二甲基硅油的环境行为与生态效应研究进展

二甲基硅油(polydimethylsiloxane, PDMS)广泛应用于工业产品、医药保健品和个人护理品中.PDMS在污水处理过程中几乎不被生物降解,主要随剩余污泥排放进入环境,仅有少量PDMS吸附在悬浮固体或污泥颗粒表面随污水排放进入水体和沉积物中.现有研究表明,PDMS在沉积物中较难迁移和降解;而在不同类型土壤中均可以降解.PDMS对水生态系统风险较低,对底栖生物的急性毒性也不明显;在土壤环境中,PDMS及其降解产物对土壤微生物、土壤动物及农作物的生长和活动没有显著的影响.根据目前为数不多的研究,PDMS及其降解产物在各种环境中的生态毒性都较小,但随着PDMS产量和使用量的快速增长,其在环境中的含量呈快速上升趋势,有必要进一步明确PDMS对环境的潜在威胁.     

土壤和沉积物中黑碳的环境行为及效应研究进展

土壤和沉积物是全球黑碳排放的主要归宿,土壤和沉积物中黑碳具有复杂的环境行为和环境效应。分析了黑碳的概念,指出应以环境意义为出发点去理解黑碳概念的丰富内涵;描述了黑碳形成过程及其对黑碳理化性质的影响,以及基于此的黑碳分类;总结了黑碳来源辨析的若干种常用方法;讨论了黑碳在土壤/沉积物与其他环境介质之间的迁移循环过程,以及在土壤和沉积物内部的迁移行为;探讨了土壤和沉积物中黑碳的降解行为与稳定性,及其与地-气碳氮温室气体通量、土壤稳定碳库的关系,以及在土壤碳循环模型中的作用;综述了土壤和沉积物中黑碳对有机物、重金属和营养盐的吸附行为及主要机制;提出了今后研究的主要方向,以供相关研究者参考。     

环境介质中的抗生素及其微生物生态效应

环境介质中的抗生素因存在浓度较低被称为微量污染物,其对生态系统和人类健康的影响已逐步得到认知。长期以来,抗生素被用于人和畜禽细菌性感染疾病的治疗。然而,随着集约化养殖业的发展,抗生素被大量添加于饲料中来预防畜禽和鱼虾的养殖疾病。因此,环境介质中抗生素种类和含量随着畜禽和水产养殖业的快速发展逐年增加。本文综述了环境中抗生素的来源、残留浓度及其环境微生物生态学效应。医用、兽用抗生素和人畜粪便的农用是抗生素进入环境的主要来源,其在不同环境介质中残留浓度不一：地表水含量为μg?L-1,土壤含量为?g?kg-1,沉积物含量为μg?kg-1—mg?kg-1之间。抗生素进入土壤、水和沉积物等环境介质,经吸附-解吸、迁移和降解等过程重新分配,其降解方式主要有水解、光解和生物降解。抗生素影响环境介质中微生物的生物量、活性和群落结构,并诱导产生抗性基因,但对生态系统服务及其功能的干扰和影响尚有待进一步研究。     

四环素类抗生素降解途径及其主要降解产物研究进展

四环素类抗生素在生产和贮存过程中会发生一系列非生物降解反应,其中某些代谢及降解产物,与母体相比,虽然其活性降低,但毒性却大大增强.此类抗生素随着畜禽废弃物等途径进入到环境中,随环境条件的不同将发生一种或多种降解反应,其降解方式除了非生物降解外,还包括生物降解.本文综述了四环素类抗生素在不同生态环境中的降解途径以及降解产物,并对今后的研究方向进行了探计,旨在为其生态风险评价提供有价值的参考.     

大亚湾冬季沉积物中叶绿素含量与分布

2012年2月(冬季)对大亚湾海域沉积物叶绿素a (Chl-a)及其降解产物脱镁叶绿酸( Pha-a)的含量与分布进行了研究,并探讨了环境因子(水深、温度、透明度、粒度、营养盐、TOC)对表层沉积物Chl-a含量分布的影响.结果表明:Chl-a和Pha-a是同源的,随沉积物深度增加二者皆呈递减趋势,个别站位Chl-a和Pha-a出现许多小突跃,这可能与生物扰动和环境变化有关;表层(0～l cm)Chl-a和Pha-a的含量变化范围分别为0.98 ～ 1.55μg·g-1和3.97～6.65 μg·g-1,平均含量分别为1.24和5.55 μg ·g-1.Chl-a含量变化是各种环境因子共同作用的结果,其中最主要的影响因素是沉积物底质颗粒的大小,高比例砂含量的底质能为底栖藻类提供更多的生存空间,但不利于沉积物中Pha-a的保存;比较了沉积物与上层水体中平均Chl-a相对含量,并与其他海域相比较,发现该海域沉积物中Chl-a含量较高,与水体Chl-a含量比值为50.28％ ～ 150.79％,近海沉积物中底栖初级生产力不可忽视.     

