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基于生态风险的土壤短链氯化石蜡环境基准研究

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地学前缘 2024年第2期31卷 54-63页

作者：蒿梦秋月刘大庆闫振飞冯承莲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北京100012

短链氯化石蜡(Short Chain Chlorinated Paraffins,SCCPs)是一种持久性有机污染物,广泛应用于电缆、人造革等工业生产中,具有很强的生物毒性,并可以通过多种途径进入土壤环境,威胁着土壤生态环境安全。针对新污染物之一的SCCPs,已经有... 详细信息

短链氯化石蜡(Short Chain Chlorinated Paraffins,SCCPs)是一种持久性有机污染物,广泛应用于电缆、人造革等工业生产中,具有很强的生物毒性,并可以通过多种途径进入土壤环境,威胁着土壤生态环境安全。针对新污染物之一的SCCPs,已经有相关研究做出了基于淡水环境的基准,而目前关于SCCPs的土壤生态环境基准和风险的研究仍旧缺乏。鉴于此,本研究分别采用物种敏感度分布法和分配系数法推导了土壤中SCCPs的生态环境基准阈值,并对我国典型土壤中的生态风险进行了评价。结果表明:采用物种敏感度分布法得出土壤的无效应浓度为71.46mg/kg;采用分配系数法得到土壤的无效应浓度为10.1mg/kg。经过与相关研究对比,最终选择利用分配系数法得到的基准值作为SCCPs的土壤生态环境基准值。由于物种选择和研究方法的差异性等,本研究获得的SCCPs土壤生态环境基准与其他国家存在一定差异。另外,运用风险商值法对土壤中的SCCPs环境风险进行评价,结果表明,目前我国主要地区的不同土壤类型中SCCPs的HQ值为7.23×10^(-5)~0.5017,为低风险。本研究的结果可为土壤SCCPs环境质量标准的制定与环境风险管理提供参考依据。

关键词：短链氯化石蜡土壤环境基准物种敏感度分布生态风险评价

京津冀及周边地区夏季和初秋气象条件对PM_(2.5)和O_(3)双高影响

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环境科学 2024年第8期45卷 4375-4384页

作者：李博文张凯高健高庆先罗宇骞李迎新任家豪茶志春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北京100012

为了解2021年京津冀及周边地区夏季和初秋的PM_(2.5)和O_(3)的双高特征及气象影响,对京津冀及周边地区PM_(2.5)和O_(3)浓度的时空分布特征以及气象条件、副高指数和天气形势进行了分析.结果表明,2021年6~9月PM_(2.5)浓度和DPO_(3)[O_(3... 详细信息

为了解2021年京津冀及周边地区夏季和初秋的PM_(2.5)和O_(3)的双高特征及气象影响,对京津冀及周边地区PM_(2.5)和O_(3)浓度的时空分布特征以及气象条件、副高指数和天气形势进行了分析.结果表明,2021年6~9月PM_(2.5)浓度和DPO_(3)[O_(3)日最大8 h均值与06:00 O_(3)浓度的差值]与2020年和2022年同期相比都有所降低,浓度高值主要集中在6月;PM_(2.5)浓度和DPO_(3)整体呈现从中部向南北逐渐下降的特征,并具有同步的时空变化特征.PM_(2.5)浓度小时均值呈双峰分布,在07:00~10:00和22:00~24:00达到峰值;O_(3)浓度小时值呈相反的变化趋势,在14:00~16:00达到峰值.高PM_(2.5)浓度和DPO_(3)时近地面气象要素特征表现为气温在24.0~28.0℃,相对湿度在58.4%~76.3%,风速在1.5~3 m·s^(-1).副高指数与DPO_(3)存在滞后相关,当副高离京津冀及周边地区越远且强度越强时,DPO_(3)越高.研究区域PM_(2.5)和O_(3)浓度双高的主要天气形势为近地面低压前部、高压型和锋前型,高空受高压脊控制且副高脊线稳定在21°~28°N.

