灭螺药氯硝柳胺急性暴露对斑马鱼胚胎/幼鱼代谢能力的影响

氯硝柳胺（Niclosamide, NIC）是我国目前使用最久,也是使用量最多的化学灭螺药物,其带来的环境问题和生物安全问题逐渐引起人们重视。我们前期研究证实,NIC急性暴露会干扰斑马鱼幼鱼脂代谢途径,该研究在此基础上,进一步深入研究环境相关浓度NIC急性暴露对胚胎/幼鱼代谢水平的干扰效应。将受精2 h内的健康斑马鱼胚胎暴露于环境相关浓度的NIC（浓度依次为0,5,10,20和40 μg/L）至120 h。结果表明,和对照组相比,40 μg/L NIC暴露会显著改变幼鱼体内代谢产物,如葡萄糖和乳酸含量（P < 0.05 和P < 0.05）;另外,NIC暴露还会显著抑制幼鱼体内柠檬酸合成酶（CS）活力,而乳酸脱氢酶（LDH）活力被显著增强（P < 0.05 和P < 0.05）。代谢相关过氧化物酶体增值剂激活受体（PPAR）家族中的两个基因,pparα和pparγ,在NIC暴露组中其mRNA的相对表达水平都被显著上调（P < 0.05 和P < 0.05）。上述结果说明,环境相关浓度的NIC急性暴露会对早期胚胎的发育及幼鱼体内代谢水平造成干扰,表现为改变体内代谢相关基因的表达水平,并对代谢相关酶的活力和代谢产物的含量造成影响。     

西南地区PM2.5人口暴露风险时空演变及与景观格局关联分析

大气PM_2.5污染是我国重大的生态环境问题之一,分析PM_2.5污染及其人口暴露风险时空演变特征,揭示景观格局对大气PM_2.5浓度变化的影响,对揭示大气污染格局,进而改善人居环境具有重要意义。以PM_2.5、人口格网数据为基础,采用暴露风险模型、趋势分析模型探究西南地区2000～2020年PM_2.5人口暴露风险的时空演变特征,并基于3期土地利用数据,在最佳移动窗口的基础上测算景观格局指数,运用相关系数法揭示景观格局与PM_2.5及其人口暴露风险关系。结果表明：(1)研究期内西南地区及各省年均PM_2.5浓度整体呈先缓慢上升再快速下降的特点,其空间分布存在显著的东西差异。(2)PM_2.5人口暴露风险空间分布格局各年均较为相似,较高、高和极高风险区多分布于人口集中的城镇地区。从空间变化看,PM_2.5人口暴露风险极显著下降区多出现在各地级市中心城区,极显著上升区多出现在城区边缘及中小城镇。(3)在各类型景...     

长江中游城市群土地利用变化对PM2.5污染的影响及空间溢出效应

城市群已成为当今中国空气污染的重灾区,严重损害了区域生态环境与人体健康,但少有研究考虑如何通过优化土地利用结构,使大气环境的自然净化能力最大化,进而减少既定污染排放对空气质量的负面效应。鉴于此,以城市化进程迅速、空气污染严重的长江中游城市群为实证对象,从土地利用结构的视角出发,利用自主反演的高精度PM_2.5数据,基于广义可加模型与空间回归模型,揭示2005～2020年土地利用变化对PM_2.5浓度的非线性影响及其空间溢出效应。研究结果表明：(1)2005～2020年长江中游城市群建设用地大幅增加而耕地持续减少,PM_2.5浓度在2011年前后呈现先上升后下降趋势,并具有显著的空间自相关性;(2)土地利用变化对PM_2.5浓度的影响为复杂的非线性关系,其中建设用地与耕地变化对PM_2.5浓度的影响存在边际递减效应;(3)土地利用变化对PM_2.5浓度的影响存在显著的空间溢出效应,且除草地外,各地类对PM_2.5浓度影响的直接效应均大于间接效应;(4...     

