银川市农田土壤中多环芳烃污染及风险评价

为准确了解银川市农田土壤中多环芳烃的污染状况、空间分布特征及其生态风险,文章采集银川市农田表层土壤样品共91个,采用高效液相色谱法检测了样品中16种多环芳烃(PAHs)含量,分析其污染特征及空间分布状况,对PAHs来源进行分析,并对土壤中PAHs潜在的生态风险和健康风险进行了评价。结果表明：土壤中∑PAHs含量在ND～1 517.37μg/kg之间,平均值为241.49μg/kg,16种PAHs单体变异系数均大于1,区域分异显著;未污染、轻度污染、中度污染和重度污染的样品分别占到样品总数的60.44%、32.97%、2.19%和4.40%;16种PAHs单体的空间分布差异较大,东南部和西南部含量较高;源解析结果显示银川市农田土壤中PAHs的主要来源为煤、化石燃料等的高温燃烧以及汽车尾气排放和汽油源;生态风险评价结果显示,PAHs毒性当量范围为0～1.1×10³μg/kg,平均值为52.04μg/kg,整体潜在生态风险较低,但部分样品具有较高的生态风险;健康风险评价结果显示,非致癌风险均在可接受的标准范围,但是有7个样品的BaP致癌风险超过美国环境保护局推荐的致癌水...     

重庆市畜禽粪便及菜田土壤中四环素类抗生素生态风险评价

近年来新型有机污染物抗生素在环境中的残留及对生态环境的风险成为国内外研究的热点.在畜禽养殖业中四环素类抗生素(tetracycline antibiotics,TCs)使用量最大,在畜禽粪便中的残留量也最高.本文采用调查研究结合室内分析,客观评价了重庆市主要大型养殖场畜禽粪便和主要蔬菜基地菜田土壤中3种农用四环素类抗生素[土霉素(OTC)、四环素(TC)和金霉素(CTC)]可能存在的环境生态风险.结果表明, 2014年猪粪和鸡粪中的OTC、TC、CTC和TCs总量(∑TCs)的平均值分别为13.05、 91.81、 62.48、 167.34 mg·kg^-1和4.25、 4.6、 28.55、 37.40 mg·kg^-1.2019年所调查的样品中猪粪和鸡粪中的OTC、TC、CTC和∑TCs平均含量分别为3.39、 4.82、 5.92、 15.95 mg·kg^-1和1.10、 1.35、 4.22、 5.16 mg·kg^-1,相比2014年, 2019年重庆市畜禽粪便中TCs含量有大幅度的下降,TC...     

汾河沿岸农田土壤喹诺酮类抗生素残留特征及风险评估

选取山西省汾河沿岸71个代表性农田土壤,采用液相色谱-质谱联用法(LC-MS/MS)分析了4种喹诺酮类抗生素(quinolones,QLs)的残留水平和空间分布特征,探究影响抗生素残留的环境因子,并评估QLs残留的生态风险.结果表明:①汾河沿岸农田土壤中QLs检出情况为:诺氟沙星(norfloxacin,NFC)、环丙沙星(ciprofloxacin,CFC)、恩氟沙星(enrofloxacin,EFC)检出率为100%,氧氟沙星(ofloxacin,OFC)检出率为98.6%,QLs分布广泛.土壤样品中QLs组成以NFC为主,平均检出浓度为2.54μg·kg~(-1),其次为CFC和OFC,平均检出浓度分别为0.54μg·kg~(-1)和0.36μg·kg~(-1).②空间分布特征分析表明,上中游QLs检出情况相似,均表现为EFC OFC CFC NFC,下游表现为EFC CFC OFC NFC.汾河中游沿岸农田土壤抗生素浓度最高,太原市清徐县4种QLs平均残留浓度为沿河县市最高,为19.67μg·kg~(-1),灵石县次之,为15.21μg·kg~(-1),应引起重视.③冗余分析表明,QLs含量与pH呈负相关;NFC、CFC和EFC与有机质含量无明显相关关系,OFC与有机质含量呈正相关,这可能与OFC中氧与有机质中极性官能团发生氢键作用有关;NFC、CFC和EFC与阳离子交换量(CEC)呈正相关,而OFC无明显相关,可能与弱极性环氧醚的弱作用力有关;NFC、OFC含量与土壤砂粒含量呈正相关.④汾河沿岸农田土壤中QLs生态风险较低,其中NFC、OFC和CFC呈中低度风险,EFC全部表现为低风险.本研究旨在为汾河沿岸QLs污染控制与农产品安全监督提供科学依据.     

