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.     

抗生素的环境归宿与生态效应研究进展

抗生素是人类与动物疾病防治中被广泛使用的抑菌或杀菌药物。近年来,随着环境耐药性基因的出现,抗生素引起的环境问题成为公众关注的热点。关于抗生素的检测、环境行为和生态毒性等方面的研究也越来越多。综合已有的研究资料,对抗生素在环境中暴露水平、降解行为及其对生态环境影响等方面进行探讨,并对今后的研究进行展望。     

污染物环境生态效应评价研究进展

总结了污染物环境生态效应评价的关键环节--生态受体选择、反应终点和评价参数确定等研究现状,分析讨论了这些环节目前存在的问题和今后的研究方向.个体和种群层次上的生态受体研究较为深入,相应的反应终点研究也较为成熟,但群落和系统层次上的生态受体研究较少,相应的反应终点还不能完整的表征其结构与功能发生的变化.应用能够完整反映生态系统功能及结构组织状态的反应终点,以生态系统为受体进行污染物环境生态效应评价是今后的研究方向.基于假设检验的NOEC只是一个实验设计浓度,不能构造置信区间;ECx由不同的数学模型计算的结果差异较大,置信区间随效应值x的降低而增大.研究综合假设检验与数学模型各自优点的评价参数估算方法是污染物环境生态效应评价的重要研究内容.     

氯烃类污染物的生态行为与毒理效应研究进展

近年来,进入到生态系统中的氯烃类有机污染物在数量和种类上迅速增加,以及由此引起的生态效应日益受到各界广泛关注,有关该类污染物的生态行为与毒理效应的研究也日益成为环境科学与污染生态学学科等相关领域的热点问题和焦点内容。为了对氯烃类有机污染物有一个较为系统的了解,首先对氯脂肪烃、氯苯和氯氟烃等三大类氯烃类污染源情况进行了分析;根据其憎水性、挥发性和稳定性的特点,对这些氯烃类有毒有机污染物在环境中的迁移行为以及在生物体内的浓缩、积累和放大行为进行了基于理论的探讨;在基于其QSARs分析的基础上,就这些化合物对鱼类的急性毒性、对视黄化合物和α-生育酚含量的影晌、可能的致畸和致突变效应以及对植物毒性效应方面的研究进行了概述,为今后氯烃类污染物相关研究工作的深入开展提供科学依据。     

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。     

果园生态栽培及其生理生态效应研究进展

果园生态栽培及其生理生态效应研究进展周志翔李国怀徐永荣（华中农业大学,武汉４３００７０）ＯｒｃｈａｒｄＥｃｏｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅＲｅｓｅａｒｃｈＡｄｖａｎｃｅｓｏｆＥｃｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＦｒｕ...     

根-土界面镉的生态化学行为与毒理效应研究进展

根-土界面是物质交换最频繁的特殊微型生态区域,其pH、Eh和根系分泌物是决定这个微域环境性质变化的三大重要因素,其对镉(Cd)等重金属的吸收、转化和迁移等生态化学行为及毒理效应起着决定性的作用.本文就十几年来有关Cd在根-土界面pH、Eh和根系分泌物变化影响下的生态化学行为、根-土界面Cd的生态毒理效应(包括微生物生态毒理效应和酶的生态毒理作用)研究进展进行了综合论述,指出了目前研究中存在的不足,并就今后需要进一步解决的科学问题提出了建议.     

BTEX的环境行为与生态毒理

BTEX是苯(benzene)、甲苯(toluene)、乙苯(ethylbenzen)和二甲苯(xylene)的统称,存在于原油和石油产品中,同时作为化工原料应用于农药、塑料及合成纤维等制造业.BTEX广泛存在于大气、水体和土壤等环境介质,对相应的生态系统和人类健康产生严重危害.本文分析了各环境介质中BTEX的来源及分布特征,探讨了其在各种环境系统间的迁移和转化规律,重点从生殖发育毒性方面讨论了BTEX产生的人体健康效应,最后对今后研究重点进行了探讨.     

