两种水生植物对抗生素污染水体的修复作用

采用水培方法,通过检测水样中氨苄青霉素（Ampicillin）、盐酸四环素（Tetracycline）、盐酸土霉素（Oxytetracycline）和盐酸金霉素（Chlortetracycline）含量的动态变化,确定水生植物大漂（Pistia stratiotes）和凤眼莲（Eichhornia crassipes）对水体中抗生素的清除作用。结果显示：①在系列高浓度（10～50 μg/mL）抗生素的条件下,凤眼莲去除水中盐酸金霉素与盐酸土霉素的效果优于大漂;②对于采集的污水（抗生素浓度＜2.5 μg/mL）,培养72 h后,大漂和凤眼莲对盐酸四环素的去除率分别达80%和90%以上,对氨苄青霉素的去除率分别达80%和70%以上。大漂和凤眼莲对4种抗生素污染的水体均表现出不同程度的修复功能,特别是凤眼莲效果更佳,可作为去除水体抗生素污染的首选材料。     

锦州湾及附近河口沉积物中砷含量、分布及形态

对葫芦岛3条河流和锦州湾水体、沉积物中As的含量、分布和形态进行了研究。结果表明：葫芦岛的连山河和五里河未受到明显的As污染,沉积物总As含量低于10 mg·kg^-1,河水As含量低于10 μg·L^-1,茨山河下游紧邻葫芦岛锌厂,受到了一定程度的As污染,沉积物As含量达75.2 mg·kg^-1;五里河口区As污染非常严重,锌厂在该区排污口处沉积物As含量高达3176.1 mg·kg^-1,超过国家沉积物As标准158倍;受锌厂排污的影响,锦州湾As污染也很严重,沉积物中As最高含量达到569.5 mg·kg^-1,沉积物和孔隙水含量在剖面上具有相似的变化趋势,表明孔隙水As含量主要受沉积物As含量影响;锦州湾沉积物中As主要以可交换态存在,残渣态次之,盐酸提取态最少,表明锦州湾沉积物中As的活性很强,有大量的可交换态As随时会进入上覆水体,是重要的As释放源,而铁对As行为的影响占次要地位;沉积物中大量As的释放可能会对葫芦岛和锦州湾地区生态系统造成严重的威胁。     

贵州草海氮磷分布特征及沉积物释放通量估算

通过对草海丰水期和枯水期水体、表层沉积物及周边河流水体系统的样品采集与测试分析,阐明丰水期和枯水期氮磷在草海水体的空间分布特征,分析表层沉积物中氮磷的释放通量的空间分布特征,识别沉积物的"源"和"汇"特征。结果表明,两个水文期大部分入湖河流的总氮和总磷浓度高于出湖河流,湖水氮磷浓度受外源输入影响较明显;丰、枯两期挺水植物区水中氮磷浓度高于沉水植物区,且沿主要水流方向逐渐降低;丰水期水-沉积物界面水中氮磷浓度高于表层水体,枯水期该特征不明显。枯水期沉积物中总氮的释放通量范围为5.244~362.506 mg·m~(-2)·d~(-1),呈现出"源"的特征;沉积物中总磷释放通量范围为-3.081~3.009 mg·m~(-2)·d~(-1),在挺水植物区表现为"汇",在沉水植物区表现为"源",内源释放也不可忽视。     

植物修复在抗生素污染治理中的应用研究进展

抗生素的环境污染问题日益严峻,如何对抗生素污染的水体和土壤进行有效的原位处理已然成为亟待解决的问题.植物修复是具有处理成本低、二次污染可控、易于后续处理、不破坏土壤和河流生态环境等优势的绿色、原位修复技术,已被证明是可用于抗生素污染治理的处理技术之一.因此,通过文献搜索和总结分析,作者们对植物修复在抗生素污染治理中的应...     

