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在线固相萃取净化-液相色谱-串联质谱法直接测定植物粗提物中的23种全氟化合物

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分析化学 2024年第2期52卷 286-300页

作者：申楠韩同竹盛璨璨何秀平陈军辉刘晨光李先国中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室自然资源部第一海洋研究所自然资源部海洋生态环境科学与技术重点实验室青岛市现代分析与近海生态环境安全保障重点实验室

采用全自动在线固相萃取净化技术去除植物粗提物中的基质干扰组分，建立了一种超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)同步测定植物叶片组织中23种全氟化合物(Per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)(13种全氟羧酸类、4种全氟磺酸类... 详细信息

采用全自动在线固相萃取净化技术去除植物粗提物中的基质干扰组分，建立了一种超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)同步测定植物叶片组织中23种全氟化合物(Per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)(13种全氟羧酸类、4种全氟磺酸类和6种新型替代品)的新方法。植物样品经1%甲酸-甲醇溶液提取两次再旋蒸至干，用70%甲醇溶液复溶后直接进样分析。通过WAX在线固相萃取柱对PFASs进行自动化净化后，切换六通阀，将PFASs冲洗至适用于碱性流动相体系的C18分析柱上，采用含0.4%氨水的甲醇/水二元流动相体系进行梯度洗脱，在16 min内即可实现各目标化合物的色谱分离。采用串联质谱在多重反应监测(MRM)模式下进行PFASs的在线检测，并用内标法进行定量分析。方法学考察结果表明，植物叶片样品中23种目标PFASs的平均加标回收率为64.2%～125.5%，相对标准偏差(RSD)为0.7%～12.8%，各目标PFASs在相应的质量浓度范围内线性关系良好，相关系数(R2)大于0.990，检出限(LOD,S/N=3)在0.02～0.50μg/kg之间。采用本方法对海洋绿潮藻浒苔和4种树叶实际样品中的PFASs进行检测，共检出6种PFASs，其中PFBA为主要污染物。与文献报道的离线固相萃取法相比，本方法简化了样品前处理过程，为植物组织中典型PFASs及其新型替代品的日常监测提供了一种简便、快捷和准确的方法。

关键词：在线固相萃取植物叶片全氟化合物超高效液相色谱-串联质谱

来源：博看期刊

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中国海藻养殖的碳汇及环境效益分析

中国生态农业学报（中英文） 2024年第9期32卷 1578-1591页

作者：刘志强梁桂珠王皓张玉凤李佳如宋籽芸杨萌刘鹰大连海洋大学海洋科技与环境学院/设施渔业教育部重点实验室大连116023 国家环境保护近岸海域生态环境重点实验室大连116023 辽宁省大连生态环境监测中心大连116023

在全球气候变化加剧的背景下,充分利用海藻养殖碳汇功能是实现中国“双碳”目标的重要途径,其关键在于科学、精准和系统地测算海藻养殖碳汇能力。以往关于海藻养殖碳汇的研究大多忽视了海藻养殖过程中丢失的颗粒有机碳(POC)和释放的惰... 详细信息

