检索结果-内蒙古大学图书馆

农业环境科学学报 2025年第3期44卷 617-629页

作者：李曦彤盛优莹张玲玉徐燕星胡小婕南京农业大学土壤有机污染控制与修复研究所南京210095

水土环境中的新污染物严重威胁生态安全与人类健康,食物链是其引发风险的关键途径。本文对水土环境食物链中新污染物迁移相关研究进展进行了总结与归纳。水环境中微塑料、抗生素与持久性有机污染物的迁移呈现显著差异:微塑料因水生生物... 详细信息

水土环境中的新污染物严重威胁生态安全与人类健康,食物链是其引发风险的关键途径。本文对水土环境食物链中新污染物迁移相关研究进展进行了总结与归纳。水环境中微塑料、抗生素与持久性有机污染物的迁移呈现显著差异:微塑料因水生生物的吸收、选择性摄食与排泄行为的动态平衡,在食物链中表现出富集与消减并存的双向趋势;抗生素则因生物代谢活动的逐级强化,其浓度沿营养级呈现衰减特征;与之相反,高疏水性的持久性有机污染物通过脂质分配机制在生物体内持续积累,表现出典型的生物放大效应;低脂溶性的内分泌干扰物依赖蛋白质结合在高营养级蓄积,高脂溶性的内分泌干扰物则通过脂质介导的生物放大沿食物链富集。土壤环境中,抗生素抗性基因的迁移更具复杂性,其通过植物水分吸收、动物摄食、空气沉降等多途径传递,并借助水平基因转移在土壤-蔬菜-昆虫食物链中跨物种扩散,显著增加了健康风险。本文通过分析新污染物的迁移机制,深化了对新污染物生态毒性效应理解,并为新污染物控制提供科学依据。

关键词：新污染物水土食物链积累与排出迁移机制

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Fenton氧化技术强化水中多环芳烃降解的条件优化

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农业环境科学学报 2025年第3期44卷 720-729页

作者：周娈汪彤馨陈旭文凌婉婷南京农业大学土壤有机污染控制与修复研究所南京210095

为解决芬顿(Fenton)氧化技术在实际去除水中多环芳烃(PAHs)时面临的去除不彻底、氧化剂利用率低以及水体基质破坏严重等问题,对Fenton技术的各种反应条件进行优化研究。本研究主要探究了关键因子如Fe^(2+)/H_(2)O_(2)比例、螯合剂柠檬... 详细信息

为解决芬顿(Fenton)氧化技术在实际去除水中多环芳烃(PAHs)时面临的去除不彻底、氧化剂利用率低以及水体基质破坏严重等问题,对Fenton技术的各种反应条件进行优化研究。本研究主要探究了关键因子如Fe^(2+)/H_(2)O_(2)比例、螯合剂柠檬酸浓度、反应时间、H_(2)O_(2)浓度以及污染物浓度对Fenton技术的影响。研究发现,PAHs的降解率随着反应时间的延长逐渐升高,但在48 h后趋于稳定。H_(2)O_(2)与Fe^(2+)是Fenton试剂的核心组分,Fe^(2+)通过破坏H_(2)O_(2)的O O键产生·OH降解污染物。PAHs降解的最佳H_(2)O_(2)浓度为1%,Fe^(2+)/H_(2)O_(2)添加比例为1/18(摩尔比),在此条件下,水中芴(FLU)、菲(PHE)、荧蒽(FLA)和芘(PYR)的降解率分别高达86%、99%、98%和100%。但当H_(2)O_(2)浓度或Fe^(2+)/H_(2)O_(2)添加比例过高时,短时间内产生大量的·OH会互相淬灭,而且过量的Fe^(2+)会与PAHs竞争消耗·OH,导致PAHs降解效率降低。柠檬酸通过调节水体pH、螯合Fe^(2+)等机制提高了PAHs的降解率,优化后的最佳柠檬酸浓度为20 mol·L^(-1),该条件下FLU、PHE、FLA和PYR在48 h的降解率分别为81%、78%、60%和100%,进一步延长时间后PAHs可被完全降解。此外,该Fenton技术对于水中低于0.1 mg·L^(-1)的PAHs降解效果最佳,4种PAHs的降解率均超过94%。研究通过系统探究各关键因子,确定了Fe^(2+)/H_(2)O_(2)添加比例、柠檬酸浓度、反应时间、H_(2)O_(2)浓度以及污染物浓度的最佳使用参数,可使Fenton氧化技术对水中PAHs的降解效果达到最佳。

