不同补给水源的城市人工湖中异养菌耐药性及耐药菌种属分布研究

为了阐明不同补给水源的城市人工湖中异养菌耐药状况和耐药菌种属分布特征,选取分别以地表水和再生水为补水来源的XQ湖和FQ湖为代表进行研究。从2018年4—11月逐月采集水样,考察了各水样中对氨苄西林(AMP)、磺胺甲恶唑(SMZ)和四环素(TET)这3种不同种类抗生素具有耐药性的异养菌含量,并对分离菌株的耐药表型、耐药菌株的种属分布以及水质理化指标进行了分析。结果表明,2处人工湖中的AMP耐药菌和SMZ耐药菌含量约为10~2～10~4CFU·(100 m L)~(-1),而TET耐药菌含量则约10~1～10~3CFU·(100 m L)~(-1)。分离出的84株耐药菌归属于19个种,其中蜡状芽孢杆菌、大肠埃希氏菌、维氏气单胞菌、豚鼠气单胞菌和鸟氨酸拉乌尔菌为2个湖共有耐药菌。71.4%的耐药菌都是对AMP单一耐药,以蜡状芽孢杆菌为主。由于具有固有耐药性的细菌在分离出的耐药菌中占比很低,获得性耐药很可能在城市人工湖中异养菌耐药性的发展上发挥了主要贡献作用。地表水补水的XQ湖和再生水补水的FQ湖在总异养菌含量、耐药菌含量和检出率上均无显著差异。分离来源对16株耐药性气单胞菌的聚类无明显影响。     

畜禽养殖环境中典型病毒的分布、传播与控制

畜禽养殖场作为动物集中的场所,易暴发动物病毒性疾病,一方面严重危害动物健康,给畜牧业造成巨大损失,另一方面一些以养殖动物为源头的人畜共患病毒可能传播至人居环境,以至威胁人类健康。本文对畜禽养殖环境(养殖场及周边环境介质)中典型病毒的分布特征、传播影响因素以及控制措施进行了综述。研究表明,病毒在畜禽养殖场空气、污水及动物粪便中广泛分布,并可通过气溶胶、废水处理排放和粪便堆肥资源化等途径向周边环境介质(空气、地表水和土壤等)中迁移;病毒在不同环境介质中的消亡与传播行为受介质理化性质影响,低温、潮湿以及微碱性pH的环境更有利于病毒的存活;从病毒传播风险控制角度,需从气溶胶传播、污水及粪便处理处置等方面形成多介质多途径协同控制方法,从源头上控制病毒向环境中传播。     

活性污泥SBR系统对四环素耐药菌和总四环素的去除特性

通过模拟运行SBR工艺,比较不同四环素进水浓度、运行周期以及氧环境条件对四环素耐药菌及痕量四环素的去除特性.结果表明,痕量四环素的存在会对活性污泥中微生物耐药性产生影响,SBR进水四环素浓度为250μg.L-1时活性污泥中的微生物会逐步变成耐药微生物,而进水中不含四环素时,耐药的微生物会逐步变成非耐药微生物.总四环素的去除效果在好氧条件下周期为12 h时最好,达到90%以上.好氧条件下周期为8 h时每克污泥增加的四环素耐药菌数最多,约为2.89×109CFU.g-1;好氧条件下周期为20 h时为最少,约为1.0×108CFU.g-1,有利于缓解四环素耐药菌的产生.     

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的环境传播研究进展

自2019年12月暴发新型冠状病毒肺炎(COVID-19)以来,疫情已在全球200多个国家造成数百万人死亡,对世界经济产生了极大冲击.针对引起此次疫情的新型冠状病毒(SARS-CoV-2),世界各国积极开展了科学研究和预防控制措施,取得了许多重要的进展,为疫情防控做出了重要贡献.然而,作为疫情防控成效最显著的国家,在2...     