四环素类抗生素对土壤-生菜系统的生物效应及其迁移降解特性

四环素类抗生素(TCs)会随畜禽粪便的施用而残留在农田土壤,对蔬菜生长和土壤生态带来风险.本文通过温室土壤盆栽试验,外源添加3种不同水平的土霉素(OTC)、四环素(TC)和金霉素(CTC),研究了TCs对生菜的生理毒性和在生菜中的吸收转运特性,同时研究了TCs在土壤中的降解和对土壤酶活性以及土壤微生物数量的影响.结果表...     

梅江流域沉积物中四环素类抗生素的空间分布特征及其迁移转化规律

为研究养殖业中四环素类(TCs)抗生素的使用对河流生态环境的影响,选取养殖业发达的江西省梅江流域作为研究区域,进行了养猪场规模及用药情况调查、水样采集与流域范围的沉积物样品采集.同时,利用固相萃取和超高效液相色谱-质谱联用测定了样品中11种TCs的浓度.结果显示,养猪场水样中TCs浓度在μg·L-1级,流域沉积物中TCs含量在μg·kg-1级.各子流域沉积物中大部分TCs含量与相应的养殖密度呈正相关关系.大多数TCs在小溪沉积物中的最大含量高于干流沉积物,说明TCs是从养猪场进入小溪流再逐渐迁移到干流中.3条支流(会同河、固厚河和琴江)的汇入都使得梅江干流沉积物中TCs含量增加,而梅江干流在没有支流汇入的区段从上游至下游TCs浓度呈衰减态势.四环素(Tetracycline,TC)和土霉素(Oxytetracycline,OTC)在迁移过程中主要的降解产物分别为差向四环素(4-Epitetracycline,ETC)和差向土霉素(4-Epioxytetracycline,EOTC),后两者同为差向异构化降解产物.尽管TCs在迁移过程中发生一定程度降解,但由于环境中养猪场的持续输入,使得TCs对河流生态系统仍然存在一定威胁.4-差向脱水四环素(4-Epianhydrotetracycline,EATC)等降解产物的浓度虽然低于其母体,但由于其环境毒性较大,因此,存在的生态风险不容忽视.     

固原市农田土壤微塑料的分布特征及风险评估

为探明固原市农田土壤中微塑料分布特征,通过现场采集调查、显微镜观察和傅里叶变换红外光谱等方法分析了固原市农田土壤中微塑料的丰度、类型、颜色、大小和外形等特征,用污染负荷指数法（PLI）评估了微塑料污染风险.结果表明,固原市农田土壤（耕作层）微塑料丰度为186.32~1286.24 n ·kg^-1,设施农业土壤微塑料丰度分别较非设施农业有膜和无膜种植土壤显著增加35.56%和228.91%,耕作层微塑料丰度是犁底层的0.31倍.PE （26.42%~62.83%）和PP （27.64%~42.62%）为主要的微塑料类型,设施农业土壤微塑料种类数显著大于非设施农业.<100 μm微塑料占32.21%~42.52%,而>1000 μm只占0.28%~12.31%,耕作层微塑料粒径比犁底层高47.39%,设施农业土壤微塑料粒径最大,非设施无膜种植最小.微塑料形状主要为薄膜、纤维、碎片和微珠,其中纤维状丰度最大,薄膜状次之.共检测出7种颜色的微塑料,以白色和黑色为主.研究区污染风险总体为低风险,设施农业土壤微塑料污染风险最高.研究结果将为我国农田土壤微塑料污染评估及微塑料土壤环境行为提供数据参考.     

