定量预测多氯联苯的贝类净化

以量子化学参数为描述符,应用偏最小二乘法(PLS)对多氯联苯(PCBs)在淡水贝类Elliptio complanata体内的净化速率常数(k_d)进行了模拟分析,获得一个五参数定量结构-活性相关(QSAR)模型.模型的交叉验证相关系数(Q_cum2)和标准偏差(SD)分别为0.871和0.112,表明其具有较高的预测能力和可靠性. 模型中具有重要意义的参数包括平均分子极化率(α),分子量(M_w),核核斥能(CCR)和总能(TE). 这些参数表明,偶极-诱导偶极作用和色散力是影响贝类Elliptio complanata净化PCBs的主要因素.      

支持向量机用于芳烃类化合物对芳烃受体亲和性QSAR研究

尝试将支持向量机(SVM)应用于3种典型芳烃类环境毒物(PCDD,PCDF和PCB)定量构效关系研究,通过对芳烃受体亲和性考察,结果发现该组样本的生物活性在一定程度上与分子电性距离矢量具有非线性联系.SVM对内部和外部样本都具良好稳定性能和预测能力:所得模型拟合、交叉检验、外部预测复相关系数及均方根误差分别为R2cum=0.922、Q2cum=0.825、Q2ext=0.834和RMSext=0.531将其与文献报道及多元线性回归、偏最小二乘、人工神经网络进行比较,结果表明对小样本、非线性问题SVM具较强拓展性及泛化能力,故在环境毒物评价和控制中具有广阔应用前景.     

Photolysis of mono- through deca-chlorinated biphenyls by ultraviolet irradiation in n-hexane and quantitative structure-property relationship analysis

The photolysis of 16 polychlorinated biphenyls （PCBs） （including mono- through deca-chlorinated） in n-hexane was investigated under ultraviolet irradiation using a 500-W high-pressure mercury lamp. Photolysis of PCBs follows pseudo-first-order reaction kinetics, with photolysis rate constants ranging between 0.0011 s^-1 for PCB-52 and 0.0574 s^-1 for PCB-118. The degradation rates of PCBs by high-pressure mercury lamp irradiation were remarkably independent with respect to the degree of chlorination. Furthermore, partial least squares （PLS） models were developed to provide insight into which aspect of the molecular structure influenced PCB photolysis rate constants. It was found that the photolysis rates of PCBs increased with an increase in the net charge on the carbon atom （qc）, （ELUMO-EHOMO）^2, and the Y-axis dipole moment （μy） values, or the decrease in the energy of the second highest occupied molecular orbital （EHOMO-1）, energy of the lowest unoccupied molecular orbital （ELUMO）, ELUMO ＋ EHOMO, ELUMO - EHOMO, most positive atomic charge （q^＋）, and the twist angle of the chlorine atom （TA） values.     

Quantitative structure-property relationship of aromatic sulfur-containing carboxylates

IntroductionItiswidelyrecognizedthatthephysicochemicalprofileoforganicchemicalslargelydeterminestheirdistributionbetweenenvironmentalmedia .Fortheenvironmentalbehaviorsoforganiccontaminants,watersolubility(SW)andoctanol waterpartitioncoefficient(KOW)aretremendouslyimportant.Octanol waterpartitioncoefficienthasbeenwidelyrelatedtobiochemicaland orbiologicalactivityinquantitativestructure activityrelationships(QSARs) (Leo ,1 971 ) .Watersolubilitycorrespondstothedispersiontendencyandtothereca…     

