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超高效液相色谱-串联质谱法测定稻田水体中8种常用稻田除草剂的残留

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农药 2024年第4期63卷 268-273页

作者：石莹徐漫康艺瑾闫新利朱椿元王赛尔王玲玲生态环境部南京环境科学研究所国家环境保护农药环境评价与污染控制重点实验室南京210042

[目的]基于固相萃取技术,结合超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)法建立了稻田水中8种常用稻田除草剂(苯噻酰草胺、丙草胺、丁草胺、二氯喹啉酸、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆、五氟磺草胺、二甲戊灵)残留的检测方法。[方法]稻田水样品经滤纸过... 详细信息

[目的]基于固相萃取技术,结合超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)法建立了稻田水中8种常用稻田除草剂(苯噻酰草胺、丙草胺、丁草胺、二氯喹啉酸、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆、五氟磺草胺、二甲戊灵)残留的检测方法。[方法]稻田水样品经滤纸过滤,经过C18固相萃取小柱富集浓缩后,以0.1%甲酸水-乙腈为流动相进行梯度洗脱,采用UPLC-MS/MS测定,基质外标法定量。[结果]8种除草剂在所建立的方法下线性关系良好,相关系数(r)大于0.99,方法检出限(LOD)为0.0012~0.025μg/L。在稻田水基质平均加标回收率为80.33%~90.10%,相对标准偏差(RSD)为2.66%~8.21%,该方法适用于稻田水体中8种除草剂的残留量测定。[结论]该方法条件下8种除草剂均表现为基质增强效应,在实际检测稻田水体残留时采用固相萃取技术进行实际样品净化浓缩处理,前处理步骤简单,灵敏可靠,适用于稻田水体中常用稻田除草剂的快速残留检测。

关键词：稻田水超高效液相色谱-串联质谱除草剂残留分析

典型行业再利用土壤重金属含量分布、来源解析及生态风险评价

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环境科学 2024年第3期45卷 1769-1780页

作者：沈城王文娟沙晨燕谢雨晴王敏吴健上海市环境科学研究院国家环境保护城市土壤污染控制与修复工程技术中心上海200233 华东理工大学资源与环境工程学院国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237

为深入探究典型行业再利用土壤重金属污染特征及生态风险状况,基于上海市嘉定区49个地块315个不同深度剖面土壤样品数据,采用地累积指数和潜在生态风险指数评估Cd、 Pb、 Cu、 Zn、 Ni、 Hg和As这7种重金属含量特征和潜在生态风险程度,... 详细信息

为深入探究典型行业再利用土壤重金属污染特征及生态风险状况,基于上海市嘉定区49个地块315个不同深度剖面土壤样品数据,采用地累积指数和潜在生态风险指数评估Cd、 Pb、 Cu、 Zn、 Ni、 Hg和As这7种重金属含量特征和潜在生态风险程度,并利用源解析受体模型(APCS-MLR)和正定矩阵因子分解模型(PMF)解析其污染来源.结果表明:(1)研究区土壤中除As外,其余重金属均不同程度超过上海市土壤背景值,表层土壤中Cd、 Pb、 Cu、 Zn、 Ni和Hg含量分别是背景值的3.54、 2.34、 2.91、1.20、 3.75和4.40倍;7种重金属含量随着土壤垂直剖面深度的增加逐渐降低,重金属在表层土壤中存在一定程度的富集,人类活动影响了重金属在土壤中的分布规律.(2)研究区内APCS-MLR和PMF两种受体模型均识别出土壤重金属4种主要来源,源1(Cu、 Zn和Pb)为金属制品和汽车制造混合源,源2(Ni和Cd)为电镀企业来源,源3(Hg)主要为化工企业来源,源4(As)为自然源,两种受体模型结合运用,进一步提高源解析的精准度和可信度.(3)地累积指数由大到小表现为:Hg(1.54)>Ni(1.32)>Cd(1.21)>Cu(0.96)>Pb(0.64)>Zn(-0.33)>As(-1.02);潜在生态风险指数结果显示,研究区综合潜在生态风险指数RI值在32.50~4 910.97,均值为321.40,整体呈现较强潜在生态风险,再开发利用工业场地土壤中重金属Hg、 Ni和Cd的污染值得进一步关注.