基于地面监测数据的2013~2015年长三角地区PM2.5时空特征

近年来,长三角地区灰霾天气持续增多,空气细颗粒物污染问题日益突出。基于2013年1月至2015年5月长三角地区及周边缓冲区内共214个空气质量监测站点PM_2.5逐时监测数据,运用普通克里金插值方法,从年、季、月尺度上分析了PM_2.5的空间分布格局和时间动态变化。结果表明:(1)2 a来,长三角地区PM_2.5浓度空间分布明显呈现整体北部高南部低,局部地区略有突出的分布特征;长三角地区PM_2.5浓度年均值为57.08μg/m³;其中,江苏省PM_2.5的年均值为三省市最高,为65.84μg/m³;其次为上海市,年均值为53.87μg/m³;浙江省PM_2.5的年均值较小,为51.53μg/m³。(2)从季节尺度分析,长三角地区PM_2.5浓度变化表现出冬春季高,夏秋季低的变化趋势;这与区域内冬季风向来源、降水稀少、气象扩散条件差有着密切的关系; (3)长三角地区月浓度变化大致呈U形分布; 12月份PM_2.5浓度最高; 3月份以后, PM_2.5浓度开始呈逐步下降趋势;在5~9月份,区域PM_2.5处于"U"字的谷底,其中6月份夏收时期秸秆焚烧、气象等因素导致PM_2.5浓度有略微升高;进入10月份后迅速攀升,且11、12月份呈现持续升高态势。     

基于理性预期理论的大气污染经济成本评估

我国大气污染形势严峻,科学合理地评估大气污染的经济损失不仅有益于政策效益分析,同时是“绿色国民经济”核算的一项基础性工作。基于我国2013年2月到2018年7月的区县月度房屋交易数据和7种大气污染指标(AQI、SO₂、NO₂、CO、O₃、PM₁₀、PM_2.5)的浓度数据,运用特征价格模型实证量化大气污染物减少的边际支付意愿(MWTP)和总经济损失。首先通过改变理性预期的时间段验证理性预期假设的成立,在此基础上采用理性预期方法解决遗漏变量所导致的内生性问题。研究结果显示:①NO₂、CO、PM_2.5和PM₁₀每上升1μg/m³,房价分别降低约2.04%、0.028%、0.34%和0.39%;而SO₂与O₃对房价的影响并不显著。②近年来大气污染的经济损失有所降低,政府的治理效果显著,但仍不容小觑。2013年AQI、PM₁₀和PM_2.5未达标导致的经济损失分别约为35600亿元、19300亿元和24100亿元,约占当年GDP的6.06%、3.29%和4.11%;2018年分别降低至19200亿元、5300亿元和6700亿元,占当年GDP的2.14%、0.60%和0.74%。尽管PM₁₀和PM_2.5浓度也在逐年下降,但仍未达到《环境空气质量标准》所要求的二级限值。最终评估结果显示,PM₁₀和PM_2.5二者导致的经济损失的加总数值,与AQI得到的数值相差无异。进一步证实了我国当前大气污染导致的社会经济福利损失主要是来自PM₁₀和PM_2.5的超标,因此治理“雾霾”是改善当前空气质量的关键。     

长江中游地区不同林地覆盖率下PM2.5的综合影响因素及比较研究

空气质量与人类健康和社会经济可持续发展密切相关,探究不同用地形态下大气污染物浓度变化的影响因素具有重要理论和实证意义。以长江中游地区为例,采用空间回归模型,以林地覆盖率作为划分研究区域的基准因子,以林地景观格局作为挖掘PM_2.5变化驱动的关键因子,综合考虑区域社会经济和自然条件状况,从PM_2.5的来源、扩散和清除3个方面选取影响因子,探索不同林地覆盖率下PM_2.5的综合影响因素并对其进行比较分析。研究结果表明：(1)不同林地覆盖率下的影响因素对于PM_2.5在影响模式上类似,但在作用方式和作用强度上有所不同;(2)PM_2.5的空间异质性明显,随着林地覆盖率的提高,PM_2.5浓度明显减低;(3)降低林地斑块分离度有利于降低PM_2.5浓度;(4)DEM是影响PM_2.5的主要因素,其对PM_2.5的削弱作用随着林地覆盖率的增加而增加。基于以上研究结果,建议根据不同等级林地覆盖区的特点,加强长江中游地区...     

