黄河(兰州段)水环境中壬基酚及壬基酚聚氧乙烯醚污染的初步研究

对黄河(兰州段)4个排污点的水样和6个断面各个介质(包括水体、悬浮颗粒物和沉积物)中壬基酚(NP)及壬基酚聚氧乙烯醚(NPnEO)的污染调查结果表明,4个排污点水样中分别含有浓度不等的NP,NPnEO(n=1—11);6个断面采样点中,大分子的NPnEO(n>2)在各个介质中均未检出,水样中NP在0.24—2.10μg·l-1之间,NP1EO在0.060-0.35μg·l-1之间,NP2EO在0.039—0.26μg·l-1之间,说明NPnEO在黄河水体发生了有效降解,但是NPnEO小分子降解产物,特别是NP,持久性加强,在不同断面检测到不同程度的污染;在悬浮颗粒物和沉积物中也检测到了相应的NP,NP1lEO和NP2EO,其浓度均大于水体,而悬浮颗粒物对NP,NP1EO和NP2EO的富集大于沉积物对它们的富集.     

内分泌干扰物壬基酚在环境中迁移转化的研究进展

作为一种内分泌干扰物,壬基酚(Nonylphenol,NP)是壬基酚聚氧乙烯醚(NPnEO)的主要降解产物,具有高亲脂性、难降解性、生物累积性和高毒性.全面了解NP在环境中的迁移转化规律是对其进行科学的风险评价的基础.本文归纳和分析了近几年国内外学者有关NP在环境中的分布情况及其迁移转化的研究动态,从来源、分布及其在环境中主要的迁移转化过程和机理等方面分别论述了内分泌干扰物壬基酚在环境中的行为,重点讨论了NP在沉积物和土壤中的吸附-解吸和生物降解的机理及影响因素,最后指出了今后的主要研究方向.     

壬基酚在海河沉积物中的耗氧和厌氧降解

研究了壬基酚（NP）在海河沉积物中的降解.结果表明,NP在沉积物的耗氧降解分为快速和慢速降解阶段,半衰期分别为3.20-9.87d和21.66-385.11d.NP在沉积物中的厌氧降解缓慢,降解半衰期为160.65-203.88d.加入电子受体NaNO3和Na2SO4促进了NP的厌氧降解,并且NaNO3促进作用较大.当沉积物中NP降低到一定浓度以后就很难继续降解,说明沉积物中一些活性吸附点位对NP的锁定作用降低了其生物有效性.盐度不利于NP的耗氧和厌氧降解.     

水生生物毒性测试用于沉积物评价的研究进展

针对沉积物污染问题的研究目前已建立了不同的评价方法与体系,目前常用的结合生物毒性测试的有效应导向分析(EDA)、沉积物毒性鉴别评价(TIE)、证据权重法（WOE）、物种敏感性分布法（SSD）和沉积物质量基准（SQG）等,这些方法在河流、湖泊等水体沉积物中污染物毒性效应表征及沉积物质量评价方面有重要应用.本文指出水生生物毒性测试应用的重要性,根据不同学者的研究内容归纳了水生生物毒性测试的方法学,对沉积物进行水生生物毒性测试的基质处理包括直接采用污染沉积物、洁净沉积物加标以及人工配置沉积物,受试生物主要包括浮游植物、浮游动物、底栖动物和鱼类,毒性试验终点包括急性毒性终点和慢性毒性终点;最后指出水生生物测试存在的问题,并对沉积物质量评价未来发展方向进行展望,以期为我国沉积物生物毒性测试标准方法的建立提供参考.     

应用新型固相微萃取技术检测杭州市主要地表水体壬基酚污染状况

壬基酚（Nonylphenol,NP）是非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚的生物降解产物,具有较强疏水性,易在生物体内累积,是目前有代表性的环境内分泌干扰物和持久性有毒污染物.国内外已有的研究表明,地表水体中,NP平均浓度约为几十到几百ng.L-1,甚至高达几十ug.L-1,是迫切需要治理的新一代污染物质.     