在全球气候变化加剧的背景下,充分利用海藻养殖碳汇功能是实现中国“双碳”目标的重要途径,其关键在于科学、精准和系统地测算海藻养殖碳汇能力。以往关于海藻养殖碳汇的研究大多忽视了海藻养殖过程中丢失的颗粒有机碳(POC)和释放的惰性溶解有机碳(RDOC)在固碳中的作用。本文基于2000—2022年中国9个沿海省份海藻养殖产量数据,考虑海藻养殖过程中通过释放POC和RDOC形成的碳汇,对我国海藻养殖长期碳汇和短期碳汇进行评估。此外,本研究还分析了中国9个沿海省份海藻养殖去除氮磷水平及其效益。评估结果表明:2000—2022年中国9个沿海省市海藻养殖平均产量为18.2×10^(5)t·a^(−1),平均种植面积为11.1×10^(4) hm^(2)·a^(−1);中国海藻养殖平均长期碳汇为2.70×10^(5)t(C)·a^(−1),平均短期碳汇为4.75×10^(5)t(C)·a^(−1),平均总碳汇(长期碳汇和短期碳汇之和)为7.45×10^(5)t(C)·a^(−1),且中国海藻碳汇将呈逐年增加趋势,预计2030年中国9个沿海省份海藻养殖总碳汇将达14.22×10^(5)t(C)。从总碳汇、长期碳汇和短期碳汇三方面来看,福建、山东和辽宁3省贡献了约91.5%的碳汇量,南部海洋经济圈碳汇增加最多。中国9个沿海省份海藻养殖碳汇量由于养殖种类和产量等原因差异较大,海带具有最高的固碳能力,与其他海藻相比,实现我国“碳中和”目标所需的养殖面积最小。从长期碳汇、短期碳汇和总碳汇三个方面分别估算实现我国“碳中和”目标所需海带养殖面积依次为1.14×10^(7) hm^(2)、0.65×10^(7) hm^(2)和0.41×10^(7) hm^(2)。根据中国9个沿海省份海藻养殖产量估算,2000—2022年其海藻养殖对氮磷的年平均去除量分别为5.44×10^(4) t(N)·a^(−1)和0.66×10^(4) t(P)·a^(−1),释放氧气1.99×10^(6) t(O2)·a^(−1),2022年其海藻养殖总环境效益达173.03亿元。本研究结果可以为“碳中和、减缓海水脱氧和富营养化”背景下发展海藻养殖提供重要数据支撑。

关键词：海藻碳汇碳中和环境效益海水养殖

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微塑料在土壤中的赋存特征、吸附和迁移机制

中国科学:化学 2024年

作者：王储刘霞王萌刘慕涵闫志永赵雅婷赵茹碧蒋凤华代燕辉岳同涛赵建中国海洋大学近海环境污染控制研究所海洋环境与生态教育部重点实验室自然资源部第一海洋研究所海洋生物资源与环境研究中心青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室

塑料污染已成为备受关注的全球环境问题,土壤是塑料的主要汇集地之一,进入到土壤中的塑料会经过物理、化学和生物老化过程降解为微塑料.由于微塑料具有粒径小、难降解等特点,容易吸附土壤环境中共存的污染物,如有机污染物和重金属等,进... 详细信息

塑料污染已成为备受关注的全球环境问题,土壤是塑料的主要汇集地之一,进入到土壤中的塑料会经过物理、化学和生物老化过程降解为微塑料.由于微塑料具有粒径小、难降解等特点,容易吸附土壤环境中共存的污染物,如有机污染物和重金属等,进而发生共迁移.本文总结了微塑料在全球不同地区土壤中的赋存特征,并探讨了土壤中微塑料的可能来源(农业地膜、工业活动、污水污泥等);归纳了土壤中微塑料对共存有机污染物和重金属的吸附机制以及影响因素(微塑料的理化性质和环境条件),微塑料吸附有机污染物和重金属的机制均包括孔隙填充作用、范德华力、静电力和阳离子-π键.除此之外,微塑料吸附有机污染物的机制还包括疏水作用、分配作用、氢键、π-π键、卤素键、负电荷辅助氢键和CH/π键;而络合(螯合)作用和离子交换在微塑料吸附重金属过程中起到了重要作用.综述了微塑料在土壤中的迁移机制(物理截留、静电力、疏水作用、氢键和络合作用等)以及影响因素;并进一步讨论了微塑料吸附和迁移行为对土壤理化性质及其生态毒性的影响.最后,对土壤中微塑料环境行为研究进行了展望.本文对于客观评价微塑料在土壤中的归趋和生态风险具有重要意义.

关键词：微塑料赋存吸附迁移天然有机质

寡营养的南海海盆亚中尺度物理过程对浮游植物生长与沉降的调控作用

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中国科学：地球科学 2024年第8期54卷 2724-2740页

作者：赵中华许梦迪黄邦钦卢文芳戚洪帅蔡峰江毓武近海海洋环境科学国家重点实验室(厦门大学) 厦门361102 厦门大学海洋与地球学院厦门361102 福建省海陆界面生态环境重点实验室(厦门大学) 厦门361102 福建台湾海峡海洋生态系统国家野外科学观测研究站(厦门大学) 厦门361102 中山大学海洋科学学院南方海洋科学与工程广东省实验室珠海519000 自然资源部第三海洋研究所海洋与海岸地质实验室厦门361005

