鄱阳湖流域南昌市城市湖泊水体抗生素污染特征及生态风险分析

采用固相萃取-超高效液相色谱-质谱法对南昌市5个城市湖泊——艾溪湖、瑶湖、青山湖、象湖和东西湖水体的抗生素进行监测,并分析其污染来源和生态风险.结果表明,南昌市5个城市湖泊水体中四环素类、磺胺类、喹诺酮类、林可霉素及大环内酯类5类抗生素的检出浓度范围分别为ND^6.3、ND^32.0、ND^97.2、ND^54.7和ND^98.4 ng/L;红霉素和林可霉素是5个城市湖泊水体中的主要抗生素类型;相比于其他湖泊,南昌市城市湖泊水体中主要检出抗生素浓度总体处于中等水平,其中恩诺沙星的检出浓度高于其他对比湖泊.南昌市城市湖泊中6种主要抗生素的风险商均小于0.1,表明均为最低生态风险;5个城市湖泊的主要生态风险因子分别是艾溪湖为红霉素,瑶湖为磺胺二甲嘧啶,青山湖为罗红霉素,象湖为红霉素,东西湖为磺胺嘧啶.本研究可为南昌市城市湖泊水环境管理,特别是新型污染物的环境管理提供基础依据.

恩诺沙星和硫氰酸红霉素对铜绿微囊藻的毒性研究

研究了恩诺沙星、硫氰酸红霉素暴露对铜绿微囊藻生长和生理的影响.结果显示恩诺沙星、硫氰酸红霉素对铜绿微囊藻的生长有抑制作用,且96h-EC50分别为84.6,48.2 g/L;对铜绿微囊藻的叶绿素荧光和光合色素含量的影响一致,表现为浓度-效应关系;对可溶性蛋白含量的影响表现为低促高抑的现象;丙二醛含量随着抗生素浓度的增加显著增加.可见,恩诺沙星和硫氰酸红霉素能够阻碍铜绿微囊藻的光合作用,抑制可溶性蛋白的合成,从而影响铜绿微囊藻的正常生长.

两种介体物质在漆酶降解磺胺类抗生素中的作用

通过比较两种介体物质丁香醛（SA）和1-羟基苯并三氮唑（HBT）对漆酶降解5种典型磺胺类抗生素的影响,考察了介体的起始浓度、p H值、反应温度、漆酶起始浓度等因子的影响,得到介体SA对漆酶催化降解磺胺类抗生素的效果更好.在漆酶＋SA反应体系中,反应体系p H值为5～6,反应温度为30℃,SA起始浓度为0.5mmol/L,漆酶起始浓度为0.5mg/m L时,漆酶对5种磺胺类抗生素的降解效果最佳,降解去除率在15min时达到75%左右,1h内均达到97%以上.本研究表明,适当的介体物质可大大提升漆酶对磺胺类抗生素的降解效果.漆酶在介体物质的作用下对抗生素类污染物的生态净化具有良好的应用潜力.

城市小型湖泊浮游植物群落结构特征及演替规律——以武汉沙湖为例

城市小型湖泊具有对环境变化的高敏感性,其浮游植物群落特征和演替规律对湖泊生态系统的监测与管理有重要意义。本研究于2015年3—12月,对武汉市沙湖进行了生态和水质监测,共鉴定出藻类10门312种,绿藻、硅藻和蓝藻种类数占优。为探究富营养化城市小型湖泊浮游植物群落时空异质性及其演替驱动力,选取了4个多样性指数(Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数和Whittaker指数),并进行了多样性指数与环境因子的相关性分析、主成分分析和聚类分析,计算了优势种在监测时段的3个种间联结性指数和校正χ~2 检验系数。结果表明,夏秋季节浮游植物群落处于演替的稳定状态,环境因子驱动作用明显,其中离子浓度的影响大于温度的影响,钠、镁离子浓度为主要影响因素;蓝藻门和绿藻门优势种联结性较高,硅藻门优势种内部联结性较高而与其他门类相关性较低,从季节上看,夏秋季节的优势种种间联结性较高,春冬季优势种与其他时段优势种相关性低,可能为群落在冬春季不稳定的原因。

