贵州汞矿区居民食用大米的甲基汞暴露及健康风险评价

贵州汞矿区居民食用的大米、蔬菜、猪肉和饮水均表现出较高的总汞含量,但仅有大米富集甲基汞.万山汞矿区3个村庄居民食用大米甲基汞的摄入量占总摄入量的平均比例分别为97.5%、94.1%和93.5%,且不同研究对象每日食用大米的甲基汞摄入量与其头发甲基汞含量之间存在显著的相关关系,这证实了食用大米是贵州汞矿区居民甲基汞暴露的主要途径.土法炼汞工人的头发总汞含量显著高于一般居民和对照组,其头发甲基汞占总汞的平均比例仅为12.4%,说明土法炼汞释放的汞蒸气的影响.贵州汞矿区居民头发甲基汞含量相比对照组均有一定程度的升高,部分居民食用大米的日甲基汞摄入量已经超过JECFA 2003年制定的标准(0.23 μg·d-1·kg-1),大部分超过美国环保局的推荐值(0.1 μg·d-1·kg-1),特别是铜仁垢溪和老屋场地区居民存在一定的甲基汞暴露风险,其他汞矿区人群也存在通过食用大米甲基汞暴露的潜在风险.     

汞甲基化细菌研究进展

汞甲基化细菌在厌氧条件下将无机汞(Hg)转化成最高毒性的甲基汞(MeHg),通过生物富集以及在食物链中的生物放大造成人类甲基汞暴露.本文综述了水环境中汞甲基化细菌的种类、系统发生、甲基化机理、甲基汞生成的空间位置和影响因素.水环境中汞甲基化主要发生在海洋、海湾、河流和湖泊的厌氧沉积物中.硫酸盐还原菌和铁还原菌是主要的汞甲基化细菌,它们的种类、群落结构和分布制约了甲基汞的生成,从而影响人体健康.汞甲基化的生化机理的研究表明,甲基汞可能产生于不同的代谢途径,但是对于汞甲基化机理仍没有一致的认识.沉积物中汞甲基化细菌的分布影响甲基汞生成的空间位置和甲基化率.因此,水环境中的地球化学因素影响甲基化细菌的分布、甲基化率和甲基汞的生成.     

万山汞矿区大米汞污染及人体甲基汞暴露风险

采集贵州省万山汞矿区2个流域7个地点的168个大米样品,测定其总汞及甲基汞含量,并对当地居民食用大米甲基汞暴露的健康风险进行评估。结果表明:万山汞矿区大米总汞含量变化范围为2.4~401.0 ng·g-1,平均含量为42.4 ng·g-1,51%的样品总汞含量超过我国食品汞限量标准(20 ng·g-1);甲基汞含量变化范围为1.1~45.1 ng·g-1,平均含量为11.7 ng·g-1,甲基汞占总汞的平均比例为44.8%;大米总汞与甲基汞含量呈显著正相关(r=0.44,P0.01),大米总汞含量与甲基汞占总汞的比例呈负相关(r=-0.59,P0.01)。位于河流上游离汞矿较近的地点汞污染较严重,随流域往下离汞矿较远地点汞含量相对降低。大米甲基汞暴露的风险评估显示,万山大水溪、梅子溪、白果树等污染地区存在一定的人群甲基汞暴露,而其他地区的人群也存在一定的潜在风险。     

树木年轮汞记录：进展、问题和展望

汞作为生物毒性较强的金属元素之一,通过食物链富集进而威胁生态系统健康。汞在森林生态系统中的通量以及储量变化成为汞地球化学循环的重要影响因素。受汞监测记录的时空分布限制,对汞的时空分布变化认识尚不全面。分布广泛的树木是环境汞污染的有效生物监测器之一,能够利用树轮中的汞记录开展汞的时空分布变化研究。环境中的汞通过根系、叶片、树皮等组织吸收富集,最终在树木年轮中得以保存。因此,树轮能够重建污染历史并根据同位素比率反映地球化学循环特征。本文综述树木年轮汞浓度和汞同位素比率测量方法以及树轮汞浓度重建的应用,探讨树轮汞同位素记录在环境重建中以及森林生态系统汞的地球化学循环研究潜力,指出今后研究需要关注的问题。     

重金属在土壤生态系统中的富集及毒性效应

对清水塘重金属污染区土壤生态系统重金属的富集及毒性效应的研究结果表明,土壤中 主要富集的重金属元素为生物毒性较强的Cd、Hg、As以及具有一定毒性的Zn、Pb、Cu,平均综 合污染指数为640.大型土壤动物重金属含量的分析结果表明,重金属富集量随污染程度的 增加而增加,尤其某些巨蚓科种类对Cd表现高富集,富集系数为1196.通过染毒试验进一 步证明,土壤动物种类和数量随Cd浓度的增加而减少.同工酶分析表明,Cd对蚯蚓同工酶活性 有明显的毒性效应.污染区主要种植蔬菜作物,而重金属在蔬菜体内的富集量也随污染 程度的增加而增加,其中蔬菜对Cd的富集有明显的品种间差异.     