沈阳河水、地下水及沉积物中重金属的生态风险评价及来源辨析

对沈阳地区河流水体、沿岸地下水和表层沉积物中重金属进行了调查,并运用污染因子法及潜在生态风险指数法对污染程度进行评价。结果表明:河水中As的浓度为0.49～11.9μg.L-1,沈抚灌渠>蒲河>细河>浑河。Cd的浓度为0.01～0.66μg.L-1,细河>沈抚灌渠>浑河>蒲河。Zn浓度范围为1.0～115μg.L-1,最高浓度出现在沈抚灌渠。Pb、Cu、Cr平均浓度最高是在细河。浑河和蒲河河水中6种重金属的单因子污染指数及内梅罗指数都<1,未受污染;沈抚灌渠水中Zn和Cr的单因子污染指数和内梅罗指数都>1,为轻度污染;细河夏季内梅罗指数>1,为轻度污染。细河周边地区浅层地下水中Cd和Cr的污染较为严重,致使内梅罗指数都>1,甚至>2,污染水平为中等污染。深层地下水和水稻田水的所有污染指数均<1,未受污染。蒲河和浑河沉积物中6种重金属元素属低潜在生态风险。细河沉积物中Cd属较高潜在生态风险;Cu为中等潜在生态风险。污染来源大致分为3类:1)污水排放和固体废弃物;2)施用磷肥或粪肥;3)冶金、电镀和不锈钢产业的排放。     

太湖上游不同类型过境水氮素污染状况

利用GPS定位,在春、夏、秋、冬4个季节,对地处太湖上游宜兴地区受农田径流、农村生活污水、水产养殖和畜禽养殖污水污染的过境水体氮素污染状况进行了调查,对不同类型水体中不同形态氮浓度的季节性变化特征进行了分析,比较了不同类型水体的15N自然丰度.结果表明:不同类型过境水氮素污染严重,人为影响强烈,不同的农业生产和人类活动具有不同的污染特征;受农田径流影响的河流,水体受铵态氮污染的风险较小,受硝态氮的污染较重;农村居民区河流主要受农村生活污水影响,水体铵态氮负荷较高;畜禽养殖场附近的河流受养殖污水的影响,水体的氮素污染最为严重,尤其是铵态氮负荷最高;相比之下,养殖鱼塘水体总氮最低,主要以有机氮为主;水体氮素污染受河流季节性环境演变的影响,表现为夏季浓度最低,冬季浓度最高;农田施肥是太湖氮污染的主要来源,但在丰水期生活污水和畜禽养殖废水也会成为太湖重要的污染源.     

蓄水对三峡库区重庆段长江干流浮游植物群落结构的影响

为了分析三峡库区长江干流重庆段因蓄水产生的三类不同水体(自然河流型、过渡型、类湖泊型)对浮游植物的影响,分别于不同季节和蓄水期对水体浮游植物进行了群落调查,结果显示各群落指标仍呈现亚热带河流型水库的季节变化趋势:春季绿藻、隐藻占优势,夏季蓝藻所占比例增加,冬季硅藻占绝对优势,但不同类型水体对季节的响应程度不同:(1)2010年3月春季调查期间绿藻的优势种的优势度以及所占比例均呈现随水体类型改变逐渐增加趋势,并在类湖泊型水体中达到最大(优势度0.62、所占比例达67.8%),而夏秋季(9月蓄水前)蓝藻的优势种数、优势度、藻密度以及所占比例也存在同样的变化,2009年9月蓝藻所占比例由河流型水体的8.5%增加到类湖泊型水体的52.6%,到2010年9月类湖泊型水体蓝藻比例甚至达到63.8%。冬季蓄水期间(2010年1月),硅藻占绝对优势,但绿藻在类湖泊型水体中的比例要大于其他两类型水体。(2)Shannon-Wiener指数平均值为2.43,总体呈现出河流型水体>过渡型水体>类湖泊型水体,类湖泊型水体多样性指数夏秋季>冬季>春季,而自然河流型和过渡型水体冬季多样性指数低于其他季节。     