关键词：臭氧(O_(3)) PM_(2.5) 气象要素天气形势京津冀及周边地区

我国城市地区PM_(2.5)和O_(3)污染相关性:2017~2022年时空演变特征与协同防控启示

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中国环境科学 2024年第6期44卷 3004-3011页

作者：张恺乐褚旸晰储王辉张浩迟茜元李红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北京100012 国家气象中心北京100081

基于2017~2022年全国地级及以上城市空气质量监测数据及各省(自治区、直辖市)污染排放数据,计算PM_(2.5)日均浓度(DA PM_(2.5))和O_(3)日最大8h滑动平均值(MDA8_O_(3))间的皮尔逊相关系数(R_(p)),分区域分时段研究了二者相关性的时空变... 详细信息

基于2017~2022年全国地级及以上城市空气质量监测数据及各省(自治区、直辖市)污染排放数据,计算PM_(2.5)日均浓度(DA PM_(2.5))和O_(3)日最大8h滑动平均值(MDA8_O_(3))间的皮尔逊相关系数(R_(p)),分区域分时段研究了二者相关性的时空变化特征,从污染排放等方面分析其原因.结果表明:从时空变化上看,全国范围内DA PM_(2.5)和MDA8_O_(3)第一、四季度在统计上无显著相关性(R_(p)=-0.11~0.03),仅西南、华南地区为正相关(R_(p)=0.11~0.32).全国范围内DA PM_(2.5)和MDA8O_(3)在第二季度(R_(p)=0.26~0.36)、第三季度(R_(p)=0.46~0.55)呈正相关,汾渭平原及西北地区在部分年份不相关.污染排放是影响PM_(2.5)和O_(3)污染相关性的主要因素.从时间变化上看,全国和各区域一次PM_(2.5)、二氧化硫排放特征值(ECV_(PM_(2.5))、ECV_(SO_(2)))下降而氮氧化物、挥发性有机物排放特征值(ECVNOx和ECVVOCs)上升,这与大部分省(自治区、直辖市)R_(p)平均值上升的趋势一致.从空间分布上看,在ECVPM_(2.5)和ECVSO2低而ECV_(NOx)和ECV_(VOCs)高的地区,PM_(2.5)与O_(3)污染正相关性较强.提出全国不同区域差异化的污染防控启示.京津冀及周边、长三角、东北和西南地区(第二、三季度)以及华南地区(全年),需关注NO_(x)和VOCs排放控制.京津冀及周边、长三角、东北和西南地区(第一、四季度)以及汾渭平原和西北地区(全年),需加强一次PM_(2.5)污染减排.

关键词：细颗粒物 O_(3) 关联性重点区域空气污染特征

典型有机磷酸酯在黄河入海口的分布与生物蓄积特征

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中国环境科学 2024年第1期44卷 449-461页

作者：闫振飞冯承莲王锦东吴丰昌白英臣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北京100012 河海大学环境学院江苏南京210024

以黄河入海口为研究区域,分别在地表水、沉积物、浮游生物以及12种水生生物中检测OPEs含量,结果发现共检出17种OPEs,其中氯代类检出丰度和检出频率最高,是主要的污染物成分,其次是烷基类和芳香类OPEs.同源性分析发现,在地表水与沉积物... 详细信息

以黄河入海口为研究区域,分别在地表水、沉积物、浮游生物以及12种水生生物中检测OPEs含量,结果发现共检出17种OPEs,其中氯代类检出丰度和检出频率最高,是主要的污染物成分,其次是烷基类和芳香类OPEs.同源性分析发现,在地表水与沉积物中氯代类的OPEs污染来源更为广泛.12种水生生物中较高营养级的野生鱼类(如鲢鱼、鲫鱼、梭鱼等)中∑OPEs含量高于低营养级的底栖生物(如日本沼虾等),表明OPEs在水生生物食物链上具有累积性特征,以及物种差异性特征.相比于鳃吸收,肠道摄食是野生鱼类OPEs污染的主要暴露途径.结果显示部分OPEs在黄河入海口的水生食物网中存在一定的生物蓄积和生物放大潜力.风险分析结果表明磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯具有潜在的生态风险,需引起广泛关注.

