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20 2023-03
环境学院刘海课题组Water Research：在饮用水耐氯菌风险控制研究方面取得新进展
饮用水生物安全问题备受人们关注，消毒是饮用水处理工艺中杀灭病原微生物、防止流行疾病传播的关键环节。氯消毒（Cl2）具有杀菌能力强、成本低和持续消毒能力等特点，是我国最常用的消毒技术。然而，氯消毒本质上是对耐氯性细菌的筛选过程，此类“耐氯菌”主要通过表面紧密粘附的胞外聚合物（EPS）、细胞壁/膜中的特异性蛋白和多糖等有机物消耗氯、形成疏水层等屏障作用，防止氯消毒剂渗入胞内、破坏细菌结构和代谢系统。因此，消毒后残留的耐氯菌会在输水管道内生长和繁殖，对水质安全造成严重威胁，如何高效去除耐氯菌成为当前水处理消毒领域关注的重要问题。暨南大学环境学院暨广东省环境污染与健康重点实验室21级硕士研究生鹿英文、刘海副研究员及其合作者等构建了纳米线电穿孔-氯耦合技术（EP/Cl2），通过低电压驱动下（1.5 V）纳米线尖端限域强电场诱导耐氯菌细胞孔道的形成（细胞EPS/壁/膜），破坏耐氯菌对Cl2的渗入屏障作用，为Cl2氯渗入耐氯菌胞内提供通道，进而实现耐氯菌的高效灭活。EP/Cl2耦合技术在1.5 V-EP和0.9 mg/L-Cl2下，可实现6 log的耐氯菌灭活（无可培养细菌检出），远高于单独的EP（
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20 2023-03
环境学院 ACS Nano：在抗生素耐药性风险控制研究方面取得新进展
抗生素耐药菌（ARB）及其携带的抗性基因（ARGs）作为新兴污染物，被WHO视为21世纪全球性公共健康的两大威胁。高级氧化技术是去除水中ARGs的重要方法，但由于细胞膜、细胞质等的氧化竞争作用，导致氧化剂利用效率低、ARB胞内i-ARGs削减难等问题突出。广东省环境污染与健康重点实验室20级硕士研究生皮霜玉、陈达教授和刘海副研究员等以高效去除ARB胞内i-ARGs为目标，基于纳米线避雷针效应形成的尖端强电场和电化学活性区域，开发纳米线限域强电场-电化学作用协同的氧化技术。通过限域强电场诱导ARB细胞形成膜孔，强化电化学生成的氧化性物质向胞内的扩散效率，实现膜穿孔-氧化降解协同高效削减i-ARGs的策略。围绕上述目标，本研究通过制备Co3O4涂层和纳米线修饰的石墨毡电极，构建电极内过滤式反应器。通过电化学性能表征和氧化性物质检测，发现纳米线电极可在更低供电压下生成更高浓度的氧化性物质；通过活/死菌染色和细胞形貌表征，发现氧化性物质可氧化破坏、扩大电穿孔膜孔尺寸，进而强化i-ARGs渗出胞外和活性物质渗入胞内；上述限域强电场-电化学协同作用可实现i-ARGs高效降解，其能耗比涂层修饰电极低
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20 2023-03
水生态风险评价与管理团队ES&T：揭示了新烟碱类杀虫剂对水生动物产生延迟毒性的动力学机制
新烟碱类杀虫剂在水环境中常被检出，且浓度接近或高于非靶标无脊椎动物的慢性或急性阈值，造成严峻的水生态风险。新烟碱的作用靶点是乙酰胆碱受体，对水生动物表现明显的延迟毒性效应，但机制尚不清晰。农药的间歇性使用特征使其野外水浓度时常波动，对水生态风险评估提出了挑战。暨南大学环境学院暨广东省环境污染与健康重点实验室李慧珍副教授、游静教授等创新性地定量了新烟碱类杀虫剂吡虫啉在大型溞（Daphnia magna）外壳和软组织间的分配，利用毒代动力学和毒效学（TKTD）模型定量阐释了吡虫啉对大型溞延迟毒性的动力学影响机制。研究发现，大型溞对吡虫啉的耐受性很强（96-h LC50 = 8.47 μg/mL），虽然主要分配在软组织中（84%），但停留时间太短（t1/2 = 1.2 h），导致耐受性强。间歇性暴露下吡虫啉对大型溞表现出明显的延迟毒性和残留毒性，定量结果显示1天暴露后损伤恢复需45天，可见延迟毒性并非如前期研究假设由体内残留浓度所致，而是由于损伤恢复缓慢。虽然吡虫啉对大型溞的急性毒性不强，但缓慢的损伤恢复特性明显增强其毒性风险，特别是野外水环境中杀虫剂浓度呈时常波动状态，对水生生物造成短期、
