微塑料对农田污染物迁移的促进作用

为探讨微塑料（MPs）在农田系统的污染情况及可能的作用途径,以湖南省湘潭市3个镇的水稻田为研究对象,测定分析了该地区水稻田56个点位的表层土壤中MPs的分布特征,并在水稻成熟后随机选取14个点位收集稻谷,分析了MPs对土壤中双酚A（BPA）与镉（Cd）向稻谷中迁移的影响。结果表明,该地区水稻田中MPs以老化的薄膜、颗粒、碎片、纤维4种形态存在。3个镇的水稻田土壤中 MPs的丰度相似,丰度范围为 48~1 771 个·kg^-1,主要成分为聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）,占比分别为 46.77% 和24.19%,且聚碳酸酯（PC）含量均显著低于苯二甲酸乙二醇酯（PET）含量,二者平均含量分别为2.51 μg·kg^-1和113.35 μg·kg^-1。相对于非解聚土壤,解聚土壤中 BPA含量与稻谷中的 BPA含量呈现出显著的正相关关系（P<0.01）,表明随着环境中 MPs老化程度的加重,BPA有二次释放的风险。另外,土壤中Cd的含量也与MPs丰度表现出显著的正相关关系（P<0.001）,表明MPs促进了Cd向稻谷中的转移。本研究对全面、客观评估农田系统中MPs的污染水平和健康风险具有参考意义。     

微塑料对双酚A在鲤鱼肠道中累积及生长生理的影响

探明微塑料（MPs）对双酚A （BPA）在鱼类肠道中累积特征及鱼类生长生理的影响,本研究以黄河鲤鱼为模型生物,分析了0.5 μm聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）与BPA联合作用下鲤鱼肠道中微塑料及BPA的累积特征、鲤鱼生长及其抗氧化酶活性,以及它们之间的响应关系。结果表明：联合处理下鲤鱼肠道中的PS-MPs含量随时间呈线性增加,且随投加的微塑料浓度增加而增加,而PS-MPs累积速率随时间呈先增加后减小趋势,其中在BPA+PS（L）处理（1 mg·L^-1 BPA+20 μg·L^-1 PS-MPs）下,0.25 d时鲤鱼肠道中PS-MPs累积速率达到峰值（373.81 μg·g^-1·d^-1）,BPA+PS（H）处理（1 mg·L^-1 BPA+100 μg·L^-1 PS-MPs）下,则是在0.125 d达到最高（644.00 μg·g^-1·d^-1）。与单一BPA暴露相比,联合暴露下鲤鱼肠道中BPA累积量增加,与BPA （1 mg·L^-1 BPA）处理相比,BPA+PS （L）和BPA+PS （H）处理下鲤鱼肠道中BPA含量分别提高了6.13%和9.74%,BPA累积速率分别增加了190.01%、373.80%。相较于对照处理,BPA处理和MPs与BPA联合处理均引起鲤鱼肠组织中超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、还原型谷胱甘肽（GSH）含量、丙二醛（MDA）含量增加,使体质量下降幅度减缓,其中BPA、BPA+PS （L）和BPA+PS （H）处理下鲤鱼体质量（21 d）较对照处理分别下降1.22%、3.90%、4.33%。当微塑料投加量达到100 μg·mL^-1时,联合处理会增加鲤鱼肠道中SOD活性、CAT活性和GSH含量,抑制MDA产生,从而缓解MPs和BPA联合作用对鲤鱼造成的氧化损伤,并且减缓鲤鱼体质量下降。研究表明,微塑料的存在会增加双酚A在鲤鱼肠道中的累积,且两者联合作用对鲤鱼产生了协同毒理效应,导致鲤鱼生长速率减缓,体质量下降。     

