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东洞庭湖表层沉积物中抗生素及抗性基因的时空分异特征

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农业资源与环境学报 2024年第3期41卷 697-705页

作者：陈金明卢少勇葛飞王永强李琳琳杨莉园秦海娇蒋昀耕湘潭大学环境与资源学院湖南湘潭411105 中国环境科学研究院国家环境保护湖泊污染控制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国家环境保护洞庭湖科学观测研究站北京100012

为研究东洞庭湖抗生素及抗性基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs)的时空分异特征,采集了东洞庭湖流域丰水期和枯水期的沉积物样品,使用超高效液相色谱-串联质谱法和实时荧光定量PCR技术研究了4类12种抗生素和8种相应抗性基因。结果... 详细信息

为研究东洞庭湖抗生素及抗性基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs)的时空分异特征,采集了东洞庭湖流域丰水期和枯水期的沉积物样品,使用超高效液相色谱-串联质谱法和实时荧光定量PCR技术研究了4类12种抗生素和8种相应抗性基因。结果表明:沉积物中抗生素浓度水平处于ng·g^(-1)级别,枯水期4类12种抗生素的检出率和浓度水平均高于丰水期。丰水期沉积物浓度范围为ND(未检出)~176.94 ng·g^(-1),平均浓度为9.75 ng·g^(-1);枯水期浓度范围为ND~101.34 ng·g^(-1),平均浓度为10.88 ng·g^(-1);磺胺类和喹诺酮类抗生素是东洞庭湖主要的抗生素。丰水期沉积物样品中共检出8种ARGs,绝对丰度范围在ND~1.03×10^(7)copies·g^(-1);枯水期绝对丰度范围为9.93×10^(2)~6.32×10^(9)copies·g^(-1)。从空间上看,下游ARGs总丰度高于上游。沉积物中抗生素与ARGs具有一定的相关性,并且在枯水期表现出更好的正相关性。研究表明,东洞庭湖表层沉积物中抗生素及抗性基因的浓度随时间和空间的变化有较明显的差异,在枯水期和靠近水产养殖的区域污染水平更高。

关键词：东洞庭湖流域抗生素抗生素抗性基因时空分异

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兰州城市绿地SCCPs污染来源及人群健康风险

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中国环境科学 2024年第3期44卷 1697-1705页

作者：贾柠屹程景隆胡柏丞郭雨轩宋世杰赵渊毛潇萱兰州大学资源环境学院甘肃省环境污染预警与控制重点实验室甘肃兰州730000

观测了2022~2023年暖、冷季节兰州市主城区绿化用地土壤中短链氯化石蜡(SCCPs)的污染水平、组成特征,并利用主成分分析法、多元线性回归方法对其污染来源进行了解析,运用熵值法进行生态风险评估,并利用暴露评估模型对人群健康暴露风险... 详细信息

观测了2022~2023年暖、冷季节兰州市主城区绿化用地土壤中短链氯化石蜡(SCCPs)的污染水平、组成特征,并利用主成分分析法、多元线性回归方法对其污染来源进行了解析,运用熵值法进行生态风险评估,并利用暴露评估模型对人群健康暴露风险进行评价.结果表明研究区SCCPs浓度暖季节为19.67~938.15ng/g(平均296.00ng/g),冷季节为61.11~976.20ng/g(平均316.72ng/g),二者对应的氯含量分别为61.49%~64.62%和61.79%~64.21%.碳同系物以C10(35.80%和40.15%)、C11(24.80%和22.52%)为主,氯同系物以Cl7(30.08%和30.00%)、Cl_(8)(23.89%和24.44%)为主.来源解析显示污染可能来源于工业活动、污水处理厂废水和污泥的排放以及废水灌溉.生态风险评价表明土壤中的SCCPs不会对土壤生态造成重大危害,健康风险评价显示不论是儿童还是成人土壤SCCPs的暴露均低于每日可耐受摄入量(TDI).