三峡水库消落带优势草本植物残体淹水后温室气体排放特征

三峡水库消落带淹水后植物腐烂分解，向水体释放碳、氮养分，可能导致二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH ₄）和氧化亚氮（N₂O）等温室气体（GHGs）排放，消落带可能成为大气GHGs的排放源，但目前植物淹水腐解导致的GHGs排放还缺乏定量研究。选择三峡水库消落带优势草本植物狗牙根（Cynodon dactylon (Linn.) Pers.）、水蓼（Polygonum hydropiper）、鬼针草（Bidens bipinnata Linn.）和苍耳（Xanthium sibiricum Patrin ex Widder.）的茎叶，开展为期120 d的室内浸泡模拟淹水实验，测定植物残体干重、上覆水的水化学指标和养分浓度并监测其动态变化，同时测定水-气界面GHGs排放速率，旨在查明消落带植物残体淹水后的GHGs排放过程和通量及其植物种间差异。结果表明:植物残体淹水初期（前15 d）干重下降较快，随后下降变缓，其中苍耳干重损失最大，狗牙根干重损失最小；植物残体淹水初期（前15 d）水-气界面的GHGs快速排放，淹水第4~7 d达到峰值，中后期（第30 d起）平稳排放，鬼针草和苍耳淹水后水-气界面GHGs排放速率显著高于狗牙根和水蓼（P<0.05），鬼针草和苍耳淹水后CO ₂和CH₄累积排放量显著高于狗牙根和水蓼，苍耳、鬼针草和水蓼淹水后N₂O累积排放量显著高于狗牙根，总体而言，狗牙根淹水后GHGs排放量最低；消落带优势草本植物残体淹水后的CO₂和CH ₄排放速率随上覆水的DOC浓度升高而增加， N₂O排放速率与上覆水的NO^-₃-N浓度具有正相关关系，受NO^-₃-N浓度驱动。同时，植物形态和其碳氮含量影响植物淹水分解速率、进而影响养分释放和GHGs排放。     

2015年长三角地区城市PM2.5时空格局及影响因素分析

PM_2.5浓度值增加对大气能见度、人体健康和气候变化有着重要影响。采用2015年长三角地区监测数据,运用探索性空间数据分析法和相关系数法,分析长三角地区城市PM_2.5污染的时空格局和影响因素,结果表明：（1）2015年长三角地区城市PM_2.5年均浓度值为54.54 μg/m³,季节变化总体呈现春冬高夏秋低的季节性周期变化规律,1月和12月为一年中PM_2.5污染最严重的月份,污染范围最广,5~9月是PM_2.5浓度值优良时段,日均值春季和冬季的波动周期较短而剧烈,夏季和秋季波动周期相对较长而平缓。（2）2015年长三角地区城市PM_2.5年均浓度值整体上从江苏到浙江呈减少趋势,具有北高南低,局部突出的特征。（3）长三角地区城市PM_2.5浓度空间上存在集聚现象,低值集聚主要分布在浙江沿海地区,高值集聚主要分布在苏南地区。（4）燃烧排放的烟尘和前体物的二次转化对长三角地区PM_2.5浓度有显著影响。风速和降水量是影响PM_2.5浓度的两个重要气象因素。     

水体盐度对鲻鱼(Mugil cephalus)幼鱼摄食、生长及肌肉成分的影响

将驯化后的鲻鱼(Mugil cephalus)幼鱼分别放在盐度为20、15、10、5、0的条件下饲养20d,测定鲻鱼幼鱼在不同盐度下,不同时间段(0d、5d、10d、15d、20d)其摄食率、体质量(体长)特定生长率及肌肉RNA/DNA和生化成分的变化情况。结果表明:实验初期低盐度胁迫对鲻鱼幼鱼摄食、生长产生了一定抑制作用,与对照组相比,鲻鱼幼鱼的生长具有明显的滞后性(P0.05);实验后期,各实验组摄食率、体质量(体长)特定生长率及肌肉RNA/DNA较第0d有明显的提升(P0.05)。低盐度胁迫对鲻鱼幼鱼肌肉中水分、粗蛋白、粗脂肪及灰分含量影响显著(P0.05)。在鲻鱼幼鱼肌肉水分随盐度的降低而升高,而粗蛋白、粗脂肪及灰分则随盐度的降低而降低。     