海州湾近岸海域的微生物群落结构和抗生素抗性基因时空变化

【背景】近岸海域抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)的污染和累积将直接影响海产品质量和安全,海州湾作为江苏省的四大渔场之一,是江苏渔业发展的主要载体,有多条大小河流注入,沿岸为重要农业区,对公众健康产生重大影响。【目的】对海州湾夏秋季的水样及沉积物展开微生物及ARGs检测。【方法】基于宏基因组测序技术开展海州湾夏秋两季近岸6个站点中水体和沉积物中ARGs种类和相对丰度以及微生物群落的组成研究。【结果】变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)是夏秋季度两种介质中最优势的门类,水样中优势的科级细菌为红细菌科(Rhodobacteraceae),沉积物样品中为脱硫杆菌科(Desulfobacteraceae);夏季水样中的ARGs相对丰度要明显高于秋季,但沉积物中不同季节的ARGs相对丰度未表现出明显的变化趋势;在水样中主要门级微生物群落的抗性机制主要是抗生素靶位替换和抗生素靶位保护,沉积物样品则以抗生素灭活机制为主,而主要科级微生物群落的抗性机制更加多样;冗余分析(redundancyanalysis...     

中国红树林湿地有机污染物研究进展

随着经济的发展, 分布于热带、亚热带沿海潮间带的红树林遭受到各类污染物的威胁。各种陆源有机污染物严重威胁着红树林湿地的水体、沉积物及生物体。汇总我国红树林生态系统水、沉积物及生物体内多环芳烃、多氯联苯、有机氯农药、抗生素、溴代阻燃剂等机污染物的研究结果, 进而评价我国红树林生态系统的有机污染现状及生态风险。总体来看, 已有多种污染物在红树林水体、沉积物及生物体中检出, 有机污染物含量处于较低水平。红树林水体中有农药及抗生素检出; 沉积物中多环芳烃、多氯联苯含量在珠江口地区最高, 二者在沉积物中的潜在生态风险较低; DDT 在红树林沉积物中的生态风险属于较低水平, 但部分红树林区DDT 含量存在超过ERM 的现象, 应引起重视;多溴联苯醚等“新型”有机污染物在珠江口红树林沉积物中普遍检出。多种有机污染物在红树林植物及林内生物体种存在生物富集效应。红树林是多种有机污染物的重要蓄积地。     

沙颍河下游城市黑臭内河沉积物微生物群落季节变化特征

为了研究沙颍河下游城市黑臭内河不同季节沉积物微生物群落特征,对安徽省阜阳市黑臭内河中清河、七渔河表层沉积物进行16S rDNA高通量测序。结果发现:黑臭河流中沉积物的微生物多样性指数均不高,但是表现出一定的变化规律,即春季>冬季≥夏季>秋季;通过冗余性分析发现微生物多样性受季节与沉积物pH影响较显著。分析沉积物门水平上的微生物群落结构发现,季节、温度、TN及SOM对微生物影响较大。变形杆菌、厚壁菌门、绿弯菌门、疣微菌门、拟杆菌门和放线菌门等优势菌门的相对丰度在季节水平上存在差异,春季厚壁菌门、绿弯菌门、放线菌门和酸杆菌门相对丰度较高,其中绿弯菌门和酸杆菌门是已知指示污染的微生物,变形杆菌门相对较少。秋季疣微菌门与拟杆菌门相对丰度显著减小,变形杆菌门相对其他季节显著增加。样品中共发现16个硫酸盐还原菌(SRB)菌属,其中Desulfoprunum是丰度最高的菌属。春季沉积物中SRB的类群最多,相对丰度最大;硫酸盐还原菌群与SO42-、TN、SOM、Cl–等呈显著正相关。上述结果为营养盐控制时机的选择从而有效避免河流中黑臭物质的产生提供了一定参考。     

