慢性铝暴露致大鼠骨与软骨损伤胶原途径的动态分析

为了探讨慢性铝暴露致大鼠骨与软骨损伤胶原途径的机制及胶原代谢水平,实验将100只4周龄清洁级Wistar大鼠随机均分成染铝组(430mg·L-1Al3+)与对照组(蒸馏水),通过饮水染铝,每隔30d处死染铝大鼠和对照大鼠各10只,设立5个观测点,最长染铝时间为150d.同时,用电子秤每30d称大鼠体重1次;用火焰原子吸收分光光度法测定血清、骨与软骨中铝含量;用固相夹心ELISA法检测血清中Ⅰ型前胶原羧基末端前肽(PICP)、Ⅰ型胶原C末端肽(CTX-Ⅰ)、Ⅱ型胶原(collagenⅡ)和Ⅱ型胶原C末端肽(CTX-Ⅱ)含量.结果表明,大鼠铝中毒模型复制成功;随着铝暴露时间的延长,染铝组大鼠体重在染铝60d后显著低于对照组(p0.01);染铝组血清、骨与软骨中铝含量逐渐升高,显著高于对照组(p0.01);PICP、Ⅱ型胶原合成量呈逐渐下降趋势,且显著低于对照组(p0.05,p0.01);CTX-Ⅰ和CTX-Ⅱ含量持续维持在高水平,分别在铝暴露90d、60d后显著高于对照组(p0.01).说明长时间铝暴露可致铝在骨与软骨中蓄积,并使骨与软骨中结构性胶原减少,引发骨与软骨损伤.     

模拟酸雨对福州平原水稻田土壤化学结合态有机碳含量的影响

为阐明酸雨对水稻田土壤化学结合态有机碳含量的影响,以福州平原水稻田为研究对象,在早稻和晚稻生长期中,设置对照(CK)、模拟pH=2.5、pH=3.5、pH=4.5酸雨处理,对酸雨影响下福州平原水稻田土壤化学结合态有机碳含量进行了测定与分析.结果表明,酸雨作用下早、晚稻土壤有机碳(SOC)含量介于13.40～20.17 g·kg~(-1),与土壤全氮(TN)含量显著正相关(p0.01);各处理下早稻田SOC含量均低于晚稻田,且早稻田土壤各处理间SOC含量差异不显著(p0.05),其中,晚稻CK、pH=2.5和pH=3.5处理的SOC含量与早稻差异显著(p0.05),酸雨处理均高于CK(p0.05).早、晚稻土壤Ca-SOC含量介于0.31～0.42 g·kg~(-1),早稻期间pH=2.5处理中Ca-SOC含量与其他处理差异明显(p0.05).早、晚稻土壤Fe(Al)-SOC含量介于2.90～4.64 g·kg~(-1),早稻各处理间差异不显著(p0.05),而晚稻各处理间差异显著(p0.05).相比之下,晚稻残渣态-SOC含量显著高于早稻(p0.05),酸雨处理显著高于CK(p0.05),且pH=2.5处理含量最高,均值为(15.21±0.37) g·kg~(-1),而早稻各处理残渣态-SOC含量差异不显著(p0.05).此外,早、晚稻SOC与Fe(Al)-SOC、残渣态-SOC之间均具有显著正相关关系(p0.01),早稻残渣态-SOC、晚稻Fe(Al)-SOC与土壤TN显著正相关(p0.01).综上所述,酸雨通过提高晚稻SOC和Fe(Al)-SOC含量,进而增强土壤碳库稳定性,促进有机碳的积累.     