黑水虻生物转化餐厨垃圾耐受性研究

餐厨垃圾中存在大量的有机物和无机盐且存在明显的时空差异性,该研究选取其中最为普遍的水分、盐和油脂作为变量进行耐受性试验分析。通过单因素试验结果表明,黑水虻幼虫最适含水率为70%,过高和过低的含水率均不适宜黑水虻幼虫的生长。最适含盐率为0%,说明黑水虻幼虫对于渗透压的改变较为敏感。最适含油率为2%,得出较低含量的油脂可以促进幼虫的生长。通过正交试验结果显示,试验中底物含水率、含盐率和含油率3种因素的影响由大到小依次为:含盐率>含油率>含水率。研究评估了黑水虻在处理餐厨垃圾过程中的耐受能力及生长状况,为后续产业化推广提供数据支撑。

滨湖底泥对2种喹诺酮类抗生素的吸附作用研究

吸附-解吸是环境中抗生素发生迁移转化的重要过程。文章研究选择鄱阳湖滨湖底泥,采用批平衡实验法进行2种喹诺酮类抗生素的底泥吸附-解吸实验,并考察了pH、阳离子种类及阳离子浓度等因素对吸附的影响。结果表明,底泥对2种喹诺酮类抗生素的吸附过程符合拟二级动力学方程(R^2>0.99)。在298 K下,Langmuir模型能够更好地描述底泥对2种抗生素的等温吸附行为,底泥对CIP和ENR的最大吸附容量Qm分别为15.289 0 mg/g和8.649 6 mg/g。底泥对2种抗生素在pH 3~9时均具有较好的吸附率,其中pH=5时其吸附率均达90%以上。底泥对2种抗生素的吸附-解吸行为受到水环境中Ca^2+的明显影响。研究表明,2种喹诺酮类抗生素在鄱阳湖滨湖底泥中具有较好的吸附作用,但考虑鄱阳湖流域水环境中以Ca^2+为主的常量阳离子的存在,则底泥对2种抗生素的平衡吸附率为40%~50%。研究可为喹诺酮类抗生素在鄱阳湖水环境中的环境行为及归趋研究提供科学依据。

长江中游城市群科技产出绩效研究——与长三角、珠三角和环渤海的比较

通过对长江中游城市群与长三角,珠三角和环渤海地区科技产出绩效的相关指标的数据进行统计分析,综合评价科技产出绩效的现状,揭示长江中游城市群科技产出转化存在的差距,分析差异的主要原因,并提出相应的合理化建议,为长江中游城市群优化科技投入产出结构,最大限度发挥科技资源的效益,促进科技与经济的真正结合与协调发展提供决策参考,为中部相似城市及其它次发达地区在科技产出转化管理方面提供理论依据。

基于科技产出比较分析武汉市与国家中心城市的差距

科技产出是反映科技工作成果的重要指标,本文以武汉市和北京、重庆、天津、上海、广州五大国家中心城市2000-2011年的科技产出指标相关的统计数据为考察对象,通过进行综合对比和分析,认识武汉市在科技产出方面和国家中心城市的差距,分析可能造成差距的原因,并针对武汉市的实际情况提出对策建议,为武汉市后续的发展、交流与合作提供参考。

3种天然介体物质对铜绿微囊藻的毒性效应研究

该研究采用96 h化学品藻类生长抑制实验方法考察了丁香醛、香草醛和对羟基苯丙酸3种酚类衍生化合物对铜绿微囊藻的急性毒理作用。结果表明,丁香醛、香草醛和对羟基苯丙酸对铜绿微囊藻的生长均有不同程度的抑制作用,96 h-EC50分别为48.9、517.12和230.4 mg/L;其中,对羟基苯丙酸表现出明显的低促高抑现象;3种物质对铜绿微囊藻的可溶性蛋白和光合色素含量影响与藻细胞浓度影响结果呈正相关;ROS与MDA含量随着酚类衍生物的浓度增大而增加。由此可见,3种物质中,丁香醛对铜绿微囊藻的毒性效应相对最大,香草醛相对最小。3种酚类衍生物对铜绿微囊藻产生了膜脂过氧化损伤,并对其光合色素和蛋白质合成过程产生影响,从而影响铜绿微囊藻的生理功能。

武汉城市湖泊抗生素及抗性基因的污染特征研究

为研究武汉城市湖泊抗生素及抗生素抗性基因的污染水平与分布特征,文章采用超高效液相色谱-质谱法和荧光定量PCR法对南湖、沙湖和东湖水体及底泥中12种抗生素、9种ARGs及Ⅰ类整合子intI1进行定性和定量分析。结果表明,湖泊水体及底泥中均以喹诺酮类抗生素污染为主,浓度范围分别为51.43～105.62 ng/L和9.01～12.93 ng/g。10种目标基因中,tetG、tetM、sul1、sul2、qnrD及intI1的检出率均为100%。磺胺类抗性基因sul1的相对丰度最高(2.39×10^(-2)～3.99×10^(-1)),属于优势抗性基因。intI1含量与4种抗性基因含量(tetG、tetM、sul1及qnrD)、ARGs总量之间均存在显著正相关关系(P<0.05),说明intI1是ARGs在城市湖泊环境中进行水平基因转移的重要媒介。冗余分析表明四环素类、喹诺酮类抗生素污染和intI1含量是影响湖泊水体、底泥中ARGs丰度及分布的重要因素。

