土壤中有机肥源抗生素抗性基因环境归趋与风险管理研究进展

抗生素抗性基因——一类新型污染物,已对人类健康和环境安全构成威胁,如何有效应对日益严峻的耐药性危机已成为一项全球性挑战。有机肥源抗生素抗性基因是土壤抗生素抗性基因的主要来源,而土壤参与并主导不同环境单元中抗生素抗性基因演化的多元交互作用,因此,有必要厘清有机肥源抗生素抗性基因在土壤和其他环境介质中的命运、归趋与风险。本文综述了近年来有机肥源抗生素抗性基因在土壤中的分布特征、环境归趋、人体暴露风险以及风险管理方面的研究进展,并提出建议与展望,以期为有效减轻抗生素抗性基因在环境中的危害,遏制抗生素抗性基因的增殖与传播提供理论依据与决策参考。     

高氯代阻燃剂得克隆在环境中的分布与归趋

得克隆(Dechlorane Plus,DP)是一类氯代脂肪族化合物,作为添加型阻燃剂广泛应用于电线电缆的涂层、电器的塑料高聚物、塑料屋顶材料领域。由于DP具有广泛的使用性和生物积累性,因此,现已成为环境中广泛存在的污染物,可能会对人体产生潜在的危害。从DP的理化特性和毒理学特性、环境中的浓度水平、异构体特性等方面进行了分析,并提出了今后的一些研究方向。     

土壤处理除草剂的功效与归趋

综述了土壤处理除草剂在土壤中的吸附、持留、在旱地中的特性及其影响因素等     

单嘧磺隆在土壤中的归趋及其残留的生物测定

通过生物测定方法研究了单嘧磺隆在土壤中的淋溶、吸附和残留分析。结果表明：单嘧磺隆在不同土壤中的淋溶与与吸附土壤特性有关。在土壤pH值为6.1～7.9、有机质含量相差小于1.0的条件下,粘粒含量对单嘧磺隆淋溶的最大浓度深度贡献率为98.70%,对单嘧磺隆的吸附系数贡献率为99.81%;单嘧磺隆在黑土中的残留量随着残留天数的增加而下降,在黑土中的半衰期为12.1d。     

农药登记环境影响试验试材使用现状及管理建议

农药环境影响试验数据是开展农药环境风险评估的重要依据,而试验试材又是影响试验数据可靠性的关键因素。农药生态毒理学和环境归趋试验涉及的试材种类繁多,主要包括土壤试材和20多种生物试材,规范化管理难度较大。本文归纳总结了国内外农药环境影响试验准则中对试材的要求,调研了目前国内农药环境影响实验室的试材使用情况,并对试材规范化管理提出了建议。     

畜牧业中抗生素的环境归趋·危害与防治

畜牧业大量使用抗生素造成了动物性食品中抗生素的残留,超量的抗生素残留会对人体、环境等造成危害。讨论了抗生素的来源、归趋和危害,提出了防治措施,即加强立法、完善检测方法、建立严格的管理体系、研制新的抗生素替代品。     

单嘧磺隆在土壤中的归趋及其残留的生物测定

通过生物测定方法研究了单嘧磺隆在土壤中的淋溶、吸附和残留分析。结果表明：单嘧磺隆在不同土壤中的淋溶与与吸附土壤特性有关。在土壤pH值为6.1～7.9、有机质含量相差小于1.0的条件下,粘粒含量对单嘧磺隆淋溶的最大浓度深度贡献率为98.70%,对单嘧磺隆的吸附系数贡献率为99.81%;单嘧磺隆在黑土中的残留量随着残留天数的增加而下降,在黑土中的半衰期为12.1d。     

农药非点源模拟研究进展：流失、传输及归趋

农药非点源污染指农药自田块流失产生经水沙传输到水体,并通过迁移转化最终进入并残留在各个环境介质中,从而对生态环境产生不利影响的污染,非点源模拟模型能为农药污染防控和管理提供更科学的理论和技术支撑。本文通过对国内外研究进行梳理,从农药环境流失、传输、归趋的角度,综述了各类模型的方法、特点和应用。对代表性模型进行综合分析,总结出现有模型存在的问题,即对农药环境行为考虑不完善、结果存在不确定性以及对决策和管理支持不足等,并从多方面对模型进行了展望,未来农药非点源模拟将向机理化、精准化、动态化和决策支撑等方向发展。     

