甲醛致中华卵索线虫DNA损伤作用的研究

为了探讨甲醛致线虫DNA-蛋白质交联(DNA-protein crosslinks,DPC)和DNA断裂(DNA strand breakage,DSB)的作用,以中华卵索线虫(Ovomermis sinensis)为材料,经活体染毒后,采用KCl-SDS沉淀法和单细胞凝胶电泳法来检测液态甲醛染毒后线虫提取细胞中DNA-蛋白质交联物的含量及DNA的断裂效应.KCl-SDS沉淀法的结果表明,低浓度(5、25、125μmol·L-1)的液态甲醛不能引起DNA-蛋白质的交联(p＞0.05),较高浓度(625μmol·L-1)的甲醛可以引起明显的DNA-蛋白质的交联作用(p＜0.05)而单细胞凝胶电泳的结果则显示甲醛在低浓度(5、25μmol·L-1)时可以引起DNA链的断裂(p＜0.01),在较高浓度(125、625μmol·L-1)时可以引起交联作用(p＜0.05).研究结果表明,甲醛在较高浓度时可以导致明显的DNA-蛋白质交联作用,而在小于25μmol·L-1时以DNA断裂作用为主.     

应用蚯蚓彗星实验检测环境甲醛的生态毒性

为了检测甲醛对环境的生态毒性,用不同剂量的液态甲醛和不同浓度的气态甲醛对赤子爱胜蚓染毒1 h,利用单细胞凝胶电泳技术(又称彗星实验)和氯化钾-十二烷基硫酸钠沉淀法(K-SDS)检测蚯蚓细胞的DNA损伤和DNA-蛋白质交联情况.实验结果发现,甲醛在低剂量或低浓度水平(5、25μmol·L-1;0.522 、1.308 mg·m-3)时,可以引起轻微的DNA损伤--DNA分子断裂(p＜0.01);在高剂量或高浓度水平(125、625μmol·L-1;2.1 mg·m-3)时,可以导致严重的DNA损伤,即DNA-蛋白质交联(p＜0.01).结果表明,低浓度的甲醛可以引起蚯蚓细胞DNA断裂,较高浓度的甲醛可以导致蚯蚓细胞DNA-蛋白质交联,且DNA损伤的程度与甲醛浓度具有良好的量效关系.     

不同浓度甲醛致小鼠肾细胞DNA损伤效应研究

为了探讨甲醛导致生物机体内的DNA损伤效应及其剂量-效应关系,通过不同浓度的液态甲醛对小鼠肾细胞进行染毒,并分别运用了单细胞凝胶电泳实验、荧光检测法实验和KCl-SDS沉淀法实验进行研究.结果显示,甲醛在低浓度(5μmol·L-1)时,具有致DNA断裂的作用;在中等浓度(25μmol·L-1)时,对DNA的损伤作用以DNA-DNA交联为主;在高浓度(125、625μmol·L-1)时,对DNA的损伤作用以DNA-蛋白质交联为主.     

典型醛类污染物与细胞DNA分子的结合作用

为了研究甲醛、乙醛和丙烯醛等 3种典型醛类污染物与细胞DNA的结合作用 ,探讨其遗传毒性效应和机制 ,采用体外测试系统 ,应用紫外光谱移动法和高效液相色谱法研究结合位点 .结果表明 ,醛类污染物染毒细菌DNA紫外吸收峰位移不显著 ;但提取的细菌DNA与甲醛进行试管反应体系紫外位移显著 ;醛类污染物染毒真核细胞致DNA分子紫外吸收峰位移显著 ;乙醛与脱氧鸟苷酸的试管反应经NaBH₄ 还原后经HPLC分离检测 ,产物初步定性为N2-乙基鸟苷加合物 .说明 3种醛类污染物能够与细胞DNA结合而体现遗传毒性 ,鸟苷的N2位可能是共价加合的位点 .     