壬基酚对大鼠5-羟色胺分解代谢通路的影响

为探讨壬基酚对5-羟色胺(5-HT)代谢网络分解代谢通路的毒性作用机制,将24只SD雄性大鼠分为阴性对照组和壬基酚低、中、高剂量组[30,90,270mg/(kg·bw)],隔日玉米油灌胃染毒28d后检测大鼠血浆及肝匀浆中单胺氧化酶(MAO)活性和血浆中5-HT含量,并称量肝、肾和睾丸重量.结果显示,壬基酚暴露高剂量组大鼠体质量增量极显著低于对照组(P<0.01);染毒至第3周起,各组大鼠平均食物利用率有统计学意义(P<0.05);与对照组相比,高剂量组肝脏、肾脏脏器系数均有统计学意义(P<0.01),中、高剂量组睾丸脏器系数均有统计学意义(P<0.05);中、高剂量组血浆MAO酶活性极显著低于对照组(P<0.01),中、高剂量组肝匀浆MAO酶活性显著低于对照组(P<0.05);中、高剂量组血浆5-HT含量极显著高于对照组(P<0.01).壬基酚暴露剂量与大鼠体内MAO酶活性及5-HT水平均呈剂量-效应关系,壬基酚可通过分解代谢通路影响5-HT的代谢网络.     

TBT染毒导致的大鼠脂质过氧化与DNA损伤

采用连续灌胃的方式对SD大鼠进行三丁基锡(TBT)染毒,剂量为0、0.1、1.0、和10.0 mg·kg-1,分别在暴露的第4d、8d处死动物,取肝脏检测丙二醛(MDA)含量,取外周血检测淋巴细胞DNA损伤.结果表明,TBT暴露第4d时,淋巴细胞尾长和尾相显著升高(p＜0.001),而各浓度组的MDA含量与对照组相比都没有显著性差异;第8d时MDA含量随TBT暴露浓度的升高呈上升的趋势,高浓度组(10.0 mg·kg-1)和对照组相比有显著性差异(p＜0.05),淋巴细胞尾长和尾相在各浓度组与对照组相比都有显著性升高,但高浓度组升高的趋势稍下降.研究结果提示TBT染毒对大鼠有脂质过氧化和DNA损伤作用.     

酸和铝胁迫对锦鲤不同组织SOD活性的影响

该实验目的是研究酸(pH=5,Al=0μg/L)、铝(pH=7,Al=800μg/L)单独及联合(pH=5,Al=800μg/L)作用下,锦鲤鱼脑、肾、肝超氧化物歧化酶(SOD)活性的反应变化情况。结果表明,与对照组(pH=7,Al=0μg/L)相比,锦鲤鱼脑无论在酸、铝单独作用还是联合作用下,SOD活性在染毒第1天均显著降低(p<0.01),但随后酸铝联合组、单独作用组分别在3 d、9 d恢复正常;肾SOD则只有在酸铝联合作用下,且只有在染毒第1天产生显著抑制(p<0.01),随后也恢复正常;肝SOD则无论在何种情况下,均无抑制现象发生。     

汞污染地区粮食对大鼠脑组织氧化损伤影响

应用典型汞矿和典型化工厂粮食对大鼠进行暴露,研究了大鼠脑组织中MAD、SOD、GSHPx以及脑汞含量的变化情况。结果表明,与对照组相比,经过7d暴露后,清镇组大鼠及万山组大鼠脑汞蓄积均出现显著性差异(清镇,p<0.05;万山,p<0.01)。生理生化指标结果表明,暴露3d后,清镇组脑组织GSHPx与对照组相比有显著差异(p<0.05);暴露7d后,万山组脑组织GSHPx及MDA与对照组相比有显著性差异(GSHPx,p<0.05;MDA,p<0.01),清镇组脑组织各指标与对照组相比均有显著性的差异(p<0.05),证明经7d暴露后,大鼠脑组织中已产生脂质过氧化损伤。进而表明上述两处典型汞污染地区汞污染极为严重,可能已经通过食物链严重影响到当地公众健康与安全。     

硝基苯灌胃致小鼠蛋白质氧化损伤作用的研究

为了探讨硝基苯对小鼠多器官的蛋白质氧化损伤程度,采用不同剂量的硝基苯对小鼠进行灌胃染毒(每天1次,共30 d),用2,4-二硝基苯肼比色法测定小鼠组织蛋白质羰基含量,用以判断蛋白质的损伤程度.结果显示,各组织空白对照和油对照组间差异均不显著(p＞0.05),随着染毒剂量的增加,肝脏、肾脏、脾脏和心脏的蛋白质羰基含量呈上升趋势,脑组织只在高剂量组表现明显升高趋势;低剂量组与油对照组相比,只有肝脏蛋白质羰基含量显著性升高(p＜0.05);中、高剂量组与油对照组相比,各组织蛋白质羰基含量显著性升高(p＜0.05).以上结果表明,低剂量硝基苯可以对细胞蛋白质产生氧化损伤作用,并且随着染毒剂量的增加,小鼠各组织蛋白质羰基含量呈上升趋势,蛋白质氧化损伤程度加重.     

