Prediction of the environmental fate and aquatic ecological impact of nitrobenzene in the Songhua River using the modified AQUATOX model

An accidental discharge of nitrobenzene happened in November 2005 in the Songhua River,China.The AQUATOX model was modified and adapted to simulate the time-dependent nitrobenzene distribution in this multimedia aquatic system and its potential ecological impacts.Nitrobenzene concentrations in flowing water,sediment,and biota were predicted.Based on the initial concentrations of nitrobenzene observed in the field during the accidental discharge,that is,0.167-1.47 mg/L at different river segments, the predic...

包气带中手性抗生素的环境行为研究进展

目前,手性抗生素在包气带中的检测、分布、迁移转化等方面缺乏系统总结和全面综述。文章指出手性抗生素不同异构体的物理化学性质存在差异,例如左旋吉米沙星的溶解度、辛醇-水分配系数分别是右旋吉米沙星的301倍、9.8倍,会影响其在环境中的迁移转化。高效液相色谱-手性色谱柱法和手性配体交换色谱法是目前最常用的分析手性抗生素的方法。梳理了国内外土壤、水体和农产品中手性抗生素的检出情况,其中最常见的是氟甲喹、洛美沙星、氧氟沙星等。手性抗生素在矿物和微塑料上的吸附速率和分配系数均存在差异,天然有机物的存在导致差异更大,但是不同种类手性抗生素之间并没有规律。手性抗生素会与地下水中的常见阳离子发生络合作用,络合物的稳定常数不同,例如镁离子-左氧氟沙星络合物的稳定常数是镁离子-氧氟沙星络合物的22.9倍。在生物降解过程中,不同手性抗生素的可降解性、降解速率不同,另外,抗生素异构体之间还会发生相互转化。文章系统阐述了手性抗生素在包气带中的分布情况和迁移转化行为,可供地下水系统中手性抗生素方面的研究参考。研究认为对于包气带中手性抗生素的环境行为,亟需开展以下研究:(1)手性抗生素的拆分、检测、毒理学和标准建设;(2)多种手性抗生素的调查、迁移转化;(3)手性抗生素的多界面环境过程。

改良剂对土壤熏蒸剂环境行为影响研究进展

土壤熏蒸剂的环境行为直接关系到其应用效果及安全性,土壤改良剂的施用会直接影响到熏蒸剂的环境行为。系统综述了目前国内外无机、有机肥类土壤改良剂、生物炭土壤改良剂等添加后对不同熏蒸剂降解、迁移、散发、吸附、淋溶等环境行为的影响。结果表明:土壤改良剂对熏蒸剂环境行为的影响因改良剂种类、剂量、施用方式而异,可以为保障熏蒸剂应用效果、开发特定土壤改良剂、促进农业健康可持续发展提供参考。

缬菌胺和代森锰锌的残留特征及膳食暴露风险评估

本文建立了缬菌胺、代森锰锌及其代谢物乙撑硫脲(ethylenethiourea,ETU)在葡萄和黄瓜中的痕量分析方法,基于储藏稳定性研究阐明了其田间残留特征,并结合我国膳食结构评估了膳食暴露风险。样本经乙腈提取,衍生化后盐析离心,分散固相萃取(d-SPE)净化,超高效液相色谱质谱联用仪(UPLC-MS/MS)检测。缬菌胺、代森锰锌和ETU在葡萄和黄瓜基质中的平均回收率分别为84%~103%、86%~106%和83%~104%,相对标准偏差分别为1.1%~5.7%、0.8%~11.4%、4.4%~11.5%;-20℃避光条件下能在黄瓜和葡萄基质中分别稳定储藏720 d和758 d。缬菌胺和代森锰锌在黄瓜中的半衰期(1.7~2.4 d和1.4~2.7 d)均比在葡萄(6.5~30.1 d和8.6~12.8 d)中的短,而在葡萄中的最终残留浓度(<0.01~0.69 mg/kg)均比黄瓜(<0.01~0.16 mg/kg)中的高。两种果蔬中代森锰锌对儿童群体和一般人群急性膳食风险(%ARfD)分别为0.70%~3.68%和0.48%~2.53%,远低于100%;而代森锰锌和缬菌胺的联合慢性膳食风险为201.3%~831.7%,其中代森锰锌占比99.9%。可见,缬菌胺不会对我国消费者产生不可接受的膳食风险,但需警惕代森锰锌潜在高暴露风险,持续关注其在食物链中的生物累积风险,同步优化膳食结构,为其科学合理使用和健康风险规避提供理论依据。