关键词：有机磷酸酯(OPEs) 黄河入海口生物蓄积性生物放大性生态风险

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砷对斑马鱼胚胎发育和基因表达的影响

环境科学研究 2024年第9期37卷 2074-2083页

作者：康博伦王静涵郭少娟杨立新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北京100012

砷是已知的致癌剂和致畸物,长期砷暴露是导致人类疾病和损害野生动物健康的重要环境风险因素之一。尽管孕期遭受砷暴露的风险依然存在,但是环境浓度范围下的砷暴露如何影响胚胎发育的机理有待揭示。本研究以斑马鱼为模式动物,运用鱼类... 详细信息

砷是已知的致癌剂和致畸物,长期砷暴露是导致人类疾病和损害野生动物健康的重要环境风险因素之一。尽管孕期遭受砷暴露的风险依然存在,但是环境浓度范围下的砷暴露如何影响胚胎发育的机理有待揭示。本研究以斑马鱼为模式动物,运用鱼类胚胎急性毒性测试方法、RNA-Seq深度测序和生物信息分析方法,研究亚砷酸盐(As^(3+))对斑马鱼早期胚胎发育的影响,确定与胚胎发育异常相关基因的表达变化,揭示As^(3+)影响胚胎发育的机理。结果表明:①依据斑马鱼早期胚胎小眼睛、小耳石、躯干弯曲和心包水肿形态变化,确定As^(3+)暴露120 hpf(hour post-fertilization,受精后的小时数)后半数效应浓度(EC_(50))为0.6 mg/L。②在As^(3+)暴露浓度为0.2 mg/L和1.0 mg/L条件下暴露72 hpf后,斑马鱼胚胎中分别有591和461个基因的表达水平发生变化。③与对照相比,As^(3+)暴露组中显著性差异表达基因主要涉及细胞外基质、环境刺激感知和光传导等生物学过程,还涉及参与糖、药物、卟啉和视黄酸代谢和细胞信号传导等生理生化过程。研究显示,As3+可能通过干扰代谢过程、影响细胞信号传导和细胞外基质组成,从而影响细胞迁移和分化,最终导致胚胎发育异常。

关键词：砷斑马鱼胚胎毒性基因表达

杀菌类物质对肠道核因子κB通路的调控及免疫毒性研究

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环境科学研究 2024年第8期37卷 1839-1845页

作者：刘月月王琛孙文符志友吴丰昌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北京100012

杀菌类物质因其杀灭细菌、病毒等微生物特性而被广泛使用。多种杀菌类物质的暴露可能引发人类或动物肠道炎症及免疫系统异常,但相关机理性的研究相对较少。外源性化学物质或病原菌是核因子活化B细胞κ轻链增强子(nuclear factor kappali... 详细信息

杀菌类物质因其杀灭细菌、病毒等微生物特性而被广泛使用。多种杀菌类物质的暴露可能引发人类或动物肠道炎症及免疫系统异常,但相关机理性的研究相对较少。外源性化学物质或病原菌是核因子活化B细胞κ轻链增强子(nuclear factor kappalight-chain-enhancer of activated B cells,简称“NF-κB”)信号通路的重要激动剂,通过激活NF-κB信号通路,调节宿主炎症反应与免疫应答。鉴于此,本文重点梳理探讨了杀菌类物质、NF-κB信号通路、肠道微生物三者之间的相互作用以及它们对宿主潜在的健康影响。结果表明:①NF-κB家族是一组重要的转录因子,几乎存在于所有类型的动物细胞中,参与调控炎症反应、免疫应答、细胞增殖和细胞凋亡等许多生物过程。②肠道微生物中本身的细胞壁成分以及分泌的效应蛋白或代谢产物等是NF-κB信号通路的重要激动剂,这表明肠道微生物与宿主免疫系统之间存在密切联系。肠道微生物对NF-κB信号通路的影响提示了杀菌类物质在肠道免疫调节中可能存在的作用机制。③杀菌类物质可以与肠道微生物之间相互作用进而诱导宿主肠道紊乱,也可以直接作为NF-κB信号通路的激动剂,最终导致宿主肠道免疫系统损伤。开发新型免疫调节剂和抗菌药物,制定治疗肠道免疫相关疾病个性化的预防和治疗策略是未来这一领域的研究方向之一。

关键词：杀菌类物质肠道微生物毒理效应机制免疫功能 NF-κB信号通路

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长江流域城市绿色发展评价与障碍影响

生态学报 2024年第15期44卷 6554-6566页

作者：李林子邓陈宁詹丽雯李小敏谢明辉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北京100012

建设长江流域绿色发展示范带是美丽中国建设的重大任务,开展城市绿色发展评估和障碍影响识别有助于推动长江流域绿色发展。构建了以水为纽带、体现“三水”统筹的长江流域城市绿色发展指标体系,基于CRITIC-熵权、TOPSIS、障碍度模型和... 详细信息

