食品烹调处理过程中砷的浓度、形态和生物可给性研究进展

食品作为人体砷暴露的主要途径,其砷的含量和形态备受关注。由于食品原料通常要经过烹饪加工后才会被人食用,因此,食品的烹调处理过程及方式对砷的形态及生物有效性的影响在砷的健康风险评价研究中,需要作为重要因素进行研究。通过综述不同食品烹调处理前后砷浓度、形态和生物可给性变化的相关研究,分析了砷变化的特征,探讨了相关机理,并得出如下结论:烹调处理能使食品中砷的浓度发生升高或降低;高温烹调能使食品中砷形态发生变化,目前研究结果确定的变化主要是砷甜菜碱的分解,烹调中食品砷形态变化的机理尚不明确。不同烹调方式下,食品中砷的生物可给性差异较大,砷的形态变化可能是其生物可给性差异的主要原因。烹调特别是高温烹调下食品砷浓度升高及形态变化导致的健康风险值得进一步关注。     

基于注意力机制优化的LSTM河流溶解氧预测模型研究

溶解氧(DO)是水体中的重要水质指标,构建数据驱动模型,实现对溶解氧的准确预测,将为水环境管理提供科学有效的技术手段. 考虑到溶解氧序列数据非线性强、非平稳性突出的特点,提出一种基于双阶段注意力权重优化机制的长短时记忆网络(long short-term memory, LSTM)的河流溶解氧预测模型(DAIW-LSTM模型),该模型的编码器包含双阶段权重优化的空间注意力机制,而解码器包含双阶段权重优化的时间注意力机制. 将该模型应用于流溪河流域白云李溪坝、流溪河山庄、从化街口等水质监测站溶解氧日均值预测的研究,开展了该模型与DA-LSTM、LSTM、Bi-LSTM等基线模型的预测效果对比分析,探讨了特征权重优化机制及上游站点水质数据输入对模型预测性能的影响. 结果表明:①通过与基线模型的预测效果对比,验证了DAIW-LSTM模型的精准性,其对白云李溪坝站溶解氧预测的对称平均绝对百分比误差(SMAPE)、平均绝对误差(MAE)、均方误差(MSE)分别为0.075、0.611、0.712,在所有模型中最优. ②对于新的注意力权重优化机制,第二阶段会对第一阶段的初步权重进行优化修正;针对pH、电导率、水温、气温等影响溶解氧预测的重要特征,DAIW-LSTM模型会自适应调整其权重在时间序列上的分布,从而提高该模型的预测精度. ③加入上游水质特征的输入影响,通过9个组合试验对比可知,DAIW-LSTM模型仍然为表现最佳的模型,该系列组合试验也证明上游站点及其特征变量选取的重要性. 研究显示,注意力权重优化机制的引入使得该模型相较其他基线模型展现出更好的适用性和精准性,可为地表水水质预测研究提供新思路.      

TMDL中MOS的定量估算方法及其应用

为了分析TMDL水污染控制管理模式中安全临界值MOS的影响因素,采用FOEA法对MOS中模拟计算的不确定性进行定量估算,通过不同水质达标率条件下MOS的设定,探讨水环境管理中不确定性因素对MOS的影响;将TMDL应用于珠江三角洲佛山水道的水环境管理中,运用动态水环境数学模型、考虑潮周期达标率的环境容量优化模型及遗传算法对TMDL进行求解.研究结果表明,所采用的FOEA法能较为准确地反映模型的不确定性对MOS的影响,而且从水质达标率的角度出发能合理地考察环境管理中的不确定性因素对MOS的影响,为定量化探讨MOS的设定给出了可行的求解思路及方法.     

增江流域非点源污染模拟研究

构建增江流域非点源污染数据库,包括DEM、土地利用,土壤类型,气象数据等,应用分布式流域水文模型SWAT(Soil andWater Assessment Tool,swat 2009版)对增江流域的非点源污染进行模拟。模型运行阶段为2000-2003年,分别应用2000-2001年和2002-2003年的实测月均流量及硝酸盐氮监测数据对模型的参数率定和验证,采用决定系数R2和Nash-Suttcliffe系数对模拟结果进行评定。其中水文模拟的R2均>0.9,Nash-Suttcliffe模型效率系数均>0.8;硝酸盐氮模拟的R2均>0.7,Nash-Suttcliffe模型效率系数均>0.6,表明SWAT模型在增江流域具有较好的适用性。     

珠江口城市入海河流的污染特征及治理成效评估：以东莞市为例

河口是流域与海洋的枢纽,受到陆海强相互耦合作用,其生态环境复杂且脆弱。本文以珠江口典型城市东莞市为例,分析了流域—入海河流—近岸海域主要污染特征,并对其进行评估。结果表明,东莞市陆域和河口以生活源排放的含氮类污染物为主,目前的陆源污水收集率、处理率制约了入海污染削减。近年来,东莞市虽然地表水主要污染物浓度明显下降,并且通过快速提升污水处理能力基本保障了全市生活污水处理需求,提标改造成效显著,污水集中收集水平不断提高,但仍存在近岸海域水质尚未明显改善,陆海统筹治理行动不协调等问题,需统筹流域—入海河流—近岸海域综合协调治理,加强入海河流总氮的削减与管控,完善和提升区域污水管网纳污能力和污水处理能力等,持续深入攻坚重点海域污染防治。     

广州市居民食品砷摄入的健康风险评价

从暴露途径来看,食物是人体砷暴露的主要途径之一。从饮食结构来看,广州市居民膳食主要来源于谷类食品,同时鱼虾类总体平均摄入量约为全国总体平均摄入量的2倍。因此,在分析广州市市场大米和海鲜这2种典型食品中砷含量的基础上对广州市居民食品砷摄入的健康风险进行了评价。分析了广州市场上的26种不同品牌的大米中的总砷含量,其含量范围为0.082～0.171μg·g~(-1),平均浓度为(0.127±0.027)μg·g~(-1),满足绿色食品大米标准(≤0.40μg·g~(-1))。在14种鱼虾蟹贝类海鲜中的砷含量分析基础上,计算得出广州市场上鱼类中总砷的平均含量为0.488μg·g~(-1),虾蟹贝类中总砷的平均含量为3.44μg·g~(-1),相比较国内外,广州市场鱼虾蟹中砷的含量整体处于中间水平。最后综合文献调研中其他主要食品中砷的含量,计算得出广州市成人通过食品每日摄入总砷的量为5.08μg·kg~(-1)BW·d~(-1)。建议日常饮食需要特别控制每日海鲜的摄入量,尤其是砷含量较高的濑尿虾、红虾及红蟹、花蟹。     

流域污染物通量测算方法研究

流域水系内污染物通量不仅能够用于评价各类污染源的水污染物入河负荷,也是对流域污染特征,水污染物在河流水体中复杂迁移、转化过程的最直观反应。准确测算流域水系内污染物跨界通量及其时空分布是进行流域水环境风险预警和风险管理的重要前提之一。针对目前多种污染物通量测算方法在进行污染物年通量估算时,结果不确定性大这一突出问题,以流域水质监测站年内逐日流量、悬浮颗粒物监测数据作为悬浮颗粒物年通量参考值,基于以月、半月、周为周期的监测策略,将逐日流量、悬浮颗粒物监测数据重新筛选抽样构造,由此,系统分析了不同流域集水面积、污染通量监测频次和目前常用通量估算方法对污染物年通量估算不确定性的影响。所得方法和结论可为进一步制定流域污染物通量的测算规范提供方法指引和技术支持。