成都市河流中四环素、喹诺酮类抗生素污染特征及生态风险评价

近年来抗生素的大量使用和滥用,导致抗生素在多种环境介质中均被检测到,其带来的生态风险和健康风险日益引起人们的广泛关注。成都市目前尚缺乏有关地表水抗生素污染的数据,因此,为了评估成都市不同流域中抗生素的分布特征以及生态风险,采用固相萃取(SPE)和高效液相色谱串联质谱法(HPLC-MS/MS),分别监测了成都市府河、西江河、毗河、濛阳河以及蒲江河5条流域中四环素、喹诺酮两大类共计25种抗生素在丰水期和枯水期的污染水平,并对其进行生态风险评价。结果表明,两个水期共检出16种抗生素,检出率介于0-90.3%之间;四环素在丰水期和枯水期均表现出较高的检出率,分别为87.1%和77.4%。两类抗生素总质量浓度表现为枯水期远高于丰水期,总质量浓度范围介于ND-642 ng·L^-1之间,平均质量浓度为65.6 ng·L^-1。质量浓度最高的抗生素为喹诺酮类的氟罗沙星和氧氟沙星,分别为642 ng·L^-1和384 ng·L^-1,平均为245 ng·L^-1和42.9 ng·L^-1     

成都市地表水中三氯生和避蚊胺的浓度分析及生态风险

为探究成都市地表水中三氯生和避蚊胺的浓度水平和潜在的生态风险,在2017年5月采集并分析了成都市主城区和都江堰地区水体中共20个样品。使用固相萃取富集,N-(特丁基二甲基硅)-N-甲基三氟乙酰胺衍生化,气相色谱质谱法测定了三氯生、甲基三氯生和避蚊胺在成都市地表水中的浓度。搜集并筛选出三氯生和避蚊胺对淡水生物的慢性毒性数据,构建了基于对数正态分布模型的物种敏感度(species sensitivity distribution, SSD)曲线,并利用风险商和联合概率曲线法对成都市地表水中的三氯生和避蚊胺进行多层次生态风险评价。浓度水平结果显示,三氯生和避蚊胺在所有有效样品中均有检出。三氯生在主城区河道的浓度水平(13～77.2 ng·L^-1)高于都江堰地区(0.7～4.95 ng·L^-1)。类似地,避蚊胺在主城区河道采样点中的浓度水平(17.0～103.1 ng·L^-1)高于都江堰地区(0.7～16.2 ng·L^-1)。所有样点均未检出甲基三氯生。生态风险评价结果显示,以种群、行为和生物化学指标为测试...     

绍兴茶园小流域的3种农药生态风险评价

虫螨腈、联苯菊酯和溴氰菊酯是茶叶生产中较为常见的3种杀虫剂,但其对茶园小流域内生态环境影响的相关研究较少。为评价其生态风险,选取我国浙江绍兴茶园小流域内主要溪流及湖库采集水体样品,采用气相色谱-质谱法对样品中3种农药进行残留检测;基于美国生态毒理数据库(ECOTOX)收集了3种农药对我国常见水生生物的毒性数据,利用BITSSD软件平台构建了物种敏感度分布(species sensitivity distribution, SSD)曲线,结合研究区实测数据开展3种农药对绍兴茶园小流域的生态风险评价研究。结果表明：(1)无脊椎动物和节肢动物对3种农药的敏感度高于鱼类,营养级越高其敏感度越低;(2)根据SSD模拟结果,为保护该流域95%的物种,联苯菊酯和溴氰菊酯浓度需<0.001μg·L^(-1),虫螨腈为0.4μg·L(-1),虫螨腈为0.4μg·L^(-1);(3)农药喷施后,虫螨腈、溴氰菊酯和联苯菊酯在茶园溪流中的残留浓度最高分别影响22%、50%和66%的物种,联苯菊酯是生态风险的主要贡献者,但在喷施1个月后,茶园流域水溪及河湖水环境中的农药残留基本均未检出。这说明3种农药施用对茶园小流域物种的影响较小,所带来的生态风险尚在可控范围之内。     

