检索结果-内蒙古大学图书馆

环境科学 2024年

作者：黄超乔路凯王艺纯余奕豪白红高方舟赵建亮刘有胜何良英应光国华南师范大学环境研究院广东省化学品污染与环境安全重点实验室华南师范大学环境理论化学教育部重点实验室华南师范大学环境学院

由于抗微生物药物尤其是抗生素的滥用或过度使用，微生物耐药性已成为全球公共卫生领域的紧迫挑战。近年来，随着高通量测序技术的迅猛发展，微生物组学数据呈指数级增长，利用机器学习预测微生物耐药表型和识别耐药标志物具有重要意义... 详细信息

由于抗微生物药物尤其是抗生素的滥用或过度使用，微生物耐药性已成为全球公共卫生领域的紧迫挑战。近年来，随着高通量测序技术的迅猛发展，微生物组学数据呈指数级增长，利用机器学习预测微生物耐药表型和识别耐药标志物具有重要意义。有监督式学习和无监督式学习的机器学习方法已成功应用于早期微生物耐药性的准确预测。通过分析微生物的基因组和耐药性数据来构建机器学习预测模型，可提高对微生物耐药性的预测能力，制定更有效的抗生素合理使用策略，从而控制微生物耐药性的传播。综述了微生物耐药性领域常用的机器学习算法和机器学习模型的具体构建流程，并总结了机器学习在微生物耐药性预测中的应用及发展前景，旨在为未来各项耐药监测提供科学参考。

关键词：机器学习抗微生物耐药性(AMR) 抗生素基因组深度学习

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扩散梯度薄膜探针原位分析全/多氟烷基物质在水-沉积物系统中的分布特征

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分析化学 2025年第2期53卷 300-318页

作者：蔡绮思李星颖张芳杨君伟刘思思陈长二华南师范大学环境研究院/环境学院广东省化学污染与环境安全重点实验室环境理论化学教育部重点实验室

水-沉积物界面是化学物质迁移转化的重要场所，而传统采样方法不易进行原位采样，因此，对于微观界面中环境化学过程信息的捕捉十分困难。本研究利用扩散梯度薄膜（DGT）探针技术原位探测水-沉积物系统中18种全/多氟烷基物质（PFAS），... 详细信息

水-沉积物界面是化学物质迁移转化的重要场所，而传统采样方法不易进行原位采样，因此，对于微观界面中环境化学过程信息的捕捉十分困难。本研究利用扩散梯度薄膜（DGT）探针技术原位探测水-沉积物系统中18种全/多氟烷基物质（PFAS），以阐明其垂直分布的特征和规律。结果表明，不同类型的PFAS在水和沉积物中随深度的变化呈现明显不同的规律，其中，短链PFAS迁移性较大，长链PFAS因其较强的疏水性和吸附能力，在沉积物及孔隙水中的迁移受限，在沉积物柱中浓度变化较小。采用DGT探针测得PFAS浓度范围为11.2～1305μg/L，长链PFAS测定结果高于直接测定的水样和孔隙水，而短链PFAS则相反。采用DGT测定的结果表明，虽然长链PFAS在沉积物颗粒上的吸附较强，但吸附的PFAS仍具有较大的可利用性。DGT探针技术具有原位和高空间分辨率的优势，可用于深入理解微界面环境中发生的复杂环境过程，为评估污染物的吸附解吸行为、有效性和生态风险提供了重要技术支撑和科学依据。

关键词：全/多氟烷基物质被动采样技术水环境沉积物界面环境行为

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淹水条件下水稻对土壤砷转化的影响

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生态环境学报 2024年第11期33卷 1756-1767页

作者：颜思瑶杨光白艳高一帆梁露予龚凤黄国勇潘丹丹李晓敏华南师范大学环境研究院/广东省化学品污染与环境安全重点实验室/环境理论化学教育部重点实验室广东广州510006 华南师范大学环境学院广东广州510006

淹水条件下土壤砷的移动性和生物有效性显著提高,易被水稻吸收;然而水稻种植过程对土壤砷转化的影响机制尚不明确。选取了含低砷(15.5 mg∙kg^(-1))和高砷(52.1 mg∙kg^(-1))两种稻田土壤,每种土壤在淹水条件下分别设置种植和不种植水稻... 详细信息

