有机污染物对发光菌和鱼的毒性相关性研究

研究有机污染物对不同水生生物毒性的种间关系有助于探讨有机污染物对水生生物的毒性作用模式。本文应用1 470种有机化合物对发光菌的毒性数据和949种有机化合物对鱼的毒性数据,研究有机化合物对发光菌和鱼的种间毒性作用模式。结果表明,有机化合物对发光菌和鱼的毒性呈正相关,但种间相关性较差。通过计算毒性比率TR值表明多数类别有机化合物具有相似的种间毒性作用模式。基线和弱惰性化合物对发光菌和鱼的毒性均与辛醇水分配系数log Kow具有良好的线性关系,这说明基线和弱惰性化合物在发光菌和鱼体内的残余量CBR值均为一个常数。这些化合物对发光菌和鱼具有相似的毒性作用模式和生物吸收过程。另外,一些亲水性化合物的log TR值具有较大的种间差异,即对发光菌和鱼的毒性效应具有较大的种间差异,表明亲水性化合物对发光菌为反应型化合物,而对鱼为麻醉型化合物。有机化合物对发光菌和鱼的毒性种间相关性通过引入疏水性参数得到了一定的改善,这表明这些亲水性化合物毒性效应的种间差异有一部分归因于有机化合物在发光菌和鱼体内的生物富集不同,而不是由于与生物分子的反应性不同。这些亲水性化合物相对于鱼的腮和皮肤更容易通过发光菌的细胞膜,与生物分子发生化学反应,从而具有较高的毒性效应。Log Kow大于7的化合物对发光菌和鱼均具有较低的毒性,说明有机化合物在生物体内的富集能力对有机化合物剩余毒性的判别起着重要作用。     

脂肪族及杂环分子结构和纳滤膜特性对截留率的影响规律

选择20种脂肪族及杂环化合物作为模型污染物,分别测定了三种不同纳滤膜对脂肪族及杂环化合物的截留率.结果表明,脂肪族及杂环化合物的截留率受到分子的分枝结构、环状结构、酸性和膜特性的影响:对于同分异构体,分枝结构愈多,截留率愈高;环状有机物与分子量相近的直链有机物相比,截留率明显偏高;脂肪酸的截留率高于绝大多数醇类、醚类和酮类等不离解的化合物;孔径小、荷电量大的纳滤膜截留率更高.通过基于遗传算法结合偏最小二乘回归法(GA-PLS)建立了纳滤膜对脂肪族及杂环化合物截留率的定量构效关系模型,通过分析回归方程,可以看出膜与脂肪族及杂环化合物之间的电性作用并不是影响截留率的主要因素,而分子形状和大小对截留率的影响很显著.     

全氟化合物污染现状及与有机污染物联合毒性研究进展

全氟化合物(perfluorocarbons,PFASs)作为一种新型污染物已引起广泛关注.PFASs在环境中具有持久性和生物毒性,并可以通过食物链传递,在生物体内富集并产生生物学放大效应.近年来已成为全球性污染物,并已在各类环境介质、生物体及人体内被检出.因此本文主要综述了当前国内外PFASs在不同环境介质中的污染现...     

锰氧化物对有机污染物的转化机制研究进展

以土壤/沉积物中普遍存在且具有较强氧化活性的锰氧化物为研究对象,探讨了水-锰氧化物体系对医药品和个人护理用品等典型环境污染物的转化行为,并从污染物的分子结构出发,分别综述了锰氧化物对酚类、胺类、氮杂环、氮杂环N-氧化物、酸类等典型环境污染物的分子转化机制.为该类污染物环境行为及其潜在风险的科学评价、有效控制奠定理论基础.     

全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)类有机污染物在生物体中的污染现状

以全氟辛烷磺酰基化合物(Perfluorooctanesulphonate,PFOS)为代表的全氟化合物是一类新型持久性环境污染物,因在生产生活中的广泛使用而长期存在于环境中,目前已成为一种全球性污染物.近年来对PFOS等物质的污染检测已经从水土环境转向了生物有机体,在鸟类、鱼类、海洋动物、哺乳动物、人类等各个层次上的生物均已开始了广泛的检测分析.北美、欧洲、日本、中国等国是受此类物质污染程度较高并且研究报道较多的区域.论文总结了PFOS在上述地区不同生物体和不同人群的污染现状及暴露水平,为全面了解并控制PFOS污染提供了基础依据.     

