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[学术文献] Negligible effects of microplastics on animal fitness and HOC bioaccumulation in earthworm Eisenia fetida in soil 进入全文

Environmental Pollution

微塑料作为一种分布最广泛和影响最持久的人为污染物,已成为全球关注的环境问题。目前已有大量研究揭示了微塑料对水生生物的影响,但即使土壤是塑料的主要接纳地和沉积地,关于微塑料对陆地生物群潜在影响的研究还是相对较少。本研究将蚯蚓“赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)”暴露于农业土壤中不同水平(0,1,5,10和 20% d.w.)的聚乙烯(PE,≤300?μm)和聚苯乙烯(PS,≤250?μm)颗粒中,然后评估其氧化应激情况。经尼罗红染色后,荧光成像清楚地显示赤子爱胜蚓摄取了聚乙烯和聚苯乙烯颗粒。暴露于在最高水平(20%)聚乙烯和聚苯乙烯14天显著(p?<?0.05)增加了过氧化氢酶和过氧物酶的活性,提高了脂质过氧化水平,而抑制了赤子爱胜蚓中过氧化物歧化酶和谷胱甘肽s-转移酶的活性。然而,对于大多数生物化学终点,在修正率≤10%时未检测到明显的影响,这表明在大部分环境条件下微塑料不会引起赤子爱胜蚓产生氧化应激反应。本研究还将赤子爱胜蚓暴露于不同水平(0,0.1,1,5和 10% d.w.)的聚乙烯和聚苯乙烯颗粒中,以评估微塑料对多环芳香烃(PAHs)和多氯联苯(PCBs)在赤子爱胜蚓体内生物累积的影响。在微塑料存在,修正率≥1%的情况下,赤子爱胜蚓组织中多环芳香烃(PAHs)和多氯联苯(PCBs)的浓度降低了,这表明微塑料不是增加污染物吸收的载体。这归因于微塑料对污染物的竞争性吸附以及蚯蚓的特定进食行为。生物动力学模型分析证实,摄入微塑料对污染物生物积累的贡献可忽略不计。本研究的发现表明,在与环境有关的条件下,微塑料既不会对赤子爱胜蚓产生明显的毒性作用,也不会增加疏水性污染物在赤子爱胜蚓体内的累积。

[学术文献] Modelling cadmium contamination in paddy soils under long-term remediation measures: Model development and stochastic simulations 进入全文

Environmental Pollution

基于质量平衡理论的污染累积模型(PAM)是用来模拟土壤中重金属浓度的长期变化。当与蒙特卡洛模拟(Monte Carlo simulation)相结合时,该模型可以预测环境参数波动下和多途径输入的重金属在土壤-水-植物系统中的概率分布。该模型曾被用于评估中国(湖南省)攸县(音译)镉污染稻田土壤在五种情景下不同修复方式的效果,这五种情景分别是默认情景(A)、不将水稻秸秆还田(B)、减少镉沉积(C)、撒石灰(D)和整合多种修复方式(E)。经该模型预测,不将水稻秸秆还田(B)可以显著降低土壤中镉含量,撒石灰(D)可以显著降低植物中的镉含量。但是,从长远来看,撒石灰(D)将会增加土壤中的镉含量。虽然需要数十年的努力,但整合多种修复方式(E)可以有效降低土壤和稻米中的镉浓度。土壤镉污染历史和镉累积的主要原因主要通过敏感性分析和回顾模拟进行研究。

[学术文献] Macrobenthos functional trait responses to heavy metal pollution gradients in a temperate lagoon 进入全文

Environmental Pollution

生物特征分析(BTA)可帮助识别各种污染物对大型底栖生物功能特征组成的影响。然而,生物可利用的重金属对大型底栖生物群落功能特性的影响仍有待研究。我们从中国天鹅瀉湖中对大型底栖生物群落进行采样,并分析了重金属污染梯度的环境变量。通过RLQ和第四角方法来研究功能特性对重金属污染的响应。我们的研究结果表明,大型底栖生物的功能特性可以用来区分重金属污染和其他环境变量的影响,且能够鉴别出与重金属污染有关的相应物种。重污染地区的大型底栖生物主要包括次表层的食屑动物、第二阶机会种和tube-builder等类群,主要代表是多毛类触手动物“须鳃虫”和金沉着性皮变色“丝鳃虫”。在污染较轻的地区,观察到了无关物种、附着在海草上的物种和爬行物种。研究结果证实了生物特性分析(BTA)为研究沿海瀉湖中大型底栖生物功能特性对重金属污染的响应提供了新的见解。

[学术文献] Microplastic particles reduce reproduction in the terrestrial worm Enchytraeus crypticus in a soil exposure 进入全文