淹水条件下土壤砷的移动性和生物有效性显著提高,易被水稻吸收;然而水稻种植过程对土壤砷转化的影响机制尚不明确。选取了含低砷(15.5 mg∙kg^(-1))和高砷(52.1 mg∙kg^(-1))两种稻田土壤,每种土壤在淹水条件下分别设置种植和不种植水稻两种处理,在淹水培养期间的第7、14、28、42、56天采集土壤孔隙水、根际土壤,并在水稻成熟时采集水稻植株各部位样品。分析了不同砷形态、土壤砷组分、亚铁浓度、土壤溶解性有机质分子组分等的动态变化,探究了水稻对淹水土壤砷转化的影响机制。结果表明,与不种植水稻处理相比,种植水稻降低了淹水期土壤有效态砷和无定型铁铝氧化物结合态砷的比例,但提高了土壤腐殖酸结合态和富里酸结合态砷的比例。在第28天时种植水稻使孔隙水中溶解态Fe(II)质量浓度从43.6-51.3 mg∙L^(-1)降低至11.9-19.4 mg∙L^(-1),使土壤吸附态Fe(II)质量分数从1.14-1.21 g∙kg^(-1)提高至3.73-4.28 g∙kg^(-1)。三维荧光光谱分析表明,种植水稻显著提高了土壤溶解性有机质中类富里酸、类腐殖酸、类酪氨酸和类色氨酸等组分的丰度,且相关性分析结果表明,四者均与土壤有机质结合态砷呈显著正相关(p≤0.05或p≤0.01),但与土壤可利用态砷呈显著负相关(p≤0.01或p≤0.001)。此外,在高砷土壤种植的水稻呈现直穗病,这可能跟高砷土壤溶解性有机质中CHOS和蛋白质/脂质化合物的相对丰度(16.4%和12.0%)比低砷土壤(12.8%和6.62%)高有关。水稻植株可能通过根际响应和根系吸收等作用,降低土壤有效态砷,提高土壤溶解性有机质的含量,并使更多砷与土壤有机质结合,有利于砷的固定。

关键词：稻田土壤砷(As) 厌氧固定有机质

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土壤铁对厌氧砷氧化耦合硝酸盐还原过程的影响

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中国环境科学 2025年第3期45卷 1456-1464页

作者：牛汝苗杨光高一帆梁露予潘丹丹黄国勇李晓敏华南师范大学环境研究院广东省化学品污染与环境安全重点实验室环境理论化学教育部重点实验室广东广州510006 广东省科学院生态环境与土壤研究所华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心广东省农业环境综合治理重点实验室广东广州510650

为探究土壤铁对厌氧砷氧化耦合硝酸盐还原过程的作用机制,选取土壤有机质含量相近但铁含量不同的两种稻田土壤,设置对照、+NO_(3)^(-)、+As(Ⅲ)和+As(Ⅲ)+NO_(3)^(-)处理开展厌氧培养实验,研究As/N/Fe及微生物群落的变化.结果表明,厌氧... 详细信息

为探究土壤铁对厌氧砷氧化耦合硝酸盐还原过程的作用机制,选取土壤有机质含量相近但铁含量不同的两种稻田土壤,设置对照、+NO_(3)^(-)、+As(Ⅲ)和+As(Ⅲ)+NO_(3)^(-)处理开展厌氧培养实验,研究As/N/Fe及微生物群落的变化.结果表明,厌氧条件下硝酸盐还原驱动砷氧化过程,低铁和高铁土壤中砷氧化率分别为35.3%和43.0%,高铁土壤的磷酸提取态和草酸提取态砷占比显著高于低铁土壤;As(Ⅲ)的存在减慢NO_(3)^(-)还原,减少NO_(2)^(-)和N_(2)O的积累,促进NH_(4)^(+)的生成,高铁土壤的反硝化和异化硝酸盐还原产铵过程比低铁土壤快;硝酸盐和As(Ⅲ)的存在降低土壤溶解态和吸附态Fe(Ⅱ)的浓度,提高吸附态总铁的浓度,并改变微生物群落的组成和丰度,Bacillus、Clostridium和Planococcaceae在硝酸盐还原及砷氧化过程中占主导.因此,当土壤吸附态铁高时,能加速砷氧化耦合反硝化/异化硝酸盐还原产铵过程,并促进土壤铁氢氧化物对As(Ⅲ)和As(V)的固定.上述研究发现可为淹水期稻田土壤砷转化的铁氮元素调控提供科学依据.