万山汞矿区居民体内汞硒的含量、分布及相互关系

硒作为汞矿的伴生元素被释放至周围环境,贵州万山汞矿区汞污染问题应综合考虑硒的影响。为了评估万山汞矿区居民体内汞硒的含量、分布及汞硒相互关系,选择当地人群30例,采集其血液、尿液和头发样品,分别测定总汞、甲基汞和硒含量。结果表明:31%的人群血液总汞和93%的人群头发总汞含量分别超过美国环境保护署(USEPA)推荐的安全限值(5.8μg·L~(-1)和1 mg·kg~(-1)),而24%的人群尿汞含量超过联合国工业发展组织(UNIDO)的限值5μg·L~(-1),表明研究人群存在不同程度的甲基汞和无机汞暴露风险。90%的研究人群头发硒含量为中高水平,体内足量硒可能对无机汞和甲基汞的积累起到抑制作用,从而在一定程度上降低了当地居民汞暴露的健康风险。     

铁硫耦合影响甲基汞在土壤-水稻系统中迁移转化的研究进展

甲基汞(MeHg)具有较强的神经毒性,在稻谷中积累而产生的健康风险倍受关注。水稻(Oryza sativa L.)中甲基汞主要来源于稻田土壤,土壤中铁硫含量空间变异大,在水稻种植过程中因干湿交替作用以及根系泌氧作用而改变根际环境,使土壤甲基汞的含量及其迁移发生变化,从而影响其植物有效性。本综述系统总结了铁、硫及其相互作用对汞甲基化以及甲基汞在土壤-水稻系统中迁移转化的研究成果,并提出了甲基汞在土壤-水稻系统中迁移转化值得深入探究的相关问题,对进一步研究调控水稻中甲基汞含量以及其调控机制,降低健康风险具有重要意义。     

贵州省环境中汞污染现状与分布特征

贵州是我国汞矿的主要产地,其储量和产量均居全国首位,因此造成了该区域环境受到广泛的汞污染。从大的区域尺度上研究汞的污染分布特征对于了解该区域汞的污染现状有很好的指导作用。通过对贵州省汞污染源及各环境介质中汞污染情况的调查,首先阐释了万山、务川、滥木厂等几个主要汞矿区及燃煤和有机化工等行业的汞污染现状;并从大气、土壤和水体等环境介质方面综合分析了贵州地区汞的暴露水平与分布特征;采用ArcGIS 10.0描绘了各环境介质中总汞及甲基汞的分布特征。结果表明贵州省东北部与西南部汞矿区汞污染程度较高,大气、土壤和水体中的总汞分布呈明显的区域性,汞矿毗邻区域明显高于其他区域,矿区和城镇水体中甲基汞浓度较高,表明汞矿区和人为活动等因素影响水体中的甲基汞的分布。     