环甲基硅氧烷的环境分布、行为与效应研究进展

近年来,挥发性环甲基硅氧烷(cVMS)在生产和生活过程中的广泛使用导致其环境和人体暴露风险日益增加,由于其具有持久性、潜在的生物积累性和毒性而被受关注。目前,人们对cVMS在全球各种环境介质中的赋存、行为及效应有一定的了解。排入环境中的cVMS大部分进入大气,在水体、沉积物、土壤和生物体中也有一定的含量。研究表明,希腊室内空气降尘中总的环硅氧烷含量中位数最高(1 380 ng?g-1),其次为中国(362 ng?g-1);中国污水处理厂总的硅氧烷年人均通量(10 g?y-1)低于英国(D4~D6 48.3 g?y-1)和美国(D4~D6 93.5 g?y-1),其中大连市一家采用CWSBR工艺的污水处理厂进水中cVMS的总浓度(1.05 μg?L-1)普遍低于希腊(5.14 μg?L-1)、西班牙(9.2 μg?L-1)、加拿大(44 μg?L-1)和一些北欧国家(17 μg?L-1);我国大部分废水处理厂污泥中甲基硅氧烷的含量(0.1~l μg?g-1 dw)比一些北欧国家(26 μg?g-1 dw)、希腊(20 μg?g-1 dw)和加拿大(64 μg?g-1 dw)等要低得多。中国普通居民吸入+摄食D4~D6的PELs中位数(173 ng?d-1)远低于中国普通人群的皮肤暴露(中位数18.5 μg?d-1),更低于英国成人日暴露量(1.875 mg?d-1)和美国妇女对总硅氧烷的日暴露量(307 mg?d-1)。环境中cVMS的行为和效应取决于其理化性质和具体的环境条件。进入大气的cVMS会与?NO3、O3和?OH反应,而与?OH反应脱去甲基生成硅醇是其主要的消除机制。污水处理过程中,大部分cVMS被污泥吸附固定,D6吸附污泥的能力最强,其次为D5和D4。挥发、吸附和非生物降解是cVMS在土壤中主要的环境行为。D4和D5可能存在生物放大作用。评估cVMS的TMF(trophic magnification factor)研究结果相互矛盾,且与BCF、BMF和BSAF的评估结果相反。总之,国内外对污水处理过程中cVMS的赋存状态和迁移、转化行为的研究比较多,且以进、出水和剩余污泥为主,而对整个工艺流程中具体变化的细化研究很少,对其生物积累特征、降解机制和降解产物更缺乏深入研究。因此,今后需要补充对其他环境介质、尤其是和人们居住、工作密切相关环境中cVMS分布规律的研究,深入探索其在实际环境中的降解过程,包括其降解产物或中间产物的环境行为,进一步评估其生态环境效应和人类健康风险。     

