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2018下半年研究速递

这是公众号环境黑板报下半年所有研究速递的汇总。研究速递是关于环境相关的研究吐槽,主要关注期刊是ES&T与ES&T letter,也有其他综合类期刊的条目。目前投稿都是在github上完成的,每月总结一次推送到公众号,欢迎各位同学来此投稿:https://github.com/yufree/hjhbb/issues/17 (2019年1月)

七月

研究动态

  • 环境研究的难点在于其复杂的过程很难简化,在生命周期评价中,不同的家庭会有不同的消费模式,这篇研究使用了自组织映射(SOM)这种非监督方法来识别模式并提取特征,虽然有点炫技的成分,但是这种用法确实很有启发性。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b01452

  • 将海洋微塑料与疏水有机污染物结合起来评价风险是个靠谱的思路,毕竟微塑料也只是载体,窃以为可以套用些土壤污染研究方法来试试。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b02515

  • 入海口开在北极圈的河并不多,这篇研究发现这些河里的碳酸根与碳酸氢根在最近40年直线上升,看样子海洋酸化也有河流输入的重要影响。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b01051

  • 高氯酸也是一种常见的环境化学研究对象,研究人员分析了来自格陵兰岛覆盖300年的冰芯发现,高氯酸的浓度似乎并没有受到人类影响比较稳定,反而历史上几次火山喷发造成了大气中高氯酸的高浓度,不过最近20年浓度的上升则可能与有机氯化合物的生产转化有关。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b01890

  • 这是篇viewpoint,作者均为国内环境化学领域的专家(三位来自生态中心),概述了最近几年国内空气质量的改善与进一步改进的空间。虽然细颗粒物浓度一直在下降,但距离世卫组织标准还有距离,而且下一步可能需要重点关注其中的毒性物质。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b03137

  • 很多人初上手非目的分析会被成千上万的峰搞得无从下手,这篇研究虽然流程上没有什么特殊的,但其将峰数从60000降到了1500,其峰过滤方法值得关注。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b01126

  • 《经济学人》援引一项基于污染与居民消费数据经济学研究发现,中国的大气污染治理的花费不仅仅是政府投资,个人消费行为模式也受影响,人们在高污染地区的健康与医药花费更高而生活必需品开支相对减少,不过我更怀疑生活必需品消费的下降可能来自于房价所带来的负债压力

推荐人:于淼

链接:https://www.economist.com/graphic-detail/2018/06/28/how-smog-affects-spending-in-china?fsrc=rss

  • 抗生素滥用的一个直接体现在于抗性基因的出现,这篇研究调查了全球19个城市里总悬浮颗粒物中抗性基因的相对丰度并以西安为例研究了10年内的变化,不同城市不同抗生素的差异比较大,或许未来空气质量预报就要多一个抗性指标了

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b02204

  • 近年来西藏的市政污泥中发现了高浓度的汞污染,研究人员通过质量流分析与药代动力学分析发现,传统藏药中的汞可能贡献了环境中45%的汞污染,同时作为世界第三极西藏本身就对汞有冷捕集作用,如果结论可靠那么西藏的未来的汞污染将会是现象级的。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b01754

八月

研究动态

  • 除生物剂及其转化产物能在地下水里检测出来,应该说不稀奇。这篇的可贵之处就在于靠合理布设采样点,证明这些污染物是来自于雨水径流。

推荐人:田振宇

链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004313541830589X

  • 虽然还没有文章但是这个poster足够有意思:欧洲赛鸽子比赛的获胜鸽子被别的参赛者举报可能用了吗啡作为兴奋剂,而因为poppy seed(罂粟籽)是常见的鸽子饲料和人类食物(你的bagel上就会有),这事儿说不清楚。获胜鸽子的主人不服,找科学家帮忙检测。从鸽子粪便里的确能检测到吗啡和其他阿片类药物,但是高浓度仅仅会维持较短的时间(不到两天,而在比赛前还有一天的时间离开鸽子主人),不足以作为有效的兴奋剂。当然模拟的条件和实际飞行也有区别。