关键词：短链氯化石蜡城市绿地来源解析健康风险

长三角地区种植业碳排放时空动态格局及减排路径

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农业资源与环境学报 2024年

作者：黄娜倪远之张敏陈小华王振旗沈根祥上海市环境科学研究院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环境保护城市大气复合污染成因与防治重点实验室东华大学环境科学与工程学院

精准掌握长三角地区种植业碳排放现状并制定因地制宜的减排策略，对于长三角绿色低碳一体化发展具有重要意义。本研究细化了研究粒度并完善了测算体系，在市级尺度下对2000—2020年长三角地区种植业碳排放进行测算，分析其时空特征，并... 详细信息

精准掌握长三角地区种植业碳排放现状并制定因地制宜的减排策略，对于长三角绿色低碳一体化发展具有重要意义。本研究细化了研究粒度并完善了测算体系，在市级尺度下对2000—2020年长三角地区种植业碳排放进行测算，分析其时空特征，并围绕减排措施及减排潜力展开探讨。结果表明：2000—2020年该地区种植业碳排放量呈现持续下降-波动上升-持续下降的变化趋势，2014年碳排放量达到峰值7.17×107t；2014年后农业GDP增长率上升，碳排放下降，呈现出理想状态。长三角地区种植业碳排放量呈现北高南低的态势，高排放地区集中在皖中、苏中以及苏北地区，且排放量的空间重心从南京市逐年向北部的安徽省滁州市移动。通过实施水分管理、优化施肥方式、推广低碳水稻品种、整合耕地资源等措施，预计长三角地区种植业每年可减少碳排放约1.84×107t。本研究揭示了长三角地区种植业碳排放的动态特征、现状规律及空间差异性，丰富了该区域碳排放研究的理论框架，为制定有效的种植业碳减排策略和实现种植业低碳化转型提供依据。

关键词：种植业碳排放排放系数法长三角地区标准差椭圆脱钩模型

2015～2021年青藏高原地表臭氧时空变化及驱动因素分析

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环境科学 2024年第7期45卷 3778-3788页

作者：刘晓咏颜俊刘航牛继强闫军辉苏方成信阳师范大学地理科学学院信阳师范大学河南省水土环境污染协同防治重点实验室中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室郑州大学化学学院

基于青藏高原12个城市2015～2021年的大气污染监测数据和气象数据，分析了青藏高原地表臭氧（O3）时空分布格局.采用KZ滤波将O3-8h原始序列分解为不同时间尺度的分量，并利用气象变量的多元线性回归定量地分离出气象和排放的影响.结果... 详细信息

基于青藏高原12个城市2015～2021年的大气污染监测数据和气象数据，分析了青藏高原地表臭氧（O3）时空分布格局.采用KZ滤波将O3-8h原始序列分解为不同时间尺度的分量，并利用气象变量的多元线性回归定量地分离出气象和排放的影响.结果表明，2015～2021年青藏高原12个城市地表ρ（O3-8h）均值为78.7～156.7μg·m-3,O3浓度超标率（国家二级标准）为0.7%～1.5%.O3-8h月浓度变化呈单峰倒“V”型和多峰“M”型，浓度峰值出现在4～7月，谷值多出现在7月、9月和12月.经KZ滤波分解的O3-8h短期、季节和长期分量对12个城市O3-8h原始序列总方差的贡献率分别为29.6%、51.4%和9.1%.从整个区域看，2015～2017年气象条件对青藏高原O3降低不利，使得O3-8h长期分量升高0.2～2.1μg·m-3.2018～2021年气象有利于O3浓度降低，导致O3-8h长期分量降低0.4～1.1μg·m-3.气象条件增加了阿里、拉萨、那曲、林芝、昌都、海西和西宁的O3-8h长期分量，其平均贡献率为30.1%.气象条件降低了日喀则和果洛的O3-8h长期分量，贡献率分别为359.0%和56.5%.阿里、日喀则、那曲、海西和西宁O3-8h长期分量的上升可能是由于PM2.5长期分量快速下降[4.04μg·（m3·a）-1]导致.

关键词：青藏高原地表臭氧(O3) 时空特征 KZ滤波气象影响

基于Meta分析的蚯蚓堆肥对堆肥质量和重金属的影响效应

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环境科学 2024年第5期45卷 3047-3058页

作者：姜继韶侯睿崔慧林闫广轩刘栋河南师范大学环境学院河南省环境污染控制重点实验室黄淮水污染控制教育部重点实验室新乡453007 中国科学院昆明植物研究所云南省真菌多样性与绿色发展重点实验室中国西南野生生物种质资源库昆明650201

为了综合评估蚯蚓堆肥在不同控制条件下堆肥质量和重金属的转化规律,综述了109篇文献,通过Meta分析定量探讨了蚯蚓种类、预堆肥时间、通风方式、初始C/N、初始pH和初始含水率对提高蚯蚓堆肥质量和降低重金属毒性方面的影响.结果表明,以... 详细信息

