3,4-二氯苯胺与取代芳烃联合毒性的定量构效关系研究

采用细菌生长抑制实验测定了取代芳烃及其混合物对长江水中混合细菌的急性毒性,得到17种单一化合物的半数抑制浓度(IC50)及22组混合物的半数抑制浓度(IC50mix).采用毒性单位法和混合毒性指数法对联合毒性效应进行了定性评价,3,4-二氯苯胺与胺类化合物的联合效应以简单相加或部分相加作用为主,而3,4-二氯苯胺与酚类化合物的联合效应则多表现为协同作用.以化合物的辛醇/水分配系数(lgP)和分子最低空轨道能(ELUMO)为结构描述符,分别建立了单一毒性和联合毒性的定量构效关系(QSAR)模型.所得模型对极性麻醉型化合物和反应性化合物的毒性都具有较强的预测能力,不仅能预测3,4-二氯苯胺与取代芳烃不同配比的二元混合物的联合毒性,也能预测三元和四元混合物的联合毒性.     

卤代酚对斑马鱼的急性联合毒性效应研究

为了探讨卤代酚等毒性二元混合物联合毒性效应和评价其联合毒性效应的最佳方法,依次测定了6种卤代酚对斑马鱼的单一急性毒性和二元混合物的联合毒性,其中联合毒性作用类型采用毒性单位法(TU)、相加指数法(AI)和混合毒性指数法(MTI)分别进行评价. 结果表明:单一卤代酚的生物毒性随着卤素原子数目在化合物中的增多呈增强趋势;卤代酚等毒性二元混合物的联合作用方式以部分相加和协同作用为主;毒性单位法(TU)和混合毒性指数法(MTI)可以较精确地评价卤代酚联合毒性作用类型.      

地表水体中常见硝基芳烃对鲤鱼的联合毒性

采用等毒性单位比的方法研究了对氯硝基苯(para-nitrochlorobenzene,P-NCB)、间二硝基苯(m-dinitrobenzene,M-DNB)、2,4-二硝基苯氯苯(chloro-2,4-dinitrobenzene,CDNB)对锦鲤鱼(Brocarded carp)的单一毒性和二元、三元混合体系联合毒性。用四种方法(毒性单位法(TU)、相加指数法(AI)、混合毒性指数法(MT)I和相似性参数法(λ))对联合毒性类型进行了评价。结果表明,3种硝基苯对锦鲤鱼的单一毒性大小顺序为:CDNB>M-DNB>P-NCB。P-NCB与M-DNB的联合毒性48小时之前为拮抗作用,48小时后为协同作用,P-NCB与CDNB的联合毒性类型为拮抗作用,而M-DNB与CDNB以及三元混合体系的联合毒性机制均为协同效应。     

苯酚、2,4-二氯酚与苯胺类化合物联合毒性效益

采用藻类生长抑制实验测定了苯酚、2,4-二氯酚与6种苯胺衍生物对斜生栅列藻的单一毒性和二元混合物的联合毒性,得到化合物单独存在时的半抑制浓度EC50和共存时的半抑制浓度EC50mix。采用毒性单位法、相加指数法、混合毒性指数法和相似性参数法进行联合毒性评价,结果表明：苯酚＋2,4-二氯胺、苯酚＋二苯胺及苯酚＋苯胺等毒性混合时主要表现为协同作用;而其它二元混合物采用不同方法评价联合毒性结果有差异。当苯酚与苯胺按照不同毒性配比混合时（1︰4,4︰1,1︰1,2︰1）,表现为协同作用。以辛醇/水分配系数法为结构描述符,分别建立了单一毒性和联合毒性的定量构效关系（QSAR）模型。结果表明,苯酚、2,4-二氯酚与苯胺类化合物对斜生栅列藻的毒性主要与化合物在生物体内的分配作用有关。     

