上海市居民环境健康素养水平及影响因素分析

目的掌握上海市居民环境健康素养基本情况,并分析其影响因素,旨在为精准提升素养水平提供一定科学指导。方法通过多阶段整群随机抽样对上海市6个区共1498名15~69周岁常住居民进行环境健康素养调查,应用χ^(2)检验、多因素Logistic回归模型对影响上海市居民环境健康素养水平的人口学特征因素进行分析。结果2023年上海市居民具备环境健康素养的人群约占总调查人群的36.67%,一级分类中基本理念素养水平较低(33.75%);二级分类中基本认知素养水平较低(20.63%)。上海市居民环境健康素养总体水平在居住地区、性别、年龄、职业文化程度等人口学特征因素上的差异均有统计学意义(P<0.05),其中城区居民的环境健康素养水平(41.53%)高于郊区居民(31.81%),男性(39.44%)高于女性(33.89%),15~17岁年龄居民素养水平最高(46.88%),领导干部和公务员的素养水平最高(49.28%),研究生及以上学历的居民素养水平最高(60.00%),人均月收入高于21000元的居民素养水平最高(44.83%)。多因素Logistic回归模型结果显示居住地区、性别、年龄、文化程度对居民环境健康素养水平的影响具有统计学意义(P<0.05)。结论2023年上海市居民环境健康素养水平整体较高,基本理念素养水平有待提升;素养水平影响因素包括:居住地区、性别、年龄及文化程度。今后要强化居民的基本认知和科学知识素养,着重关注居住在郊区、高龄、文化程度较低的居民,并在基本知识尤其是科学知识宣传方面更侧重于女性群体。

平原河网地区典型旱地面源污染排放系数时间变化特征及影响因素研究

【目的】探明平原河网地区典型旱地离田排放系数的变化特征,为农业面源污染监测管理提供参考。【方法】以上海市崇明岛某典型旱地为研究对象,通过构建水文-水质协同监测系统,对旱地面源污染排放系数进行测算,明确排放系数的时间变化特征,分析排放系数的影响因素。【结果】日尺度下,氮、磷的离田排放系数变化范围分别为2.2~9843.9、0.08~667.0 g/(hm^(2)·d);月尺度下,氮、磷离田排放系数变化范围分别为0.02~17.2、0.001~1.04kg/(hm^(2)·m)。在降水产流事件中,氮离田排放系数与降水历时呈极显著正相关,磷离田排放系数与产流事件的总降水量、平均降水强度、最大小时降水强度极显著正相关。施肥后,氮日排放系数迅速增大,磷日排放系数无明显变化。各时间尺度下,氮排放系数与地表径流不存在显著相关性,磷排放系数与地表径流极显著正相关。【结论】氮、磷离田排放系数的日、月际变化幅度较大,氮离田排放系数易受施肥措施影响,磷离田排放系数则更易受降水和地表径流的影响。

上海典型中心城区河流健康评价

随着水环境质量的持续改善,我国河流水生态、水健康问题逐渐得到重视,为掌握上海中心城区河流水生态状况及变化趋势,诊断河流健康和识别主要问题,以上海市典型中心城区徐汇区为例,筛选8条典型河流,分季度开展河流水生态环境质量持续跟踪监测与河流健康评价。结果表明:徐汇区典型河流存在水体富营养化、生物多样性低及外来入侵物种福寿螺扩散等问题;河流总体处于亚健康至健康状态,37.5%为健康状态,62.5%的河流处于亚健康状态,处于亚健康状态多为河流规模相对较大的河流,小型河流多为健康状态。因此,中大型河流健康度的提升是后续重点关注方向。