全氟辛烷磺酰基化合物（PFOS）类有机污染物在生物体中的污染现状(Review on Perfluorooctanesulphonate（PFOS） Contamination of Organisms)

以全氟辛烷磺酰基化合物（Perfluorooctanesulphonate, PFOS）为代表的全氟化合物是一类新型持久性环境污染物,因在生产生活中的广泛使用而长期存在于环境中,目前已成为一种全球性污染物. 近年来对PFOS等物质的污染检测已经从水土环境转向了生物有机体,在鸟类、鱼类、海洋动物、哺乳动物、人类等各个层次上的生物均已开始了广泛的检测分析. 北美、欧洲、日本、中国等国是受此类物质污染程度较高并且研究报道较多的区域. 论文总结了PFOS在上述地区不同生物体和不同人群的污染现状及暴露水平,为全面了解并控制PFOS污染提供了基础依据.     

利用植物提取液制备铁基纳米粒子及其在水污染处理中的研究进展

铁基纳米粒子(iron-based nanoparticles,Fe-NPs)具有高表面能和高反应活性,这使其在水体污染修复领域受到广泛关注.然而,运用传统物理法或化学法制备的Fe-NPs存在易团聚、成本高、生物毒理性较大等重要缺陷,故探寻出一种更加高效和绿色的Fe-NPs制备方法非常必要.植物提取液中富含多酚、多糖等...     

有机磷酸酯阻燃剂降解方法的研究进展

有机磷阻燃剂(OPFRs)已取代溴代阻燃剂广泛应用于各行业,并很容易通过挥发、磨损等方式进入各环境介质中.目前,已在水体、土壤等环境介质中检测到了OPFRs的存在.本文总结了目前已有的OPFRs在环境中的降解方式,据其原理主要可分为化学法和生物法,化学法主要包含Fenton/类Fenton氧化法、紫外-双氧水法(UV/H2O2)、光催化法、过硫酸盐活化法和水解光解等,能够产生大量具有强氧化性的自由基(·OH、SO4·-等)破坏烃链使其降解.但该方法容易受到实际水体中的复杂成分影响,导致效果降低.生物法则是利用不同的细菌将OPFRs作为碳源或磷源在生长过程中将其消耗或和微生物体内的特异性酶发生酶促反应从而降解.通过总结归纳目前OPFRs的降解方法,了解现有方法存在的优点和缺点,为高效去除OPFRs提供理论基础.     

腐殖酸负载对萘和1-萘酚在生物炭上吸附动力学的影响

进入环境的生物炭对有机污染物的吸附过程受到普遍共存的溶解性有机质的影响.本研究将两种腐殖酸组分负载在以玉米秸秆为原料、不同炭化温度下(200、400、600℃)制得的生物炭上,考察极性和非极性有机污染物萘和1-萘酚在原始和腐殖酸负载生物炭上的吸附动力学,分别应用拟一级、拟二级和双室一级3种动力学模型对实验数据进行拟合.结果表明,拟二级和双室一级动力学模型均能较好地描述动力学吸附过程.腐殖酸负载对生物炭上萘和1-萘酚的吸附动力学有显著影响,使得平衡吸附量(Q_e)下降,而表观吸附速率提高.致密的芳香碳组分和纳米级孔隙主要对萘和1-萘酚在生物炭上的慢吸附单元起作用,腐殖酸负载降低了生物炭的芳香化程度和孔隙度,慢吸附对总吸附的贡献(f_(slow))降低.生物炭内部有机碳的致密性降低,使得萘和1-萘酚分子容易扩散进入生物炭颗粒内部,加之表面积和孔隙度减少,缩短吸附平衡时间,两种化合物的慢吸附速率常数(k_(slow))均提高.负载腐殖酸后,两种化合物的快吸附速率常数(k_(fast))的变化却不同.腐殖酸负载向生物炭表面引入含氧极性官能团,阻碍萘分子向表面疏水吸附位点扩散,使得萘的k_(fast)下降;而由于1-萘酚是极性有机物,除了疏水作用,其结构中的—OH能通过氢键与生物炭表面相互作用,其k_(fast)反而升高.     