农田土壤中微囊藻毒素污染特征及风险评价

蓝藻水华释放的微囊藻毒素(MCs)通过灌溉、堆肥沤田等途径进入农田土壤造成污染.采用固相萃取-高效液相色谱串联质谱方法(HPLC-MS/MS)研究了滇池周边35个代表性农田土壤样品中3种典型微囊藻毒素(MC-LR、MC-RR、MC-YR)的含量、分布特征及风险水平.结果表明,MCs检出率为85.7%,总含量为n.d.~7.8μg/kg,平均含量为1.6 μg/kg,其中MC-RR检出率(82.9%)和含量(n.d.~5.3μg/kg)最高. 3种MCs的健康风险和生态风险均在可接受范围内,健康风险以MC-YR最大,生态风险以MC-LR最大.儿童以口腔暴露MCs为主,成人以皮肤暴露MCs为主,儿童暴露MCs的健康风险高于成人.     

铅锌冶炼厂周边农田土壤重金属污染空间分布特征及风险评估

以焦作某铅锌冶炼厂为例,采用网格布点法在冶炼厂周围64 km2范围内采集表层农田土壤样品135个.在实验室测定了土壤重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Ni、V、Co)含量,利用Arcgis 10.1进行克里格插值分析研究区域农田土壤中重金属的空间分布特征,并利用富集因子法、潜在生态风险以及健康风险模型对研究区域农田土壤中重金属污染状况及潜在风险进行评价.结果表明,研究区域农田土壤中Cd、Pb、Cr、Zn的平均值均高于河南省A层土壤元素背景值,Cd的平均值为国家土壤环境质量二级标准的2.8倍;研究区域内总体污染分布呈西高东低,中部冶炼厂附近为Pb、Cd重度污染区,在3 km范围内距离工厂越近污染越严重.在研究区域内,Cd为重度污染,部分样点Pb、Cu、Zn污染较严重,Cr、Co为轻度污染,Ni和V几乎不受工厂影响.风险评估结果显示,研究区域内Cd存在严重的潜在生态风险和健康风险,Pb、Cu存在较严重潜在生态风险,Cr存在较严重的致癌风险.     

环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展

四环素类抗生素是一种价格低廉的广谱抗生素,被广泛应用于临床医疗、畜牧业、水产业等领域,四环素类抗生素的超量使用以及处理不当导致其被排放到水、土壤等环境中并在环境中残留、扩散,对生态和人类健康造成潜在威胁,因此其在环境中的去除尤为重要。介绍了环境中四环素类抗生素的来源及其在环境中的行为,概述了这类抗生素在环境介质中污染处理技术。目前已经工程化应用的污水处理技术,处理后出水虽可满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》,但很少对四环素类以及其他种类抗生素的去除进行专门的设计,造成处理后的出水中仍有抗生素残留,带来水环境污染的风险;土壤中四环素类抗生素的去除目前大多停留在实验室水平,可直接工程化应用的修复技术有待进一步研究。对四环素类抗生素污染处理技术的研究进行了展望,旨在为环境中四环素类抗生素的去除与污染治理提供科学依据。     

畜禽粪肥还田四环素类抗生素(TCs)在土壤-蔬菜系统的分布特征及风险评估

畜禽粪肥还田引起的土壤抗生素污染对蔬菜安全和土壤生态风险的影响应得到足够的重视.四环素类抗生素(TCs)在畜禽粪肥和蔬菜基地土壤中被普遍检出且含量较高.然而,目前针对土壤TCs污染对蔬菜安全和土壤生态风险的研究主要采用盆栽试验和田间调查的研究方法,较少开展田间试验.结合盆栽试验和田间试验的研究方法,调查畜禽粪肥还田引起的TCs在土壤-蔬菜系统中的分布特征,采用日允许摄入量-危害商值法(ADI-HQ法)和物种敏感性分布-风险商值法(SSD-RQ法)分别对蔬菜可食部分TCs污染的人体健康风险和土壤TCs污染的生态风险进行评估.结果表明,盆栽试验和田间试验菜心地上部和地下部TCs含量均以OTC为主;盆栽试验和田间试验菜心地上部(以干重计)ω(OTC)分别高达29.25μg·kg^-1和45.03μg·kg^-1,地下部含量(以干重计)ω(OTC)分别高达87.32μg·kg^-1和135.44μg·kg^-1;且田间试验菜心地上部和地下部3种TCs含量均显著高于盆栽试验.土壤TCs的残留以OTC为主,盆栽试验和田...     

