环境水样中双酚A的HPLC检测探讨

研究探讨了各种水化学条件（pH值、离子强度、共存阴离子、共存有机质）对高效液相色谱法（HPLC）检测模拟环境水样中微量双酚A的影响.采用高效液相色谱法检测水样中双酚A的标准曲线线性相关系数高（R2 ＞0.999）,在0.1～5 mg/L的双酚A浓度范围内呈现线性.本研究采用的高效液相色谱法可以在pH 2～11、离子强度0.02 mol/L到2 mol/L NaCl范围内有效地检测双酚A;溶液中的共存阴离子N03-、S04-或共存有机质葡萄糖、单宁酸、没食子酸对检测并没有明显影响;然而当溶液中存在CO32-和p034-时,本研究采用的高效液相色谱法将无法有效检测双酚A,应用时需注意.     

一种新的水质遗传毒性评价方法的建立

为了便于低成本、快速地检测环境中各种污染物的遗传毒性,本研究以前期构建的UV敏感菌株为监测菌,对多种已知化合物的遗传毒性进行测试.结果显示该菌株对遗传毒性化合物可快速产生响应,与化合物孵育0.5 h后裸眼即可观察到菌液浊度发生变化,且受试菌菌液浊度呈现剂量依赖的特点.剂量效应曲线计算表明,该菌株对两性霉素B、氯化苄、克菌丹和萘啶酮酸的最低检出浓度分别为0.32 mmol·L~(-1)、0.11 mmol·L~(-1)、0.07μmol·L~(-1)和2.14μmol·L~(-1),均低于欧盟标准遗传毒性测试方法——SOS/umu方法.进一步建立了Cr(VI)的剂量-效应标准曲线,为评价复杂样品的遗传毒性强度提供了一个可能的选择.利用该方法对3个环境水样进行了测试,其中一个水样在浓缩200倍后可诱使测试菌发生SOS响应,其Cr(VI)等效剂量浓度为0.08μmol·L~(-1) Cr(VI).上述结果表明,该方法具有应用于环境样品遗传毒性定性与半定量初筛的潜力.     

基于平面波导型荧光免疫传感器的双酚A检测适用性研究

双酚A是一种环境内分泌干扰物,逐渐受到国内外广泛关注.平面波导型荧光免疫传感器可以对水样中存在的痕量双酚A进行快速高灵敏度检测.在最优检测条件下测得双酚A标准曲线的检出限为(0.04±0.007)μg·L-1,线性区间为0.16~22.40μg·L-1,半抑制浓度为(1.67±0.47)μg·L-1.加入0.5%的EDTA到样品溶液中可以削弱水体硬度的干扰,并在最优条件下测得4种实际水样的加标回收率在88%~111%之间,相对标准偏差小于15%,表明该方法可以运用于实际水样中双酚A的检测.     

太湖梅梁湾有机污染物对纤细裸藻（Euglena gracilis）的遗传毒性效应

采用GC-MS方法分析了太湖梅梁湾水样的主要有机污染物成分和含量,共检测出15种目标化合物,表明该区域水体已经受到有机物污染;纤细裸藻(Euglena gracilis)在低浓度浓缩水样处理下(1倍组)生长无显著影响,叶绿素a、b含量和类胡萝卜素含量比对照组显著增加,而高浓度下(5倍和10倍组)生长明显受到抑制,叶绿素a和类胡萝卜素含量呈下降趋势;抗氧化酶系统中SOD和POD活性呈上升趋势,显示有机污染物胁迫可诱导抗氧化酶活性;彗星试验中,Olive尾矩和尾动量增加,纤细裸藻细胞DNA损伤程度随着太湖水样污染物浓度增加而加重,呈现出明显的剂量-效应关系,提示太湖梅梁湾水样具有潜在致突变性.结果表明,慧星试验和SOD活性试验结合使用在水环境中的遗传毒性监测方面具有较大的应用价值,适合作为水体有机污染监测的生物标志物.     

