甲硫氨酸和水分对土壤挥发性有机硫化物通量的影响

通过静态箱采样和Entech7100预浓缩仪-GC-MS分析了甲硫氨酸和土壤水分对羰基硫(COS)、二甲基硫醚(DMS)、二硫化碳(CS2)和二甲二硫醚(DMDS)等4种挥发性有机硫化合物(VOSCs)吸收或释放的影响.结果表明,土壤水分主要影响土壤COS和DMS通量,含水量低时,土壤吸收COS,释放DMS;接近或超过最大持水量时,土壤释放COS和DMS,且DMS释放速率显著增加,这可能主要受土壤Eh值的影响.添加甲硫氨酸后,土壤DMDS和DMS释放量显著增加,两者释放量接近所观测四种VOSCs总释放量的100%,说明甲硫氨酸是DMDS和的DMS重要前体物,DMDS与DMS释放速率峰值出现时间相同,而COS与CS2释放速率峰值出现时间基本一致,可能是不同VOSCs受不同土壤微生物和酶的影响所致.     

Polychlorinated biphenyls and their hydroxylated metabolites in the serum of e-waste dismantling workers from eastern China

A number of studies have reported on the exposure of e-waste dismantling workers to significantly high concentrations of halogenated organic pollutants such as polychlorinated biphenyls (PCBs) and polybrominated diphenyl ethers. Such exposure can have adverse health effects. However, little information on the metabolites of these contaminants exists. In this study, we investigated PCBs levels and their hydroxylated metabolites (OH-PCB) in the serum of e-waste workers in Taizhou in eastern China. Our results indicate elevated PCB and OH-PCB levels in the serum of the workers, with medians of 443.7 and 133.9 ng/g lw, respectively. Tri- to hexachlorinated PCB congeners were the dominant homologue groups in all of the samples. 4-OH-CB107 was the predominant homologue among the hydroxylated metabolites, accounting for 88.9% of the total OH-PCB concentrations. While dietary sources (e.g., fish) appear to be an important route for PCB accumulation in non-occupational exposure groups, exposure via ingestion of house dust and inhalation of pollutants derived from the recycling of PCB-containing e-wastes may primarily contribute to the high body burden observed in the occupational groups. Since we found concentrations of metabolites higher than those of their parent compounds, further studies need to pay more attention to their bioaccumulation and toxicity.     

COVID-19疫情期间北京市两次重霾污染过程大气污染物演变特征及潜在源区分析

新冠肺炎疫情（COVID-19）期间,执行了严格居家隔离措施,人为排放源急剧降低,但北京仍出现了两次持续重霾污染过程.本研究使用北京市大气污染物、气溶胶数浓度和气象要素数据,结合气团轨迹模式（HYSPLIT）,计算了潜在源贡献因子（PSCF）和浓度权重轨迹（CWT）,分析了两次重霾污染过程中大气污染物的演变特征及其潜在源区贡献.结果表明,COVID-19期间居家隔离措施对PM_2.5和黑碳（BC）的日变化特征影响较大,对CO、NO₂、SO₂和O₃的日变化影响较小.两次重霾污染过程首要污染物均是PM_2.5,污染过程1主要是以局地污染为主,污染过程2以局地污染和外来输送为主.不同过程下气溶胶数浓度谱分布均为单峰型分布,峰值位于0.3 μm,在污染过程中主要是0.2~0.5 μm粒径气溶胶数浓度增加,是干净日的3.3~13.6倍.不同过程中BC_liquid对BC的贡献为64.8%~85.1%.BC_liquid的浓度为：污染过程2（5.04 μg ·m^-3）>污染过程1（3.20 μg ·m^-3）>干净日（疫情前,2.31 μg ·m^-3）>干净日（疫情,0.76 μg ·m^-3）.不同过程中PM_2.5和BC的PSCF和CWT分布特征不同.PM_2.5的PSCF高值区在干净日（疫情前）和干净日（疫情）主要分布在北京的西南方和西部,权重浓度超过30 μg ·m^-3;在污染过程1和污染过程2主要分布在北京及其周边地区和西南部,权重浓度均超过90 μg ·m^-3.BC的PSCF高值区在干净日（疫情前）、干净日（疫情）和污染过程1主要分布在北京及其周边地区,权重浓度分别超过2.4、0.9和4.5 μg ·m^-3;在污染过程2中分布在北京西南部,权重浓度超过5μg ·m^-3.     