北部湾文蛤对石油烃和多氯联苯的氧化应激响应

为探讨海域现场双壳类动物对有机污染物积累的抗氧化响应,在北部湾潮间带11个采样点采集文蛤(Meretrix meretrix)样品,测定其软组织中w(TPHs)(TPHs为石油烃)、w(PCBs)(PCBs为多氯联苯)以及鳃、内脏中GSH(还原型谷胱甘肽),GSSG(氧化型谷胱甘肽)、SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)、GPx(谷胱甘肽过氧化物酶)、GST(谷胱甘肽转硫酶)、TBARS(硫代巴比妥酸反应物)7种氧化应激物的水平,分析其空间分布特征,并进行有机污染物含量与氧化应激物响应值之间的相关性分析. 结果表明:文蛤软组织中w(TPHs)和w(PCBs)分别为78.22~300.71μg/g和4.23~26.68ng/g,最大值均出现在S10采样点(防城港西湾);内脏中CAT活性较高,其他氧化应激物均在鳃中有较高水平. 与对照采样点S1(湛江流沙湾)相比,S2、S3、S6、S10、S11等5个采样点文蛤组织内SOD、CAT、GST、GPx、GSH水平较低;大多数采样点文蛤鳃中w(GSSG)较低,而S3、S4、S6、S7、S9、S11等6个采样点文蛤内脏中w(GSSG)较高;大多数采样点文蛤组织中TBARS含量较低,表明其抗氧化防御机能尚未丧失. TPHs显著抑制文蛤鳃中的w(GSSG) (R=-0.64,P<0.05),PCBs显著抑制文蛤鳃中的GPx(R=-0.72,P<0.05)和GST(R=-0.72,P<0.05)的活性,表明w(GSSG)及GPx和GST的活性可作为指示北部湾有机污染的生物标志物.      

Trapp模型在典型区PCBs蔬菜吸收及人体健康风险评估中的应用

对某电子垃圾拆解地大气、土壤、蔬菜进行采样,分析其中PCBs的含量;根据获得的大气中气态及土壤中PCBs的含量,应用Trapp作物吸收模型对该地区叶菜类蔬菜中PCBs的含量进行模拟预测;根据模型机制,分析了叶菜类蔬菜中PCBs的来源、构成及影响蔬菜对PCBs吸收的因素;利用美国EPA人体健康风险评估方法,分析了环境中PCBs被蔬菜吸收后经食物链对人体健康的影响.结果表明,Trapp作物模型可较好地依据土壤及大气中PCBs含量预测叶菜类蔬菜中PCBs含量,实测值与预测值相近,蔬菜中7种PCBs总和实测值为51.2μg.kg-1,模型预测值为39.9μg.kg-1;大气中气态PCBs是叶菜类蔬菜中PCBs的主要来源,模型预测表明其贡献率高达98.8%;蔬菜吸收PCBs的途径、辛醇-水分配系数(Kow)及辛醇-大气分配系数(Koa)影响蔬菜中PCBs含量及构成比例;蔬菜吸收PCBs达到平衡所需时间与lgKow、lgKoa有很好的乘幂相关性,多元线性回归表明lgKoa是更重要的影响因素.大气气态PCBs被蔬菜吸收后对人体健康的致癌风险是气态PCBs的10 000多倍,非致癌风险则增加了近200倍,原因主要在于:一是蔬菜吸收、积累了空气中毒性更高的高氯代PCBs,经口摄入PCBs的毒性因子极大增加;二是成人每天食用蔬菜摄入PCBs的量相当于正常情况下成人通过呼吸空气摄入PCBs量的71倍多.     

30种离子液体对青海弧菌Q67的毒性效应

应用微板毒性分析法系统地考察了30种具有不同烷基链长度、阴离子基团和阳离子骨架(甲基咪唑、二甲基咪唑和吡啶)的“绿色溶剂”离子液体(ionic liquids,ILs)对一种新型淡水发光菌青海弧菌Q67 (Vibrio qinghaiensis sp. Q67)的毒性效应.非线性拟合结果表明,Logit或Weibull函数可有效地表征30种ILs的剂量-效应曲线,其相关系数R>0.98,均方根误差RMSE<0.053;30种ILs对Q67的毒性差异很大,pEC₅₀值在1.01～5.48之间;ILs对Q67的毒性具有烷基链效应,且烷基链上每增加2个碳原子,其pEC₅₀值增加近1倍;ILs的阴离子基团、阳离子骨架及ILs本身的吸光性不显著影响ILs对发光菌Q67的毒性.     