关键词：土壤重金属绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR) 正定矩阵因子分解模型(PMF) 地累积指数潜在生态风险

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基于混合模型的重金属吸附树脂穿透曲线预测

工业水处理 2024年

作者：许慕舰计成汉袁岭孔德洋张孝林吕路张炜铭污染控制与资源化研究国家重点实验室南京大学环境学院南京林业大学土木工程学院生态环境部南京环境科学研究所国家环境保护农药环境评价与污染控制重点实验室

树脂固定床吸附工艺在含重金属废水深度处理中广泛应用，穿透曲线是其设计和优化的重要依据。当前，穿透曲线主要通过拟合柱实验数据获取经验模型参数来模拟。但该方法耗时耗力，且无法量化传质系数与多个影响因素间的关系。通过文献数... 详细信息

树脂固定床吸附工艺在含重金属废水深度处理中广泛应用，穿透曲线是其设计和优化的重要依据。当前，穿透曲线主要通过拟合柱实验数据获取经验模型参数来模拟。但该方法耗时耗力，且无法量化传质系数与多个影响因素间的关系。通过文献数据挖掘建立数据集，以Thomas模型参数kTh和q0为预测目标，训练并评价了决策树（DT）、随机森林（RF）、梯度提升（GBDT）和自适应增强（AdaBoost）4种机器学习（ML）模型，构建了AdaBoost-Thomas混合模型预测重金属吸附树脂固定床穿透曲线。结果表明，AdaBoost模型在预测kTh和q0中表现优异，其测试集上的R2分别为0.755和0.832。实验证明，AdaBoost-Thomas混合模型对固定床穿透曲线具有良好的预测效果。相比于传统方法，该模型能够在无柱实验数据支撑下，实现固定床穿透曲线快速、准确的预测。

关键词：机器学习树脂重金属吸附穿透曲线预测混合模型

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数据驱动的新污染物单体环境分析化学

分析试验室 2024年第2期43卷 250-257页

作者：李洪双田思语杨泽楷程梦源汤雯赵娴李浦风罗丹谢雪迎邱恺培国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室华东理工大学资源与环境工程学院上海200237 上海污染控制与生态安全研究院上海200092 上海市环境保护化学污染物环境标准与风险管理重点实验室上海200237

新污染物是指未纳入监管、但存在较大环境健康风险的物质,具有种类繁多、环境持久性、生物累积性等特点。基于纳米孔道电化学的单体环境分析是一类新兴的监测技术,其测量原理是利用单个待测物过孔时产生的特征电流来定性,并用特征电信... 详细信息

新污染物是指未纳入监管、但存在较大环境健康风险的物质,具有种类繁多、环境持久性、生物累积性等特点。基于纳米孔道电化学的单体环境分析是一类新兴的监测技术,其测量原理是利用单个待测物过孔时产生的特征电流来定性,并用特征电信号的出现频率定量。本文聚焦两类重点关注的新污染物—全氟/多氟烷基化合物和微纳塑料,分别开发了基于生物纳米孔的单分子分析算法和基于毛细管固体孔的单颗粒分析算法。针对双三氟甲基苯甲酸异构体,通过单分子算法对原始电信号进行多维特征提取,在不使用标准品的情况下,将分类准确率从一维的74.3%提升至五维的92.6%。针对微纳塑料,利用单颗粒算法,实现了粒径4~6μm的羧基聚苯乙烯微球精准区分,准确率为100.0%。进一步通过有限元模拟,提取了受单因素影响的参数,为新污染物精准监测提供了新思路。

关键词：新污染物纳米孔道电化学技术算法有限元模拟

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我国地表水中多氯联苯的时空演变及管控策略

中国环境科学 2024年第6期44卷 3217-3225页

作者：高云泽杨超许梓尧 Gedion Tsegay Hailu 冯甘雨朱宁正孟祥周同济大学环境科学与工程学院长江水环境教育部重点实验室上海污染控制与生态安全研究院上海200092 污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092 嘉兴同济环境研究院浙江嘉兴314033

基于文献调研和现场调查,系统探讨我国地表水体中多氯联苯(PCBs)的历史变化规律,分析典型湖泊(滇池和太湖)中PCBs的赋存特征及潜在来源,并剖析PCBs管控政策的有效性.结果表明,我国地表水环境PCBs污染水平呈现“M”形演变特征,分别在1930... 详细信息

基于文献调研和现场调查,系统探讨我国地表水体中多氯联苯(PCBs)的历史变化规律,分析典型湖泊(滇池和太湖)中PCBs的赋存特征及潜在来源,并剖析PCBs管控政策的有效性.结果表明,我国地表水环境PCBs污染水平呈现“M”形演变特征,分别在1930s和2000s达到峰值.全国地表水历史检出浓度最大值达到3110ng/L.目前环境浓度普遍较低但部分区域存在点源释放.潜在的PCBs污染来自于颜料/油漆行业、电子废物及医疗垃圾焚烧等.生态系统风险评价显示太湖水体中PCBs对水生生物健康存在负面效应,需要进一步强化PCBs的源头管控,从混合毒性当量角度制定水环境标准,提升水生生物多样性保护水平.

