东寨港表层海水中多环芳烃(PAHs)的分布特征及来源分析

多环芳烃(PAHs)是一类被广泛关注的持久性有机污染物,其在环境中难降解、易富集。红树林自然生态系统具有极丰富的生物多样性,也是很多鸟类和植物栖息的场所,同时也是海陆交界带重要的污染物收纳场所,因此探讨污染物在其环境中的行为具有很重要的生态学意义。本研究以海南省东寨港红树林自然保护区水体为研究对象,在雨季(8月)与旱季(11月)分别采集表层海水样品,采用固相萃取法富集海水中的PAHs,利用超高效液相(UPLC)测定东寨港水体中12个采样点14种PAHs的质量浓度,以探讨PAHs在东寨港红树林表层海水中的分布特征、来源分析,并进行生态风险评价。结果表明,东寨港红树林湿地表层水体平均总PAHs质量浓度旱季(1 015.27±154.27)^(2 069.07±420.25)ng?L^(-1)明显高于雨季(234.46±114.77)^(683.33±157.03)ng?L^(-1),其中旱季平均质量浓度为(1 490.69±305.02)ng?L^(-1),雨季平均质量浓度为(479.06±152.58)ng?L^(-1)。就单一组分而言,旱季菲(590±176.32)ng?L^(-1)和芴(486.02±248.22)ng?L^(-1)的质量浓度最高,苊(38.95±18.88)ng?L^(-1)的质量浓度较低;雨季萘(175.81±119.83)ng?L^(-1)和芴(151.68±40.6)ng?L^(-1)的质量浓度较高,蒽类和苊质量浓度较低,其余PAHs组分未被检出。应用B[a]A/(B[a]A+Chr),Flu/Pyr及Flua/202等比值法进行来源分析,结果表明东寨港水体PAHs主要源自石油源污染。船坞停靠口及餐饮生活区PAHs质量浓度明显高于其他样点。PAHs组成成分与其结构相关,其中二环和三环占据了较大比例。此外,运用商值法进行东寨港水体生态风险评价,结果表明东寨港水体具有中度生态风险,对水生动植物具有潜在的危害。

海南东寨港海水和沉积物中抗生素抗性基因污染特征研究

抗生素滥用及其诱导产生的抗生素抗性基因(Antibioticresistancegenes,ARGs)污染已经引起各界的广泛关注。东寨港是海南省重要的滩涂养殖基地,其ARGs的产生、传播和富集都可能对人类及生态健康产生危害。采集该区域海水和沉积物样本各10个,利用LC-MS/MS对海水和沉积物中磺胺类、四环素类、氯霉素类和喹诺酮类等4类15种抗生素进行测定,同时采用RT-PCR阐明了相应的12种ARGs(sul1、sul2、dfr A1;tet A、tet C、tet G、tet M;cata1、cata2、cmle1、cmle3;qnr S)及16S rRNA的分布特征,并对抗生素和ARGs的相关性进行分析。结果显示,所测ARGs在各沉积物样品中的检出率均为100%,海水样品中ARGs的检出率在80%-100%之间。其中,qnr S的检出率最高,存在于所有海水和沉积物样品中,而sul2的检出丰度最高。比较海水和沉积物中ARGs的相对丰度,发现沉积物中ARGs的污染程度高于海水。样品中抗生素总体检出率较低,其中沉积物仅有喹诺酮及磺胺类抗生素被检出,海水中除磺胺类抗生素外其他均未检出。与其他研究相比,该区域ARGs检出水平较高,而抗生素检出水平较低,ARGs含量与抗生素浓度相关性较弱(P>0.05),这说明由历史背景诱导产生的ARGs可进行自我扩增而持续存在于环境中。该研究结果可为当地抗生素的安全使用和ARGs的环境风险评价提供重要依据。

赤子爱胜蚓肠道中苯并[a]芘降解菌BJ-1的分离鉴定及其降解能力的测定

苯并[a]芘是环境中广泛分布的持久性有机污染物,利用赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)肠道中的微生物有效降解苯并[a]芘,是当前对环境中苯并[a]芘污染进行生物修复的新途径。本研究以苯并[a]芘(8 mg·L-1)作为唯一碳源对赤子爱胜蚓肠道微生物进行胁迫培养5代,使用平板稀释涂布法分离筛选出1株苯并[a]芘高效降解菌株BJ-1,通过形态学观察、生理生化试验以及16S r RNA基因测序分析确定其分类地位,并采用高效液相色谱法(HPLC)检测菌株BJ-1对苯并[a]芘的降解能力。结果显示:菌株BJ-1鉴定为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri),且在30℃,无机盐培养基中苯并[a]芘质量浓度为8 mg·L-1的条件下,胁迫培养28 d后,菌液0D600 nm值增长至0.424,菌株降解率可达86.01%。研究表明:赤子爱胜蚓肠道中能筛选出有效降解苯并[a]芘的微生物,丰富了降解有机污染物苯并[a]芘的微生物资源,从而为环境中苯并[a]芘污染的生物修复提供了新思路。

蚯蚓处理对猪粪重金属富集的影响

以干湿分离后的猪粪为基质,接种赤子爱胜蚓(Eisenia fetida),在室内培养4周后,利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定猪粪和蚯蚓体内的重金属(Cu,Zn,Cr,Pb,Cd,As)的含量,系统研究了蚯蚓作用下猪粪中重金属形态变化及蚯蚓体内重金属的富集特征。结果表明:供试猪粪能促进蚯蚓的生长,4周后体质量明显增加,且对蚯蚓的繁殖没有影响。蚯蚓处理4周后,猪粪pH值由6.51增加至6.86。猪粪中Cu,Zn,Cr,Pb,Cd,As的总量与对照组相比,分别降低了13.69%,24.47%,30.70%,39.17%,21.91%,9.36%;同时,猪粪中Zn,Cr,Cd的残渣态比例相比对照组分别减少了15%,27%,27%。蚯蚓对重金属有一定富集作用,除Cr以外,Cu,Zn,Cd,As4种重金属在蚯蚓体内的质量含量相比实验前分别增加了0.49,3.86,0.012,0.064 mg·kg^-1,并表现出一定的时效关系,其富集系数大小顺序为Cr>Cd>Zn>Cu>As。研究表明,蚯蚓能富集猪粪中的重金属并且降低猪粪中的重金属含量,同时减少了猪粪中的部分重金属残渣态比例,有利于重金属的转移和去除。