关键词：铁氧化还原反硝化异化硝酸盐还原成铵微生物群落砷氧化固定

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超高效液相色谱-串联质谱法同时测定水、沉积物和生物样品中57种全/多氟化合物

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分析化学 2022年第8期50卷 1243-1251+139-144页

作者：杨愿愿李偲琳赵建亮应光国陈长二华南师范大学环境研究院广东省化学污染与环境安全重点实验室环境理论化学教育部重点实验室华南师范大学环境学院

本研究建立了一种适用于地表水、污水处理厂进水和出水、沉积物和生物基质样品中57种全/多氟化合物（PFAS）的样品前处理和仪器检测方法。水样利用WAX固相萃取柱进行富集和净化；沉积物样品采用离子对试剂萃取的方法进行提取净化；鱼肉... 详细信息

本研究建立了一种适用于地表水、污水处理厂进水和出水、沉积物和生物基质样品中57种全/多氟化合物（PFAS）的样品前处理和仪器检测方法。水样利用WAX固相萃取柱进行富集和净化；沉积物样品采用离子对试剂萃取的方法进行提取净化；鱼肉样品采用碱消解方法去除其中的蛋白质和脂肪等杂质，再利用WAX固相萃取柱进行富集和净化。样品中的PFAS采用超高效液相色谱-串联质谱法在电喷雾负离子模式（ESI-）下，采用内标法定量检测。所有目标化合物经反相色谱柱分离后可在10 min内得到有效分离，线性范围为0.5～100μg/L（R2>0.99）。地表水、污水处理厂进水和出水、沉积物和鱼肉中57种PFAS的回收率分别为61.2%～143.0%、 60.1%～128.0%、 60.5%～128.0%、 60.3%～134.0%和60.9%～127.0%,相对标准偏差在0.2%～24.0%范围内，方法的定量限分别为0.04～6.90 ng/L、 0.05～8.50 ng/L、 0.04～9.30 ng/L、 0.01～2.20 ng/g和0.21～7.90 ng/g。将本方法应用于深圳段茅洲河中水和沉积物样品、某污水处理厂进出水样品以及北江鱼样品中PFAS的测定，在茅洲河地表水和沉积物中分别检出19和20种PFAS,其中均为PFOS的浓度最高（50.5 ng/L和8.79 ng/g）;在污水处理厂进水和出水中共检出11种PFAS,其中PFOA的浓度最高，所有检出的PFAS的去除率均小于25%;鱼样品中共检出8种长链PFAS,其中PFOS的浓度最高（最高达14.8 ng/g）。本方法灵敏度高、重现性好，适用于不同环境基质和生物样品中多种PFAS的同时检测，可为PFAS的环境行为研究提供重要的方法学基础。

关键词：全/多氟化合物地表水沉积物液相色谱-质谱联用生物样品

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富里酸驱动发酵梭菌砷甲基化的代谢机制解析

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环境科学学报 2024年第6期44卷 404-413页

作者：梁永美陈冠虹朱潇方利平李晓敏 Hemmat-Jou Mohammad Hossein 李芳柏华南师范大学环境研究院广东省化学品污染与环境安全重点实验室环境理论化学教育部重点实验室广州510006 广东省科学院生态环境与土壤研究所广东省农业环境综合治理重点实验室广州510650 华南师范大学环境学院广州510006 中国科学院广州地球化学研究所广州510640

微生物介导砷甲基化是砷生物地球化学循环中的重要过程.已有研究表明,腐殖质添加能促进稻田土壤厌氧微生物砷甲基化,但其关键机制尚不明确.本研究以砷污染稻田土壤中分离的一株砷甲基化功能厌氧发酵梭菌Clostridium sporogenes LHA6为对... 详细信息

微生物介导砷甲基化是砷生物地球化学循环中的重要过程.已有研究表明,腐殖质添加能促进稻田土壤厌氧微生物砷甲基化,但其关键机制尚不明确.本研究以砷污染稻田土壤中分离的一株砷甲基化功能厌氧发酵梭菌Clostridium sporogenes LHA6为对象,探究富里酸对梭菌细胞代谢活性的影响,并解析其与砷甲基化效率的内在关系.结果表明,相比对照处理,特定浓度(0.5~2 g·L^(-1))富里酸处理中菌株LHA6的水溶态和细胞结合态甲基砷生成量分别增加25.7%~84.4%和39.8%~60.4%,挥发性甲基砷产物增加0.68~1.86倍,主要产物形态为二甲基砷及其氢化物.综合电化学、代谢物和基因表达定量等方法证实:富里酸可作为胞外电子受体,抑制梭菌胞内发酵产氢活性,增加NADH/NAD+比率;同时,富里酸存在时梭菌显著上调S-腺苷甲硫氨酸(SAM)合成相关基因转录活性,增强SAM合成代谢通量,很可能是富里酸促进梭菌产生甲基砷及其氢化物的关键机制.本研究系统揭示了富里酸调控梭菌细胞代谢,进而强化其砷甲基化及挥发的砷解毒机制,获得了对砷的生物地球化学循环的新认知,有望为土壤砷污染控制提供新思路.