取代苯类有机物拓扑指数与酵母菌毒性的人工神经网络

以酿酒酵母菌作为指示生物,对78种取代苯类有机物开展了定量构效关系研究。采用人工神经网络（ANN）建模方法,以酵母菌的1g(1/Cmlz）为活性参数,点价自相关拓扑指数（A、B、C和D值）为分子结构参数,建立了取代苯类有机物定量构效关系神经网络模型;从24种点价自相关拓扑指数中在线筛选出A[0]、A[1]、C[3]、C[5]和D[3]等5种主要结构参数作为ANN的输入节点,并讨论了它们对酵母菌毒性的影响。将模型用于23种取代苯类有机物的生物毒性预测,结果满意。建立了Cmlz与LC50之间线性关系良好的相关性数学模型。     

养殖鳜鱼体内典型有机氯化合物的检测与人体健康风险评估初探

利用GC-ECD检测了江苏省吴江市某养殖塘内的一批鳜鱼体内有机氯农药（OCPs）和多氯联苯（PCBs）等典型有机氯化合物（OCs）的含量水平,并对其人体健康风险进行了初步评估.结果表明,养殖鳜鱼体内滴滴涕（DDTs）、六六六（HCHs）、六氯苯（HCB）和PCBs的含量范围分别为1.3～4.57、0.13～1.24、0...     

Paper sludge as a feasible soil amendment for the immobilization of Pb^2＋

The possibility of amending Pb 2+ contaminated soil (S) with paper sludge (P) was investigated through adsorption and desorption experiments. The adsorption process of Pb 2+ in soil containing paper sludge (SP) could be well described by pseudo second-order kinetic model and the Langmuir isotherm model. After P addition, the equilibrium time decreased greatly (from 28 to 8 hr) and the Pb 2+ maximum adsorbed amount (Q max ) increased by a factor of more than three to 102.04 mg/g. Q max reached its maximum as...     

城市生态经济系统模型构建与分析

根据城市生态经济系统(UrbanEco-economicSystem,UEES)运行规律和系统调控的目标,建立了UEES指标体系.以宁波市为例,采用偏最小二乘算法构建了UEES模型.本例中,模型的Q2cum值为0·996,表明其具有较好的稳定性和预测能力.计算结果表明,到2007年、2012年和2020年,宁波市国内生产总值将分别达到2588×108元、3250×108元、5261×108元;万元国内生产总值能耗、城市化水平与产业结构是影响经济规模扩大的主要因素,万元工业产值废水排放量和SO2排放量与经济规模呈显著的负相关关系.在此基础上,提出了宁波生态市建设过程中经济发展的若干建议.     

亚热带次生林土壤自养和异养呼吸研究

以南京市郊北亚热带次生林为研究对象,于2010年设置挖沟断根和不断根处理小区,观测了土壤呼吸、异养呼吸的季节变异规律,并以此计算了自养呼吸速率,同时,观测了土壤温度、湿度等环境因子.结果表明,土壤呼吸、异养呼吸具有相似的季节变化规律,季节平均土壤呼吸、异养呼吸和自养呼吸速率分别为3.42、2.36和1.06μmol.（...     

西安城区大气中多氯联苯的气粒分配研究

为了解西安城区大气中多氯联苯(PCBs)的气粒分配规律,于2012年春季对西安城区大气中气态和颗粒态样品进行每周一次的主动采样.结果表明,西安城区大气中PCBs的总浓度(气态和颗粒态)为62.05~454.18pg/m3,主要以气态为主.由Clausius-Clapeyron方程得到的斜率较陡(-5193.24),表明春季大气中的PCBs主要受西安城区附近地面挥发释放的影响.PCBs的气粒分配系数(KP)与过冷饱和蒸汽压(PoL)高度相关,由logKP和logPoL线性回归得到的斜率mr(-0.46~-0.37)均高于平衡状态理论值-1,说明西安城区大气中的PCBs气粒分配尚未达到平衡状态.采用Junge-Pankow吸附模型和Harner-Bidleman吸收模型对PCBs颗粒态百分比(φ)及KP进行了模拟,结果显示两种模型均较好地预测了PCBs的气粒分配行为,但与实验测得的值相比,两种模型均高估了φ值及KP值.     

