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香根草对磺胺类抗生素污染水体的修复潜力研究 被引量：6
1
作者 荣渝虹 张发明 +4 位作者 杨娟 李良 吴珂 孙仕仙 郑毅 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期795-801,共7页
为探究香根草对水体中磺胺类抗生素的净化潜力,在温室水培模拟试验条件下,采用MCX固相萃取小柱的前处理方法,以高效液相色谱-串联质谱联用仪(LC-MS)为检测仪器,添加初始浓度为100μg·L^(-1)的磺胺类抗生素(SAs),分析香根草及营养液... 为探究香根草对水体中磺胺类抗生素的净化潜力,在温室水培模拟试验条件下,采用MCX固相萃取小柱的前处理方法,以高效液相色谱-串联质谱联用仪(LC-MS)为检测仪器,添加初始浓度为100μg·L^(-1)的磺胺类抗生素(SAs),分析香根草及营养液中SAs的残留动态。和无植物组相比,香根草栽植第15天对磺胺吡啶(SPY)、磺胺甲噁唑(SMZ)、磺胺二甲氧嘧啶(SDM)和磺胺喹啉(SQX)的去除率分别提高27.88%、32.81%、29.9%和20.03%。在15 d的培养试验中,香根草对SAs的吸收在第6天和12天出现2次高峰,栽植香根草营养液中的SAs在1~6 d去除率较高。处理时间与营养液中SAs的残留浓度呈极显著负相关(P<0.01),与水体中的去除率呈极显著正相关(P<0.01);转移系数与香根草茎叶、根中的SAs浓度呈极显著正相关(P<0.01)。根系是香根草积累SAs的主要器官组织。香根草对SDM有较高的吸收能力,对SMZ、SQX有较强的根部富集能力,对SPY有较好的转运能力。综上所述,种植香根草可显著提高水体中SAs的去除率,具有较好的净化潜能。 展开更多
关键词 磺胺类抗生素 香根草 植物修复 污染水体
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昆明市土壤重金属污染特征及其生态与健康风险评价 被引量：18
2
作者 汪洁 龚竞 +5 位作者 刘雨佳 于淼 王炜皓 李梦莹 徐武美 向萍 《轻工学报》 北大核心 2022年第4期118-126,共9页
对昆明市4个行政区内生活区土壤中的Cr、As、Cd、Pb、Ni、Cu、Zn、Mn 8种重金属含量进行测定分析,并采用地积累指数法、潜在生态危害指数法以及健康风险模型对其潜在的生态和人群健康风险进行评估。结果表明:研究区域内,除Cr、Ni外,其余... 对昆明市4个行政区内生活区土壤中的Cr、As、Cd、Pb、Ni、Cu、Zn、Mn 8种重金属含量进行测定分析,并采用地积累指数法、潜在生态危害指数法以及健康风险模型对其潜在的生态和人群健康风险进行评估。结果表明:研究区域内,除Cr、Ni外,其余6种重金属的平均含量均高于昆明市土壤背景值,但各重金属平均含量均不超过《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)中居住用地的风险筛选值。各重金属的地积累污染程度依次为Zn>Cd>Cu>Mn>Pb>Ni>As>Cr,其中Zn和Cd达到中等污染程度;各重金属潜在生态危害指数值依次为Cd>Ni>Cu>As>Pb>Mn>Cr>Zn,其中Cd具有强潜在生态风险,重金属的综合潜在生态危害指数达到中等风险水平。土壤中重金属对成人和儿童的慢性非致癌风险均小于1,儿童的非致癌风险高于成人;对儿童与成人的致癌风险均处于人体可接受范围内,但由于目前健康风险模型缺少手-口摄入和皮肤接触的致癌斜率因子参考值,该结果可能低估了实际的重金属致癌风险。 展开更多
关键词 城市土壤 重金属污染 生态风险评价 健康风险评价
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土壤镉污染的人体健康风险评价研究:生物有效性与毒性效应 被引量：25
3
作者 马娇阳 保欣晨 +4 位作者 王坤 王成尘 崔道雷 张梦妍 向萍 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期120-132,共13页