土壤对双酚A的吸附性能研究

采用平衡吸附法研究了内分泌干扰物双酚A(BPA)在3种土壤表面的吸附动力学和等温吸附特性,同时考察了土水比对BPA吸附的影响,结合傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)初步探讨了BPA在土壤表面的结合机制。结果表明,土壤对BPA的吸附率随着土壤用量的增加而逐渐增加,当土水比为1∶10时达到平衡。土壤对BPA的吸附分为快吸附和慢吸附2个过程,二级动力学方程能较好地描述吸附过程。土壤对BPA的吸附符合Langmuir方程。FTIR图谱显示,氢键作用参与了土壤对BPA的吸附。     

污水中溶解性有机质对土壤吸附四溴双酚A的影响

采用批量平衡实验方法,研究了城市污水处理厂进水和出水中的溶解性有机质(DOM)对四溴双酚A(TBBPA)在3种土壤中吸附行为的影响.结果表明,TBBPA在3种土壤中的分配系数为20.0～465.7 L·kg-1,pH和有机质含量是影响土壤吸附TBBPA的重要因素.DOM对土壤吸附TBBPA的影响与DOM添加浓度和土壤性质有关.DOM的加入没有抑制TBBPA在潮土和草甸棕壤中的吸附,但显著抑制了TBBPA在灰色石灰土中的吸附.DOM对土壤吸附TBBPA的影响主要是TBBPA与DOM在土壤中的累积吸附效应和溶液pH等共同作用的结果.     

水环境中微塑料的分布迁移特征及生态危害研究进展

微塑料是重要的环境污染物之一,在水环境中大量存在。为了解水环境中微塑料污染的现状,增强人们治理微塑料污染的意识,本文概述了水环境中微塑料的来源、分布、迁移特征及对水生动物的危害。水环境中的微塑料来源广泛,源头贡献分析发现,环境中80%的微塑料来源于人类陆地活动,20%来源于海洋活动。按性质分类,微塑料可分为初生微塑料、次生微塑料两大类,碎片、纤维是水环境中最常见的微塑料形态,淡水中主要的微塑料类型是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP),海洋中的微塑料类型则主要是PE、PP和聚苯乙烯(PS)。水环境中的微塑料含量、分布主要受到区域人口密度、地理位置、水文条件和气象环境等因素影响,微塑料在水系统表面和沉积物中均有分布,淡水系统是微塑料进入海洋的主要运输路径。微塑料通过直接、间接方式进入水生生物体内,导致其群体、个体、组织、器官、细胞和分子水平上的生理健康受损。水生态系统中的微塑料会给环境及动物健康带来不同程度的风险,进一步通过食物链威胁人类健康。微塑料污染研究的重点应包括制定厘清源头、查明分布、科学监测的综合治理模式。本文可为水环境中微塑料的污染防治提供较为系统的参考资料和研究思路。     

双酚A对土壤微生物的影响

利用不同浓度的双酚A处理土壤,探讨在不同浓度双酚A的影响下对土壤中的放线菌,细菌,真菌三大类微生物种群的数量的影响,总结双酚A的胁迫对土壤中微生物影响的变化规律,为土壤环境的保护,土壤肥力的提高提供理论依据。试验结果表明:经过不同浓度双酚A处理过的土壤中所含的细菌、真菌、放线菌三大类微生物数量都呈减少趋势,并且随着双酚A浓度的增加,微生物数量减少趋势愈明显。     

水环境中微塑料的污染特征、 迁移转化及应对措施

微塑料是一种新型污染物,通常被学术界定义为粒径小于5mm的塑料颗粒。其污染已遍及海洋、淡水系统和土壤-地下水系统,造成的环境问题不容忽视。目前,关于水环境中的微塑料污染问题已成为近年来的研究热点。本研究从地表水和地下水环境中微塑料污染物的来源、分布特征、迁移转化过程、生态毒性和应对措施等方面总结归纳了学者们的研究进展,并为今后微塑料污染物的研究做出了建议和展望。     

