土壤中邻苯二甲酸酯成分分析标准物质研制

邻苯二甲酸酯类化合物(Phthalates,PAEs)作为一类持续释放并存在于环境中的有机污染物,被列入优先控制污染物名单。土壤是PAEs在环境中的最后归宿之一,中国对土壤中PAEs的污染调查和防控已全面展开。分析测试是环境监测和科学研究的基础,土壤基体标准物质是保证实验数据的准确性和可靠性的重要手段,然而,目前现有的相关标准物质无法满足实际需要。本文针对中国土壤中PAEs污染特征及实际样品分析质量控制需求,采用多家实验室联合定值的方式,研制了4种适用于土壤中不同污染水平PAEs分析的标准物质。候选物样品主要采自农田土壤、地膜覆盖土壤、塑料垃圾回收站周围土壤和塑料制品加工厂周围土壤,经过均匀性、长期稳定性和短期稳定性检验,结果表明均匀性和稳定性均满足要求;在定值过程中,针对PAEs分析空白不易控制的难点,对空白的污染源进行识别和确认,制定严格的质量控制措施,保证了全流程空白值稳定在一定范围内;9家实验室采用气相色谱-质谱法(GC-MS)对候选物中4种PAEs进行协作定值,并评估其不确定度,特性量值范围在36~2870µg/kg,同时邀请权威实验室采用同位素稀释质谱法对定值结果进行验证,确保定值结果的准确性。该系列标准物质已被批准为国家一级标准物质(编号GBW07595~GBW07598),可以满足PAEs分析质量保证与质量控制的要求,为生态地质调查评价提供技术支撑。

邻苯二甲酸酯降解功能内生菌群的筛选及定殖效能

为降低邻苯二甲酸酯(PAEs)污染作物对人体健康的威胁,从PAEs污染蔬菜中富集驯化具有PAEs降解高效性和广谱性的功能内生菌群,解析菌群群落组成并优化其降解条件,借助水培体系研究了功能内生菌群在作物体内的定殖效能.高通量测序结果表明,从门的分类水平看,菌群主要由变形菌门(Proteobacteria,76.57%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,21.04%)和放线菌门(Actinobacteria,2.37%)组成;从属的分类水平看,菌群主要由鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium,33.03%)、代尔夫特菌属(Delftia,40.61%)、假单胞菌属(Pseudomonas,11.70%)、无色杆菌属(Achromobacter,3.04%)和根瘤菌属(Rhizobium,6.90%)组成.在无机盐纯培养体系中,该菌群在7d内对5mg/L的邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)降解率分别为97.08%、94.47%、98.02%和44.82%.单因素试验结果表明,菌群降解PAEs的最佳条件为:pH值7、25℃、盐度1%、底物浓度5mg/L.水稻水培试验表明,菌群可以定殖到水稻体内并有效促进PAEs的去除,与对照组相比,处理15d后水稻体内DMP、DEP、DBP和∑PAEs含量分别降低了41.09%、45.33%、63.06%和32.3%.菌群的定殖还能够提高水稻根长、株高和生物量,促进水稻的生长.该菌群在降低作物PAEs积累、保障PAEs污染地区农产品质量安全方面具有良好的应用前景,能有效降低作物PAEs污染对人体健康的威胁.

农田土壤中邻苯二甲酸酯降解功能细菌及其应用

本文综述了我国农田土壤PAEs污染特征,重点概述了PAEs降解功能菌株筛选、菌群构建及其应用策略.详细分析了细菌介导的PAEs降解的水解和开环裂解两个途径及参与其中的关键功能基因和酶,讨论了PAEs降解功能细菌在污染土壤中的应用、影响因素及可能存在的问题,并对该技术在消减农田土壤PAEs污染中的应用进行展望,以期为我国PAEs污染农田土壤功能细菌修复及农业生产安全提供理论和技术参考.