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20 2023-03
陈达团队ES&T: 揭示了新兴抗氧化剂在亚太地区及美国室内环境的污染特征及暴露风险
合成抗氧化剂(Synthetic Antioxidants)作为人类生活中的一类重要化学物质，被广泛应用于食品、个人护理产品、塑料、润滑剂和橡胶产品，以保护它们免受氧化降解。受其功能及特有理化性质影响，在使用过程中，合成抗氧化剂很容易释放到环境中，进而造成人体暴露，带来潜在健康危害。目前，关于合成抗氧化剂在环境中污染特征及暴露风险的研究不多，对于新兴合成抗氧化剂的研究更是十分稀少。基于上述，环境学院谭弘李博士、陈达教授及其合作者利用气相/液相色谱-串联质谱技术，系统地分析了亚太地区（包括中国、澳大利亚、越南）以及美国室内环境中40多种合成抗氧化剂（34种为新兴化合物）的污染水平及区域差异；并利用模型，评估了合成抗氧化剂对不同地区的成人/幼儿带来的潜在暴露和健康风险。研究结果表明，合成抗氧化剂以高浓度水平赋存于室内环境，部分新兴合成抗氧化剂（如DPG）的浓度远高于传统抗氧化剂（BHT）；从区域来看，合成抗氧化剂的污染特征在不同地区之间存一定的差异，以中国、澳大利亚、美国与越南之间尤为显著；而暴露模型评估结果表明，其对人体的暴露量远低于现有的个别抗氧化剂的参考剂量。由于抗氧化剂可能存在长期
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20 2023-03
水生态风险评价与管理团队ES&T：以毒性效应视角看中国水体污染状况
环境复合污染形势严峻，区域风险评估的前提是准确识别关键致毒物，科学合理的生物毒性终点是提高识别准确性的基础，而当前毒性终点选择多基于主观经验，缺乏区域污染相关性。作者建立基于文本挖掘和机器学习的事件驱动分类法，从14000余篇文献中归纳出26种事件驱动因子，集成分子起始事件和相关致毒物的数据集，绘制了我国各省市水污染毒性指纹，发现麻醉作用、雌激素和芳香烃受体效应是我国主要的毒性驱动因子。该分类法弥补了原文献中45%的机制描述缺口，能较准确完整地识别驱动因子，有效指导区域风险识别评估中生物测试组设计。图1. 依据历史文献报道的中国水体中典型的毒性作用机制类型图2. 中国各省市地区水体中被检出的毒性作用机制类型原文地址：Fei Cheng, Huizhen Li, Bryan W. Brooks, and Jing You*Signposts for Aquatic Toxicity Evaluation in China: Text Mining using Event-Driven Taxonomy within and among Regions.Environmental Scie
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20 2023-03
环境学院陈达团队ES&T：在塑料添加剂的高通量分析研究方面取得新进展