污水处理厂化学品环境归趋模型研究现状及展望

污水处理厂化学品环境归趋模型是化学品末端管控的重要工具.当前针对污水处理厂中化学品迁移、转化和分布预测的模型开发及应用逐渐增加,但相关模型种类较多、适用性各具特点,尚缺乏污水处理厂化学品环境归趋模型的综合比较和应用清单报道.本文汇总了目前已用于污水处理厂内化学品环境归趋模拟的模型与化学品适用清单,根据模型建模机理,将其分为三类:基于逸度原理(STP)、基于质量浓度(SimpleTreat、WW-TREAT、WATER9、TOXCHEM和WEST等)以及基于活度原理(Activity SimpleTreat)的污水处理厂化学品环境归趋模型.本文系统性介绍了相关模型的基本结构、原理和不同场景下化学品归趋研究的应用情况,概述其在表达形式、输入参数、输出结果以及适用案例等方面的局限性和优点,结合数百个模拟/监测数据集进一步验证各类模型的准确性,并探讨其不确定性重要来源.文章为目前污水处理厂化学品环境归趋模拟研究提供了更清晰的现状分析,为新污染物末端治理工具的选择提供了参考依据,并总结了该领域的发展趋势和前景.

医疗污水中新污染物特征与环境归趋研究进展

由新污染物引发的环境健康问题已成为全球的关注热点,医疗机构排放的污水是环境中新污染物的重要来源之一,针对当前重点传染病防控常态化时期医疗污水中新污染物浓度大幅提升、对自然水体及生态环境潜在危害增大等现象,综述了医疗污水中包含的抗生素、内分泌干扰素、潜在新污染物的种类和浓度,探讨了医疗污水中新污染物在环境中的去向、去除率及环境贡献量,进一步阐述了医疗污水中新污染物的单一化合物毒性及综合毒性,指出我国现有医疗机构污水排放标准未针对新污染物进行管控,而传统的污水处理工艺难以实现对新污染物的有效去除,针对医疗污水的规范化处理与深度处理新技术的研发势在必行。

双酰胺类农药生物活性、生态毒性及残留行为研究进展

双酰胺类农药是继新烟碱类农药之后备受关注的一类杀虫剂,作用靶标为鱼尼丁受体和γ-氨基丁酸受体,对鳞翅目害虫的防治效果优异。随着双酰胺类农药的广泛应用,其对非靶标生物和水生生态环境产生了潜在威胁,且靶标害虫的抗药性问题也日益凸显。本文综合国内外研究进展,从生物活性、生态毒性、分析方法、环境行为和风险评估5个方面对双酰胺类农药的研究进行了综述,对后续研究方向进行了展望,可为该类农药的精准应用、风险规避和有效管理提供科学参考。

典型人工湿地系统中植物对苯并[a]芘的去除作用及机制

人工湿地(CWs)可有效去除环境中的苯并[a]芘(BaP),湿地植物对BaP的吸收是受生物、化学等因素影响的复杂过程,其对CWs中BaP环境归趋的影响机制还不明确.本文系统分析了典型湿地植物菖蒲中BaP的去除、吸收和归趋规律.结果表明,菖蒲可累积大量的BaP,含量达到(2.13±0.05)μg·g^(−1);根部组织中观察到较高浓度的BaP,BaP可以更容易地从菖蒲的根部到地上部组织进行迁移.菖蒲大幅提升了CWs对BaP的去除效果,菖蒲CWs的BaP去除率较对照系统提升79.47%.菖蒲的根系分泌物可以提高BaP的生物可利用性,加速BaP的组分净化和转化.

典型药物与个人护理品(PPCPs)的厌氧降解转化研究进展

药物与个人护理品(pharmaceuticals and personal care products,PPCPs)的污染和环境归趋问题备受关注。其中厌氧降解转化作为疏水性PPCPs在自然环境介质中的主要消解方式尤为重要。本文以典型PPCPs为例,分析了城市污水处理厌氧工艺对PPCPs的去除情况,主要包括污泥吸附和厌氧生物转化;总结了化学结构、微生物、碳源和氧化还原电位等多种因素对PPCPs厌氧降解转化效率的影响,其中氧化还原电位发挥重要作用,因其与氧化还原酶密切相关;同时,重点归纳了磺胺甲噁唑、苯并三唑和三氯生等3种典型PPCPs在不同氧化还原电位下的厌氧降解转化途径,并对PPCPs厌氧微生物降解的未来研究重点和发展方向进行展望:(1)强化PPCPs的有机质-厌氧微生物共代谢降解机制研究;(2)聚焦PPCPs厌氧降解菌群筛选及其功能研究;(3)深入开展厌氧降解菌群培养体系构建和原位厌氧降解研究。本研究相关结果有望为PPCPs的污染防治提供科学依据。