环境汞污染暴露下大鼠肝中一氧化氮及一氧化氮合酶的变化

为了探讨汞污染暴露对公众健康的潜在危害,采用清镇化工地区汞污染粮食对大鼠进行暴露试验,研究不同暴露时间节点处大鼠肝中一氧化氮(NO)和一氧化氮合酶(NOS)的变化,并以市售上海粮食作对照.结果表明,利用汞污染的粮食对大鼠暴露7 d后,大鼠肝中NO含量及NOS活力出现显著升高(p＜0.05).7～30 d暴露与长时间暴露90 d情况相比,肝中NO含量相对稳定.对大鼠肝中汞、硒元素的分析表明,汞、硒元素含量间有相关关系(r=0.9426),表明硒元素对汞的毒性作用有一定影响.长期暴露90 d后,肝中NO含量出现急剧上升,与对照组相比上升200%.同时,体内脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量也出现显著升高(P＜0.05),表明长期暴露引起了机体的氧化损伤.     

复合铁铝氢氧化物的制备及其对水中砷(V)的去除

以Fe(Ⅲ)和Al(Ⅲ)对砷有较强的亲和性为理论基础,用沉淀法制备了9种同时含有Fe(Ⅲ)和Al(Ⅲ)的砷吸附剂--复合铁铝氢氧化物.X射线衍射和扫描电镜测定结果表明,有5种复合铁铝氢氧化物具有微晶-无定形态的结构特征.比表面测定结果表明,复合铁铝氢氧化物的孔体积和孔径明显低于相同实验条件下制得的氢氧化铁,说明铝的掺杂能明显改变氢氧化铁中规则的晶体结构和表面性质.用复合铁铝氢氧化物进行了水中砷的吸附研究,结果表明,该复合材料具有优良的除砷效能,吸附容量大;当pH为5.0～9.0、溶液中初始砷浓度为2 mg·L-1时,不同组成的铁铝复合氢氧化物都能使溶液中的砷含量降到世界卫生组织标准0.01 mg·L-1以下,其中以Fe(Ⅲ)/Al(Ⅲ)摩尔比为7:3的复合物吸附除砷能力最强.pH为5.0～9.0时各复合物对砷的吸附模式均符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程.     

Fe-Al改性硅藻土的制备及其对土壤Cd污染固定化效果

为了提高硅藻土对土壤镉污染的原位固定化效果,采用羟基Fe-Al对硅藻土进行改性,通过土壤培养实验研究了Fe/Al摩尔比、OH/cation摩尔比、陈化时间、(Fe+Al)/硅藻土比、反应温度、老化时间对土壤镉污染固定化效果的影响,同时采用扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析了改性前后硅藻土理化特征的变化.结果表明,改性硅藻土最佳制备工艺条件为Fe/Al摩尔比1∶8、OH/cation摩尔比2.0~2.2、陈化时间2 d、(Fe+Al)/硅藻土比10 mmol·g-1、反应温度60℃、老化时间2 d.改性硅藻土显著降低了土壤中可交换态镉的含量,硅藻土改性前后对交换态Cd含量的降低率由11.83%提升到39.52%.SEM与FTIR分析表明,通过改性增加了硅藻土的比表面积和Si—O—H基团,并且羟基铁铝被成功置入硅藻壳体内部,形成了有效柱体,增大了孔道间距,增强了硅藻土的表面活性.因此,羟基铁铝改性能有效地促进硅藻土对土壤镉的固定效果.提供的改性方法和实验结果,为硅藻土固定土壤重金属提供了新的技术手段和理论依据.     