乌鲁木齐市郊农田土壤及农作物中多环芳烃的污染特征及风险评价

为了解土壤和农作物中PAHs的赋存情况,探究不同农作物对PAHs的富集能力和农作物不同部位中PAHs的分布特征,以乌鲁木齐周边农田种植的农作物和土壤为例,于2021年7月在乌鲁木齐市郊农田聚集区进行样品采集,共采集农作物样品100份,农作物种类达21种,表层土壤样品45份.结果表明,土壤和农作物中16种PAHs均被检出.农田土壤中ω(总PAHs)范围为19.06～1 870.86μg·kg^-1,平均值为127.40μg·kg^-1,7种致癌性PAHs占16种PAHs的42.85%～79.20%,其中BaP为土壤中主要污染物.经过特征比值法发现,土壤中PAHs的主要来源为生物质、煤等的燃烧.农作物中ω(总PAHs)范围为1.86～974.05μg·kg^-1,平均值为303.30μg·kg^-1.不同作物对PAHs的富集能力不同,在采集到的21种农作物中,南瓜体内的ω(PAHs)累计值最高(431.75μg·kg^-1).叶菜类作物中,叶片部位的PAHs含量高于根部和果实部位;果菜类作物...     

城郊农田土壤多环芳烃污染特征及风险评价

为明确城郊农田土壤多环芳烃(PAHs)的污染特征,按照网格布点法在南京城郊采集29个样点,测定了15种PAHs的含量.结果表明,二氢苊(Ace)均未检出,农田土壤PAHs含量为24.49～750.04μg·kg^-1,均值为226.64μg·kg^-1;高环PAHs与总PAHs空间分布类似,农田土壤PAHs主要以高环PAHs为主.相关性分析结果表明,农田土壤PAHs与有机质(SOM)、p H、阳离子交换量(CEC)和全氮(TN)无显著相关性,容重(ρ_b)与低环PAHs极显著相关.源解析结果表明,农田土壤PAHs主要来源为燃烧源和石油源的混合源.CSI指数结果表明,农田土壤PAHs不存在生态风险.健康风险评价结果表明,农田土壤PAHs对儿童和成人不存在潜在致癌风险,主要暴露途径是:皮肤接触>摄食>呼吸吸入.     

莲花水库水体中抗生素污染特征及生态风险评价

采用固相萃取-高效液相色谱串联质谱法对厦门市新建饮用水源地莲花水库中4类(四环素类、喹诺酮类、大环内酯类和磺胺类)13种典型抗生素进行了检测,并评价了其污染特征和生态风险等级.结果表明,除红霉素、磺胺二甲嘧啶和磺胺甲■唑外,其余10种抗生素均有不同程度检出,总浓度范围为n.d.～925.26 ng·L^-1.其中阿奇霉素的浓度最高(n.d.～232.61 ng·L^-1),检出率为75%;其次为恩诺沙星(n.d.～187.69ng·L^-1)、四环素(n.d.～155.05 ng·L^-1)和环丙沙星(n.d.～83.66 ng·L^-1),检出率均超过60%.抗生素浓度随采样点呈现出上游莲花溪S1>澳溪支流S2>库区下游S3>入库口S4>库区中心S5的趋势.抗生素季节分布特征较为明显,枯水期总浓度明显高于丰水期和平水期.生态环境风险评价表明氧氟沙星、恩诺沙星和环丙沙星的生态环境风险较高,环丙沙星为主要风险因子;枯水期的抗生素联合风险商值比丰水期和平水期高,且大于...     