不同重金属对土壤中四溴双酚A环境归趋的影响

四溴双酚A(TBBPA)和重金属的复合污染情况常见于电子电器拆解厂或回收站周边土壤,而重金属对TBBPA在土壤环境中的降解、转化和残留的影响尚不清晰.本研究利用14C标记的TBBPA来探索不同浓度水平重金属(Cu、Cd和Zn)对两种土壤(红壤和乌栅土)中TBBPA降解转化、矿化、不可提取态残留形成等环境行为的影响.经60 d培养,乌栅土中92.2%±0.5%的TBBPA被转化为不可提取态残留或代谢产物,其中7.2%±0.8%被彻底矿化为CO_(2);灭菌作用极大地抑制了乌栅土中TBBPA不可提取态残留的形成(由77.2%降至9.9%),表明土壤微生物在不可提取态残留的形成中起到关键作用.而红壤中仅有9.9%±0.5%的TBBPA被转化成不可提取态残留,<0.5%被矿化为CO_(2),与灭菌对照组无显著差异.当土壤重金属(>500μmol·kg^(−1))存在时,乌栅土中TBBPA矿化和不可提取态残留形成率分别降低14%—78%和31%—86%,而可提取态TBBPA(即生物可利用态)增加0.5—4.4倍,其中水溶态残留增加0.3—1.5倍,进而增加TBBPA在土壤中的持久性和生物有效性.随着重金属浓度增加,其对TBBPA降解转化的抑制效果也显著增强,在相同摩尔浓度下,不同重金属的抑制效应强度为Cd>Cu≈Zn;而在工业用地土壤重金属背景浓度范围内,Cu和Zn的抑制效应则远高于Cd.本研究结果为正确评价重金属和TBBPA复合污染土壤中TBBPA的环境行为和风险提供了理论支撑.

土壤抗生素和重金属复合污染环境归趋及相互作用的研究进展

重金属和抗生素在畜禽粪便中广泛存在,导致土壤中抗生素和重金属复合污染突出,这对土壤生态系统和人体健康产生巨大威胁。重金属和抗生素往往能够发生相互作用,改变彼此的环境行为和毒性效应。综述了国内外重金属和抗生素在畜禽粪肥和土壤中的污染现状,讨论了重金属和抗生素复合污染对土壤环境的影响,包括对土壤微生物、动物、植物以及土壤生态过程的影响,重点阐述了重金属和抗生素在土壤中的环境归趋和共迁移及其相互作用机理,分析了当前存在的问题,对未来研究进行展望,为深入研究土壤重金属和抗生素复合污染提供依据和参考。

环境中新污染物的来源、行为、归趋与治理

新污染物是指发现或关注时间较晚、具有环境健康风险但尚未被现有管理体系加以有效约束的污染物。目前,我国新污染物治理工作面临许多问题。本文对新污染物的概念和种类进行了梳理。此外,对环境中新污染物来源与危害、环境行为与归趋进行了总结。最后,对中国新污染物治理工作现有政策进行了分析,基于此,对环境中新污染物治理工作的发展方向做出了几点展望。

基于逸度方法的多介质环境模型的应用与展望

化学污染物的环境行为很难用科学的手段来对其进行全方位的监测,在污染物排入环境之前或缺少环境实测数据时,应用基于逸度方法的多介质环境模型来模拟污染物在不同环境介质中的行为和归趋是一种相对简单而有效的方法。该研究综述基于逸度方法的多介质环境模型的原理和应用现状,介绍了QWASI模型、CoZMo-POP模型和ACC-HUMAN模型等几种典型的基于逸度方法的多介质环境模型,对它们在污染物多介质归趋研究中的应用和前景进行了阐述,以便对我国化学污染物环境行为和风险评估的模型研究提供信息和借鉴,为区域污染物防治和环境管理提供理论支持。

除草剂阿特拉津的多介质环境行为

以白洋淀地区农田为现场 ,在土壤表征、环境中阿特拉津含量测定和阿特拉津吸附、生物降解、水解和光解研究的基础上 ,利用多介质环境逸度模型对土壤、地下水和玉米中 30年间阿特拉津的含量进行了预测 .

磺胺甲恶唑在土壤上的吸附及其与Ca^(2+)、Mg^(2+)、Zn^(2+)的共吸附

研究了磺胺甲恶唑(SMX)在11种土壤上的吸附行为.相关性分析表明,单一的土壤性质与表观吸附没有表现出明显的相关关系,SMX在土壤中的吸附可能受憎水性作用、阳离子交换、表面积等多个机理或因素的共同作用.进而研究了Ca2+、Mg2+、Zn2+3种金属离子与SMX在土壤中的共吸附.其中,Zn2+显著地促进了SMX的表观吸附,而Ca2+、Mg2+两种离子对SMX的吸附没有明显的影响.同时,SMX的存在也影响了3种离子的吸附行为,Ca2+和Mg2+的吸附降低,而Zn2+的吸附受SMX的影响不大.可能是由于Zn2+在土壤中是内界吸附,占据了内部的位点,取代了大量的H原子,使表面的负电荷减弱,降低了土壤与SMX的排斥作用,从而使其吸附增加.