儿童血铅(BL)与土壤含铅量(SL)关系的研究

本文比较了美国和中国的一些地区儿童血铅调查和研究成果,证明儿童血铅(BL)与土壤含铅量(SL)直接相关,土壤铅已经成为儿童铅暴露的主要来源。当土壤含铅量超过500–600 mg/kg时,长期暴露在这种土壤环境下的儿童血铅浓度超过10μg/dL是可以预期的。中美儿童血铅模型(IEUBK模型)的实际计算结果也表明,当表层土壤含铅量超过600 mg/kg时,其土地利用不适合任何儿童活动。为了更好地预防儿童高血铅,我国土壤修复的标准可定为居住用地Pb≤250 mg/kg,非居住用地Pb≤600 mg/kg。     

Physiological effects of nanoparticles on fish: a comparison of nanometals versus metal ions

The use of nanoscale materials is growing exponentially, but there are also concerns about the environmental hazard to aquatic biota. Metal-containing engineered nanoparticles (NPs) are an important group of these new materials, and are often made of one metal (e.g., Cu-NPs and Ag-NPs), metal oxides (e.g., ZnO and TiO(2) NPs), or composite of several metals. The physiological effects and toxicity of trace metals in the traditional dissolved form are relatively well known and the overall aim of this review was to use our existing conceptual framework of metal toxicity in fish to compare and contrast the effects of nanometals. Conceptually, there are some fundamental differences that relate to bioavailability and uptake. The chemistry and behaviour of nanometals involves dynamic aspects of aggregation theory, rather than the equilibrium models traditionally used for free metal ions. Some NPs, such as Cu-NPs, may also release free metal ions from the surface of the particle. Biological uptake of NPs is not likely via ion transporters, but endocytosis is a possible uptake mechanism. The body distribution, metabolism, and excretion of nanometals is poorly understood and hampered by a lack of methods for measuring NPs in tissues. Although data sets are still limited, emerging studies on the acute toxicity of nanometals have so far shown that these materials can be lethal to fish in the mg-μgl(-1) range, depending on the type of material. Evidence suggests that some nanometals can be more acutely toxic to some fish than dissolved forms. For example, juvenile zebrafish have a 48-h LC(50) of about 0.71 and 1.78mgl(-1) for nano- and dissolved forms of Cu respectively. The acute toxicity of metal NPs is not always explained, or only partly explained, by the presence of free metal ions; suggesting that other novel mechanisms may be involved in bioavailability. Evidence suggests that nanometals can cause a range of sublethal effects in fish including respiratory toxicity, disturbances to trace elements in tissues, inhibition of Na(+)K(+)-ATPase, and oxidative stress. Organ pathologies from nanometals can be found in a range of organs including the gill, liver, intestine, and brain. These sublethal effects suggest some common features in the sublethal responses to nanometals compared to metal salts. Effects on early life stages of fish are also emerging, with reports of nanometals crossing the chorion (e.g., Ag-NPs), and suggestions that the nano-forms of some metals (Cu-NPs and ZnO NPs) may be more toxic to embryos or juveniles, than the equivalent metal salt. It remains possible that nanometals could interfere with, and/or stimulate stress responses in fish; but data has yet to be collected on this aspect. We conclude that nanometals do have adverse physiological effects on fish, and the hazard for some metal NPs will be different to the traditional dissolved forms of metals.     

Genotoxic effects of binary mixtures of xenoandrogens (tributyltin, triphenyltin) and a xenoestrogen (ethinylestradiol) in a partial life-cycle test with Zebrafish (Danio rerio)

A partial life-cycle test with the model fish Danio rerio was performed in order to evaluate the genotoxic potential of binary mixtures of xenoandrogenic (tributyltin--TBT; triphenyltin--TPT) and an estrogenic compound (ethinylestradiol--EE2). Five days post-fertilisation larvae were diet-exposed to environmental relevant concentrations of TBT and TPT (25 ng/g-100 ng/g), and water-exposed to ethinylestradiol (3.5 ng/L) for a four-month period; binary mixtures of TBT plus EE2 and TPT plus EE2 were run in parallel. The erythrocytic nuclear abnormalities (ENA) assay in circulating erythrocytes was used to evaluate genotoxicity in the end of the four-month exposure period. A significant increase (p<0.05, Kruskall-Wallis non-parametric ANOVA) in ENA frequency, in comparison with control animals, was observed in those animals exposed to TBT and TPT (the highest doses only), and to EE2 and the binary mixtures, although neither synergistic nor additive effects of the tested compounds were evident. Overall, the results clearly indicate that chronic exposure to low levels of TBT, TPT, EE2 and binary mixtures of TBT plus EE2 and TPT plus EE2 are genotoxic to zebrafish, which may suggest that wild fish populations may be under increased DNA damage in areas contaminated by these endocrine disrupting chemicals.     