提高常规净水工艺除氮能力的试验

介绍了一种微污染源水中去除氨氮的小型动态试验的结果,以凹凸棒粘土为启动期的生物载体替代生物陶粘或软性填料,采用脱氮反应池串联或并联于常规净水工艺两种工艺流程,取得了类似其他生物氧化法的除氮效果,并且具有无明显生物培养期及启动快的特点,考了影响因素和含氮化合物在净化过程中的举动。     

茶刺蛾危害后茶树挥发性有机化合物释放变化

为筛选引诱天敌昆虫的化学信息素,以应用其防控茶刺蛾(Iragoides fasciata Moore),研究了茶树[Camelliasinensis(L.)O.Kuntze]被茶刺蛾危害后释放出的挥发性有机物的变化.应用同时萃取蒸馏法收集被茶刺蛾危害和未危害的茶叶的挥发性有机化合物,气相色谱/质谱联用仪(GC/MS)分析结果发现,未受害枝叶挥发性有机化合物共有63种组分,主要由酯类、醇类、烃类、酮类、杂环化合物、醛类、有机酸和醚类组成,烃类物质的相对含量占19.05%,而受害枝叶释放出的挥发物中烃类物质的相对含量增加到26.79%,反式-橙花叔醇、雪松醇、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯甲酸二异丁酯相对含量显著增加,此外,产生了32种新的组分,包括10种酯类、5种醇类、5种烯烃类、4种杂环类、3种芳香烃类、3种烷烃类、1种醛和1种酮.     

Das Potenzial genetisch modifizierter und gentechnisch konstruierter Organismen in der wirkungsbezogenen Analytik

Using the example of the specific toxicological endpoint genotoxicity the potential of bio-analytical instruments as tools in effect-directed analysis is demonstrated. Genotoxic potentials of sediments from different river basins such as the Rhine, Elbe, Danube and Oder were analyzed with the Ames-fluctuation test in combination with gas chromatography/mass spectrometry. In sediment pore waters of the investigated rivers a low mutagenic potential could be measured occasionally when standard test strains were used. However, the fractionation of sediment extracts showed that particle bound genotoxic substances are detectable especially in the medium polar fractions. PAH, including several that are listed as priority hazardous compounds in Annex X of the EU WFD, contribute significantly to the mutagenic potential. Nevertheless, many compounds that were previously not defined as priority hazardous substances play an important role. As an example Dibenzopyrene isomers were identified, some of which have a high genotoxic (and carcinogenic) potential. The extention of the test battery to metabolically competent test strains which express enzymes of xenobiotic metabolism pathways, broadened significantly the range of detectable genotoxins in direction of medium polar to polar compounds. These test strains also showed mutagenicity in pore waters of fresh sediments. In a contaminated site in the Elbe catchment area, many heterocyclic and N-substituted compounds were detected, possibly determining the high mutagenic potential of the site.     

Water ultrasound-assisted oxidation of 2-oxo-1,2,3,4-tetrahydropyrimidines and benzylic acid salts

Environmental Chemistry Letters - Nitrogen six-membered heterocyclic compounds, such as pyrimidines, are of synthetic interest because they constitute an important class of natural and synthetic...     

神经网络法预测分子总表面积的研究

本文用误差反向传播人工神经网络（ＡＮＮ）预测有机分子的总表面积，提出一组分子描述码（描述分子的分支性、不饱和性和成环性）作为输入的特征参数，预测结果：对于烷烃、烯烃、炔烃、脂环烃、芳烃、卤代烃、醇、醛、酮、酸、酯、胺、硫醇、杂环等１４类有机物平均误差为２．５８％，对于多环芬烃平均误差为２．８８％。根据ＡＮＮ法提供的信息，用统计分析的方法，得到分子总表面积与分子描述码之间的关联式，用它估算分子总表面     

Using adsorption and sulphide precipitation as the principal removal mechanisms of arsenic from a constructed wetland – a critical review

This review has been undertaken to understand the role of various parameters such as redox potential, microbes, and organic matters on the fate and transport of arsenic in the constructed wetland. A conceptual diagram of arsenic fate and transport in the constructed wetland was developed. Role of various minerals which are produced due to microbial activities are described. The role of these minerals on arsenic adsorption is discussed. It was envisaged that iron sulphide would be the main adsorbent for arsenic in microbe-mediated adsorption process. Beside microbe-mediated arsenic adsorption, roles of various microbes, such as sulphate reducers and methane producers, on arsenic transformation are discussed. Role of various organic carbon sources and electron acceptors on the proliferation of the above mentioned microbes with respect to arsenic transformation was envisaged. Role of dissolved organic matters on arsenic transformation and transport was also discussed in details. To strengthen the review, laboratory studies and modelling of arsenic adsorption and transformation using the Visual Minteq were appended.     