镉(Cd)作为最重要的土壤污染物之一,会对人体健康造成严重威胁。Cd污染土壤的健康风险评估受到广泛关注。目前,Cd污染土壤的人体健康风险评价多基于总含量,往往高估其健康风险。近年来,以污染物生物有效性作为评价基础的研究受到广泛认... 镉(Cd)作为最重要的土壤污染物之一,会对人体健康造成严重威胁。Cd污染土壤的健康风险评估受到广泛关注。目前,Cd污染土壤的人体健康风险评价多基于总含量,往往高估其健康风险。近年来,以污染物生物有效性作为评价基础的研究受到广泛认可。本文系统分析了体内外方法(动物模型、体外胃肠模拟方法和肠细胞模型)测定Cd生物有效性的优缺点,综述了各方法在分析土壤Cd生物有效性的影响因素以及生物有效态Cd对动物和细胞模型的毒性效应;提出弄清土壤总Cd含量-生物有效态Cd-毒性效应之间的剂量效应关系,构建基于生物有效性和毒性效应为基础的人体健康风险评估模型,来准确评估其健康风险的思路,以期为土壤Cd健康风险评估及有效阻控提供一定参考。 展开更多
关键词 镉 土壤 生物有效性 动物模型 细胞模型
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西南某矿区土壤重金属的人体生物有效性及健康风险评估 被引量：14
4
作者 保欣晨 马娇阳 +3 位作者 徐武美 王豪吉 王成尘 向萍 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期458-468,共11页
利用生物可给性修正后土壤重金属经口摄入的人体健康风险值也可能被高估,而应用体内实际摄入剂量(生物有效性)作为健康风险评价指标将更为准确,但是基于生物有效性的矿区土壤重金属污染健康风险评估报道较少。以云南文山某矿区为研究对... 利用生物可给性修正后土壤重金属经口摄入的人体健康风险值也可能被高估,而应用体内实际摄入剂量(生物有效性)作为健康风险评价指标将更为准确,但是基于生物有效性的矿区土壤重金属污染健康风险评估报道较少。以云南文山某矿区为研究对象,分析了5个土壤样点中镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)和铜(Cu)的含量,通过体外消化法测定了4种重金属的生物可给性,并结合BALB/c白变种实验室小鼠实验分析了重金属Cd的相对生物有效性(RBA),基于此探讨该矿区土壤重金属Cd、Pb、Zn和Cu对人体产生的健康风险。结果表明,本研究区域土壤Cd污染较为严重,含量为2.06 mg·kg^(-1)。四种重金属的生物可给性在胃相中的范围分别为24.29%~50.55%、7.68%~17.87%、24.61%~32.18%、7.75%~37.87%,在肠相中分别下降至22.78%~44.32%、1.64%~5.22%、14.10%~28.11%、8.51%~31.49%。动物实验测得的Cd在肝脏中RBA为1.31%~48.39%,肾脏中为2.83%~8.58%,肝和肾复合器官中为4.60%~50.95%,且肝和肾复合器官是测定Cd-RBA较为理想的靶器官。基于目标重金属总量、生物可给性和生物有效性对该场地土壤进行的健康风险评估发现,利用生物可给性和生物有效性数据的人体健康风险评估显著低于基于总量的健康风险评估。综上,基于土壤中重金属总量的健康风险可能存在高估现象,建立基于人体生物有效性的健康风险评估方法将更为准确。 展开更多
关键词 土壤重金属 体外胃肠模拟 小鼠 生物有效性 健康风险评估
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重金属人体生物有效性、吸收及毒性研究中的肠道细胞模型 被引量：5
5
作者 王坤 肖羽芯 +3 位作者 李梦莹 马娇阳 覃一书 向萍 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期57-71,共15页
重金属污染对人体健康产生极大威胁,因而备受关注。肠道吸收是人体重金属暴露的主要途径之一,因此,重金属的生物有效性、肠道吸收过程和毒性研究成为当前的研究热点。体外胃肠模拟法和动物模型被广泛用于重金属的相关研究,然而体外胃肠... 重金属污染对人体健康产生极大威胁,因而备受关注。肠道吸收是人体重金属暴露的主要途径之一,因此,重金属的生物有效性、肠道吸收过程和毒性研究成为当前的研究热点。体外胃肠模拟法和动物模型被广泛用于重金属的相关研究,然而体外胃肠模拟法缺少人体肠道细胞成分,动物模型与人体存在着物种差异且实验成本高。鉴于此,研究者开发了能够部分模拟人体肠道上皮功能的体外肠道细胞模型。此模型作为研究生物有效性的重要工具,能模拟肠道对重金属的吸收转运过程,并能够结合分子生物学等技术、采用多学科交叉的研究方法探索重金属的肠吸收和肠毒性的分子机制。本文系统介绍了人肠上皮的结构功能、肠道上皮细胞对重金属吸收转运机制、肠道细胞模型的发展及其在重金属相关研究中的应用与优缺点,总结了肠细胞模型功能验证指标和优化方法。同时,还对肠道微流控培养系统(芯片肠道)和肠类器官等三维肠细胞模型技术的最新进展进行了介绍和展望。 展开更多
关键词 重金属 3D肠道细胞模型 生物有效性 共培养模型 毒性