东海赤潮高发区沉积物中叶绿素的分析

研究分析了2002年8～9月“赤潮973”航次所采集的沉积物中叶绿素a及其降解产物脱镁叶绿酸含量与分布．结果表明。叶绿素a和脱镁叶绿酸是同源的;随深度增加叶绿素a和脱镁叶绿酸的含量呈递减趋势,到一定深度后含量不再变化。个别站位叶绿素a和脱镁叶绿酸的垂直分布出现了许多小突跃,可能是由生物扰动引起;表层沉积物(0～0．5cm)中的叶绿素a和脱镁叶绿酸的变化幅度分别为0．14～1．17和0．83～5．58μg·g-1。平均值分别为0．54和2．45μg·g-1;并初步探讨水深(光强)、盐度、温度、含水量对叶绿素水平分布的影响;脱镁叶绿酸作为叶绿素的主要降解产物,到一定深度后,成为叶绿素的主要存在形式,约占80％～90％;由于水温的不同,夏季沉积物中的叶绿素a和脱镁叶绿酸含量是春季的3倍之多;比较了上层水柱中的叶绿素和沉积物中的叶绿素的相对含量,平均而言,沉积物中叶绿素占上层水柱中叶绿素的31％．     

假单胞菌菌株CTN-3对百菌清污染土壤的生物修复

百菌清被美国环境保护署列为优先控制污染物,利用微生物的降解作用修复被污染的土壤、清除环境中的污染物等具有重要的现实意义.假单胞菌(Pseudomonas sp.)菌株CTN-3是一株从污染土壤中分离得到的百菌清降解菌,考察了其在实验室条件下对百菌清污染土壤的生物修复能力及其影响因素.结果表明:降解菌株在灭菌土壤中的降解效果略好于未灭菌土壤;在外源添加降解菌106 CFU·g-1、温度15 ～ 30℃和pH5.8～8.3条件下,该菌株能有效降解土壤中10 ～200 mg·kg-1的百菌清.菌株CTN-3在百菌清污染土壤的生物修复中具有良好的应用前景.     

土壤活性有机碳

土壤活性有机碳是土壤中活跃的化学组分,能显著影响土壤化学物质的溶解、吸附、解吸、吸收、迁移乃至生物毒性等行为,近年来土壤活性有机碳已成为土壤、环境和生态科学领域所关注的焦点和研究的热点。本文从土壤活性有机碳的来源、组成、含量、影响因素以及环境意义等方面做了简要的论述。一般认为,土壤活性有机碳来源于植物凋落物的分解、根系分泌物、土壤有机质的水解、土壤微生物本身及其代谢产物,因为来源的不同土壤活性有机碳含量也不同;影响土壤活性有机碳的因素有很多,研究表明,土壤活性有机碳随季节和湿度的变化呈现十分强烈的变异趋势;土地利用方式改变对土壤活性有机碳的影响在不同的研究中有不同的结果;土地管理措施如耕作、施有机肥和化肥、改变土壤pH值等对土壤活性有机碳也有很大的影响。土壤活性有机碳的生态环境效应主要表现在它对调节土壤养分流有很大影响,与土壤内在的生产力高度相关;它作为重金属的有机配体,对土壤溶液中的微量重金属的可移动性和迁移过程以及金属复合物的形成过程有着重要作用;它的存在影响农药在土壤中的截留、增加农药的水溶性,并影响农药在土壤中的运动;它对温室气体的排放、水体富营养化、岩石圈溶蚀都有很重要的作用。同时指出了未来的研究方向。     

嗜热微生物及其降解剩余污泥的机理

活性污泥法已经被广泛应用于污水处理中.剩余污泥是此过程的副产物,其处理费用约占污水处理系统总成本的25%～60%,处理不当则会带来严重的二次污染,成为目前污泥处理研究的难点之一.利用嗜热微生物降解污泥操作方便、经济性较好且易于管理,具有良好的应用前景.本文对污泥降解中的嗜热微生物、嗜热微生物污泥降解机理以及污泥降解过程中起重要作用的嗜热蛋白酶和脂肪酶的最新研究进展进行综述,归纳总结了影响嗜热微生物降解污泥的主要影响因素,并对嗜热微生物在污泥消化方面的应用研究进行展望.     

城市污泥中邻苯二甲酸酯(PAEs)的厌氧微生物降解

邻苯二甲酸酯(PAEs)是城市污泥中普遍存在的一类具有内分泌干扰性作用的有机污染物.研究污泥厌氧生物处理过程中PAEs的微生物降解对保障污泥农用的安全性十分必要.本文以污泥中两种主要的PAEs——邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸(2-乙基己)酯(DEHP)为研究对象,通过比较PAEs在污泥厌氧消化系统与发酵产氢系统中降解过程的差异及系统污泥特性的变化,分析不同污泥厌氧生物处理系统中影响PAEs降解的可能因素.结果表明: 在污泥厌氧发酵系统中,DBP在6 d内降解率达99.6%, DEHP在整个14 d的培养期间也降解了46.1%;在发酵产氢系统中,在14 d培养过程DBP的降解率仅为19.5%,DEHP则没有明显的降解.与厌氧消化系统相比,PAEs在发酵产氢系统中的降解受到明显抑制,这与发酵产氢过程中微生物量下降、革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G⁺/G^-)和真菌/细菌变小及挥发性脂肪酸(包括乙酸、丙酸及丁酸)浓度升高有关.