转Bt基因作物Bt毒素在土壤中的环境去向及其生态效应

综述了转 Bt基因作物的 Bt毒素在土壤中的环境去向及其生态效应的研究进展。重点阐述了 :1 Bt毒素与土壤表面活性颗粒结合及其与土壤理化性质的关系 ;2 Bt毒素微生物利用与降解 ;3Bt毒素的杀虫活性 ;4后茬作物和土壤动物对 Bt毒素的吸收与利用 ;5 Bt毒素的垂直运移 ;6 Bt毒素对土壤生物和生态过程的影响。转 Bt基因作物的 Bt毒素对土壤生态系统的影响急需在生态系统水平进行深入细致的长期定位研究。

酞酸酯在土壤中的环境行为与健康风险研究进展

酞酸酯（PAEs）又称邻苯二甲酸酯,是环境激素类有机化合物,作为增塑剂在塑料、树脂和橡胶制品中的添加量一般为20%~60%。土壤中PAEs的主要来源有农用化学品、污水灌溉和大气沉降。PAEs在土壤中有较强的富集作用,并能通过一系列的环境地球化学过程进入不同的环境介质,引起环境污染和人类健康风险。本文结合国内外土壤PAEs的相关研究成果,综述了我国土壤PAEs的污染现状,分析了PAEs在土壤-大气界面（挥发、沉降）、土壤-植物系统（植物吸收、植物修复）、土壤-水界面下的环境行为（吸附-解吸）及土壤PAEs污染的环境健康风险,并指出国内土壤PAEs研究中存在的不足。研究结果显示,我国土壤环境总体上已遭受不同程度的PAEs污染;同时,土壤PAEs通过不同界面之间的迁移转化过程,也面临较高的生态环境健康风险。提出今后土壤PAEs研究应以区域土壤污染与环境行为为重点,深入研究土壤PAEs的时空传输与演变规律、多介质迁移转化机制和风险削减与修复措施,为保障土壤生态环境与健康提供理论依据。

模拟水流环境中抗生素的行为特征与归宿

利用香港理工大学水动力学实验室的大型流动水槽(FLUME)模拟动态水流环境,研究了4种不同类型的抗生素(红霉素、罗红霉素、氧氟沙星和磺胺甲噁唑)在动态和静态水体与沉积物之间的交换与配分,初步探明了抗生素类药物在河流环境中的行为及归宿.结果显示:在水流环境下,抗生素被迅速吸附到水体中悬浮的颗粒物和表层沉积物中,并可通过剪切力作用被吸附到次表层沉积物中.而在静止水体中,仅有少量的抗生素被吸附到表层沉积物中.氧氟沙星显示出强的吸附特性(DT50≥22 d),具有高的吸附系数(Kd),而磺胺甲噁唑的吸附能力较弱.在FLUME系统中,氧氟沙星具有适中的持久性,其他3种药物显示出弱的持久性;而在静止系统中,4种药物均显示出适中的持久性.抗生素在水流环境中的持久性要低于静止环境.颗粒物的吸附与自身的代谢是抗生素在水流环境中的主要归宿.

多环芳烃共代谢对苯并[a]蒽微生物降解的影响及机制

利用^(14)C同位素示踪技术,研究土壤中菲、蒽、芘3种底物对苯并[a]蒽(BaA)环境归趋的影响,高通量测序解析细菌群落响应.结果表明,3种底物均可以促进BaA的降解,添加蒽作为共代谢底物后,BaA矿化率比对照提高了2.5%,而添加菲、芘时,^(14)C在土壤的结合态比对照升高4%,达总添加量的31%.共代谢底物改变了细菌共生网络的拓扑结构:添加底物蒽后,网络中的正连接比例显著升高,物种间以共生关系为主;菲、芘作为共代谢底物时,细菌物种间的负连接比例升高,暗示微生物种群竞争变激烈.推测蒽与BaA化合物结构相似并有相近的代谢途径,细菌共生性增强并直接促进了BaA的矿化.

结构-活性关系对氯代多环芳烃性质的预测

氯代多环芳烃(chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbons,Cl-PAHs)作为多环芳烃的氯代衍生物,具有类似二噁英的致癌、致突变毒性,并在环境中广泛存在.利用结构-活性关系及逸度模型对该新型有机污染物进行性质及环境归趋的预测.结果表明,随着氯原子取代数的增加,Cl-PAHs的毒性会有所增强,且在环境中更趋向富集于土壤和底泥中,具有与二噁英类似的环境行为.