基于物种敏感度分布及相平衡理论的汾河流域磺胺类抗生素生态风险阈值研究

磺胺素类抗生素(SAs)广泛应用于医疗、畜禽养殖等领域。但过量的SAs通过多种方式最终进入流域水体和沉积物中,对流域生态系统带来潜在的风险。预测无效应浓度(PNEC)可以作为评估污染物潜在生态风险的阈值,因此确定水体和沉积物中SAs的PNEC是风险评估的关键。本研究以黄河支流——汾河流域为研究区,通过采集水体和沉积物的样品,发现水体中SAs的磺胺甲恶唑(SMX)含量最高,均值为73.6 ng·L^-1,而磺胺醋酰(SAAM)检出率最高,高达100%。沉积物中仅检出了2种SAs类抗生素,为磺胺醋酰(SAAM)和磺胺喹恶啉(SQX),但检出频率却高达100%。基于物种敏感度分布(SSD)得到水体中SAs的生态风险阈值为3.40～440μg·L^-1。在此基础上,基于水-沉积物密度、体积比等参数,采用相平衡理论(EqP)进一步得到了沉积物中SAs的生态风险阈值为0.065～75.5 mg·kg^-1。基于确定的生态风险阈值,对汾河流域SAs现状进行风险评估,结果表明仅水体中的甲氧苄啶(TMP)的风险商(RQ)均值为0.014,存在一...     

22种药品与个人护理产品在河流中的污染特征研究

新污染物药物和个人护理产品(PPCPs)对环境具有潜在影响,近年来引起了广泛的关注。由于环境中各类PPCPs的含量受到多种因素的影响,在不同流域与地区均存在一定差异。收集、整理了国内外60个典型流域22种目标PPCPs的检出频率和质量浓度数据,并筛选出PPCPs污染来源的指示物。结果表明,60个流域中22种目标PPCPs的检出频率超过或接近50%的包括CBZ、SMX、CAF、ERY、IPF和NPX,其中,CBZ在国内外的检出率均为最高。CAF、BPA、KTP等13种PPCPs的最大检出质量浓度超过了μg·L^-1数量级。国内的目标PPCPs检出类别少于国外,且检出质量浓度水平总体上低于国外,但OFX(ND—7632 ng·L^-1)、SMR(ND—18.9 ng·L^-1)和SA(26.3—2014.7 ng·L^-1)的检出质量浓度高于国外平均水平,NFX、TMP的平均质量浓度与国外相当。结合各流域主要污染源特征及检出质量浓度,利用不稳定与稳定的PPCPs种类质量浓度的比值分析各流域污染特征。筛选国内外具...     

滁河南京段环境介质中环状挥发性甲基硅氧烷的污染水平与生态风险评价

环状挥发性甲基硅氧烷(cVMSs)因进入环境后存在潜在生态风险而受到广泛关注。研究采样测定滁河南京段地表水、沉积物及周边土壤中八甲基环四硅氧烷(D4)、十甲基环五硅氧烷(D5)和十二甲基环六硅氧烷(D6)3种cVMSs的浓度水平,并对其生态风险进行了评价。结果表明：地表水中D4、D5、D6的检出率分别为38.1%、95.2%、100%,总含量范围为13.66～77.90 ng·L^-1,平均值为47.82 ng·L^-1;沉积物中D4、D5、D6的检出率分别为66.7%、86.7%、100%,总含量范围为0.56～49.74μg·kg^-1,平均值为13.95μg·kg^-1;土壤中D4、D5、D6的检出率分别为66.7%、20%、100%,总含量范围为1.90～7.05μg·kg^-1,平均值为3.57μg·kg^-1。地表水和土壤中D6的检出浓度最高,沉积物中则为D5,对比国内外其他地区的相关结果,cVMSs处于中低水平。生态风险评价结果显示,滁河南京段水体中cV...     