推荐人:田振宇

链接:https://www.researchgate.net/publication/326914172_The_Pigeon_Poppy_Seed_Defence_-_Analysis_of_Opiates_as_Markers_of_Doping_Use_in_Racing_Pigeons

  • 近年来空气污染一直都特别关注细颗粒物,但这项工作认为,相比发达国家,我国的地表臭氧污染也很严重

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.estlett.8b00366

  • 溶解性有机质存在荧光效应,这篇研究发现这种荧光效应与温度有关,不过我感觉这个荧光效应应该还可以指示更复杂的环境过程,剩下的就留给大家去想象吧

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b00643

  • 不同学科对同一分析方法还是存在不同命名的,这篇文章中寻找同系物的方法在脂质组学中被认为半目的分析,不过我推荐这篇文章的原因在于其耦合了暴露评价的流程,现在其实不缺技术,缺的是组合技术的工作流

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b02492

  • 这是个很物理的研究,全球变暖后,自来水厂的消毒副产物、用电量等指标都会增长,显然最初设计时并未考虑过这些,备不住以后的机器也要空调房了

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.7b01591

  • 环境分析的准确性一直备受质疑,很多时候都是只看数量级的,这份工作总结了对新兴阻燃剂的多实验室比对,发现仪器分析并不是低准确度的原因,基质效应与前处理可能是低准确度的主要原因

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b02715

  • 北美这边中小城市的居住格局基本是区块为单位,几个区块间会有个商区,一般餐馆、商店都分布在这里,这篇研究关注了餐馆本身产生的有机气溶胶,发现餐馆下风向200m内的细颗粒物会有明显上升,又因为20%的匹斯堡人口居住在这样的区域内,所以餐馆可能比工厂对人健康产生影响更大

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b02654

  • DNA适配体在环境分析化学中是一个研究热点,修饰过的DNA分子适配特定污染物后在特定传感平台上会产生荧光,这篇综述却指出,虽然应用前景比较明朗,但目前灵敏度还测不到环境相关浓度,另外环境样品中的DNA片段也会对测定产生干扰

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b00558

  • 猎奇向样品研究之一,丝袜里的内分泌干扰物研究。继多年前的摆一圈多国纸币 的BPA研究之后,Kannan大佬又玩起了多国丝袜(误),脑洞也是非常厉害了。本研究发现丝袜里面的各种已知内分泌干扰物浓度不低,尤其是一些含莱卡(Spandex)的丝袜中的BPS和BPA浓度达到了mg/g 级,贴身暴露的浓度可能会相当可观,广大女性朋友们要注意了。

推荐人:田振宇

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b03129

  • 猎奇向样品研究之二,non-target 方法测定木乃伊(及其内脏罐)的成分。蜂蜡的成分在多个样品中有检出,并且检测到一些文献未曾提及的防腐成分,如水杨酸等。抛开口味重不谈,很多现在能检测到的东西,其实无法确定是原来加进去的还是漫长岁月改变的结果,毕竟这是几千年的东西了。

推荐人:田振宇

链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/an/c8an01288a

  • 很有意思的一个关于阻燃剂的职业暴露研究,作者研究了三组不同的职业人群(办公室白领,出租司机,保安),采集了三种不同的样品 hand wipe, surface wipe, 和 dust (不知道前两个怎么翻译好) 并且研究了他们之间的相关性。他们根据目标阻燃剂的结果得出的职业暴露的规律是 出租司机>办公室白领>保安(车内 和 室内?)。另外发现hand wipe和surface wipe结果相关性很好,而hand wipe 和dust并不太相关。其实我觉得可以更进一步,看一下哪种样品和体内浓度更相关,这才是最终目的。

推荐人:田振宇

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b02723

九月

研究动态

  • 用类似于代谢组学的方法测定生牛奶,巴士杀菌奶,和UHT灭菌奶中的化学成分特征。此研究发现氧化脂类可以作为区分不同奶产品的标志物(marker)。

推荐人:田振宇

链接:https://www.journalofdairyscience.org/article/S0022-0302(18)30787-2/fulltext

  • 如果把城市看作一个整体,那么农产品在城市与农田间的传输也可以看成一种进出口,有人据此绘制了美国都会区的农产品进出口分布图,近八成都会区是需要进口农产品的,这种城乡输血关系在国内也客观存在,经济上的等价交换不一定反映了资源空间上的合理配置,这为可持续城市规划设计提供了基础数据

