调性发展趋势,O7先呈强协调性发展趋势,后成为弱不协调性发展趋势.本研究设计的方法具有简便、直观、灵活和易用等特点,是值得推广的节能减排绩效及其与经济效益协调性监控和评估方法.     

丰水期巢湖表层水体六六六类农药的残留与风险

利用SPE-GC-ECD方法测定了湖泊表层水体六六六类(HCHs)农药的含量,分析了其残留特征,探讨林丹的生态与健康风险.结果表明:①丰水期巢湖表层水体中HCHs含量范围为1.58～31.66 ng·L-1,平均为(2.57±2.07)ng·L-1;α-HCH、β-HCH、γ-HCH和δ-HCH的平均含量分别为(0.4...