葡萄叶片对空气中邻苯二甲酸酯的吸收累积特征

【目的】为探索葡萄叶片及其内部组成物质对空气中PAEs的吸收累积特征,阐明葡萄叶片从空气中吸收累积DBP、DEHP、DIBP的能力及规律。【方法】试验采用盆栽葡萄覆盖玻璃罩的方式,在玻璃罩内放置盛有DBP、DEHP、DIBP混合物的甲醇溶液培养皿,让PAEs自然挥发被植株吸收累积,研究叶片及其内部组成物质脂肪、糖、蛋白质对PAEs的吸收累积特征。【结果】3个品种葡萄叶片对DBP、DEHP和DIBP的累积量随着PAEs处理浓度的增高而增大,且不同污染水平各单体含量及总含量差异显著(P<0.05)。葡萄叶片对DEHP的累积量最高,在高污染处理中其累积量占比在92.90%~93.86%,其次为DBP和DIBP。叶片脂肪、糖、蛋白质中均检出DBP、DEHP和DIBP,各污染处理3种化合物的含量与空白差异显著(P<0.05),三者在脂肪中的累积量最多,最高可达87.06 mg/kg,在糖中最高仅为5.818 mg/kg,在蛋白质中最高仅为3.793 mg/kg。通过对葡萄叶片累积PAEs能力与组成物质的相关性进行分析,葡萄叶片PAEs累积量与脂肪中PAEs含量呈显著正相关相关,与糖和蛋白无显著相关性。【结论】葡萄叶片可从空气中吸收累积PAEs,其累积PAEs能力与脂肪密切相关。

共价有机框架衍生多孔碳固相微萃取纤维结合气相色谱法测定水样中的邻苯二甲酸酯

以4-甲酰基苯硼酸(FPBA)和2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪(TAPT)为单体,通过溶剂热法制备了共价有机框架(COF)FPBA-TAPT,将其直接热解后获得衍生多孔碳材料(PC)FTPC.傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱及扫描电子显微镜(SEM)表征结果显示,该材料呈球形,表面呈褶皱结构,比表面积为499 m2/g.利用溶胶-凝胶法将其涂覆在不锈钢丝表面制得固相微萃取纤维,结合气相色谱法建立了测定水样中邻苯二甲酸酯(PAEs)的方法.对萃取和解吸条件进行优化后,该方法具有较宽的线性范围(0.5~100μg/L)、较低的检测限(0.018~0.106μg/L)和良好的稳定性(相对标准偏差,RSD≤7.8%).将该方法用于3种水样中PAEs的检测,低(5μg/L)、中(10μg/L)及高(50μg/L)加标回收率为79.5%~123.9%,RSD为1.1%~12.2%,表明该方法具有良好的准确性,可实现水体中PAEs的有效定量分析.

高效降解邻苯二甲酸酯植物内生菌的抗生素耐药性研究

微生物降解被认为是修复邻苯二甲酸酯(PAEs)最具有前景的方法之一.然而,从环境中分离的PAEs高效降解菌大部分是致病菌或条件致病菌.植物内生菌为非致病菌,分离PAEs高效降解植物内生菌具有重要的现实意义.选取一株Bacillus subtilis N-1为研究对象,该菌株是从受污染的植物内部筛选到的植物内生菌,能以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)两种PAEs为唯一碳源和能源生长.探究了菌株N-1的生长习性,包括其吲哚乙酸的分泌情况和对4种抗生素的耐药性.结果表明,投加色氨酸能促进菌株N-1分泌吲哚乙酸;0.50 mg·L^(-1)庆大霉素、8.00 mg·L^(-1)氯霉素、32.00 mg·L^(-1)盐酸四环素和32.00 mg·L^(-1)利福平为菌株N-1的最小抑菌质量浓度.目前污水中抗生素质量浓度远低于菌株N-1的最小抑菌质量浓度,菌株N-1修复PAEs污染的范围较广泛,具有较好的应用前景.