为了综合评估蚯蚓堆肥在不同控制条件下堆肥质量和重金属的转化规律,综述了109篇文献,通过Meta分析定量探讨了蚯蚓种类、预堆肥时间、通风方式、初始C/N、初始pH和初始含水率对提高蚯蚓堆肥质量和降低重金属毒性方面的影响.结果表明,以上6分组因子均显著影响堆肥的质量和重金属毒性.经过蚯蚓堆肥后,以下营养指标含量显著增加:NO_(3)^(-)−N(116.2%)、TN(29.1%)、TP(31.2%)和TK(15.0%);而NH_(4)^(+)-N含量(−14.8%)和C/N(−36.3%)显著降低;同时也显著降低了最终堆肥中Cu和Cr总量及其生物有效性.综合考虑不同分组因子对堆肥质量和重金属影响的显著程度,若堆肥以促进腐熟和富集营养元素为目的,则建议堆体物料的初始含水率调节为70%~80%、C/N为30~85和pH为6~7,并进行0~15 d的预堆肥,通风方式采用自然放置方法;若以削弱物料中重金属危害为主要目的,则建议调节物料初始含水率为50%~60%、C/N小于30和pH为7~8,不进行预堆肥,定时翻堆,引用Eudrilus eugeniae种类进行蚯蚓堆肥.

关键词：蚯蚓堆肥 Meta分析堆肥质量重金属生物有效性

根施伯克氏菌对小麦镉吸收转运的两段式阻控作用

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环境科学 2024年第2期45卷 1150-1160页

作者：郭佳佳王常荣刘仲齐黄青青张长波黄永春薛卫杰孙约兵农业农村部环境保护科研监测所农业农村部产地环境污染防控重点实验室天津市农业环境与农产品安全重点实验室天津300191 东北农业大学资源与环境学院哈尔滨150030

为评估将伯克氏菌Y4(Burkholderia sp.Y4)作为污染农田小麦降镉(Cd)菌的可行性,通过微生物高通量测序、土壤Cd逐级提取、小麦Cd亚细胞分布和赋存形态检测等手段,分析了菌株Y4处理下根际土壤微生物群落和Cd有效态变化,以及小麦根、基节... 详细信息

为评估将伯克氏菌Y4(Burkholderia sp.Y4)作为污染农田小麦降镉(Cd)菌的可行性,通过微生物高通量测序、土壤Cd逐级提取、小麦Cd亚细胞分布和赋存形态检测等手段,分析了菌株Y4处理下根际土壤微生物群落和Cd有效态变化,以及小麦根、基节、节间和籽粒Cd含量及其转运特征.结果表明,根施菌株Y4显著降低了小麦根部和籽粒Cd含量,与对照处理相比降幅分别为7.7%和30.3%.小麦营养器官Cd含量及Cd转移因子结果显示,菌株Y4处理使Cd从基节向节间的转移因子降低79.3%,小麦节间Cd含量也随之降低50.9%.Cd赋存形态研究发现,菌株Y4处理增加了根和基节中残渣态Cd占比,降低了根系中无机态和水溶态Cd的含量,并提高了基节中残渣态Cd含量.进一步检测Cd的亚细胞分布发现,根细胞壁和基节细胞液中Cd含量增幅分别达21.3%和98.2%,可见菌株Y4处理提高了根细胞壁和基节细胞液对Cd的固定能力.深入研究根际土壤发现,菌株Y4处理使小麦成熟期根际伯克氏菌的相对丰度由9.6%提高至11.5%,并改变了土著微生物的群落结构,提高了Gemmatimonadales、Pseudomonadales和Chitinophagales等相对丰度,并降低了Acidobacteriota等相对丰度.同时,施加菌株Y4提高了根际土pH值,增幅达8.3%;降低了土壤中的可交换态Cd、碳酸盐结合态Cd和铁锰氧化物结合态Cd含量,其降幅分别达44.4%、21.7%和15.9%,而残渣态Cd比例高达53.6%.根施菌株Y4提高了土壤中硝态氮和铵态氮的含量,增幅可达22.0%和21.4%,并且碱解氮含量也有一定程度提高.由此可见,根施菌株Y4不但提高了土壤氮素可利用性,同时能够通过降低根际土壤中Cd有效性、提高小麦根和基节的Cd拦截固定能力,“两段式”阻控污染土壤中Cd向小麦籽粒的转运积累.故伯克氏菌Y4作为小麦降Cd促生菌剂具有一定的应用潜力.