桂林毛村地下河水-气界面CO_2通量的变化特征及其影响因素

为揭示不同时间尺度下岩溶区地下河出口CO_2通量的变化特征及其影响因素,本研究采用静态浮游箱-气相色谱法对毛村地下河出口水-气界面CO_2交换通量开展季节性和连续48小时昼夜监测。结果显示:水-气界面CO_2交换通量具有明显的季节性和昼夜变化特征,并且均表现为由水体向大气释放CO_2,呈现出大气CO_2源的特征。在季节性尺度上,CO_2交换通量的变化范围为90.27～406.32 mg·(m~2·h)~(-1),平均值为253.50 mg·(m~2·h)~(-1)。CO_2交换通量的季节性特征表现为雨季大于旱季。在昼夜尺度上,CO_2交换通量的变化范围为46.8～244.45 mg·(m~2·h)~(-1),平均值为137.81 mg·(m~2·h)~(-1)。CO_2交换通量的昼夜性特征表现夜晚大于白天,最高值出现在凌晨0∶00和1∶00,最低值出现在下午14∶00和15∶00。由于毛村地下河出口水-气界面CO_2交换通量受到诸多因素的影响。通过相关分析表明,毛村地下河出口水-气界面CO_2交换通量在季节性尺度下的主控因素为岩溶水体中碳酸的平衡系统,但是在昼夜尺度下的主控因素为局地区域环境参数。     

湖北郧西县庹家湾剖面粒度组成特征及其环境意义

对湖北省郧西县庹家湾(TJW)剖面的地层序列、年代、磁化率及粒度组成进行研究。结果表明:TJW剖面具有表土(MS)→全新世黄土(L0)→古土壤(S0)→过渡层(Lt)→马兰黄土(L1)→黄土与砂互层(T1-al2)→砾石层(T1-al1)的地层序列;在马兰黄土层上部的黏粒含量、黏粒/粉砂值以及磁化率值明显高于典型马兰黄土,而接近古土壤(S0),其成壤作用明显,属于较典型的弱古土壤层(L1-S1和L1-S2),其年龄在27.3~21.6 ka B.P.之间。此现象反映了在汉江上游地区,晚更新世时期的冰期气候并不是持续稳定的,在27.3~21.6 ka B.P.期间存在相对短暂的温暖湿润阶段,这次气候事件可与黄土高原地区进行良好对比。     

汉江辽瓦店全新世黄土-古土壤序列风化过程及古洪水事件记录

对汉江上游谷地包含古洪水滞流沉积层的辽瓦店(LWD)全新世黄土-古土壤剖面的常量元素含量、粘粒含量、磁化率和Rb/Sr比值等指标进行了对比分析。结果发现:在LWD剖面的风化成壤过程中,元素Na、Mg和Al表现为较强烈的迁移淋失,虽然元素K、Fe和Ca有一定程度的迁移淋失,但比较微弱,呈现NaMgAlKFeCaSi的迁移序列;磁化率、Rb/Sr、CIA值、钾纳比(K2O/N2O)和淋溶系数的分布随地层的变化而同步变化。上述变化指示古土壤S0形成时期,气候温暖湿润,成壤作用强烈,马兰黄土L1堆积时期气候寒冷干旱,风化成壤作用最弱,黄土L0堆积时期气候有所好转,风化成壤作用强于马兰黄土堆积时期,但弱于古土壤形成时期。古土壤S0形成的全新世中期可能出现过一次较为暖湿的次级环境变化,在剖面中上部夹有一层古洪水滞流沉积层(SWD),呈灰白色(10YR6/1),为十分均匀的细粉砂,与上下相邻地层呈突变接触关系且界线清晰,向垂直河岸方向快速尖灭,是一次剧烈的气候突变事件的产物。     