汞在新建水库食物网中生物累积与风险评价研究进展

汞是唯一参与全球循环的液态重金属。1974年,自美国学者Smith首次报道水库中鱼类总汞含量高于邻近自然湖泊以来,水库中鱼类汞升高的风险成为新建水库环境影响评价中的重要内容之一。汞在水库生态系统生物组分和非生物组分中含量升高的现象先后在世界各国报道,包括加拿大、美国、芬兰、泰国和巴西等。通过对系列的野外研究进行回顾,表明了水库形成后生态系统中汞的甲基化过程发生了变化。水库形成对汞在食物网中的鱼类、底栖生物、浮游生物的累积产生影响。水库中汞的生物累积、迁移转化主要与被淹没土壤和植物腐解过程有着直接或间接的关系。水库形成后,总汞、甲基汞和甲基汞比例在生态系统食物网各组分中的变化并不一致。蓄水后,水体中总汞变化较小,甲基汞和甲基汞比例上升明显;浮游生物尤其是浮游动物中总汞升高,但甲基汞和甲基汞比例升高更为明显;与浮游动物类似,底栖水生昆虫中总汞升高,甲基汞和甲基汞比例升高也更为明显;鱼类作为食物网顶级消费者,甲基汞比例一般在80%以上,在水库形成后鱼类总汞和甲基汞均明显升高,但甲基汞比例变化已经不大。这些变化揭示了水库形成后甲基汞在食物网传递的两个主要可能途径,一是微型生物食物网。通过悬浮颗粒物、浮游植物、浮游动物这一环节,甲基汞和甲基汞比例有明显的增加。第二个途径是底层生物食物网。通过悬浮颗粒物、细菌、碎屑食性底栖水生昆虫、肉食型底栖水生昆虫环节,甲基汞和甲基汞比例明显增加。这两种途径均能导致以水生昆虫、小鱼、甲壳类等为食的肉食性鱼类汞含量增加。水库形成后,生态系统中汞的甲基化发生了明显的"加速"过程。这种"加速"过程最直接的因素是成库后大量土壤淹没使得汞的甲基化平衡被打破。这个过程主要有两方面的影响。一方面是直接影响,被淹没土壤和植被在腐解过程中主动或被动地将甲基汞释放到水库生态系统中;另一方面是间接影响,被淹没土壤和植被的腐解使水库底部形成厌氧环境,有利于无机汞从被淹没土壤和植被中溶出,为甲基化反应提供充裕的、可供甲基化的无机汞,同时腐解产生的大量营养物质为微生物提供丰富食物来源,使硫酸盐还原菌大量繁殖,促进无机汞的甲基化。在我国,有关汞在新建水库食物网中生物累积和风险评价的研究有待进一步加强。     

土壤污染生态毒性效应评价研究进展

随着社会经济的高度发展,人类活动加剧,我国土壤污染问题突出,不仅威胁人体健康,同时也严重威胁动植物及微生物的安全,生态安全问题不容忽视。但是我国土壤污染风险管控目前主要关注人体健康,对生态系统的关注较少,缺乏土壤污染生态风险评估技术指南及基于生态风险的土壤环境质量基准及标准。准确评价土壤污染生态毒性效应,是制定土壤环境质量标准、实现生态风险评估及预警与管控的重要基础。针对土壤污染生态毒性效应评价问题,分别对土壤污染生态毒性效应特征、评价方法、评价终点、暴露-效应关系构建、生态毒性效应外推,以及群落水平与复合污染生态毒性效应评价等方面的关键问题展开了讨论,指出目前土壤污染生态毒性效应评价主要是基于单物种的急性毒性测试,利用个体和亚个体水平的指示物作为评价终点,缺乏针对群落及生态系统高水平评价终点的生态毒性效应评价方法,定量评价污染物尤其是复合污染物对土壤生物群落及生态系统的影响,是土壤污染生态毒性效应评价的关键问题和难点问题。建议今后重点开展以下3方面的工作1)群落及生态系统水平评价终点的筛选;2)土壤污染生态毒性效应环境影响因子识别及影响机制研究;3)土壤复合污染联合毒性效应定量评价及...     

汞在微生物中的跨膜运输机制研究进展

甲基汞是一种强亲脂性、高神经毒性的有机汞化合物,可以通过生物富集或生物放大造成人类甲基汞暴露。环境中甲基汞的产生主要是厌氧微生物所调控的无机汞的甲基化。主流观点认为厌氧微生物对汞的甲基化是一种细胞内反应,因此,甲基汞的产生速率不仅与环境中具有汞甲基化能力的厌氧微生物的存在与活性相关,同时也与无机汞在微生物细胞中的跨膜运输过程有着重要联系。要明确无机汞经微生物甲基化的机制,就必须了解无机汞被微生物细胞生物吸收的过程,即无机汞在微生物中的跨膜运输路径。目前研究认为该过程主要有Mer抗汞操纵子转运体系、被动扩散、促进扩散和主动运输4种路径。本综述主要围绕无机汞被微生物细胞生物吸收的这4种路径展开,将系统介绍科学界对这4种路径的最新研究进展,并对相关研究进行展望,指出无机汞经促进扩散或主动运输进入到微生物细胞内将是未来研究的重点。     

草甸棕壤汞环境容量研究

土壤环境容量是输入土壤生态系统污染物的最大允许负荷,此时该系统仍保持正常的结构和功能。汞对土壤生态和人体健康的毒性颇大,因此研究其土壤容量具有一定的现实意义和理论价值。 本项研究以土壤生态为中心。根据我们建立的综合指标,即土壤-作物、土壤-微生物、土壤-水体系,确定了草甸棕壤汞的临界含量。运用平衡试验所获的参数计算了汞的年容量和变动容量。     