抚仙湖叶绿素a的生态分布特征

2001年5月、8月和9月,对云南抚仙湖水体、沉积物、沉积物与水界面的叶绿素a,浮游植物的优势种类、细胞密度的分布和时空变化及其与环境因子的关系进行了研究。采用分光光度法测定叶绿素a浓度。结果表明,水体叶绿素a浓度的分布存在着明显的季节变化,真光层中的动态变化尤其显著,且光照强度对水体中叶绿素a浓度的分布起主导作用。在观测的3个不同季节中,表层叶绿素a浓度,秋季最高,平均为(2.27±0.12)μg/dm3;春季次之,为(1.85±0.20)μg/dm3;夏季最低,为(1.38±0.15)μg/dm3。分析水体中营养元素的分布特征及其与叶绿素a之间的关系,表明磷是抚仙湖浮游植物生长的主要限制因子。沉积物叶绿素a浓度的垂直分布存在明显差异,其浓度在表层和次表层较高,并随沉积深度的增加而降低;浮游植物的分析表明,硅藻门的小环藻是抚仙湖沉积物中叶绿素a的主要来源。而上覆水中叶绿素a浓度与真光层叶绿素a浓度相当的原因,则可能是由水底微型藻类的再悬浮和浮游植物的沉降聚集而导致的。     

养殖排放农药和抗生素在红树林区中残留的初步研究

广西北海大冠沙红树林区是养殖废水的排放地,该文报道2008年10月农药和抗生素在该林区红树林滩、沙滩和潮沟三类生境的残留水、沉积物和底栖动物中的分布与含量。通过对103种农药和22种抗生素检测,发现该林区有16种农药,4种抗生素,其中甲氰菊酯、仲丁威和醚菌酯是主要的污染农药。在残留水中检出12种农药,它们在红树林滩、沙滩和潮沟中的总浓度分别是42.70、29.63和27.41ng/L。在沉积物中检出10种农药,它们在红树林滩、沙滩和潮沟中的总浓度分别是7.90、6.70和7.29μg/kg.DW。在底栖动物体内检出4种农药和3种抗生素。分析表明,红树林滩(残留水和沉积物)比底栖动物更易受到养殖废水的污染,底栖动物对抗生素的富集能力似乎高于对农药的富集能力,生境间污染相似度高于样品间的污染相似度。     

胶州湾湿地海域水体和表层沉积物环境质量评价

基于2009年对胶州湾湿地48个站点的调查数据,采用内梅罗(Nemerow)指数、富营养指数(EI)和Hakanson潜在生态危害指数法对胶州湾湿地水体和表层沉积物环境质量现状进行了评价.结果表明:对参与评价的pH值、溶解氧、无机氮、活性磷酸盐、CODMn、石油类、Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As、六六六、滴滴涕、大肠菌群、粪大肠菌群等16项指标而言,各调查月份大沽河感潮河段水质处于中污染-重污染水平,潮间带区域水质处于轻污染-中污染水平,浅海区域水质处于轻污染水平.胶州湾湿地不同区域富营养化程度差异明显,其中大沽河感潮河段水体EI值在58.13 ～327.89,富营养化程度严重;潮间带区域水体EI值在1.34 ～19.96,富营养化程度较为严重;浅海区域水体EI值在0.65 ～ 2.10,富营养化程度较轻.胶州湾湿地海域表层沉积物质量基本处于轻污染水平,其中大沽河感潮河段处于轻污染水平,潮间带区域处于轻污染-中污染水平,浅海区域处于较清洁-轻污染水平.胶州湾湿地海域表层沉积物中重金属单项污染参数(Cfi)和污染程度指数(Cd)较低,污染程度处于低级水平,Cu、Zn是表层沉积物中的主要污染因子;重金属潜在的生态危害系数(Eir)和潜在生态危害指数(RI)较小,污染程度属于低生态危害范畴.     