海洋亚中尺度过程可以显著影响浮游植物的生长与沉降,因为它们的时间尺度相近,均为数天.基于生物地球化学浮标(BGC-Argo)为期两年的观测,本研究探究了寡营养的南海海盆亚中尺度不稳定,特别是对称不稳定和混合层斜压不稳定的发生及其对... 详细信息

海洋亚中尺度过程可以显著影响浮游植物的生长与沉降,因为它们的时间尺度相近,均为数天.基于生物地球化学浮标(BGC-Argo)为期两年的观测,本研究探究了寡营养的南海海盆亚中尺度不稳定,特别是对称不稳定和混合层斜压不稳定的发生及其对浮游植物生长和沉降的调控作用.在北部海盆,近表层冬季藻华通常伴随季节性的混合层加深而发生.然而,BGC-Argo观测的前后两年冬季呈现了明显较强和较弱的藻华现象.在第一年冬季,当混合层浅于营养跃层约20~30m时,对称不稳定驱动的营养盐上涌促使冬季藻华在12月上旬发生.这相较加深的混合层触及中尺度气旋涡抬升的营养跃层而发生的藻华提前约20~30天.对称不稳定亦可促进近表层光合固定的浮游植物碳向深层沉降.相对地,在第二年冬季,中尺度反气旋涡促发的极强混合层斜压不稳定促使混合层比营养跃层更显著变浅,二者垂向距离增大,深层营养盐上涌、藻华和碳沉降因此受到抑制.相较于北部海盆,中部海盆BGC-Argo观测的浮游植物生物量和亚中尺度不稳定呈现明显较弱的季节变化特征,这主要与冬季混合层较浅有关.

关键词：亚中尺度不稳定浮游植物营养盐输运生物地球化学浮标中国南海

胶州湾大沽河口邻近海域夏、秋季大型浮游动物群落结构特征

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河北大学学报（自然科学版） 2024年第3期44卷 312-321页

作者：张亮张绍萍陶卉卉宿凯蒲思潮纪莹璐自然资源部北海预报减灾中心山东省海洋生态环境与防灾减灾重点实验室山东青岛266061

为了解胶州湾大沽河口附近海域的大型浮游动物生态状况,以2021年6月(夏季)和2022年9月(秋季)在胶州湾大沽河口邻近海域进行的大型浮游动物调查数据为基础,对该区域大型浮游动物群落结构进行分析,结果如下:该调查海域2021年夏季和2022年... 详细信息

为了解胶州湾大沽河口附近海域的大型浮游动物生态状况,以2021年6月(夏季)和2022年9月(秋季)在胶州湾大沽河口邻近海域进行的大型浮游动物调查数据为基础,对该区域大型浮游动物群落结构进行分析,结果如下:该调查海域2021年夏季和2022年秋季总共发现大型浮游动物成体20种,浮游幼虫11类,其中,2021年夏季调查发现成体16种、浮游幼虫11类,2022年秋季发现成体10种、浮游幼虫5类;夏、秋两季调查大型浮游动物平均个体密度分别为184.6、221.3 ind/m^(3);平均生物量(湿重)为8220.1、860.0 mg/m^(3);平均多样性指数为2.76、2.64;2021年夏季调查优势种为卡玛拉水母(Malagazzia carolinae)、黑球真唇水母(Eucheilota menoni)、日本真瘤水母(Proboscidactyla flavicirrata)、太平洋纺锤水蚤(Acartia pacifica)、长尾类幼虫(Macrura larva)、多毛类幼虫(Polychaeta larva)、磁蟹溞状幼虫(Porcellana Zoea larva)、短尾类溞状幼虫(Brachyura Zoea larva),2022年秋季调查优势种为卡玛拉水母(Malagazzia carolinae)、黑球真唇水母(Eucheilota menoni)、日本真瘤水母(Proboscidactyla flavicirrata)、球型侧腕水母(Pleurobrachia globosa)、薮枝螅水母(Obelia spp.)、强壮滨箭虫(Aidanosagitta crassa)、磁蟹溞状幼虫(Porcellana Zoea larva)、腹足类幼体(Gastropoda larva);聚类分析表明大沽河口大型浮游动物可划分为2个组.本研究可为大沽河口邻近海域大型浮游动物的演变等研究提供一定的参考.