关键词：多环芳烃(PAHs) Fenton氧化技术柠檬酸反应时间降解

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土壤-蔬菜系统中抗生素抗性基因的迁移与消减

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农业环境科学学报 2025年第3期44卷 605-616页

作者：吴静刘翔宇胡小婕凌婉婷南京农业大学土壤有机污染控制与修复研究所南京210095

抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)在土壤-蔬菜系统中传播会威胁生态环境和蔬菜质量安全,同时食用含有ARGs的蔬菜会进一步危害人体健康。本文重点综述了ARGs在土壤-蔬菜系统中的迁移过程及其机制,迁移过程涉及微生物菌... 详细信息

抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)在土壤-蔬菜系统中传播会威胁生态环境和蔬菜质量安全,同时食用含有ARGs的蔬菜会进一步危害人体健康。本文重点综述了ARGs在土壤-蔬菜系统中的迁移过程及其机制,迁移过程涉及微生物菌群间的交互作用,解析了影响ARGs在土壤-蔬菜系统中传播和扩散的因素,包括抗生素的选择压力、非抗生素污染物、土壤类型、蔬菜种类等,系统总结了现有的土壤ARGs的消减方法,主要包括通过堆肥从源头消减ARGs输入、生物消减、物理化学消减(如添加土壤改良剂等)。最后,基于当下研究的不足,提出了ARGs在迁移机制、影响因素、消减方法3个方面的未来研究方向,以期为土壤-蔬菜系统中ARGs风险防控提供依据。

关键词：抗生素抗性基因抗性菌水平基因转移消减方法土壤-蔬菜系统

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土壤中微囊藻毒素的污染特征及其对作物的危害

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农业环境科学学报 2025年第3期44卷 594-604页

作者：汪彤馨宋伟杰周娈陈旭文高彦征南京农业大学土壤有机污染控制与修复研究所南京210095

在蓝藻水华发生过程中常伴随着微囊藻毒素(MCs)的产生。MCs经灌溉、溢流、藻肥施用等方式进入土壤后可被农作物吸收富集,并通过食物链进入人体,严重威胁环境和人体健康。本文分析了土壤中MCs的来源和污染特征,发现灌溉是MCs进入土壤的... 详细信息

在蓝藻水华发生过程中常伴随着微囊藻毒素(MCs)的产生。MCs经灌溉、溢流、藻肥施用等方式进入土壤后可被农作物吸收富集,并通过食物链进入人体,严重威胁环境和人体健康。本文分析了土壤中MCs的来源和污染特征,发现灌溉是MCs进入土壤的主要途径,土壤中MCs的累积量高达276μg·kg^(-1),而且土壤中MCs污染具有普遍性、稳定性以及难去除等特点。本文探究了MCs在农田土壤与粮食、蔬菜作物中的累积、迁移及危害,发现土壤中MCs在作物生长的各个时期均可被吸收累积,其在青菜、油菜中的累积量较高,尤其在成熟作物的可食用部位。MCs在作物体内的累积呈现根>叶>茎的规律。MCs会降低作物种子的发芽率,抑制个体生长,使个体形态发生改变,以及通过降低超氧化物歧化酶、过氧化物酶等酶的活性使生理生化性质发生改变。此外,MCs对作物幼苗的影响大于成熟植株。文章提出了根际效应可能是影响MCs从土壤到作物迁移的主要原因,是未来值得关注的研究方向,该研究为探索MCs的污染问题以及减少其环境风险提供了新的思路。

关键词：蓝藻水华土壤污染蔬菜根际效应迁移

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抗生素耐药基因质粒的适应性代价研究

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中国科学:技术科学 2025年第4期55卷 662-680页