防腐剂布罗波尔及其转化产物对发光菌的毒性

基于发光细菌发光性能的测试,研究了化妆品广谱防腐剂布罗波尔(BNP)及其转化产物2-溴-2-硝基乙醇(BNE)、溴硝基甲烷(BNM)、甲醛(FA)、2-溴乙醇(BE)等的毒性,基于化合物理化性质分析,研究了BNP 及其转化产物活性方式差异,并采用毒性单位法(TU)、相加指数法(AI)、混合毒性指数法(MTI)及相似性参数法(λ)对其联合毒性进行了评估.结果表明,BNP 及其转化产物对发光菌的毒性作用表现为低剂量刺激和高浓度抑制,毒性强弱顺序为BNM (EC50=3.01mg/L)>BNE (EC50=4.21mg/L)>BNP (EC50=19.19mg/L)>FA (EC50=51.44mg/L)>BE(EC50>5000 mg/L). BNP 及其转化产物毒性主要与化合物的疏水性及分子中溴原子的氧化性有关,随化合物疏水性和溴原子氧化性的增加而增强.BNP 与BNM 或BNE 的联合毒性为协同作用,5 种化合物等浓度混合时联合毒性表现为部分相加作用.BNP 某些含硝基转化产物的存在能增加BNP 的生态毒性,转化后复合生态风险增加.     

定量构效关系模型在化合物毒性预测领域的应用、发展与展望

定量构效关系（Quantitative Structure Activity Relationship, QSAR）在化合物毒性虚拟计算领域被广为使用,能够高效、准确地用于化合物毒性的预测和风险评估.本文综述了利用QSAR方法开展化合物毒性预测中数据集、数据输入和模型方法3个领域的发展与变化,分析了研究的发展历程,提出了当前研究热点,并针对定量构效关系在化合物毒性预测领域的未来发展提出了展望.     

海洋污染生态毒理学研究中的生理功能测定

在污染物的毒理学研究和海洋污染监测中除了要对生物体中的污染物浓度进行化学分析外,还应同时进行生物体生理功能的测定。本文综述了生物体生理功能测定在海洋生态毒理学研究中的应用,简要论述了这一毒理学研究方法的主要特征,其中包括:生物累积、敏感性、组织浓度与生理反应的定量关系,污染物的理化性质与活性的定量关系(QSAR),毒性机制,生态意义,污染物毒性作用的生物学综合,混合污染物的毒性作用以及生理功能测定的实验室和现场应用。     

取代联苯的定量结构活性相关及联合毒性研究

测定了18种取代联苯对大型蚤(Daphnia magna)24h的单一毒性(24h-EC₅₀)及其混合物联合毒性.对单一毒性进行了定量结构活性相关(QSAR)分析,建立了辛醇-水分配系数(lgK_ow)模型,理论线性溶剂化能相关(TLSER)模型及量子化学参数模型,表明量子化学参数模型能很好地预测取代联苯的单一毒性.混合物联合毒性研究表明,取代联苯的联合毒性机制为浓度相加效应,并且根据浓度相加预测了混合物半数抑制浓度(EC_50mix),预测值与实验值非常吻合.     

卤代苯对湛江叉鞭金藻联合毒性的QSAR研究

测定了以卤代苯为代表的非极性麻醉型混合有机化合物对湛江叉鞭金藻(Dicrateria zhanjiangensis)的联合毒性效应,探讨了混合正辛醇/水分配系数(Kowmix)的理论计算模型用于表征藻类联合毒性的可行性,并提出了以卤代苯为代表的非极性麻醉型有机化合物对藻类联合毒性的QSAR模型。结果表明,采用QSAR模型:log1/EC50M=0.723logKowmix+0.740(n=48,r 2=0.860,SE=0.134,F=283.054,P<0.001)定量描述以卤代苯为代表的非极性麻醉型混合有机化合物对湛江叉鞭金藻的联合毒性,模型具有较高的预测能力。     

生态毒理学研究中分子构效相关的应用

分子定量构效相关(QSAR)理论方法是当前生态毒理学研究领域发展的重要方向和前沿,QSAR法运用多种数学模式和化合物特征表示参数,系统地探究化合物的生态毒理学机制,进行分子水平的综合研究。笔者系统阐述并应用目前生态毒理学研究中采用的分子构效新方法,对取代芳烃类等典型有机物的生态毒理学效应进行了举证性预测研究。      