关键词：大沽河口浮游动物群落结构优势种

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硅质壳在药物递送应用领域的研究进展

中国生物工程杂志 2024年

作者：尤润宇王候杰高亚辉陈长平梁君荣厦门大学生命科学学院滨海湿地生态系统教育部重点实验室厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室

现有医药业的主要挑战是将治疗药物以有效浓度输送到人体特定区域（即患病组织），同时对健康组织的副作用最小。要实现这一重要目标，研发可高效装载和递送药物的载药系统成为了关键。硅藻硅质壳因其独特的多级微纳米孔隙、天然的精细... 详细信息

现有医药业的主要挑战是将治疗药物以有效浓度输送到人体特定区域（即患病组织），同时对健康组织的副作用最小。要实现这一重要目标，研发可高效装载和递送药物的载药系统成为了关键。硅藻硅质壳因其独特的多级微纳米孔隙、天然的精细微结构、可修饰的表面化学特性、优异的热稳定性、生物相容性、易获得性、以及环境友好性成为了研发药物递送系统的新兴生物功能材料。文中描述了硅藻硅质壳基于药物递送系统研发的结构特征、理化特性、以及生物安全性；比较了与其他硅基微纳米药物载体的异同点；综述了通过多样化硅质壳表面功能化策略实现不同载药体系构建的研究进展；探讨了所面临的挑战和未来研发方向。

关键词：硅藻硅质壳药物递送系统表面功能化

辽东湾海水中金属基纳米颗粒的赋存水平与环境风险

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中国科学：化学 2024年第6期54卷 950-960页

作者：李欣雨李国新王昊宋一乐王建军赵雅婷王储刘霞孙雪梅赵建中国海洋大学近海环境污染控制研究所海洋环境与生态教育部重点实验室青岛266100 青岛海洋科技中心海洋生态与环境科学功能实验室青岛266237 中国水产科学研究院黄海水产研究所青岛266071

纳米科技的迅速发展使得纳米材料,特别是金属基纳米颗粒(NPs)的环境污染问题备受关注.海洋(特别是近海海湾)是金属基NPs重要的“汇”,然而环境浓度的缺失阻碍了金属基NPs在海洋环境中的风险评估.本文采用单粒子电感耦合等离子体质谱法(s... 详细信息

纳米科技的迅速发展使得纳米材料,特别是金属基纳米颗粒(NPs)的环境污染问题备受关注.海洋(特别是近海海湾)是金属基NPs重要的“汇”,然而环境浓度的缺失阻碍了金属基NPs在海洋环境中的风险评估.本文采用单粒子电感耦合等离子体质谱法(sp-ICP-MS)探究了辽东湾海水中Ag、Ti、Cu和Zn基NPs的赋存水平及空间分布,并基于金属基NPs对海洋生物的预测无效应浓度(PNECs),使用风险表征比(RCR)对4种金属基NPs在辽东湾的环境风险进行了评估.结果表明,使用sp-ICP-MS以稀释法(Ti、Cu和Zn基NPs)和浊点萃取法(Ag基NPs)可以实现对4种金属基NPs的准确定量,回收率分别为97.1%、96.4%、95.3%和96.7%.空间分布表明,辽东湾中Ti基NPs的平均浓度最高(3.98×10^(8)个/L),其次为Ag、Cu和Zn基NPs;Ag基NPs在辽东湾西部沿岸浓度最高(6.81×10^(7)个/L),其他3种NPs则在北部沿岸大凌河口浓度最高,分别为1.87×10^(9)(Ti基NPs)、5.86×10^(7)(Ag基NPs)和2.12×10^(7)个/L(Zn基NPs).4种金属基NPs中,Ag基NPs的环境风险最高,在所有调查的16个站位中,有15个站位为“中风险”;4种NPs的总体环境风险(RCRtotal)在所有调查站位均处于“中风险”,且Ag基NPs对总体环境风险的贡献最大(>50%).本研究将有助于科学认识辽东湾海域金属基NPs的赋存水平和客观评估其环境风险.

