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[学术文献] Ultra-trace level determination of neonicotinoids in honey as a tool for assessing environmental contamination 进入全文

Environmental Pollution

新烟碱类和密切相关的杀虫剂类亚砜亚胺和丁烯酸内酯对非目标生物(包括蜜蜂等传粉媒介)存在潜在负面影响,进来引起了人们越来越多的担忧。实际上,越来越清楚的是,这些问题可能会产生更加严重的影响。为了正确评估新烟碱类所带来的生态和环境风险,需要采取适当的取样和分析程序。在这里,我们使用蜂蜜作为可靠的环境采样器,并开发了基于QuEChERS和UHPLC-MS/MS的前所未有的敏感方法,用于同时测定目前市场上存在的九种新烟碱类和相关分子(啶虫脒、噻虫胺、呋虫胺、氟吡啶酮、吡虫啉、烯啶虫胺、砜虫啶、噻虫啉和噻虫嗪)。该方法经过验证,可在3-4个数量级的宽浓度范围内提供出色的精度和准确度。根据分析物,蜂蜜最低限度的量(LLOQ)低至2-20pg/g。然后将该方法用于分析来自世界各地的36种蜂蜜样品,这些样品已经在先前的研究中被分析成五种最常见的新烟碱类(啶虫脒、噻虫胺、吡虫啉、噻虫啉和噻虫嗪)。这使我们能够在室温和-20℃下确定这些分子在蜂蜜中的长期稳定性(即长达40个月)。我们发现这五种农药在-20°C的几年内保持稳定,但是啶虫脒和噻虫啉在室温下部分降解。最后,我们还测量了呋虫胺、烯啶虫胺、砜虫啶和氟吡啶酮的含量,发现28%的样品至少被其中一种农药污染。

[学术文献] Spatial prediction and standard-exceeding risk assessment of soil available phosphorus based on geographically weighted regression kriging 进入全文

中国环境科学学会

以江苏省金坛区土壤有效磷的空间预测为例,构建地理加权回归克里格(GWRK)模型,即采用地理加权回归(GWR)来量化土壤有效磷与主要土壤因子(即:土壤全磷、土壤pH值和土壤有机质)之间的局部空间关系,并结合局部回归残差的插值结果来预测土壤有效磷的空间分布状况.GWR结果显示主要土壤因子对土壤有效磷含量的影响程度随空间位置的变化而变化.同时,采用独立验证样本对比GWRK模型和普通克里格(OK)模型的空间预测精度.结果显示,GWRK预测结果具有更低的平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和更高的Pearson相关系数(r),且较OK预测结果的相对提高指数(RI)为19.61%.此外,根据GWRK预测结果,对金坛区土壤有效磷含量的超标风险进行了评估.结果表明土壤有效磷含量超过其环境安全阈值(40mg/kg)的区域集中分布在金坛区北部,其面积为175.58km2,约占金坛区总面积的18%.因此,GWRK模型能有效评估区域土壤元素有效量空间分布状况,且GWR局部空间回归系数能为区域土壤元素有效量的调控提供更精确空间决策支持.

[学术文献] Effects of the fumigant methyl bromide on farmland soil microbial community structure and ecological processes 进入全文

中国科学院生态环境研究中心

土壤微生物是反应土壤健康状况最敏感的生物学指标,溴甲烷残留不仅消耗臭氧层,影响生态平衡,还会造成土壤质量恶化和微生物群落结构的变化。为明确溴甲烷对农田土壤微生物群落结构及生态过程的影响,以兰州市红古区连续两年种植草莓的土壤为研究对象,测定熏蒸剂溴甲烷处理后土壤微生物量碳、基础呼吸、诱导呼吸和微生物代谢熵等相关指标,并运用磷脂脂肪酸法(PLFA)测定不同类群微生物的变化。结果表明:经溴甲烷熏蒸处理至培养结束(第90天)时土壤微生物基础呼吸和诱导呼吸分别下降0.6%和16.2%,并且与对照皆差异显著(P < 0.05);微生物量碳培养结束时与对照差异显著(P < 0.05),且减少5.6%;总体上微生物基础呼吸、诱导呼吸和微生物量碳都呈现先下降后逐渐恢复的趋势;微生物代谢熵(qCO2)第15天后都高于对照,但随培养时间延长,处理组和对照组的差值逐渐降低,到培养期结束仍未恢复,相差5.1%。溴甲烷对土壤细菌(B)、真菌(F)和革兰氏阴性菌(GN)、革兰氏阳性菌(GP)都存在抑制作用;B、F含量分别较对照下降0.64%-8.72%、0.03%-5.61%;到培养期结束时,GP的量下降0.26%,GN下降10.42%,GN对溴甲烷的敏感性强于GP,且GN的变化具有滞后性;溴甲烷处理降低了B/F和GN/GP,但对GN/GP影响比对B/F的更为显著,土壤微生物压力指数增加。综上,说明施用溴甲烷使农田土壤微生物受到了长期的、持续的外源压力胁迫,溴甲烷在对有害微生物杀死的同时,也对有益微生物造成极大的伤害,不利于土壤优良性状的保持,使土壤中微生物丰富度和多样性下降。因此,实际应用中应充分考虑溴甲烷对土壤微生物带来的负面影响。