基于高频数据的旱地降雨径流污染物输出特征研究

为阐明旱地农田产流特征及面源污染物的排放特征,以上海市崇明岛旱地为研究对象,采用自动取样方法,在自然降雨条件下对旱地径流水文水质进行长期监测。土壤产流能力用径流曲线数(CN)表示,并用高频的电导率(EC)和浊度数据表征可溶性和颗粒态污染物的浓度变化,通过分析浓度-流量(C-Q)关系,从滞后效应角度研究溶解态和颗粒态污染物的输出特征。结果表明,径流系数与降雨量相关性良好,CN与前期土壤含水率(AMC)的相关关系较好。浊度能够反映悬浮泥沙浓度(SSC)、总磷(TP)浓度,EC能够反映可溶性盐的浓度(用全盐量表征)。浊度-流量总体上呈现顺时针滞后,冲刷作用明显;EC-流量总体上呈现逆时针滞后,稀释作用明显。TP的输出以冲刷作用为主,总氮(TN)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、氨态氮(NH_(4)^(+)-N)、溶解性总磷(DTP)的输出既有稀释作用也有冲刷作用。TN主要来自土壤溶液,多变的迁移路径是溶解态物质输出大多呈现逆时针滞后的原因。TP主要来自土壤表面,较短的迁移路径是颗粒态污染物输出大多呈现出顺时针滞后模式的原因。本研究获得的溶解态和颗粒态污染物的输出过程和特征可为面源污染防控、水土保持提供科学依据。

水产养殖清塘过程污染排放特征及对周边水体影响:以太湖下游典型鱼类集约化养殖区为例

水产养殖清塘过程中的排水是造成周边水环境污染的重要环节,但对此环节中污染物排放特征和影响程度的研究仍相对不足。为有效减少清塘过程的排水对环境的污染,推进水产养殖业绿色发展,本研究选取典型鱼类集约化养殖区,通过高频采样和监测,分析了阶段式排水时混养鱼塘尾水中的悬浮物、有机物和营养盐等指标的浓度变化,明确污染物的排放特征,同时分析受纳水体不同断面的水质变化情况。研究结果表明:总悬浮物浓度(TSS)、高锰酸盐指数(COD_(Mn))、总磷(TP)、总氮(TN)和氨氮(NH_(3)-N)浓度随着持续排水呈上升趋势,在排水末期污染物浓度均快速上升,磷酸盐磷(PO_(4)^(3-)-P)浓度仅在排水末期骤升,硝态氮(NO_(3)^(-)-N)浓度随排水持续下降,亚硝态氮(NO_(2)^(-)-N)浓度随排水先上升后下降;根据《淡水池塘养殖水排放要求》二级标准,排水末期TN、TP、TSS浓度超标倍数分别达4.70、6.66、206.90;尾水流量与河流量约以1/200的比例排入河道后,仅TSS、COD_(Mn)、TN和NH_(3)-N对距排水口400 m内的河道水质产生显著性影响,影响距离为TN>TSS=NH_(3)-N>COD_(Mn)。因此,禁止水产养殖尾水未经处理直接排放,特别是池塘最后20~30 cm水深的尾水未经处理直接排入附近河道,可有效限制水产养殖尾水污染物负荷集中输出。

基于文献计量的溴代阻燃剂生态环境与健康风险研究态势分析

近年来溴代阻燃剂(brominated flame retardants,BFRs)因在环境和生物体内的广泛检出和潜在毒性效应,其环境和健康风险广受关注。本研究基于CiteSpace软件对溴代阻燃剂生态环境与健康风险的研究动态进行文献计量分析,得出了该领域的研究态势、热点和知识主题演化历程等,并提出下一步研究的重点方向与对策建议。研究表明,溴代阻燃剂生态环境与健康风险的相关研究近年来呈现出发文量高速增长的趋势,我国和美国在该研究领域整体影响力表现突出;高关注溴代阻燃剂及其在环境中的检出和分布,以及溴代阻燃剂污染的时空分布趋势、人体暴露评估、毒性效应和风险评估等是该领域主要的研究热点;总体来看,全方位的污染溯源、健康效应评估和风险管理等是该领域未来重点关注的方向与角度;建议继续加强对溴代阻燃剂尤其是新型溴代阻燃剂及其替代品环境健康风险的关注,并开展综合性的风险评估研究。

