BDE-209在罗非鱼体内的代谢及其在烹饪过程中的变化

通过给罗非鱼喂食含十溴联苯醚(BDE-209)的饲料,研究了BDE-209在鱼体内的代谢产物与生物可利用性,同时研究了罗非鱼肉中多溴联苯醚(PBDEs)在烹饪过程中的变化。结果表明:BDE-209在鱼体中主要代谢产物有BDE-208、-207、-206、-154及六溴、七溴与八溴联苯醚,其中代谢产物贡献鱼肌肉PBDEs为(97±0.8)%,说明BDE-209主要以其代谢产物形式被鱼体富集,且BDE-209在罗非鱼体内的生物可利用性为(3.7±0.9)%。水煮和蒸的烹饪方式对罗非鱼体内PBDEs的摄食暴露风险的影响不显著,但高温油炸过程中BDE-209会生成降解产物,包括BDE-153、-183、-196、-197、-203、-206、-207、-208,将增加其的摄食暴露风险。因此,有机污染物的人体膳食暴露风险评估需考虑其在烹饪过程中的变化。     

磁性活性炭原位修复养殖底泥中多溴联苯醚（PBDEs）的研究

为控制养殖底泥中有机污染物的迁移性并降低其生物可利用性,从而保障水产品的质量安全,分别以普通活性炭(PAC)和磁性活性炭(MPAC)为修复材料,将其应用到受多溴联苯醚(PBDEs)污染的养殖池塘底泥中,以菲律宾蛤仔(R.philippinarum)为受试生物,通过底泥生物有效性实验和生物累积实验分别探究活性炭对底泥中PBDEs的原位修复效果。结果表明:磁化前后,MPAC的比表面积和孔容积均略低于PAC,平均孔径显著增加,两者均能较容易地对PBDEs进行吸附,与PAC相比,MPAC虽对PBDEs的吸附速率较慢,但吸附量却小幅度增加;目标养殖池塘水产品的食用风险较低,但底泥中四溴、五溴联苯醚存在较高的潜在生态风险,且水产品对底泥中目标化合物已表现出明显的生物富集性;修复效果表明PAC和MPAC均可对PBDEs污染养殖环境进行修复,尤其是对底泥中可能产生生态风险的四溴、五溴联苯醚修复效果较好,且最优投加比例分别为3%和1.5%,但在实际现场修复过程中考虑到MPAC具有较低的投加量及磁性可回收循环利用的特点,因此可能更适合作为PBDEs污染养殖池塘底泥的修复材料。研究证实,MPAC在修复底泥中PBDEs方面有积极作用,不仅可控制底泥中PBDEs的迁移性,还可显著降低其生物有效性,对水产品养殖环境的改善及质量的提升具有积极作用。     

排放管控前后电子垃圾回收区农业土壤中PBDEs时空分布变化动态

为探明排放强度得到控制后,多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)在典型电子垃圾回收区农业土壤中的时空分布变化特征及其迁移转化情况,根据2010年本课题组布置的采样点进行二次布点,于2017年8月在贵屿及周边区域采集了74份土壤样品,共测得55种PBDEs浓度数据。利用主成分分析、Pearson相关分析解析了55种PBDEs的潜在来源;通过与2010年所测数据对比,利用地理信息系统(GIS)研究区域土壤中PBDEs的时空分布变化特征;以BDE209为例,建立环境多介质逸度模型模拟其在介质间迁移转化的动态。结果表明:一到十溴联苯醚的几何平均浓度范围为0.08～42.27 ng·g~(-1),相比于2010年的0.03～230.00 ng·g~(-1),最大值明显降低;源解析结果显示,贵屿农业土壤可能仍受商用五、十溴联苯醚工业品影响,且该地区的PBDEs的降解过程可能为一个逐步、连续的脱溴反应;PBDEs时空分布特征显示,从2010年到2017年间,一溴联苯醚在研究区域土壤内浓度呈增加趋势,污染均匀扩散到全研究区,其他溴代的PBDEs浓度多以贵屿镇为中心显示岛状分布向周围扩散并呈下降趋势;多介质逸度模型模拟结果表明BDE209在研究区域中主要汇集于土壤和沉积物中,且其消失途径以土壤降解为主;通过一溴联苯醚储量估算,其在贵屿地区一年间(2020年)的新增储量保守估算仍有0.42 t。本研究表明,排放强度得到控制后,土壤中PBDEs的最主要组分BDE209及其他高溴代PBDEs会逐级脱溴降解为低溴代PBDEs,最终转化为一溴联苯醚(BDE1、BDE2、BDE3),已有研究证实其具有生物毒性,目前对人类的毒理学研究尚为空白,应该引起足够的关注。     