水体沉积物结合态镉对大型溞（Daphnia magna）的生物毒性研究

选择大型溞(Daphnia magna)作为受试生物,以大型溞体内金属积累量、金属硫蛋白含量和死亡率作为测试指标,考察了上覆水体系与水柱-沉积物共存体系中金属镉(Cd)的毒性状况,探讨了水体沉积物中重金属的生物毒性作用机制.结果表明:暴露于水柱-沉积物共存体系和上覆水体系中的大型溞体内的生物积累量均随沉积物Cd含量的升高而升高,且前者显著高于后者,说明沉积物中的Cd可通过食物吸收等途径对生物体致毒、致害;暴露于两种体系中的大型溞体内的MT含量在低浓度条件下随沉积物中Cd含量的升高而升高,当Cd含量高于800μg·g-1时MT含量大幅度下降,并且两体系之间无显著差别;暴露于两种体系中的大型溞幼溞死亡率无显著差别.上覆水中溶解态Cd和沉积物中可交换态Cd是对水生生物重要的毒性影响形态.     

壬基酚在蛋白核小球藻和大型溞体内的富集与传递

为探究壬基酚(nonylphenol,NP)在水生生物中的富集传递效应,选择以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)和大型溞(Daphnia magna)为研究对象,开展蛋白核小球藻对NP的富集效应实验,及NP在蛋白核小球藻和大型溞体内的传递效应实验。研究结果表明,NP对蛋白核小球藻的96 h半数效应浓度(96 h-EC50)为3.13 mg·L~(-1),对蛋白核小球藻的生长和叶绿素含量的影响呈现明显的剂量-时间效应。NP对大型溞的48 h半数效应浓度(48 h-LC50)为37.41μg·L~(-1),属于高毒类化合物。蛋白核小球藻暴露于0.05 mg·L-1NP 4 h后,其生物富集系数(BCF)为5 144.93,富集量为252.2μg·g~(-1),在12 h内对NP的生物富集系数(BCF)最高达12 053.64,富集量为1 181.73μg·g~(-1)。以0.05 mg·L-1NP中暴露4 h后的蛋白核小球藻为饵料投喂大型溞7 d后,大型溞体内NP富集量最高达3.6μg·g~(-1)。0.05 mg·L~(-1)NP直接暴露组大型溞暴露10 d后,大型溞体内NP富集量最高达4.02μg·g~(-1)。蛋白核小球藻对NP具有较强的富集能力,能够通过摄食过程将NP传递到大型溞,经传递的NP能够显著抑制大型溞的生长、繁殖、摄食等生命活动。论文为评估NP在水生生态系统中的污染风险和富集传递效应提供了一定的参考依据。     

珠江广州河段及其邻近河流表层沉积物中烷基酚的污染状况

为确定珠江广州河段及其邻近河流水体沉积物中烷基酚的时空分布状况,对该河段表层沉积物采样并应用气相色谱-质谱单离子扫描模式进行了烷基酚(APs)含量分析。结果表明壬基酚(NP)和辛基酚(OP)在样品中均有检出,其含量(以干质量计)范围分别在36.04～24694.10ng·g-1之间(中值为3717.52ng·g-1)和0.36～498.54ng·g-1之间(中值为21.10ng·g-1);珠江广州河段整体含量明显高于其邻近支流各采样点。所研究的表层沉积物样品中烷基酚含量普遍高于世界上其它都市和工业中心附近地区的污染水平,其中壬基酚含量均低于对摇蚊属昆虫(Chironomus riparius)的10d半致死浓度(LC50),但两个含量最高值均已与壬基酚对小虾(shrimp)的亚急性毒性最低效应浓度(LOEC)相接近,且大部分样品中的辛基酚含量都超过了对淡水螺(Potamopyrgus antipodarum)的8周最低效应浓度值(LOEC)标准。因此,烷基酚对该区生物造成的生态风险是一个必须加以认真对待的问题。     

基于Tenax脱附动力学的沉积物中菊酯类农药生物有效性研究

菊酯类农药已被广泛应用于农业、林业和渔业生产中,因其高疏水和亲脂性使其更易残留在沉积物中,因此研究其生物有效性对沉积物的环境质量和风险评价具有重要意义。采用强吸附性树脂(Tenax)连续萃取法研究洋山港潮间带表层沉积物中4种代表性菊酯类农药(高效氯氟氰菊酯、联苯菊酯、氯菊酯和甲氰菊酯)的脱附动力学,评价菊酯类农药在沉积物中的生物有效性,并将Tenax萃取结果与海洋经济底栖生物菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)的累积试验进行比较。结果表明,在有机碳(OC)含量较低的洋山港潮间带表层沉积物中,菊酯类农药的快速解吸组分比例(Frap)高达50%以上,快速、慢速和极慢速解吸速率常数数量级分别为10-1、10-2和10-5~10-3。与Frap相比,Tenax单点萃取结果可用于评价沉积物中菊酯类农药的生物有效性,并且在应用上更加快速、经济有效。与菲律宾蛤仔体内菊酯类浓度(Cb)之间相关性研究表明,Tenax 24 h萃取结果(Cs,24 h)更适用于生物体内污染物累积的预测(lg Cb=4.03 lg Cs,24 h-17.02,R2=0.88,P<0.05)。该研究结果不仅可以简单、快速地评价沉积物中菊酯类污染物的生物有效性,为海洋沉积物的环境质量和风险评价提供可靠依据;还可以有效地预测经济双壳类底栖动物体内菊酯类污染物的生物累积,为养殖领域沉积物环境风险评价及相关水产品的食品风险评价提供更为简单快捷的方法。     

活性污泥生物炭对沉积物中镉生态毒性的影响

为评价沉积物中生物炭对重金属Cd生态毒性的影响,以底栖动物铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)为测试生物,采用14-d亚慢性沉积物生物测试研究了不同添加水平的活性污泥生物炭与不同浓度Cd联合作用对Cd的生物积累、肝胰脏细胞DNA损伤以及超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的影响。结果表明,活性污泥生物炭可以显著降低间隙水中Cd含量。当沉积物w(Cd)较低(10μg·g~(-1))时,添加生物炭并不显著降低Cd的生物积累,当沉积物w(Cd)较高(50μg·g~(-1))时,只有w=5%的生物炭才能显著降低Cd的生物积累。活性污泥生物炭对铜锈环棱螺不具有毒性。添加生物炭后,低Cd处理组DNA损伤指数、SOD活性和MDA含量均没有显著改变,提示低Cd沉积物中添加生物炭不影响Cd毒性。就高Cd处理组而言,添加w=1%生物炭也不影响Cd毒性,当添加w=5%生物炭时,DNA损伤显著降低,SOD活性明显升高,MDA含量显著下降,Cd毒性下降约60%。因此,沉积物中Cd生物有效性的降低并不必然导致Cd在铜锈环棱螺体内生物积累的减少。沉积物中较高比例的生物炭通过对Cd的吸附阻控在一定程度上减少了生物积累,从而可以有效地降低毒性。生物炭对沉积物中污染物生态毒性的影响与污染物的种类和浓度以及生物炭用量有关。     

高效液相色谱法测定水环境中壬基酚聚氧乙烯醚及其生物降解产物

应用固相萃取－高效液相色谱法调查了嘉陵江和长江重庆段的壬基酚聚氧乙烯醚(ＮＰｎＥＯ,ｎ＞３)的污染状况．在四月份,长江的Ａ,Ｂ和Ｃ,嘉陵江的Ｄ和Ｅ采样点都测定出了ＮＰｎＥＯ(ｎ＞３)．长江上游Ａ点的浓度最高,为３７．２８μｇ·ｌ－１,嘉陵江的下游Ｄ点的总浓度最低,为７．２１μｇ·ｌ－１．七月的水样中仅在Ａ,Ｄ,Ｅ点检测出ＮＰｎＥＯ(ｎ≥３),其总浓度最高为１．９９μｇ·ｌ－１．但其分解产物ＮＰ的浓度比四月份高．     

