本期文章導(dǎo)讀

475水稻對砷吸收的機(jī)理及控制砷吸收的農(nóng)藝途徑研究進(jìn)展

楊文蕾1,2， 沈亞婷1，3*

(1.國家地質(zhì)實(shí)驗測試中心， 北京 100037； 2.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)， 北京 100083； 3.自然資源部生態(tài)地球化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗室， 北京 100037)

【DOI: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2020.04.001】

全世界人口對大米的依賴程度極高，而毒性元素砷非常容易被水稻吸收并在大米籽粒中積累。砷從土壤進(jìn)入水稻的過程，涉及復(fù)雜的地質(zhì)與地球化學(xué)作用和形態(tài)轉(zhuǎn)化，并可以通過食物鏈進(jìn)入人體，威脅人類健康。開展水稻對砷的吸收機(jī)理研究，是當(dāng)前生態(tài)環(huán)境與健康地質(zhì)研究領(lǐng)域中的國際前沿；進(jìn)行科學(xué)、有效的方法學(xué)研究，以控制水稻對砷的吸收，具有重要的科學(xué)探索意義。土壤pH、氧化還原條件、有機(jī)質(zhì)和共存元素等復(fù)雜條件會影響水稻對砷的吸收、耐受和解毒機(jī)制，并最終決定水稻對砷的吸收。有多種農(nóng)藝學(xué)方法可控制水稻對砷的吸收，但所涉及的機(jī)理存在較大差異，且效果不一，所用方法也各有利弊。該文指出，綜合運(yùn)用田間水管理、施肥和土壤改良劑等多種方式是未來經(jīng)濟(jì)、有效地控制水稻吸收砷的重要途徑。拓展砷的形態(tài)分析技術(shù)，可以為開展砷在環(huán)境中遷移轉(zhuǎn)化和毒性研究提供支撐。隨著全球氣候變化的加劇，在全球尺度可能會出現(xiàn)水稻中的砷含量增加的趨勢，在當(dāng)前和未來氣候變化的環(huán)境下控制水稻中的砷含量值得關(guān)注。

505古代玻璃材料LA-ICP-MS組分分析及產(chǎn)源研究

胡志中1， 李佩2, 蔣璐蔓2, 王通洋2， 杜谷1， 楊波1*

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心， 四川 成都 610081; 2.成都文物考古研究院， 四川 成都 610072)

古代玻璃及玻璃質(zhì)材料的定量分析對于研究其制作年代及產(chǎn)地、原料的來源以及制作工藝具有重要的參考意義。LA-ICP-MS能夠快速且準(zhǔn)確地獲取樣品中主次量及微量元素含量，為古代玻璃研究提供全面、豐富的樣品信息，并取得了一系列突破性的進(jìn)展和成果，已成為目前古代玻璃研究的重要技術(shù)手段之一。該文結(jié)合實(shí)驗，對LA-ICP-MS古代玻璃元素定量分析中標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的性質(zhì)和影響、不同剝蝕模式以及定量校正策略等影響因素進(jìn)行了研究和探討。研究表明，應(yīng)針對不同剝蝕模式、選用合適實(shí)驗參數(shù)，以滿足不同研究需要；在193nm激光系統(tǒng)下，玻璃標(biāo)準(zhǔn)NIST610和康寧古代玻璃標(biāo)準(zhǔn)之間基體差異影響較小，采用玻璃標(biāo)準(zhǔn)NIST610為標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)合基體歸一化法的校正策略，能夠定量不同類型古代玻璃材料中的成分組成。該方法已應(yīng)用于對出土樣品的分析，為玻璃制品的產(chǎn)地研究提供數(shù)據(jù)支持。

578北京哺乳期女性及嬰幼兒多環(huán)芳烴暴露風(fēng)險變化特征

李玉芳1， 潘萌1， 顧濤2,3, 佟玲1， 宋淑玲1*

(1.國家地質(zhì)實(shí)驗測試中心， 北京 100037;2.中國地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心， 湖北 武漢 430205;3.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)， 湖北 武漢 430074)

多環(huán)芳烴(PAHs)是環(huán)境中廣泛存在的一類致癌物。人體早期暴露數(shù)據(jù)缺乏，往往是PAHs暴露風(fēng)險評估和排放監(jiān)管中的關(guān)鍵缺口。母乳中PAHs的調(diào)查可直接雙向評價母體和嬰幼兒PAHs暴露風(fēng)險，既可綜合評價各種地質(zhì)環(huán)境中PAHs共同作用下對母體健康的影響，也可同時指示和評價母乳喂養(yǎng)期嬰幼兒PAHs攝入量或暴露風(fēng)險。已有研究開展了我國一些地區(qū)母乳中的PAHs暴露水平調(diào)查，結(jié)果證實(shí)北京地區(qū)母乳中15種 PAHs總濃度高于日本和美國等發(fā)達(dá)國家。此后，近十幾年缺少關(guān)于北京地區(qū)母乳中PAHs濃度的相關(guān)報道。該文通過持續(xù)采集北京地區(qū)志愿者分娩后6個月內(nèi)母乳樣品，監(jiān)測除萘以外15種優(yōu)先控制的PAHs濃度，揭示了北京地區(qū)母乳中15種PAHs最新殘留水平及變化趨勢，為深入開展健康地質(zhì)調(diào)查和不同地質(zhì)環(huán)境條件下的PAHs健康風(fēng)險評價，奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。

