水体被动采样技术的发展与应用

被动采样技术不需要任何外力,具有操作简单、安全可靠等特点,在环境领域表现出良好的应用前景.本文回顾了水体被动采样技术的发展历程,简要介绍了被动采样技术定量方法,介绍并讨论了典型无机、有机水体被动采样装置特点、应用和发展趋势.其中,沉积物-水界面有机污染物被动采样以及水体无机/有机污染物被动采样是近些年被动采样技术的重要发展方向.最后,对水体被动采样技术在构型设计、应用范围、理论推进、与生物分析结合以及方法标准化方面的发展前景进行了展望.     

极性有机化合物整合采样技术在水环境有机污染物监测中的应用

极性有机化合物整合采样技术(Polar organic chemical integrative samplers,POCIS)适用于极性有机污染物的采集,随着新型极性有机污染物的不断出现,该技术已经引起了科学家的广泛关注.本文概述了几种常用的被动采样装置,重点介绍了POCIS采样器的一般结构、富集原理、环境因素如流速、温度、pH、溶解性有机质、盐度及膜的污染等对采样速率的影响,讨论了针对极性物质检测的质量控制和保证以及性能参考物质,综述了POCIS在水环境有机污染物监测中的应用.最后,本文对POCIS的应用前景进行了展望.     

被动加标在水生生态风险评价中的应用——以多氯联苯分配系数的测定为例

准确的水生生态风险评价需要可靠的毒性数据,而其获取要求在一定时间范围内,水体中污染物的浓度保持恒定。对疏水性有机污染物进行水体生物毒性测试时,通常采用有机溶剂加标,然而该方式可能因为污染物的挥发和降解、容器壁吸附、生物摄取等问题,水体中污染物浓度持续下降,导致污染物的浓度-效应关系难以明确。近期为了克服这些问题,被动加标用于替代溶剂加标,通过污染物在加标体系中平衡分配来维持精确和恒定的水体浓度,同时还可通过测定加标聚合物中污染物的浓度来监测水体浓度。首先介绍了被动加标方法及其材料选择,讨论了该方法在生态风险评价中的主要应用,包括分配系数的测定、体外细胞测试、体内生物积累及毒性测试,以及沉积物毒性评价等。然后,以测定代表污染物多氯联苯在聚二甲基硅氧烷与水间的分配系数为例,详细说明被动加标的操作流程。最后,讨论了被动加标方法的优缺点,并对其在水生生态风险中的应用前景进行了展望。     

大气中持久性有机污染物的采样技术进展

大气是全球持久性有机污染物(persistent organic polutants,POPs)监测的重要环境介质,大气中POPs的采样技术是准确表征大气中POPs赋存水平的关键所在。近年来大气中POPs的采样技术发展很快。本文介绍了大气中POPs的两类采样方法:主动采样法(active air sampling,AAS)和被动采样法(passive air sampling,PAS),总结了新型吸附材料和新型采样器研发的成果,讨论了不同类型的采样方法的特点,对比分析了不同采样方法获得的POPs监测数据,并提出今后应用不同POPs大气采样技术在监测数据可对比性研究方面值得关注的问题。     

基于线性溶解能关系预测污染物在被动采样材料与环境介质之间的分配系数

半透膜采样装置(SPMD)作为一种重要的被动采样器,被用于监测有机污染物的环境水平.SPMD的采样材料是置于低密度聚乙烯"口袋"中的三油酸甘油酯.根据有机污染物在被动采样材料与环境介质之间的平衡分配系数(包括被动采样材料/空气分配系数K(sA).和被动采样材料/水分配系数K(sw))值,可估算SPMD的采样速率,也可计...     

