孕妇由于孕期较大生理变化极易成为微量元素缺乏或过量的高危人群, 尤其是孕中期由于胎儿功能发育, 快速消耗母体微量元素储备, 极易导致孕妇机体正常活动受阻, 出现异常。 同时低硒地区是多种地方病的高发区。 以地处我国低硒地区的内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗五个乡镇的156名育龄妇女(未孕和孕中期)为研究对象, 采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES) 和原子荧光光谱法(AFS) 研究了未孕和孕中期妇女头发样中铝(Al)、 钙(Ca)、 镉(Cd)、 铜(Cu)、 铁(Fe)、 镁(Mg)、 锰(Mn)、 镍(Ni)、 铅(Pb)、 钒(V)、 锌(Zn)和硒(Se) 12种微量元素的含量水平、 主要的影响因素及硒与其他元素间的相互作用。 结果表明： (1) 所有育龄妇女发样中均存在Se元素缺乏现象, 可能与研究区地处我国低硒带有关; 另外92%, 95%, 35%和60%的妇女分别存在Mn, Fe, Cu和Mg元素缺乏。 建议增加小麦、 巴西坚果、 大蒜、 苹果和柿子等富含Se元素的食物及海产品、 坚果和扁豆等富含Mn, Cu, Mg和Fe食物的摄入。 同时发现80%, 52%和34%妇女分别存在V, Cd和Pb过量的情况。 (2) 孕中期妇女发样中Al, Ca, Cd, Cu, Fe, Pb, V和Se含量均低于未孕组, 可能是由于孕中期胎儿快速生长发育需要更多的营养导致。 (3) 值得注意的是, 未孕妇女头发中Se含量和孕中期妇女发样中Cu含量分别都与年龄呈显著正相关关系, 且所有妇女发样中Ca和Mg均不存在显著相关关系, 可能与Ca/Mg含量比值高于10有关。 (4) 研究区未孕组和孕中期组Cd-Pb, Ni-Pb和Ni-Cd存在显著相关关系, 表明研究区妇女头发中Cd, Ni和Pb元素可能具有相同的暴露源, 并提示该区妇女存在一定的暴露风险。

砷(As)污染不仅会影响土壤肥力和作物生长, 而且还会通过空气、 土壤、 水和食物等途径暴露于人类, 对人体健康产生重大威胁。 矿产开采是As环境问题产生的重要来源之一。 本文选择云南省某开采历史悠久的铅锌矿区周边9个村落(S1—S9)为研究区域, 以20 km外的县城(S10)为对照区域, 采集了76份土壤、 306份农作物和86份人发, 利用微波消解对样品进行前处理, 通过控制酸用量、 温度和持续时间三个变量得到不同样品的最佳消解方案, 并采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定各样品中As含量, 以探究多介质中As污染水平并对人体暴露和健康风险进行评估, 对当地矿产资源开采引起的As污染提出防治或改善建议。 结果表明: (1) 经微波消解前处理后获得的土壤、 农作物和人发样的As检出限为0.01~0.12 μg·L-1, 回收率分别为92.43%~112.23%, 97.88%~114.72%和91.44%~109.65%, 相对偏差小于5%, 结果令人满意。 (2) 土壤中As的平均含量为70.66 mg·kg-1, 是云南土壤背景值3.84倍。 参照GB 15618—1995《土壤环境质量标准》二级标准和单因子污染指数结果, 农田土壤受As污染为中度污染; 在S1采样点As含量最高, 这可能与矿区多年开采、 冶炼和运输密切相关。 农作物样品中, 块茎类蔬菜的As平均含量为1.75 mg·kg-1, 其次叶菜类为0.77 mg·kg-1, 玉米和根茎类蔬菜分别为0.52和0.51 mg·kg-1。 参照我国《食品中污染物限量》标准, 研究区域的农作物样品中As含量超标率为80.64%。 (3) 采用风险评价指数(HI)、 总致癌风险(TCR)、 目标危害商数(THQ)和致癌风险(CR)对研究区域As通过多暴露途径对暴露人群产生的致癌风险和非致癌风险进行评价和分析。 结果表明, 土壤和农作物中As对成人和儿童的非致癌风险总和分别为1.13~1.20, 为不可接受风险, 而致癌风险均在10-3水平, 大于美国环保局(USEPA)推荐的最高接受水平10-4 , 研究区居民有较大的致癌风险。 饮食摄入是As主要暴露途径, 研究区人群食用蔬菜的致癌风险均超过10-4, 且儿童的总致癌风险高于成人。 鉴于矿区周边蔬菜受As污染的高风险, 我们建议当地居民可以通过外地食物的输入来规避当地As污染带来的健康风险, 也可以考虑在污染的耕地上种植食用部位不易积累As的农作物来替代原有作物以减小As污染带来的危害。 (4) 矿区人发中As含量均显著高于县城(S20 km, p<0.05)。 其中矿区居民头发As平均含量 (0.97 μg·g-1) 是县城发As含量 (0.22 μg·g-1)的4.41倍, 超出卫生部推荐发As标准值(0.6 μg·g-1)。 矿区男性发样As含量高于女性, 随着年龄增长, 矿区人发样中As含量水平呈现第二年龄组(Group Ⅱ, 19～40岁)高于第三年龄组(Group Ⅲ, ≥41岁)的趋势。 这是因为处于19～40岁的男性是采矿冶炼等活动的主要参与者, 是As的易感人群, 具有较高的As暴露风险。 (5) 本文为矿区多介质的As污染研究和居民人体健康风险暴露和评估提供有力的依据。