聚乳酸微塑料及其复合污染的生物毒性效应与机制研究进展

综述了聚乳酸(PLA)微塑料单一暴露以及与其他污染物复合暴露的毒性效应,并探讨了PLA微塑料对生物的毒性作用机制.PLA微塑料的摄入会影响生物体的摄食、生长、存活、繁殖和运动行为;PLA微塑料与有机物和重金属复合污染对生物体存在一定的潜在风险;PLA微塑料主要通过机械损伤、氧化应激、神经损伤及免疫损伤对生物体造成损害.未来仍需对老化或降解的PLA微塑料的毒性效应、对陆地生物的复合暴露毒性效应与机制及其对全球生态系统和生物地球化学循环的影响等方面开展探索和研究,以期为今后PLA微塑料的环境生态风险评估提供思路.

基于文献计量的畜禽养殖废弃物新污染物研究态势分析

近年来畜禽养殖行业抗生素、激素等新污染物受到广泛关注,本研究利用CiteSpace软件对畜禽养殖废弃物新污染物的研究动态进行文献计量分析,得出了该领域的研究态势、热点和知识主题演化历程等,并提出下一步研究的重点方向与控制对策建议。研究发现,畜禽养殖废弃物新污染物的相关研究近年来呈现出发文量高速增长的趋势,我国和美国在该研究领域影响力表现突出;以抗生素和激素类为主的新污染物的来源、环境行为归趋和分析检测技术等方面是该领域主要的研究热点;新污染物的潜在生态环境与健康风险研究将成为未来重点关注的方向;在污染防控方面,建议强化对养殖业投入品使用和养殖废弃物处置及排放的监管,并对畜禽养殖新污染物减排和控制关键技术及工程应用的研究加大投入。

雌激素的3D-QSAR模型构建及其在饲料与鸡肉中含量的测定以及对人体的影响

雌激素对人体有显著的内分泌干扰效应.本文以雌激素受体相对亲和力(relative binding affinity,RBA)作为生物活性,对雌激素进行了三维定量构效关系(3D-QSAR)计算,得到具有较好预测能力的CoMFA(交叉验证相关系数q^(2)=0.721,非交叉验证相关系数r^(2)=0.925)和CoMSIA(q^(2)=0.824,r^(2)=0.961)模型.并对国内各地区鸡肉进行了雌激素含量检测与雌激素效应评估.植物雌激素在鸡饲料和鸡肉中检出率为69%和84%;天然雌激素在鸡饲料和鸡肉中检出率为53%和50%.检测及评估结果显示绝大部分鸡肉可以安全食用,但鸡肉中含有的己烯雌酚、17α-乙炔雌二醇以及香芹酚所具有的雌激素效应值得引起重视.

不同秸秆还田量对上海地区稻田甲烷排放的影响

为明确不同秸秆还田量对上海地区稻田甲烷(CH 4)排放的影响,以上海市青浦区稻田为研究对象,利用PICARRO G2508温室气体在线监测系统探索不同秸秆还田量下稻田CH 4的排放特征。结果表明,稻田CH 4排放通量与5 cm深度土壤温度呈显著(P<0.05)正相关,且两者的相关性随着秸秆还田量的增加而增强。稻田CH 4排放量随着秸秆还田量的增加而增加,在秸秆不还田、半量(2.5 t·hm^(-2))还田和全量(5.0 t·hm^(-2))还田3种情景下,稻田CH 4累积排放量分别为(10.00±0.06)、(53.26±0.06)、(121.55±0.03)kg·hm^(-2),且其排放集中在水稻分蘖期,贡献率达49.40%~52.11%。在不显著影响水稻产量的前提下,秸秆半量还田的单位水稻产量CH 4排放量较全量还田降低56.17%,是本试验条件下推荐的适宜秸秆还田量。