关键词：砷甲基化砷挥发发酵梭菌富里酸产氢

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器皿材料对水中全氟化合物的吸附特征研究

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华南师范大学学报（自然科学版） 2023年第3期55卷 46-54页

作者：李偲琳杨愿愿刘思思黄岳锐赵建亮应光国陈长二华南师范大学环境学院/环境研究院/环境理论化学教育部重点实验室/广东省化学品污染与环境安全重点实验室广州510006

全氟化合物(PFAS)因其理化性质容易吸附到固定表面,从而造成不可忽视的测量误差。研究10种PFAS(C_(4)~C_(10))在7种常用的不同材质(不锈钢(Stainless steel,SS)、氧化铝(Alumina)、玻璃(Glass)、陶瓷(Ceramic)、聚苯乙烯(Polystyrene,PS)、聚丙烯(Polypropylene,PP)、聚乙烯(Polyethene,PE))容器上的吸附损失情况。结果表明:3种长链PFAS(PFOS、PFNA和PFDA)在氧化铝和PP材质容器上具有显著吸附,其在PP材料中至少7 d内可被持续累积吸附,其他材质容器对PFAS无显著吸附。不同材质容器对短链PFAS(链长0.05),而对长链PFAS(链长≥C_(7))呈现显著吸附(P<0.05)且具有浓度依赖性,即溶液浓度越低吸附率越高。吸附机理可能涉及疏水相互作用和静电相互作用(特别是在氧化铝表面)。PFAS在不同材质容器表面的吸附随碳链长度和lg K_(ow)的增加而增大。这些结果表明常用的PP材质容器并不适合保存环境水样品,特别是涉及长链PFAS的相关研究。本研究结果可为PFAS相关研究中实验容器的选择提供重要参考,在开展PFAS的相关研究中有必要考虑实验容器对PFAS的吸附损失。

关键词：全氟化合物吸附容器水溶液

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麻醉剂依托咪酯诱导斑马鱼幼鱼神经发育毒性

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生态毒理学报 2024年第1期19卷 40-53页

作者：马栋栋李思颖张金阁卢志杰龙小冰黄争黄楚舒刘昕史文俊应光国华南师范大学环境研究院广东省化学污染与环境安全重点实验室华南师范大学环境理论化学教育部重点实验室广州510006 华南师范大学环境学院广州510006 广东省毒品实验技术中心(国家毒品实验室广东分中心) 广东省精神活性物质监测与安全重点实验室广州510230

依托咪酯(etomidate,ET)在临床上常被用作麻醉剂。ET长期高剂量地使用会导致人类意识下降和认知障碍等负面效应。但ET对鱼类的神经毒性机制尚不清楚。在本文中,2 hpf(hours post-fertilization)的斑马鱼胚胎暴露于不同浓度ET(0.010、0.... 详细信息

依托咪酯(etomidate,ET)在临床上常被用作麻醉剂。ET长期高剂量地使用会导致人类意识下降和认知障碍等负面效应。但ET对鱼类的神经毒性机制尚不清楚。在本文中,2 hpf(hours post-fertilization)的斑马鱼胚胎暴露于不同浓度ET(0.010、0.091、0.501、9.400、84.31和664.4μg·L^(-1))至168 hpf。通过分析ET对斑马鱼胚胎生理发育、早期行为、细胞凋亡以及多巴胺(dopamine,DA)和γ氨基丁酸(gamma aminobutyric acid,GABA)通路相关基因转录表达水平的影响,评估其对斑马鱼幼鱼神经发育毒性。结果表明,664.4μg·L^(-1)ET显著增大48 hpf和60 hpf斑马鱼胚胎孵化率。0.091μg·L^(-1)和0.501μg·L^(-1)ET诱导168 hpf幼鱼体长减少。0.010、0.091、0.501、9.400、84.31和664.4μg·L^(-1)ET增大48 hpf胚胎畸形评分。0.501、9.400、84.31和664.4μg·L^(-1)ET暴露显著增大96 hpf胚胎畸形评分。0.501、9.400和664.4μg·L^(-1)ET显著增大168 hpf胚胎畸形评分。0.010μg·L^(-1)ET促进了大脑细胞凋亡,而664.4μg·L^(-1)ET抑制了大脑细胞凋亡。行为分析显示,ET所有浓度均抑制触碰行为。0.091μg·L^(-1)ET增强幼鱼游泳行为,而664.4μg·L^(-1)ET减弱游泳行为。并且ET以浓度依赖的方式导致焦虑行为增加。qPCR分析结果表明,低浓度ET显著上调了DA和GABA通路相关基因的转录表达水平,而高浓度ET显著抑制了这些基因的转录表达水平。这些结果表明,ET对发育早期斑马鱼具有明显的神经发育毒性。