DNA链断裂作为醛类污染物接触标志物的研究

应用单细胞凝胶电泳技术,通过对小鼠脾淋巴细胞染毒试验,测定了甲醛、乙醛、丙烯醛单独及联合作用下对细胞DNA分子链的断裂损伤.结果表明,3种醛均能引起DNA分子发生链断裂,对于乙醛和丙烯醛存在明确的剂量(反应关系,3种化合物还存在着一定的协同作用.上述结果提示醛类污染物潜在致癌性的一个可能机制以及DNA断裂作为醛类化合物接触标志物的可能性.     

甲醛致DNA断裂作用的机制及修复的研究

应用单细胞凝胶电泳技术研究了甲醛致DNA断裂作用、作用机制以及断裂的修复.结果表明,甲醛在低浓度下可以诱导DNA的断裂(P<0.01);该断裂作用可以显著地被羟基自由基(·OH)清除剂甘露醇和二甲基亚砜抑制(P<0.01),以及受到超氧阴离子自由基(O·-2)清除剂超氧化物歧化酶(SOD)显著抑制(P<0.01),但其抑制效果要弱于甘露醇和二甲基亚砜.甲醛引起DNA断裂作用是通过活性氧自由基介导的,且在90min时基本上可被完全修复.     

DNA链断裂作为醛类污染物接触标志物的研究

应用单细胞凝胶电泳技术 ,通过对小鼠脾淋巴细胞染毒试验 ,测定了甲醛、乙醛、丙稀醛单独及联合作用下对细胞DNA分子链断裂损伤。结果表明 ,3种醛均能引起DNA分子发生链断裂 ,对于乙醛和丙稀醛存在明确的剂量 -反应关系 ,3种化合物还还存在着一定的协同作用。上述结果提示醛类污染物潜在致癌性的一个可能机制以及DNA断裂作为醛类化合物接触标志物的可能性。     

甲醛致DNA-蛋白质交联作用及其修复的研究

为了探讨甲醛致生物机体DNA-蛋白质交联作用及其修复能力,以昆明纯系小鼠和人肝癌细胞系HepG2为实验材料分别进行体内和体外实验,采用KCl-SDS沉淀法来检测甲醛染毒后小鼠肝细胞和HepG2细胞中DNA-蛋白质交联的含量及其修复效果.体内实验结果表明,低浓度的气态甲醛(0.5 mg·m-3)不能引起DNA-蛋白质的交联,较高浓度的甲醛(1.0 mg·m-3,3.0 mg·m-3,p＜0.01)可以产生明显的DNA-蛋白质交联作用;由3.0 mg·m-3浓度的气态甲醛产生的DNA-蛋白质交联在12h内可以得到明显的修复,并在24 h内恢复到空白对照水平.体外实验结果表明,经低浓度液态甲醛(25 μmol·L-1和50μmol·L-1)处理后,HepG2细胞内的DPC系数虽然稍有变化,但是与空白对照组相比较无显著差异,而当甲醛浓度上升至75 μmol·L-1及以上时,细胞中的DPC系数出现了极显著上升(p＜0.01);采用75 μmol·L-1甲醛染毒HepG2细胞,在染毒18h和24 h后,细胞内的DPC水平较染毒结束时发生了极显著的下降(p＜0.01),且与空白对照组相比无显著差异.以上结果显示,低浓度的甲醛不能引起DNA-蛋白质的交联,较高浓度的甲醛可以引起明显的DNA-蛋白质的交联作用,且甲醛所致的DNA-蛋白质交联在体内修复比体外修复所需时间要短.     

气态甲醛致小白鼠肝脏DNA-DNA交联的研究

为了探讨气态甲醛致生物体内DNA-DNA交联效应,进一步评价甲醛的遗传毒性作用,以昆明纯系小鼠为实验材料,进行了72 h动态吸入式连续染毒,采用荧光检测法检测甲醛染毒后小鼠肝细胞DNA-DNA交联形成的效应.实验结果表明,0.5 mg·m-3的气态甲醛能引起明显的DNA-DNA交联(p＜0.05),较高浓度的甲醛(1.0mg·m-3、3.0 mg·m-3,p＜0.01)可以产生极为明显的DNA-DNA交联作用.以上实验结果显示了0.5mg·m-3的气态甲醛就能致生物体内DNA-DNA交联效应,且随着浓度的升高DNA-DNA交联率越高.     