建设长江流域绿色发展示范带是美丽中国建设的重大任务,开展城市绿色发展评估和障碍影响识别有助于推动长江流域绿色发展。构建了以水为纽带、体现“三水”统筹的长江流域城市绿色发展指标体系,基于CRITIC-熵权、TOPSIS、障碍度模型和系统聚类等综合评价方法,对流域内63个重点城市2012—2021年的绿色发展和障碍影响进行评估。结果表明:(1)共抓大保护以来长江流域城市绿色发展进程明显加快;(2)经济规模、生产率、环境效率对城市绿色发展的阻碍明显减小,产业结构重化工化、农业面源污染的阻碍更加突显,多数城市绿色发展都面临水资源开发程度高和经济社会用水效率低的障碍;(3)生态阻力型城市应重点加强水生态环境安全管理,降低资源开发强度,执行更严格的管控制度;经济阻力型城市应重点发展零污染产业,建立健全生态产品价值实现机制;效率阻力型城市应强化水资源刚性约束,推动工农业生态循环发展,大幅提高资源环境效率;生态-经济阻力型城市应率先推动涉水产业绿色改造和优化升级,提升市场竞争优势,同时加强涉水产业环境风险管理;混合阻力型城市应重点依靠创新驱动推动产业转型升级和资源环境效率提升,同时统筹好“三水”关系。

关键词： CRITIC-熵权 TOPSIS 障碍度绿色发展长江

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青藏高原不同盐度湖泊细菌群落多样性及DOM分布特征

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环境科学学报 2024年第5期44卷 158-168页

作者：张佩莲张含笑霍守亮李怡张靖天翁南燕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北京100012

微生物在水生生态系统碳循环中发挥着重要的作用,目前对湖泊微生物组成与有机质之间的空间尺度联系以及对盐度的响应了解仍然有限.青藏高原对全球气候变化最为敏感的区域之一,是我国重要的生态安全屏障.本研究以青藏高原12个不同盐度的... 详细信息

微生物在水生生态系统碳循环中发挥着重要的作用,目前对湖泊微生物组成与有机质之间的空间尺度联系以及对盐度的响应了解仍然有限.青藏高原对全球气候变化最为敏感的区域之一,是我国重要的生态安全屏障.本研究以青藏高原12个不同盐度的湖泊作为研究对象,运用微生物测序技术和光谱分析方法探讨了湖泊细菌群落多样性与溶解有机质(DOM)组成和来源特征,通过三维荧光光谱矩阵-平行因子分析(PARAFAC)共识别出4种不同来源的荧光组分(C1~C4),并通过相关分析、冗余分析以及共现网络分析探究了细菌与DOM组成之间的联系以及对环境因素的响应.结果表明:(1)青藏高原湖泊不同盐度组别间细菌组成存在显著性差异(p研究表明了水体DOM组成对湖泊细菌群落的显著影响,为青藏高原湖泊微生物与DOM相互作用机制研究提供了新的见解.

关键词：青藏高原湖泊微生物多样性盐度溶解有机质(DOM) 平行因子分析共现网络

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瓶装饮用水中微塑料的含量研究

环境工程技术学报 2024年第3期14卷 758-763页

作者：郑涵云武志鑫李全威杨颖王慢想安立会王菲菲环境基准与风险评估国家重点实验室中国环境科学研究院

聚焦瓶装水中微塑料污染的来源特征(水源及包装材料)和小粒径微塑料检测方法的瓶颈问题,选择市面上常见的不同品牌及不同类型的瓶装水作为研究对象,采用热脱附-气相色谱质谱法(ATD-GCMS)对水中5种微塑料(PP、PE、PS、PVC、PET)的含量进... 详细信息

聚焦瓶装水中微塑料污染的来源特征(水源及包装材料)和小粒径微塑料检测方法的瓶颈问题,选择市面上常见的不同品牌及不同类型的瓶装水作为研究对象,采用热脱附-气相色谱质谱法(ATD-GCMS)对水中5种微塑料(PP、PE、PS、PVC、PET)的含量进行检测。结果显示:瓶装水中微塑料主要成分为PVC[(2.95±2.03)μg/L]、PET [(1.84±2.14)μg/L]及PE [(1.86±1.84)μg/L];国内外不同品牌瓶装矿泉水中PVC和PET含量存在显著性差异(P风险和健康风险防控相关管理措施提供数据支撑。

关键词：微塑料瓶装水饮用水瓶身材料瓶盖材料塑料包装