生物吸附及微生物降解对4-溴联苯醚污染水体的修复

多溴联苯醚(PBDEs)作为阻燃剂被广泛使用。因为它对人类的器官、神经系统和免疫系统的危害以及向周边环境的不断迁移,已经逐渐成为人们迫切需要处理的污染物之一。以同系物4-溴联苯醚(BDE-3)作为降解对象,将海藻酸钠和生物碳混合制成微球制剂,对该制剂吸附BDE-3的潜力、机制及添加降解菌Sphingomonas sp. DZ3后微球菌剂的吸附增益效应进行研究。结果表明:2%的海藻酸钠为微球制备的最佳质量浓度,该微球制剂在液相中的吸附过程符合Lagergren准一级动力学方程和Elovich方程,微球的最大吸附量为28.6 mg·g-1。用添加微生物的微球菌剂对BDE-3污染水体进行修复时发现,微球菌剂在溶液中能加速BDE-3的降解,与游离的微生物相比,差异达极显著水平(P<0.01)。利用Monod降解动力学方程对该降解过程进行拟合,得到降解动力学方程为υ=υ_max·S/(K_S+S)=14.29·S/(31.71+S)。     

贵屿地区不同类型农业土壤多溴联苯醚的污染特征和暴露评估

在贵屿及周边区域128 km²内,采集了131份不同土地利用方式的表层农业土壤样品,分析测定了41个多溴联苯醚的含量。结果表明,贵屿镇及周边农业土壤41个多溴联苯醚含量范围为30~9400 ng·g^-1,其中十溴联苯醚(BDE209)为Nd~9200 ng·g^-1,检出率达90%以上的有18个多溴联苯醚同系物,PBDEs已经普遍存在于电子垃圾拆解区域的农业土壤;在不同土地利用方式中,除BDE209以外的40个多溴联苯醚之和(∑40PBDEs)和BDE209含量呈现相反的趋势,∑40PBDEs含量呈水稻田 >果园 >其他水田 >菜地 >树林 >废弃地,BDE209呈现出废弃地 >菜地 >其他水田 >水稻田 >果园 >树林的趋势。根据HJ 25.3-2014《污染场地风险评估技术导则》对美国环保署(EPA)优控的BDE47、BDE99、BDE153、BDE209等含量,按照各土地利用类型的土壤进行了皮肤接触途径、经口摄入、随土壤颗粒物直接吸入三项的暴露风险评估,结果表明皮肤接触途径 >经口摄入 >随土壤颗粒物吸入风险。虽然三者均未超出美国环保署参考剂量,但农业土壤中多溴联苯醚经农作物吸收造成的暴露风险亟需进一步的研究。     

TENAX萃取表征土壤中多溴联苯醚（PBDEs）生物可利用性研究

为了建立一种用Tenax萃取快速评价土壤中多溴联苯醚生物可利用性的方法,本研究以商业多溴联苯醚DE-71和DE-79中6种主要同系物(BDE-47,99,100,154,153,183)为研究对象,对不同染毒浓度的土壤用Tenax萃取6h,并将Tenax萃取结果与土壤-蚯蚓(赤子爱胜蚓Eisenia foetida)生物富集试验结果进行了比较.结果表明,单位质量土壤中被Tenax萃取出的PBDEs的质量随土壤中PBDEs浓度的增大而增加,随各同系物lgKou值的增大而降低.6 h Tenax萃取的富集因子TSAF6与蚯蚓的生物富集因子BSAF之间具有良好的相关性,表明6 h Tenax萃取能够有效表征土壤中PBDEs的生物可利用性.     