关键词：伯克氏菌小麦镉(Cd) 吸收微生物群落结构

高潜水位采煤沉陷区资源化、能源化、功能化利用构想与实践

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煤炭学报 2024年第1期49卷 65-74页

作者：袁亮徐良骥安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室安徽淮南232001 煤矿生态环境保护国家工程实验室安徽淮南232001

高潜水位矿区井工开采往往造成地表大面积沉陷积水,矿区生态环境发生变化,沉陷区国土资源由以土地资源为主转变为水资源为主、水土资源共存的局面。目前,采煤沉陷区水资源开发利用不充分,可再生能源开发、多能互补利用和废弃矿井抽水蓄... 详细信息

高潜水位矿区井工开采往往造成地表大面积沉陷积水,矿区生态环境发生变化,沉陷区国土资源由以土地资源为主转变为水资源为主、水土资源共存的局面。目前,采煤沉陷区水资源开发利用不充分,可再生能源开发、多能互补利用和废弃矿井抽水蓄能等方面具有得天独厚的条件和巨大发展潜力,采煤沉陷区国土空间功能也需结合现有条件重新定位与建构。在此背景下,提出高潜水位采煤沉陷区资源化、能源化和功能化利用构想。系统阐述了“三化”面临的科学问题,如采煤沉陷水域水资源量和水生态环境演变规律、地表残余变形规律;“三化”涉及的关键技术与模式,包括监测与评价技术,如“天-空-地-水-井”一体化协同监测技术体系、采煤沉陷区水生态环境调查评价方法、采煤沉陷区建设场地地基稳定性评价方法,以及治理利用技术及模式,如采煤沉陷区水生态环境修复技术模式、采煤沉陷区水资源保持与高效利用技术模式、水资源区域协调开发与高效利用技术模式、风光互补模式、制氢-合成氨-掺氨燃烧发电模式、废弃矿井抽水蓄能模式、农业用地功能构建(复垦地土壤重构)技术、建设用地功能构建(采空区注浆地基加固)技术、生态用地功能构建(地表水系重构与生态湿地建设)技术;并从产业融合、资金筹集、科技创新、区域统筹等方面提出了具体的政策建议。

关键词：高潜水位采煤沉陷区资源化能源化功能化

高效柴油降解菌的筛选鉴定及其对烷烃组分的降解研究

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中国环境科学 2024年

作者：陈红初张婷娣付玉丰茹金涛秦传玉石油化工污染场地控制与修复技术国家地方联合工程实验室吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室吉林省水资源与环境重点实验室

从东北某油田开采区油污土壤中分离筛选出一株柴油降解菌13-3，经形态观察、16S rRNA鉴定其属于不动杆菌属(Acinetobacter sp.).该菌株在20℃、180 r/min的条件下培养7 d，可将1 g/L的柴油降解88.50%，与其他菌株相比，表现出优秀的柴... 详细信息

从东北某油田开采区油污土壤中分离筛选出一株柴油降解菌13-3，经形态观察、16S rRNA鉴定其属于不动杆菌属(Acinetobacter sp.).该菌株在20℃、180 r/min的条件下培养7 d，可将1 g/L的柴油降解88.50%，与其他菌株相比，表现出优秀的柴油降解能力;接种至10 g/kg柴油污染土壤中，在20℃、土壤含水量为30%的条件下修复21 d，柴油降解率可达71.7%，在柴油污染土壤修复应用中具有较大潜力.根据烷烃底物降解实验，菌株13-3的烷烃利用谱较广，对C14-C22的中长链烷烃均有降解，C17-C20的降解率可达90%以上.环境因素影响实验表明，菌株13-3可在pH 6～9、温度10℃～30℃、盐度(NaCl)0.5%～3%的范围内生长，在10 g/L柴油浓度下仍可获得较好生长，具有良好的环境适应性，有望在复杂的环境条件下发挥其降解性能.通过全基因组测序分析，在菌株13-3的基因组中找到三个烷烃降解关键基因(alkB、almA、ladA)，推测其降解烷烃途径为末端氧化，有助于从分子水平上揭示其降解柴油及中长链烷烃的机制.

关键词：菌株筛选鉴定不动杆菌柴油降解烷烃降解

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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