关键词：依托咪酯斑马鱼神经发育毒性运动行为

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基于理论化学计算研究探针物质在紫外/氯体系中的反应机理

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环境化学 2024年第10期43卷 3448-3458页

作者：彭涛杨滨徐超应光国中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室广州510640 中国科学院大学北京100049 华南师范大学环境学院广东省化学品污染与环境安全重点实验室广州510006 华南师范大学环境学院环境理论化学教育部重点实验室广州510006

紫外/氯体系是将氯化消毒与紫外线辐射相结合的一种水处理高级氧化技术.硝基苯、苯甲酸和对氯苯甲酸常被作为探针化合物,广泛用于研究紫外/氯体系中生成的羟基自由基(·OH)和活性氯自由基(·ClO和·Cl等).采用理论化学计算... 详细信息

紫外/氯体系是将氯化消毒与紫外线辐射相结合的一种水处理高级氧化技术.硝基苯、苯甲酸和对氯苯甲酸常被作为探针化合物,广泛用于研究紫外/氯体系中生成的羟基自由基(·OH)和活性氯自由基(·ClO和·Cl等).采用理论化学计算的方法研究了硝基苯、苯甲酸和对氯苯甲酸与紫外/氯体系中生成的3种主要自由基·OH、·ClO和·Cl的反应机理.在酸性条件下(pH<4.0),硝基苯、苯甲酸和对氯苯甲酸与·OH、·ClO和·Cl的反应包括抽氢反应、加成反应和单电子转移反应.·OH与3种探针化合物反应的ΔG0,≠分别为7.7-20.1 kcal·mol^(−1)、5.6-10.1 kcal·mol^(−1)和5.2-12.4 kcal·mol^(−1).·ClO与3种化合物的ΔG0,≠则相对较高为11.8-25.1 kcal·mol^(−1).·Cl引发的反应中,与硝基苯(10.3-14.1 kcal·mol^(−1))和对氯苯甲酸反应能垒较高(10.2-12.4 kcal·mol^(−1)),与苯甲酸则反应能垒较低(5.4-11.9 kcal·mol^(−1)),其中单电子转移反应起重要作用.因此在紫外/氯体系中,起主要反应的是·OH,·ClO作用较小,·Cl的贡献则主要体现在抽氢反应和单电子转移反应中,这与在中性条件下的反应机理相吻合.总体而言,对于探针化合物的不同形态,其反应速率的顺序为负离子态>分子态>正离子态.本文的研究结果为探究紫外/氯体系当中各种自由基的反应机理提供了数据支撑.

关键词：紫外/氯体系探针化合物量子化学.

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鱼体中有机微污染物的定量及筛查研究进展

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环境化学 2022年第1期41卷 215-230页

作者：赵佳慧胡立新刘婧王雨晴赵建亮应光国华南师范大学环境学院广州510006 广东省化学品污染与环境安全重点实验室&环境理论化学教育部重点实验室华南师范大学环境研究院广州510006

化学品通过多种途径进入环境水体,可对水生生物及人体健康造成潜在风险。鱼类作为水环境污染物监测的指示生物,分析鱼体内有机微污染物的分布特征是评估水环境安全的重要方法。现有污染物种类繁多,且在生物体内存在降解转化的过程,基于... 详细信息

化学品通过多种途径进入环境水体,可对水生生物及人体健康造成潜在风险。鱼类作为水环境污染物监测的指示生物,分析鱼体内有机微污染物的分布特征是评估水环境安全的重要方法。现有污染物种类繁多,且在生物体内存在降解转化的过程,基于靶向定量分析的监测方法难以系统、准确地评估鱼体中有机污染物的暴露特征。由于具有高分辨率、高质量精度、高通量和回顾性分析等特点,高分辨质谱技术逐渐被用于鱼体中有机污染物的筛查研究,为鱼体中高风险及未知污染物的定性、定量分析提供可能。本文综述了鱼体中有机污染物的定量分析现状,筛查分析方法以及其在鱼体中有机微污染物筛查研究中的应用。

关键词：高分辨质谱有机微污染物定量研究非靶向筛查鱼

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