环甲基硅氧烷的环境分布、行为与效应研究进展

近年来,挥发性环甲基硅氧烷(cVMS)在生产和生活过程中的广泛使用导致其环境和人体暴露风险日益增加,由于其具有持久性、潜在的生物积累性和毒性而被受关注。目前,人们对cVMS在全球各种环境介质中的赋存、行为及效应有一定的了解。排入环境中的cVMS大部分进入大气,在水体、沉积物、土壤和生物体中也有一定的含量。研究表明,希腊室内空气降尘中总的环硅氧烷含量中位数最高(1 380 ng·g~(-1)),其次为中国(362 ng·g~(-1));中国污水处理厂总的硅氧烷年人均通量(10 g·y~(-1))低于英国(D4~D6 48.3 g·y~(-1))和美国(D4~D6 93.5 g·y~(-1)),其中大连市一家采用CWSBR工艺的污水处理厂进水中cVMS的总浓度(1.05μg·L~(-1))普遍低于希腊(5.14μg·L~(-1))、西班牙(9.2μg·L~(-1))、加拿大(44μg·L~(-1))和一些北欧国家(17μg·L~(-1));我国大部分废水处理厂污泥中甲基硅氧烷的含量(0.1~lμg·g~(-1)dw)比一些北欧国家(26μg·g~(-1)dw)、希腊(20μg·g~(-1)dw)和加拿大(64μg·g~(-1)dw)等要低得多。中国普通居民吸入+摄食D4~D6的PELs中位数(173 ng·d~(-1))远低于中国普通人群的皮肤暴露(中位数18.5μg·d~(-1)),更低于英国成人日暴露量(1.875 mg·d~(-1))和美国妇女对总硅氧烷的日暴露量(307 mg·d~(-1))。环境中cVMS的行为和效应取决于其理化性质和具体的环境条件。进入大气的cVMS会与·NO_3、O_3和·OH反应,而与·OH反应脱去甲基生成硅醇是其主要的消除机制。污水处理过程中,大部分cVMS被污泥吸附固定,D6吸附污泥的能力最强,其次为D5和D4。挥发、吸附和非生物降解是cVMS在土壤中主要的环境行为。D4和D5可能存在生物放大作用。评估cVMS的TMF(trophic magnification factor)研究结果相互矛盾,且与BCF、BMF和BSAF的评估结果相反。总之,国内外对污水处理过程中cVMS的赋存状态和迁移、转化行为的研究比较多,且以进、出水和剩余污泥为主,而对整个工艺流程中具体变化的细化研究很少,对其生物积累特征、降解机制和降解产物更缺乏深入研究。因此,今后需要补充对其他环境介质、尤其是和人们居住、工作密切相关环境中cVMS分布规律的研究,深入探索其在实际环境中的降解过程,包括其降解产物或中间产物的环境行为,进一步评估其生态环境效应和人类健康风险。     

多溴联苯醚分布特征及环境风险研究进展

多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)作为一种高效、添加型阻燃剂被广泛使用,因其具有蒸汽压低、亲脂性强、污染持久和可生物富集等特点,而成为近年来环境领域研究热点之一。在查阅近年相关文献和分析PBDEs性质的基础上,本文以PBDEs使用-环境分布-生物体内的分布-对生物毒性及机理为线索,重点总结了PBDEs在环境和尤其是在生物体内的分布情况,并分别从神经系统、甲状腺和肝脏等角度阐述了PBDEs产生毒性效应以及致毒机制的最新研究成果。在总结研究成果的基础上,提出了应逐渐重视十溴联苯醚的环境风险、电子垃圾拆解地PBDEs修复、PBDEs代谢过程以及代谢中间物的毒性等建议,以期为PBDEs相关领域研究者提供参考。     

抗生素菌渣处理技术研究进展

抗生素菌渣是制药企业在生产抗生素类药物时,由微生物发酵产生的固体废弃物.作为国家规定的危险废物,其产量大、含水率高、含氮、硫量高、残留抗生素的特点,使其具有巨大的环境危害性.抗生素菌渣的科学、无害处理是医药固废领域的热点难题.本文系统阐述了抗生素菌渣的类型、性质和危害,详细综述了目前主流的各类热化学处理技术和非热化学处...     

挥发性甲基硅氧烷的环境分布与行为归趋研究进展

挥发性甲基硅氧烷(Volatile methylsiloxane,VMS)广泛用于许多工业生产过程,并频繁添加于各类消费品,特别是个人护理品(PCPs)中.VMSs产量高、用途广,源源不断进入到环境中,其进入环境后的环境行为及归趋已受到广泛关注.VMSs理化性质较为特殊,兼有疏水性与挥发性,且难以进行生物降解,因此VMSs进入环境后潜在的生态风险,特别是远距离迁移、持久性、生物富集性与生物放大性已成为关注热点.本文概述了几种典型的VMSs的来源及理化性质,综述了其在全球范围内多种环境介质中的分布与行为归趋,包括大气、水体、土壤与底泥、生物质、污水处理厂进出水及污泥等,并总结了VMSs生物富集性与生物放大性的相关研究.针对VMSs存在的环境风险和健康风险,提出了今后的研究方向.     

新型有机磷阻燃剂环境污染物的研究进展

新型有机磷阻燃剂(emerging organophosphate flame retardants,eOPFRs)是市场上新出现的或环境中最近新检测到的一类有机磷阻燃剂.由于溴代阻燃剂(brominated flame retardants,BFRs)和部分常规OPFRs在全球限制或禁止使用,市场对eOPFRs的需求...     