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.7b06462

  • 一般认为DNA比RNA稳定,这篇研究测试了单链/双链+DNA/RNA的光解速率常数,发现双链比单链稳定,RNA比DNA稳定,这个结果我觉得对进化研究比较有启发,可能用来解释RNA病毒的环境过程

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b02308

  • 看题目非常有意思,PFAS和猫的甲亢相关,窝就点进去看数据了。但是看了数据发现甲亢组和非甲亢组其实区别不是很大,诶。。。(王老师你不要怪我)。以及选取的猫都是十岁以上,大概过了这个年龄就可以算老猫了?

推荐人:田振宇

链接:https://setac.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/etc.4239

  • 城市化水平原来都是各自国家报,尺度都比较大,这篇研究通过城市夜晚灯光对公里尺度上的人工物质流例如钢铁、水泥、铝制品进行回归,发现可以用来对地表物质流进行研究。这个现象其实可以深挖下,例如光谱分析

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b02838

  • 年轮不仅仅可以用来记录树的年龄,也可以用来反推当时重金属污染的情况,这篇研究就用年轮很好的追溯了使用汞齐的欧洲掘金时代。年轮、冰柱、泥芯都属于环境化学中常见的反映时间尺度上物质变化的样品且相对独立,只不过采样难度不是一般的高。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b02117

  • 现代人越来越宅,因此其实室内污染比室外污染可能更应引起关注,一个常见的说法就是开窗通气晒一下或者刷光敏油漆来除臭,不过这篇研究发现有些用来室内除臭的光敏油漆也会释放高浓度的挥发性有机污染物。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b03865

  • 这是一篇标准的跨学科灌水文,很多地方概念都是错的,而且要是让真正做机器学习的看到估计还以为是个课后习题。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b03328

  • 现在做非目的分析的同学越来越多,这篇来自EPA的文章对使用工具进行了很好的综述,推荐阅读

推荐人:于淼

链接:https://www.nature.com/articles/s41370-017-0012-y

十月

研究动态

  • 2017 年销售美国的奶粉和牛奶中依然能检出微量的三聚氰胺,虽然浓度比 2008 年的毒奶粉要低很多。另外液体配方奶比奶粉中三聚氰胺浓度更高。持续的低浓度污染可能是来自养奶牛的饲料。

推荐人:田振宇

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.estlett.8b00515

  • 虽然媒体报道富营养化是少了,但现状其实一直在恶化,这篇研究关注了墨西哥湾海洋低溶解氧区的时空分布特征,我国近海也存在这个问题且对渔业影响很大。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b03474

  • 很多人可能没意识到美国经过页岩气革命已经是能源出口国了,天然气替代煤炭石油作为燃料本身是可以降低二氧化碳排放的,但是这篇研究发现天然气开采点附近的甲烷泄露却是区域内的峰值,而甲烷也是温室气体。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b03535

  • 美国儿童肥胖问题已经是根深蒂固了,这篇研究探索了三百来个可能造成儿童肥胖的有关因素,用随机森林法发现大部分高危险因素都是社会性因素(比如这个学区的犯罪率之类的),而不是通常认为的环境因素(比如周围有多少免费的运动场)。机器学习的方法夺人眼球,加州的杰瑞特教授从来都不拒绝把眩酷科技带入传统的流行病学方法里。

推荐人:张雪莹

链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935118302226

  • Hites 老爷子对 non-target screening 的一些问题和建议,主要集中在可重复性问题。有很多非常中肯的观点,虽然也有一些值得商榷。

推荐人:田振宇

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b05671

  • 近年来越来越多的流行病学研究登上曾经被自然科学占领的 Nature 期刊。俗话说”3 岁看小,7 岁看老 “,通过检查小时候的肠道菌群能看出长大后患一型糖尿病的概率。母乳喂养依然是建立肠道菌落多样性的最重要因素。此外,家里有兄弟姐妹和毛绒宠物也很重要。这一期 Nature 还同时接收了同一项目的另一篇有关儿童建立肠道菌群的文章。推荐理由是幼儿的肠道菌群还在建立的过程中,相关地代谢组酶组也不是太稳定,这两篇文章提供了不少日后研究幼儿组学的参考。