甘肃某县窖水水质分析及健康风险评价

本文以甘肃某县为代表,对区域内冬、夏两季窖水的常规指标、17种全氟化合物和15种邻苯二甲酸酯类进行了检测,对污染来源进行了探讨,并评估了两类新污染物的健康风险.结果表明:该县窖水pH普遍偏高,夏季雨期窖水浊度显著高于冬季.新污染的检测中,共检出13种邻苯二甲酸酯类(PAEs)和14种全氟化合物(PFCs).冬季窖水中PAEs总浓度范围为2.65—3.71μg·L^-1,总浓度平均值3.12μg·L^-1.夏季窖水中PAEs总浓度范围为1.85—9.26μg·L^-1,总浓度平均值为4.56μg·L^-1.两季窖水中,邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二异丁酯是含量最高的成分,两种物质分别占窖水PAEs总浓度的47.8%和48.5%,窖水中PAEs没有致癌和非致癌风险.冬季窖水中PFCs的总浓度为143.93—246.47 ng·L^-1,夏季为275.90—405.51 ng·L^-1.检测出的PFCs包括全氟羧酸(PFCAs)和全氟磺酸(PFSAs)两大类,PFCAs占窖...     

官厅水库及上游河流表层水中水溶态多氯萘的污染现状与分布特征

为探究官厅水库及上游河流表层水中水溶态多氯萘(PCNs)的污染状况与分布特征，采用同位素稀释-高分辨气相色谱-高分辨质谱法对官厅水库及上游河流28个点位的表层水样75种PCNs进行分析.结果显示，22种PCN同类物被检出，其中PCN-1的检出率为100%,PCN-5/7、PCN-14/24、PCN-42、PCN-37/33/34、PCN-44/47、PCN-45/36、PCN-27/30、PCN-38/40的检出率均高于80%.不同氯代同类物的浓度百分含量依次为：一氯萘占34.2%，二氯萘占35.9%，三氯萘占20.1%，四氯萘占9.7%，五氯萘占0.1%.表层水样中∑PCNs的浓度为0.31—30 ng·L^-1，中值为7.5 ng·L^-1，且中值呈现西库区(9.0 ng·L^-1)>中库区(8.4 ng·L^-1)>东库区(6.7 ng·L^-1)>上游河流(5.6 ng·L^-1)的趋势.与国内外相关文献报道值相比较，官厅水库及上游河流表层水...     

广东省典型水环境壬基酚生态风险评估研究

广东省积极推进地方优先控制化学品环境管理实践,在省内开展了壬基酚环境风险评估研究工作。本研究以生态环境部发布的系列文件为指导,收集不同介质中壬基酚环境暴露数据并进行质量评估,结合壬基酚危害效应最新研究进展确定预测无效应浓度(PNEC),最终采取商值法表征环境风险。研究结果表明,根据收集到的现有数据,在淡水、淡水沉积物、土壤和污水处理厂中,壬基酚的PNEC分别为0.33μg·L^-1、4.62 mg·kg^-1(以干质量计)、0.344 mg·kg^-1和9.5 mg·L^-1,经质量评估的环境浓度范围分别为ND～33 231 ng·L^-1、ND～28 830μg·kg^-1(以干质量计)、ND～6.38μg·kg^-1(以干质量计)和93～872 ng·L^-1;淡水、淡水沉积物和土壤中壬基酚浓度中位值分别为353 ng·L^-1、525.24μg·kg^-1(以干质量计)和1.86μg...     