涡桨飞机VOCs排放特征的质子迁移反应飞行时间质谱(PTR-TOF-MS)分析

涡轮螺旋桨飞机广泛应用于军事和民用通用航空领域,其发动机排放对区域大气VOCs浓度会产生重要影响,而我国目前几乎没有针对航空涡轮发动机VOCs排放的观测研究.基于此,本研究于2017年9月9日、14日和15日在北京沙河机场停机坪,利用质子迁移反应飞行时间质谱仪（PTR-TOF-MS）对运-12飞机涡轮发动机地面开车过程尾气中16类VOCs的排放开展了观测分析.结果表明,3次排放实验中VOCs的相对组成特征具有很高的一致性,甲醛和异戊二烯是占VOCs总浓度最高的两种物质,占比分别为30%和15%,乙醛、9碳芳香烃、10碳芳香烃和单萜的浓度占比在6%~8%之间,其它10种VOCs每种的占比都低于5%.发动机尾气中的VOCs与甲醛浓度具有很好的线性关系.VOC与甲醛排放量的比值与国外研究结果比较接近的VOCs有甲醇、乙醛和丙酮,比值分别为0.18、0.38和0.16 g·g^-1,而芳香烃类物质与甲醛排放量的比值明显高于国外排放实验的结果.因此,未来有必要开展更多的研究以增进对国内航空发动机VOCs排放的认识.     

苯并[a]芘降解菌的分离筛选及其降解条件的研究

从被石油污染的土壤样品中,以苯并[a]芘为唯一碳源反复驯化,分离筛选出1株高效降解苯并[a]芘的菌株JL 14 .经形态及生理生化特征分析,初步鉴定属于氮单胞菌属(Azomonas) .菌株JL 14在苯并[a]芘浓度为5mg·L- 1 ,2 8℃振荡培养10d ,苯并[a]芘的降解率达到48. 9% .培养基初始pH值分别为4、6、8、10时,2 8℃振荡培养10d ,苯并[a]芘的降解率分别为7 1% ,2 4 8% ,49 6%和2 5 9% .JL 14在苯并[a]芘浓度分别为10mg·L- 1 与2 0mg·L- 1 的条件下,2 8℃振荡培养10d ,苯并[a]芘的降解率分别为3 8. 2 %与2 7. 6% .Zn2 + (2 0 0mg·L- 1 )、Cd2 + (5 0mg·L- 1 )与Pb2 + (2 0 0mg·L- 1 )不影响JL 14对苯并[a]芘的降解作用,但Cu2 + (5 0mg·L- 1 )、Cr2 + (5 0mg·L- 1 )对JL 14有毒性;菲和蔗糖均可促进菌株JL 14对苯并[a]芘的降解作用.     

稻田流失养分循环利用系统构建研究初探

针对长江三角洲经济发达地区集约化农田化肥投入超量、稻区水体N、P、K富集度超高,农田生态环境遭到严重破坏等现状,该文系统研究了农田流失养分从农田到水体,再由水体回到农田的循环利用过程,并构建农田养分流失循环利用系统工程,为我国农田流失养分循环利用和农业生态环境健康提供科技支撑。研究结果表明：本区域农田面积为18.6 hm2,水稻季农田化肥N、P、K投入量分别为305.7、44.9、150.8 kg·hm-2;整个水稻季本区域农田地表径流量为4 518.0 kg·hm-2,其中N、P、K流失量分别为16.6、0.5、9.6 kg·hm-2,占水稻季N、P、K肥投入量的5.45%、1.07%和6.37%;农田周围净化池塘中水生植物的N、P、K拦截量分别为67.8、8.1、99.7 kg,分别占本研究区域N、P、K流入量的21.84%、90.31%和55.73%。将水生植物还田,晒干水葫芦（Halerpestes cymbalaria）按4 500 kg·hm-2农田施用,可分别减少农田化肥N、P、K的投入量106.2、9.5、105.8 kg·hm-2。该研究成果对于减轻农业生产面源污染,推进农业生产可持续发展具有积极意义。     