转换电极的电动力强化植物修复高浓度砷污染土壤

电极转换下,以Capsicum annuum L.为对象探讨电动力强化的植物修复高浓度砷污染土壤效果。结果表明:对照组土壤pH降低,实验组升高。对照组土壤中砷浓度从（524.1±5.6） mg/kg降低为（500.5±8.3） mg/kg,实验组不同区域土壤砷浓度分别为（179.8±10.6）,（674.9±5.43）,（512.8±7.3） mg/kg。相较于对照组,实验组植物对砷的吸收量分别增加了-18.1%、282.8%和170.3%。对照组、实验组区域1、2、3的土壤和根际土壤砷浓度之比分别为2.62、0.64、1.48和1.26,电场增高了植物根系附近的砷浓度。对照组、实验组区域1、2、3土壤第5天的残渣态砷占比为55.64%、34.99%、39.06%和0%;对照组、实验组第5天阴极和第10天阴极附近土壤,结晶水铁铝氧化物结合态和残渣态砷占比为67.45%、0%和8.88%;体现了电场对土壤重金属形态的活化作用。实验组修复10 d的电耗成本为79.5元/m3,具备一定经济优势。     

Bacterial reduction and release of adsorbed arsenate on Fe(Ⅲ)-, Al- and coprecipitated Fe(Ⅲ)/Al-hydroxides

Mobilization of arsenic under anaerobic conditions is of great concern in arsenic contaminated soils and sediments. Bacterial reduction of As(V) and Fe(Ⅲ) influences the cycling and partitioning of arsenic between solid and aqueous phase. We investigated the impact of bacterially mediated reductions of Fe(Ⅲ)/Al hydroxides-bound arsenic(V) and iron(Ⅲ) oxides on arsenic release. Our results suggested that As(V) reduction occurred prior to Fe(Ⅲ) reduction, and Fe(Ⅲ) reduction did not enhance the release of arsenic. Instead, Fe(Ⅲ) hydroxides retained their dissolved concentrations during the experimental process, even though the new iron mineral-magnetite formed. In contrast, the release of reduced As(Ⅲ) was promoted greatly when aluminum hydroxides was incorporated. Thus, the substitution of aluminum hydroxides may be responsible for the release of arsenic in the contaminated soils and sediments, since aluminum substitution of Fe(Ⅲ) hydroxides universally occurs under natural conditions.     

草酸浸出和太阳光催化回收赤泥中的铁和铝

系统研究了草酸浸出赤泥中铁和铝的过程,探究了草酸浓度、反应时间、反应温度和液固比对铁和铝浸出率的影响。在此基础上,利用响应面实验优化浸出过程,同时采用太阳光照射草酸浸出液,将草酸铁还原成草酸亚铁沉淀,实现浸出液的回收再利用。结果表明:回归方程模型显著,草酸浸出赤泥的最佳工艺条件为草酸浓度为0.30 g/mL,液固比为14∶1,反应温度为95℃,反应时间为150 min。在此条件下,铁和铝的浸出率分别为87.76%和74.60%。太阳光照射催化浸出液420 min内,总铁含量从1.152 g/L下降至0.173 g/L,85%以上的草酸铁以草酸亚铁沉淀形式得以回收。再通过调节pH,过滤及蒸发结晶后可回收滤液中的铝和草酸。这为赤泥中铁和铝的回收提供了新的技术路线选择。     

聚硅酸铝铁复合絮凝剂性能的研究

利用铝盐和铁盐与聚硅酸形成复合絮凝剂可以优势互补的特点,制备了不同n(Al):n(Fe)摩尔比的聚硅酸铝铁复合絮凝剂(PAFSS),并对其性能进行了研究。当n(Al):n(Fe)=1:3时,PAFSS对腐植酸的絮凝去除率可达92.9%,且形成的絮体粒度最大,其中位粒径为110滋m。PAFSS的红外光谱图中有M(Fe和Al)—O—Si振动峰出现,表明金属盐和聚硅酸成键聚合。通过对腐植酸溶液和絮凝出水的Zeta电位测定,及对PAFSS絮凝腐植酸的絮凝过程中的粒度变化的在线分析,结果表明PAFSS具有较强的电中和性能,且絮体具有较强的抗破碎能力。     

