渭河西安段水体中磺胺类抗生素的污染特征及生态风险评价

为了解渭河西安段水体中磺胺类抗生素(SAs)的污染特征、空间分布特征、来源及潜在的生态风险,在流域内渭河干、支流上分别设置采样点,对其中9种SAs的含量进行分析,采用聚类分析法对抗生素进行溯源,并利用风险熵值法进行SAs生态风险评估。结果表明:9种SAs的检出率为100%,总SAs(∑SAs)平均质量浓度为枯水期(128.92 ng/L)>平水期(111.58 ng/L),其中平水期呈现下游(157.04 ng/L)>中游(138.24 ng/L)>上游(39.46 ng/L),枯水期呈现中游(212.60 ng/L)>上游(144.98 ng/L)>下游(29.18 ng/L)的空间分布特征。生活废水、医院废水、工业废水是渭河西安段水体SAs的主要来源,禽类和畜牧养殖废水是次要来源。磺胺甲恶唑、磺胺吡啶和磺胺地索辛对渭河水体存在低生态风险。

C_(18)膜萃取/液相色谱-质谱联用法测定极地水体中有机磷酸酯

建立了C_(18)膜萃取/液相色谱-质谱联用技术测定极地水体中10种有机磷酸酯(OPEs)的方法。根据优化后的样品前处理及仪器方法,利用C_(18)膜富集4 L水体中的10种OPEs,经二氯甲烷超声提取,在电喷雾正离子模式下,采用选择反应监测(SRM)模式进行分析,线性相关系数为0.994 4~0.999 9。10种OPEs的加标回收率为64.1%~115%,方法检出限为0.08~0.55 ng/L。该方法适用于极地水体中10种OPEs的分析,利用该方法对北极水体样品中的10种OPEs进行检测,测得冰川融水中∑OPEs的质量浓度为0.64~6.64 ng/L,海水中∑OPEs的质量浓度为0.09~2.03 ng/L。

高效液相色谱-串联质谱法同时测定海洋沉积物中27种有机磷酸酯

应用广泛且具有毒性的有机磷酸酯(organophosphate esters,OPEs)类阻燃剂,通过水、气输送等多种途径进入海洋环境,可能会导致人类和海洋生物面临潜在的健康风险。因此,建立高效可靠的分析方法对于揭示OPEs在海洋环境中的赋存状况,评估其生态风险具有重要的科学意义。文章建立了同时测定沉积物中27种OPEs的超声提取、固相萃取(SPE)净化以及高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)检测的分析方法。结果表明:30 mL乙酸乙酯(EA)和乙腈(ACN)混合溶剂(体积比为3︰7)的提取效果明显优于单独使用甲醇(MeOH)、二氯甲烷(DCM)、EA和ACN;用5 mL EA经LC-C18固相萃取小柱洗脱两次回收率最好;以MeOH和含0.0025%甲酸的水溶液作为流动相时,质谱离子丰度最高。27种OPEs的线性范围为5~500 ng/g(R2>0.99),方法检出限(MDL)范围为0.004~1.250 ng/g,定量限(LOQ)为0.01~4.17 ng/g。三个加标水平(低、中、高)基质加标样品的平均回收率在45%~130%之间,相对标准偏差(RSD)最高11.0%,表明此方法可靠,精密度和灵敏度较高。采用优化的方法分析我国长江口、杭州湾入海口以及东海和黄海交界处海域表层沉积物中OPEs的含量,共检出了21种OPEs,浓度范围为9.83~48.70 ng/g,平均浓度为28.40 ng/g。该方法检测结果高效准确,可用于海洋沉积物中27种OPEs的同时测定。

水环境中抗病毒药物的存在、行为与风险

当前,甲型流感病毒与新冠病毒感染流行,抗病毒药物(ATVs)被大量使用,并通过各种污染途径不断排放到水环境中,已成为一类新污染物. ATVs能长期存在于水环境中,并表现出“假持久性”,使易感生物或病毒产生耐药性,对水生生物和人类产生不可忽视的潜在威胁. ATVs在废水和天然水环境中的浓度水平、环境行为以及生态毒理效应备受关注,在梳理文献的基础上,发现在水环境中ATVs的分析方法、迁移转化和风险评估研究方面取得了突破.通过收集全球不同区域水体中ATVs的数据,对其污染途径、分析方法、环境存在、行为与风险进行了总结,介绍了水中ATVs常用的前处理和仪器分析方法,重点探讨了其在地表水环境中的污染现状、分布特征与迁移转化行为,评述了其对环境水域生态和人类健康的潜在风险,最后对其监测研究、风险识别和污染防治进行了展望.

不同pH溶液中四环素类抗生素与金属离子配合前后的光化学性质及毒性差异

水环境特别是金属复合污染水体中,可酸碱解离抗生素-金属配合物是普遍存在的新污染物,但其配合形态的光化学性质和毒性却少有报道.本文考察了四环素(TC)、土霉素(OTC)两种四环素类抗生素(TCs)与金属离子Fe(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)、Al(Ⅲ)在不同pH条件下配合前后的典型光谱学性质变化,并通过发光细菌(Vibrio fischeri)评估了配合前后体系的毒性变化.结果表明,两种TCs均能在不同解离形态下与3种金属离子发生配合,配位位点为酮基基团上的碳氧双键.TCs在碱性条件下比中性和酸性条件下更易配合,并且对3种金属离子的配合能力大小依次为Fe(Ⅲ)>Cu(Ⅱ)>Al(Ⅲ).在pH=7.0时,TCs与金属离子的配合会导致紫外吸收峰减弱甚至消失,在多数情况下使得紫外吸收光谱出现不同程度红移.这种配合反应的发生也使得抗生素在短波长处的荧光强度增大,这是因为配位作用形成了氧桥型杂多核配合物,增加了平面的刚性结构.毒性实验表明,TC与Fe(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)配合后对Vibrio fischeri的毒性增强,与Al(Ⅲ)配合后毒性减弱,而OTC与3种金属离子配合后毒性均表现为增强.以上结果揭示了不同pH溶液中TCs与金属离子配合前后的光化学性质及毒性具有差异,这对于准确评价金属复合污染的水环境中抗生素类新污染物的光化学行为和风险具有重要意义.