基于H4IIE细胞株测试间接雌激素效应物质的代谢活化方法

利用鼠肝癌细胞(H4IIE)代谢活化环境样品中间接雌激素效应物质的方法,以标准化合物双酚A和北方某污水处理厂各工艺过程的水样以及南方某水厂自来水样的有机提取物为对象,比较了代谢活化作用对雌激素效应检测结果的影响.研究结果表明,双酚A代谢活化产物的雌激素活性明显高于双酚A;环境样品中存在大量的间接雌激素效应物质,通过细胞代谢活化的方法能够检出其活性.因此,推荐将鼠肝癌细胞代谢活化与重组基因酵母检测的方法相结合,用于环境样品中直接和间接雌激素效应物质的检测.     

四溴双酚A和三溴苯酚对大型溞的急性和慢性毒性

为了明确四溴双酚A和三溴苯酚两种溴系阻燃剂对水生生物的生态危害,测定对比了四溴双酚A和三溴苯酚对大型溞的急性毒性(48h-LC50,48 h半数致死浓度)和慢性毒性(包括21 d繁殖量、内禀增长率、净生殖率毒性影响的EC5(5%效应浓度)或NOEC(最高无效应浓度)等),在此基础上采用评估因子法外推四溴双酚A和三溴苯酚的预测无效应浓度(PNEC).毒性测试结果表明,四溴双酚A和三溴苯酚对大型溞21 d敏感繁殖毒性终点EC5(内禀增长率、净生殖率)均比48 h急性毒性LC50低2个数量级,且低于其对繁殖量毒性影响的NOEC.危害评估结果显示,三溴苯酚和四溴双酚A基于慢性毒性的PNEC低于基于急性毒性的PNEC.以繁殖量、内禀增长率和净生殖率毒性危害的EC5值作为大型溞繁殖毒性指标可能比NOEC更能敏感地表征化学品对溞类的危害,四溴双酚A和三溴苯酚对大型溞的慢性繁殖毒性作用相比急性毒性作用更应引起关注,采用以慢性毒性数据为基础的危害评估结果可以较好地保护物种的安全.     

厌氧微生物与Fe-Ni双金属材料联合对四溴双酚A(TBBPA)的去除

作为开发强化去除典型溴代阻燃剂四溴双酚A的重要一环,研究了厌氧微生物与Fe-Ni双金属材料联合对四溴双酚A的去除.结果显示:首先,联合体系较单独的厌氧微生物及单独的Fe-Ni双金属材料去除四溴双酚A有更高的去除率,6 h去除率可达到75.50%;联合体系四溴双酚A去除过程符合一级动力学模型,速率常数k为2.2917 h-1,半衰期为0.31 h.其次,利用基于BOX-Behnken(BBD)设计的响应面分析法(RSM)来寻找联合体系四溴双酚A的最佳去除条件,在初始接菌量为0.8,温度为29℃,TBBPA初始浓度为5 mg·L-1时,四溴双酚A的去除率最大.最后,受环境干扰情况的实验结果表明,自然水体条件或添加腐殖酸干扰情况下,均会造成联合体系对四溴双酚A去除率一定程度的降低.     

BAF-BAC组合工艺对受污染河水水质净化研究

研究通过采用BAF-BAC组合工艺净化受污染河水,进行了该系统对主要污染物指标的去除效果分析,并结合多种生物毒性效应检测,进行了系统对生物毒性物质的去除研究。结果表明:组合工艺系统稳定运行阶段,对COD、NH3-N和TN平均去除率分别在60%、96%和19%左右。试验条件下最适宜水力负荷10 L/h,BAF单元最佳气水比为7:1时,系统对上述污染物的去除率分别达到72%、99%和20%。发光菌抑制试验表明,受污染河水在浓缩50、10和2倍时,相对抑制率均高于80%,经BAF-BAC组合装置净化后,相对抑制率分别为15.8%、7.8%和3%,出水水质没有表现出明显急性毒性特征;受污染河水对大型蚤急性致死率达到100%,而最终出水大型蚤死亡率为0%;在浓缩50倍、20倍、10倍和1倍时,受污染河水水样对仔鱼的致死性分别为100%、70%、20%和0,最终出水水样中仔鱼死亡率均为0,说明组合工艺系统各单元对此类毒性物质均有去除效果。     

