杀菌剂三唑酮毒性及内分泌干扰作用研究进展

在对近年来国内外三唑酮研究的热点问题进行分析讨论的基础上,概述了三唑酮的检测、毒性、内分泌干扰作用等方面研究的进展工作。     

臭氧氧化降解三唑酮的试验

在利用O3/H2O2体系氧化三唑酮的基础上,探讨了O3氧化三唑酮的最佳反应条件和水中杂质对氧化反应的影响,并对氧化产物进行了分析.研究结果表明,三唑酮浓度为3mg·L-1、臭氧浓度为25mg·L-1、室温(26℃)、pH值为7～8条件下,三唑酮去除率最高可达94.1%;腐殖酸对三唑酮的降解表现为低浓度促进、高浓度抑制,HCO-3对三唑酮降解的抑制作用较小;伴随三唑酮的降解,体系pH下降.色谱分析结果表明,三唑酮首先被氧化为1,2,4-三唑、对氯苯酚和酸性产物,最终生成NO-3、Cl-、CO2和H2O小分子,降解比较彻底.     

三唑酮在水体系中的光化学降解研究

系统研究了在天然日光和高压汞灯照射下三唑酮在蒸馏水、人工海水和天然海水中的光降解情况.结果表明,天然日光照射下,三唑酮在三种介质中降解较慢.高压汞灯较天然日光能够更有效地激发三唑酮的降解,且降解符合一级动力学规律.在300 W高压汞灯照射下,三唑酮在蒸馏水、人工海水和天然海水中的半寿期分别为54.14 min、144.38 min、177.69 min.三唑酮在蒸馏水中的光降解速率大于其在天然海水中的,这主要是由于天然海水中存在的阴、阳离子和其它特殊的物质所引起的.同蒸馏水中的光反应相比,人工海水中的离子抑制了三唑酮的光降解反应.在500 W高压汞灯照射下,三唑酮的反应速率明显提高.实验发现溶液中加入重金属离子(Cu2+、Pb2+、Cd2+)能够改变三唑酮的光降解速率.     

三唑酮在设施栽培土壤及大白菜中的消解动态及残留

为评价三唑酮在大白菜施用后的环境安全性,建立了GC测定蔬菜及土壤中三唑酮残留的方法,进行露地与设施栽培条件三唑酮在大白莱和土壤中的消解动态和最终残留研究.在大白菜和土壤中的最低检测质量分数均为0.001 mg/kg,三唑酮的平均加标回收率为81.5％～110.6％,变异系数为1.32％～6.04％.消解动态试验为2倍推荐使用剂量施药1次,三唑酮在设施栽培大白菜的半衰期分别为2.72～3.30 d和3.21～3.35 d;露地栽培为2.35～2.87 d和2.30～3.12 d.设施栽培大白菜中三唑酮残留量与用药量正相关,随着施药量的增加,消解速度减慢,残留量相应增大.研究可为制定三唑酮设施栽培大白菜上最大残留限量和合理使用准则以及风险评估提供科学依据.     

三唑酮对离体黄瓜子叶过氧化物酶活性及蛋白质含量的影响

20mg/L三唑酮能显著地抑制离体黄瓜子叶叶绿素a、b、可溶性蛋白质和游离脯氨酸含量及叶绿素a/b的下降,表明三唑酮抑制子叶的衰老。与此同时,三唑酮能不同程度地抑制过氧化物酶（POD）活性升高和H2O2的累积。在黄瓜子叶衰老过程中,叶绿素及蛋白质含量均与POD、H2O2成显著的负相关,表明三唑酮可能通过POD－H2O2酶促系统来抑制叶绿素和可溶性蛋白质的降解。     

三唑酮对青鳉鱼和大型溞不同测试终点的毒性效应评价

以青鳉鱼和大型溞为代表性水生生物,研究三唑酮对其不同测试终点的慢性毒性效应.结果显示,以生存、生长、繁殖为测试终点,青鳉鱼的NOEC分别为76,60,5μg/L,基于大型溞蜕皮次数、生长和繁殖的NOEC分别为25,100,200μg/L.由此可见,青鳉鱼比大型溞对三唑酮的毒性更敏感.比较不同测试终点,青鳉鱼的繁殖类指标最敏感,其次是生长、生存;相比大型溞的繁殖以及幼溞的生长,其幼溞的蜕皮次数指标更为敏感.因此,低剂量长期暴露下三唑酮会对水生生物的繁殖能力造成一定的损伤,评价其水生态安全应全面考虑不同生物种群的不同测试终点,尤其是鱼类繁殖毒性效应.     

