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张璐璐
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- 所属机构:河北科技大学环境科学与工程学院
- 所在地区:河北省 石家庄市
- 研究方向:环境科学与工程
- 发文基金:河北省自然科学基金
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- 利用超高效液相色谱串联质谱法(HPLC-MS)对白洋淀水体和水生植物中喹诺酮类(Quinolones,QNs)抗生素进行检测,并探究QNs在水生植物的生物富集特征及其与环境因子的相关性.研究结果表明:(1)在水生植物中,氧氟沙星(Ofloxacin,OFL)和氟甲喹(Flumequine,FLU)的检出率最高(Freq=100%),其次为马波沙星(Ciprofloxacin,CIP)和氟罗沙星(Fleroxacin,FLE)(Freq≥50%),其余QNs检出率小于40%(Freq≤40%);水生植物中∑QNs浓度为34.6~290.9 ng·g^(-1),其中FLU和OFL平均浓度最高;(2)在白洋淀水体中,∑QNs浓度为0.738~2004.000ng·L^(-1),其中FLU平均浓度最高(168.0 ng·L^(-1));(3)QNs在水生植物中的生物富集系数(Bioconcentration factors,BCF)(L·kg^(-1))为170.1(BCFORB)~2 836.0 L·kg^(-1)(BCFFLU),这表明QNs在水生植物中的生物富集能力较高;(4)检出率较高的FLU、OFL、FLE的营养放大因子(Trophic magnification factors,TMF)为0.712(TMFQNs)~3.646(TMFFLE),其中OFL呈营养放大,而FLU、FLE呈营养稀释;(5)相关性分析结果表明ENR、MAR、OFL和ORB的BCF与水深(WD)、温度(T)、透明度(SD)、溶解氧(DO)和沉积物总有机碳(TOCs)呈显著正相关;而与化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)、NO3-N、PO43-、沉积物总碳(TCs)、沉积物总氮(TNs)和NH3-Ns呈显著负相关;TMFFLU和TMFFLE与TP、TN、NO_(3)^(-)N、NH_(3)^(-)Ns呈显著负相关,这表明生活污水和养殖废水对QNs的贡献最大.本研究结果将为提高水生植物对抗生素的修复效果,以及白洋淀生态修复和风险管控提供理论依据和数据支撑.
- 付雨剧泽佳付耀萱田沛龙张璐璐赵鑫宇陈慧崔建升
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- 国际湖沼学的长期研究发现,一个完整的湖泊生态系统应包括底栖食物网和浮游食物网,而营养条件变化会显著改变浅水湖泊中底栖-浮游食物网的结构和功能。为了明晰富营养化对浅水湖泊底栖-浮游耦合食物网结构和功能的影响,以浅水草型湖泊——白洋淀为研究区,运用野外监测和ECOSIM与ECOPATH(Ew E)模型相结合方法,构建白洋淀底栖-浮游耦合食物网的概念模型,模拟1982—2011年间富营养化对白洋淀底栖路径和浮游路径的结构和功能影响:(1)野外监测的结果表明,从1999年至今白洋淀一直处于富营养化状态;(2)Ew E模型模拟结果表明1982—2006年,总生物量呈下降趋势,下降比例达66.38%;能流路径从以底栖路径为主转变为以浮游路径为主;(3)运用Pearson相关分析,结果表明:浮游植物与TN(r=0.67,P<0.01)和TP(r=0.37,P<0.05)呈显著正相关,而底栖藻类和大型沉水植物与TN(r=0.77,P<0.01;r=0.67,P<0.01)和TP(r=0.54,P<0.01;r=0.36,P<0.05)呈显著负相关。富营养化是白洋淀底栖初级和次级生产力向浮游初级和次级生产力转变的主要驱动力。采用科学的方法准确评估富营养化对湖泊底栖-浮游耦合食物网结构和功能的影响,可为湖泊生态系统管理提供技术和方法支持。