极性有机物整合采样技术在监测水环境中农药的应用

明确水环境中农残的污染状况对研究其环境行为和生态风险至关重要。传统主动采样法耗能、耗力且单次采样仅获得瞬时浓度值。被动采样节能、方便且为时间加权平均浓度,利于大规模采样。极性有机物整合采样技术(polar organic chemical integrative sampler,POCIS)是针对极性有机物的被动采样技术,近年来在水环境中农药监测的运用越来越广泛。本文概述了POCIS结构、原理和校正方法,探讨了环境因素(如水流速率、温度、p H、溶解性有机质、盐度和膜污染)、化合物性质及POCIS结构对农药采样速率(Rs)的影响。此外,综述了POCIS在监测水环境中农药的应用,展望了POCIS在该领域中的问题、解决方式及前景。     

固定化微生物技术在富营养化水体修复中的应用

富营养化不仅影响水环境质量,而且破坏水生态平衡,对环境和人类健康造成危害。固定化微生物技术是利用物理或化学方法将游离微生物细胞限制在一定空间区域内,既能免受流水冲刷流失,可重复循环利用,又能保持生物活性,有效去除水体中的污染物,因此该技术被认为是控制水体富营养化的有效方法。该研究介绍了固定化微生物技术的特点及其在富营养化水体处理中的应用现状,综述了传统及新型固定化载体的选择及发展、降解和去除氮磷污染物的微生物种类以及常用固定化方法(吸附、包埋、共价结合、交联等)的优缺点。最后,针对当前微生物固定化技术面临的挑战,对今后的研究和发展方向提出了建议。该综述可为固定化微生物技术应用于各类废水处理提供参考。     

利用半透膜被动采样技术监测黄河兰州段典型有机污染物

利用半透膜被动采样技术(SPMD)和固相萃取技术(SPE)对黄河兰州段八盘峡、包兰桥等六个监测断面的几种典型多环芳烃(PAHs)和壬基酚类(NPs)物质进行了采集测定。结果显示所选取的几种目标污染物在各监测点均有不同程度的检出。其中,几种PAHs在监测点水样中SPE测定的浓度为0.04～21.57g·L-1,而在SPMD中的浓度为842～99139g·L-1,富集倍数达到了103～105;NPs在监测点水样中SPE测定的浓度为0.04～2.10g·L-1,在SPMD中的浓度为80-81394g·L-1,富集倍数达到了103～104。利用SPMD数学模型,根据污染物在SPMD类酯中浓度推算出的污染物在水体中的平均浓度值,和利用SPE测得的水样中污染物的实际浓度值具有较高的相关性。该实验研究为发展SPMD技术作为黄河中有机污染物的常规监测手段提供一定的理论依据。     

基于HepG2细胞脂质组学方法对黄浦江水质的综合评价

环境水体中复合污染的毒性识别一直是环境科学界关注的热点.基于代谢组学的生物监测方法通过监测暴露前后生物内源性代谢物的变化,在评估复合污染导致的综合毒性效应中具有广泛的应用前景.本研究从污染物对细胞脂类代谢的影响角度出发,采用体外肝癌细胞(HepG2)暴露和脂质组分析相结合的方法,对黄浦江干流和支流共27个采样点的水质进行了综合评价.研究发现,水样对HepG2细胞的脂代谢影响程度与采样点所属河段紧密相关.黄浦江中游水样对HepG2细胞的平均脂代谢影响程度(3.40％)高于上游(1.65％)和下游(0.78％),而流经城区的支流水样对细胞的脂代谢影响(5.20％)明显高于干流水样(1.80％).此外,在采集的水样中超过70％的样品都导致HepG2细胞内甘油三酯(TG)大量蓄积,揭示了黄浦江水体中的复合污染物可能诱导肝脏产生脂毒性损伤.本研究为环境水质监测提供新的方法,研究结果为上海市生态环境和水质安全管理部门提供重要的参考信息.     

我国环境化学研究的进展

本文综合介绍了二十年来我国环境化学研究的发展概况。在环境分析化学方面包括了环境分析监测方法、标准参考物质、环境分析方法、形态分析、采样技术与分析测试仪器化等方面。环境污染化学包括了有关大气、水体和土壤环境中化学问题的研究，着重对大气污染物表征、迁移和转化、化学模式和重金属、有机物的水环境化学、水环境中金属烷基化以及土壤中农药等环境化学研究。有关污染生态效应中的化学集中介绍了硒与地方病环境因素关系有     

投入产出分析在污染物发生系统研究中的应用

污染物发生系统的研究对于经济和环境规划具有重要意义.本文首先回顾了列昂节夫投入产出法在环境研究中的应用,并指出了该方法在应用中所存在的某种难题.针对这难题,本文论述了新型投入产出模型的基本原理及其在污染物发生系统研究中的适用性,并阐述了应用新型投入产出模型进行污染物发生系统预测和多目标规划的方法.以新型投入产出模型为基础建立的城市污染物发生系统多目标规划模型,其求解结果将为经济和环境决策提供科学依据.     