香蕉秸秆堆肥对四种农药残留降解影响

通过单因子梯度试验研究了香蕉秸秆堆肥过程关键因子—C/N、温度、含水率、pH对香蕉栽培生产过程中经常施用的4种农药——百菌清、三唑酮、氯氰菊酯和溴氰菊酯残留降解的影响.结果显示,香蕉秸秆堆肥对4种农药具有明显的降解作用,在通风方式为机械翻堆条件下,百菌清的最佳降解条件为:C/N=35∶1,温度为40℃,含水率为60%,pH =9.7;三唑酮的最佳降解条件为:C/N=35∶1,温度为40℃,含水率为70%,pH=9.45;氯氰菊酯的最佳降解条件为:C/N=25∶1,温度为40℃,含水率为70%,pH=9.7;溴氰菊酯的最佳降解条件:C/N=35∶1,温度为50℃,含水率为70%,pH=9.7.根据上述单因素控制试验,利用非线性动力学模型分析可得百菌清、三唑酮、氯氰菊酯和溴氰菊酯的最小降解半衰期分别为28.8min、 4.32h、16.8h和 12h.     

3种杀菌剂对日本青鳉早期生命阶段毒性效应初步研究

为了评价杀菌剂对水生生物的基础毒性,在室内进行了多菌灵、三唑酮和三唑醇对日本青鳉幼体阶段的毒性效应.急性毒性试验结果表明,多菌灵、三唑酮和三唑醇对日本青鳉幼鱼96 h-LC₅₀值分别为0.47(0.42~0.51) mg·L^-1、11.02(9.34~13.01)mg·L^-1、14.49(12.28~17.10)mg·L^-1.胚胎60 d慢性毒性试验结果表明,多菌灵对日本青鳉胚胎孵化率的最低可观察效应浓度(LOEC_60d)为5.2 μg·L^-1,暴露在10~37 μg·L^-1浓度范围内对胚胎孵化时间、幼鱼存活率均有显著影响;三唑酮对日本青鳉幼鱼存活率的LOEC_60d为75 μg·L^-1,暴露浓度高于240 μg·L^-1时对胚胎孵化时间、幼鱼存活率、体长、湿重等均有显著影响;三唑醇对日本青鳉胚胎孵化率的LOEC_60d为140 μg·L^-1,暴露浓度高于520 μg·L^-1时三唑醇对胚胎孵化时间、幼鱼存活率、体长、湿重等均有显著影响.3种杀菌剂对日本青鳉幼体阶段的毒性次序为:多菌灵>三唑酮、三唑醇,胚胎孵化时间和幼鱼存活率可作为慢性毒性的敏感指标.     

4,4’-偶氮-1,2,4-三唑酮肼盐的制备及其表征

为了降低偶氮三唑酮的酸性及感度,制备了4,4’-偶氮-1,2,4-三唑酮肼盐(N_2H_5ZTO),并对其进行了IR、MS和XRD分析。X射线单晶衍射结果表明,N_2H_5ZTO晶体的空间群为Pī单斜晶系。利用DSC研究了N_2H_5ZTO在加热速率为2,4,8,10℃·min~(-1)条件下的热分解行为,其表观活化能E_a和指前因子A分别为224.2 kJ·mol~(-1)和9.877×10~(20) s~(-1)。TGA-FTIR-MS分析结果表明N_2H_5ZTO热裂解的气体产物主要有CO_2,CO,NO_2,NO,HCN,N_2和H_2O。采用Kamlet-Jacobs方程计算了N_2H_5ZTO的爆压P和爆速D,结果表明N_2H_5ZTO在含能材料领域具有潜在的应用价值。     