基于资源环境保护的清澜港红树林海岸塑料污染特征

红树林是海洋底栖生物的栖息产卵地和生物基因库,是阻挡陆源污染物入海的生物防线。塑料污染可对海洋生物造成机械伤害、毒理作用,威胁红树林生态系统的健康与稳定。通过野外踏勘和海上作业,在海南岛清澜港红树林海岸采集大塑料垃圾和海水、沉积物、底栖生物样品,采用目视鉴别和体视显微镜、显微傅里叶红外光谱仪鉴定分析研究区资源环境的塑料污染特征及来源。结果表明：大塑料垃圾主要来自于塑料袋和泡沫等生活与渔业垃圾;微塑料有碎片、纤维、线状、薄膜、颗粒和球形六种形态,多为大塑料经日晒和海水动力作用形成的碎片,人造纤维占比最高,为37.91%。研究可为红树林海岸塑料污染管控与综合治理提供决策依据,以实现红树林海岸资源环境有效保护。     

基于毒理基因组学的PBDE-209和镉联合毒性效应研究

多污染物引发的联合毒性是环境污染物风险评价中的重要问题之一,然而此类研究相对不足.多溴联苯醚和重金属镉可在多种环境介质中共存,虽对其各自单独暴露所产生的毒性已有相对明确的认识,但对二者联合毒性效应及其分子机制的探索仍十分有限.生物信息学的发展为污染物的健康效应研究提供了一种新的思路.为此,本研究基于比较毒理基因组学数据库(CTD)分析了十溴联苯醚和镉在单独或共同暴露下所影响的基因和相关疾病,推测两种污染物对胎儿红系造血过程产生的潜在影响,并进一步整合外源红系细胞基因表达数据库中的基因芯片确证二者共同影响的基因集合.同时,通过对这些基因集合进行生物学过程和信号通路富集分析,筛选出潜在的靶基因JAK3和AKT2,并在无显著细胞毒性的暴露条件下,通过体外细胞实验验证了十溴联苯醚和镉对这两个靶基因表达的干扰.本研究结果可为预防多溴联苯醚和重金属的联合暴露风险提供一定的科学依据,同时,CTD数据库和外源特定疾病发生发展相关基因表达数据库联合使用,并结合传统毒理学研究手段的评价模式,可为污染物的共同暴露与特定疾病的相关性及分子机理的探索在研究思路和技术手段上提供参考.     

污水特质(水征)评价及其在污水再生处理工艺研究中的应用

近年来,在污水高标准处理研究和工程实践中,发现和遇到越来越多的现有常规水质指标、工艺理论和技术知识等难以解释的新现象和难以解决的新问题.以逐步建立水质复杂体系研究理论和方法体系,构筑科学、有效的污水处理风险管理和安全保障管理系统为目标,介绍了污水的复杂体系特征,阐述了污水高标准处理中工艺设计、运行和诊断面临系统理论方法缺失的问题及其根源,提出了可有效支撑污水工艺研究的污水特质,即"水征（water feature）"的概念.通过分析污水中污染物的浓度水平、组分特征、安全性和稳定性及其时空变化,定义了水征"四维度"内涵,即污染物污染程度、组分特征、毒害效应和转化潜势等4个维度.研究和实践案例表明,水征能有效支撑水质安全评价、处理特性预测、处理工艺设计和工艺诊断优化等.在以水环境质量改善和环境风险控制为目标的污水高标准处理新阶段,基于水征研究,发展高效处理工艺、构筑科学有效的风险管理和安全保障体系尤为重要.今后需深入、持续开展污水处理中水征指标评价方法与理论体系、水征与污染物处理关键技术开发与工艺优化、水征与风险评价管理等方面的研究.      

水环境毒理学研究启示

分析了中国近年来主要水资源的环境毒理学污染现状及有关环境污染物研究进展,针对目前我国水环境系统存在的污染状况及环境毒理学领域出现的新问题,提出了相关建议.我国主要水资源的保护涉及我国今年人口健康素质的提高和国家经济的健康发展,因此有必要从国家安全性的战略角度重视水资源的环境保护问题.      