水土环境中微塑料对磷的吸附行为

为了探究微塑料在水体和土壤环境中对磷的吸附特性及不同因素对磷等生源物质在微塑料及土壤中赋存的影响,采用聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)这两种常见的微塑料进行吸附试验。结果表明:疏松多孔的PP拥有比PS更强的吸附性能和更大的吸附容量;两种微塑料的Zeta电位随pH的增加而降低,并且PS和PP的零电荷点(pH_(PZC))分别在pH为5.92和6.45时达到;PP、PS对磷的吸附以单层饱和吸附为主,吸附方式主要为物理吸附,并且吸附过程为放热和熵减的自发反应;微塑料对磷的单位吸附量随pH的增大呈现出先降低后升高的"U型"趋势,且温度的升高不利于PP、PS这两种微塑料对磷的吸附;随土壤中微塑料质量添加比的增加,土壤-微塑料体系对磷的吸附量增大幅度有限。研究表明,不同类型的微塑料其吸附能力存在差异,且环境因素能够对其吸附磷造成明显影响,微塑料的持续性积累对土壤-微塑料体系吸附磷的促进作用十分有限,并且这个促进作用也不会因微塑料的种类不同而产生较大差异。     

不同土壤环境因素对微塑料吸附四环素的影响

为探究不同土壤环境因素对于微塑料吸附抗生素的影响,选用三种常见的微塑料:聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)和聚酰胺(PA),以四环素(TC)代表抗生素,通过批平衡试验来研究微塑料对TC的吸附行为和机理。研究发现,3种微塑料对TC的等温吸附方程均可用Langmuir方程进行拟合,其吸附能力为PEPSPA,最大吸附量分别为0.154、0.086、0.075 mg·g~(-1)。在中性条件下PE对TC的吸附量达到最大,pH对PA吸附TC影响较小,而PS在酸性条件下对TC的吸附量最大,且随着pH增加吸附量逐渐降低。不同浓度的Ca~(2+)和Mg~(2+)会影响微塑料对TC的吸附,且随着浓度的增加,吸附量逐渐降低。富里酸的存在抑制了TC在PE上的吸附,但低浓度的富里酸(1 mg·L~(-1))会促进PA和PS吸附TC。结果表明,不同微塑料对TC的吸附存在显著差异,且不同土壤环境因素明显影响了微塑料对TC的吸附行为,该结果为进一步研究和评估微塑料在土壤环境中的吸附行为奠定了基础。     

老化微塑料对左氧氟沙星吸附行为的影响

为了探究老化前后可降解微塑料与水环境中抗生素的吸附机制,选取可降解微塑料聚丁二酸丁二醇酯（poly butylene succinate,PBS）和左氧氟沙星（levofloxacin,LEV）在水溶液中进行吸附,并考察了pH值和盐度对吸附容量的影响。结果表明,紫外光照老化使PBS表面产生大量褶皱和孔隙,结晶度减少,含氧官能团增多,未老化PBS对LEV吸附动力学与准一级动力学模型相吻合,而老化PBS更加符合准二级动力学模型且都于24 h内达到吸附平衡。老化后PBS为多层吸附并增强了对LEV的吸附能力,其中老化PBS和未老化PBS对LEV的平衡吸附量分别为5.32和3.70 mg·g^-1。pH值和盐度对PBS吸附LEV的影响显著,其中pH值为7时吸附量最大,而盐度的增加会减少PBS对LEV的吸附。研究结果可为评价可降解微塑料在环境中的老化过程对抗生素的吸附行为提供了参考。     

