针对上海这一特大城市, 构建了Weather Research and Forecasting-Community Multiscale Air Quality (WRF-CMAQ) 耦合模型以分析二噁英 (polychlorinated dibenzo-p-dioxins and furans, PCDD/Fs) 的大气传输过程和呼吸暴露风险. 结果表明: 模型模拟的PCDD/Fs浓度中有69.88%的模拟值为观测值的0.5 ~ 2倍, 精度良好. 2019年上海大气在冬季的PCDD/Fs污染水平最高, 其次是在秋季和春季, 最低是在夏季, 质量浓度分别为847.08、629.53、588.38和406.96 fg/m3, 毒性当量TEQ浓度分别为59.29、44.46、40.80和28.08 fg I-TEQ/m3. 大气PCDD/Fs污染严重的地方为杨浦区、虹口区、黄浦区、静安区、宝山区、金山区、松江区. 上海居民对PCDD/Fs的呼吸暴露量表现为幼儿 > 老年人 > 成年人的趋势, 分别为10.67、8.86和8.47 fg I-TEQ/(kg·d), 暴露风险均在可接受水平内. 此外, 本地排放源对污染的贡献远大于外地排放源, 这说明上海大气中的PCDD/Fs污染主要是由本地的工业生产过程和燃烧活动造成的.
海洋作为河流抗生素的最终归宿, 其在河流到海洋迁移过程的机制和变化规律尚未得到系统研究. 2023年分别于丰水期和枯水期, 在长江口及其近岸海域采集表层水样, 采用固相萃取技术和超高效液相色谱-串联质谱法, 对水样中5类20种抗生素的含量进行测定, 分析其含量水平、时空分异以及潜在的生态风险. 研究结果显示, 20种抗生素检出浓度范围为ND (not detected) ~ 63.32 ng·L–1, 自长江口近口段 (平均108 ng·L–1)—河口段 (平均50 ng·L–1)—口外海滨段 (平均40 ng·L–1)—近岸海域 (平均29 ng·L–1) 呈现出从内陆到海洋的递减趋势. 5类抗生素的含量水平由高到低依次为氯霉素类 > 大环内酯类 > 磺胺类 > 喹诺酮类 > 四环素类, 抗生素检出种类及含量具有明显的季节差异性, 枯水期大环内酯类抗生素含量显著高于丰水期, 而丰水期四环素类含量显著高于枯水期. 研究区水体主要受到磺胺甲恶唑、环丙沙星、金霉素、红霉素、氯霉素、氧氟沙星等抗生素的潜在威胁, 其生态风险不容忽视.
对畜禽养殖环境中抗生素与抗性基因的影响与潜在的生态风险进行了综述, 通过对相关文献进行系统调研总结了不同地区畜禽养殖业中抗生素的使用情况. 研究发现, 畜禽粪便及粪肥还田后土壤中抗生素与抗性基因残留浓度水平因粪肥种类、地区、养殖场规模和管理措施等因素而存在差异; 同时, 抗生素和抗性基因在土壤中的迁移转化受土壤类型及施肥方式的影响. 此外, 本研究特别探讨了抗性基因在土壤中通过水平基因扩散等机制传播对土壤微生物的影响, 系统阐述了抗生素与抗性基因的生态风险. 最后, 结合畜禽粪肥还田的污染现状, 对未来减少环境中抗生素及抗性基因积累和扩散进行了总结与展望, 期望为全面了解抗生素及抗性基因在畜禽养殖中的环境影响和生态风险提供有力支持.
在合肥市不同区域采集了31个土壤样品, 利用气相色谱−质谱仪测定土壤中卤代阻燃剂的含量, 并对其组成特征、空间分布、来源进行解析. 研究结果显示, 合肥市表层土壤中总的多溴联苯醚 (polybrominated diphenyl ethers, ∑23PBDEs)、替代型溴代阻燃剂 (alternative brominated flame retardants, ∑22ABFRs) 和得克隆及其类似物 (dechloranes, ∑11DECs) 浓度均值分别为(6.490 ± 13.221)、(26.375 ± 101.928)和(0.815 ± 0.760) ng/g. 十溴二苯乙烷 (DBDPE) 是替代型溴代阻燃剂中最主要的同系物, 占比高达84.4%. 空间分布上, 卤代阻燃剂浓度的高值多位于城市开发区、高新区等制造业集中地. 源解析表明, 其主要来源为商业多溴联苯醚, 其次来源于阻燃剂的生产、运输及其环境降解过程. 基于危险指数法估算的非致癌风险评价结果表明, 研究区内目标物的非致癌风险指数均小于1, 在可接受范围内, 无非致癌风险.
通过方差分析和风险商值(hazard quotient, HQ)法探究了上海34份农田土壤中六溴环十二烷(hexabromocyclododecane, HBCD)的空间分布特征和潜在健康风险. 结果表明, 所有样品中均检出了3种同系物(α-、β-和γ-HBCD), 总HBCD浓度(∑HBCDs)范围为0.30 ~ 25.41 ng/g, 算术均值为1.78 ng/g. 各采样区∑HBCDs呈现明显的空间分异特征, 其中, 宝山区和嘉定区∑HBCDs的平均浓度显著高于其他行政区(p < 0.05), 推断HBCDs主要受工业源和道路源排放的共同影响. 上海农田土壤中3种非对映异构体α-、β-和γ-HBCD占∑HBCDs的比例范围分别为2.90% ~ 73.36%、5.23% ~ 63.78%和6.95% ~ 85.46%. 91.2%的采样点处γ-HBCD占比低于商业产品中的比例, 表明这些异构体之间存在相互转化. 不同年龄人群∑HBCDs总的日暴露剂量变化范围为3.17 × 10–4 ~ 1.57 × 10–1 ng/(kg·d), 其中, 婴儿暴露量最高, 不同年龄人群经口摄入的日暴露剂量大于皮肤接触摄入. HQ结果表明, 当前浓度水平下所有人群总摄入量基本无风险.
河流是塑料向海洋运输的主要通道. 为了解塑料污染的来源、迁移和归宿, 对塑料入河通量进行了归纳分析和计算优化. 此外, 塑料上往往负载许多非键合助剂, 其中紫外吸收剂的使用日益广泛, 但关于其从塑料上沥滤释放及潜在的生物效应等方面尚缺少定量分析. 因此, 本文综合改进了塑料入河通量的计算方法, 并提出了紫外吸收剂经河流的传输通量公式. 计算结果表明, 入河总塑料 (微塑料与宏塑料之和) 质量通量排名最高的是欧洲的莱茵河, 第二是印度的恒河. 常见的5类紫外吸收剂中, 苯并三唑类紫外吸收剂 (213.40 kg/a) 和二苯甲酮类紫外吸收剂 (192.95 kg/a) 的入河总通量较高. 通过生物毒性模型预测发现, 苯并三唑类潜在的生物毒性较高, 需深化其环境行为、归趋机制以及生态效应方面的研究. 本文旨在归纳分析随塑料入河的紫外吸收剂的全球通量, 将为制定有效的塑料负载紫外吸收剂的污染防控策略、保护水生生态系统健康提供依据.
中国综合性科技类核心期刊(北大核心)