香河县农田土壤重金属污染生态与健康风险评价

为系统研究河北省香河县农用地土壤重金属污染状况,网格法采集了288个点位的表层（0~20 cm）土壤样品,分析土壤样品中Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、As、Cu和Zn这8种土壤重金属的分布特征,并采用单因子指数、内梅罗综合污染指数、地累积指数、潜在生态风险指数和人体健康风险指数评估其污染状况、生态风险和健康风险.结果表明：①香河县土壤重金属含量均低于筛选值,但存在较强的空间变异;富集因子分析表明有20.74%的Hg和0.33%的Cd呈显著污染,68.56%的Hg和20.40%的Cd呈中污染,其余重金属处于无~弱污染水平.②内梅罗综合污染指数超标率为8.68%,主要以点状分布在香河县西部与中部.③地累积指数评价表明土壤Cd、Pb和Zn污染相对严重,Hg污染最严重,达到中度污染及以上的点位占比为46.50%.④潜在生态风险指数表明土壤以中等和强潜在生态风险为主,占比分别为46.15%和37.46%,有1.34%点位达到极强潜在生态风险等级,达到中等及以上潜在风险程度的重金属为Cd和Hg.⑤土壤重金属健康风险较低,经任何暴露途径产生的非致癌风险大体均可以接受.相对而言,土壤Cr、As和Pb是各乡镇非致癌风险最大的3个贡献因子,土壤As是各乡镇主要的致癌风险因子.土壤重金属对儿童引起的健康风险高于成人,食物摄取为主要暴露途径.建议香河县针对各乡镇产业布局和土壤重金属含量、生态和健康风险差异,采取对应措施加强防控.     

中国典型抗生素在环境介质中的污染特征与生态风险评价

通过收集国内各地区水体、沉积物和土壤中抗生素的最新污染数据,试图从全国尺度范围进行分析,以反映我国环境中抗生素的污染状况,并利用风险商值（RQs）评估抗生素的生态风险.结果表明,我国各地水体、沉积物和土壤均受到不同程度的抗生素污染,南方地区水体污染较为严重,而西部地区则较轻.生态风险评价结果表明,我国水体中红霉素、罗红霉素、四环素、金霉素、磺胺甲唑和诺氟沙星是高风险污染物,占比为20.9%,主要分布在山东、湖北、浙江、四川、广东、海南、江苏和江西等地;江河沉积物中,诺氟沙星是高风险污染物,占比为11.1%,主要分布在黄河、海河、辽河和珠江等地;养殖场沉积物中,四环素、土霉素、金霉素和诺氟沙星是高风险污染物,占比高达72.5%;土壤中,四环素和金霉素是高风险污染物,占比为28.6%,主要分布在辽宁、四川、天津和山东等地,以上高风险区域应引起相关部门的重视.研究结果可为我国抗生素的污染防治提供科学依据和数据支撑.     

农田土壤重金属污染风险评价模型与方法研究

土壤重金属污染是当今重要的世界性环境问题之一,尤其近年来不断出现的农产品重金属超标问题与农田土壤重金属污染程度密切相关。因此,选择合理的模型和方法对农田土壤中重金属污染状况进行评价,这对于环境和健康问题显得尤为重要。本文综述了国内外常用于农田土壤重金属评价的传统指数模型和以指数模型为基础而延伸出来的一些评价方法,介绍了基于GIS技术、土壤重金属形态分析以及以农产品质量安全为基础的评价模型,分析了主要评价模型和方法的优缺点,提出了农田土壤重金属污染评价研究的方向。     

攀枝花煤矿区周围农田重金属污染特征及风险分析

本研究以四川省攀枝花市几大煤矿区周围农田为研究对象,采集表层煤矿区附近的24个农田土壤表层样,利用三酸消解法提取并测定土壤样品中Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb六种重金属元素的总量,同时利用0.1 mol/L氯化钙和0.5 mol/L磷酸二氢钾浸提并测定Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、As有效态含量。采用内梅罗综合污染指数法、地累积指数法和生态风险指数法分析研究区农田重金属污染状况及其环境风险。结果表明所有煤矿区周边农田土壤中Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb的平均含量高于四川省土壤背景值,其中部分点位As、Cd和Zn超过国家农田土壤重金属风险管控标准,点位超标率分别为8.3%、41.7%和25%;Cd和Pb具有较高生物有效性,生物有效性系数分别为35.29%和20.10%;相关性分析结果表明Cd、Zn、As和Pb两两间存在互为显著相关,农田中这四种元素主要来源于煤矿开采和加工。三种评价结果均表明煤矿区附近农田中Cd处于显著污染水平,是农田土壤污染风险的主要贡献因子;花山矿区周围的农田是四大矿区中重金属污染最为严重的,需引起相关部门重视或采取一定的土壤污染风险管控措施。