多溴二苯醚的环境暴露与生态毒理研究进展

多溴二苯醚(PBDEs)是一类具有生态风险的新型环境有机污染物.作为阻燃剂,PBDEs已经被愈来愈广泛地添加到工业产品中,并因此对大气、水体、沉积物和土壤等环境介质及相关生态系统产生日益广泛的污染.鉴于这一环境新问题的产生,本文基于有限的资料,初步探讨了PBDEs的人为来源和环境暴露途径,大致给出了PBDEs在不同生物和人体不同组织器官中可能的存在及含量水平;在扼要介绍其基本性质的基础上,从甲状腺、神经系统和生殖发育毒性等三个方面分析了PBDEs对动物和人体可能产生的毒性效应与生态影响,以及PBDEs在生态系统中可能具有的生物积累和生物放大风险;并对今后研究PBDEs的环境暴露与生态效应以及人体健康影响等方面的工作重点进行了展望.     

复合污染生态毒理效应的定量关系分析

采用全生育期土培毒性试验、全生育期水培毒性试验、陆生生态毒性试验、水生生态毒性试验和DGGE(denaturing gradient gel electrophoresis)指纹图谱分析等方法, 以乙草胺-Cu和Cd-Zn两组污染物为代表, 分别对小麦(Triticum aestivum)、水稻(Oryza sativa)、赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)、对虾(Penaeus japonicus)及土壤微生物等以水、土壤为环境介质进行复合污染暴露, 并结合污染现场进行较为系统的定量分析. 结果发现: 污染物本身的化学性质对复合污染生态效应所起的作用, 要比其浓度组合关系的影响小得多; 污染物暴露的浓度组合关系更为直接, 在一定条件下甚至起决定作用; 复合污染生态效应还与生物种类, 特别是生态系统类型有关, 也与这些污染物作用的生物部位有关.     

某关闭汞矿区附近农田蔬菜中的汞污染评价

研究了某汞矿区附近蔬菜地的汞污染现状及其对周围居民的健康风险。通过汞矿区附近连片菜地所采集的15种蔬菜中总汞含量的分析发现,不同蔬菜的汞含量水平依次为叶菜类茄果类块茎类,其中叶菜类生菜的汞含量最高(57 mg·kg-1),块茎类白萝卜的汞含量最低(1.67 mg·kg-1)。对叶菜类和块茎类蔬菜不同部位的汞含量分析发现,同种蔬菜的不同部位对汞的富集能力不同。无论叶菜类还是块茎类,地上部分的汞含量均高于地下部分。其中,叶菜类蔬菜地上部分的外叶、内叶和混合叶的汞含量水平为外叶混合叶内叶。红萝卜和白萝卜各部位对汞的富集能力相似,即叶片萝卜表皮萝卜根。同时,对研究区中13个点位大气和土壤总汞含量分析表明,大气中总汞的含量在128~1109ng·m-3,土壤中总汞的含量水平为3.88~91.62 mg·kg-1,均严重超标。通过对汞矿区居民摄入蔬菜的汞暴露评估与健康风险评价可知,单独蔬菜摄入不会危及附近居民健康,但若综合其他暴露途径,潜在健康风险较高。     

长期石油和重金属污染对农田土壤假单胞菌种群多样性及结构的影响

采用PCR—DGGE方法,对我国东北地区长期石油和重金属污染农田土壤中的假单胞菌多样性及其种群结构进行研究．结果表明：石油污染区土壤中假单胞菌多样性指数显著高于重金属污染区;石油污染区旱田土壤假单胞菌多样性接近于对照清洁土壤,但低于相似污染程度的石油污染区水田土壤,表明污染物类型与耕作管理方式是影响土壤中假单胞菌多样性的主要因素．经16SrRNA的V6／V7区测序,Pseudomonas mendocina、P．stutzeri和P．aeruginosa是该石油和重金属污染区土壤中的优势类群,说明在长期污染胁迫下,这3种假单胞菌分别得到了不同程度的富集,推测与石油烃的自然降解及假单胞菌的重金属抗性有关．     