典型土壤持久性有机污染物空间分布特征及环境行为研究进展

持久性有机污染物(POPs)由于具有致癌性、致畸性和致突变效应的"三致性",近年来已经越来越受到人们的关注.本文综合分析了有机氯农药(OCPs)、多氯联苯(PCBs)、二英类(PCDD/Fs)、多环芳烃(PAHs)及多溴联苯醚(PBDEs)等几种典型土壤持久性有机污染物的空间分布特征.同时,对土壤POPs的挥发作用、吸附/解吸、迁移、生物降解、化学降解等环境行为进行了深入分析,并指出了这些环境行为的影响因素,包括POPs的物质属性、土壤理化性质及周围环境等共性影响因素及其它因素.此外,针对国内外研究现状中存在的问题,提出了相关建议,指出控制土壤POPs污染的根本手段在于管理措施的完善.     

典型环境内分泌干扰物的来源、环境分布和主要环境过程

内分泌干扰物(EDCs)作为一种新兴污染物,具有憎水性、低剂量效应和半衰期长等特征,在全球的土壤/沉积物中已被广泛检测到,并发现已给环境带来了严重的威胁。本文重点综合评述了近10年来土壤/沉积物中EDCs的来源、浓度水平、空间分布及吸附特性的研究。结果发现,EDCs来源涉及农业、工业和生活等多个方面;空间分布上,一般呈近海地区沉积物中EDCs浓度水平较河流底泥及土壤低,而高度工业化、城市化地区土壤/沉积物中EDCs浓度亦较高;EDCs的吸附受土壤/沉积物理化性质、EDCs自身性质和环境条件的共同影响,一般土壤有机质的含量和成熟度、土壤颗粒的比表面积与其吸附能力呈正相关,黏土矿物类型对EDCs的吸附也有重要的影响;EDCs的吸附能力与其自身的疏水性和结构特征有关;温度升高和溶液p H值增加都不利于EDCs的吸附,而溶液离子强度的增加对其吸附起着促进作用。土壤/沉积物对EDCs的吸附是一个复杂的过程,因此对其吸附特性需要进一步的探讨。     

肟菌酯对环境生物急性毒性及安全性评价

本试验通过研究肟菌酯对10种环境生物急性毒性效应,以期评价其对环境生物的毒性风险。结果表明,肟菌酯对日本鹌鹑(Coturnix coturnix japonica)的经口毒性7 d-LD50和短期饲喂毒性8 d-LC50分别大于2.00×103mg a.i.·kg-1bw和5.00×103mg a.i.·kg-1饲料,意大利蜜蜂(Apis mellifera L.)接触与经口毒性48 h-LD50分别为大于100μg a.i.·蜂-1和95.3μg a.i.·蜂-1,家蚕(Bombyx mori)96 h-LC50为1.61×103mg a.i.·L-1,蚯蚓(Eisenia foetida)14 d-LC50大于100 mg a.i.·kg-1干土,赤眼蜂(Trichogramma japonicum)24 h-LR50为0.337μg a.i.·cm-2,羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)72 h-EC50为5.80×10-3mg a.i.·L-1,大型溞(Daphnia magna Straus)48 h-EC50为1.72×10-2mg a.i.·L-1,斑马鱼(Brachydanio rerio)96 h-LC50为5.40×10-2mg a.i.·L-1,非洲爪蟾(Xenopus laevis)蝌蚪96 h-LC50为8.95×10-2mg a.i.·L-1,土壤微生物28 d硝酸盐转化速率差异小于25%。因此,根据《化学农药环境安全评价试验准则》毒性等级划分标准,肟菌酯对鸟、蜜蜂、家蚕、蚯蚓等陆生生物为低毒,对水生生物的绿藻、大型溞、斑马鱼、非洲爪蟾蝌蚪均为高毒或剧毒,而对天敌赤眼蜂属高风险,故在田间使用过程中应采取措施降低其对水生生物以及天敌昆虫赤眼蜂急性毒性风险,以免造成危害。     

抑制多重耐药致病菌的丹参内生真菌的筛选、鉴定及次生代谢产物分析

对四川道地药材丹参内生真菌的抑菌活性及其次生代谢产物进行研究,以期寻找出抑制多重耐药致病菌的新型抗菌物质.通过分离纯化丹参茎和叶中的内生真菌,得到145株菌株,将菌株发酵液分别进行普通致病菌(肠炎沙门氏菌、鸡白痢沙门氏菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌O157:H7和鼠伤寒沙门氏菌)和多重耐药致病菌(沙门氏菌耐药株、金黄色葡萄球菌耐药株和大肠杆菌耐药株)的抑菌试验,筛选得到3株具有显著抑菌效果的菌株.其中抑菌效果最显著的一株菌株S4,经形态学观察和18S rDNA序列分析确定其为Phomopsis sp.对S4发酵液的乙酸乙酯萃取相进行大类成分、LC-MS和GC-MS分析,结果显示发酵液中富含酚性物质、生物碱、对羟基苯乙醇等重要生物活性物质.本研究表明丹参内生真菌抑菌效果显著,富含活性物质,为耐药菌的控制提供了新的资源.表5图4参20     

MBR工艺处理螺旋霉素制药废水过程中抗生素耐药菌与抗性基因的研究

抗生素废水含有大量的抗生素耐药菌(antibiotic resistant bacteria,ARB)与抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs),处理排放后可能增强受纳环境的微生物抗性,因此有必要深入研究抗生素废水处理过程中ARB与ARGs的削减效果及其影响因素。本研究采用膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)工艺处理螺旋霉素制药废水,考察了不同水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)对ARB与ARGs削减效果的影响。结果表明,虽然在HRT=30 h时MBR对COD与氨氮的去除率略高于HRT=40 h,但HRT=40 h时,不仅总异养菌与肠球菌的去除效果更佳,出水肠球菌耐药率及携带的抗性基因检出率也更低,而且MBR对废水中erm B、erm F、erm X、mef A、ere A、mph B和转移元件ISCR 1、Tn 916/1545相对丰度的削减效果更好。这表明长HRT更有利于MBR工艺削减螺旋霉素废水的耐药菌与抗性基因。     

椒江口春、秋季浮游动物分布特征及与主要环境因子的关系

2009年5月和10月对椒江口(121.35°E～121.85°E,28.50°N～28.80°N)浮游动物进行调查,分析其群落结构、生物量和丰度的时空分布特征及与主要环境因子的关系.结果表明,该海域浮游动物有明显的季节变化,春季鉴定到14大类50种,卡玛拉水母(Malagazzia carolinae)为绝对优势种,秋季鉴定到14大类73种,优势种分别为百陶箭虫(Sagitta bedoti)、双生水母(Diphyes chamissonis)、亚强真哲水蚤(Eucalanus subcrassus)、微刺哲水蚤(Canthocalanus pauper)、中华胸刺水蚤(Centropages sinensis)和肥胖箭虫(Sagitta enflata);多样性指数为秋季(2.59)高于春季(1.82),生物量和丰度为春季(972.66 mg/m3和1 743.54 ind/m3)远高于秋季(65.30 mg/m3和31.94 ind/m3).总生物量和丰度的空间分布由优势种决定,春季高值区出现在咸淡水交汇的出海口处;秋季有沿河口向外递增的趋势.典范对应分析(CCA)表明,营养盐、盐度和溶解氧为影响春秋季椒江口浮游动物分布的环境因子;浮游动物群落存在明显的季节和空间异质性;各物种适宜的生态环境不同.与类似河口的现状相比,椒江口的浮游动物种类丰富,可能与影响该河口的水团多样有关;与历史资料相比,椒江口4、10月份浮游动物的生物量、丰度及优势类群保持相对稳定.图9表6参44     

新型杀菌剂氟吡菌胺对9种环境生物的急性毒性及其在斑马鱼体内的生物富集

为评价新型杀菌剂氟吡菌胺对环境生物的毒性风险,避免其在使用过程中对我国特有的环境生物产生危害,测定了氟吡菌胺对意大利蜜蜂、日本鹌鹑、斑马鱼、家蚕、斜生栅藻、大型溞、玉米螟赤眼蜂、赤子爱胜蚓和黑斑蛙蝌蚪等9种代表性环境生物的急性毒性,并以斑马鱼为试材,研究了氟吡菌胺的生物富集性,即根据鱼类急性毒性结果 LC50(96 h)=1.489 mg·L~(-1),设计生物富集试验水样浓度为LC50的1/2、1/10和1/100,即0.745 mg·L~(-1)、0.149 mg·L~(-1)和0.0149 mg·L~(-1),连续暴露8 d,采用液相色谱法测定3个浓度下氟吡菌胺在斑马鱼体内的富集量。结果表明,氟吡菌胺对斑马鱼、斜生栅藻和大型溞3种水生生物的急性毒性为中毒级,对黑斑蛙蝌蚪急性毒性为高毒级,其对蜜蜂、鸟类、家蚕、蚯蚓和天敌赤眼蜂等环境生物均为低毒或低风险;斑马鱼在0.745、0.149和0.0149 mg·L~(-1)的氟吡菌胺水溶液中暴露192 h时,生物富集系数BCF分别为33.65、26.39和193.25;根据化学农药环境安全评价试验准则评价标准,10BCF≤1000,氟吡菌胺属于中等富集性农药。     

表面增强拉曼光谱技术应用于环境污染物检测的研究进展

表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman Spectroscopy,SERS)技术作为一种单分子水平的检测技术在众多领域都有广泛的应用.SERS技术的高灵敏性、可实时检测等特点,在环境领域有着巨大的应用前景.本文从增强基底材料的SERS效应、提高其选择性和优化实用性的三个方面介绍了SERS技术应用于环境污染物检测的最新研究进展,并在此基础上提出了今后SERS技术在环境领域的可能发展方向.     

大辽河表层水中邻苯二甲酸酯分布特征及环境健康风险评价

利用气相色谱-质谱(GC-MS)检测了大辽河表层水中邻苯二甲酸酯类(PAEs)有机污染物的浓度水平,分析其分布特征,并对PAEs类有机污染物的环境健康风险进行了评价。结果表明,大辽河表层水中共检出4种PAEs,其质量浓度范围为n.d.#0.754μg·L~(-1)。4种PAEs类中质量浓度平均值最高的为邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)(0.36μg·L~(-1)),最低的为邻苯二甲酸二甲酯(DMP)(0.01μg·L~(-1))。4种PAEs浓度贡献大小依次为:邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)。DBP浓度基本符合国家地表水环境质量标准(GB3838—2002)。与国内其他水域相比,大辽河表层水中PAEs的污染程度处于较低水平。DMP和DEP的最高值均出现在营口市区最主要的工业和生活污水排污口之一——纱厂潮沟采样点,DBP和DIOP的最高值则分别出现在牛庄大桥和港监潮沟采样点。总PAEs类有机污染物分布趋势为:在工业分布较多的区域及主城区附近水域PAEs浓度较高,大辽河上游区域PAEs浓度相对较低。利用US EPA健康风险评估模型粗略估算,大辽河表层水中PAEs类污染物的非致癌风险指数值低于1。     

环境温湿度对新型冠状病毒传播影响研究的现状及展望

新型冠状病毒感染所导致的疾病已造成全球大流行,是当前全球重大公共卫生问题.目前,疫情的重灾区主要集中在北半球,南半球开始有明显的增加趋势.随着北半球夏季的来临,环境温湿度变化对病毒传播的影响逐渐受到广泛关注.已有若干研究从不同角度出发,探究环境温湿度与新型冠状病毒传播的关系.本文通过总结相关主要研究,总结目前研究的进展及有待完善之处,为今后相关工作的深入开展提供建议.