我国重点流域地表水中29种农药污染及其生态风险评价

针对我国重点流域水体,包括长江流域、黄河流域、太湖流域、松花江流域、黑龙江流域、东江流域、南水北调中线和东线等,分析了29种农药(18种有机氯农药、6种有机磷农药、3种三嗪类农药、1种酰胺类和1种取代杂环类农药)在流域地表水中浓度,并使用风险商的方法进行了生态风险评价。结果显示,在27个采样点地表水样中一共检出9种农药,包括α-六六六、α-氯丹、γ-氯丹、西玛津、阿特拉津、乙草胺、扑草净、敌敌畏和噁草酮。其中,阿特拉津、乙草胺、扑草净、噁草酮和敌敌畏的检出率分别为100.0%,74.1%,59.3%,37.0%和33.3%;α-六六六、α-氯丹、γ-氯丹和西玛津均只有1~2个采样点检出。阿特拉津在各采样点浓度范围为7.0 ng·L-1~1 289.5 ng·L-1;乙草胺浓度范围为未检出(ND)~579.9 ng·L-1;扑草净浓度范围为ND~104.2 ng·L-1;噁草酮浓度范围为ND~32.6 ng·L-1;敌敌畏的浓度范围为ND~204.5 ng·L-1。研究发现,阿特拉津在太湖流域、黑龙江流域和松花江流域具有潜在生态风险;乙草胺在松花江流域有潜在生态风险;噁草酮在长江流域、太湖流域、松花江流域和黑龙江流域有潜在生态风险;敌敌畏在长江流域、黄河流域和东江流域具有潜在生态风险。上述4种需要重点关注的水体污染物中,仅阿特拉津和敌敌畏被列入地表水环境质量标准(GB3838-2002),但都没有保护水生生物或保护水生态的标准。     

沱江流域沉积物中合成麝香的分布特征及其潜在生态风险评估

沱江是四川省内重要水系,也是长江上游重要支流.沱江既是流域内纳污河流,也是工农业生产用水和居民饮用水水源.本文在沱江流域采集表层沉积物样品46个,研究了9种合成麝香的污染水平和分布特征.在所有沉积物中均检出佳乐麝香（HHCB）和吐纳麝香（AHTN）,浓度范围分别为0.736—25.0 ng·g^-1(中值为3.68μg·g^-1)和0.320—24.4 ng·g^-1(中值为1.55 ng·g^-1),研究结果揭示出.生活污水排放对沱江沉积物的影响.Pearson相关性分析表明HHCB与AHTN有显著正相关（r=0.894,P<0.01）,说明它们具有相似来源和环境地球化学行为.沉积物中AHTN和HHCB实测浓度远低于各化合物对应的预测无效应浓度,风险熵值远小于1,表明其生态风险有限.     

长三角地区水体中全氟化合物的污染特征及风险评价

为探究长三角地区水环境中全氟化合物(PFASs)的污染分布特征及风险水平，对长三角地区水环境中11种PFASs进行了研究.通过固相萃取结合液相色谱-三重四极杆串联质谱的方法对该地区水环境中PFASs污染水平进行分析，并运用环境风险熵值法对该地区水环境中PFASs污染进行了风险评估.结果表明PFASs在长三角地区广泛存在，Σ8PFASs浓度为8.64—736.74 ng·L^-1，其中主要污染物为全氟辛酸(PFOA)、全氟己酸(PFHxA)和全氟己烷磺酸盐(PFHxS)，其浓度范围分别为4.49—517 ng·L^-1、0.92—688 ng·L^-1和0.51—260 ng·L^-1.源解析结果表明长三角大部分地区水环境中PFASs污染来源于前体化合物降解所形成的面污染源，少部分地区水环境PFASs污染来源于部分行业直接排放形成的点污染源.风险评估结果显示该地区水环境中PFASs的生态风险值和健康风险熵值均低于参考值，对生态环境和人体健康的风险水平较低.     

华南滨海小流域地下水中PPCPs的分布、来源及影响因素——以珠海市唐家湾镇为例

药物和个人护理用品(Pharmaceutical and Personal Care Products,PPCPs)是在环境中长期存在并对人类乃至整个生态系统的健康造成威胁的两类化学消费品。珠江三角洲流域PPCPs的检出水平总体较高,沿海地区地下水中的PPCPs污染有待进一步探究。于2021年9月在珠海市唐家湾镇采集了16个地下水样本,使用LC-MS/MS分析技术对21种PPCPs进行检测,使用数理统计方法和相关性分析对研究区地下水中PPCPs浓度特征和污染来源进行解析,并结合地下水化学特征及统计分析对其影响因素进行探究,旨在为滨海地区地下水的PPCPs特征分析提供案例依据。研究发现,1)研究区地下水呈弱酸至弱碱性,水化学类型多属于HCO₃-Ca型,沿地下水流方向受人为污染的影响越来越显著。2)研究区地下水中检测到6种PPCPs,平均质量浓度和检出率分别为：磺胺甲恶唑(5.51 ng·L^-1,81%)、磺胺甲基嘧啶(1.18 ng·L^-1,100%)、磺胺二甲基嘧啶(0.168 ng·L^-1,25%...     