长江、汉江水源水及其自来水中有机物生物毒性的比较

应用XAD-2大孔树脂对长江、汉江(武汉)水源水及其自来水水样中的有机物进行吸附和富集,经洗脱、浓缩、干燥,提取其非挥发性有机物(NVOCs),通过致突变试验(Ames test)和重组酵母雌激素测评试验(YES)分别检测其致突变性与类雌激素效应.结果显示,2008年平水期,水中NVOCs除了长江出厂水对TA98(＋S9)的致突变性检测结果为阴性外,其他水样均为阳性;丰水期除长江水源水外,其他水样对TA98的致突变性为阳性;枯水期在不加S9的条件下,仅长江出厂水、管网末梢水对TA98的致突变性为阳性,其余水样均为阴性.各水样的NVOCs对TA100(±S9)的结果均为阴性.平水期长江、汉江水源水和枯水期长江水源水中的NVOCs均可检出类雌激素效应,丰水期水源水以及各水文期自来水中的NVOCs未显类雌激素效应.2007～2009年不同水文期长江和汉江自来水中NVOCs的致突变比活性均高于水源水;长江、汉江各水样中具有致突变作用的有机物主要为移码型直接致突变物.长江水源水NVOCs的类雌激素效应高于汉江,经自来水厂处理后的出厂水以及管网末梢水中的NVOCs未检出类雌激素效应.     

双酚A和四溴双酚A对大型溞和斑马鱼的毒性

采用静态生物急性试验的方法,研究了双酚A和四溴双酚A对大型溞和斑马鱼的急性毒性和生命早期阶段的生长发育影响.结果表明,大型溞的幼溞接触不同浓度的双酚A和四溴双酚A,活动会受到抑制,甚至死亡,48 h的EC50分别为8.91和0.69 mg·L-1;对斑马鱼也有明显的毒性作用,其96 h的LC50分别为9.06和1.78 mg·L-1.根据化学物质对鱼类和溞类的毒性评价标准,这2个化合物都属于高毒物质.双酚A和四溴双酚A对斑马鱼生命早期阶段毒性影响的研究结果表明,对斑马鱼胚胎发育有明显抑制作用,可以造成胚胎发育畸形甚至死亡,斑马鱼胚胎72 h孵化畸形是双酚A的最敏感指标,EC50为2.90mg·L-1,72 h未孵化是四溴双酚A的最敏感指标,EC50为0.14 mg·L-1.双酚A和四溴双酚A对鱼卵发育有显著影响,双酚A对鱼卵有致畸作用,四溴双酚A抑制了鱼卵孵化.     

双酚A和四溴双酚A对大型和斑马鱼的毒性

采用静态生物急性试验的方法,研究了双酚A和四溴双酚A对大型和斑马鱼的急性毒性和生命早期阶段的生长发育影响.结果表明,大型的幼接触不同浓度的双酚A和四溴双酚A,活动会受到抑制,甚至死亡,48 h的EC₅₀分别为8.91和0.69 mg·L^-1;对斑马鱼也有明显的毒性作用,其96 h的LC₅₀分别为9.06和1.78 mg·L^-1.根据化学物质对鱼类和类的毒性评价标准,这2个化合物都属于高毒物质.双酚A和四溴双酚A对斑马鱼生命早期阶段毒性影响的研究结果表明,对斑马鱼胚胎发育有明显抑制作用,可以造成胚胎发育畸形甚至死亡,斑马鱼胚胎72 h孵化畸形是双酚A的最敏感指标,EC₅₀为2.90 mg·L^-1,72 h未孵化是四溴双酚A的最敏感指标,EC₅₀为0.14 mg·L^-1.双酚A和四溴双酚A对鱼卵发育有显著影响,双酚A对鱼卵有致畸作用,四溴双酚A抑制了鱼卵孵化.     

pUCD-recA重组发光菌构建及对遗传毒性污染物响应作用

基因重组发光菌在水质毒性的评价中具有重要的作用,本研究从分析污染物毒性损伤的机制出发,构建新型pUCD-recA基因重组发光菌. 用PCR法从大肠杆菌W3110中扩增recA基因,将其与pGEM-T easy载体连接后测序.测序正确的recA片段及pUCD615载体均用BamHⅠ、EcoRⅠ双酶切,连接后电转化导入宿主菌JM109.挑取克隆,提取质粒用PCR鉴定,阳性克隆再进行测序.将构建成功的pUCD-recA载体转化入大肠杆菌RFM443,加入相应的遗传毒性污染物,观察发光响应作用.结果表明,recA基因PCR扩增出的片段为293　bp,测序结果与GenBank中的recA序列进行BLAST比对,同源性为99％,表明扩增序列正确.与pUCD615载体连接后的测序结果表明,recA基因已正确地插入到pUCD615的多克隆位点,方向和读码框正确,重组发光菌载体构建成功.将构建好的重组载体转化入RFM443宿主菌,加入遗传毒性污染物观察响应效果.丝裂霉素C（MMC）对pUCDrecA重组发光菌诱导效果最好,0.01 mg/L即可有很好的响应曲线;N′-甲基N′-硝基亚硝基胍（MNNG）则在50～100 mg/L时可发挥最佳响应作用.     

用umuC测试水中遗传毒性效应的样品前处理方法

umuC实验是用于检测物质致癌、致突变性的一种有效方法.本文将化学物质暴露阶段的温度细化为37℃,获得最佳灵敏度.以北方某自来水厂的自来水为对象,研究前处理方法对遗传毒性诱导效应的影响,发现以Oasis HLB固相萃取柱为浓缩柱,丙酮为洗脱溶剂的样品前处理方法显示出最高的遗传毒性诱导效应.对上述自来水厂不同工艺过程出水的遗传毒性进行检测,结果表明氯消毒过程促进遗传毒性的诱导.     

发光细菌法中用发光二极管修正色度干扰的研究

在用发光细菌检测水样毒性时,水样的色度会干扰测量结果。该研究采用作者制作的发光二极管(LED)装置对水样色度引起的附加抑光读数进行修正。首先,利用食用色素溶液观察同种水样的色度对发光细菌和LED发光抑制的差异;其次,用坐标旋转变换的方法来矫正这一差异,并用食用色素和苯酚模拟有毒有色的水样,来验证方法的准确性。最后,用该修正方法检测染料活性黑KN-B溶液的毒性,并用双层管设置阴性对照来检验修正方法的可靠性。结果三组模拟水样得到的水样毒性与实际毒性之间的误差均<5%,表明该方法有效。测得活性黑KN-B的EC50为213.9mg/L,与先前用双层管色度修正法检测得到的结果相近。该研究为剔除由色度引起的附加抑光读数,准确反映水样本身毒性,提供了一种可行且较可靠的方法。     

饮用水源中三卤甲烷含量及与遗传毒性的相关性研究

通过对某市饮用水源中不同点位的三卤甲烷浓度测试,同时采用SOS/ Umu 试验对水体进行生物遗传毒性分析,结果表明:采用液氯消毒工艺的地表水厂在消毒后水样和用户端水样中检出的三卤甲烷含量较高,而采用二氧化氯消毒的地下水厂的出水中挥发性有机物仅略有上升;进行三卤甲烷浓度和生物遗传毒性之间的相关性分析得知,三卤甲烷和间接遗传毒性的相关性较好.     

受污染地表水的生物毒性效应分析

针对以非常规水源补水的受污染地表水的生态安全问题,文章以北京地区受污染河水为试验用水,利用多组生物效应试验(发光菌、大型蚤和仔鱼)进行急性生物毒性检测,并与污水厂二级出水和再生水厂出水水质进行比较.结果表明:受污染地表水在浓缩倍数达50倍时,发光细菌相对抑制率达到50％以上,大型蚤和仔鱼的急性毒性试验死亡率均达到100...     

兰州市某城区冬夏季大气颗粒物及重金属的污染特征

在2010年7月与2011年1月,对兰州市西固区、榆中县的大气颗粒物(TSP、PM10、PM2.5)进行了采集,并对颗粒物浓度及不同粒径颗粒物上的重金属(Cd、Cr、Cu、Pb、Ni、Zn)含量进行了分析.结果显示,夏季TSP的浓度均值均未超过国家标准值,而冬季只有研究区均值超过国家标准值,超标倍数为0.36倍;研究区PM10冬、夏季浓度均值皆高于国家标准值,超标倍数分别为1.18和0.19倍,而在对照区只有冬季均值超过了标准值,超标倍数为0.05倍;冬季PM2.5的浓度均值在研究区和对照区均超过参考标准值,超标倍数分别为1.94倍和1.0倍,而夏季浓度均值只在研究区超标,超标倍数为0.31倍.颗粒物TSP、PM10及PM2.5的浓度均值呈现的整体特点为冬季高于夏季,且研究区显著高于对照区.应用潜在生态风险指数法评价显示,大气颗粒物中重金属元素的生态危害顺序为:Cd>Cu>Ni>Zn>Pb>Cr,其中Cd的潜在生态危害程度为极强;多种重金属联合的生态风险指数显示,TSP、PM10、PM2.5的重金属生态风险程度均为极强,其中PM2.5的潜在生态风险指数最高.     

双酚A降解菌的分离鉴定及其降解特性

从好氧堆肥反应器的渗滤液中分离到1株降解内分泌干扰物双酚A的细菌B-16.经过对其形态特征、生理生化以及16S rDNA序列分析,该菌株初步鉴定为Achromobacter xylosoxidans.通过摇瓶实验考察了生长条件对双酚A降解的影响,得出该菌株降解双酚A的最佳条件是接种量为0.6%,初始pH值为7.0,温度为30℃.在该条件下,对菌株B-16对不同初始浓度双酚A的降解反应过程进行动力学分析,该降解反应在低浓度(3、5、10mg/L)时符合一级反应动力学特征,而在较高底物浓度(20 mg/L5、0 mg/L)下不能用一级反应动力学描述,双酚A的降解率在初始浓度为10 mg/L时达到最大值46.93%.     

不同终点检测5种双酚A类化合物对MCF-7的细胞毒性

双酚A(BPA)及其类似物作为聚碳酸酯的主要合成原料,一直是环境污染的重要问题.其雌激素效应是当今科学研究的重点,而毒性效应研究甚少.为评估环境中BPA类物质的毒性效应,实验采用四唑盐(MTS)比色法检测5种双酚A类化合物对人雌激素受体缺失乳腺癌细胞MCF-7(ER-)增殖活性的影响,2,4-二硝基苯肼法检测细胞乳酸脱氢酶(LDH)露出率,单细胞凝胶电泳(SCGE)检测DNA损伤.用非线性最小二乘法对MTS实验结果拟合剂量-效应曲线,表明所有的剂量-效应曲线(DRC)均能用Weibull或者Logit函数有效表征.以模型估算的半数效应浓度负对数值(pEC50)评估5种化合物的毒性大小依次为:BPB>BPC>TDP>BPE>BPA.LDH检测以及SCGE检测受试化合物对MCF-7(ER-)的损伤作用表明,在效应浓度EC20下,细胞核DNA轻微损伤,细胞增殖受轻微抑制;在效应浓度EC40下,细胞核DNA损伤严重,细胞增殖受到显著抑制,从而导致细胞膜通透性显著改变,使LDH大量露出.     

利用唐鱼雌激素受体构建环境雌激素重组酵母测评系统的研究

利用唐鱼雌激素受体基因片段构建重组酵母,用以筛选环境雌激素类化学物质.实验先将唐鱼雌激素受体terα基因片段插入载体pGADT7中构建表达质粒p GADT7/TERα,同时将雌激素效应元件(ere)片段插入pMP206载体中构建报告质粒pMP206/ERE-Lac Z;然后把表达质粒和报告质粒共转化到酵母AH109中,经筛选成功构建了由唐鱼雌激素受体调控的表达lac Z基因的重组酵母AHpTERα/ERE.结果表明,所构建的重组酵母AHpTERα/ERE在不同浓度17β-雌二醇(E2)的诱导下,β-半乳糖苷酶的活性呈现出明显的剂量-效应关系,其EC50为(0.521±0.700)nmol·L-1.与DMSO对照组相比,重组酵母在17β-雌二醇诱导下有明显的β-半乳糖苷酶活性增强的现象.在不同浓度17α-乙炔基雌二醇(EE2)、壬基酚(NP)及其混合物、双酚A(BPA)、17β-雌二醇(E2)(阳性对照)的诱导下,重组酵母均呈现出剂量-效应关系,且灵敏度大小为E2EE2NPBPA.结果表明,本研究成功构建了重组基因酵母测评系统,初步判定该重组酵母可应用于环境雌激素的筛选.