水产养殖环境中典型抗生素的分配和降解行为研究

以磺胺甲基嘧啶(SM1)、恩诺沙星(ENR)、金霉素(CTC)和甲氧苄啶(TMP)为研究对象,通过控制实验分析了典型抗生素在水产养殖水体中的降解过程和在水-沉积物系统中的分配、降解规律。结果表明:在初始浓度为50μg·L^(-1)的养殖水体中,SM1、ENR和CTC的水解半衰期分别为152.6、115.9、59.2 d,TMP几乎不发生水解;在光照强度为3000 lux的模拟太阳光下,SM1、ENR和CTC的光解半衰期分别为17.4、33.0、3.5 d,TMP几乎不发生光解;SM1、ENR、CTC和TMP的生物降解半衰期分别为31.3、328.5、5.3、259.6 d;4种抗生素的综合降解速率均比其中任何单一反应的降解速率快;在3种不同养殖类型(鱼、虾、蟹)水-沉积物系统中,水相中的4种抗生素均在0~7 d内快速衰减;SM1、ENR、CTC和TMP在平衡时的吸附系数分别为1.52~3.12、26.65~40.44、4.79~12.05、1.16~3.85 L·kg^(-1),不同养殖塘抗生素的吸附系数存在明显差异;沉积物中,CTC和TMP的降解半衰期长(29.1~60.5 d和26.7~42.5 d),SM1的半衰期较短(8.2~20.5 d),ENR的半衰期在不同的沉积物中差异较大,抗生素在沉积物中的持久性普遍高于水体。

上海郊区典型河道卤代烃类消毒副产物污染特征与生态风险研究

消毒副产物(DBPs)随着消毒剂的大量使用而不断产生,DBPs持续输入水环境中,会对水生态系统产生潜在风险。以上海郊区典型河道太浦河及其周边河道为研究对象,采用顶空-气相色谱-质谱法对9个点位水体中7种典型DBPs的浓度水平进行了测定,并基于典型DBPs对淡水水生生物的急性和慢性毒性数据,采用物种敏感分布法(SSD)和风险评价因子法(RAF)推导出预测无效应浓度(PNEC),结合风险商值法(RQ)开展水生态风险评估。结果表明,冬季7种DBPs在所有点位中均有检出,总浓度范围为198.42~1201.86 ng·L^(-1);夏季,除三溴甲烷(TBM)外,其余DBPs检出率均有不同程度下降,二氯甲烷(DCM)和四氯化碳(CTC)在9个采样点均未检出,7种卤代烃类DBPs总浓度范围为5.81~40.62 ng·L^(-1),即表明冬季典型河道水体中DBPs的检出率和浓度均普遍高于夏季。生态风险评估结果表明,夏季太浦河及周边河道中7种DBPs的水生态急性和慢性风险均较小(lg(RQ)<-1),但冬季,太浦河干流点位TCM的慢性lg(RQ)在-1~0之间,对水生态系统存在潜在中等风险,需进一步加强监测与评估。

基于单反应和多反应评估水产养殖中抗生素的环境行为

通过控制实验分别研究了磺胺甲基嘧啶(SM1)、恩诺沙星(ENR)、金霉素(CTC)和甲氧苄啶(TMP)在水产养殖水体中的水解、光解、生物降解和综合降解过程以及在水-沉积物系统中的迁移与分布规律。结果表明:养殖水体中,SM1、ENR的水解半衰期较长,CTC较短,TMP几乎不发生水解;光解和生物降解的半衰期明显低于水解;4种抗生素的综合降解速率比任何一个单一反应的降解速率都要快。在水-沉积物系统,水相中4种抗生素均在0~7d内快速衰减;平衡时的吸附系数(Kd),ENR>CTC>SM1和TMP;沉积物中CTC和TMP的降解半衰期长,SM1的半衰期较短,ENR的半衰期在不同的沉积物中差异较大,沉积物中抗生素的持久性普遍高于水中。