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污染场地土壤重金属的生物可给性及毒性研究 被引量：21
6
作者 马娇阳 田稳 +4 位作者 王坤 保欣晨 汪洁 崔道雷 向萍 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期4885-4893,共9页
近年来,生物可给性被用于评估场地土壤污染健康风险,然而不同场地类型重金属生物可给性差别巨大,生物可给态重金属的人体健康危害效应仍然鲜见报道.本研究以浙江温岭某电子拆解厂为研究区,分析比较了5个场地土壤(S1-S5)中Zn、Cu、Cd、P... 近年来,生物可给性被用于评估场地土壤污染健康风险,然而不同场地类型重金属生物可给性差别巨大,生物可给态重金属的人体健康危害效应仍然鲜见报道.本研究以浙江温岭某电子拆解厂为研究区,分析比较了5个场地土壤(S1-S5)中Zn、Cu、Cd、Pb的生物可给性并探究生物可给态重金属对人小肠上皮细胞的毒性效应机制.结果表明,场地土壤Cd和Cu污染较为严重,含量分别为4.84,438.52mg/kg.4种重金属在胃阶段生物可给性范围分别为2.10%~48.28%、4.84%~33.73%、16.04%~42.81%、1.81%~15.71%,小肠阶段为2.05%~36.91%、13.17%~22.23%、10.19%~23.10%、0.60%~2.69%,可见胃阶段的生物可给性低于小肠阶段.对于肠相生物可给态重金属暴露人体肠道上皮细胞后,除样点S4外,细胞活力均显著性下降.此外,样点S3和S5土壤提取液对超氧化物歧化酶活力影响较小,但显著抑制过氧化氢酶活力,并且该样点对DNA产生损伤.通过研究电子拆解厂土壤生物可给性以及其毒性效应,以为我国场地土壤重金属健康风险评估提供科学依据. 展开更多
关键词 电子拆解厂 土壤 生物可给性 CACO-2 DNA损伤
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农林废弃物生物炭钝化典型土壤重金属的机制研究进展 被引量：16
7
作者 宗大鹏 田稳 +3 位作者 李韦钰 张梦妍 徐武美 向萍 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期232-245,共14页
土壤重金属污染成为食品安全的重大隐患,农林废弃物生物炭来源广泛,成本低,已被广泛用于土壤重金属污染修复。本文综述了农林废弃物生物炭的制备方法及影响其性能的关键因素,并重点探讨了利用农林废弃物生物炭钝化土壤典型重金属的作用... 土壤重金属污染成为食品安全的重大隐患,农林废弃物生物炭来源广泛,成本低,已被广泛用于土壤重金属污染修复。本文综述了农林废弃物生物炭的制备方法及影响其性能的关键因素,并重点探讨了利用农林废弃物生物炭钝化土壤典型重金属的作用机制。发现木质、竹、秸秆、稻壳和动物粪便等材料被广泛用于生物炭制备,热解温度、热解停留时间以及原材料种类均会影响生物炭的性能,其中植物生物炭比表面积的增加、吸附性能和重金属固定性能的提高均高于牛粪生物炭,在300℃高温热解制得的生物炭含有更多的含氧官能团,而在500~700℃高温热解制得的生物炭含有更多的微孔和更大的表面积,高热解温度下适当的停留时间有助于生物炭结构的形成。此外,生物炭还可以影响土壤微生物的多样性和种类来提高吸附能力,通过络合沉淀固定汞(Hg)、镉(Cd)和铜(Cu),通过静电吸附、络合作用和阳离子交换来固定铬(Cr)、砷(As)、锌(Zn)和铅(Pb)。最后,为确保生物炭的安全生产和可持续利用提出了未来的研究方向。 展开更多
关键词 土壤重金属 生物炭 钝化机制 农林废弃物 微生物
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华南某典型耕地土壤污染源头调查与风险管控研究 被引量：1
8
作者 李韦钰 邓一荣 +3 位作者 向萍 刘丽丽 林龙勇 马娇阳 《农业与技术》 2023年第23期76-79,共4页
随着社会经济高速发展,传统矿产资源开采活动所带来的经济收益持续下降,且对矿区及周边生态环境造成了严重损伤,主要表现为周边流域土壤和地下水污染、水土流失严重等问题。通过加强土壤污染源头管控,减少污染物排放,可以显著降低土壤... 随着社会经济高速发展,传统矿产资源开采活动所带来的经济收益持续下降,且对矿区及周边生态环境造成了严重损伤,主要表现为周边流域土壤和地下水污染、水土流失严重等问题。通过加强土壤污染源头管控,减少污染物排放,可以显著降低土壤环境风险和后期治理成本,以最小投入获得最大的环境效益。本研究通过对场地内尾矿、土壤和地下水开展调查和风险评估,确定研究区内土壤污染风险。基于研究区内存在土壤、废渣、废水三重污染,下游有河流与农田等敏感受体,属于典型土壤污染源头。本研究通过系统识别研究区内重金属污染问题,制订“风险管控”策略,重点完成现有重金属污水安全处理、积存矿渣、污泥无害化处置,清除地块最为急迫的环境风险源,然后再配套截水渠工程,通过“生态恢复-生态拦截-人工湿地系统”多级生态屏障技术防止重金属向周边环境扩散,实现对地块未来环境的风险管控。 展开更多