狼尾草等6种植物对十溴联苯醚污染土壤的生理响应及其修复效果

考察了狼尾草、龙葵、空心菜、苣菜、芥菜和鱼腥草6种植物对土壤中十溴联苯醚(BDE-209)的生理响应及其修复效果。结果表明,在BDE-209污染条件下,供试植物体内丙二醛(MDA)含量升高,表明植物受到一定的毒害作用,而在植物抗逆境机制作用下,植物体内可溶性蛋白质含量升高,超氧化物歧化酶(SOD)活性下降;在供试植物生物量方面,BDE-209对龙葵、空心菜和狼尾草地上部有促进作用,而对苣菜、芥菜具有一定的抑制作用;6种修复植物体内均检测出BDE-209,且地上部与根部BDE-209含量具有显著差异,其中狼尾草根部干重含量高达16.93mg·kg-1;修复60d后,土壤中BDE-209含量均有一定程度的下降,最高去除率可达40.44%,且根际土与非根际土BDE-209去除率有显著差异。修复效果依优劣次序为狼尾草>龙葵、空心菜>鱼腥草>芥菜>苣菜。     

气相色谱质谱法检测复合食品包装袋中多溴联苯和多溴联苯醚含量的不确定度评估

该研究分析了气相色谱质谱法测定食品包装袋中多溴联苯和多溴联苯醚含量的不确定度来源,并对各环节引入的不确定度进行了计算,得出合成的相对标准不确定度及扩展不确定度.结果表明,使用GB/Z 21276-2007《电子电气产品中限用物质多溴联苯（PBBs）、多溴二苯醚（PBDEs）检测方法》所得合成标准不确定度为0.069,在置信概率p=95％、包含因子k=2时,扩展不确定度为0.14;加标后的复合食品包装袋中PBDE-4含量为X=0.42 mg/kg,复合食品包装袋中四溴联苯醚的含量为（0.42±0.14） mg/kg.     

气相色谱质谱法检测复合食品包装袋中多溴联苯和多溴联苯醚含量的不确定度评估(英文)

该研究分析了气相色谱质谱法测定食品包装袋中多溴联苯和多溴联苯醚含量的不确定度来源,并对各环节引入的不确定度进行了计算,得出合成的相对标准不确定度及扩展不确定度。结果表明,使用GB/Z 21276-2007《电子电气产品中限用物质多溴联苯(PBBs)、多溴二苯醚(PBDEs)检测方法》所得合成标准不确定度为0.069,在置信概率p=95%、包含因子k=2时,扩展不确定度为0.14;加标后的复合食品包装袋中PBDE-4含量为X=0.42 mg/kg,复合食品包装袋中四溴联苯醚的含量为(0.42±0.14)mg/kg。     

电子垃圾回收地散养家禽（鸡）中多溴联苯醚（PBDEs）的浓度与分布模式

测定了广东清远电子垃圾回收地周围农户散养的17只公鸡和16只母鸡中17种PBDEs在肌肉及肝脏组织中的浓度与分布模式,PBDEs在公鸡肉、肝和母鸡肉、肝中的浓度范围分别为4.4～4 382.9 ng/g（脂肪归一化后浓度,后同）,3.6～7 916.5ng/g和3.2～178.6 ng/g,0.7～395.8ng/g。结果表明：母鸡肌肉、肝脏中PBDEs浓度稍低于公鸡的相应组织,但无统计意义上的显著差异;公鸡、母鸡肌肉组织中PBDEs浓度显著高于肝脏中浓度。浓度对比结果显示,研究地区鸡肉中PBDEs的浓度高于其他区域的报导值,表明电子垃圾回收活动释放的PBDEs在家禽（鸡）中得到了一定程度的积累。多溴联苯醚各同系物在肉与肝脏的分布模式基本相似,主要以高溴的BDE209、BDE207、BDE206、BDE208,以及低溴的BDE47、BDE99为主,其他成分所占比例较小。相对于鸡肝,鸡肉更容易富集低溴代的多溴联苯醚。     

