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我院在Environmental Science&Technology发表封面论文

作者:ebet官网 来源:流域所 刘煜    更新时间:2020-09-01 16:55:04    浏览:2383
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 近日,我院流域生态研究所刘煜博士在环境科学与工程领域国际顶级期刊《Environmental Science & Technology》在线发表了新型持久性有机污染物——氯化石蜡(CPs)在陆生食物链传递和昆虫变态发育过程的最新研究成果,并被评选为封面论文。

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图1 Environmental Science & Technology期刊封面

 《Environmental Science & Technology》是环境科学与工程领域中科院一区TOP期刊,影响因子(IF)为7.864,通常仅报道环境领域ebet官网性、突破性的研究成果。该论文的第一作者为我院流域所涂文清课题组刘煜博士,题目为“Trophic magnification of short- and medium-chain chlorinated paraffins in terrestrial food webs and their bioamplification in insects and amphibians during metamorphosis”(Environ. Sci. Technol. 2020, DOI: 10.1021/acs.est.0c03096)。此项工作得到江西省自然科学基金的资助(资助号:20192BAB213026)。

 刘煜博士主要从事新型持久性有机污染物的生物富集、食物链传递及环境健康风险等方面的研究工作。2020年以第一作者先后在Environ. Int. (2020, 138, 105674. IF: 7.577)和Chemosphere (2020, 240, 124813. IF: 5.778)he Environ.Sci.Technol.(2020,DOI:10.1021/aacs.est.0c03096,IF:7.864)上发表研究论文3篇。这些研究成果对促进流域所环境生态学学科的高质量发展做出了重要贡献。

 氯化石蜡,包括短链氯化石蜡(SCCPs)和中链氯化石蜡(MCCPs)是一类新型的持久性有机污染物,其相关的生物富集和放大效应是环境领域的研究前沿。目前大部分关于CPs的生物放大研究都集中淡水或海洋食物链上,而对陆生食物链的关注不够。另一方面,昆虫和两栖类的变态发育过程对体内污染物的调控被看成是一种生理放大过程,这种调控同时也引起以幼虫和成虫为食的高等级生物污染物暴露的差异。近年来,昆虫和两栖类的种群与数量急剧下降,已成为地球生态系统面临的一个重大危机。因此,研究CPs在陆生食物链上的生物放大及变态发育过程中生理放大的规律对于全面认识CPs的环境行为及生态风险具有重要意义。

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图2 SCCPs和MCCPs在昆虫介导的陆生食物链上的营养级放大


 研究发现:(1)SCCPs和MCCPs在以昆虫为主的陆生食物链上存在明显的营养级放大,其中SCCPs和MCCPs的营养级放大因子(TMFs)分别为2.08和2.45。(2)SCCPs和MCCPs各同系物的TMFs值与其辛醇-气分配系数(log KOA)表现出显著的正相关(图2),而与其辛醇-水分配系数(log KOW)呈抛物线关系,暗示在陆生食物链上化合物的log KOA值可能是更重要的调控因子。(3)在蝗虫幼虫中SCCPs与MCCPs的比值明显高于蝗虫成虫,表明在变态发育过程中MCCPs更容易累积在成虫体内。但是在青蛙的成幼虫体内却发现相反的结果,这种完全不同的结果说明CPs在变态发育过程中的生理放大存在明显的物种特异性。(4)蜻蜓、蝗虫和青蛙成虫与幼虫的污染物浓度比值(A/L比值)如图3所示,不同物种中CPs各同系物的A/L比值与其log KOW的相关性呈现完全不同的结果,推测可能是物种特异性的生物转化在变态发育过程起重要作用。

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图3 不同物种变态发育中SCCPs和MCCPs的放大过程

A:蜻蜓;B:蝗虫;C:青蛙