PDMS半透膜采样装置的制作研究

水中痕量持久性有机污染物的监测是经典的分析化学难题,传统分析方法既费时又费材料,且只能测定某一时间点的浓度.三油酸甘油脂半透膜被动采样器虽能克服传统方法的一些缺点,但对膜的要求较高.通过在一个固定于不锈钢网上,扁平、密封的商品低密度聚乙烯(LDPE)膜袋夹层中均匀涂布聚二甲基硅氧烷(PDMS),制作出一种新的半透膜被动采样器.用此被动采样器在混合多氯联苯(PCBs)的过饱和水溶液中反复模拟采样,测得半透膜最佳富集时间、时间和富集量的关系曲线以及其它特性.使用气质联用仪测得的数据证明此装置可用于水体中多氯联苯等痕量持久性有机污染物的采集和定量分析,其线性富集时间可达 9 d,富集率大约为3×103 ~ 6×103倍,为今后的环境监测提供了一种制作简单、使用方便、富集率好、费用低廉的新方法.     

环境样品中微塑料及其结合污染物鉴别分析研究进展

微塑料作为一种新型污染物,具有难以被彻底降解、在环境中分布广泛、易结合疏水性有机污染物和重金属等特性,已成为国内外学者研究的热点问题.近年来,微塑料在海水、淡水、沉积物、土壤和大气等环境介质中不断被报道,且数量不断增加,甚至在人口稀少的偏远地区均有微塑料的检出.微塑料尺寸较小极易被生物误食,微塑料及其结合的污染物对生态环境产生潜在风险.开展微塑料及其结合污染物鉴别分析技术是研究微塑料环境行为、生态毒理效应及风险防控的基础.本文梳理了微塑料的相关研究,总结和比较分析了不同介质(水体、土壤/沉积物、生物体、大气)中微塑料的采样、分离提取、定性(物理形态表征和化学组分鉴定)、定量(数量丰度和质量浓度)以及结合污染物的检测分析技术和方法,为相关领域的研究提供了方法学的参考.     

长江口及近海水环境中新型污染物研究进展

随着新型污染物分析检测技术进步和人们认识深入,发现许多新型污染物已经在世界范围内对生态系统造成了污染,虽然其在环境中的含量很低,但由于其稳定性、生物富集性和高毒性,给生态环境和人类健康造成巨大威胁.本文主要针对持久性有机污染物、药品及个人护理用品、内分泌干扰物、纳米材料等重要新型污染物,综述了长江口及近海水环境中新型污染物的污染现状,与国内外主要河口海湾地区新型污染物的污染水平进行了比较,并对今后主要研究方向进行了展望,以期为长江口地区开展新型污染物的环境毒理和生态风险评估研究提供参考.     

直接竞争实时荧光定量免疫PCR法测定环境样品中的多溴联苯

多溴联苯(PBBs)作为一种优良的阻燃剂被添加于各种塑料制品和电子产品中,在此类产品后处置过程中PBBs成为一类新的有机污染物流入环境.由于具有与多氯联苯类似的化学结构和难降解毒理特性,现在被很多国家限制使用.对已进入环境中的微量PBBs,建立简便、灵敏的检测方法对于其在环境中的分布调查研究和迁移变化追踪具有重要的实际意义.实时荧光定量免疫-PCR(real-time immuno-PCR,rt-IPCR)是一种高灵敏度的免疫监测方法.但是,rt-IPCR技术在环境污染物检测中的应用实例不多,本课题组曾采用此方法对环境中的多氯联苯、多环芳烃等污染物进行了测定,然而,     