多溴联苯醚在电子拆解区及周边土壤和灰尘中的分布规律和源分析

利用气质联用仪(GC-NCI-MS)对台州地区表层土壤和灰尘样品中PBDEs的含量进行检测,并分析了PBDE同系物的分布模式,比较了不同功能区域PBDEs的污染水平、分布特征及来源分析。结果显示:PBDEs在土壤和灰尘中的含量分别为227~8447 ng·g^-1(均值2090 ng·g^-1)和313~29 787 ng·g^-1(均值8723 ng·g^-1);不同功能区域土壤和灰尘样品中均显示BDE-209是最主要的同系物,且土壤中BDE-209所占的比例高于灰尘;随着与污染源的距离增加,PBDEs总含量呈逐渐下降趋势。土壤和灰尘中特定BDE含量之间无显著相关,土壤TOC与所有PBDE同系物之间极显著相关(P<0.01),表明土壤TOC对PBDEs污染物在土壤中的分布、迁移转化等有重要的影响。主成分分析和聚类分析进一步表明,十溴工业品可能是当地PBDEs污染的主要来源之一。     

氮磷养分对荧蒽污染土壤修复的应用研究

为探究污染土壤中氮、磷养分添加对土壤中多环芳烃(PAHs)去除的影响,通过室内土壤培养试验,以荧蒽为PAHs代表,研究外加氮磷(0、150、300、450、600 mg·kg^-1)对土壤中PAHs污染消减的影响,并通过污染土壤中外加氮磷对相关土壤酶活性的影响,探讨氮磷养分对土壤中荧蒽去除的机理。结果表明:外加氮磷有利于污染土壤中荧蒽的去除,外加氮磷可将土壤中荧蒽的半衰期缩短最多达78.4%。在100 mg·kg^-1荧蒽污染下,外加300 mg·kg^-1氮对土壤中荧蒽的消除速率常数提高了388.9%;外加150 mg·kg^-1磷对土壤中荧蒽消除速率常数提高了477.8%。外加氮磷可显著影响土壤中相关酶活性,外加磷能够显著提高土壤中脲酶活性和酸性磷酸酶活性;外加氮显著提高了低荧蒽污染土壤中酸性磷酸酶活性;外加氮磷均可显著提高土壤多酚氧化酶活性,多酚氧化酶活性的提高与土壤中荧蒽的去除具有显著正相关性。研究建议,污染黄棕壤中外加氮、磷的范围为150~300 mg·kg^-1,外加的氮磷通过有效改变污染土壤的酶活性,从而促进土壤中PAHs的去除。     

不同耕作模式下秸秆还田对潮土肥力特征的影响

2016—2017年通过田间试验对比研究夏玉米季不同耕作模式下秸秆还田对潮土肥力特征的影响。试验设置:免耕(NT)、免耕(NT)+秸秆还田(S)、翻耕(T)和翻耕(T)+秸秆还田(S)4个处理。结果表明,免耕、翻耕模式下,秸秆还田均显著增加了土壤碱解氮(+6.10 mg·kg~(-1)、+10.66 mg·kg~(-1))、有效磷(+2.76 mg·kg~(-1)、+6.53 mg·kg~(-1))、速效钾(+38.94 mg·kg~(-1)、+47.7 mg·kg~(-1))、有机质(+1.85 g·kg~(-1)、+0.80 g·kg~(-1))含量,及土壤孔隙度(+2.81%、+1.77%),降低了土壤容重(-5%、-3%),促进水稳定性大团聚体(0.25 mm)的形成。免耕、翻耕模式下的秸秆还田均有利于土壤肥力的提高,尤其在免耕模式下土壤容重、孔隙度、团聚体和有机质含量状况得到明显改善。翻耕对大团聚体有破碎作用,不利于有机质累积。     