双酚 A 对泥鳅肝组织结构及谷丙转氨酶活性的影响

【目的】探讨双酚A(bisphenol A,BPA)对泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)肝组织结构和谷丙转氨酶(glutamic-pyruvic transaminase,GPT)活性的影响,为评价酚类化合物对水生生物的毒害作用提供理论依据。【方法】根据预试验确定的BPA对泥鳅的安全质量浓度和最小不致死质量浓度,按等对数(常用对数)法将BPA质量浓度设置4个(1.9,2.3,2.7,3.0mg/L)处理,以未用BPA处理组为对照,分别在染毒7,14,21,28d取样,采用H.E染色法观察泥鳅肝组织结构的变化,采用赖氏比色法测定泥鳅肝脏GPT活性的变化。【结果】在1.9mg/L BPA中暴露28d时,泥鳅肝细胞肿大、空泡化及细胞溶解;在3.0mg/L BPA中仅暴露14d时,泥鳅肝细胞除严重肿大、空泡化及细胞溶解外,还出现核变形与核溶解等受损症状。与对照组相比,4个BPA质量浓度组泥鳅在暴露各个时期GPT活性均有明显升高,但随着BPA质量浓度的增大,GPT活性逐渐降低;在同一BPA质量浓度下,随着暴露时间的延长,GPT活性呈现先升高后降低的趋势。【结论】BPA可造成泥鳅肝组织结构损伤,并随BPA质量浓度的增大而加剧;BPA对泥鳅肝脏GPT的活性具有显著影响,可导致肝功能受损。     

青春期双酚A暴露对CD-1小鼠种属行为的影响

利用储藏、挖掘和作窝实验检测青春期暴露双酚A（BPA）对老年CD-1小鼠种属行为的影响。结果显示老年对照组的储藏、挖掘和做窝能力均较青年对照组下降（P<0.05）。BPA处理高剂量组和低剂量组雌鼠的储藏能力都较老年对照雌鼠下降（P<0.05）,高剂量组总体及雌鼠的挖掘能力显著低于相应对照（P<0.05）。上述结果提示老年CD-1小鼠可能具有普遍性种属行为抑制,青春期BPA暴露对于老年CD-1小鼠种属行为有性别和任务特异性损害作用。     

双酚A与对硝基酚对泥鳅的联合毒性效应

【目的】探讨双酚A(bisphenol A,BPA)与对硝基酚(p-Nitrophenol,p-NP)对泥鳅(Misgurnus anguillicadatus)的联合毒性效应,为评价酚类化合物对水生生物的毒害作用提供理论依据。【方法】根据预试验确定的BPA、p-NP对泥鳅的最大耐受质量浓度和最小全致死质量浓度,按等对数（常用对数）间距将BPA与pNP分别设置5个质量浓度（BPA：4.8,5.8,6.9,8.3,10.0 mg/L;p-NP：11.6,13.6,15.8,18.4,21.5 mg/L）处理泥鳅,同时设空白对照（加蒸馏水）,每处理3个重复,每个重复放置10条泥鳅,试验开始后,连续8 h观察泥鳅的活动、中毒情况及体色变化,每24 h统计1次泥鳅的死亡率,计算 24,48,72 和 96 h 泥鳅的半数致死浓度（LC₅₀）。按 BPA与 p-NP 单一毒性 96 h LC₅₀值进行毒性1∶1的联合毒性试验,并采用 Marking 水生毒理联合毒性相加指数（AI）法评价 2 种化合物对泥鳅的联合毒性效应。【结果】24,48,72 和 96 h 时,BPA对泥鳅的LC₅₀分别为 8.31,8.02,6.95 和 6.43 mg/L,p-NP对泥鳅的LC₅₀分别为19.25,17.58,17.04和14.70 mg/L。不同染毒时间下,BPA与p-NP对泥鳅的联合毒性作用AI均小于0,且随着时间的延长,AI的绝对值逐渐变小。【结论】BPA与p-NP均为高毒性污染物,且前者比后者的毒性更大;二者的联合作用表现为拮抗作用,并且随着作用时间的延长拮抗作用逐渐减弱。     