沙生植物资源量大、 生长快、 占地面积广, 是改善环境和治理荒漠化的主要植物, 但其饲用价值没有得到充分利用。 目前由于畜牧业的规模化、 集约化发展, 出现牧草匮乏, 商品牧草供应量严重不足, 导致畜草矛盾日益增加。 沙生植物平茬收获, 充分挖掘沙生植物的潜在饲用价值, 开发、 生产非常规饲料, 对推动我国荒漠、 半荒漠地区的畜牧业发展和生态修复至关重要。 选择内蒙古阿拉善左旗珍珠猪毛菜(简称珍珠)、 红砂、 油蒿、 骆驼刺、 柠条锦鸡儿(简称柠条) 和沙米六种常见沙生植物为研究对象, 利用光谱学方法测定样品中粗蛋白(CP)、 粗脂肪(EE)、 粗纤维(CF)、 钾(K)、 钠(Na)和钙(Ca)等14种营养成分和亮氨酸(Leu)、 赖氨酸(Lys)、 蛋氨酸(Met)、 胱氨酸(Cys)、 苏氨酸(Thr)等17种氨基酸含量, 并与四种常规饲料(优质玉米、 NT-2级稻谷、 GB-2级大豆和GB-3级苜蓿草粉)进行比较, 获得沙生植物营养价值和潜在饲用价值的评价结果。 结果表明: (1)六种沙生植物的CP含量、 EE含量和矿物元素含量均处于较高水平, CF含量高于泌乳母牛日粮中CF占日粮干物质的13%, 等同于或优于以上四种常规饲料。(2)该研究中氨基酸含量和氨基酸化学评分(CS)的结果为: 六种沙生植物都含有17种氨基酸, 且组成较为均衡。 其中油蒿、 骆驼刺、 柠条和沙米中的必需氨基酸含量及营养价值均高于优质玉米和NT-2级稻谷。 Leu和Lys分别是3种沙生植物红砂、 骆驼刺、 柠条和珍珠、 优质玉米、 NT-2级稻谷的第一限制氨基酸, 而Thr和Met+Cys分别是油蒿和沙米、 GB-2级大豆、 GB-3级苜蓿草粉的第一限制氨基酸。(3)主成分分析结果表明, 珍珠、 柠条和沙米的营养价值高于常规饲料GB-3级苜蓿草粉, 且六种沙生植物的营养价值均高于优质玉米和NY-2级稻谷。 综上表明, 研究区常见的六种沙生植物不仅具有生长快、 地上生物量大和耐刈割等特点, 更具有较大的饲用开发潜力, 是荒漠、 半荒漠地区良好的饲料来源, 研究结果为指导饲料氨基酸的平衡和合成氨基酸提供可信的实验依据和理论依据。

重金属污染已经成为全球性问题, 由于其毒性、 持久性和在食物链中的生物富集特点, 对水生环境构成严重威胁。 本研究选取乌梁素海为研究区域, 采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定、 分析了该湖泊中上覆水、 沉积物、 龙须眼子菜、 芦苇和四种鱼类样品中重金属的含量, 以探究其空间分布、 富集特征、 风险评估和可能的来源。 结果表明: (1) Cr, Ni, Cu, Mn, Pb和Zn的平均含量大小顺序为: 沉积物>龙须眼子菜(沉水植物) >芦苇(挺水植物) >鱼类>上覆水; 但是上覆水中As的浓度高于芦苇和鱼类。 芦苇中Cd的含量几乎是普通植物的50倍, 且鱼类中Cd的含量是中国允许标准阈值的3.3倍。 因此, 推测Cd可能通过食物链生物累积对鱼类和人类的健康造成潜在危害。 (2) 在沉积物中, As和Cd属于中度严重的富集程度。 龙须眼子菜具有较高的生物富集因子(BCF)和较低的生物-沉积物积累因子(BASF), 表明该物种更有可能从上覆水中积累重金属, 并可以作为超积累植物去除乌梁素海的重金属。 (3) 沉积物中的Eri和RI值表明, Cd具有相当高的生态风险, 可能对周围环境产生高风险。 由于湖泊的入口、 出口处及西北部重金属污染程度较高, 因此应被当作金属污染监测和管理的优先区域。 (4) 重金属源解析结果表明, Zn和Cd是来自采矿和工业废水, 而As与农业的面源污染有关。 本研究结果可为改善水环境质量、 减少重金属污染对乌梁素海和黄河水质管理带来的风险提供重要信息。