[学术文献] Determining broad scale associations between air pollutants and urban forestry: A novel multifaceted methodological approach 进入全文

Environmental Pollution

全球城市化导致人口密集,人口密集与空气污染也息息相关,因为主要是人类活动导致了空气污染源日益严重。有一种减轻城市空气污染的提议就是建设城市森林。本研究对一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫和PM10与城市森林的空间关联进行了量化,同时校正了人为污染源和污染低洼地,从而明确检验了在城市范围内城市森林与减少空气污染具有空间联系的假设。通过将空气污染物浓度与土地覆盖类型和土地使用类型等环境变量相结合,建立土地利用复原(LUR)模型,以建立空气污染物浓度的预测模型。将交通密度和工业大气污染物排放作为协变量添加到模型中,以便在校正这些空气污染源后,检测主要影响因素。研究结果发现,所有空气污染物的浓度与树冠覆盖呈负相关,与居住密度、人口密度和交通量呈正相关。LUR模型将城市森林与空气污染减缓之间建立了显著的空间关系。这些研究结果进一步证明了在城市范围内城市森林与减少空气污染之间的空间关系,对制定城市绿化规划政策具有重要意义。

[学术文献] Statistical determination of crucial taxa indicative of pollution gradients in sediments of Lake Taihu, China 进入全文

Environmental Pollution

为准确检测人类行为因素对淡水生态系统变化的影响,将微生物-环境相关性和微生物之间的相互作用结合起来以确定受污染沉积物中的关键指示分类群。利用16S rRNA扩增子测序分析,对从太湖采集的23个沉积物样品中细菌群落的多样性、组成和共生模式进行了探测。Fisher的精确检测表明,样本的聚类分析可以显示细菌群落的相对丰度与沉积物的物理化学性质之间存在直接关系(P <0.0001)。这表明细菌群落可以用于检测淡水沉积物中的污染梯度。根据微生物 - 环境相关性,通过指示物种分析,初步确定了24个序列和60个家族的菌群可以作为不同污染水平的指示分类群。共生网进一步表明,虽然细菌群的多样性和组成在轻度和中度污染地区之间展示出了相似性,但是细菌群落的拓扑特征在不同的污染水平下是不同的。研究进一步对关键物种进行了指示分类群的筛选,这些细菌群落的共生关系展示出了共生网高的度值和低中间性向心值(即度> 5,中间性向心值<1000)。9个序列和13个家族的菌群最终被确定为富营养化太湖不同污染水平的关键指示分类群。从环境中获取的关键指示分类群可以追踪水生生态系统中不断增高的污染水平,并提供了一种监测对人类行为因素影响敏感的水域的新方法。

[学术文献] Removal of seven endocrine disrupting chemicals (EDCs) from municipal wastewater effluents by a freshwater green alga 进入全文

Environmental Pollution

在废水的处理过程中没有完全去除内分泌干扰化学物质(EDCs),可能导致潜在的生态和人类健康风险。本研究评估了两种处理类型的废水(即超滤和臭氧化)和用淡水绿藻Nannochloris sp处理的废水中七种内分泌干扰化学物质的去除和提取。在经过超滤处理的废水中培养Nannochloris sp七天,则雌二醇(E2)、乙炔雌二醇(EE2)、和水杨酸(SAL)的去除率达到60%;但是Nannochloris sp没有去除所研究的其他几个内分泌干扰化学物质。淡水绿藻对于E2、EE2和SAL的去除作用归因于光降解作用和生物降解作用。无论是否在废水中添加淡水绿藻,二氯苯氧氯酚(TCS)通过快速光降解作用,七天内去除率达到63%-100%。在加入淡水绿藻后,淡水绿藻的细胞中也立即发现了二氯苯氧氯酚(TCS),因此二氯苯氧氯酚(TCS)的主要降解机制是光降解作用和生物去除作用(例如,生物吸附和生物体内积累)。经过淡水绿藻培养后,二氯苯氧氯酚(TCS)在食物网中仍存在高风险的生物累积潜力,废水中残留雌激素的内分泌干扰特性仍未消除。培养淡水绿藻可以用来处理废水,但是要去除内分泌干扰化学物质还需要主要依靠化学手段。

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