硝基苯类化合物对斜生栅藻毒性的HQSAR分析

利用分子全息定量结构-活性相关关系(HQSAR)技术研究了25种硝基苯类化合物对斜生栅藻的急性毒性与其结构之间的相关关系.应用偏最小二乘回归技术(PLS)建立了定量模型.在碎片长度为1~7、碎片区分参数为原子类型、化学键类型和连接性条件下,得到最佳模型(Q2=0.921,R2=0.992).为检验模型的预测能力,将数据集分成训练集和预测集.模型对预测集的预测结果与实测值吻合较好,表明模型的预测能力良好.最后利用色码图对模型中不同原子的贡献进行了解释.     

城市不同功能区径流中PCBs的污染特征及毒性评价

选取温州不同城市功能区小区路面、停车场、汇流口、小区屋面以及交通干道作为研究对象,采集径流样品测定了14种多氯联苯(PCBs)的浓度,并对其进行多元统计分析,探讨了其可能的污染来源.结果表明,不同城市功能区径流中PCBs含量和检出率有所差别但变化不大,其中小区屋面要高于交通干道、汇流口、停车场和小区路面(均值分别为337.9, 306.3, 240.1, 193.2, 172.7ng/L);径流中以五氯代PCBs为主,占到总量31.4%~56.2%;径流中PCBs跟SS浓度相关性较差;由多元统计分析结果可以看出,高低氯代PCBs污染来源不同;TEQs在汇流口、小区路面、停车场径流中浓度相对较大,分别达到4.4, 4.1, 4.0ng/L,这跟其径流中CB126含量较高有关.     

硝基苯化合物对枯草芽孢杆菌的毒性及构效分析

以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)为实验生物,测定了12种硝基苯化合物对其种群生长抑制的12 h IGC₅₀(50% inhibitory growth concentration)值.应用lgP,1xv,I,1Ka,σ-和E_LUMO 6种物理化学描述符进行构效关系分析,建立QSAR模式,并且预测了6个相似化合物的毒性.      

黄河中下游流域表层土壤中多氯联苯的残留特征

采用气质联用仪（GC-MS）对黄河中下游流域18个国家控制断面处表层土壤（0～15cm）样品中的多氯联苯含量进行测定,分析其残留特征、可能的污染源和生态风险.结果表明,黄河中下游表层土壤中∑PCBs变化范围为0.43～39.83ng/g dw,均值为3.72ng/g,和其他地区研究结果相比,黄河中下游流域表层土壤中PCBs 含量水平较低.类二英类PCBs的毒性当量DL-TEQ变化范围为1.85～27.22pg/g dw,均值为15.24pg/g dw,远低于其他国家相应的限值,极少存在生态风险. PCB18、PCB33、PCB49、PCB44、PCB52的检出率和残留量均比较高,是黄河中下游流域表层土壤中的优势污染物.二氯联苯、三氯联苯和四氯联苯是主要的同族体,分别占总量的10.71%.13.48%、63.43%,说明黄河中下游流域表层土壤中主要是低氯联苯污染.主成分分析表明黄河中下游流域表层土壤中PCBs主要是来自Aorclor1242、1248、1254、1260系列PCBs产品和国产变压器油的混合污染源.     

Rapid treatment of atrazine-contaminated water by nickel/iron bimetallic system

The utility of nickel/iron in the remediation of atraz.ine-contaminated water was investigated. The experimental results showed that nickel/iron had effective catalytic activity in dechlorinating atraz.ine under acidic conditions. The dechlonnation reaction approximately followed the first-order kinetics under the experimental conditions( nickel/iron: 1.0 g/250 ml: Ca~r~ = 20.0 mg/L), the reaction rate increased with decreasing pH value of the reaction solution and increasing the proportion of Ni: Fe within 2.95 %. For condition with 2.95% nickel/iron, the reaction rate constants were 0.07518( R = 0.9927), 0.06212( R = 0.9846) and 0.00131 min^-1 ( R = 0.9.565) at pH = 2.0, 3.0 and 4.0, respectively. HPLC analysis was used to monitor the decline of atraz.ine concentration.