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- 微生物作为水生态系统中的重要组成部分,其对水环境的能量流动和物质循环等具有重要作用,为研究富营养化湖泊中喹诺酮类抗生素(Quinolones,QNs)对微生物群落结构和微生物多样性的影响,本研究选取白洋淀为研究区,建立了QNs与微生物群落的相关性.结果表明,已测的QNs均有不同程度检出,其中,氟甲喹(Flumequine,FLU)和恶喹草酸(Oxolinic Acid,OXO)检出率较高;就空间分布而言,水体中QNs最大值出现在采蒲台区(433.52 ng·L^-1),最小值出现在枣林庄和烧车淀区(20.51 ng·L^-1);沉积物中QNs最大值出现在端村区(372.72 ng·g^-1),最小值出现在藻苲淀区(20.29 ng·g^-1).高通量测序结果表明,白洋淀沉积物微生物群落的优势种群为变形菌门和绿弯菌门,平均含量分别为38.62%和19.85%;变形菌门和绿弯菌门占所有微生物的比例在端村区最高(62.31%),藻苲淀区最低(54.62%).多样性指数分析结果表明,枣林庄和烧车淀区和藻苲淀区的微生物多样性指数(Chao1指数、Shannon指数和Simpsoneven指数)最高,而端村区最低.研究表明,受抗生素污染严重的区域通常会使微生物群落丰度下降,与本研究结果基本相符,说明微生物多样性受抗生素污染影响,对研究QNs污染的治理具有重要意义,为未来解决污染问题提供了良好的基础.
- 申立娜张璐璐秦珊姚波崔建升崔建升付雨
- 关键词：喹诺酮类抗生素微生物群落结构多样性
- 白洋淀喹诺酮类抗生素污染特征及其与环境因子相关性研究被引量：19
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- 利用超高效液相色谱串联质谱法(HPLC-MS)对白洋淀水体和沉积物中喹诺酮类(Quinolones,QNs)抗生素进行检测,并研究其生态风险空间分异特征,探究其与环境因子的相关性.结果表明:①白洋淀氧氟沙星(Ofloxacin,OFL)和氟甲喹(Flumequine,FLU)的检出率最高(100%),其次为马波沙星(Marbofloxacin,MAR)和氟罗沙星(Fleroxacin,FLE)(≥60%),其余QNs的检出率较低(≤35%);②白洋淀水体和沉积物中QNs抗生素浓度范围分别为153.39~1550.07 ng·L^-1和10.22~381.85 ng·g^-1,水体中QNs在S1处浓度最高,S4处最低,沉积物中QNs在S2处浓度最高;③相关性分析结果表明,水体透明度(Secchi depth,SD)、总氮(Total nitrogen,TN)、总磷(Total phosphorus,TP)、硝氮(Nitrate nitrogen,NO3^--N)、沉积物氨氮(Ammonia nitrogen,NH3-Ns)和沉积物总氮(TNs)与QNs相关性显著,其中,SD、TP和NH3-Ns与部分QNs(MAR、恩诺沙星(Enrofloxacin,ENR)和FLE)显著相关(p<0.01),表明生活污水和养殖废水对QNs的贡献较大;④生态风险评价结果表明,白洋淀QNs总体处于中低风险水平,其中,ENR处于中高风险水平,其余QNs处于低风险水平;就空间分布而言,除S1和S9为高风险区外,其余各点为中低风险区.