液化天然气项目的清洁生产分析

清洁生产是中国实施可持续发展的主要举措,清洁生产分析评价也是环境影响评价中的重要组成部分。本文以陕北一液化天然气建设项目为例,主要从生产工艺与装备、资源与能源利用、产品、污染物产生、废物回收综合利用等五方面进行定性或定量分析,鉴于国内目前尚未制定液化天然气的清洁生产指标,本文仅通过分析得出项目是否符合清洁生产要求的明确结论,并提出项目改进清洁生产的实施方案建议,为环境影响评价中清洁生产的编写提供一些思路。     

北京市地下水中高危害污染物筛选

地下水污染物对用水安全和人民健康造成了巨大的威胁.为开展地下水中高危害污染物筛选,改进了传统的危害评价方法,构建了涵盖毒理学优先指数法（Tox Pi）,吸收、分布、代谢、排泄（ADME）性质评估法和二模网络分析法的污染物危害评估-筛选-表征综合体系,针对北京市地下水中非靶检测到的234种疏水性有机污染物（HOCs）开展危害评估和毒害污染物筛选.利用Tox Pi方法筛选出危害潜力排名前20的污染物,在此基础上耦合其ADME性质进一步识别出17种高优先级HOCs,并通过二模网络分析,系统表征了这17种高优先级HOCs作用的基因分子靶点,通过关联性和加权平均度分析最终得到10种高危害的HOCs,并揭示其毒作用类型多集中于内分泌干扰效应、致癌效应以及遗传毒性.研究结果可为我国区域地下水污染物的防治提供技术支撑.     

绿色水处理剂高铁酸盐在水处理领域中的应用进展

高铁酸盐是饮用水和废水处理中一种多功能绿色环保水处理剂,因其具有高效的氧化、混凝、消毒杀菌能力,且不产生有毒有害的物质,在水处理领域中已受到广泛关注.为全面、系统地剖析高铁酸盐在水处理领域中现有的研究成果,运用知识图谱分析工具VOSviewer对来自中国知网(CNKI)数据库和Webof Science(WOS)数据库...     

Pollutant toxicology with respect to microalgae and cyanobacteria

Microalgae and cyanobacteria are fundamental components of aquatic ecosystems. Pollution in aquatic environment is a worldwide problem. Toxicological research on microalgae and cyanobacteria can help to establish a solid foundation for aquatic ecotoxicological assessments. Algae and cyanobacteria occupy a large proportion of the biomass in aquatic environments; thus, their toxicological responses have been investigated extensively. However, the depth of toxic mechanisms and breadth of toxicological investigations need to be improved. While existing pollutants are being discharged into the environment daily, new ones are also being produced continuously. As a result, the phenomenon of water pollution has become unprecedentedly complex. In this review, we summarize the latest findings on five kinds of aquatic pollutants, namely, metals, nanomaterials, pesticides, pharmaceutical and personal care products (PPCPs), and persistent organic pollutants (POPs). Further, we present information on emerging pollutants such as graphene, microplastics, and ionic liquids. Efforts in studying the toxicological effects of pollutants on microalgae and cyanobacteria must be increased in order to better predict the potential risks posed by these materials to aquatic ecosystems as well as human health.     

沘江兰坪段生态健康评价指标体系研究

河流是人类文明的发源地。它为人类提供了多样的生态服务,但随着工业文明的发展,大量废水和污染物的排入,河流生态健康受到了严重影响。本文以沘江兰坪段为例,根据整体性原则、层次性原则、可操作性原则和定性与定量结合的原则,参考国内外河流生态健康评价的指标体系,结合沘江具体情况对河流生态健康的评价指标体系进行了探讨。     

吹扫捕集-GC／MS联用定性分析城镇污水处理厂难降解污染物研究

采用吹扫捕集-GC／MS法对浙江省某工业园区污水处理厂中残留的难降解物质进行了定性和半定量分析,分析结果有9个响应值较高的峰,通过NIST库检索,得到这9个物质在水中残留的浓度高低依次是二氯甲烷最高,其次是四氢呋喃、三氯甲烷、1,4-二氯苯、1,2-二氯乙烷、二甲氧基甲烷、五氯环丙烷、1,4-二氯-2-氟苯、N,N-二甲基苯胺。并从这几种物质的性质、用途和这个工业园区生产企业生产的产品,分析了这几种物质在这个工业园区污水中残留的原因及危害,同时提出去除这些残留物质的方法。