人造板材释放的甲醛所致遗传毒性的研究

进行了两方面的DNA损伤实验：(1)采用SCGE技术进行体外实验，观察甲醛对大鼠肝细胞和人血淋巴细胞DNA损伤作用；(2)采用微核技术进行体内实验，观察甲醛对活体小鼠的骨髓嗜多染红细胞的微核率诱导作用．结果表明在浓度为1．24mg/m^3、3．71mg/m^3时，不论是体内还是体外实验，甲醛对细胞DNA都有明显的损伤作用．SCGE实验结果还表明，高浓度的甲醛可能引起DNA交联．     

四氢呋喃降解细菌质粒的检出及菌株的生长特性

某化工厂的活性污泥中筛选出具有降解四氢呋喃能力的细菌12株,经鉴定均为气单胞菌属.碱裂解法抽提显示质粒检出率为100%,但在质粒量上有所差异.在实验室条件下,这些菌株中对四氢呋喃的最大耐受力可达140 μL/mL;12株菌株都对链霉素有抗性,部分菌株对氨苄青霉素有抗性,而对卡那霉素、庆大霉素及氯霉素无抗性;在以四氢呋喃为唯一碳源的无机盐培养基中,1号、2号、4号及9号菌株在30 ℃,108 r/min旋转式摇床振荡培养6 d后,对四氢呋喃具有一定的降解能力.确定1号与9号菌株为进一步研究菌株,且两菌株的最适生长温度为30 ℃,最适生长的pH值为7.5.      

不同浓度甲醛致大鼠肝细胞DNA氧化损伤作用

为了探讨外源性化合物暴露致内脏细胞DNA氧化损伤程度的定量检测方法,尝试以8\|羟基脱氧鸟苷（8-hydroxy-2′-deoxyguanosine, 8-OHdG）为分子生物标志物,以甲醛为模式外源性化合物,以丙二醛（malondialdehyde, MDA）为参考指标,应用大鼠肝细胞悬液进行体外染毒实验研究.同时,实验设置甲醛染毒的终浓度分别为0、5、15、45μmol· L-1,在大鼠肝细胞悬液染毒1h后,分别测量了肝细胞悬液中的8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG）和丙二醛（MDA）含量.研究结果显示,随着甲醛浓度升高,大鼠肝细胞中8-OHdG和MDA含量均呈升高趋势（F=59.55,p<0.01;F=75.82,p<0.01）,高浓度组（45μmol·L-1）8-OHdG和MDA含量与对照组的差异均具有显著性（p<0.01）,中浓度组（15μmol·L-1）的这种差别也具有显著性（p<0.05, p<0.01）,低浓度组（5μmol·L-1）的这种差异没有显著性（p>0.05）.因此,8-OHdG不但可以用于血液和尿液样品的检测,而且采用本项研究摸索出的前处理方法可以很好地定量测定内脏细胞DNA氧化损伤的程度.     