混合菌群生物燃料电池的产电机理与特性

利用厌氧污泥为接种源构建双室微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC),研究其电子传递机制,并考察其底物利用谱及阴极电子受体对产电性能的影响.结果表明:该MFC主要通过生物膜机制实现电子从有机物到固体电极的传递过程.该混合菌MFC的底物利用谱范围广泛,单糖、二糖、小分子有机酸等有机物均可作为电子供体产电,其中以蔗糖和乳糖为底物产电效果较好,最大功率密度分别为69.69 mW/m2和60.75 mW/m2;而以乙醇为底物时,COD负荷最高,达123.55 mg L-1d-1.阴极不同电子受体对混合菌群MFC的产电性能也有显著影响,其中以KMnO4为电子受体电池性能最好,最大功率密度达1 396.74 mW/m2.     

Polycyclic aromatic hydrocarbon derivatives in airborne particulate matter: sources,analysis and toxicity

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are worldwide pollutants produced mainly during incomplete combustion and pyrolysis of organic substances. PAH derivatives are components with hydrogen on the aromatic ring substituted by carbonyl-, nitro- and hydroxyl-functional groups (N-PAH, O-PAH or OH-PAH), or a group of heterocyclic PAHs containing one sulfur atom in place of a carbon atom in the aromatic ring. PAHs and their derivatives can be either introduced in the atmosphere directly in this form as primary pollutants, or formed by homogenous and heterogeneous oxidation reactions. During the last decades, interest on studying PAH derivatives has increased because derivatives may be more harmful than parent compounds. PAH derivatives have been detected in the atmospheric particulate matter in numerous cities worldwide. PAH derivatives enter living organisms by inhalation, oral ingestion and dermal contact. In vivo and in vitro experiments together with epidemiological studies have shown the toxic effects of PAH derivatives, notably for compounds present in airborne and diesel exhaust particles. Here we review the sources, the mechanisms of formation, the physicochemical properties, the analytical methods, and the toxicological effects of PAHs and their derivatives in airborne particulate matter.     

影响厌氧氨氧化与甲烷化反硝化耦合的因素

氨氮、氮氧化物对产甲烷菌有一定的抑制作用,但可以通过驯化去除毒性.亚硝酸盐在厌氧氨氧化菌作用下与氨发生厌氧氨氧化反应.虽然厌氧氨氧化菌是自养菌,但具有异养代谢能力,并且NO2可提高厌氧氨氧化菌的活性.因此,通过特殊的反应器技术,将厌氧氨氧化菌与甲烷菌、反硝化菌复合在一个有利的微生态环境中,充分发挥它们之间的协同耦合作用,把有机物转化为清洁能源又同时脱氮,是极有前景的废水厌氧(缺氧)处理研究新方向.表1参31     

Gentoxische Substanzen in Wässern

The contamination of waste waters with genotoxic compounds has raised concern about the toxicological impact on man and ecosystems. Some epidemiological studies showed a correlation between contamination of water with genotoxic compounds and incidence of cancer in man, fish, and mussels. This review of published literature summarizes results of the mutagenic potential of waste water from various industries. The Ames assay is frequently used as test system for mutagenicity of organic and inorganic compounds. Some investigations tried to identify the sources of mutagenic contamination. A variety of organic (e.g. nitroaromatic compounds, polycyclic aromatic hydrocarbons, azo-dyes, chlorinated hydroxyfuranes) and inorganic (e.g. heavy metals) mutagenes were identified but it was not possible to attribute the whole mutagenic potential to analytically identified compounds. Due to the lack of data it is presently not possible to perform a risk assessment for humans.     

有机物在水/有机膨润土界面的化学行为

研究了苯酚、苯胺、对硝基苯酚等极性或可离子化有机物在不／有机膨润土界面的化学行为，定量描述了表面吸附和分配作用对双阳离子有机膨润土吸附作用的相对贡献率及影响因素。结果表明，表面吸附和分配作用的相对贡献率大小与改性时加入的双阳离子表面活性剂的组成与配比有关。双阳离子有机膨润土40TMAB／60DTAB和40TMAB／200TMAB对苯酚的吸附，在低浓度时以表面吸附为主，在高浓度时以分配作用为主。