关键词 土壤 源头 调查 管控
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正常肝细胞和肝癌细胞对镉暴露毒性响应差异分析 被引量：5
9
作者 马娇阳 保欣晨 +3 位作者 张振宁 王成尘 崔道雷 向萍 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期257-264,共8页
正常肝细胞和肝癌细胞存在诸多生理特征差异,为探讨两种不同类型的肝细胞对镉(Cd)暴露毒性响应的差异,该研究分析了正常肝细胞系(HL-7702)和肝癌细胞系(HepG2)Cd暴露后在细胞活力、形态、凋亡及凋亡相关基因表达等方面的响应差异.结果表... 正常肝细胞和肝癌细胞存在诸多生理特征差异,为探讨两种不同类型的肝细胞对镉(Cd)暴露毒性响应的差异,该研究分析了正常肝细胞系(HL-7702)和肝癌细胞系(HepG2)Cd暴露后在细胞活力、形态、凋亡及凋亡相关基因表达等方面的响应差异.结果表明:当Cd浓度为1 mg/L时,HL-7702细胞活力降至65%,而HepG2细胞活力未受到明显影响,且HL-7702细胞和HepG2细胞对Cd暴露的半数致死浓度(LC_(50))分别为1.9和2.4 mg/L,说明正常肝细胞较肝癌细胞在细胞活力方面更为敏感.Cd暴露均会诱发两种细胞凋亡,但在0.25 mg/L的Cd暴露下,HepG2细胞凋亡率显著高于HL-7702细胞,说明正常肝细胞抗凋亡能力显著高于肝癌细胞.不同细胞中Cd诱发凋亡的分子途径不同,在HL-7702细胞中镉主要通过上调Caspase-3和下调Bcl-2基因的表达来诱导细胞凋亡,而在HepG2细胞中则主要通过上调Caspase-3基因来诱导细胞凋亡.研究显示,正常肝细胞和肝癌细胞对Cd暴露的毒性响应差异较大,采用人正常肝细胞比肝癌细胞更能准确评估重金属的肝毒性. 展开更多
关键词 镉 正常肝细胞 肝癌细胞 细胞凋亡
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不同饮食习惯下镉摄入对肠道菌群结构的影响 被引量：4
10
作者 覃一书 保欣晨 +4 位作者 汪洁 于淼 田稳 张梦研 向萍 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期3896-3905,共10页
为了探究不同饮食习惯下Cd摄入对肠道菌群结构的影响,将C57BL/6小鼠给予不同的饲养方式(正常饮食(ND)、正常饮食+10 mg/L CdCl_(2)(ND+Cd)、高脂饮食(HFD)、高脂饮食+10 mg/L CdCl_(2)(HFD+Cd))20周后,借助16S rRNA高通量测序技术分析... 为了探究不同饮食习惯下Cd摄入对肠道菌群结构的影响,将C57BL/6小鼠给予不同的饲养方式(正常饮食(ND)、正常饮食+10 mg/L CdCl_(2)(ND+Cd)、高脂饮食(HFD)、高脂饮食+10 mg/L CdCl_(2)(HFD+Cd))20周后,借助16S rRNA高通量测序技术分析了各组小鼠肠道菌群的组成,并探讨了HFD、ND+Cd、HFD+Cd对小鼠肠道微生物群落结构的影响.结果显示,高脂饮食和Cd摄入,均可引起肠道紊乱.相对于ND组,HFD摄入降低了2.28倍Bacteroidetes丰度,Bifidobacterium数量增长达14.34倍;Cd摄入增加了以Akkermansia为主的Verrucomicrobia丰度,使其约占肠道菌群的4.67%;与HFD组相比,HFD+Cd组Actinobacteria丰度下降了4.57倍,Ruminococcae UCG-014、Alistipes、Lachnospiraceae_NK4A136_group、Blautia、Desulfovibrio等成为了优势菌群.研究表明,高脂饮食或/和Cd均可扰乱肠道菌群平衡,不同饮食习惯下的Cd摄入表现出不一样的菌群结构,并且体现在各分类水平上. 展开更多
关键词 16S rRNA 高脂饮食 镉 肠道菌群
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