沉积物活化氧气和过氧化氢产生羟自由基降解三氯乙烯的比较研究

沉积物中Fe(Ⅱ)可以活化氧气(O₂)产生羟自由基(?OH),从而降解有机污染物. 为评估O₂应用于原位化学氧化(ISCO)等修复工程的潜力,通过室内静态试验体系,定量对比了不同条件下,沉积物活化O₂与过氧化氢(H₂O₂)产生?OH的产量、氧化剂转化效率的差异,并采用三氯乙烯(TCE)作为代表性污染物来评估两种氧化剂体系降解污染物的能力. 结果表明:在pH为7的条件下,河岸带地下1 m和8 m以及化工场地下1 m和5 m沉积物悬浊液(均为50 g/L)在180 min内活化4.6 mmol/L O₂(假定体系中O₂完全溶解于水相的浓度,下同)时分别产生0.5、7.1、1.0、13.8 μmol/L ?OH,活化5 mmol/L H₂O₂时分别产生1.7、39.1、72.1、102.8 μmol/L ?OH. O₂转化为?OH的效率为0.1%~3.0%,与H₂O₂ (0.03%~2.40%)处于相近水平. 在50 g/L河岸带地下8 m沉积物悬浊液中,随着O₂投加量由2.3 mmol/L增至7.0 mmol/L,180 min内?OH的产量由6.7 μmol/L增至7.5 μmol/L,但是?OH的产率由1.5%降至0.8%;随着H₂O₂的投加量由0.5 mmol/L增至10.0 mmol/L,180 min内?OH的产量由12.2 μmol/L增至70.4 μmol/L,但?OH的产率由2.4%降至0.7%. 当向上述体系中加入三聚磷酸盐(TPP)和乙二胺四乙酸钠盐(EDTA)后,?OH的产量和产率显著增加. 在河岸带地下8 m沉积物-O₂ (4.6 mmol/L)体系中,反应180 min内TCE(初始浓度为12 μmol/L)的去除率为15.5%,高于沉积物-H₂O₂ (5.0 mmol/L)体系对TCE的去除率(7.7%),然而加入1.0 mmol/L TPP后,两种体系均可以实现TCE的完全去除. 研究显示,O₂不仅稳定性好、廉价易得,而且与沉积物反应速率适中,氧化剂有效利用率与H₂O₂处于相当水平,因此有望作为一种温和的氧化剂应用于特定需求的ISCO修复.      

采用CaO强化氧化法处理高浓度甲醛废水的反应条件研究

高浓度甲醛废水在高温高pH的条件下,通过投加CaO强化氧化剂,实现了高浓度甲醛废水的甲醛快速降解转化.反应条件和投加药量如下:20 000 mg/L浓度的甲醛废水投加固体NaOH量、CaO量分别为2 kg/m 3高浓度甲醛废水和0.6 kg/m 3高浓度甲醛废水,当反应温度为80℃时,控制废水反应的pH值在9.5~10.0左右,当反应时间为30 min后,通过观察反应后废水的颜色和闻废水是否有甲醛的气味判定是否为反应的终点.当反应后的废水无甲醛气味,颜色为红棕色,即可判断为反应的终点,此时甲醛浓度降低到20 mg/L以下,甲醛的去除率为99.9%以上.     

河流底泥潜在硝化速率模型研究

为深入认识河流NH₄+-N的转化降解过程,以生物量、温度和c（NH₄+-N）这3项因子为对象,开展河流底泥潜在硝化速率模型研究.采集典型污染河流底泥样品,设置3个生物量梯度（高、中、低）、5个c（NH₄+-N）梯度（0.13、0.63、1.13、2.13、4.13 mmol/L）、4个温度梯度（15、20、30、40℃）,测定不同条件下河流底泥潜在硝化速率,并进一步构建了潜在硝化速率模型,定量分析了生物量、温度和c（NH₄+-N）对潜在硝化速率的影响.结果表明:①生物量对底泥的潜在硝化速率有显著影响,高、中、低生物量条件下,河流底泥潜在硝化速率范围分别为0.10~0.26、0.03~0.16和0.02~0.07 μmol/h.②底泥潜在硝化速率随温度呈现指数增长,但高温具有抑制作用,各温度梯度下k（硝化速率常数）分别为5.9、9.3、18.1、10.6 μmol/（g·h）,15~30℃范围内θ（温度校正系数）为1.074.③c（NH₄+-N）对潜在硝化速率的限制作用符合Monod方程,高、中、低生物量条件下K_s（半饱和浓度）的平均值分别为0.02、0.05、0.13 mmol/L.研究显示,潜在硝化速率模型较好反映了生物量、温度和c（NH₄+-N）对河流底泥潜在硝化速率的影响,为定量认识底泥硝化能力提供了有效手段.      

