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      • 姜明

        所长

      • 王宗明

        党委书记
        副所长

      • 项尚

        纪委书记

      • 李向楠

        副所长

      • 李禄军

        副所长

      所长致辞
        中国科学院东北地理与农业生态研究所于2002年3月经中国科学院批准,由成立于1958年的中国科学院长春地理研究所和成立于1978年的中国科学院黑龙江农业现代化研究所整合组建而成,是中国科学院设立在东北地区的综合性地理学、农学、生态学、环境科学与技术研究机构和人才培养基地,2002进入中国科学院知识创新工程序列...
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        东北地理所现有各类职工500余人,80%以上具有研究生学历。历年入选中国工程院院士1人,双聘院士7人,国家百千万、杰青、优青等国家级人才计划10余人,院级人才计划30余人。国家“973计划”、国家重点研发计划、国家科技基础性工作专项、科技基础资源调查专项、国家科技支撑计划等项目首席科学家10余人,国务院政府特殊津贴获得者60余人。
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    • 概要
        60年的耕耘,东北地理所取得了累累的科研硕果。创建了我国湿地学科理论体系,揭示我国湿地形成与发育规律、土壤关键过程与生态功能,研发退化沼泽近自然综合恢复关键技术、湿地植被快速恢复技术和湿地苇-蟹/鱼-稻复合生态模式。阐明了黑土演化过程与驱动机制,揭示了黑土退化特征和肥力调控机理,研发了黑土地肥沃耕层构建关键技术、作物高光效新型种植模式、侵蚀黑土综合防治技术、合作研发了“梨树模式”等黑土保护与利用关键核心技术,支撑“黑土粮仓”科技会战。首次克隆了控制大豆开花期的最大位点基因E1以及控制大豆长青春期性状的经典基因J,在国际上率先建立大豆分子设计育种理论体系和最大容量的大豆突变体库;研发和...
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      • 黑龙江三江国家级自然保护区管理局党组书记、局长于小东一行调研东北地理所并签署合作协议
      • 兴安盟行政公署副盟长何伟利一行调研东北地理所
      • 东北地理所与吉林省松原市长岭县签署战略合作协议
      国际交流
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      • 姜明参加地球观测组织(GEO)2023年会议周及部长级峰会
      • 中国科学院国际杰出学者Damià Barceló教授访问东北地理所
      • 姜明率团访问俄罗斯远东地区科研机构
      • 俄罗斯联邦科学水稻中心一行到东北地理所开展合作交流
      • 中美土壤学会“快速进化中的黑土地科学”研讨会在长春顺利召开
  • 研究生教育
    • 概况
        东北地理所是1978年恢复学位制度后,第一批硕士学位授予单位。现有环境科学与工程、地理学、生态学和农业资源与环境四个一级学科博士后流动站...
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      • 【科学大院】2022年中国新补充10343个物种,其中最多的是……
      • 【科学大院】灌木“步步入侵”,草原“何去何从”
      • 【中科院之声】野火对于野草,是敌是友?
      • 【科学大院】亮如白昼的夜里,有些植物处境艰
      • 【科学大院】如何保护黑土?有一个“偷懒”的办法
      科普图片/视频
      • 【哔哩哔哩直播2023中科院跨年演讲】邹文秀:“龙江模式”——保护黑土地 共筑大粮仓
      • 关义新-“用好养好”东北黑土
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      • 2018年度信息公开工作报告

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      • 监督机构
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科研动态

东北地理所在寒区湖泊水体抗生素时空动态及其生态风险研究方面取得进展

来源:水文与水资源学科组

来源:水文与水资源学科组   |  发布时间:2022-12-15   |  【 大  中  小 】

   抗生素作为一类典型的新污染物在国内外广受关注,其对生态环境和人类健康的潜在威胁引起了人们的极大关注。2022年国务院办公厅印发《新污染物治理行动方案》明确指出新污染物应遵循全生命周期环境风险管理理念,统筹推进新污染物环境风险管理。抗生素污染已成为湖泊水环境健康面临的重要挑战,中低纬度湖泊相继开展了抗生素污染的相关研究。然而,寒区湖泊冰封和低温对水体中抗生素空间分布的影响机制及其生态风险尚不清楚(图1)。因此,探究全季节寒区湖泊水体抗生素分布特征及其潜在生态风险评估具有重要意义。

  东北地理所水文与水资源研究团队针对查干湖这一典型寒区湖泊,从全季节尺度综合探讨了抗生素的污染特征及时空分布,探究其与抗性基因 (ARGs) 的相关关系,并结合生态风险筛选分级式优先管控抗生素名单。管控名单对于促进当前新污染物环境健康风险研究和寒区湖泊污染管控具有重要的学术和现实意义。 

  图1. 全季节寒区湖泊抗生素赋存的影响因素示意图 

  研究结果表明: 

  (1)查干湖水体七类常用抗生素浓度检出顺序为 (β内酰胺类>四环素类>磺胺类>氯霉素类>喹诺酮类>大环内酯类>糖肽类),其中阿莫西林 (AMX) 和土霉素 (OXY) 为主要污染物,并且其在湖泊和周边汇水区污染特征相似(图2、3)。 

  图2. 查干湖及周边汇水区抗生素污染状况 

  图3. 12种抗生素在湖泊和周边汇水区离散性分布 

  (2)冰封浓缩过程和弱光照以及低温环境的综合作用促使查干湖冬季水体抗生素呈现出高污染水平(图4),灌区退水则是促进非冰封期抗生素季节分布的主要因素 。 

  图4. 抗生素浓度的季节性分布 

  (3)大环内酯类、四环素类以及万古霉素类抗性基因的相对丰度较高,主要受其对应抗生素的半衰期和亲脂性的影响。因此,抗生素的理化性质是其污染管控中不可忽视的关键要素 (图5)。 

  图5. Log P和K的相关关系 (Log P表示特定抗生素的辛醇-水分配系数的对数;K为抗生素与相应ARGs线性函数关系的斜率值) 

  (4)利用风险商法评估了查干湖水体抗生素全季节污染的生态风险,基于ARGs的相对丰度和生态风险,运用权重法构建查干湖抗生素优先管控系数 (HCPL),确定四个管理层级,即关键优先级为β-内酰胺类 (AMX) 和大环内酯类 (ERY, TYL) 抗生素,高优先级为四环素类抗生素 (TET, OXY) 和万古霉素,中优先级为磺胺类 (SDZ),低优先级为喹诺酮类药物 (CIP、NOR、ENR) 和氯霉素类药物 (CAP)(图6)。 

  图6. 查干湖抗生素优先管控名单确定 

  综上所述,建议加强查干湖及其汇水区冰封期及融化期β-内酰胺类和大环内酯类抗生素的优先管控,为查干湖水环境风险管控提供科学支撑。 

  该研究成果发表在水环境领域国际权威期刊《Water Research》。本研究由东北地理所博士研究生鞠含俞(第一作者)、章光新研究员(通讯作者)和新加坡国立大学张敬杰教授(共同通讯作者)等共同完成。该研究得到了国家自然科学基金面上项目 (42077356,41877160)、中国科学院战略性先导科技专项 (XDA28020500) 和吉林省重点研发计划项目 (20200403002SF) 的共同资助。 

  论文信息:Hanyu Ju, Ling Liu, Xuemei Liu, Yao Wu, Lei Li, Karina Yew-Hoong Gin, Guangxin Zhang*, Jingjie Zhang*. (2022). A comprehensive study of the source, occurrence, and spatio-seasonal dynamics of 12 target antibiotics and their potential risks in a cold semi-arid catchment. 229, 119433. 

  链接:https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.119433 


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