Occurrence of human pathogenic bacteria carrying antibiotic resistance genes revealed by metagenomic approach: A case study from an aquatic environment

Antibiotic resistance genes(ARGs), human pathogenic bacteria(HPB), and HPB carrying ARGs are public issues that pose a high risk to aquatic environments and public health. Their diversity and abundance in water, intestine, and sediments of shrimp culture pond were investigated using metagenomic approach. A total of 19 classes of ARGs, 52 HPB species, and 7 species of HPB carrying ARGs were found. Additionally, 157, 104, and 86 subtypes of ARGs were detected in shrimp intestine, pond water, and sediment samples, respectively. In all the samples, multidrug resistance genes were the highest abundant class of ARGs. The dominant HPB was Enterococcus faecalis in shrimp intestine, Vibrio parahaemolyticus in sediments, and Mycobacterium yongonense in water, respectively. Moreover, E. faecalis(contig Intestine_364647)and Enterococcus faecium(contig Intestine_80272) carrying efr A, efr B and ANT(6)-Ia were found in shrimp intestine, Desulfosaricina cetonica(contig Sediment_825143) and Escherichia coli(contig Sediment_188430) carrying mex B and APH(3′)-IIa were found in sediments, and Laribacter hongkongensis(contig Water_478168 and Water_369477), Shigella sonnei(contig Water_880246),and Acinetobacter baumannii(contig Water_525520) carrying sul1, sul2, ere A, qac H, OXA-21, and mph D were found in pond water. Mobile genetic elements(MGEs) analysis indicated that horizontal gene transfer(HGT) of integrons, insertion sequences, and plasmids existed in shrimp intestine, sediment, and water samples, and the abundance of integrons was higher than that of other two MGEs. The results suggested that HPB carrying ARGs potentially existed in aquatic environments, and that these contributed to the environment and public health risk evaluation.     

绿茶中28种元素含量测定的消解条件比较

前处理条件对准确测定样品中多矿质元素含量至关重要,本研究设置4种酸消解体系(HNO_3、HNO_3-H_2O_2、HNO_3-HF、HNO_3-HF-H_2O_2)及5组消解温度(100～120℃、100～120～140℃、100～130～150℃、100～130～160℃、100～120～140～160～180℃),探究不同消解条件对绿茶标准物质GBW10052中28种多元素浓度的影响。结果表明,不同酸消解体系及消解温度下的各元素浓度均有差异,相比Ca、K、Fe、Mg、Na等主量元素,As、Cr、Cs、Cd、Li、Ni、Se、Rb、Tb、Th、Tl、U、V、Y等微量及痕量元素浓度变化更显著。HNO_3中各元素浓度最低,14个元素的相对误差(Relative error,RE)大于25%;混合酸消解效果较好,相比于HNO_3,混合酸中大部分元素浓度更接近参考值。HNO_3-H_2O_2中,除Mo、U、Se、V、Si、Pb外,其余元素浓度增大,RE减小; HNO_3-HF中U、V、Si、Li、Zn、Sr、Cr等浓度继续增大,RE持续减小,As、Pb、Cd等浓度减小,RE增大; HNO_3-HF-H_2O_2中As、Pb、Cd等持续更减小,RE增大,其余元素浓度更接近参考值,与HNO_3-HF相比,HNO_3-HF-H_2O_2中各元素RE减小,但变化不显著。升温能促进溶液中部分多元素消解,以HNO_3-HF-H_2O_2为例,消解温度为100～140℃的体系对获取主量元素更有利;高温消解对微量及痕量元素影响较大,尤其是As、Pb、Cd、Cr等易挥发元素,当温度超过140℃时,As、Pb、Cd、Cr亏损严重,RE均高于25%。因此,应该根据目标元素选择相应的消解条件,从而提高分析结果的准确性。     

博斯腾湖表层沉积物元素地球化学特征及重金属污染评价

重金属是沉积物中一类非常典型的污染物,开展湖泊沉积物元素地球化学的研究具有重要的现实意义。本文对新疆博斯腾湖表层沉积物(0—5 cm)中24种元素含量、粒度、有机碳含量(TOC)等进行了系统分析。受干旱区强蒸发作用的影响,博斯腾湖沉积物Ca、Sr、Mg含量高于新疆土壤元素背景值,Al、Fe、Mn及重金属元素等低于新疆土壤元素背景值。Al、K、Fe及重金属等元素主要受陆源细颗粒物质影响(4μm、4—16μm),Ba、Na受粗颗粒含量(63μm)影响,Ca、Sr、Mo、TOC主要来源于湖泊内生作用,与16—63μm颗粒组分相关。Q型聚类将采样点分为3个区域,第Ⅰ区为包括河口区、湖心区及东部湖区的大部分湖区,第Ⅱ区为湖区西侧黄水沟区,第Ⅲ区为湖区东南角。在空间上,重金属元素与细颗粒组分分布基本一致,而第Ⅱ区部分地区沉积物重金属已受到流域农田排水的影响。总体来说博斯腾湖沉积物重金属元素基本不构成污染。本研究可为湖泊沉积物元素地球化学研究提供参考,对博斯腾湖流域环境管理与规划也有重要价值。     

冬季北京城区大气重污染特征分析

为研究北京市城区大气重污染特征,对2013年12月~2014年2月期间北京市6次大气重污染过程的PM2.5浓度水平、化学组成以及大气氧化性和气象要素特征进行了分析。结果表明,重污染日PM2.5平均质量浓度达到265.0μg/m3,是非重污染日的3.5倍。 PM2.5组分中NO3-,SO42-,NH4+和有机碳(OC)在重污染日的平均浓度分别是非重污染日的6.8,3.4,2.7和2.6倍。前3次过程中SO42-浓度最高,后3次过程中SO42-浓度与NO3-浓度接近。从气象要素来看,重污染期间的基本特征为地面温度升高、相对湿度增大、地面气压降低和风速减小。重污染日的能见度显著降低,平均能见度仅为非重污染日的34.4%。重污染日的大气氧化性明显增强,大气氧化剂OX平均浓度是非重污染日的1.5倍,(OC)/(EC)平均比值是非重污染日的1.6倍。     