壬基酚与壬基酚聚氧乙烯醚对多刺裸腹溞的复合毒性效应

为了探讨壬基酚聚氧乙烯醚（NP10EO）与其降解产物壬基酚（NP）对多刺裸腹溞的复合毒性效应,在实验室条件下研究了NP和NP10EO单一暴露对多刺裸腹溞的急性毒性和亚慢性毒性,以及两者混合暴露对多刺裸腹溞的联合毒性效应。结果表明：NP和NP10EO两种物质单一暴露对多刺裸腹溞的24 h LC50分别为0.154和3.37 mg.L-1,48 h LC50分别为0.065和2.11 mg.L-1。联合毒性实验中,定义0.5×LC50（NP）＋0.5×LC50（NP10EO）为一个毒性单位（1TU）。NP和NP10EO混合暴露后对多刺裸腹溞的24 h和48 h的LC50分别是0.646TU和0.291TU,联合毒性强度明显高于两种物质单一暴露时的毒性强度。在持续混合暴露条件下,多刺裸腹溞的首次生殖时间延迟、母体体长和初生幼体体长严重缩短、首次生殖数量大幅减少。说明NP和NP10EO对多刺裸腹溞的复合毒性表现出明显的协同效应。     

Fate and effects of nonylphenol in the presence of the cyanobacterium Microcystis aeruginosa

Interactions of nonylphenol (NP), a toxic and oestrogenic degradation product of widely used non-ionic surfactants, with the cyanobacterium Microcystis aeruginosa were studied. Batch cultures were incubated for 10 days with NP concentrations between 10 and 570 nM. NP was removed more quickly in the presence of M. aeruginosa (half-life 2.7–5.2 days) than in its absence (half-life 6.7–10.2 days) at all concentrations tested. At the end of the experiment, NP could not be found in the biomass, so the biotic removal is due to uptake and chemical transformation, and not to physical binding on the cells. The observed effective concentrations, EC₅₀ and EC₂₀, were 0.45 and 0.25 μ M, respectively. Therefore, NP is expected to have toxic effects on M. aeruginosa only in very contaminated surface waters. However, for concentrations that go far beyond environmental levels, cyanobacteria are able to cope with NP toxicity by internalising the compound in a less toxic form. Therefore, the presence of cyanobacteria may increase the rate of NP removal from the aquatic environment.     

壬基酚对多刺裸腹溞连续世代的毒性效应

为探讨典型环境激素壬基酚(nonylphenol,NP)对枝角类浮游动物多刺裸腹溞连续世代的毒性效应,在实验室条件下,暴露连续3个世代(F0、F1、F2)多刺裸腹溞于0.02~0.10 mg·L-1的NP。15 d后测定成体死亡率、首胎繁殖时间、后代数目、成体蜕皮次数以及终点体长。研究结果表明,NP对F0代多刺裸腹溞具有很高的致死率;随着世代的增加,在相同NP质量浓度暴露下,与母代成体的死亡率相比,子代多刺裸腹溞成体的死亡率增高,致死毒性放大;NP对多刺裸腹溞连续3个世代的繁殖力都有显著抑制作用(P0.05),并随着世代递增,NP对子代繁殖力的抑制增强;在NP暴露下,多刺裸腹溞F0首胎繁殖时间明显推迟,NP暴露浓度与延迟程度呈正相关,呈现出剂量-效应关系,首胎繁殖时间延迟的趋势也存在于F1、F2世代中且存在放大效应;但是连续3个世代多刺裸腹溞成体的蜕皮次数都不受NP暴露影响;F0和F1世代多刺裸腹溞终点体长降低,并呈现明显的剂量-效应关系,但与F1相比,F2低浓度处理组受试个体终点体长呈增加趋势。对结果进行分析,认为多刺裸腹溞在NP暴露后的母代DNA或DNA完整性遭到破坏导致子代在相同NP质量浓度暴露下更容易受到NP致死性的影响;NP化合物具有的苯酚结构抑制枝角类体内葡萄糖、硫酸盐与类固醇的结合,从而引起体内荷尔蒙水平异常,最终对诸如生殖等生理行为造成不利影响;多刺裸腹溞成体的蜕皮次数都不受NP暴露影响表明蜕皮激素系统未受到干扰,且NP对生长的影响显然存在蜕皮外的其他作用机制。     