为提高塑料性能而添加的助剂被统称为塑料添加剂。塑料添加剂应用广泛、种类繁多、结构各异，常见的包括：塑化剂、阻燃剂、紫外稳定剂、抗氧化剂等。已有研究证实多种塑料添加剂具有内分泌干扰作用、致癌等毒性效应，可能对人群和生态系统健康带来不良影响。塑料添加剂的环境存在引起了研究者的广泛关注，然而已有研究通常仅限于少量代表性物质，缺乏对可能存在的塑料添加剂进行多组分高通量的阐述。暨南大学环境学院暨广东省环境污染与健康重点实验室刘晓途副研究员、陈达教授及其合作者以大气颗粒物为研究对象，采集了广东地区6个城市的94个大气细颗粒物（PM2.5）样品。通过建立高通量分析方法，定量了有机磷酸酯，邻苯二甲酸酯（PAEs），PAEs替代品，双酚类似物，紫外线稳定剂和抗氧化剂六大类共163种塑料添加剂，其中50余种均是鲜有或从未在大气颗粒物中被报道。结果表明近80种物质的检出率高于80％，塑料添加剂总浓度高达mg/g级别，浓度最高的一类化合物是PAEs，其次是PAEs替代物。根据浓度估算呼吸途径的日摄取剂量未超过化合物的参考剂量，但仍然不能忽视混合暴露而产生的潜在风险。上述研究揭示了大气颗粒物中上百种塑料添加剂的
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20 2023-03
环境学院陈达团队ES&T：在建立基于污染物暴露特征的跨胎盘转运趋势研究方面取得新进展
全球范围内母婴人群受到环境有机污染物的暴露风险，包括PAHs，OCPs，PCBs，PBDEs和PFASs，以及其他一些有机污染物等。环境污染物突破胎盘屏障侵入胎儿生命系统，是其影响胎儿发育健康的直接途径。环境流行病学分析已揭示，脐带血中的污染物浓度与出生结局及新生儿健康紧密相关，如胎儿宫内发育不良、低出生体重、早产、巨婴儿，甚至对整个生命周期健康以及成年疾病发生有潜在的风险。因此，了解污染物能否通过胎盘屏障进入胎儿生命系统及其跨胎盘转运效率，是阐述宫内暴露对后代健康影响的重要基础。暨南大学环境学院李静博士、陈达教授等基于环境流行病学报道数据与理论模型，建立了基于分子描述符的化合物跨胎盘转运能力预测模型，在众多环境污染物中，筛选出51种具有显著跨胎盘转运能力的有机污染物，在化合物的1790个代表性分子描述符中，筛选出15个分子描述符，可用于对新污染物跨胎盘转运系数的准确预测；此外，阐述了胎盘膜转运蛋白在污染物跨胎盘主动转运中的重要作用，发现部分污染物能同时与多个重要的膜转运蛋白有效结合，揭示了污染物与胎盘膜转运蛋白结合亲和力的化学特异性，为研究污染物的母婴传递机制提供了新的思路。图1
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20 2023-03
环境学院朱明山课题组WATER RES：在光热转换活化过硫酸盐技术降解有机污染物研究方面取得新进展
寻求经济高效的废水处理技术对保障人和水生态安全的意义重大。高级氧化废水处理技术是目前国内外的研发热点及有效方法之一。其中，基于过硫酸盐的高级氧化技术能产生比羟基自由基氧化能力更强的硫酸根自由基，且储存要求低、成本便宜、pH适应范围更广、选择性更好及半衰期更长，具有非常好的商业价值及应用前景。但单独的过硫酸盐氧化能力有限，需要进行激活。借助清洁可再生的太阳光活化过硫酸盐技术降解有机污染物的方法备受青睐。然而，光产生的电子只有很小一部分与过硫酸盐发生反应，有相当大比例的电子与空穴重新复合产生大量的热量而散发，这些热量的影响和利用往往被忽略。鉴于热量对活化过硫酸盐表现出的优势，将光能转化为热能具有较强的活化过硫酸盐的潜能，为过硫酸盐技术的开发及环境污染物的降解提供了新方法和新思路。暨南大学环境学院银仁莉博士、朱明山研究员联合广东工业大学环境健康与污染控制研究院敖志敏教授团队在环境领域知名期刊Water Research上发表了题为 “Near-infrared light to heat conversion in peroxydisulfate activation with MoS2:
