新烟碱类农药(Neonicotinoids,简称NEOs)是一类合成的高效杀虫农药,具有高活性和广谱特性。NEOs以其卓越的功效和安全性取代了传统的杀虫剂,如有机氯、有机磷和拟除虫菊酯杀虫剂。然而,长期使用和残留导致了NEOs在环境中积累并出现生物放大现象,对非靶生物和人类构成重大风险。截至目前,已在多种环境条件下检测到高浓度的NEOs,并有多项研究报告了NEOs对土壤无脊椎动物、蜜蜂等非靶昆虫、水生植物、水生无脊椎动物和水生生物等多种生物的慢性毒性,包括生存、繁殖、神经功能和行为等影响。此外,残留的NEOs被田间作物吸收,并通过食物链进入食虫鸟类和其他哺乳动物体内,最终进入人体,造成健康风险,如不良妊娠结局、呼吸系统疾病、神经系统紊乱等。由于NEOs的自然降解速度较慢,需要寻找有效的修复方法。目前,多种NEOs修复方法已经应用并显示出潜在效果,主要包括物理化学、微生物和植物修复。然而,对于这些不同修复方法在修复效果、去除机制和发展前景等方面缺乏系统总结。因此,本文通过文献计量学方法概述了NEOs的研究历史和修复技术的发展。随后,对不同的NEOs修复方法进行了分类介绍,论述了它们的原理、技术、研究现状以及修复效果的优缺点。最后,展望了未来可能的研究方向,以期为NEOs污染环境的修复和监管提供参考。
图形摘要
图1 新烟碱类农药的研究历程
图2 新烟碱类农药物理化学修复方法的分类
图3 新烟碱类污染物微生物修复的出版文献分析(左柱为微生物类别,中柱为NEOs类别,右柱为代谢途径中涉及的反应类型;研究数量由连线粗细表示)
图4 新烟碱类污染物的植物修复途径
该项研究为削减新烟碱类农药污染物对生态环境和人类健康的危害,实现更有效的新烟碱类农药污染修复和环境保护提供了新思路和新途径,相关成果近日发表在Environment International上。生态环境部南京环境科学研究所韦婧副研究员为论文第一作者,中国科学院南京土壤研究所涂晨副研究员、生态环境部南京环境科学研究所邓绍坡研究员为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、中央级公益性科研院所基本科研业务专项重点项目、生态环境部南京环境科学研究所创新团队项目等项目的资助。
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韦婧,博士,生态环境部南京环境科学研究所副研究员,土壤污染风险评估与绿色低碳修复创新团队负责人。主要从事污染物土-水界面环境过程机理与土壤减污固碳协同修复研究。先后主持国家自然科学基金面上和青年项目、国家重点研发计划项目子课题、生态环境部南京环境科学研究所创新团队项目、中央级公益性科研院所基本科研业务专项重点项目等省部级科研任务6项。目前已在Journal of Hazardous Materials、Environment International、《土壤学报》等国内外土壤学和环境科学高水平期刊上发表学术论文50余篇(其中ESI高被引论文(1%)3篇)。现任中国土壤学会青年工作委员会委员、Eco-Environment & Health、B. Environ. Contam. Tox等期刊青年编委。曾获中国土壤学会科学技术奖二等奖,山东省科技进步奖二等奖,入选江苏省第六期“333高层次人才培养工程”对象及江苏省“双创”博士。
邓绍坡,博士,生态环境部南京环境科学研究所研究员,污染地块风险管控与修复研究室主任。参与《建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600)和建设用地调查、监测、评估及修复技术导则系列标准制修订。承担和参与863、重大研发计划、环保公益项目等十数项科研项目,承担200余项咨询项目,发表论文30余篇,获授权专利12项,获2018年环保科技奖二等奖,2018年江苏省百优人才称号。
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