nTiO2在水中的分散沉降行为研究

nTiO2进入水环境后,其存在形态及环境行为主要受水环境因素影响.以P25 nTiO2为研究对象,通过改变nTiO2悬浊液的pH值、电解质和表面活性剂种类,分析了nTiO2的分散、团聚及沉降行为.结果表明,pH通过改变nTiO2颗粒的Zeta电位影响nTiO2在水中的稳定性,等电点附近nTiO2发生显著聚沉.nTiO2颗粒选择性吸附AlCl3、CaCl2、NaCl及Na2SO4电离产生的荷电离子,阳离子的吸附中和了TiO2颗粒表面的负电荷,导致颗粒急速聚沉;阴离子的吸附使颗粒间静电斥力增强,颗粒稳定存在于水中.不同类型的表面活性剂通过改变nTiO2颗粒表面性质,增强nTiO2颗粒在水中的稳定性.运用DLVO理论建立了nTiO2的势能方程,势能曲线拟合结果表明,水环境条件通过影响颗粒间势能大小影响nTiO2在水中的分散沉降行为.     

土壤颗粒对纳米TiO_2悬浮稳定性作用机制的实验研究

在不含表面活性剂和含有表面活性剂两种条件下,研究了土壤颗粒对纳米TiO2(nTiO2)悬浮稳定性的影响.结果表明,土壤颗粒降低了nTiO2在水相中的悬浮稳定性.当体系中不含表面活性剂时,nTiO2在土壤大颗粒上的沉积是导致nTiO2脱稳沉淀的主要原因.在含有表面活性剂的溶液中,土壤颗粒降低nTiO2悬浮稳定性的作用变得更加明显了.一方面,表面活性剂加速了土壤颗粒本身的沉降从而增强了nTiO2在其中的沉降,另一方面,表面活性剂在土壤上的强烈吸附促进了表面活性剂-nTiO2在土壤上的沉积.扫描电镜显示,nTiO2不仅吸附在土壤大颗粒上,还会吸附在土壤小颗粒表面.3种表面活性剂中,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)悬浮的nTiO2与土壤颗粒共沉淀现象最明显.除了土壤对CTAB的吸附作用之外,XDLVO/DLVO能量计算显示CTAB体系中土壤颗粒与nTiO2之间存在显著第二极小值,表明nTiO2能够在第二极小值位置与土壤颗粒结合,从而与土壤颗粒一起快速沉淀.     

基于生态风险的我国水环境高风险抗生素筛选排序

针对我国水体环境中大多数抗生素缺乏生态毒理数据,无法开展全国范围内抗生素生态风险评估的问题,以国家药品监督管理局数据库中抗生素商品为研究对象,通过收集市场所有抗生素的商品数量和平均日剂量,结合暴露建模方法计算暴露指数,采用抗生素生态毒理效应数据以及物种敏感性分布（species sensitivity distributions,SSD）法和顶端效应计算风险评分,对结果进行筛选排序,分析并识别了抗生素优先次序.结果表明,拥有不少于4种商品数量的特定抗生素为105种,53种抗生素为全国用量较大的候选药物.同时通过联合概率模型筛选出20种抗生素作为优先风险评估药品,其中高生态风险优先关注为克拉霉素、环丙沙星、阿莫西林、头孢克洛和氧氟沙星.本研究为定量评估我国水体环境抗生素风险防控提供科学依据.     

中国生态毒理学研究现状

从陆生生态毒理与水生生态毒理两方面综述了我国生态毒理学在近年取得的研究成果。陆生生态毒理包括大气污染物、重金属和有毒有机物对植物影响的生态毒理效应研究及陆生动物生态毒理学研究;水生生态毒理包括化学物质对浮游类生物和鱼虾类生物的生态毒理效应研究及逆境物理因素对水生生物影响的毒理研究。      

河口-近海环境新污染物的环境过程、效应与风险

在全球变化和人类活动双重影响下,大量陆源污染物特别是备受各国政府和民众关注的微塑料、新型持久性有机污染物以及药物和个人护理品等新污染物进入水体环境并迁移扩散,对近海生态环境安全和人体健康产生了巨大影响.综述国内外微塑料、全/多氟化合物、抗生素和内分泌干扰物等新污染物在河口-近海环境中的污染来源、时空分布和迁移传输等环境过程及其影响因素,分析探讨近海水生生态系统中新污染物产生的不良生态效应和风险,提出未来研究重点应关注河口-近海环境中多种新污染物的相互作用和新污染物产生的联合生态毒理效应及造成的生态和健康风险等,为陆海统筹下的海洋污染防治和海洋经济的健康发展提供科学依据.     