基于环境磁学响应监测林地土壤中金属元素

采集并测试广州市林地土壤样品600余组,分析土壤中As、Cr、Cd、Hg、Cu、Pb、Zn、Ni和磁学性质的相关性。结果表明：土壤磁性颗粒以软磁性矿物为主,北部以超顺磁、多畴颗粒为主,南部以单畴、多畴颗粒为主。相关性分析表明：北部Cu、Ni、Cr、Cd与较粗的磁性颗粒共存,Cd与软磁性矿物共存,As与超顺磁颗粒共存且为自然源;南部相关关系不显著,Ni和As来源为人为源;不同污染程度土壤回归方程相关系数均较好,南部深〖CD*2〗浅层回归方程证明上述8种元素和磁性相关性不受自然来源或人类活动影响。     

南京市PM2.5中金属元素污染特征及健康风险

监测分析了南京市浦口区典型工业区(2016年12月—2017年10月)PM 2.5中金属元素的浓度,分析了季节差异及来源,评价了健康风险。结果表明,PM 2.5年均值为61.24μg/m 3,全年有33.33%的天数超过《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)的日均限值。绝大多数金属元素的平均值为:冬季>春季>秋季>夏季。As的全年平均值为(2.01±1.09)ng/m 3,较为接近我国环境标准限值。PM 2.5中金属元素主要来自工业排放、自然过程、金属冶炼及交通活动,Cr、Ni、As、Cd、Cu、Zn和Pb的富集性较高。健康风险评价结果显示,Mn的非致癌风险最高,所有金属对儿童和成人的总非致癌风险值为0.0884,低于安全阈值1;Cr(Ⅵ)的致癌风险最高,所有金属对儿童和成人的总致癌风险分别为6.23×10-7和2.49×10-6,均在可接受水平内。     

土壤酸度对稀土元素在小麦体内的生物可利用性及分馏效应的影响

采用盆栽实验,研究了土壤酸度对稀土元素在小麦体内的生物可利用性及分馏效应的影响.结果表明:小麦体内稀土含量与pH之间呈二次方程的关系,在实验pH范围内,随pH值升高小麦体内稀土含量逐渐降低,每种稀土含量随pH变化程度表现为:Ce>La>Nd>Sm>Gd>Yb>Tb>Eu,表明Ce对pH值更为敏感,Eu最小.土壤中3种稀土形态的含量顺序为B2(NH₂OHHCl提取态)>B3(H₂O₂-NH₄Ac提取态)>B1(HAc提取态),随着酸度的降低,B1有向B2、B3转化的趋势.线性回归和多元逐步回归分析表明不同形态的稀土对小麦吸收的贡献程度因单个稀土元素的不同而不同,但B1态是主要的生物可利用态.小麦体内轻重稀土之间分馏系数与pH值呈负线性相关,土壤酸度越大,分馏系数越大.     

袁河水系溶解态痕量金属元素分布特征及来源分析

为研究袁河水系水体溶解态痕量金属元素污染来源与水质状况,分别于2018年7月和2019年1月在袁河干流和支流采集38个表层水样,检测了痕量金属元素Cr、Fe、Mn、As、Al、Cd、Ni和Tl的浓度.采用单因素方差分析分析袁河水系痕量金属元素的时空特征,基于痕量金属元素水质指数评价袁河痕量金属元素污染程度,采用相关分析、主成分分析探讨痕量金属元素污染的主要来源.结果表明,袁河部分金属元素时间或空间差异显著,Cr、Cd、As浓度在丰、枯水期之间差异显著,Fe、Cd、Tl浓度在干、支流之间差异显著.袁河丰、枯水期污染程度相似,主要污染河段位于宜春河段和新余河段,重度污染采样点基本上位于支流.痕量金属元素中Cr、Fe、As主要来源于城市废水,工业活动和采矿活动;Ni、Cd、Tl主要来源于生活污水和工业废水;Mn、Al主要来源于自然活动和采矿活动.本研究可以为袁河流域的痕量金属元素污染治理提供科学依据.     

基于情景要素的电网大面积停电事件情景序列构建方法研究

为了进一步做好电网大面积停电事件应对工作,针对电网大面积停电事件外部致因条件与事件内部演化规律不清的问题,采用“情景-构建”方法梳理事件情景要素,并在历史事故案例数据以及大量应急演练数据的基础上,综合运用数据挖掘方法,建立相关事件情景的逻辑与时间序列,为电网大面积停电事件的应急响应与决策指挥等工作提供科学、合理的理论支持,相关研究思路与方法也可为电力企业其它类型突发事件的应急管理工作提供参考。     

韩城燎原矿11#煤中微量元素的分布规律和赋存状态

通过对韩城燎原矿的11^#煤不同深度的煤样中的微量元素P、U、Ge和Ga进行分析,发现为11^#煤低磷煤;煤中U和Ga的含量均低于地壳中的平均含量,只有Ge含量略高于地壳中的平均含量。计算了这些微量元素与三态硫、灰分和挥发分的相关关系。结果表明Ga在煤中主要以无机态存在。P在煤中可能大部分以有机态存在,小部分以无机态存在。U与Ge在煤中可能主要以有机态存在,以无机态存在的可能性较小。