全氟辛酸对成骨细胞骨形成和破骨细胞骨吸收作用研究

考察全氟辛酸(PFOA)对成骨细胞骨形成和破骨细胞骨吸收的作用和机制,为探索PFOA暴露引起骨丢失提供科学依据。采用原代新生大鼠颅盖骨分离成骨细胞,考察1,10和100μmol/L PFOA对成骨细胞增殖,碱性磷酸酶(ALP)活性和骨结节形成的影响;采用巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)及核因子κB受体激活因子配体(RANKL)诱导大鼠骨髓单核细胞分化破骨细胞模型,考察1,10和100μmol/L PFOA对破骨细胞活力,抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)活性和骨吸收陷窝形成指标的影响;采用Western blot考察成骨细胞护骨素(OPG)和RANKL蛋白表达。PFOA在1和10μmol/L时促进成骨细胞活力,但对ALP活性和骨结节形成无影响。100μmol/L PFOA可显著抑制细胞增殖,ALP活性和骨结节形成,同时抑制OPG/RANKL蛋白表达的比例。PFOA对破骨细胞活力无影响,10和100μmol/L PFOA可显著抑制促进TRAP活性和骨吸收陷窝形成面积。PFOA抑制成骨细胞骨形成作用可能通过下调Wnt通路,通过抑制OPG/RANKL/RANK通路,促进破骨细胞骨吸收作用。

平原河网地区稻田农药脉冲输出迟滞分析研究

针对目前有关稻田施药后短期内农药的脉冲式输出过程及运移机理尚不十分明确的问题,以扬州市江都区农田水利科学研究站的试验稻田为研究区,针对稻田施药后农药面源污染物与排水的双脉冲输出过程开展高频监测,捕捉到毒死蜱、阿维菌素、三环唑和噻呋酰胺等4种水稻常用农药的脉冲式输出过程,结果显示:上述4种农药的输出浓度和负荷率峰值均发生在施药后2.5~5h内,输出脉冲特征明显.农药和排水双脉冲的相位关系受人为因素影响较大,呈现一定的随机性.对于淋溶性较好、受田间水文状况影响较大的农药(以杀菌剂三环唑和噻呋酰胺为代表),其迟滞指数分别为0.419和0.326,首次观察到较为明显的c-Q迟滞现象,该现象的发生与稻田施药先后顺序以及农药施入稻田后随水流运移到农沟水体的路径长短有关;而对挥发性较大的农药(以杀虫剂毒死蜱为代表),其迟滞系数仅为0.083,由于易受风向等不确定性因素影响未能观察到明显的迟滞现象.上述3种农药的FI值均等于或接近于1,说明排水脉冲对农药以富集作用为主.

HPLC-MS/MS结合液液萃取法检测尿样中22种新烟碱类农药及其代谢物

建立了高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)同时检测尿液中22种新烟碱类农药(NEOs)及其代谢物的分析方法。尿样经酶解,甲酸调节pH值,液液萃取法提取,HSS T3色谱柱分离后,以(0.1%甲酸+5mmol/L甲酸铵)/水-乙腈作为流动相进行梯度洗脱,正/负离子模式切换扫描,多反应监测(MRM)模式检测,内标法定量。结果表明,22种NEOs及其代谢物在各自质量浓度范围内呈良好线性关系(r^(2)>0.995 0),方法检出限和定量下限分别为0.05~0.10 ng/mL和0.15~0.30 ng/mL;在低、中、高3个加标水平下,平均回收率为64.5%~125%,相对标准偏差(RSD)为0.10%~12%。样品稳定性实验表明,尿样采集后应尽快检测。利用该方法对54份真实尿样进行测定,均有不同程度的检出。所建立的方法高效、稳定,可实现22种NEOs及代谢物的同时检测。