污水处理厂活性污泥中甲烷袋状菌的分离与鉴定

利用亭盖特厌氧操作技术,从石家庄污水处理厂活性污泥中分离出一株产甲烷古菌QDW.该菌株为不规则球形,直径1-2μm,不产芽孢、革兰氏阴性、不运动、极端严格厌氧.最适生长温度为37℃,最适pH为7.0～7.5,最适盐浓度＜0.1 mol/L,以甲酸钠、乙酸钠、乙二醇、H2/CO2为底物产甲烷,不能利用甲醇、丙二醇和甲基胺...     

采用Caco-2和PC12细胞检测有机磷农药的细胞毒性

建立了采用哺乳动物细胞系Caco-2和PC12细胞检测有机磷农药细胞毒性的新方法.10μmol/L甲基对硫磷、敌敌畏、氧乐果、辛硫磷处理经过单层培养的Caco-2细胞,随着农药处理时间的延长,Caco-2细胞跨上皮细胞电阻抗值逐渐降低,处理60min时,辛硫磷和甲基对硫磷对Caco-2细胞具有明显的透过性,约是正常组的15倍,4种农药对Caco-2细胞透过性由大到小的顺序为:甲基对硫磷,辛硫磷,敌敌畏,氧乐果;001μmol/L的甲基对硫磷和辛硫磷使PC12细胞乙酰胆碱酯酶活性迅速降低,随着处理浓度的增加酶活性降低不明显;而小于10μmol/L的氧乐果和敌敌畏呈现渐进降低的趋势,当浓度大于10μmol/L时酶活性降低比较显著.      

大气细粒子中阴离子表面有机活性物质分析方法的优化

为优化大气细粒子中阴离子表面有机活性物质的亚甲蓝分光光度法和乙基紫分光光度分析法,分别从样品前处理和分析测定两方面对分析方法进行优化,并采用2种优化方案对北京市大气细粒子样品进行分析测定. 结果表明:①2种优化方案的最佳超声提取频率、最佳初始水浴温度和最佳超声提取时间均分别为40 Hz、30 ℃和35 min;②亚甲蓝优化方案的最佳显色剂使用量为0.70 mg,其中中性亚甲蓝和酸性亚甲蓝使用量均为0.35 mg,最佳静置时间为30~45 min;③乙基紫优化方案的最佳显色剂使用量为0.098 mg,最佳静置时间为30 min,最佳辅助性试剂使用量分别为pH＝5的醋酸盐缓冲液0.4 mL,乙二胺四乙酸二钠10 μmol,硫酸钠0.25 mmol. 采用2个优化方案测得的北京市大气细粒子样品中ρ(MBAS)(MBAS为亚甲蓝活性物质)和ρ(EVAS)(EVAS为乙基紫活性物质)分别为0.14～0.39和0.14～0.47 μg/m3. 与亚甲蓝优化方案相比,乙基紫优化方案的试验操作更简便、标准曲线线性关系更好,更适合大气细粒子中阴离子表面有机活性物质的测定.      

附着剑菌对三氯联苯的吸附及降解机制研究

实验研究附着剑菌(Ensifer adhaerens.R2)对持久性有机污染物三氯联苯(2,4,4′-TCB,PCB28)的去除机制,探究菌株对2,4,4′-TCB的生物吸附和生物降解作用,以及其随时间、pH值、温度、菌体密度、金属离子(Ca2+、Mg2+)的变化.灭活菌体对PCBs的去除机制为生物吸附,吸附率在2h基本达到平衡,为85.97%;活体菌株可以通过生物吸附及生物降解作用去除2,4,4′-TCB,在本次实验周期内主要以吸附作用为主,2h吸附率为60.59%,明显高于降解率的12.90%.单因素条件下,pH值为6.0、35℃、OD为0.8、添加1mol/L的Ca2+、Mg2+处理可使活菌对2,4,4′-TCB的吸附达到最优;pH值为7.5,30℃,添加0.05mol/L的Ca2+、Mg2+处理可使活菌对2,4,4′-TCB的降解达到最优.