Environmental Pollution

陆地环境受到塑料的大量污染,并且由于塑料降解缓慢,很可能充当微塑料碎片的长期沉没区。目前,人们对土壤中微塑料的危害及其对土壤中生物体的潜在影响还知之甚少。尤其是颗粒特性,比如大小或聚合物类型等与微塑料剂量反应的关系还未知。本研究旨在评估摄取三种不同尺寸的尼龙(聚酰胺)颗粒对土壤中Enchytraeus crypticus蠕虫的毒性作用。同时,还将与摄入某一尺寸的聚氯乙烯(PVC)颗粒进行对比。萤光显微镜检查显示尼龙颗粒确实被摄入,摄入最多的是最小尺寸的尼龙颗粒(13–18?μm)。为了研究颗粒的尺寸如何影响E. crypticus蠕虫的存活和繁殖,特将该蠕虫暴露于两种确切尺寸(13–18 and 90–150?μm)和浓度为20、50、90、120 g/kg (2–12% w/w)的尼龙颗粒中。还对比测试了浓度均为90µg / kg的中等尺寸尼龙颗粒(63–90µm)和较大尺寸的PVC颗粒(106–150µm)。存活率不受聚合物种类或尺寸的影响。在高浓度尼龙颗粒环境下(>90?g/kg),该蠕虫的生殖能力受剂量的影响显著下降。与较大的尺寸范围的颗粒(>63μm)相比,较小的尺寸范围的尼龙颗粒(13-18μm)具有更大的影响,对于13-18μm尺寸范围的颗粒进行计算得出的EC50为108±8.5μg/ kg。从定性上讲,摄取更多的小颗粒对蠕虫的危害更大。本研究强调了在高暴露浓度下小颗粒塑料对土壤中生物体的潜在毒性影响,从而使人们了解微塑料对陆地环境可能造成的危害。

[学术文献] Rapid enrichment and ammonia oxidation performance of ammonia-oxidizing archaea from an urban polluted river of China 进入全文

Environmental Pollution

氨氧化是硝化过程中的限速步骤,主要由氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古生菌(AOA)主导。本研究从中国深圳沙河的城市污水中提取了高度富集的氨氧化古生菌(AOA)培养物。通过正交分析得出,(氨氧化古生菌)最佳生长条件为37 °C、pH 为7.0且初始氨水浓度为1.0 mM。在此条件下,氨氧化古生菌(AOA)的最高丰度为4.6×107 copies/ng DNA。污染河水中氨氧化古生菌(AOA)的生长显示,在10天的孵化后,在无抗生素的富含氨氧化古生菌(AOA)的培养物中,氨的浓度显著降低,而同时亚硝酸盐浓度增加,达到12.7μg/ L。但是,富含抗生素的氨氧化古生菌(AOA)中氨或亚硝酸盐浓度没有明显变化。本研究表明,氨氧化细菌(AOB)对污染河流中氨的氧化具有重要作用,单独的氨氧化古生菌(AOA)对氨或亚硝酸盐浓度的影响不大。因此,在自然水域中加入高浓度的氨氧化古生菌(AOA)液体并不能改善氨氧化表现。

[学术文献] New insights into the responses of soil microorganisms to polycyclic aromatic hydrocarbon stress by combining enzyme activity and sequencing analysis with metabolomics 进入全文

Environmental Pollution

多环芳烃(PAH)是一些最普遍的有机污染物,对土壤微生物有剧毒。长期受污染的土壤能否对新输入的污染作出应答还无从知晓。在这项研究中,通过检测土壤酶活性、土壤微生物群落结构和功能以及微生物代谢途径,系统研究土壤微生物对新鲜多环芳烃胁迫的响应。当微生物暴露于多环芳烃胁迫时,由土壤脱氢酶和脲酶活性决定的微生物活性被抑制。此外,多环芳烃胁迫下土壤微生物群落和功能发生了明显变化。多环芳烃改变了微生物的多样性和丰度。根际细菌、鞘脂菌、分枝杆菌、Massilia、芽孢杆菌和假杆菌都受到多环芳烃的严重影响,可以作为农业土壤中多环芳烃污染的重要标志物。此外,大多数受到多环芳烃影响的微生物,其代谢功能也受到了不利影响。最后,土壤代谢组学进一步揭示了(多环芳烃)对与脂肪酸、碳水化合物和氨基酸相关的土壤代谢途径的特异性抑制。因此,土壤代谢组成明显改变,反映了土壤代谢的变化。总而言之,将新鲜的污染物引入长期受污染的土壤会抑制微生物的活性和新陈代谢,这可能会对整个土壤的质量产生深远影响。

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