作者：徐燕星程浩胡小婕秦超高彦征南京农业大学土壤有机污染控制与修复研究所

抗生素耐药性与细菌适应性密切相关,抗生素耐药基因(antibiotic resistance genes, ARGs)质粒在全球抗生素耐药性传播中发挥着重要作用.然而, ARGs质粒在促进宿主细菌适应多种环境的同时,也使宿主细菌产生了适应性代价.在抗生素选择压力... 详细信息

抗生素耐药性与细菌适应性密切相关,抗生素耐药基因(antibiotic resistance genes, ARGs)质粒在全球抗生素耐药性传播中发挥着重要作用.然而, ARGs质粒在促进宿主细菌适应多种环境的同时,也使宿主细菌产生了适应性代价.在抗生素选择压力下, ARGs质粒协助宿主细菌倾向于保留质粒以适应抗生素环境.在无抗生素选择压力下,携带ARGs质粒则使宿主细菌在整个生命周期中产生适应性代价,表现出生长-生存效应(生长速率和存活能力降低)、垂直-水平转移效应(转移方式改变和抑制质粒转移)以及细菌毒力效应(对宿主侵袭力降低和毒素分泌减少)等适应性代价效应,从而降低了与原始细菌的竞争力和生态位,甚至会从群体中消失.但宿主细菌仍可以通过一些途径(突变补偿性进化、非突变补偿进化以及接合转移)降低适应性代价,从而使其可以稳定持留在群体中.各种ARGs质粒适应性代价降低途径的发生,使仅通过控制抗生素滥用逆转细菌耐药性的驱动力变慢甚至停滞.今后应探究更多适应性代价降低途径的阻断方式以及不产生适应性代价的ARGs质粒的抗生素敏感性恢复方法,以多角度探索耐药性传播的限制途径,并尝试更多实际环境条件,以期为解决抗生素耐药危机提供新思路的同时,建立多角度的风险评估体系.

关键词：抗生素耐药基因质粒适应性代价降低途径

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环境中微塑料的微生物降解机制与生物强化

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地学前缘 2025年第3期32卷 248-262页

作者：丁佳妍刘翔宇陈旭文汤磊高彦征南京农业大学土壤有机污染控制与修复研究所江苏南京210095

作为一类新污染物,环境中微塑料威胁生态安全和人类健康。微生物降解技术因其经济高效、环境友好的特质而备受关注。近些年来,生物膜、酶工程、基因调控等技术在微塑料微生物降解研究中取得重要进展。生物膜降解微塑料的过程通常包括改... 详细信息

作为一类新污染物,环境中微塑料威胁生态安全和人类健康。微生物降解技术因其经济高效、环境友好的特质而备受关注。近些年来,生物膜、酶工程、基因调控等技术在微塑料微生物降解研究中取得重要进展。生物膜降解微塑料的过程通常包括改变表面特性、浸出添加剂、酶或自由基攻击、渗透分解等阶段。细胞外酶可裂解微塑料的大分子结构,细胞内酶则可改变底物结构并处理代谢产物,两者协同作用构建高效酶系统已成为当前研究的重点之一。基于基因工程技术,以往已培育了多种工程菌株,通过生物信息学挖掘功能基因、解析代谢途径,并结合宏基因组修饰技术,显著提升了微塑料的降解效率。本文综述了微生物降解微塑料的最新研究进展,剖析了微塑料降解功能微生物的物种多样性、降解代谢途径及其机制等。已有研究表明,细菌、真菌和微藻等多种微生物皆具备降解微塑料的能力,其中复合菌群的协同作用尤为显著。细菌主要通过分泌水解酶和氧化酶,切断大分子链或改变塑料化学结构来降解微塑料;真菌则依靠分泌细胞内、外酶及生物表面活性剂,将微塑料分解为单体,菌丝还能增强作用效果;微藻可借助光合作用,分泌毒素、酶以及胞外聚合物促进降解。微塑料的降解通常经历生物劣化、碎片化、同化及矿化四个阶段,不同微生物对聚乙烯、聚苯乙烯等各类微塑料降解效率及机制存在差异。本综述为深入探究微塑料微生物降解原理、进一步发展微生物降解微塑料的方法和技术提供了依据。