纳米金属氧化物模拟天然酶催化水体中酚类污染物转化的研究进展

天然酶作为一种绿色催化剂,能够介导水体中酚类污染物形成酚氧自由基中间体,随后这些活性中间体通过共价偶联机制生成大分子聚合产物.纳米金属氧化物(N-MOs)兼具纳米材料和天然酶"双重身份",有望克服天然酶稳定性差、难回收、易失活和价格昂贵等缺点,高效地催化氧化水体中酚类污染物的转化.本文概述了两种天然酶(过氧化物酶和酚氧化酶)的基本性能及其催化偶联酚类污染物转化的作用机理,系统地探讨了N-MOs的纳米特性及其模拟天然酶催化氧化底物的显色反应、作用效能和影响因素,并阐释了N-MOs作为纳米酶催化氧化酚类污染物转化的最新研究进展及其潜在的应用价值,旨在为拓展和开发新型、有效地纳米酶在环境中的应用提供新的理论基础和技术指导.     

树皮在大气有机氯农药监测中应用的研究进展

有机氯农药(Organochlorine pesticides,OCPs)曾在全世界被大量使用,即使禁用多年,仍能在各种环境介质中被广泛检出,对生态环境和人体健康存在着潜在的威胁。因此OCPs的环境迁移和归趋一直是该领域的研究热点。树皮是一种天然的被动采样器,能够很好的反映出大气有机物长期的污染程度。本文简要论述了树皮作为被动采样器在大气污染物监测研究中应用的优势,并对OCPs在树皮中的残留浓度、特征及影响其富集的因素进行了探讨,最后特别针对具有手性的OCPs在树皮中的对映体选择性特征进行了评述。     

树皮在大气有机氯农药监测中应用的研究进展

有机氯农药（Organochlorine pesticides, OCPs）曾在全世界被大量使用,即使禁用多年,仍能在各种环境介质中被广泛检出,对生态环境和人体健康存在着潜在的威胁。因此OCPs的环境迁移和归趋一直是该领域的研究热点。树皮是一种天然的被动采样器,能够很好的反映出大气有机物长期的污染程度。本文简要论述了树皮作为被动采样器在大气污染物监测研究中应用的优势,并对OCPs在树皮中的残留浓度、特征及影响其富集的因素进行了探讨,最后特别针对具有手性的OCPs在树皮中的对映体选择性特征进行了评述。     

受体报告基因实验及其在维甲酸和维甲酸X受体干扰物监测中的应用

受体报告基因实验具有快速、经济、灵敏、方便等诸多优势,在高通量筛选类或抗雌雄激素等通过核受体起作用的环境内分泌干扰物方面得到了广泛的应用。环境中的维甲酸和维甲酸X受体干扰物如有机锡等有着类似的作用机制,研究者也开始采用受体报告基因实验的方法对该类污染物进行筛选与监测。本文综述了受体报告基因实验的技术方法,包括报告基因和宿主细胞的选择,并介绍了该方法在人工合成的维甲酸和维甲酸X受体干扰物筛选以及环境样品中该类污染监测中的应用。综述总结了应用受体报告基因实验检测环境内分泌干扰物研究中的不足并对该方法的未来发展进行了展望,希望为该方法在环境监测和评估中的应用提供新的思路。     

固相萃取表面增强拉曼光谱法(SPE-SERS)测定农用环境水体中水胺硫磷残留

正近年来因农药大面积使用以致农药残留问题日趋严峻,农用环境安全问题备受关注.开展全面、系统的农用环境质量监测工作,特别是农用环境水体中农药的监测,能进一步加强对农药使用的监督管理.因此,建立简便、环保、适宜现场快速分析的农用环境水体农药残留检测方法对农用环境水体监测具有重要意义.拉曼光谱是一种散射光谱,其通过特征频移来反映物质分子结构或成分的信息.随着仪器技术的进步与表面增强技术的应用与发展,表面增强拉曼光谱依靠其快速、准确等特点,在表面科学、分析科学、生物科学和食品安全等领域得到