关键词：多氯联苯历史趋势污染现状生态风险管控策略

我国农村生活污水与农田退水面源氮磷污染生态净化技术现状与研究进展

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农业资源与环境学报 2024年第3期41卷 688-696页

作者：蒋昀耕张静卢少勇刘笑欣王泽欣杨嘉鹏艾亚敬中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室湖泊污染控制国家环境保护重点实验室湖泊水污染治理与生态修复技术国家工程实验室北京100012 沧州师范学院河北沧州061001

当前,我国农村生活污水与农田退水面源氮磷污染尚未得到有效治理,解决此类污染的代表措施——“生态净化技术”的发展广受关注。本文从技术发展、技术标准、技术体系三个角度切入,对农村生活污水与农田退水氮磷污染生态净化技术进行梳... 详细信息

当前,我国农村生活污水与农田退水面源氮磷污染尚未得到有效治理,解决此类污染的代表措施——“生态净化技术”的发展广受关注。本文从技术发展、技术标准、技术体系三个角度切入,对农村生活污水与农田退水氮磷污染生态净化技术进行梳理分析。技术发展从分析和介绍当前热门生态净化技术的研究进展开始,通过调研整理这些技术在我国的推广和应用,梳理其在我国不同区域的发展特征,归纳出当前生态净化技术应用所面临的困难。当前相关部门对生态净化工程的监管仅关注出水水质的达标率,缺乏有效的后期维护及意见调查反馈。在技术标准方面,本文梳理了关于已发布实施的生态净化工程的的系列标准,认为应引入综合效益评价方法,以完善我国生态净化工程的评价体系。在技术体系方面,以生态净化技术的拦截性和修复性为依据对单一技术进行分类,并分别针对农村生活污水、农田退水提出了对应的技术联用体系。

关键词：面源污染生态净化运维管理人工湿地标准评价方法

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我国土壤中抗生素抗性基因污染的消减策略

生态与农村环境学报 2024年第5期40卷 589-601页

作者：李书唱倪妮王娜施玛丽张晓辉何健郭欣妍汪庆河北工程大学能源与环境工程学院/河北省大气成因与影响重点实验室河北邯郸056038 生态环境部南京环境科学研究所江苏南京210042 国家环境保护农药环境评价与污染控制重点实验室江苏南京210042

近年来,土壤环境的抗生素耐药性问题日益严重并逐渐成为威胁人类和动植物健康的全球性挑战。抗生素抗性基因(ARGs)是耐药性在土壤中传播的重要载体和指示物质,寻找合适的策略以降低其在土壤中的丰度及传播风险是当前和今后一个时期深入... 详细信息

近年来,土壤环境的抗生素耐药性问题日益严重并逐渐成为威胁人类和动植物健康的全球性挑战。抗生素抗性基因(ARGs)是耐药性在土壤中传播的重要载体和指示物质,寻找合适的策略以降低其在土壤中的丰度及传播风险是当前和今后一个时期深入推进生命-生态一体化健康的主攻方向。ARGs进入土壤的途径主要包括粪肥施用和废水灌溉。针对不同来源,利用好氧堆肥和厌氧消化等阻控技术可从源头有效阻止ARGs进入土壤。当ARGs不可避免地进入土壤后,则仍需前瞻性研究和使用噬菌体、生物炭等ARGs污染土壤原位修复技术并深入开发植物间作等调控技术以构建免疫型土壤微生态环境。该文从阻控、修复和调控3个技术层面对ARGs去除效果和技术优劣势进行归纳,以期为土壤ARGs消减的技术开发和实际应用提供参考。

关键词：土壤抗生素抗性基因阻控技术修复技术调控技术

广东省大亚湾和红海湾表层沉积物重金属分布特征及风险评价

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环境化学 2024年第3期43卷 942-950页

作者：王金鹏刘晓伟荣楠朱家亮任秀文生态环境部华南环境科学研究所广州510655 国家环境保护水环境模拟与污染控制重点实验室广州510655

2021年夏季采集了大亚湾和红海湾表层沉积物样品,分析了沉积物中铜(Cu)、砷(As)、铬(Cr)、镉(Cd)、汞(Hg)、铅(Pb)和锌(Zn)含量,探讨了重金属分布及污染特征,重金属之间及与总有机碳(TOC)的相关关系,并评价了重金属的总体污染状况和潜... 详细信息