畜禽养殖过程中雌激素的排放及其环境行为

由于存在广泛和较强的内分泌干扰性,环境雌激素越来越受到关注,其中人与动物排放的天然类固醇雌激素(雌酮、雌二醇和雌三醇)具有最强的干扰性。综述了畜禽养殖过程中天然雌激素的排放、危害以及其物化性质,并结合国内外近期研究阐明了天然雌激素的吸附、降解和迁移转化等环境行为。在目前雌激素研究现状的基础上,对未来的研究方向及目标提出了建议。     

水体环境的植物病毒及其生态效应

人和动物病毒污染水体的研究已有多年 ,并取得了可喜的成果 ,其研究已从单纯的环境监测和卫生评价向机制和规律等纵深方向发展。分子生物学方法已深入到水病毒学领域 ,利用基因探针和扩增技术检测水体病毒已成为重要的研究方法[1] 。然而针对水体植物病毒污染及其环境效应的研究就显得很薄弱。事实上水体中也有众多的植物病毒 ,并有可能导致严重的植物病毒病流行 ,如 1 994年福建省三明地区因“5 .2”大洪水 ,水中带有大量的烟草病毒 ,导致烟草花叶病大爆发 ,仅宁化县就损失烟叶 1 0多万担。本文将讨论水体植物病毒的浓缩、检测及可能来源 ,…     

Functional integration of serial dilution and capillary electrophoresis on a PDMS microchip

For the quantitative analysis of an unknown sample a calibration curve should be obtained, as analytical instruments give relative, rather than absolute measurements. Therefore, researchers should make standard samples with various known concentrations, measure each standard and the unknown sample, and then determine the concentration of the unknown by comparing the measured value to those of the standards. These procedures are tedious and time-consuming. Therefore, we developed a polymer based microfluidic device from polydimethylsiloxane, which integrates serial dilution and capillary electrophoresis functions in a single device. The integrated microchip can provide a one-step analytical tool, and thus replace the complex experimental procedures. Two plastic syringes, one containing a buffer solution and the other a standard solution, were connected to two inlet holes on a microchip, and pushed by a hydrodynamic force. The standard sample is serially diluted to various concentrations through the microfluidic networks. The diluted samples are sequentially introduced through microchannels by electro-osmotic force, and their laser-induced fluorescence signals measured by capillary electrophoresis. We demonstrate the integrated microchip performance by measuring the fluorescence signals of fluorescein at various concentrations. The calibration curve obtained from the electropherograms showed the expected linearity.     

Nanomechanics controls neuronal precursors adhesion and differentiation

The ability to control the differentiation of stem cells into specific neuronal types has a tremendous potential for the treatment of neurodegenerative diseases. In vitro neuronal differentiation can be guided by the interplay of biochemical and biophysical cues. Different strategies to increase the differentiation yield have been proposed, focusing everything on substrate topography, or, alternatively on substrate stiffness. Both strategies demonstrated an improvement of the cellular response. However it was often impossible to separate the topographical and the mechanical contributions. Here we investigate the role of the mechanical properties of nanostructured substrates, aiming at understanding the ultimate parameters which govern the stem cell differentiation. To this purpose a set of different substrates with controlled stiffness and with or without nanopatterning are used for stem cell differentiation. Our results show that the neuronal differentiation yield depends mainly on the substrate mechanical properties while the geometry plays a minor role. In particular nanostructured and flat polydimethylsiloxane (PDMS) substrates with comparable stiffness show the same neuronal yield. The improvement in the differentiation yield obtained through surface nanopatterning in the submicrometer scale could be explained as a consequence of a substrate softening effect. Finally we investigate by single cell force spectroscopy the neuronal precursor adhesion on the substrate immediately after seeding, as a possible critical step governing the neuronal differentiation efficiency. We observed that neuronal precursor adhesion depends on substrate stiffness but not on surface structure, and in particular it is higher on softer substrates. Our results suggest that cell–substrate adhesion forces and mechanical response are the key parameters to be considered for substrate design in neuronal regenerative medicine. Biotechnol. Bioeng. 2013; 110: 2301–2310. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.     

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.     