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- 利用超高效液相色谱串联质谱法(HPLC-MS)对白洋淀水体、沉积物以及7种底栖动物中喹诺酮类抗生素(QNs)进行检测,并探究QNs在底栖动物中的生物富集特征及其与环境因子的相关性.结果表明:在白洋淀水体中,ΣQNs浓度为0.7380~2004ng/L,其中氟甲喹(FLU)平均浓度最高(168.0ng/L),而在底栖动物中,氧氟沙星(OFL)和诺氟沙星(NOR)的检出率最高(Freq=100%),其次为FLU和恩诺沙星(ENR)(Freq≥50%),其余QNs检出率小于40%(Freq≤40%),底栖动物中ΣQNs浓度为23.70~289.4ng/g,其中FLU(29.43ng/g)和环丙沙星CIP(40.38ng/g)平均浓度最高;QNs在底栖动物中的生物富集系数(BCF)为219.6(BCF_(MAR))~1754L/kg(BCF_(ENR)),这表明QNs在底栖动物中的生物富集能力较高;检出率较高的OFL、恩诺沙星(ENR)和NOR的营养放大因子(TMF)为0.1299(TMF_(FLU))~6.426(TMF_(ENR)),其中NOR、ENR呈营养放大,而FLU、OFL呈营养稀释;相关性分析结果表明ENR、CIP、FLU和ORB的BCF与水深(WD)、温度(T)、透明度(SD)、溶解氧(DO)和沉积物总有机碳(TOCs)呈显著正相关,而与化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)、NO_(3)^(-)-N、PO_(4)^(3-)、沉积物总碳(TCs)、沉积物总氮(TNs)和NH_(3)-Ns呈显著负相关;TMF_(OFL)与WD、T、SD、DO和TOCs呈显著负相关,与COD、TP、TN、NO_(3)^(-)-N、PO_(4)^(3-)、TCs、TNs和NH_(3)-Ns呈显著正相关.这表明生活污水和养殖废水对QNs的贡献最大.
- 付雨剧泽佳陈慧赵鑫宇宋圆梦王广志张璐璐崔建升
- 关键词：生物富集空间分异环境因子
- 白洋淀底栖藻类与多环芳烃生态风险相关性研究——基于综合生物反应指数法被引量：3
- 2018年
- 湖泊富营养化与有机污染物的交互作用是当前国内外研究热点,为了建立富营养化湖泊中多环芳烃(PAHs)生态效应与底栖藻类群落之间的相关关系。本研究以白洋淀为研究区,选取8个国控样点作为采样点,依据人为干扰程度不同将8个采样点划分为3种生境:生境1(S1和S2)主要遭受上游府河废水排放影响;生境2(S3、S6和S8)主要遭受水产养殖和生活污水的影响;生境3(S4、S5和S7)遭受人为干扰较小。分别在2009年4月、8月和11月收集了底栖藻类样品,并测定了白洋淀中15种PAHs。运用RQ_((NC))和RQ_((MPC))等改进风险熵值(RQ)方法计算PAHs生态风险。研究结果表明:(1)底栖藻类群落指标AD、Chl a、Chl b/a、CHL、CYA、APA、GLU、LEU、PSC和AFDW的值在11月最高,其次是8月和4月;就空间分布而言,这些指标值在生境1中最高,其次是生境2和生境3;而Chl c/a和BAC值在8月最高,其次是11月和4月,从空间分布特征而言,这些指标值在生境3最高;(2)相关分析结果表明,Chl a、Chl b/a、CHL、CYA、APA、GLU、LEU、PSC和AFDW的指标与PAHs污染物浓度呈显著正相关,而Chl c/a和BAC指标与污染物PAHs浓度呈显著负相关;(3)就空间分异特征而言,生境1中的ΣPAHs浓度最高,就季节变化而言,PAHs的浓度从4月到8月逐渐增加,而从8月到11月逐渐下降。各类PAHs表现出与ΣPAHs相同的时空变化特征;(4)IBR与RQ_(ΣPAHs(NCs))呈正相关关系(r=0.827,P<0.01);除RQAcy(NCs)外,其他种类PAHs生态风险均与IBR呈相正相关关系(r=0.699~0.899),其中RQ_(BaP(NCs))与IBR显著正相关(r=0.899,P<0.01)。此外,除沉积物TP外,IBR与TSI、水中TN、水中TP和沉积物TN也呈显著正相关(r=0.722~0.862)。因此,在富营养化湖泊中应考虑运用底栖藻类IBR生态监测PAHs污染水平。
- 秦珊张璐璐崔建升崔建升
- 关键词：底栖藻类