环境雌激素双酚A对小鼠睾丸功能的影响

为探讨双酚A(bisphenol A,BPA)对雄性小鼠睾丸功能的影响及可能机制,用低剂量(50μmol/kg)、中剂量(250μmol/kg)、高剂量(500μmol/kg)的BPA连续5 d对雄性小鼠腹腔注射给药0.1 ml,以注射E2为阳性对照,阴性对照组腹腔注射等体积大豆油溶剂,首次给药15 d后对小鼠睾丸及附睾的脏器系数、精子数、活动精子百分率、精子畸形率进行统计分析,并对睾丸进行组织病理学研究。结果表明:BPA处理后,小鼠睾丸重量、附睾重量变化不显著;睾丸和附睾脏器系数变化不显著;精子数下降,其中BPA中剂量组下降显著(P<0.05),BPA高剂量组下降极显著(P<0.01);活动精子率下降,其中BPA高剂量组显著下降(P<0.05);精子畸形率BPA各剂量组均升高非常明显(P<0.05);BPA各处理组睾丸精细小管排列出现了松散现象,睾丸间质出现不同程度的水肿,睾丸间质细胞分布稀疏,精细小管管腔内生殖细胞排列层次发生不同程度的紊乱,生殖细胞周围的Sertoli细胞数目稀少,Sertoli细胞脱落到管腔,管腔内的精子细胞数目稀少,损伤程度随BPA浓度增加而愈加严重。认为BPA对雄性小鼠的睾丸功能有损伤作用,并可能对子一代的发育有不良影响。     

典型微塑料对环丙沙星在多孔介质运移的影响

为探究微塑料对抗生素在多孔介质运移的影响,本文以聚丙烯（Polypropylene,PP）作为典型微塑料,以环丙沙星（Ciprofloxacin,CIP）为典型抗生素污染物,通过CIP的吸附实验和CIP在砂柱中运移实验,研究PP对CIP在多孔介质中的运移分布的影响。结果表明,PP对CIP的吸附能力强于石英砂对CIP的吸附能力,最大Langmuir吸附能力为1.03 mg·g^-1。在砂柱实验中,CIP的流出浓度随PP含量的增加而降低,而流速增大时砂柱流出的CIP浓度峰值的出现时间提前。此外,当进入砂柱的CIP溶液浓度增大时,流出砂柱的CIP总量增大;溶液中增加NaCl、CaCl₂和BaCl₂等电解质提高离子强度,会增强CIP在砂柱中的迁移能力。研究表明,PP能显著影响CIP在多孔介质中运移的行为。     

不同地下水位田块油菜硫肥效应的研究

通过在长江下游沿江平原不同地下水位田块上种植油菜,对不同硫源硫肥的生物效应进行了研究。结果表明,在地下水位为1.5 m时,施用硫肥产生的效果较地下水位为0.8 m的各处理明显,表现为可以改善油菜的农艺性状,提高产量,促进油菜对硫的吸收,提高油菜籽含硫量、含氮量和粗脂肪含量。同时,在一定程度上缓解了油菜感染菌核病的程度。在不同地下水位条件下,ES1处理效果好于ES2处理,而SSP2处理效果好于SSP1处理。本试验条件下,每公顷施用60 kg的硫就可满足作物的需要,获得较好的产量、品质。     

地下水埋深对土壤溶质（Br－）运移的影响

为了阐明地下水埋深对土壤溶质运移的影响,通过室内均质土柱试验,以Br-为示踪剂,对90 mm和45 mm两种次灌水量下,1.7,1.2和0.8 m地下水埋深土壤中表施溶质Br-的运移规律进行了研究。结果表明,土表Br-聚集趋势均随地下水埋深增大而增强;随灌水次数增加,土表Br-向下淋移趋势随水位加深而减缓;较浅的地下水埋深有利于土壤溶质(Br-)向下运移;随次灌水量的增加,土表溶质聚集减弱,土壤溶质向下迁移加快。即较浅的地下水埋深和较大的次灌水量能促进土壤溶质向下迁移,减弱其在土表的聚集。     

灌溉对土壤水分分布和潜水蒸发的影响

通过室内土柱试验,对3种灌水处理条件下不同地下水埋深土壤中的水分分布和潜水蒸发规律进行了分析。结果表明,灌溉制度和地下水埋深对潜水蒸发影响较大。在同一水位下,总灌水量相同,灌水频率不同时,随灌水频率增加,潜水蒸发量显著减少;在同一水位下,低灌水频率土壤随次灌水量增加潜水蒸发减少,且水位越深,潜水蒸发量减少越大,水位越浅,潜水蒸发量减少越小。