2021年夏季采集了大亚湾和红海湾表层沉积物样品,分析了沉积物中铜(Cu)、砷(As)、铬(Cr)、镉(Cd)、汞(Hg)、铅(Pb)和锌(Zn)含量,探讨了重金属分布及污染特征,重金属之间及与总有机碳(TOC)的相关关系,并评价了重金属的总体污染状况和潜在生态风险.结果显示,大亚湾Hg、As、Cr、Cu、Zn、Cd和Pb含量平均值分别为0.03、8.71、59.8、14.2、99.4、0.05、33.4 mg·kg^(-1),红海湾Hg、As、Cr、Cu、Zn、Cd和Pb含量平均值分别为0.05、9.03、46.3、15.4、77.7、0.07、34.1 mg·kg^(-1).大亚湾Hg、As含量近岸低于远岸,Cr、Cu和Zn含量近岸高于远岸,Cd和Pb近岸和远岸相差不大.除重金属Cr之外,红海湾其他重金属含量近岸明显高于远岸.除Hg和Cr与TOC无显著相关性,沉积物中As、Cu、Zn、Cd和Pb与TOC呈显著正相关性.大亚湾和红海湾沉积物重金属,单因子污染影响程度依次为Cr>Zn>Pb>As>Cu>Pb>Cd,总体污染程度很低.基于总金属综合潜在风险评价,大亚湾和红海湾沉积物的风险较低,生态危害影响依次为,Hg>Cd>As>Pb>Cu>Zn>Cr.

关键词：大亚湾和红海湾沉积物重金属生态风险评价

天然除虫菊素诱导人肝细胞DNA氧化损伤研究

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环境与职业医学 2024年第6期41卷 681-686页

作者：杨韵应梦超孙静秋沙毅杰洪新宇肖萍陶功华上海市疾病预防控制中心体外毒理检测与评价室/国家环境保护新型污染物环境健康影响评价重点实验室/国家药品监督管理局化妆品监测评价重点实验室上海200336

[背景]天然除虫菊素被广泛应用于环境和家庭卫生领域。研究显示,其具有潜在的肝脏毒性,但具体机制尚不明确。[目的]探讨天然除虫菊素对人肝细胞DNA损伤的影响。[方法]本研究以人肝细胞QSG7701为体外测试模型,以未处理细胞为对照组,以经... 详细信息

[背景]天然除虫菊素被广泛应用于环境和家庭卫生领域。研究显示,其具有潜在的肝脏毒性,但具体机制尚不明确。[目的]探讨天然除虫菊素对人肝细胞DNA损伤的影响。[方法]本研究以人肝细胞QSG7701为体外测试模型,以未处理细胞为对照组,以经系列质量浓度(后称浓度)(5、10、20和40μg·mL^(−1))天然除虫菊素暴露6 h或24 h后作为处理组。分别采用荧光探针法经荧光显微镜检测细胞活性氧(ROS)的荧光强度;采用比色法经酶标仪检测细胞内硫代巴比妥酸反应物质(TBARS)的水平;采用彗星电泳试验镜下观察DNA断片迁移以检测DNA损伤程度;采用免疫荧光试验通过激光共聚焦对细胞磷酸化H2AX(γH2AX)及8-氧鸟嘌呤(8-oxoG)水平等指标进行检测。[结果]随着天然除虫菊素浓度的升高,ROS荧光强度呈剂量依赖性升高,与对照组相比,10μg·mL^(−1)及以上浓度组差异均有统计学意义(P<0.01),其中20μg·mL^(−1)和40μg·mL^(−1)处理组ROS水平是对照组的2.17和3.05倍;TBARS水平随着天然除虫菊素浓度升高而升高(P<0.01),20μg·mL^(−1)和40μg·mL^(−1)天然除虫菊素处理组的TBARS水平是对照组2.46和3.01倍;彗星试验结果显示,各浓度组细胞DNA呈现不同程度的拖尾,随着天然除虫菊素暴露浓度的增高,尾部DNA含量(TDNA%)、尾长(TL)、尾矩(TM)和Olive尾矩(OTM)等指标呈剂量依赖性增高,与对照组相比,20μg·mL^(−1)及以上浓度组差异均有统计学意义(P<0.01),其中40μg·mL^(−1)浓度组TDNA%、TL、TM及OTM指标分别为(46.92±3.52)%、(64.67±4.16)μm、30.96±2.94和22.64±3.89。细胞免疫荧光结果显示天然除虫菊素可诱导γH2AX和8-oxoG的形成,且荧光强度呈剂量依赖性增高,与对照组相比,在10μg·mL^(−1)及以上浓度组相对荧光强度的增高均有统计学意义(P<0.01)。[结论]天然除虫菊素可诱导人肝细胞DNA损伤,且ROS介导的氧化应激可能在其诱导的肝细胞遗传毒性中发挥了重要作用。

关键词：天然除虫菊素人肝细胞活性氧氧化应激 DNA损伤遗传毒性