关键词：微塑料微生物降解代谢途径降解机制

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塑料废弃物定向转化为高值化学品研究进展

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农业环境科学学报 2025年第3期44卷 641-653页

作者：杜祥瑞丁恒高彦征南京农业大学公共管理学院南京210095 南京农业大学土壤有机污染控制与修复研究所南京210095

近年来,全球塑料产量持续增长,然而,大量塑料废弃物散落在环境中,不仅严重威胁生态安全,也导致了资源的巨大浪费。采用化学回收方法将塑料废弃物转化为油品,是实现低值资源高值化利用的关键途径之一。然而,随着“双碳”目标的提出以及... 详细信息

近年来,全球塑料产量持续增长,然而,大量塑料废弃物散落在环境中,不仅严重威胁生态安全,也导致了资源的巨大浪费。采用化学回收方法将塑料废弃物转化为油品,是实现低值资源高值化利用的关键途径之一。然而,随着“双碳”目标的提出以及我国能源消费结构逐步向清洁低碳方向转型,“降油增化”已经成为炼油产业结构调整的核心方向。因此,将塑料废弃物转化为高附加值化学品,既践行了“变废为宝”的废物处理理念,又助力了“双碳”目标。本文总结了热裂解、催化裂解、溶剂解聚法、电化学、光催化和生物转化等塑料废弃物新型高值化利用技术及其特征,并介绍了利用这些技术通过裂解与聚合、催化转化及生物转化等方式,将高分子塑料制品解聚与重组生成低碳烯烃、芳香烃、酸类、醇类、醛类及塑料单体等高值化学品的最新研究进展,转化路径主要有“塑料废弃物-单体、低聚物等中间体-高值化学品”和“塑料废弃物-高值化学品”。最后,本文展望了该领域未来发展方向。

关键词：塑料废弃物高值化学品低碳烯烃芳香烃塑料单体升级再造低碳减排

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多环芳烃与胞外DNA非共价结合及机制

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科学通报 2022年第1期67卷 74-84页

作者：秦超杨兵程浩胡小婕高彦征南京农业大学土壤有机污染控制与修复研究所南京210095

多环芳烃(PAHs)作为持久性有机污染物,因具有"三致"效应,其环境污染与人体健康问题一直是环境领域的研究热点.PAHs与生命遗传物质DNA结合形成PAHs-DNA加合物进而阻碍细胞正常复制是其诱发癌症的主要机理.然而,该过程尚未引起... 详细信息

多环芳烃(PAHs)作为持久性有机污染物,因具有"三致"效应,其环境污染与人体健康问题一直是环境领域的研究热点.PAHs与生命遗传物质DNA结合形成PAHs-DNA加合物进而阻碍细胞正常复制是其诱发癌症的主要机理.然而,该过程尚未引起足够重视.本文采用荧光猝灭法,分别研究了低、中、高环PAHs与水中胞外DNA之间的结合强度及机制.结果表明,静态猝灭与动态猝灭过程共存,且PAHs可与DNA结合形成稳定的PAHs-DNA复合物,二者之间的结合常数KA分别为2.05×1010 L/mol(苊烯)、4.42× 107 L/mol(苊)、1.71×104 L/mol(荧蒽)、1.20×104 L/mol(芘)、1.80×102 L/mol(苯并[a]蒽)、4.96×104 L/mol(屈)、1.11 ×l02 L/mol(苯并[k]荧蒽)和4.86×102 L/mol(苯并[a]芘).红外光谱结果证实胸腺嘧啶为PAHs与DNA结合的主要作用位点.分子对接和量子化学计算明确了PAHs可通过范德华力、π-π堆积与DNA结合并插入其双螺旋结构的小沟中.紫外可见光谱分析结果表明,PAHs与DNA结合可导致DNA分子的紫外吸收光谱产生增色效应,造成DNA分子局部损伤、扭曲或降解.相关性分析结果发现,PAHs理化性质(分子量、熔点、沸点、水溶性、logKow、 logKoc、 logKoa)与猝灭常数显著相关,但与结合常数无相关关系,表明PAHs本身理化性质差异可影响PAHs与DNA结合的动态猝灭过程,但未影响二者间静态猝灭过程.本研究对认识水环境中PAHs污染的分子生态效应具有重要的科学意义.