Ni-Mo多金属矿区土壤和农作物铬、钴污染及健康风险评价

为了阐明贵州遵义松林Ni-Mo多金属矿区土壤Cr、Co污染状况及该矿区土壤和农作物Cr、Co健康风险,采用ICP-MS分析矿区土壤和农作物Cr、Co含量,分别采用单因子指数法和健康风险模型评价了矿区土壤和农作物Cr、Co污染程度和健康风险水平。结果表明:(1)矿区旱地土、水稻土和森林土Cr平均含量分别为138mg·kg~(-1)、97.8 mg·kg~(-1)和114 mg·kg~(-1),Co平均含量分别为26.3 mg·kg~(-1)、20.9 mg·kg~(-1)和23.3 mg·kg~(-1),3种类型土壤Cr、Co含量均高于相应元素的贵州省土壤背景值。(2)6种农作物样品中,粮食类和蔬菜类Cr平均含量分别为7.32mg·kg~(-1)和6.23 mg·kg~(-1),分别为国家食品限量标准(谷物类1.0 mg·kg~(-1),蔬菜类0.5 mg·kg~(-1))的7.3倍和12.5倍,Co平均含量分别为0.076 mg·kg~(-1)和0.266 mg·kg~(-1),低于世界卫生组织给出的安全限值(0.48 mg·kg~(-1))。(3)单因子指数法评价结果表明,旱地土和森林土Cr污染程度主要为轻度污染,水稻土大部分样点未出现Cr污染。3种类型土壤Co污染程度主要为轻度污染,部分旱地土存在Cr、Co重污染。(4)健康风险模型评价结果表明,6种农作物中的Cr存在较高的非致癌风险,成人和儿童在3种暴露途径下Cr的总非致癌健康风险指数(HI)大于1(成人:2.18E+00;儿童:1.78E+00),存在一定非致癌风险,土壤Cr和Co的致癌健康风险指数(CR)和总致癌风险指数(TCR)均低于致癌风险阈值(1.0×10-6),致癌风险在可接受范围内。     

潮棕壤速效磷产量临界值和淋溶临界值的计算

确定合理磷肥用量对取得高产、提高经济收益和保护环境都有重要意义,而明确土壤速效磷产量临界值与淋溶临界值是界定施肥量适宜与否的必要前提。本文基于下辽河平原长期定位试验,使用直线-平台、双直线和米氏模型计算土壤速效磷产量临界值,通过土柱淋溶试验确定土壤速效磷淋溶临界值。结果表明：该地区玉米和大豆的速效磷产量临界值分别为12.0 mg·kg^-1和10.8 mg·kg^-1;三个模型中以米氏模型计算的值最高,以直线-平台模型计算的值最低;通过6次淋溶试验,计算的土壤速效磷淋溶临界值在74.6 mg·kg^-1到82.0 mg·kg^-1之间,均值为80.2 mg·kg^-1。在农业生产中应将土壤速效磷控制在12.0～80.2 mg·kg^-1之间,可据此指导施肥,达到保证作物生长所需养分,并减少施肥对环境影响的目标。     

嘧菌酯和丙环唑在大豆上残留分布及降解动态研究

为分析嘧菌酯和丙环唑复配农药在大豆作物上的残留分布及降解动态,分别在北京和安徽两地对大豆作物进行田间施药,得到了青豆与大豆（干豆）不同生长阶段的果实、茎、叶的样品,并通过QuEChERS方法提取、液质联用色谱仪检测对各样品进行了农药残留浓度的测定。结果表明：青豆与大豆上农药残留规律近似,不同部位的残留浓度表现为叶>茎>果实,其中鲜叶上嘧菌酯和丙环唑最大残留量为0.709 mg·kg^-1和1.300 mg·kg^-1,鲜茎上分别为0.032 mg·kg^-1和0.059 mg·kg^-1,青豆上分别为0.025 mg·kg^-1和0.029 mg·kg^-1,干叶上分别为0.546 mg·kg^-1和0.581 mg·kg^-1,干茎上分别为0.024 mg·kg^-1和0.050 mg·kg^-1,大豆上分别为0.026 mg·kg^-1和<0.01 mg·kg^-1。根据降解动态公式拟合,嘧菌酯和丙环唑在鲜叶上的消解速率均大于其在干叶和干茎上的消解速率。嘧菌酯和丙环唑的复配剂按推荐方式施用时,不会带来潜在的残留风险,但由于茎和叶上的残留浓度远大于大豆果实,在饲料选择时需要关注农药残留问题,可通过适当的加工处理降低饲料中农药残留对家畜带来的影响。     