铁盐与铝盐混凝去除EDTA土壤淋洗废液中砷、锑效果对比

实验以三氯化铁和三氯化铝作为混凝剂,对比研究了混凝去除EDTA土壤淋洗废液中砷、锑的效果,重点探讨了反应终点pH、EDTA浓度、Fe/Al投加量以及共存重金属离子对砷、锑去除效果的影响。结果表明:1)对于EDTA土壤淋洗废液中As(Ⅴ)、Sb(Ⅴ)的去除,铝盐比铁盐效果更优;2)EDTA的存在不仅降低了铁盐/铝盐混凝对As(Ⅴ)、Sb(Ⅴ)的吸附去除效果,同时抑制了砷酸铁、锑酸铁等物质的生成,削弱了铁盐对As(Ⅴ)、Sb(Ⅴ)的沉淀去除。EDTA导致铁盐混凝过程中生成粒径较大、表面活性较低的稳定结晶态絮体;3)当c(EDTA)=0.05 mol/L时,在pH=5、ρ(Al)=2000 mg/L的条件下,铝盐对EDTA土壤淋洗废液中As(Ⅴ)、Sb(Ⅴ)的去除率分别高达98.00%和93.09%;4)共存重金属离子通过与EDTA络合,增加了絮体Al(OH)₃的生成量,促进了As(Ⅴ)、Sb(Ⅴ)去除。由此表明,铝盐能够有效实现EDTA土壤淋洗废液中As(Ⅴ)、Sb(Ⅴ)的去除,对于推动基于EDTA的土壤淋洗技术的广泛应用具有重要意义。     

Fe和Al对湖泊沉积物中磷赋存形态的影响

利用连续提取法研究了东部平原4个富营养化湖泊沉积物中磷的赋存特征,探讨了Fe、Al对沉积物中磷形态的影响.结果表明,富营养化程度越重的湖泊,其w(TP)(527.35～1 432.80 mg/kg)较高,w(TFe)和w(TAl)(分别为8 496.63～23 071.35和6 219.20～14 164.46 mg/kg)也较高.w(Fe)与w(Al)对各形态磷含量及分布的影响有所不同,其中对w(Fe-P)和w(Al-P)及其分布影响较大.w(Fe-P)、w(Al-P)和w(BD-Fe)之间存在相关关系,这主要与Fe、Al吸附部分沉积物释放的磷有关;w(Fe)与w(Al)对NH4Cl-P的含量及分布影响较小,而对NaOH85-P的含量及分布影响较大,w(NaOH85-P)与w(NaOH85-Fe)和w(NaOH85-Al)显著相关(P<0.01),这可能与NaOH85-P的形成机理有关.沉积物中w(TFe)/w(TP)、w(TAl)/w(TP)、Fe/P和Al/P等比值可能与湖泊富营养化程度有关,比值越小,湖泊富营养化程度越重.      

Impacts of converting from leaded to unleaded gasoline on ambient lead concentrations in Jakarta metropolitan area

Total suspended particulate mater （TSP） concentrations were monitored for one year from July 2000 and for one year from April 2003 in Jakarta City. Thirteen elemental TSP components, aluminum （Al）, sodium （Na）, iron （Fe）, lead （Pb）, potassium （K）, zinc （Zn）, titanium （Ti）, manganese （Mn）, bromine （Br）, copper （Cu）, chromium （Cr）, nickel （Ni）, and vanadium （V） were analyzed by a sequential X-ray fluorescence spectrometer. Al, Na, Fe, K, and Pb were major components at most of the sampling locations in 2000. However, only Pb in 2003 dramatically decreased to one tenth. The phase-out of leaded gasoline began on July 1, 2001 in Jakarta City and lead content in gasoline decreased to one tenth, too. The decrease in Pb concentration was a result of the phase-out of leaded gasoline, as lead emissions mainly are exhaust gas from vehicles.     