青岛典型农业区土壤中邻苯二甲酸酯污染特征及健康风险评估

为评估邻苯二甲酸酯(phthalate esters,PAEs)对农业土壤的影响,本研究调查了青岛市洋河流域5种农业类型的两个土层(0—10 cm、10—20 cm),利用气相色谱-质谱分析了56个土壤样品中6种PAEs的含量,研究了土壤中PAEs的污染水平、构成特征、环境来源以及健康风险.结果表明,洋河农业土壤中Σ6PAEs含量范围在183.63—780.50 ng·g^(−1),平均值为396.75 ng·g^(−1).其中,DEHP和DBP是研究区土壤中最主要的单体,分别占6种PAEs总量的55.45%和28.74%.根据美国纽约州土壤PAEs控制标准,DMP和DBP的超标率分别为32%和48%.5种农业土壤Σ6PAEs平均值大小顺序依次为:温室土壤>蔬菜地>覆膜耕地>玉米地>林地.不同农业土壤中PAEs组成由于其来源不同而具有差异性.蔬菜地、玉米地和林地表层中6种PAEs总量高于深层,温室和覆膜耕地则相反,5种土壤类型各层间PAEs含量均不存在显著差异.主成分分析和聚类分析表明,洋河农业区PAEs主要来源于农用塑料、化肥与农药杀虫剂.风险评估显示,洋河流域农业区6种单体对人体产生的非致癌风险很低,但对于DEHP而言,居民通过饮食途径引起的致癌风险为(1.18±0.82)×10^(−6),超过美国环保署推荐的致癌水平(10^(−6)),应引起足够重视.

环糊精超交联聚合物纤维顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法分析植物油中的邻苯二甲酸酯

邻苯二甲酸酯(PAEs)因具有改善塑料柔软性和柔韧性的特性而被作为增塑剂广泛应用于各种食品包装材料,然而,其对人类健康的重大危害使得建立准确的分析方法显得至关重要。为了解决油性基质样品前处理费时费力的问题,我们开发了一种基于顶空固相微萃取(HS-SPME)结合气相色谱-质谱(GC-MS)检测的分析方法,用于快速检测植物油基质中的12种PAEs。将苄基化环糊精超交联聚合物(BnCD-HCP)涂敷在不锈钢纤维上制备了一种具有较大比表面积、良好稳定性好和较高重复性的固相微萃取探针,并对其结构、形貌进行了表征。将油脂样品以甲醇改性后以该探针顶空萃取PAEs,优化得到如下最佳萃取参数:萃取时间20 min,萃取温度50℃,解吸时间4 min,解吸温度275℃。在优化的分析条件下,12种目标PAEs在线性范围内具有良好的线性关系(相关系数(R^(2))均大于099),检出限和定量限分别为021~374μg/kg和069~1234μg/kg,单针的相对标准偏差(RSD)≤114%,针间RSD≤139%。将此方法应用于大豆油、花生油和葵花油样品中PAEs的检测,加标试验结果表明该方法具有良好的精密度(RSD为117%~1173)和回收率(7249%~12443%)。该研究建立的基于BnCD-HCP的HS-SPME方法不需要溶剂萃取和净化等繁琐操作,具有快速、灵敏、准确、环保等优点,为植物油中PAEs的灵敏筛检提供了新的方法和技术。

固定化菌剂对邻苯二甲酸酯的降解效能及途径

为了提高微生物降解环境中PAEs的效能,采用吸附法对Glutamicibacter sp. A4、Bacillus sp. W34和Rhodococcus sp. 2G 3株具有PAEs降解能力的菌株进行固定化,研究了固定化菌剂降解PAEs的效能及途径.结果表明,复合菌群7d内对总浓度为120mg/L的6种PAEs降解率为80.04%;固定化菌剂的最优制备条件为:温度30℃、固定化时间2d、菌料比1:30(V/M),制备出的固定化菌剂对总PAEs的降解率可达96.60%,比游离菌提高了16.56%;复合菌群降解DBP和BBP过程中产生了邻苯二甲酸单甲酯(MMP)、邻苯二甲酸单乙酯(MEP)等多种中间产物,推测出酯的水解作用为复合菌群降解PAEs的一个主要途径.

