平原河湖系统中典型全氟化合物的胶体吸附特征及生态风险评估

胶体作为水环境中广泛存在的一类纳米颗粒物,因其粒径小、比表面积大、吸附位点多等特点,能够吸附有机污染物,并改变和控制其环境行为.全氟化合物(PFCs)疏水疏油、环境持久性强,在水环境中势必与胶体介质结合,形成复合污染效应.本文以不同受纳河湖系统作为研究区域,选取4种典型的PFCs为目标物,主要包括:全氟辛酸(PFOA)、全氟壬酸(PFNA)、全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟正癸酸(PFDA),研究其在传统溶解相中的空间分布特征及胶体吸附潜能,并评估其生态风险水平,主要结果如下:(1)4种PFCs在研究区域传统溶解相和胶体相中均被检出,检出率为78.8%~100%,总浓度范围分别在12.5~92.1和5.4~49.9 ng/L之间.在传统溶解相和胶体相中,PFOA均为最主要的PFCs,贡献率在65%以上,其次是PFOS、PFNA和PFDA.(2)从介质分布来看,胶体是PFCs的重要吸附载体,平均吸附贡献率在42.6%~66.1%之间,其中胶体对PFDA的吸附潜能最大,平均吸附贡献率为66.1%,其次是PFNA(53.5%)、PFOA(47.0%)和PFOS(42.6%),胶体对PFCs的吸附贡献率与其正辛醇水分配系数(lgK_(OW))呈显著正相关.(3)从空间分布来看,PFCs在居民聚集区污染水平最高,平均浓度为71.2 ng/L,其次是溱湖湿地公园,平均浓度为43.3 ng/L.工业区、农业区及城市区,PFCs污染水平相当,平均浓度在30~40 ng/L之间,水产养殖区污染水平最低.(4)通过风险熵值法(RQ)和水环境质量基准对检出PFCs进行风险评价,发现58%水域中的水生生物处于PFOS引起的低风险状态,主要集中于工业区以及居民聚集区.且所有采样点中PFOS的污染水平均高于欧盟委员会设定的PFOS在淡水环境中的年均环境质量标准(0.65 ng/L),低于最大允许浓度36μg/L.PFOS在水环境长期赋存引起的慢性毒理风险不容忽视.

红霉素对大型溞生殖、生长和基因表达的生态毒理效应

红霉素(ERM)在水环境中广泛检出,并产生生态毒理风险。以大型溞为模式生物,研究了ERM在浮游动物繁殖、生长、抗氧化及神经系统方面的慢性毒理效应。结果表明ERM对大型溞的急性毒性为低毒(48 h-LC_(50)为315.41 mg/L,96 h-LC_(50)为163.08 mg/L)。在2μg/L和200μg/L浓度下暴露21 d,ERM会干扰大型溞的繁殖、生长、氧化应激防御及解毒相关基因的表达,诱导丙二醛含量上升,抑制抗氧化系统超氧化物歧化酶和谷胱甘肽转移酶及神经系统乙酰胆碱酯酶活性,引起细胞膜损伤和神经传导紊乱,造成大型溞前期产卵率升高,且对生长发育和游泳行为产生不利影响。解析了ERM在浮游动物繁殖、生长及在蛋白和基因水平上的毒理响应,为揭示抗生素对水生生物种群稳定和生态系统安全的影响提供基础数据支撑。

钝化土壤根际pH值和O_(2)精细变化特征研究

采用自主构建的平面光极技术(PO),以凹凸棒石黏土钝化土壤-根系微界面为研究对象,精细刻画土壤-根系微界面pH值和O_(2)的同步变化特征.研究结果首次直观和定量证实,不同钝化土壤剖面pH值和O_(2)在毫米尺度呈高度的空间异质性并具有显著的差异(P<0.01).添加凹凸棒石黏土使土壤pH值升高但对O_(2)微环境影响不显著,钝化土壤-根系2~5mm范围内pH值降低0.31~0.87个单位,而O_(2)含量增加至58.56~82.01μmol/L,靠近根基部位为根系分泌有机酸和O_(2)的热点区域,与CK相比,中、高Cd污染钝化土壤-根系微界面酸化和释氧能力较强,在一定程度上会促进钝化Cd的再活化和水稻根系的吸收.