湖北省农田土壤重金属来源解析与质量评价

文章对湖北省225个农田土壤样品中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni的含量进行测定,采用PMF模型法对土壤重金属累积的不同来源进行探究,并利用内梅洛综合污染指数法对土壤重金属的污染水平进行评价。结果表明:湖北省农田土壤中上述8种重金属的含量均值分别为0.204、0.101、10.6、26.0、56.5、30.9、86.7和32.7 mg/kg;研究区域土壤重金属积累主要受农业生产、工业排放、交通排放和自然起因影响,其贡献率分别为31.2%、21.4%、18.2%和29.2%;总体上研究区域土壤质量处于清洁水平,其中处于中度及以上污染的点位仅占1.8%,而Cd是最主要的污染驱动因子。

米糠和麦麸生物炭对水中四环素吸附特性研究

为探索高效利用生物质资源制备生物炭去除水体中的抗生素,以常见的米糠和麦麸为原料,在600℃限氧裂解制备成生物炭。通过各种影响因素的单因素实验和常用的表征方法,探讨其吸附四环素的效果和机理。结果显示2种生物炭均有分层分布的微孔结构和较大的比表面积,并含有羟基、酯、醚和芳香官能团。2种生物炭的吸附最优条件为:生物炭剂量均为4 g/L,四环素初始质量浓度为5 mg/L,溶液pH在5~9之间,环境温度25℃,吸附时间32 h,此时2种生物炭对四环素的去除率分别达到95.07%和90.4%。2种生物炭的等温吸附更符合Langmuir等温吸附方程,它们的吸附动力学更符合伪二阶动力学模型。吸附过程主要受控于化学吸附,是吸热反应。

碱改性米糠炭对水中四环素的吸附性能研究

为探索高效利用生物质资源制备生物炭去除水体中的抗生素,以米糠为原料,采用600℃限氧热裂解法制备成米糠炭,并通过NaOH浸渍改性制备成碱改性米糠炭(NRB),探讨其吸附四环素的效果和机理。结果表明,NRB相对改性前有部分孔隙结构发生坍塌,拥有更大的比表面积和总孔隙容积。NRB吸附四环素的优化条件为:生物炭剂量为2 g/L,初始四环素质量浓度20 mg/L,溶液pH在7~11,环境温度25℃,吸附时间12 h。在40℃,Langmuir模型中NRB的理论最大吸附容量达到了159.8 mg/g,相比米糠炭提高了2.54倍。NRB吸附过程的动力学特征更符合准2级动力学模型,整个吸附过程主要受控于化学吸附,且比改性前对温度表现出更好的适应性。

一种纳米级不定形碳对水中四环素的吸附研究

研究了一种新型纳米级不定形碳对水中四环素的吸附作用.结果表明,在Li-Na-K碳酸盐的共熔体系中生成的碳粉对四环素表现出了良好的吸附性能.在298K下,碳粉对四环素的吸附行为更符合拟二级动力学模型和Freundlich吸附等温线,最大吸附容量达到127.76 mg·g-1.热力学计算结果表明,吸附过程是吸热的、自发的,以化学吸附为主.吸附行为表现出明显的p H依赖性,当溶液的起始p H在2~11,p H为4时碳粉对四环素的吸附量最大.溶液中的阳离子对吸附有一定的影响,但影响不大,随着阳离子浓度的增加,吸附量在一定程度上逐渐减小.离子交换作用可能是吸附的原理之一,还可能同时存在静电引力、氢键等作用.分别使用0.25 mol·L-1的Ca Cl2和Na Cl溶液进行解吸实验,解吸效率在7.42%~25%,解吸效率较低,说明吸附的化学作用较强.

一种纳米级不定形碳对水中四环素的吸附研究

研究了一种新型纳米级不定形碳对水中四环素的吸附作用。结果表明，在Li—Na—K碳酸盐的共熔体系中生成的碳粉对四环素表现出了良好的吸附性能。在298K下，碳粉对四环素的吸附行为更符合拟二级动力学模型和Freundlich吸附等温线，最大吸附容量达到127．76mg／g。