推荐人:张雪莹

链接: https://www.nature.com/articles/s41586-018-0620-2

  • 又一篇 view point, 关于机器学习(machine learning)在环境毒理方面的应用,作者认为 ML 在这个领域应该有更好的应用,但目前接受度以及实际工作的水平还不够。尤其是作者提出的 “ML-literate scientists” 这个概念很有意思。

推荐人:田振宇

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b05382

  • 远洋货轮为了控制首要污染物会采用低硫燃料,然而这篇研究发现低硫燃料却导致了更多中等挥发性有机污染物的释放,污染控制中针对性的控制手段往往按下葫芦瓢起来,需要综合考量,不过这又绕到了 unknown unknown 的困境中了,还是先摸着石头过河吧。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b04418

  • 也是 viewpoint,很多污染物的环境行为是跟政治经济技术有直接关系的,中国修改了钢铁标准中钒的量,然后 2017 年钒矿石价格直接翻倍,增多的钒矿会导致更多的钒释放到环境中,然后有人发现钒的污染自上世纪七十年代减少后又重新升高了。正是因为这些错综复杂的关系,才让环境研究既有意思也很难进行控制实验。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b05560

十一月

研究动态

  • 当前环境研究细分领域越来越多,我们越来越倾向于回答那些特定污染物在特定区域的问题,然而,对大尺度区域里污染物的整体考量也很重要,这份研究探索了细颗粒物在全球尺度上的日浓度分布,给了一个整体估计,这种全球尺度的基线数据值得关注。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.estlett.8b00573

  • 国内关于室内污染的研究多借鉴国外的方法与思路,不过我想提醒的是生活习惯差异是需要考虑的,例如国内室内一般不用地毯,用地毯也会另配拖鞋,但国外地毯经常是光着脚踩,这种习惯差异本身就会导致暴露量估计的差异。同样,国内建筑的通风设计与采暖标准跟海外也有较大差异,模型应该对此进行相应的调整。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b03580

  • 也是关于室内污染的,二手烟指的是别人抽你吸,三手烟则指别人抽完了,房间吸收了,然后缓慢释放出来,这篇研究发现不同的污染物会分布到不同的气溶胶中,可以考虑与生物有效性结合下理解。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b03580

  • 粮食需求要求农业的集约化生产,这篇文章详细讨论了全球尺度农业集约化可能带来的环境影响,主要是对氮排放的讨论,这是一篇基线数据报告,不过如果能结合全球气候变化进行讨论就更好了。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b03610

  • 轮胎磨损会产生橡胶颗粒,这篇文章用底栖动物考察了生态毒理影响,结果发现影响有限,作者进一步讨论了不同淋洗所可能造成的毒性,认为过高的毒性报道可能来自于过激的采样萃取过程,颗粒中污染物的生物有效性可能并不高。环境分析化学的一个特性就是真实环境条件下的浓度分析,生物有效性问题值得结合调查数据进行深入讨论。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b05035

  • 短链氯化石蜡是一类同分异构体与同系物接近天文数字的污染物,而中链与长链氯化石蜡在这方面问题更大,面对这种滚刀肉,学术界需要就分析方法与标准达成一致,这篇文章就针对这个问题进行了详细讨论,相信对进行系列污染物例如双酚类、全氟类与eDNA分析方法研究的同学也会有启发性。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.estlett.8b00537

  • Bruce E. Logan 的日常吐槽,川普喜欢建边境隔离墙而不喜欢气候变化,但事实上全球变暖引发的海平面上升也需要构建防波堤来减少影响,这方面花的也不比边境隔离墙少多少,而且边境墙不一定有必要但防波堤对沿海地区几乎是唯一选择,哪怕他们不信气候变化也不能防止海水倒灌。减少化石燃料使用与开发新能源可能是唯一的道路。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.estlett.8b00572