流域水生态风险评价及管理对策

流域水生态风险评价是流域水环境管理急需解决的难题和研究热点,与传统风险管理的主要不同点在于流域的异质性和复合污染问题.依靠单一污染物研究不足以提供全面风险信息,无法适应我国流域水环境改善和生态恢复的管理需求.本文通过对复合污染的联合毒性效应及其研究方法的分析,综述和比较了生态风险评价方法的实用性和不足,探讨适合于建立流域不同生态单元质量和复合污染效应间关系的方法,发展和构建反映流域时空尺度变化规律的生态风险评价模型.并就流域水生态毒理机理、水环境的生态响应时空异质性变化规律和流域多目标优化管理提出研究展望及管理对策.     

蚯蚓生态毒理试验在土壤污染风险评价中的应用

蚯蚓是评价土壤环境质量的重要指示生物.近年来,蚯蚓生态毒理学取得了快速的发展,诞生了许多新的毒理测试技术和评价方法.概述了当前广泛采用的蚯蚓毒理试验方法,重点介绍毒性试验、种群动态调查、回避试验、生物富集试验、生物标志物试验的原理与特征,论述了各种试验方法在土壤污染环境监测和生态风险评价中的应用,并探讨了蚯蚓生态毒理学未来的发展与应用前景.      

新型污染物卤代咔唑的环境行为及生态毒理效应

卤代咔唑(PHCs)是一类与多氯二苯并呋喃结构相类似的新型环境有机污染物.单种卤素取代的PHCs具有135个同系物.绝大多数PHCs不是人类合成化学品或工业品.虽然20世纪80年代即首次在环境中发现PHCs,但直到本世纪这类化合物才逐渐引起人们的关注.近年来,20余种PHCs在河流湖泊沉积物和土壤中被陆续检出.另外,PHCs具有类二噁英毒性、持久性和生物累积性.作为一类新型污染物,PHCs的环境行为研究目前相对较少.因此,了解PHCs的环境分布、来源和生态毒理效应对正确认识这类化合物的环境风险具有重要意义.本文综述了PHCs的环境分布、来源、分析方法和生态毒理效应,并对其未来的研究发展方向作了展望.     

磺胺类抗生素对水环境的污染及生态毒理效应

磺胺类抗生素是一类人工合成的药物,在其生产、使用等过程中会经不同途径进入环境,虽然其半衰期不长,但由于频繁使用并不断进入环境,导致其在水体、沉积物和土壤等环境介质中的浓度逐渐升高。文章主要综述了磺胺类抗生素的物理化学性质、使用情况、来源及归趋、其在国内外水环境中残留情况,以及对水生生物的生态毒理效应。虽然水环境中低浓度的磺胺类抗生素对生物不产生明显的急性毒理效应,然而其累积效应会对水生生物产生潜在的健康威胁。     

水环境中抗病毒药物的存在、行为与风险

当前,甲型流感病毒与新冠病毒感染流行,抗病毒药物（ATVs）被大量使用,并通过各种污染途径不断排放到水环境中,已成为一类新污染物. ATVs能长期存在于水环境中,并表现出“假持久性”,使易感生物或病毒产生耐药性,对水生生物和人类产生不可忽视的潜在威胁. ATVs在废水和天然水环境中的浓度水平、环境行为以及生态毒理效应备受关注,在梳理文献的基础上,发现在水环境中ATVs的分析方法、迁移转化和风险评估研究方面取得了突破.通过收集全球不同区域水体中ATVs的数据,对其污染途径、分析方法、环境存在、行为与风险进行了总结,介绍了水中ATVs常用的前处理和仪器分析方法,重点探讨了其在地表水环境中的污染现状、分布特征与迁移转化行为,评述了其对环境水域生态和人类健康的潜在风险,最后对其监测研究、风险识别和污染防治进行了展望.     

短链氯化石蜡分析方法、环境行为与健康效应的研究进展

氯化石蜡(chlorinated paraffins, CPs)是我国目前广泛应用在工业生产中的阻燃剂和增塑剂,其中短链氯化石蜡(short chain chlorinated paraffins, SCCPs)作为新污染物,因具有持久性、高毒性、长距离迁移特性和生物蓄积性等持久性有机污染物(persistent organic pollutants, POPs)特性引起了国内外的关注,尤其是SCCPs的环境赋存对环境健康的危害亟需进一步研究. 国内对SCCPs的研究集中在分析方法与环境行为等方面,对SCCPs的环境健康效应研究较少. 本文总结了近年来SCCPs分析方法的研究进展,并对其环境健康效应进行了梳理. 结果表明,SCCPs已被证实具有潜在的毒性效应,并且随着时间的推移,SCCPs在环境介质中的暴露浓度越来越高,因此SCCPs的环境外暴露对人体健康的潜在威胁越来越大. 研究显示,我国尚未停止SCCPs的生产与使用,因此在我国“十四五”规划之际,应加快SCCPs分析方法的研究进程,利用高分辨质谱将SCCPs的分析方法规范与标准化,并且在研究SCCPs的环境行为、迁移转化机制与毒性效应的基础上,深入开展SCCPs人体暴露风险与健康效应评估的研究,建立有效的环境健康风险评价模型与机制.      

新装修居室环境中甲醛的遗传毒性

通过环境卫生学调查和遗传毒性试验,了解甲醛对人体健康的危害性. 经随机抽样选择南宁市新装修的130户居室进行ρ(甲醛)测定,并对其中甲醛超标最严重的25户家庭成员共59人进行健康问卷调查;用单细胞凝胶电泳(彗星试验)方法和微核试验方法检测甲醛对体外培养人体淋巴细胞的遗传损伤作用. 结果表明:在南宁市130户新装修的居室环境中,甲醛超标率达73.1%,甲醛超标组居民的呼吸道和神经系统不良反应发生率升高,随着入住时间的延长,ρ(甲醛)下降,不良反应发生率也下降. 体外培养人体淋巴细胞试验结果显示:与对照组相比,甲醛低、中和高剂量组的彗星细胞发生率分别增加39.2%,80.6%和46.0%,彗星细胞尾长度增加23.9,40.6和28.3 μm,微核率增加218.6%,565.0%和647.0%;甲醛超标会使居住人群出现呼吸系统和神经系统疾病,随着时间的推移,室内ρ(甲醛)降低,对人体健康影响程度减少;甲醛可致体外培养人淋体巴细胞的遗传损伤.      

纳米材料对环境和健康的潜在危害

随着越来越多的纳米商品材料在生产和生活中的应用，纳米材料的环境安全问题逐渐引起关注，纳米科技和纳米材料的潜在风险及其负面影响已成为专家共识。文章综述了纳米材料对环境和生命健康带来的可能危害及其毒性特性，并认为深入研究纳米材料的环境安全问题将有助于建立正确生产，使用和处理纳米材料的科学规范。     

持久性有机污染物的主要特征和研究进展

概述了持久性有机污染物(POPs)在环境中的主要存在类型、生态行为特征、污染效应和对环境生物体的健康危害特性及我国在该领域的主要研究进展.重点介绍了二NFDA7英类化合物的生态毒性表示法、主要处置技术与相关的检测方法等研究进展.我国POPs相关的基础研究相对滞后,要履行好POPs公约,还面临诸多需要解决的现实问题.当前开展适合我国国情的POPs物质的环境调查监测、环境安全与健康毒理学研究并建立相关的环境控制基准和评估体系十分必要.      

纳米材料对环境中微生物活性的影响研究

研究纳米材料对环境中微生物细胞活性的影响可为纳米材料的生物安全性评价提供一定的理论基础.以大肠杆菌和枯草芽孢杆菌为受试生物,采用电导率仪测定细菌培养液电导率变化,分别研究了纳米TiO2、纳米ZnO、纳米Fe3O4、纳米SiO2、纳米二氧化钛载银、纳米磷酸锆载银、纳米棕色银对细菌细胞膜通透性的影响.结果表明,纳米材料对革兰氏阳性枯草芽孢杆菌细胞活性影响更大;同种纳米材料,粒径越小,对细菌的细胞活性影响越强;对细菌细胞活性影响最大的是纳米棕色银,对细菌细胞活性影响最小的是纳米SiO2和Fe3O4.     

典型工程纳米材料对微藻的毒性效应研究进展

近年来,随着纳米技术的快速发展,工程纳米材料由于其良好的物理化学特性而广泛应用于各行各业。然而,在生产、使用和丢弃含有工程纳米材料产品的过程中不可避免地导致纳米材料释放到水环境中。工程纳米材料已在世界多地的水环境中被检测到,给水生态系统和人体健康带来潜在风险。由于水环境的复杂性,工程纳米材料在水体中的环境行为、毒性效应等生态风险还未得到充分的研究。本文以微藻为模型生物,总结了典型工程纳米材料,包括纳米金属、纳米氧化物、碳纳米材料以及量子点的毒性效应。探讨了工程纳米材料在水中的环境行为以及与其它污染物的复合毒性效应,讨论了工程纳米材料自身理化性质和环境因素对其毒性的影响。从生理指标和组学指标出发分析了工程纳米材料对微藻的毒性机制,并展望了工程纳米材料毒性研究的发展方向,以期为工程纳米材料的毒性评价提供一定的理论依据,促进纳米材料的绿色发展。     

美国生态毒理数据库(ECOTOX)对中国数据库构建的启示

生态毒性数据库对于环境保护科学研究特别是环境基准研究具有非常重要的作用.目前,尚缺乏能够支撑我国环境管理工作的基础毒性数据库和平台,已成为制约我国开展环境基准、生态风险评估、环境质量评价、污染治理、毒理学等方面研究的瓶颈之一,因此亟需建立具有中国本土生物的毒性数据库和平台.ECOTOX（Ecotoxicology Knowledgebase,美国生态毒理数据库）的技术和经验对中国同类数据库构建有重要的启示作用.该研究系统综述了ECOTOX构建的核心内容:文献收集条件、数据来源、数据采集过程和数据收集元素,并与国内目前的毒性数据库和与生态调查数据密切相关的数据库进行了对比研究.ECOTOX存在数据收集内容有待增加、数据库构建方法落后、非英文文献中的毒性数据收集较少、与生态毒理学相关研究链接不够紧密的问题,同时我国毒性数据库的实用性和可靠性也有待进一步提高.从开展环境基准、生态风险评估和毒理学深入研究的角度,提出构建中国生态毒性数据库的建议,如提供完整、有效和共享的生态毒性数据资源,形成毒理数据整编标准和规范,衔接国内现有数据库,采用大数据云计算技术,注重中国本土生物和新型污染物毒性数据收集等.      

我国污染物健康风险毒性数据库构建研究

污染物毒性数据是开展环境健康风险评估和管控的基础. 迄今为止,我国尚未建立本土化的污染物健康风险毒性数据库. 为此,本文基于收集、整编和经本土化改造的污染物健康风险毒性数据,构建了符合我国国情的污染物健康风险毒性数据库平台,为我国环境健康风险评估、风险管控及相关研究提供了基础数据和技术支撑服务. 该平台由公众端和管理端组成,公众端为公众用户提供了便捷实用的毒性数据查询与服务系统,而管理端为系统管理人员提供了高效的数据及用户组织管理工具. 该平台集成了国内外业界广泛使用的相关信息系统优点,创新性地构建了实时交互响应、自动生成审核信息的数据审核功能,同时拟利用生态环境云服务实现统一管理、统一监控、统一运维、统一服务和统一备份,将极大地保证系统的稳定性和安全性.      

水环境中有机磷酸酯的污染现状及其生物毒性

为有效评估有机磷酸酯（OPEs）潜在的生态健康风险,综述了OPEs在全球水和沉积物中的污染现状,并重点关注OPEs对水生生物的毒性效应,根据浮游生物、游泳生物和底栖生物等不同生物类群的特点分析其潜在的毒性作用机制,进而展望本领域未来的研究方向和科学问题,以期有效评估OPEs的生态效应和健康风险,推动我国OPEs食品安全监控和生态毒理学研究,为规范其绿色应用提供参考.     

环境持久性自由基及其介导的生物学损伤

近年来,新型环境风险物质环境持久性自由基（EPFRs）被发现广泛分布于不同来源的环境介质中,如燃烧颗粒物、土壤/沉积物、天然有机质等.因其稳定性、持久性,且可以随着环境介质迁移和转化,EPFRs的生态环境风险可能被忽视.基于此,本文系统总结了存在于环境介质中的EPFRs,并归纳其分布特征;阐述了其介导的组织损伤,包括肺损伤、心血管损伤、神经毒性损伤、DNA以及细胞色素等生物大分子损伤;详述了主要由氧化应激、炎症、免疫反应以及代谢异常引起的损伤机理;最后,总结并展望了有关研究所存在的问题和未来研究方向,以期为EPFRs的生态健康风险评价和政策标准制定提供参考.