氮素在雨水生物滞留系统多介质中的归趋与迁移特性

雨水生物滞留系统(bioretention system,BRS)因其具有径流削峰与污染控制双重功能已成为海绵城市建设的优选措施,但要阻隔雨水径流中氮素进入水体而诱发富营养化的发生,必须实现该雨水处理设施对氮的持续稳定去除。BRS对氮素的去除可通过植物吸收和微生物固持的临时途径,也可通过微生物作用转化为气态氮的永久途径实现。去除途径取决于植物、土壤和微生物等多介质对进水氮素的作用强度,但目前对BRS在除氮本质过程上尚不清晰。以风车草为功能植物,考察氮素在植物、土壤和水中的迁移量,确定功能植物的贡献大小,并基于物料守恒原理探明进水氮素在多介质中的归趋比例和迁移特性。结果表明,植物对BRS除氮的贡献较为显著,进水氮素首先在种植土壤层(0～20 cm)发生累积效应,其中,NH~+_4-N主要通过植物吸收作用去除,并最终输送至植物茎部进行累积,而累积在土壤中的氮素在水流运移作用下迁移并在不同氧环境下发生硝化、反硝化作用而表现出NO~-_3-N的先升后降趋势。进水氮素的归趋主要以气态氮的排放为主,植物吸收和土壤吸附固持为辅。     

不同有机肥中Cu、 Zn在农田土壤中的有效性与形态归趋

【目的】畜禽粪便有机肥的施用是造成我国农田土壤重金属污染的重要原因之一。本文选用两种典型规模化养殖场畜禽粪便有机肥,研究其在石灰性土壤和酸性土壤上施用1年后Cu、 Zn的有效性和形态归趋,为客观评价畜禽粪便有机肥中重金属进入土壤后的环境行为和生态风险提供理论依据。【方法】采用温室土壤培养试验,在石灰性土壤和酸性土壤上分别设对照(CK)、 施2%鸡粪(CM2%)、 施5%鸡粪(CM5%)、 施与CM2%、 CM5%含等量Cu、 Zn的重金属无机盐溶液(CS2%、 CS5%)、 施2%猪粪(PM2%)、 施5%猪粪(PM5%)、 施与PM2%、 PM5%含等量Cu、 Zn的重金属无机盐溶液(PS2%、 PS5%)9个处理,每个处理设3次重复,在温室条件下培养1年。测定土壤pH值, EDTA提取有效态Cu、 Zn以及采用改进Tessier连续提取法提取的各形态Cu、 Zn的含量,分析鸡粪、 猪粪及等量无机盐溶液中Cu、 Zn进入土壤后的有效性和形态归趋。【结果】施用鸡粪和猪粪1年后,石灰性土壤的pH值降低,酸性土壤的pH值升高,施用5%猪粪时石灰性土壤pH值降低了0.23个单位,酸性土壤pH值升高了0.87个单位。施入鸡粪、 猪粪1年后,石灰性土壤中有效态Zn和酸性土壤中有效态Cu、 Zn含量显著增加,施用5%猪粪时酸性土壤中有效态Cu含量增加了1.95倍,施用5%鸡粪时2种土壤中有效态Cu的含量均显著低于等量无机盐。施用鸡粪和等量无机盐后,2种土壤中交换态和有机结合态Cu的含量显著增加,交换态、 碳酸盐结合态、 有机结合态和铁锰氧化物结合态Zn的含量显著增加; 施用猪粪和等量无机盐后,2种土壤中交换态、 铁锰氧化物结合态和有机结合态Cu的含量显著增加,碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态Zn的含量显著增加。【结论】施用鸡粪、 猪粪提高了石灰性土壤中Zn和酸性土壤中Cu、 Zn的有效性,高用量条件下鸡粪中Cu的有效性低于等量无机盐。1年后, 通过畜禽粪便有机肥带入2种土壤中的Cu 主要以交换态和有机结合态的形式存在,Zn则主要以碳酸盐结合态、 铁锰氧化物结合态和有机结合态的形式存在。2种土壤上有机肥带入的Cu、 Zn转化为铁锰氧化物结合态的比例低于等量无机盐,2种有机肥带入2种土壤中的Cu转化为交换态和有机结合态的比例高于等量无机盐。鸡粪带入的Zn转化为交换态的比例在酸性土壤中低于等量无机盐,但在石灰性土壤中则高于等量无机盐。