新污染物多环芳烃衍生物的来源、分布与光化学行为

环境中多环芳烃衍生物(SPAHs)来源广泛,具有“三致”效应,毒性与PAHs母体相当甚至高于母体,是一类具有较高风险的新型有机污染物.大气和表层水体等环境介质中,光化学降解是其重要的消减方式.在梳理文献的基础上,发现SPAHs在来源、分布、行为和风险研究方面与传统污染物PAHs相比有了新的突破.通过总结新污染物SPAHs的环境分布特征与光化学行为研究的最新进展,介绍了3类SPAHs的来源和形成机制,重点评述了不同环境介质中的存在状况与分布特征,讨论了水、冰等介质中SPAHs光化学转化动力学、反应路径以及影响因素,最后对SPAHs的环境行为和风险研究进行了展望.

C_(18)膜萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定海水中羟基多环芳烃

建立了C_(18)固相膜萃取-超高效液相色谱/质谱法测定海水中11种羟基多环芳烃(OHPAHs)的方法。利用C_(18)固相膜对4L海水中11种OH-PAHs进行富集,二氯甲烷超声提取,浓缩后进入C_(18)柱色谱,以乙腈-0.02%氨水为流动相梯度淋洗后进入质谱检测,11种OH-PAHs的浓度与其峰面积呈线性关系,方法检出限为0.290~2.04 ng/L,平均回收率为60.8%~96.4%,相对标准偏差均低于13%。利用本方法对河北养殖区海水中11种OH-PAHs进行检测,OH-PAHs的浓度处于1.81~10.0 ng/L之间。本法为远距离、大体积水样中痕量OH-PAHs的提取富集与测定提供了解决方案。

南极生态环境及管理现状研究

南极作为世界上最后一块"净土",其丰富的自然资源和内在的科研、美学等价值受到了越来越多国家的关注。在全球变暖与人类活动(科学考察、商业捕捞、旅游等)因素的影响下,南极出现了海冰面积区域性增减,南极生物物种数量波动,环境污染加重等问题。而现有的以"南极条约体系"为基础的管理政策因理念抽象等问题尚不能完全规范人类活动,南极生态环境保护的形势日益严峻。国际社会应通过跨学科间的国际协作,加强科学研究与管理之间的联系,完善南极生态环境管理政策,最大限度减少人类对南极生态环境的破坏。

中国典型海滩垃圾组成和时空变化特征

21世纪被称为"海洋世纪",但由于人类复杂的生产活动,大量的垃圾正有意或无意的被投放入海洋环境中,这将导致全球范围内近岸污染,包括生态环境恶化,生物资源锐减等问题。本研究以天津高沙岭、上海南汇嘴和深圳大铲湾三地的海滩为研究区域,通过对三个海滩垃圾的种类、时空特征及相关性进行统计分析,以期了解中国近海不同海滩的海滩垃圾分布特征,为我国海洋垃圾监测和调查、监督和管理等起到一定的指导作用。结果显示,海滩垃圾不同种类间数量差异较大,三年间垃圾数量大体呈逐年增加的趋势,且不同的海滩,垃圾数量和种类都存在明显差异。

抗生素不同解离形态在水环境中的光化学行为

表层水体中存在众多可解离的有机污染物,揭示其不同解离形态的环境光化学行为,对于污染物的环境持久性和风险评价具有重要意义.抗生素是在水环境中广泛存在的新型有机污染物,其中氟喹诺酮类(FQs)、磺胺类(SAs)、四环素类(TCs)等抗生素因分子结构中含有羧基、羟基和/或氨基等可电离基团,在水中以多种解离形态共存而备受关注.抗生素的多种解离形态不仅以不同的丰度共存于环境表层水体中,而且不同的解离形态表现出相异的环境光化学转化行为和风险.本文总结了水环境中可解离抗生素光化学行为研究的最新进展,介绍了pH值对直接和间接光解动力学的影响,着重评述了抗生素不同解离形态的光化学反应动力学、转化产物和路径,讨论了可解离抗生素光化学转化的环境半减期和风险,最后对抗生素不同解离形态的光化学行为研究进行了展望.

冰雪中有机污染物的环境光化学行为

冰雪是一类重要且普遍的环境介质,冰雪环境光化学是一门新兴的学科,相关研究方兴未艾.冰雪中有机污染物的光化学行为被广泛关注,其转化动力学、影响因素、转化产物等研究水平持续提升,模型化合物的种类数量和复杂程度也在增加.本文通过总结冰雪环境光化学最新进展,介绍了冰雪中典型有机污染物的光化学转化动力学与反应路径,评述了溶解性物质和冰雪物理性状对光降解动力学的影响与作用机制,讨论了冰雪环境光化学对寒冷地区污染物归趋和风险的指示意义,最后对冰雪环境中有机污染物的光化学行为研究进行了展望.