关键词：荧光猝灭法多环芳烃 DNA 分子对接量子化学计算

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有机污染物对抗生素抗性基因水平转移的影响及机制

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科学通报 2022年第35期67卷 4224-4235页

作者：胡小婕秦超高彦征南京农业大学土壤有机污染控制与修复研究所南京210095

基因水平转移是抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)在环境中广泛传播的主要途径.环境中常见的有机污染物可通过对ARGs水平转移产生影响而改变其丰度与分布.近年来,有机污染物如何影响ARGs水平转移过程已成为备受关注的... 详细信息

基因水平转移是抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)在环境中广泛传播的主要途径.环境中常见的有机污染物可通过对ARGs水平转移产生影响而改变其丰度与分布.近年来,有机污染物如何影响ARGs水平转移过程已成为备受关注的研究热点,相关研究取得一些进展.ARGs水平转移方式主要有接合、转化及转导.接合是原核生物界中存在最广泛、贡献最大的基因水平转移方式.除褪黑激素外,多数有机污染物可通过施加选择性压力、引起氧化应激反应、改变细胞膜通透性和细胞接触效率、调节三磷酸腺苷(ATP)合成和群体感应等机制促进ARGs接合转移,且促进作用受污染物浓度调控.关于转化转移的研究相对有限,多集中于探讨新型污染物的影响效应.与接合转移相似,多数有机污染物促进了ARGs转化,但多环芳烃表现出抑制作用.有机污染物对ARGs转化产生影响的有效浓度多在Ng/L和mg/L量级,作用时间也是调控其影响效用的关键因素.其影响ARGs转化的机制主要包括:影响ARGs载体的结构与功能、协助DNA抵御胞外酶降解、促进胞内活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)生成、增强细胞膜通透性或增加细胞膜通道、提高细胞感受能力、促进用于搜索胞外DNA的菌毛形成、提高ARGs整合进基因组的几率.虽然理论上有机污染物对ARGs转导存在影响潜力,但相关研究仍几近空白.今后研究需关注有机污染物对ARGs转化、转导以及由膜囊泡介导的一种新型水平转移方式的影响,并尝试使用土著微生物和多类型质粒作为研究对象、在类环境条件下开展研究.

关键词：抗生素抗性基因基因水平转移有机污染物接合转化转导

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土壤中多环芳烃衍生物污染特征及其生物降解

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中国环境科学 2024年第11期44卷 6464-6471页

作者：王萌瑶王建汤磊陈旭文高彦征南京农业大学土壤有机污染控制与修复研究所江苏南京210095

本文分析了土壤中SPAHs的来源及污染状况,梳理了国内外已报道的不同SPAHs降解功能菌及其降解机制研究进展.分枝杆菌和鞘氨醇菌是参与NPAHs降解的主要菌属,一些细菌及真菌可降解OPAHs,而有关HPAHs降解的微生物尚多集中于细菌.剖析了SPAH... 详细信息

本文分析了土壤中SPAHs的来源及污染状况,梳理了国内外已报道的不同SPAHs降解功能菌及其降解机制研究进展.分枝杆菌和鞘氨醇菌是参与NPAHs降解的主要菌属,一些细菌及真菌可降解OPAHs,而有关HPAHs降解的微生物尚多集中于细菌.剖析了SPAHs污染土壤的微生物修复作用及机制.SPAHs在生物降解过程中首先被转化为一些中间体,这些中间体在酶的作用下进一步被降解为邻苯二甲酸或水杨酸,最后通过三羧酸循环而被完全矿化.研究指出基于协同菌群及固定化菌剂的SPAHs降解及污染土壤微生物修复是未来值得关注的研究方向.

关键词：多环芳烃衍生物微生物降解污染特征土壤

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