南通如东滩涂文蛤产地环境中石油烃污染评价

南通如东滩涂是文蛤(Meretrix meretrix)的重要产地,本研究于2010年3、5、8和11月对该地区文蛤生长环境及体内的石油烃( TPHs)含量与分布进行了调查.研究表明:表层海水中各季均出现油类轻度污染站位,其中夏秋2季的油类污染程度略高于冬春;虽然4季沉积物中油类含量均符合《海洋沉积物质量》Ⅰ类标准,但沉积物中油类含量的季节变化显著,最高值出现在夏季,这可能与该时间段内的潮流冲刷等因素导致的沉积物机械组成不同有关;文蛤体内TPHs平均含量的季节分布为春季＞夏季＞冬季＞秋季.文蛤体内TPHs含量易受沉积物和水体中油类含量的影响.     

城镇快速发展对河流温室气体溶存及扩散通量的影响——以重庆市黑水滩河流域场镇为例

场镇发展是西南山区城镇发展的重要模式,且大部分场镇沿河分布,快速城镇发展给河流水环境及生物地化过程带来了一系列影响,然而其对河流温室气体排放时空格局的影响及机制尚不清楚。选择流域场镇发展特征明显的黑水滩河为研究对象,于2014年9月、12月、2015年3月、6月,对流域内干、支流水体温室气体浓度及扩散通量进行分析,旨在阐明流域场镇式发展下河流温室气体排放时空特征及关键驱动因素。研究结果表明,黑水滩河干、支流水体年均二氧化碳分压(pCO_2)及甲烷(CH_4)、一氧化二氮(N_2O)浓度均处于过饱和状态,是大气温室气体的净排放源;流域内干、支流水体流经不同场镇区前后水体碳、氮、磷及叶绿素a含量均不同程度增加,从上游向下游呈现明显的污染累积;水体溶存pCO_2\\CH_4\\N_2O浓度及扩散通量在不同场镇前后也呈现显著增加的趋势,三种温室气体扩散通量平均增幅分别为25.88%、55.22%、99.64%;河流水体pCO_2与N_2O浓度及通量秋季高于其他季节,CH_4浓度及扩散通量春季最高,秋季次之,夏、冬季最低,温室气体浓度及排放的季节变化主要受温度和降雨格局共同影响。相关分析表明,pCO_2与水温和pH关系密切,而水体CH_4和N_2O浓度与水体碳、氮、磷等生源要素均呈显著的正相关关系,水体CH_4与N_2O浓度对生源要素输入极为敏感,流域场镇发展带来的河流污染负荷的增加可能对水体CH_4与N_2O排放产生明显的激发效应。本研究认为,山区河流流域内沿河串珠状场镇分布对河流水体生源要素及其他理化性质产生累积影响,进而改变了水体温室气体的产生与排放时空格局。     

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。     

工业有机污染对小型水体沉积物真菌群落的影响分析

【背景】有机污染对水体沉积物中的微生物多样性影响极大,而目前有关污染水体沉积物中真菌多样性的研究较少。【目的】研究不同程度有机污染下水体沉积物中真菌种群的多样性特征,探究工业有机污染对真菌群落的影响。【方法】应用化学分析方法和高通量测序技术进行研究,并分析水质、沉积物成分等环境因子与沉积物真菌多样性的相关性。【结果】随着污染程度的降低,水体沉积物中真菌序列数、OTU数和Shannon多样性指数均呈上升趋势。未分类真菌、子囊菌门和担子菌门是沉积物真菌群落中的主要优势种类,主要优势属为Zopfiella、Westerdykella、Clypeosphaeria、Ilyonectria、Paracremonium、Aspergillus。真菌Shannon指数与水体溶解氧(dissolvedoxygen,DO)极显著正相关,与沉积物有机质和总磷含量显著负相关,Simpson指数与水体总氮(total nitrogen,TN)、氨氮(NH3-N)、总磷(total phosphorus,TP)显著相关。【结论】有机污染导致水体溶解氧下降和沉积物有机质增加,从而导致污染区真菌多样性显著下降。Zopfiella、Penicillium、Emericellopsis、Westerdykella、Jugulospora、Chromelosporium可能参与曝气处理区域沉积物兼氧条件下污染物的去除,Ilyonectria、Mortierella、Epicoccum可能主要参与水生生物残体分解、污染物的吸附沉降等过程。     