覆盖金属氧化物对湖泊沉积物溶解性有机质特征的影响

为揭示不同金属氧化物对湖泊沉积物DOM（溶解性有机质）影响机制,通过室内模拟试验,在沉积物表层分别覆盖Fe、Al、Mn氧化物及湖沙后培养1 a,并利用三维荧光和紫外光谱方法进行表征.结果表明:① 覆盖Al、Fe、Mn氧化物和湖沙主要降低了0~3 cm沉积物的w（DOC）,降幅分别为8.61%、6.27%、22.38%和0.44%. ② 沉积物中DOM的类络氨酸峰（peak B₁）和类色氨酸峰（peak T₂）均产生较大变化.其中三种氧化物均显著降低了上层沉积物中DOM的peak T₂,使底层DOM的peakT₂显著增加. Mn氧化物使DOM的peak B₁降低,Fe和Al氧化物使DOM的peak B₁增加,湖沙则使两类峰均降低. ③ 覆盖金属氧化物改变了沉积物DOM结构特征,其中覆盖Fe氧化物增强了其芳香性,而覆盖Mn氧化物和Al氧化却降低其芳香性,但三者均使DOM腐质化程度及官能团数量增加,并使FI（Fluorescence Index,荧光指数）增大,表明DOM向生物源转化.研究显示,沉积物表层覆盖金属氧化物影响了沉积物中DOM迁移和转化,并促进了其降解,导致其分子量和腐殖化程度增加.      

去除氧化铁对Al在土壤中吸附-解吸的影响

用连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-碳酸氢钠(DCB)法研究了去除土壤中的氧化铁后Al的吸附-解吸特征的变化情况.结果表明,在pH值<4.5条件下,去除氧化铁可使土壤对Al的吸附量有所增加,这种变化在赤红壤中尤为明显;而此后随pH值的升高,原土和去铁土对Al的吸附量基本相等.造成该现象的原因可归纳为去除氧化铁能降低土壤的电荷零点(ZPC)和增加土壤表面负电荷的数量,从而增强了土壤表面与离子之间的静电引力.另一方面,去除氧化铁后Al的解吸量也增加.其原因是与原土相比,去铁土吸附Al的机理中包含有部分静电吸附,这从离子强度对去铁土吸附Al的影响实验能得到较好的验证,因为在pH值<4.5时,提高离子强度将降低Al的吸附量,用高岭石做参考材料时也发现了类似的现象.     

羟基氧化铁对太湖底泥中多氯联苯微生物厌氧脱氯的影响

多氯联苯（PCBs）的微生物厌氧脱氯过程与底泥的理化性质密切相关.三价铁是底泥中常见的竞争性电子受体,在太湖底泥微环境中添加羟基氧化铁（FeOOH）,探究其对PCBs厌氧脱氯的影响.结果表明:①两种微环境（未添加FeOOH的对照组和添加了FeOOH的试验组）中的脱氯启动均存在滞后期,对照组的脱氯滞后期为21~42 d,而添加了40 mmol/kg（以泥浆计）FeOOH的试验组中,脱氯于42~63 d启动.脱氯启动后,对照组和FeOOH试验组的脱氯速率分别为0.035和0.014 mg/（kg·d）.第210天时,对照组内54.09%的PCBs母体被降解,而FeOOH试验组中仅去除了20.81%.因此,FeOOH对PCBs的还原脱氯具有显著的抑制作用,不仅延长了脱氯滞后期,还降低了脱氯程度和脱氯速率.②FeOOH显著抑制了间位（meta-）和对位（para-）氯的脱除（P < 0.05）.第210天时,对照组和FeOOH试验组中间位（meta-）氯原子的降解率分别为27.2%和8.9%,对位（para-）氯原子的降解率分别为17.9%和4.9%.但无论在三价铁〔Fe（Ⅲ）〕还原条件下还是无FeOOH添加的对照条件下,脱氯偏好均显示为间位（meta-）>对位（para-）>邻位（ortho-）.邻位脱氯路径仅存在于对照组中,说明FeOOH还原完全抑制了邻位脱氯进程.③脱氯过程中,对照组和FeOOH试验组的生物多样性（Shannon-Wiener指数和Simpson指数）从0天到210天逐渐降低,且Fe（Ⅲ）还原条件下的生物多样性低于对照组.随着脱氯反应的进行,厚壁菌门（Firmicutes）在两个体系中占比最高,而变形菌门（Proteobacteria）的优势地位下降,绿弯菌门（Chloroflexi）的占比有一定程度的提高.对照组和FeOOH试验组中脱氯菌Dehalococcoides均出现富集,Dehalococcoides可能对太湖底泥微环境中PCBs的厌氧脱氯具有重要作用.研究显示,FeOOH对太湖底泥中PCBs的厌氧脱氯具有抑制作用,并使微环境中的微生物群落发生了一定变化.