钼缓解烟草镉毒害的生理效应及其机制

为探究施钼对镉胁迫下烟草幼苗生理特征的缓解效果,本研究以烟草品种K326为供试作物,采集镉污染农田土壤开展盆栽实验,设置0、0.25、0.5 mg·kg^-1和1 mg·kg^-1四种钼梯度,研究钼对镉毒害下烟草幼苗外观表征、酶活性、镉积累、光合作用和抗氧化能力等生理特征的影响。结果表明,施钼改善了镉毒害下烟苗长势矮小、叶片失绿的情况,并促进了根系的生长,其中以0.5mg·kg^-1的浓度处理效果最好。相较于未施钼处理,施用0.5 mg·kg^-1的钼促进了土壤酶的活性,分别降低了烟苗叶片和根系中17.39%和40.00%的镉含量,促进了钼的吸收;0.5 mg·kg^-1的钼能显著减少烟叶中活性氧等物质的积累并提高烟株的防御酶活性和抗逆激素的含量,0.25、0.5、1 mg·kg^-1钼处理的总抗氧化能力分别为未施钼处理的1.17、1.20倍和1.09倍。此外,施钼增强了镉胁迫下烟草的光合作用和钼酶活性,对镉胁迫下烟草的生理代谢发挥了重要的调节作用。研究表明,施用0....     

沉水植物对水体阿特拉津迁移的影响

通过研究阿特拉津在武汉市汤逊湖、南湖和荆州市洪湖的沉积物-水体系中分配、吸附和解吸行为,得出阿特拉津在该体系下解吸平衡分配系数KPd远大于吸附平衡分配系数KP,即其滞后解吸行为显著,表明阿特拉津一旦从水中进入沉积物,则很难得以解吸。在此基础上,将南湖沉积物添加阿特拉津淹水培养沉水植物菹草(Potamogeton crispus)和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum),设置阿特拉津初始浓度为0.1、0.25、0.5 mg·kg~(-1),结果表明:两种植物均能直接吸收阿特拉津,在第20 d,初始浓度为0.25mg·kg~(-1)时,菹草和穗花狐尾藻体内阿特拉津浓度分别为13.4、11.2 mg·kg~(-1);两种植物对水体中阿特拉津具有一定的去除作用,培养45 d后,随着浓度的增加,菹草和穗花狐尾藻对根际沉积物中阿特拉津的去除率分别达到92%、86%、91%和84%、82%、90%,至60d时,对上覆水中阿特拉津降解率分别为35.0%、51.3%、1.50%和32.4%、61.8%、0.44%。尽管水体中残留阿特拉津容易被沉积物吸持,但在一定浓度范围内仍可用适当的沉水植物对其进行去除。     

亚硒酸盐/硒酸盐及相互作用对水稻吸收及转运硒的影响

采用分根装置及营养液水培方法研究了硒酸盐(Na2SeO4)和亚硒酸盐(Na2SeO3)及其在植物体内相互作用对水稻吸收及转运硒的影响,以及水稻根系对硒酸盐和亚硒酸盐的吸收动力学。分根装置中水稻根系左右两侧都供给亚硒酸盐或硒酸盐时,水稻根系硒含量分别为117.8 mg·kg-1和9.85mg·kg-1,地上部硒含量分别为1.39mg·kg-1和6.14mg·kg-1,硒向植株地上部的转移系数分别为0.01和0.69;分根装置中右侧供给Na2SeO3的水稻根系硒含量为103.1 mg·kg-1,左侧供给Na2SeO4的水稻根系硒含量为18.9mg·kg-1,地上部硒含量为6.26 mg·kg-1,转移系数为0.10。亚硒酸盐的供给促进了水稻根系对硒酸盐的吸收,而硒酸盐对水稻吸收亚硒酸盐的影响不显著。吸收动力学结果显示,水稻根系对SeO2-3的最大吸收速率是SeO2-4的13倍,但是水稻根系对SeO2-3的亲和力低于对SeO2-4的亲和力。     

外源汞添加对土壤微生物区系的影响

汞作为环境的主要污染重金属之一,对土壤微生物的影响是表征其环境效应的重要方面,结果可为土壤环境监测等提供生物学依据。以安徽省淮南市水稻土为材料,通过室内模拟试验探索了汞对土壤微生物区系的影响。结果表明,汞对土壤中细菌、真菌和放线菌的增殖总体上具有抑制作用,但这种抑制效应具有波动性特点,并且随着培养时间的延长微生物的被抑制程度减弱。高浓度汞(50 mg·kg-1)在整个培养期内对细菌、真菌和放线菌均有显著的抑制作用;中低浓度汞(10 mg·kg-1和2 mg·kg-1)对微生物影响随培养时间而波动。全汞和有效汞的含量显著影响了三大菌群的数量(P0.05)。真菌在较高汞污染土壤上产生抗性,而放线菌对汞污染较为敏感,能够指示程度较轻的土壤汞污染。