贵阳市饮用水源地有机氯农药污染的检测与特征分析

集中式饮用水源中有机氯污染物研究对开展水源地环境保护具有重要的意义。采用气相色谱/质普联用技术(GC/MS),同时检测贵阳市4个主要集中式饮用水源地的11个水样中13种有机氯农药残留情况,并分析了污染物分布特征。研究表明,该方法除百菌清回收率偏低,60%以外,其他物质回收率在70.78%~100.62%,相对标准偏差(RSD)为0.8%~13.4%,在0.05~2μg/m L(n=6)低浓度范围内,各物质标准曲线线性相关系数(r)在0.995 6~0.999 6之间,线性良好,灵敏度高、分析速度快适用于微污染源水的检测。检测结果显示,有10个水样中能检出有机氯农药,红枫湖有机氯污染情况较阿哈水库和百花湖的要严重,松柏山水库有机氯污染未能检出。水样中以HCHs、甲氰菊酯农药为主,检出率达到64.4%,HCHs最高浓度达到5.37μg/L,甲氰菊酯最高浓度达到0.047μg/L;百菌清、三唑酮检出率为到27.3%,百菌清最高浓度达到14.097μg/L,三唑酮最高浓度达到2.836μg/L。     

复合菌群生物强化削减NPEO内分泌干扰毒性的试验研究

印染废水中的壬基酚聚氧乙烯醚(nonylphnol polyethylene ether, NPEO)在生化处理过程中会产生雌激素活性更强的壬基酚(NP)等中间产物,导致处理后印染废水内分泌干扰毒性升高.为探索以NPEO和NP为降解靶点进行菌群生物强化脱毒的可行性,分别以NPEO和NP驯化富集印染活性污泥,并将得到的降解菌群以单独和组合投加方式进行生物强化试验,考察强化控毒效果.结果表明：(1)NPEO降解菌群(NPEB)和NP降解菌群(NPB)中的优势菌均为Proteobacteria,二者对10 mg/L NPEO和NP的48 h去除率均高于98%.(2)单独或组合投加5 mg/L的NPEB和NPB至混合液悬浮固体浓度(MLSS)为500 mg/L的活性污泥体系,均能显著提升活性污泥对不同浓度(10和1 mg/L) NPEO的降解性能,大幅缩短NPEO降解过程中雌激素活性的变化周期,并使体系的雌激素活性维持在较低水平.(3)当降解体系中加入1 000 mg/L葡萄糖作为额外碳源时,NPB的强化性能被完全抑制,而NPEB在降解性能受抑的情况下仍能增强活性污泥的NPEO降解速率并缩短控...     

垃圾渗滤液与再生水生物毒性的体外检测方法应用

本文总结了近年来在垃圾渗滤液和再生水生物毒性检测方面的主要体外试验模型和检测方法,并整理了这些模型和方法在生物毒性评价中的应用.目前常用的体外试验模型包括人源细胞系、其他哺乳动物细胞以及微生物细胞,相比较而言,人源细胞系在检测结果外推至人体时具有更强的说服力,因而其应用最为广泛.体外检测方法可概括为细胞毒性、遗传毒性和内分泌干扰效应检测三个方面,其中内分泌干扰效应的研究较多集中于雌激素效应.最后,本文提出开发三维体外细胞模型、体外试验与化学分析相结合、全面分析内分泌干扰效应和建立成组体外试验体系是渗滤液和再生水生物毒性检测方法的发展方向.     

生物毒性检测在水质安全评价中的应用

水质安全不仅关乎生态系统的健康,更关乎人类的生存与发展.借助水质标准浓度限值的传统方法评价水质安全存在一定不足,生物毒性测试能直观反映水体中所有共存污染物的综合毒性特征,已逐渐发展成为水质安全评价的重要补充.在大量文献资料调研、整理的基础上,首先从污染物的生物效应出发,总结了常用的致死毒性、遗传毒性、内分泌干扰性等效应的生物毒性测试方法;其次,讨论了水质毒性评价中常用的生物毒性测试方法和相应的毒性评价指标;最后,归纳总结了基于生物毒性测试的水质安全评价方法,包括潜在毒性法、毒性单位分级评价法、潜在生态毒性效应指数法、基于成组生物毒性测试的水质安全评价等,并讨论了各种方法的优缺点.本文既系统梳理了毒性测试在水质安全评价领域的研究进展,也为该领域后续的发展奠定了基础.     