587沉積物中14種典型人工合成麝香加速溶劑萃取-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜快速分析方法研究

佟玲， 田芹， 楊志鵬， 潘萌

(國家地質(zhì)實(shí)驗測試中心， 北京 100037)

可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境是人類賴以生存的基礎(chǔ)。隨著工業(yè)化的發(fā)展，有機(jī)污染物的生產(chǎn)、使用、排放對生態(tài)環(huán)境都會產(chǎn)生較大的影響。人工合成麝香作為日化產(chǎn)品的添加劑，在環(huán)境中的檢出水平逐年增高，因其具有較高的環(huán)境與生物累積性、致癌性、激素效應(yīng)、遺傳毒性等危害，對人類健康構(gòu)成威脅，近年受到國內(nèi)外科學(xué)家的關(guān)注。隨著合成麝香工業(yè)新品的不斷開發(fā)，已報道的分析技術(shù)滿足不了多組分同時測定的需求，針對沉積物樣品也缺少快速、綠色的前處理技術(shù)，且目前國際上也缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分析方法，制約了健康地質(zhì)調(diào)查工作的順利展開。而精準(zhǔn)、高效的分析方法是研究人工合成麝香在地質(zhì)與生態(tài)體系中的污染水平及其遷移、代謝規(guī)律等科學(xué)問題的技術(shù)基礎(chǔ)。本文選取了硝基麝香、多環(huán)麝香和大環(huán)麝香作為研究對象，重點(diǎn)優(yōu)化了沉積物樣品中的快速凈化技術(shù)。樣品采用加速溶劑萃取(ASE)提取的同時完成在線凈化過程，并結(jié)合氣相色譜-三重四極串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS/MS)進(jìn)行檢測。方法檢出限除了3-甲基環(huán)十五烷酮為1.93ng/g外，其余化合物均在0.09～0.19ng/g之間。該方法為深入開展有機(jī)污染物健康地質(zhì)調(diào)查和環(huán)境效應(yīng)評估提供了技術(shù)支撐。

597應(yīng)用近紅外光譜法研究瀉湖濕地沉積物重金屬活動態(tài)特征及生態(tài)風(fēng)險評價

尚文郁1,2， 謝曼曼2， 王淑賢2， 孫青2， 岑況1*

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院， 北京 100083； 2.自然資源部生態(tài)地球化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗室， 國家地質(zhì)實(shí)驗測試中心， 北京 100037)

全球濕地約占6%陸地面積，我國濕地總面積排名世界第四、亞洲第一。濕地(尤其是近海及海岸濕地)介于陸地—水(湖泊、海洋)—大氣系統(tǒng)界面，對生態(tài)環(huán)境具有調(diào)節(jié)作用。濕地兼具“源-匯”功能，沉積物中微量元素尤其是Zn、Pb等重金屬含量的變化對應(yīng)了沉積環(huán)境及氣候變化，可揭示區(qū)域內(nèi)環(huán)境特征和生態(tài)狀況；同時，重金屬經(jīng)風(fēng)化、沉積、淋濾等過程，可實(shí)現(xiàn)巖石礦物—土壤—水—植物(動物)遷移，一旦超過暴露劑量閾值范圍，將存在抑制植物生長及危害動物(人體)健康的生態(tài)風(fēng)險。近紅外光譜法具有快速、無損、環(huán)境友好的特點(diǎn)，對土壤等地質(zhì)環(huán)境樣品中的有機(jī)質(zhì)含量變化響應(yīng)靈敏，已在高背景地區(qū)重金屬環(huán)境監(jiān)測獲得應(yīng)用；但對于低含量有機(jī)質(zhì)的環(huán)境樣品，因針對重金屬的光譜預(yù)測機(jī)理不甚明晰，相關(guān)討論較少，限制了該技術(shù)的應(yīng)用范圍。該文針對天津七里海地區(qū)低有機(jī)質(zhì)-高黏土沉積物及表土樣品，探討了應(yīng)用近紅外光譜技術(shù)預(yù)測重金屬活動態(tài)組分的機(jī)理，建立了基于近紅外光譜的沉積物中Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb活動態(tài)組分含量預(yù)測模型。研究表明，光譜預(yù)測能滿足對樣品中微量重金屬活動態(tài)組分含量的快速概覽需求(R>0.7)，且近百年來含量變化特征較好地對應(yīng)了歷史升溫期及興建水庫等大型工程活動。該研究拓展了近紅外光譜技術(shù)在研究表生和局部人為干擾作用下沉積物中活動態(tài)重金屬變化特征的應(yīng)用，為進(jìn)一步討論生態(tài)環(huán)境影響、開展健康地質(zhì)調(diào)查研究提供了有效的技術(shù)手段。