长春市大学生宿舍灰尘中邻苯二甲酸酯暴露及健康风险

内分泌干扰物邻苯二甲酸酯(phthalic acid esters,PAEs)在室内环境中广泛存在.室内灰尘作为一种复杂的环境载体,是许多污染物的源和汇,PAEs吸附在室内灰尘颗粒中可能会带来潜在的健康风险.为了补充东北地区室内灰尘中PAEs的污染信息,并探索PAEs的污染特征和风险水平,在长春高校宿舍采集了107份冬季灰尘样本和20份夏季样本,分析了灰尘中PAEs的含量,并进一步研究了PAEs的分布特征、影响因素、潜在来源以及健康风险.结果表明,在冬季,宿舍灰尘中PAEs的浓度为141.94—1561.06μg·g^(-1),其中邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)是最主要的PAEs污染物,平均贡献率为73.62%.装修时间、个人因素以及季节变化都会影响宿舍内PAEs的含量,其中新装修宿舍灰尘中PAEs的含量显著高于旧宿舍,女性宿舍灰尘中PAEs的浓度显著高于男性宿舍,配对的冬季灰尘中PAEs的浓度高于夏季.宿舍灰尘中PAEs的主要来源可能是个人护理品、塑料制品以及纺织品.PAEs的非致癌风险小于1,在可接受范围内,摄入途径是暴露于PAEs的主要途径.致癌性PAEs,邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)和DEHP致癌风险为低风险,DEHP的致癌风险显著高于BBP.

再生水受纳湖泊中邻苯二甲酸酯的生态风险时空分布及管控建议

本研究以再生水受纳湖泊J湖为研究对象,基于多介质归趋模型对湖泊水相和沉积相中邻苯二甲酸酯(phthalic acid esters,PAEs)进行不同时空生态风险评估。结果显示,水相和沉积相中邻苯二甲酸二甲酯(dimethyl phthalate,DMP)和邻苯二甲酸二乙酯(diethyl phthalate,DEP)的危险商(hazard quotient,HQ)均小于0.1,对湖泊水生生物的风险水平为无风险;湖泊中的邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate,DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(di-(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP)生态风险表现出显著的空间异质性,水相中,DBP低风险区占42.7%,DEHP中风险、低风险区分别占93.5%、5.6%;在沉积相中,DBP中风险、低风险区分别占0.5%、69.2%,DEHP中风险、低风险区分别占0.9%、68.3%。不同季节中,湖泊水相DEP、DBP和DEHP的生态风险差异较大,沉积物中PAEs的生态风险随季节变化与水相相似。最后,建议降低再生水中DBP和DEHP的浓度并从源头管控降低DEHP的生产和使用,可以有效降低受纳湖泊中DBP和DEHP的风险水平。

孕期邻苯二甲酸酯复合暴露与双胞胎出生体重差异的关联研究

目的探讨孕期邻苯二甲酸酯(phthalates,PAEs)复合暴露与双胞胎出生体重差异的关联。方法采用前瞻性队列研究设计,在2013年1月至2016年12月,招募了来自武汉双胞胎出生队列(The Wuhan Twin Birth Cohort,WTBC)的289名双胞胎妊娠孕妇,使用高效液相色谱串联质谱检测孕妇孕早期、中期和晚期尿液中8种PAEs代谢物浓度,包括邻苯二甲酸单乙酯(monoethyl phthalate,MEP)、邻苯二甲酸单异丁酯(monoisobutyl phthalate,MiBP)、邻苯二甲酸单丁酯(monobutyl phthalate,MBP)、邻苯二甲酸单苄基酯(monobenzyl phthalate,MBzP)、邻苯二甲酸单(2-乙基己基)酯[mono(2-ethylhexyl)phthalate,MEHP]、邻苯二甲酸单(2-乙基-5-氧己基)酯[mono(2-ethyl-5-oxohexyl)phthalate,MEOHP]、邻苯二甲酸单(2-乙基-5-羧基戊基)酯[mono(2-ethyl-5-hydroxyhexyl)phthalate,MEHHP]、邻苯二甲酸单(2-乙基-5-羧基戊基)酯[mono(2-ethyl-5carboxypentyl)phthalate,MECPP]。采用多重线性回归分析这8种PAEs代谢物暴露与双胞胎出生体重差的关系,分位数g计算回归(quantile g-computation,qgcomp)和加权分位数和回归(weighted quantile sum regression,WQS)来评估PAEs复合暴露与双胞胎出生体重差异的关系。结果研究对象尿液中PAEs代谢物检出率均超过80.00%,其中MBP检出率最高为97.00%,整个孕期的浓度中位数是42.08μg/L;检出率最低的是MBzP为84.43%,整个孕期的浓度中位数是0.46μg/L。双胞胎体重差的中位数为210 g。校正多个潜在混杂因素后,多重线性回归结果表明,整个妊娠期,MEP、MBP、MEHP暴露与双胞胎出生体重差正相关。基于WQS的分析结果显示,整个孕期PAEs复合暴露与双胞胎体重差间存在正相关,qgcomp分析结果表明8种PAEs混合物每增加一个四分位数,双胞胎出生体重差增加3.88%(95%CI:0.25%~7.64%)。结论整个孕期PAEs的复合暴露可增大双胞胎出生体重差。

复合调味料中邻苯二甲酸酯污染水平和膳食风险评估

该研究旨在建立高效、绿色、低成本的同时测定复合调味料中18种邻苯二甲酸酯类化合物的气相色谱-质谱-同位素内标法。对市售5个细类439批次复合调味料中2种常见的塑化剂邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的污染水平开展调查检测,并进行膳食风险评估。DBP在5类复合调味料中均有检出,DEHP在除料酒外的4类复合调味料中均有检出,其中DBP在香辛料调味油和火锅底料中检出率最高,分别高达36.3%和24.7%,且均超过风险研判值0.3 mg/kg,最高检出量分别为25.49 mg/kg和11.01 mg/kg;DEHP在香辛料油、火锅底料和酱类中检出率较高,分别为27.7%、23.8%和30.0%,最高检出量分别为14.20,7.48,1.01 mg/kg,共计8批次超过了风险研判值1.5 mg/kg。以该研究中最高检出浓度计算,居民每天通过火锅底料摄入的DBP和DEHP的量分别为4.11μg/(kg·bw)和6.06μg/(kg·bw),通过香辛料调味油摄入的DBP和DEHP的量分别为0.53μg/(kg·bw)和0.30μg/(kg·bw),通过料酒摄入的DBP的量为0.04μg/(kg·bw),通过半固体调味料摄入的DBP和DEHP的量分别为2.68μg/(kg·bw)和0.35μg/(kg·bw),通过酱类摄入的DBP和DEHP的量分别为0.56μg/(kg·bw)和0.50μg/(kg·bw),远低于健康指导值,无明显膳食风险。该研究有助于从源头上防控复合调味料中邻苯二甲酸酯类化合物的安全风险,为监管部门精准布控提供数据支撑。

气相色谱–质谱联用法测定印刷原辅材料中的邻苯二甲酸酯

目的在印刷行业原辅材料的检测中,建立气相色谱–质谱联用方法测定原材料及辅助材料中10种邻苯二甲酸酯的浓度。方法样品中的被测物经四氢呋喃超声萃取、乙腈沉淀后,通过保留时间及选择离子进行定性,采用外标法进行数据分析,采用气相色谱–质谱联用法检测。结果10种邻苯二甲酸酯在0.05~20mg/L内具有良好的线性度,标准曲线相关系数大于0.999,检出限范围为0.003~0.025mg/kg,回收率范围为87.12%~123.50%,相对标准偏差小于5%。结论该方法工艺简单、操作灵活,且其回收率比常规方法有所提高,非常适用于测定印刷出口型企业的原辅材料中的邻苯二甲酸酯。

液液萃取气相色谱-串联质谱法测定含油半固体食品中19种邻苯二甲酸酯类化合物

建立液液萃取结合气相色谱-串联质谱法测定含油半固体食品中19种邻苯二甲酸酯类化合物含量。样品经正己烷饱和的乙腈提取,提取液与乙腈饱和的正己烷液液萃取净化,采用HP-5MS色谱柱分离,多反应监测模式定量分析。19种邻苯二甲酸酯类化合物的质量浓度在20~1000μg/L范围内线性相关系数均大于0.9993,方法检出限为0.0012~0.060 mg/kg,定量限为0.0036~0.18 mg/kg,0.2、1.0、7.5 mg/kg低、中、高三水平加标试验的平均回收率为81.2%~100.7%,测定结果的相对标准偏差为0.9%~5.7%(n=6)。该方法适用于含油半固体食品中19种邻苯二甲酸酯类化合物的定量分析。

塑化剂邻苯二甲酸酯暴露诱导活性氧水平升高对大鼠肝脏的毒性作用

目的 探讨塑化剂邻苯二甲酸酯暴露对肝脏的毒性作用。方法 50只SD大鼠随机分为空白对照组、溶媒对照组及DEHP低、中和高剂量组(DEHP 1 mg/kg、5 mg/kg和25 mg/kg)。染毒4周,染毒期间测定各组大鼠体重,结束染毒时测定各组大鼠血清生化指标、肝脏系数、肝脏组织氧化/还原指标。人正常肝细胞HL-7702分为空白对照组、溶媒对照组(DEHP 0μmol/L)和实验组(DEHP 0.1μmol/L、10μmol/L和100μmol/L),测定各组24、48和72 h细胞活力、细胞TG、TC和ROS水平,以及Nrf2/HO-1信号通路相关基因和蛋白表达水平。结果 染毒后1、2和4周时DEHP低剂量组、中剂量组和高剂量组大鼠体重均较溶媒对照组呈剂量依赖性降低(P<0.05)。治疗结束时DEHP低剂量组、中剂量组和高剂量组大鼠肝脏重量和肝脏系数均较溶媒对照组呈剂量依赖性升高(P<0.05);治疗结束时DEHP低剂量组、中剂量组和高剂量组大鼠血清AST、ALT和ALP均较溶媒对照组呈剂量依赖性升高(P<0.05);治疗结束时DEHP低剂量组、中剂量组和高剂量组大鼠肝脏组织中ROS和MDA均较溶媒对照组呈剂量依赖性升高(P<0.05),SOD、GSH均较溶媒对照组呈剂量依赖性降低(P<0.05);培养24、48和72 h时中剂量组和高剂量组HL-7702细胞活力均较溶媒对照组呈剂量依赖性降低(P<0.05);培养48 h中剂量组和高剂量组HL-7702细胞TG、TC和ROS水平均较溶媒对照组呈剂量依赖性升高(P<0.05);培养48 h中剂量组和高剂量组HL-7702细胞Nrf2、HO-1和NQO1 mRNA表达水平均较溶媒对照组呈剂量依赖性降低(P<0.05);培养48 h中剂量组和高剂量组HL-7702细胞Nrf2、HO-1和NQO1蛋白表达水平均较溶媒对照组呈剂量依赖性降低(P<0.05)。结论 塑化剂邻苯二甲酸酯暴露可对肝脏产生毒性作用,其作用机制可能与通过调节Nrf2/HO-1信号通路提高活性氧水平对肝脏产生氧化应激损伤有关。

潮白河再生水补给区地表水中邻苯二甲酸酯生态风险评估

邻苯二甲酸酯(PAEs)是一种常用的增塑剂,同时也是一类内分泌干扰物,对生物的生殖和发育具有潜在影响。为了评估潮白河再生水补给区地表水中PAEs的浓度水平和生态风险,根据近6年补给区地表水PAEs监测数据,分析了地表水中PAEs浓度变化,使用物种敏感性分布法(SSD)建立了5种PAEs的长期水质基准,推导出其长期水质基准值(LWQC),应用风险商值法确定了PAEs的生态风险。结果显示:补给区地表水中6种PAEs中DBP年均检出浓度最高,为3822.45 ng/L,BBP年均检出浓度最低,仅为24.72 ng/L,且无论是在枯水期还是丰水期,地表水中PAEs单体均以DEHP和DBP为主;基于急性、慢性毒性数据建立的DMP、DEP、DBP、BBP和DEHP的长期水质基准STWQC与LWQC值依次为373.4μg/L、205.46μg/L、4.8μg/L、12.04μg/L、3.15μg/L和1168.21μg/L、179.57μg/L、10.72μg/L、15.05μg/L、26.73μg/L;总体而言,DMP、DEP、BBP具有较低的生态风险,而DBP和DEHP具有潜在的生态风险,可能对地表水生物造成不利影响,应予以重视。

“新农科”背景下本科生创新能力训练——以“土壤中邻苯二甲酸酯降解微生物鉴定实验”为例

“新农科”建设和科技快速发展对本科生的创新能力和实践能力提出了更高要求。为提升农业资源与环境专业本科生的实践创新能力,增强专业自信,本文详细阐述了农田土壤中广泛存在的污染物邻苯二甲酸酯降解微生物原位鉴定方法的优化过程,并将其成功应用于蔬菜基地土壤中邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯降解微生物研究。学生在开展创新训练过程中巩固了多学科理论知识,掌握了相关实验仪器操作和数据分析技能,熟悉了开展科学研究的基本流程,认识到科学前沿与农业生产实践的紧密联系,增强了专业自信和投身“三农”工作的责任感。在该创新实验的基础上已有本科生获得多项大学生创新创业项目资助。

气相色谱-质谱联用法测定食品接触材料及制品中19种邻苯二甲酸酯类化合物在橄榄油中的迁移量

建立食品接触材料及制品中19种邻苯二甲酸酯在油性模拟物橄榄油中迁移量的气相色谱—质谱联用测试方法。迁移到油性模拟物中的邻苯二甲酸酯用乙腈提取,再用PSA-Silica混合填料的固相萃取小柱净化后,供仪器测定。17种邻苯二甲酸酯方法的检出限可以达到0.01 mg·kg^(-1),邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)和邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)的检出限可以达到0.1 mg·kg^(-1)。17种目标物在0.02~2.00 mg·kg^(-1)、DINP和DIDP在0.20~20.0 mg·kg^(-1)线性范围内相关系数达到0.997以上,在食品模拟物试液中加入0.02,0.1,1.0 mg·kg^(-1)3个水平添加量,进行6次重复试验,结果显示回收率在88.8%~99.7%,同一水平RSD值在0.7%~6.9%之间,实验室间验证结果表明优化的方法具有较好的重复性和重现性。本方法准确、高效、简便,可用于检测油性模拟物橄榄油中邻苯二甲酸酯的迁移量。

上海郊区农田土壤微塑料和6种邻苯二甲酸酯污染特征及生态风险评估

农田土壤中微塑料和邻苯二甲酸酯污染近年来受到高度关注。邻苯二甲酸酯是典型塑料增塑剂,农业生产过程中使用和废弃的各种塑料制品可能是农田土壤中微塑料和邻苯二甲酸酯的重要来源。本文研究了上海郊区大棚和稻田土壤中微塑料和6种邻苯二甲酸酯(PAEs)的污染特征,并对PAEs开展了生态风险评估。结果表明,大棚种植蔬菜土壤和稻田种植旱稻土壤微塑料含量分别为(1.47±0.54)×10^(5)和(2.06±1.10)×10^(5)个·kg^(-1);大棚土壤微塑料中聚氯乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯占比较高,稻田土壤中聚乙烯占比较高。大棚土壤样品中球形、薄膜和纤维状微塑料平均占比分别为77.1%、21.3%和1.6%,其中,球形和薄膜塑料以聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和尼龙为主;而稻田土壤中球形、薄膜和纤维状微塑料平均占比分别为45.5%、54.0%和0.5%,其中,球形和薄膜塑料以聚乙烯、尼龙和聚丙烯塑料为主。大棚土壤中PAEs含量为151.3~2026.3μg·kg^(-1),稻田土壤PAEs含量为186.3~503.4μg·kg^(-1)。邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯和邻苯二甲酸二丁酯是土壤中含量最高的PAEs,平均含量分别为402.5和128.2μg·kg^(-1),其含量比其他4种PAEs高1~2个数量级。上海郊区农田土壤中PAEs生态风险总体处于低至中等水平。研究结果表明,大棚塑料薄膜和稻田农用地膜对土壤中微塑料和PAEs含量及组成有较大影响,后续应开展农业生产过程中塑料残留的环境归趋研究,为制定农田土壤中微塑料和PAEs污染防治策略提供支撑。