太浦河水体和沉积物中24种全氟化合物分布特征

本研究以24种全氟化合物(polyfluoroalkyl substances,PFASs)为研究对象,于冬、夏两季采集了太浦河流域重要点位的水样以及沉积物,并采用固相萃取、液液萃取联合高效液相色谱-串联质谱(HPLC/MS-MS)的方法,探讨PFASs在太浦河流域水环境中的时空分布特征以及分配行为.结果显示,水体中PFASs的总质量浓度范围在114.24—168.62 ng·L^(-1),主要的污染物为全氟丁酸(PFBA)和全氟辛酸(PFOA),平均浓度为24.92 ng·L^(-1)和28.18 ng·L^(-1);沉积物中ΣPFASs在2.36—4.73 ng·g^(-1)(dw,干重),主要的污染物为全氟十一酸(PFUdA)和全氟十二酸(PFDoA),平均浓度为0.78 ng·g^(-1)(dw)和0.52 ng·g^(-1)(dw).水样的监测结果显示,各点位PFASs总浓度波动不大,仅在个别点位出现PFASs突增的情况.PFASs在太浦河流段没有明显的季节性差异,这与今年夏季降雨量少的情况有关.PFASs在沉积物-水的分配行为表明,PFASs在沉积物-水的分配系数与总有机碳(total organic carbon,TOC)的含量、PFASs碳链长度以及PFASs官能团结构有关.短链PFASs主要存在于水体中,长链PFASs则主要分布在沉积物中;全氟磺酸类(PFSAs)较全氟羧酸类(PFCAs)更易吸附在沉积物中.对PFASs来源解析发现:水体中PFASs的来源包括了外源输入和点源排放,夏季河体内PFASs主要受到大气远距离传输影响,冬季则与河道周围的工业活动有关.

人重组皮肤模型评价手消毒剂产品皮肤刺激性的应用研究

采用人重组皮肤模型(EpiSkin^(TM))作为实验模型,通过联合测定细胞活性和白介素-1α(IL-1α)来综合评估14个市售手消毒剂产品的皮肤刺激性,其中4个免洗型产品暴露4 h,10个非免洗型产品分别暴露2 h和4 h,将得到的结果分别与动物试验(Draize试验)结果进行对比。结果显示,在皮肤刺激性试验中,经Draize试验判定为中刺激性的两个产品,人重组皮肤模型均能有效鉴别。采用上样时间4 h,14个产品的人重组皮肤模型和动物试验结果的准确度为57.1%、特异度为50%。对其中10个非免洗型产品采用2 h上样,其准确度可达到71.4%、特异度可提高至66.7%。研究表明,人重组皮肤模型在手消毒剂产品的皮肤刺激性评价中具有一定的可行性,根据产品的使用特性进行暴露时间的优化可为消毒剂产品皮肤刺激体外测试标准方法的建立提供实验室依据。

温度对固体垃圾填埋场臭气扩散及监测的影响

该研究针对中国东海边某一垃圾填埋场,根据其南边界站2018年气象参数和臭气浓度的连续监测数据,重点分析了温度对硫化氢扩散及监测的影响规律。研究结果表明:对于该填埋场,一年中,5.09.9℃时,报警概率最大;而10.014.9℃时,平均硫化氢浓度最高。最易报警风向(北风)时,污染源在监测点上游,10.014.9℃时下游监测点报警概率最大,15.019.9℃时下游监测点平均硫化氢浓度最大。平均浓度最大的温度区间比最大报警概率的温度区间高5℃。

雌激素的3D-QSAR模型构建及其预测饲料与猪肉中雌激素对人体内分泌影响的应用

雌激素作为环境内分泌干扰物对人体有内分泌干扰效应,影响人体健康。以雌激素受体相对亲和力(relative binding affinity,RBA)的对数表征生物活性,对雌激素进行了三维定量构效关系(3D-QSAR)计算,得到具有较好预测能力的CoMFA(q 2=0.721,r 2=0.925)和CoMSIA(q 2=0.824,r 2=0.961)模型。对全国范围内各地区猪饲料和猪肉进行了雌激素含量检测与雌激素效应评估。植物雌激素在猪饲料和猪肉中检出率为75%和92%,天然雌激素在猪饲料和猪肉中检出率均为33%,合成雌激素在猪饲料中未检出,在猪肉中检出率为33%。利用饲料和肉中植物雌激素浓度计算得出,植物雌激素从猪饲料到猪肉中的生物富集系数为0.27~8.2。对全国范围内各地区猪肉进行了雌激素风险评估,结果显示虽然雌激素风险指数显示相对安全,但香芹酚、香豆素和β-谷甾醇等植物雌激素的雌激素效应较高,应引起重视。