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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:14
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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 土壤 生物有效性 动物模型 细胞模型
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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:8
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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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基于文献计量分析有机质影响土壤重金属生物有效性的研究热点和趋势 被引量:9
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作者 张梦妍 王成尘 +3 位作者 宗大鹏 田稳 谢瑜媚 向萍 《土壤通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1248-1260,共13页
基于CNKI及Web of Science数据库,利用Citespace软件,对该方面的研究主要结构、研究基础、热点问题及趋势等开展分析,探讨有机质对重金属生物有效性的影响。以中科院为代表的中国研究机构对该领域的研究做出了巨大贡献,发文总量占31.8%... 基于CNKI及Web of Science数据库,利用Citespace软件,对该方面的研究主要结构、研究基础、热点问题及趋势等开展分析,探讨有机质对重金属生物有效性的影响。以中科院为代表的中国研究机构对该领域的研究做出了巨大贡献,发文总量占31.8%。该领域大多数文献发表在Science of the Total Environment及Chemosphere等国际期刊。根据WoS文献共被引分析,得到该领域研究共识主要有三个方面:一是重金属形态对其生物有效性影响巨大;二是植物吸收、动物积累重金属与有机质及其他环境因素密切相关;三是有机质与重金属的相互作用如溶解-沉淀、氧化-还原等是影响重金属迁移转化及生物有效性的机制。根据关键词共现分析,得到该领域国际研究的热点类型共11类。通过WoS文献高被引文献分析,研究主要集中在不同来源有机质与重金属在固相、液相体系环境中相互作用,对重金属的活化或固定的作用机制及相关应用。根据关键词突现分析,该领域“大米”、“生物炭”、“修复”等是目前国际研究热点。 展开更多
关键词 有机质 重金属 生物有效性 CITESPACE 可视化分析 文献计量
原文传递
典型高原湿地底泥微生物对砷污染的响应 被引量:5
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作者 保欣晨 覃一书 +3 位作者 侯磊 汪洁 韩永和 向萍 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期454-463,共10页
为了深入探讨典型高原湿地底泥微生物群落对砷胁迫的响应规律,通过砷添加(As浓度分别为0、100、150、300 mg·kg^(-1),依次记为YZ1、YZ2、YZ3、YZ4)的淹水模拟湿地生境试验,利用高通量测序技术对样品中细菌16S rRNA的V3~V4区进行测... 为了深入探讨典型高原湿地底泥微生物群落对砷胁迫的响应规律,通过砷添加(As浓度分别为0、100、150、300 mg·kg^(-1),依次记为YZ1、YZ2、YZ3、YZ4)的淹水模拟湿地生境试验,利用高通量测序技术对样品中细菌16S rRNA的V3~V4区进行测序.结果显示,底泥中砷形态主要以专性吸附态砷(F2)和弱结晶度的铁铝水合氧化物结合态砷(F3)为主,且随着砷污染浓度的升高,活性态砷(F1、F2和F3)占比上升.砷污染会影响底泥微生物多样性和群落结构.与YZ1组相比,YZ2组在一定程度上刺激了砷敏感微生物的生长和繁殖,如拟杆菌门(Bacteroidetes);YZ4组处理下明显抑制了该微生物生长,但会促进耐砷微生物生长,如厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)使其成为群落主导.同时,在属水平上,YZ4处理组中具有As(V)异化还原功能的地杆菌属(Geobacter)细菌的占比也较YZ1组有所上升.基于功能预测结果表明,与YZ1处理组相比,其它3个处理组中均降低了底泥细菌的功能.研究显示,砷胁迫下,影响了底泥细菌的群落组成.高砷(300 mg·kg^(-1))促进了厚壁菌门、变形菌门、地杆菌属和假单胞菌属等具有砷形态转化功能微生物的生长繁殖.研究结果可为准确评价面临砷污染的高原湿地环境风险及正确认识底泥中关键功能微生物作用提供科学数据. 展开更多
关键词 砷污染 典型高原湿地 微生物群落 结构与多样性 高通量测序
原文传递
昆明市湿地公园地表灰尘重金属污染特征及健康风险评价 被引量:4
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作者 毕珏 张振宁 +3 位作者 杨丹蕾 刘雨佳 崔道雷 向萍 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期106-119,共14页
城市湿地公园是人们休闲娱乐的重要场所,但其地表灰尘的人群暴露健康风险却鲜有报道。该研究收集昆明市3个最受欢迎的湿地公园景区地表灰尘样品,利用等离子发射光谱仪(ICP-OES)测定灰尘中Pb、Cd、Hg、As、Zn、Cr、Cu、Ni、Co、Mn含量,... 城市湿地公园是人们休闲娱乐的重要场所,但其地表灰尘的人群暴露健康风险却鲜有报道。该研究收集昆明市3个最受欢迎的湿地公园景区地表灰尘样品,利用等离子发射光谱仪(ICP-OES)测定灰尘中Pb、Cd、Hg、As、Zn、Cr、Cu、Ni、Co、Mn含量,使用地累积指数法(I_(geo))、污染负荷指数法(PLI)和潜在生态风险指数法(RI)探讨湿地公园灰尘重金属污染特征,借助美国环保署健康风险评价模型,开展成人和儿童的重金属健康风险评价。结果表明:灰尘中10种重金属平均含量均超昆明市土壤背景值,其中Cd、Hg和Zn平均含量超背景值6倍,Cr、Ni、Co的I_(geo)<1。污染负荷指数法结果显示Hg、Cd、Zn中度污染,Pb、Cu和As则具有中等以上生态风险。人体健康风险评价结果显示,经口摄入为重金属主要暴露途径,其次是皮肤直接接触和呼吸吸入。Ni、As、Cd、Co和Cr的致癌风险值均小于10^(-6),但若长期处于此种环境,可能会存在潜在的致癌风险。对于非致癌元素而言,Pb、Zn、Cu、Mn非致癌健康风险值都远小于1,即风险可以忽略。 展开更多
关键词 高原城市 湿地公园 灰尘 重金属 人体健康风险
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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:3
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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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