4-壬基酚在氯消毒过程中的氧化途径

利用固相萃取－GC－MS测定壬基酚（NP）及其在氯气消毒过程中产生的副产物。结果表明，NP容易和次氯酸发生反应，并检出了包括一氯壬基酚，二氯壬基酚，三氯苯酚在内的7种副产物。用量子化学模型探讨了NP和次氯酚的反应机理，NP和次氯酸的反应包括了苯环上的氯取代反应及壬基侧链的断裂反应。     

微藻对壬基酚的响应及去除能效研究

分离筛选11种微藻开展微藻对NP暴露的响应特征和去除能效研究。NP对叶绿素a含量的96 h半抑制效应浓度(EC50)介于0.60~3.33 mg·L~(-1)之间,EC50由小到大依次为:短棘盘星藻羊角月牙藻小球藻衣藻斜生栅藻肥壮蹄形藻卷曲纤维藻二尾栅藻惠氏微囊藻四尾栅藻蛋白核小球藻。除斜生栅藻、羊角月牙藻、肥壮蹄形藻、卷曲纤维藻之外,微藻的生长速率与EC50呈显著的正相关关系。EC50与细胞粒径、表面积以及体积总体上呈负相关关系,与微藻对NP的最大去除速率和半饱和常数呈正相关关系。NP的藻类去除过程符合一级反应动力学方程,且NP的半衰期与微藻起始总表面积呈显著的负相关关系。NP对微藻群落的影响与其浓度相关,其选择性干扰效应主要与微藻耐受性相关。NP耐受性高的种类多表现出高生长速率和去除能力。     

Effects of nonylphenol on endocrine regulation-associated gene expression profiles in whole brain of F1 generation male rats

In order to determine the effects of nonylphenol (NP) on endocrine regulation-associated gene expression profiles in whole brain of F1 generation rats, mRNA extracted from the brain of 2-day old F1 generation rats whose F0 male generation was treated with NP. The mRNA was then reversely transcribed to cDNA and labeled with cy5 and cy3 fluorescence. Subsequently, cDNA probes were hybridized to the Mouse40S cDNA microarray and the fluorescent signals of cy5 and cy3 were scanned and analyzed. Sixteen genes were identified which expressed differently, including 13 that were down-regulated in which 4 were related to brain regulation of endocrine function. Data suggest that NP mainly affects metabolism and synthesis of steroid hormone in various ways and disturbs the reproductive function of male rats when administered perinatally.     

Effects of nonylphenol on brain gene expression profiles in F1 generation rats

The effects of nonylphenol (NP) were examined on brain gene expression profiles of F1 generation rats by means of microarray techniques. The mRNA were extracted from the brain of two-day-old F1 generation rats whose F0 male generation were treated with NP, then reversely transcribed to cDNA and labeled with Cy5 and Cy3 fluorescence. Subsequently, the cDNA probes were hybridized to the mouse 40S cDNA microarray and the fluorescent signals of Cy5 and Cy3 were scanned and analyzed. Sixteen identified genes were expressed significantly differently from control, including 13 down-regulated, of which five were related to brain energy metabolism. Data suggest that it is possible that NP affects function of energy metabolism in male rats when administered perinatally.     

藻类对壬基酚微生物降解的影响

壬基酚(NP)为在水环境中广泛存在的一种典型环境内分泌干扰物质。为了探讨NP在自然水体中的归趋,研究了水体中藻类对微生物降解NP的影响。结果表明,本研究筛选的耗氧混合菌可以有效降解NP,在暗环境下半衰期为1.16d,光照不利于NP的微生物降解,半衰期增加到5.19d;藻类和藻胞外分泌物可以提高光照条件下NP的微生物降解,这是藻类和菌加和作用的结果;而破碎的藻对降解作用改善不大。藻类和微生物相互作用对于有机污染物降解的影响还鲜见报道,本研究为全面理解NP在水环境中的归驱提供了重要的数据。