苯急性暴露对Sprague-Dawley大鼠全基因组DNA甲基化的影响

现有文献表明,DNA甲基化异常与肿瘤的发生密切相关,其中全基因组DNA甲基化水平的改变已经被认为是癌症发生的生物标志物;同时,大量遗传毒理学实验证明苯可以引起DNA突变和断裂,然而苯暴露引起全基因组DNA甲基化异常的现象,目前鲜有文献报道。为了揭示苯引起全基因组DNA甲基化变化的致毒机制,本实验中,Sprague-Dawley（SD）雄性大鼠经口灌胃急性暴露于以500 mg.kg-1（以体质量计）的苯中,在暴露6、12、24、30 h后采集SD雄性大鼠体内血液、肝脏、肾脏和肺,利用高效液相色谱分析方法检测全基因组DNA甲基化水平。结果表明,SD雄性大鼠血液和肝脏的全基因组DNA甲基化水平显著下降,而在肾脏和肺中没有显著地变化,表现出组织特异性。本实验率先报道了苯的暴露可以引起全基因组DNA甲基化水平的异常,从表观遗传学的角度解释了苯影响人体健康的机制。     

不同粒径大气颗粒物中有机碳(OC)和元素碳(EC)的分布

使用Andersen六段分级大流量采样器(粒径:7.2～10,3.0～7.2,1.5～3.0,0.95～1.5,0.49～0.95,＜0.49μm)采集了广州市荔湾区冬季的大气颗粒物样品,并用美国Sunset碳分析仪分析了其中的有机碳(OC)和元素碳(EC)组分.研究表明:OC和EC主要存在于细粒子中,与OC相比,EC则相对更集中于＜0.49 μm粒径上;PM10中二次有机碳占总有机碳(ρ(OCsec)/ρ(OC.))比例的平均值为卵%,OC,EC的对数模型图都为双峰型.对ρ(OCtot),ρ(OCpri)(一次有机碳质量浓度)与ρ(EC)进行相关性分析,结果表明,只用ρ(OC)/ρ(EC)值来评价二次污染是不充分的.      

Kerogen in aquifer material and its strong sorption for nonionic organic pollutants

Sorption of organic pollutants by subsurface materials has been found to not only correlate with the total organic carbon (TOC) content, but also depend on the types of soil and sediment organic matter (SOM). Characterization of geochemically heterogeneous SOM is key to elucidating sorption mechanisms and predicting pollutant transport in ground water systems. In this study, kerogen, a nonextractable organic material, was isolated with an acid demineralization procedure from a sandy aquifer material (Borden, Ontario, Canada) having a TOC content of approximately 0.021% (w/w). Petrographical examinations reveal that the kerogen has three major types of macerals including bituminite (Kerogen Type I and II), vitrinite (Type III), and fusinite (Type IV or charred kerogen). The solid-state 13C nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum shows two dominant peaks, aliphatic and aromatic carbons, for the isolated material. Sorption isotherms measured using phenanthrene, naphthalene, 1,3,5-trichlorobenzene (TCB), and 1,2-dichlorobenzene (DCB) as sorbates showed that both the isolated kerogen and the original sand exhibited nonlinear sorption and that the phenanthrene and TCB isotherms measured for the kerogen material are more nonlinear than the respective isotherms for the original sand. The single-point organic carbon--normalized sorption capacity measured for the isolated kerogen can be several times greater than that measured for the original sand for a given sorbate. The study suggests that kerogen plays a major role in overall sorption isotherm nonlinearity and could yield higher-than-predicted sorption capacities for the subsurface material even though the content of this organic material is very low.     

土壤酸化-植被生产力空间信息模型构建及贵州典型森林对酸沉降的生态效应响应

将遥感数据驱动的土壤水平衡模型、植被生产力光能利用率模型与基于过程的土壤酸化模型、营养元素循环模型相耦合,建立森林土壤酸化-植被生产力空间信息模型,定量表达土壤和土壤水离子浓度、植被生产力、营养元素循环空间分异.将模型模块化,耦合于自主开发的EcoHAT系统(Ecohydrolgy Assessment Tools),并以贵州典型森林群落为研究对象,运用模型对群落土壤化学性质、植被生产力和营养元素生物循环的关键过程的时空演变模式进行了模拟和研究,与实验数据进行验证,取得良好的效果.运用情景设定的方式,定量模拟研究区酸雨的强度变化导致土壤中植被可吸收的盐基离子变化,以及对森林植被净第一性生产力(NPP)的间接影响.