中华鳖养殖池塘中的浮游甲壳动物群落结构研究

浮游动物常作为水体富营养化程度的指示生物,但多集中于湖泊和水库等大型自然水体中。基于放养密度和搭配水生植物不同,中华鳖有不同的池塘养殖模式,而呈现出不同的水生态环境。通过调查鳖-单养、鳖-莲、鳖-生态和鳖-菱4种主要的池塘养殖模式水质指标和浮游甲壳动物的群落结构,了解不同养殖池塘中浮游甲壳动物的群落结构与富营养化程度之间的关系。研究结果显示,鳖-单养模式DO、NH_4~+-N、NO_2~--N、TN、TP、COD、Chl a、综合营养状态指数(TLI)均显著高于鳖-莲、鳖-生态和鳖-菱模式,SD显著低于鳖-莲、鳖-生态和鳖-菱模式(P0.05);养殖池塘中共记录枝角类6属7种,哲水蚤3属3种,剑水蚤6属6种,共同优势种为毛饰拟剑水蚤(Paracyclops fimbriatus)、广布中剑水蚤(Mesocyclops leuckarti)和台湾温剑水蚤(Thermocyclops taihokuensi);聚类分析结果显示鳖-单养模式单独聚为一类,鳖-莲、鳖-菱和鳖-生态模式聚为一类;线性回归分析显示枝角类丰度和TLI呈负相关(P0.05),哲水蚤丰度和TLI呈正相关(P0.05),剑水蚤和浮游甲壳动物丰度与TLI呈显著正相关(P0.05);RDA显示Chl a、NO_2~--N、SD、WT和COD显著影响了浮游甲壳动物组成(P0.05)。该研究不仅可以为中华鳖池塘养殖模式的开发提供技术指导,而且可以为渔业生产影响淡水生态系统结构与功能的研究提供理论支持。     

常州市大气PM_(2.5)中水溶性离子组成及来源

于2013年3月~2014年4月采集常州市郊区、工业区、居民区和背景点的春季、秋季大气PM_(2.5)样品,用离子色谱法分析其中水溶性离子成分,对其组成、分布特征及来源等进行研究。结果表明:SO_4~(2–)、NO_3~–和NH_4~+是常州市PM_(2.5)中的主要水溶性离子,3种离子在PM_(2.5)中占比为18%~33%。不同功能区之间水溶性离子的占比和差异较小,常州背景点可能受到周边城市污染输送的影响。在PM_(2.5)中,NH_4~+与SO_4~(2–)和NO_3~–主要以(NH_4)_2SO_4和NH_NO_3存在;硫转化率(SOR)和氮转化率(NOR)是衡量二次无机粒子转化的有效手段,常州市各功能区的SOR均大于NOR;春季SOR0.25,NOR0.1,满足发生强烈光化学氧化反应的条件。     

长江三角洲城市群PM_(2.5)时空演变及影响因素

科学识别PM_(2.5)的空间分异及其驱动因素,是实现区域空气污染治理的关键。以国测点日均PM_(2.5)浓度为数据来源,基于多种空间分析方法,研究长江三角洲城市群PM_(2.5)浓度的时空演变及影响因素。结果发现:(1)2013～2017年,长江三角洲城市群的PM_(2.5)年平均浓度,处于不断下降的趋势;城市间的差异,呈现逐渐减少的趋势。(2)一年中,12月份的PM_(2.5)浓度最高,8月份的PM_(2.5)浓度最低。1～12月,PM_(2.5)浓度先减后增。(3)2013年,PM_(2.5)高浓度区域主要分布在江苏省;2017年,PM_(2.5)高浓度区域主要分布在安徽省。5年间,PM_(2.5)浓度的空间重心,向安徽省转移72 km。(4)长江三角洲城市群PM_(2.5)浓度存在明显的空间自相关。存在PM_(2.5)浓度高-高值区、低-低值区"扎堆"现象,且集聚程度趋于增大。(5)影响PM_(2.5)浓度的因素包括了自然因素和社会因素。自然因素中,降雨与PM_(2.5)浓度显著相关。社会因素主要来自工业排放、交通排放和能源消耗。其中,能源消耗的影响程度最大,工业排放次之,交通排放最后。