关键词： sp-ICP-MS 金属基纳米颗粒赋存水平辽东湾环境风险

基于海洋健康指数的海洋生态系统健康评价研究——以辽东湾为例

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海洋环境科学 2024年第5期43卷 723-732页

作者：张煜珩马新东姚文君侯旭林王瑶姚子伟高郭平上海海洋大学海洋生态与环境学院上海200090 国家海洋环境监测中心生态环境部近岸海域生态环境重点实验室大连116023 海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室海口570228 大连工业大学轻工与化学工程学院大连116034

海洋生态系统健康评价是目前海洋健康研究的核心,海洋健康指数(ocean health index,OHI)作为一个开放性的量化综合评价体系,可以为海洋生态系统健康评价和预测提供科学有效的抓手。本研究以辽东湾为例,在OHI框架基础上,结合沿海实际环... 详细信息

海洋生态系统健康评价是目前海洋健康研究的核心,海洋健康指数(ocean health index,OHI)作为一个开放性的量化综合评价体系,可以为海洋生态系统健康评价和预测提供科学有效的抓手。本研究以辽东湾为例,在OHI框架基础上,结合沿海实际环境特征,对模型、指标和参考点进行了优化,并对1996-2020年的健康指数进行了评估。研究结果表明,辽东湾OHI指数得分为55.38~77.12,平均值为64.79,并且随着年代变化整体上呈现一定的波动性和略微下降的趋势。OHI框架中10个不同指标的得分差异显著,其中清洁水域和旅游休闲的平均得分相对较高,平均值分别达到89.34和89.00;食物供给和海岸防护的整体得分相对较低,平均值分别为32.65和39.07。辽东湾海洋健康的影响因素分析结果显示,传统渔民捕捞机会、碳汇、食物供给、生物多样性和海岸防护对海洋生态系统健康的贡献率分别为18.1%、15.7%、14.5%、13.3%和12.1%。趋势预测分析结果表明,自然产品、物种、捕捞渔业、海岸防护及碳汇等指标的未来情况不容乐观,尤其是以海盐、海化产品为代表的自然产品指标下降趋势更为明显。

关键词：海洋健康指数海洋生态系统健康评价趋势预测辽东湾

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牡蛎礁生境:海岸带可持续发展的潜在碳汇

生态学报 2024年第7期44卷 2706-2716页

作者：王桃妮张子莲全为民厦门大学海洋与地球学院近海海洋环境科学国家重点实验室厦门361102 厦门大学海洋微型生物与地球圈层研究所福建省海洋碳汇重点实验室厦门361102 中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部渔业遥感重点实验室上海200090

牡蛎礁生境是指由聚集的牡蛎和其他生物及环境堆积形成的复合生态系统,其固碳和储碳潜力巨大,在海岸带生态系统中发挥着重要的作用。然而,目前对牡蛎礁生境碳源与汇的认识仍存在不足,主要在于牡蛎钙化和呼吸作用都释放CO_(2),而碳源与... 详细信息

牡蛎礁生境是指由聚集的牡蛎和其他生物及环境堆积形成的复合生态系统,其固碳和储碳潜力巨大,在海岸带生态系统中发挥着重要的作用。然而,目前对牡蛎礁生境碳源与汇的认识仍存在不足,主要在于牡蛎钙化和呼吸作用都释放CO_(2),而碳源与汇的评估忽视了钙化、同化和沉积过程带来的整体碳汇价值及牡蛎礁生态系统功能带来的碳汇效应。因此,有必要重新认识牡蛎礁生境的碳汇价值。一方面,牡蛎礁生境的碳源和碳汇需要从牡蛎礁自身的整体碳循环中进行评估,包括牡蛎礁系统中的沉积、钙化、呼吸作用及侵蚀、再悬浮和再矿化作用;另一方面,牡蛎礁生态系统服务引起的碳汇效应需从牡蛎礁的生态系统服务价值角度进行评估,将生态系统服务价值及碳价值进行关联,从而纳入碳汇核算体系。从实现海岸带可持续增汇角度出发,综述了牡蛎礁生境中碳的源与汇;阐述了容易被人们忽视的微生物在牡蛎礁生境碳汇中的作用;以保护和生态修复为目的,进一步提出可实现牡蛎礁生境最大潜在碳汇的策略,以期为实现海洋负排放及践行“国家双碳战略”提供理论和技术支撑。

关键词：牡蛎礁碳汇负排放生态修复可持续发展

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