阿哈水库沉积物-水界面重金属扩散通量

为了解阿哈水库水体中重金属的污染现状,选取了4个典型点位进行夏、冬两季采样分析,研究了上覆水体及沉积物孔隙水中Co、Ni、Cu、Zn、As、Cr及Pb 7种重金属的时空分布规律及其界面扩散通量。结果表明:阿哈水库上覆水体中溶解性重金属的均值含量符合我国《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅰ类标准与《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006),未受到重金属污染。夏季分层期,底层水缺氧导致水体As、Co、Cr含量增高,而冬季混合期重金属的垂向变化较小。沉积物孔隙水中重金属浓度均值高于上覆水,且Co与Ni、As呈显著正相关,其在水库中的迁移转化过程受铁锰循环的共同影响; Cu、Zn与Pb存在正相关关系,具有相似的污染来源。分析沉积物-水界面重金属扩散通量显示,Zn保持负扩散,表明沉积物对Zn具有很好的净化吸附效果;而Co、Ni、As、Pb保持正扩散,特别是夏季As的扩散通量达2.07μg·cm~(-2)·a~(-1),对上覆水体可能产生较大的释放风险。研究证实,近十年来阿哈水库水体重金属的污染控制取得了显著的效果。     

九龙江河口及厦门污水处理设施抗生素抗性基因污染分析

【目的】近年来由于抗生素的滥用,导致了多药物抗性超级细菌的产生,有关抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)在环境介质中分布、迁移和扩散已经引起人们的广泛关注。针对九龙江河口及厦门污水处理设施抗生素抗性基因污染情况开展研究。【方法】通过定性PCR研究九龙江河口水体、沉积物和厦门污水处理设施活性污泥中4种磺胺类、13种四环素类ARGs及2种整合子基因的污染情况,并选择四环素类tet(W)基因进行克隆文库测序分析。【结果】除tet(O)和tet(S)外,其他基因均被检出。不同环境介质中的ARGs及整合子基因检出率为活性污泥(0.86)>沉积物(0.57)>水体(0.24)。在淡水和淡盐水中,sul(l)、int(1)、tet(A)、tet(C)、tet(E)、tet(M)和tet(W)的检出率要高于海水,表明九龙江上游可能是ARGs的污染源之一。【结论】主成分分析表明污水处理设施是ARGs的高发载体;沉积物是ARGs的稳定载体;而水体中的ARGs易于分解。此外,tet(W)基因克隆文库分析表明,厦门污水处理设施也可能是九龙江河口及厦门沿岸的ARG污染源。     

4种市售抗生素对发酵床垫料中益生微生物生长的影响

目的研究不同剂量土霉素、盐酸环丙沙星、克拉霉素、乙酰甲喹对垫料中益生微生物生长的影响。方法以饲料中抗生素添加量、抗生素在动物体内转化率为依据,观察0.1×国标、1×国标和10×国标对应的抗生素残留对垫料中主要益生微生物生长的影响。结果与空白组相比,0.1×国标的土霉素和克拉霉素残留对3种益生微生物影响小,盐酸环丙沙星和乙酰甲喹残留使枯草芽胞杆菌和酵母菌数量不可检测;1×国标量的土霉素残留对3种益生微生物影响较小,而盐酸环丙沙星、克拉霉素、乙酰甲喹残留造成了益生微生物的不可检测;除植物乳杆菌在10×国标的土霉素残留中生长变化小外,所有检测菌在该浓度其他抗生素残留中均不可检测。结论土霉素、盐酸环丙沙星、克拉霉素、乙酰甲喹残留对垫料中主要益生微生物生长均有不同程度的影响。