害虫生态调控的原理与方法

害虫生态调控的原理与方法戈峰（中国科学院动物研究所农业虫鼠害综合治理国家重点实验室,北京１０００８０）ＴｈｅＰｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｏｆＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＲｅｇｕｌａｔｉｏｎａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆＰｅｓｔｓ．ＧｅＦｅｎｇ（Ｉ...     

基于生态风险评估的锡林河流域退化草地优化管理

利用遥感监测和空间信息分析技术,通过对退化草地的退化等级评估、风险度评估以及易恢复度评估,构建了草地生态优化管理指数(EMI),探讨了退化草地生态优化管理的实践途径;并以锡林河流域为例, 分析了退化草地生态优化管理指数.结果表明,通过构建退化草地优化管理模型,定量分析流域内不同优化管理等级退化草地的退化程度、危害性和易恢复性,可以有针对性地采取合理的治理措施,有利于退化草地治理中的资源优化配置.该模型能整合退化草地的各种相关信息,具有较强的普适性.     

“生态效益”的内涵及其特征

纵观全球,伴随着社会、经济的迅速发展,环境问题已成为一个日趋突出的世界性问题,并对人民生命健康和社会、经济的持续稳定发展带来了严重威胁。生态学界强烈地呼吁人类要保护自然,维持生态平衡,合理地开发利用自然资源,呼吁人类在经济发展中能正确处理经济发展-环境保护,经济效益-生态效益的关系,在实践中取得了一定成效。然而,迄今为止我们对“生态效益”的内涵及特征还没有完全认识和了解,这在相当程度上妨碍了人们在社会生产中对提高生态效益的关注,因此,本问题亟待在理论上加以认识。本文试图对此做一点有益的探讨。     

大坝的生态效应:概念、研究热点及展望

大坝产生的生态效应涉及范围广、周期长,在对社会经济发展起到积极作用的同时,也对生态、环境造成了一定的影响。在评述国内外对大坝生态效应概念和内涵理解的基础上,提出了大坝生态效应链和生态效应网的概念。依据大坝建设和运行的特点,结合流域生态系统的特征分别论述了大坝对水文、局地生态的调节效应以及屏障效应和岛屿化、截留效应、边缘效应、水温效应等国内外研究的热点。最后,提出了今后大坝生态效应的研究方向:1)生态正效应、生态效应链和生态效应网;2)生态系统过程和状态生态效应;3)不同时空尺度下生态效应及其尺度推绎方法等3个方面的研究。     

快速城市化地区生态质量退降的自组织临界性 ——以深圳市南山区为例

弄清快速城市化地区生态退降过程的机制,可以为相关景观动态模型建设和调控策略选择创造有利条件。借助于自组织临界性理论和方法,在基于多时段遥感影像数据的景观分类和生态质量制图结果支持下,以深圳市南山区为例进行了快速城市化地区生态质量退降的自组织临界性研究,以期揭示城市化过程与生态质量退降过程的响应关系和生态质量退降的过程特点。结果表明,工作区内建设用地扩张过程和生态质量退降过程均具有典型的自组织临界性特点;区域生态质量退降主要是由建设用地扩张导致3种不同生态质量区域之间发生的3种主要生态质量退降过程造成的;建设用地扩张和3种主要生态退降过程的动态分形指数都呈现出不断增加的趋势;具有自组织临界特征的建设用地扩张过程是同样具有白组织临界性特点的各种生态质量退降过程发生和发展的主要驱动力来源。     

氟的环境地球化学行为及其对生态环境的影响

近几十年来,氟的区域性环境地球化学异常和人为环境污染所导致的植物和人体氟暴露现象引起了广泛关注,世界各国学者对不同环境介质中氟的地球化学行为进行了较为深入的研究,但仍然存在诸多争议和不确定性.本文回顾了近些年来有关氟在大气、水、土壤中的来源、数量、存在形态、迁移转化和控制因素等方面的研究成果,以及氟的地球化学行为与植物和人体氟暴露的关联性,并提出了未来有关氟的环境地球化学行为研究应优先考虑的几个方向.