贵州省典型铅锌矿区和贵阳市居民汞暴露以及健康风险评估

选择贵州省赫章县铅锌矿区和贵阳市居民区,采集了居民日用食物(大米、土豆、鸡蛋、蔬菜、鱼肉、猪肉)、饮用水和农作物根际土壤,共计503个,测定了总汞和甲基汞的含量,并结合蒙特卡洛模拟评估了居民无机汞和甲基汞暴露风险。结果如下：(1)铅锌矿区的样品总汞和甲基汞的范围分别为0.11～39和0.028～1.7 ng·g^-1,城市居民区的样品总汞和甲基汞的范围分别为0.07～18和0.01～7.7 ng·g^-1,除蔬菜外的样品总汞含量低于我国食品限量标准,蔬菜总汞含量分别有14.7%(铅锌矿区)和17.7%(城市居民区)的样品超过我国《食品安全国家标准》(GB 2672—2017)规定的10 ng·g^-1。(2)两个地区无机汞日暴露量无差异(城市居民区：0.031μg·kg^-1·d^-1,铅锌矿区：0.032μg·kg^-1·d^-1),但城市居民区的甲基汞日暴露量(0.006μg·kg^-1·d^-1)高出铅...     

贵州重点地区土壤和水体中汞的生态风险

分析了贵州省土壤和地表水体中汞含量空间分布状况,分别采用地累积指数法和潜在生态危害指数法评价了土壤中的汞污染程度和潜在生态风险;采用单因子法表征了水体总汞污染程度,应用安全阈值法对水体活性汞和甲基汞进行生态风险评价.结果表明:贵州省汞矿区及涉汞行业毗邻区域土壤中总汞污染程度较高,涉汞区23个点位中严重污染、重污染和偏重污染水平分别占78.26％、13.04％和8.70％,且均为极度生态危害.非涉汞区除青山坡土壤中汞的生态风险极强外,其他区域土壤中汞的污染程度不高,生态风险属于可接受水平.贵州省汞开采与冶炼、铅锌冶炼、有机化工等行业已造成毗邻水体出现较严重的汞污染,且污染范围有扩大和延伸的趋势,但对水生生物有直接影响的活性汞和甲基汞的生态风险较小.     

辽河口不同类型湿地土壤汞、甲基汞含量及其影响因素

通过对辽河口三道沟、笔架岭两地不同类型湿地土壤中总汞、甲基汞以及影响因素的研究,从植物自然演替的角度,分析了辽河口不同类型湿地总汞、甲基汞的分布及转化因素。结果表明:不同类型湿地土壤汞含量为0.036~0.069 mg·kg~(-1),土壤甲基汞含量为0.77~2.56μg·kg~(-1);三道沟湿地土壤汞、甲基汞含量明显低于笔架岭湿地;从光滩到芦苇湿地,表层土壤汞、甲基汞含量逐渐降低;从笔架岭湿地剖面分析来看,从表层到深层,芦苇湿地、碱蓬湿地土壤汞、甲基汞含量逐渐降低,光滩剖面土壤汞含量先增加后降低再增加,光滩土壤甲基汞含量总体上呈降低趋势;从土壤总汞、甲基汞与其他影响因素的关系看,土壤汞与甲基汞具有显著相关关系,土壤汞与钾、易溶性盐具有正相关关系。     

环境中人为来源的铂族元素及其迁移转化研究进展

铂族元素(PGEs)在汽车尾气催化转换器(VECs)、工业催化剂和制药学领域的广泛应用,致使PGEs尤其是铂(Pt)、钯(Pd)和铑(Rh)在某些区域已经成为新型环境污染物.由于环境样品中Pt/Pd、Pt/Rh与VECs中活性成分比例有较好的相关性,因此PGEs污染主要来源于应用了铂族金属的VECs.研究显示,过去的30年里,气溶胶、永生态系统(河水、雨水、地下水、海水、沉积物)、土壤、路尘和生物有机体等不同环境介质中PGEs浓度均显著增加.人们普遍认为铂族元素是惰性的,暴露于环境中的PGEs的健康风险很小,但PGEs毒性和生物可利用性的研究表明,在多种生物地球化学过程作用下,人为排放的PGEs易发生迁移,转化为毒性更大的形态,增加生物可利用性,通过食物链传递对人类产生潜在的健康风险.本文对不同环境介质中PGEs来源、分布及生物地球化学行为的最新成果进行了总结,认为PGEs人体健康风险标准制定、PGEs标准物质的研制、近海沉积物中PGEs的研究、PGEs对滩涂贝类的毒性、食物中PGEs的污染现状及人体健康风险评估等是今后PGEs研究的重要领域.