  • 同位素在环境化学里是神器般的存在,放射性同位素可以示踪,稳定同位素如果十分稳定可以溯源,如果不稳定可以指示环境过程,这篇研究就发现锶的稳定同位素可以用来指示燃烧源,在水环境与鱼中都比较稳定。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.estlett.8b00477

  • 美国这边道路畅通的一个重要原因是遇上下雪后撒盐跟不要钱一样,均下来一人一年撒盐62.1kg,这个量已经足够产生环境影响了,这篇文章发现撒盐已经实质上影响了私人井的水质并对建筑结构产生了腐蚀,可以算是一种公地悲剧吧

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b04709

十二月

研究动态

  • PFASs 由于种类太多,算mass balance 一直是个问题。之前就有一种用γ射线测纸制品表面总F 的方法,这篇是X射线光电子能谱测日用品表面的F。然而如何测大坨环境样品里面的总PFAS,而不是表面,似乎还是个待解决的问题。

推荐人:田振宇

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.estlett.8b00600

  • 北京的PM2.5颗粒里面啥都有,发现点抗生素耐药基因似乎也不稀奇?

推荐人:田振宇

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b04630

  • 微塑料本身的危害并不是很大,但是它们释放/吸附的有机污染物有可能对水生生物造成影响。这篇文章指出邻苯二甲酸酯会从塑料碎片中释放到海水。

推荐人:田振宇

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b05083

  • 终于有把硅胶手环和nontarget一起做的了,用于检测个人的污染物暴露。这篇看起来更多的是一个短期的(五天)不太有针对性的试验,侧重于pattern的分析。

推荐人:田振宇

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b06220

  • 近几年电子烟非常流行,同时也造成了一些问题,因为口味众多,口感柔和,且不受监管,很多青少年开始“vaping”。这篇文章从化学的角度分析电子烟所用的“e-liquid”中尼古丁的存在形式,发现某品牌(被称为电子烟中的iphone)的尼古丁碱性形态(freebase)与酸性形态(monoprotonated)之比非常低,而碱性形式是造成刺激不适感的主要原因。换言之,某些品牌电子烟的“口感柔和”是因为调节pH使得尼古丁较少以碱性形态存在,因而更受欢迎。

推荐人:田振宇

链接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrestox.8b00097

  • 环境调查类文章的一个通病或者说制约因素就是浓度与后果的断链,这篇文章报道了车载儿童座椅的阻燃剂含量,但仔细读会发现作者并不知道毒性或暴露究竟产生什么后果,单纯套用毒性预测模型或暴露模型只是让文章逻辑完整,但不解决问题。类似车载儿童座椅的东西只要你去测阻燃剂都应该测到,如果测不到才是大问题,因为这意味着车着火了座椅也很容易着。所谓新兴污染物其实更多是原有禁用产品的替代品,这像是一个循环,业界推出新产品,学术界测到就说有害,但核心矛盾在于提供产品相应特性(例如阻燃剂)的物质的那个特性所需的理化性质本身可能就对人有害,无论哪种新产品都不能逃脱,而这是个压不下去的风险。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.estlett.8b00568

  • 采样属于环境分析的脏活,但可能最大的分析不确定度就来自于此,因此新兴采样萃取一体技术从来都不会过时。这篇文章的设计图有点蒸汽朋克的意思,其实就是拿弹簧、注射器与SPE小柱联动做了个长效不加电主动采样器,虽然原理不新,但组合起来还是很有想象空间的。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b02966

  • 蘑菇在中西方菜谱中都有自己的一席之地,不过这篇文章分析了不同品种的市售蘑菇中砷的浓度与分布,发现在日常暴露量下,蘑菇中的无机砷可能提高膀胱癌与肺癌的风险。不过这篇文章的统计分析是不及格的,所以结论看看就好。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b05206

  • 工具进步一直是环境研究的直接推动力,各类组学的发展导致结果阐释越来越复杂,各类接口软件或者工作流文章也越来越受欢迎,这篇文章旨在将剂量效应组学数据与生态风险通过一套模型选择流程整合起来。不得不说学术界目前有两股力量,一股在学科间通过术语体系造墙,一股在拆墙打通不同领域,我个人更认可后一种,前一种其实是在浪费资源自娱自乐。

推荐人:于淼

链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b04752