江苏典型稻虾及稻蟹共作系统中除草剂残留非靶向动态筛查及污染特征

为掌握江苏地区稻虾及稻蟹共作系统内除草剂残留情况,在2种系统内各选择3家典型养殖基地,采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间高分辨质谱联用技术(UPLC-Q-TOF MS),对整个养殖周期内虾、蟹和环境(稻田水体、底泥)样品除草剂残留进行动态非靶向筛查,同时,对检出频率高及检出浓度较高的除草剂进行定量分析,结合风险熵(RQ)和混合风险熵(MRQ)进行生态风险评估。结果表明,稻虾和稻蟹共作系统中分别检出12和11种除草剂,其中,灭草隆和氰草津在2种系统中均有检出。稻虾共作系统中主要残留除草剂为喹草酸[在虾、稻田水和稻田底泥样品中检出频率均较高,最高检出值分别为(12.1±0.17)μg·kg^-1、(22.5±2.47)μg·L^-1和(21.6±1.91)μg·kg^-1]、敌草隆[在3种样品中检出频率均较高,最高检出值分别为(11.5±1.10)μg·kg^-1、(16.7±1.65)μg·L^-1和19.7±0.97μg·kg^-1]、氰草津[在3种样品中检出频率均较...     

新精神活性物质氯胺酮对斑马鱼幼鱼的神经毒性

氯胺酮(ketamine, KET)是一种新精神活性物质,使用后会产生致幻、视听分离感和欣快感。KET已经在地表水中广泛检出,浓度高达420 ng·L^-1。已有大量研究表明KET对人、鼠类等哺乳动物具有强烈的神经毒性,但KET对鱼类的神经毒性及潜在机制尚不清晰。目前研究多关注KET对非竞争性N-甲基-D-天门冬氨酸(N-methyl-D-aspartate, NMDA)受体的影响,较少考虑多巴胺(dopamine, DA)和γ-氨基丁酸(GABA)通路的影响。为研究KET对斑马鱼幼鱼早期神经毒性及其作用机制,将2 hpf (hours post-fertilization)的斑马鱼胚胎分为对照组和3个暴露组(10、100和1 000 ng·L^-1),分析KET对斑马鱼胚胎和幼鱼行为、活性氧水平以及神经相关基因转录水平的影响。结果表明,10 ng·L^-1 KET显著降低7 dpf斑马鱼心率(P<0.05)。行为分析显示,100 ng·L^-1和1 000 ng·L^-1KET显...     

环境浓度氧四环素与聚苯乙烯微塑料对黄颡鱼幼鱼肠道的联合毒性效应

近年来,氧四环素(oxytetracycline, OTC)和聚苯乙烯微塑料(polystyrene microplastics, PS-MPs)在水环境中被广泛检出。为了探究PS-MPs与OTC对鱼类的联合毒性效应,选取黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)幼鱼为研究对象,将其暴露于CON(对照)组、环境浓度OTC(500 ng·L^-1)单独组、MPs-L(100 μg·L^-1PS-MPs)单独组、MPs-L+OTC(100 μg·L^-1PS-MPs+500 ng·L^-1OTC)复合组、MPs-H(1 000 μg·L^-1PS-MPs)单独组和MPs-H+OTC(1 000 μg·L^-1PS-MPs+500 ng·L^-1OTC)复合组中28 d,研究了OTC和PS-MPs单独以及联合暴露对幼鱼生长、肠道结构和肠道菌群的影响。研究结果表明,与对照组相比,OTC单独暴露和MPs-L单独暴露对黄颡鱼幼鱼体长、体质量及体质...     

测定13种抗生素的固相萃取-高效液相色谱串联质谱法优化与应用

大量用于预防和治疗细菌和真菌性等疾病的抗生素药物未经完全代谢后最终进入自然水体,对饮用水源水质安全构成潜在威胁.为快速测定饮用水源水体中的抗生素残留,保障饮水安全,本论文建立一种固相萃取-高效液相色谱串联质谱法测定13种抗生素的分析方法.采用OASIS^? HLB小柱对水样进行固相萃取富集和净化,以甲醇和0.5%的甲酸(含5 mmol·L^-1乙酸铵)水溶液为流动相,经Kinetex^?C18色谱柱分离后采用三重四极杆串联质谱多反应监测模式分析.该方法检出限为0.05—1.66 ng·L^-1,定量限为0.17—5.52 ng·L^-1,回收率为70.2%—121.5%,相对标准偏差为1.1%—13.5%.该方法准确度高,灵敏度高,适用于饮用水源源水中痕量抗生素残留的测定.方法成功应用于厦门市饮用水源源水中抗生素残留分析,共检出7种抗生素,浓度范围为ND—32.6 ng·L^-1.     

九龙江流域丰枯水期表层水体氮污染特征及其来源解析

为探明九龙江流域表层水体氮污染分布特征及其污染来源,于2020年7月(丰水期)和2021年1月(枯水期)开展九龙江全流域表层水体多点多断面原位观测,利用正定矩阵因子分析模型(positive matrix factorization, PMF)对不同水期全流域表层水体氮污染来源及贡献率进行解析,耦合相关性统计分析方法研究不同水期流域表层水体氮污染的关键驱动因子。结果表明,九龙江流域表层水体氮污染存在明显的水期分异特征,ρ(TN)为0.72～13.14 mg·L^-1,丰水期ρ(TN)为1.39～10.95 mg·L^-1,枯水期为0.72～13.14 mg·L^-1。硝态氮(NO₃^--N)、氨氮(NH₄⁺-N)、亚硝态氮(NO₂^--N)和溶解性有机氮(DON)浓度均表现为丰水期大于枯水期,但颗粒态氮(PN)浓度则表现为枯水期大于丰水期。丰水期氮污染以NO₃^-     

基于水质基准的中国地表水体中林丹生态风险评估案例研究

由于过去大量使用及其持久性,导致有机氯农药林丹在我国水体普遍存在,当过量的林丹汇聚于水体时,不免抑制水生生物生长发育。为评估和保护受林丹污染的地表水体,本研究筛选收集了37种本土代表性水生生物的林丹急慢性毒性数据,依照物种敏感度排序法(SSR)及物种敏感度分布法(SSD)推导出林丹的水质基准,并运用商值法和联合概率曲线法评估分析国内典型流域中林丹水生态风险。结果表明,针对保护95%水生生物的林丹急性基准为2.34μg·L^-1,慢性基准值为0.05μg·L^-1。商值法结果表明,林丹可能在我国部分水体具有高生态风险,联合概率曲线法结果显示我国约有53.57%的水体可能使超过5%的水生生物受到林丹长期污染危害的风险。该结果可为我国林丹水质基准及地表水体生态风险评估提供基础数据和科学依据。     

中国淡水环境锰的水质基准及其生态风险评估

锰(Mn)是生物必需微量元素,但近年来地表水锰超标现象时有发生,威胁水生态安全。鉴于目前尚缺乏中国锰的淡水水生生物水质基准,本研究通过筛选中国淡水生物锰的急慢性毒性数据,利用水体硬度和pH参数归一化的毒性数据,建立物种敏感度分布曲线获得了锰的短期和长期水质基准,并采用商值法评价我国部分水体锰的生态风险。本研究建立了基于水体硬度修正的锰的短期水质基准模型,推导了不同硬度和pH值水平下中国淡水环境锰的短期和长期水质基准。研究结果表明当水质硬度标准化到150 mg·L^-1 CaCO₃和pH标准化到7.8时,锰的短期基准值和长期基准值分别为2 625μg·L^-1和231μg·L^-1。锰的短期水质基准值以硬度的函数表示：短期水质基准=e⁽[1.0304ln(硬度)+2.7099])。生态风险评价表明山西汾河、贵州松桃河流域和湖南酉水流域存在较高生态风险。研究结果可为锰水质标准制定、水生生物保护和水生态环境管理提供科学依据。