持久性有机污染物(POPs)及其生态毒性的研究现状与展望

持久性有机污染物(POPs)是一类具有持久性、易于生物富集、对人和生物具有毒性的有机污染物质。POPs已成为全球关注的热点问题，它们对人和生物具有免疫毒性、内分泌毒性、生殖发育影响、致癌性以及其它一些毒性效应。因此应加强POPs生态毒性的研究。     

溴氰菊酯对稀有鮈鲫早期生命阶段发育和内分泌干扰毒性

采用半静态水体暴露方式研究了水中溴氰菊酯对稀有鮈鲫早期生命阶段的发育毒性与内分泌干扰效应.结果表明,影响稀有鮈鲫胚胎孵化的LOEC (最低可观察效应浓度)>3.0μg/L;影响稀有鮈鲫仔鱼发育畸形和死亡指标的LOEC和NOEC (无可观察效应浓度)分别为1.0和0.33μg/L.低至0.04μg/L的溴氰菊酯暴露便可显著下调稀有鮈鲫幼鱼体内雄激素受体基因(AR)表达量并上调甲状腺激素受体基因(TRβ)表达量;0.11μg/L的溴氰菊酯暴露可以下调稀有鮈鲫幼鱼体内雄激素受体基因(AR)、雌激素受体基因(ER1、ER2b)和芳香烃受体基因(AhR1a)的表达量,并上调甲状腺激素受体基因(TRβ)表达量;0.33μg/L的溴氰菊酯可以下调稀有鮈鲫幼鱼体内雄激素受体基因(AR)、雌激素受体基因(ER1、ER2b)、芳香烃受体基因(AhR1a、AhR1b、AhR2)的表达量,并诱导甲状腺激素受体基因(TRβ)表达量的上调.上述作用浓度水平已经处于多个天然水体中溴氰菊酯的检出浓度范围,因此,关于水体残留溴氰菊酯对鱼类的内分泌干扰效应必须予以重视.     

多溴联苯醚及其衍生物在土壤中的分布、转化和生物效应研究进展

多溴联苯醚（polybrominated diphenyl ethers,PBDEs）作为一种良好的溴系阻燃剂被大量地添加到工业产品中,随着产品的使用、回收和废弃处理会进入各种环境介质中,是一类分布十分广泛的持久性有机污染物.PBDEs的衍生物羟基化多溴联苯醚（hydroxylated polybrominated diphenyl ethers,OH-PBDEs）和甲氧基化多溴联苯醚（methoxylated polybrominated diphenyl ethers,MeO-PBDEs）,由于具有比母体化合物更大的毒性效应和更复杂的环境行为也受到人们广泛关注.通过对PBDEs及其衍生物在土壤中的分布特征、转化规律及生物效应研究的最新进展进行综述发现,PBDEs在土壤中的分布浓度随离工业区距离增加而减小,且大多数污染地区土壤中以高溴代PBDEs为主,偏远地区土壤中则以低溴代PBDEs为主.进入土壤的PBDEs在动物、植物体内及微生物作用下均可发生脱溴代谢转化产生低溴代PBDEs,也可发生羟基化生成OH-PBDEs和甲氧基化生成MeO-PBDEs,与此同时,OH-PBDEs和MeO-PBDEs之间也会发生相互转化.PBDEs及其衍生物作为一种环境内分泌的干扰物对大部分的植物、动物都有显著的毒性效应,对植物而言能够抑制植物种子萌发、幼苗生长、损伤细胞结构以及影响植物代谢活动等;对动物而言能够影响动物的内分泌功能、妨碍动物生殖系统的发育以及对神经系统产生毒性等.目前,关于PBDEs及其衍生物在土壤生态系统中环境化学行为和生态毒性的报道十分有限,探讨土壤中PBDEs的代谢转化过程和毒性效应可为全面深刻地认识PBDEs的环境行为和潜在生态风险提供科学参考.      

雌二醇对生物体内分泌系统毒性作用机制的研究

雌二醇可扰乱生物体内激素的正常分泌,对生物体生殖发育、神经系统及免疫系统造成损伤。本文通过查阅大量文献,结合临床试验及动物试验,研究了雌二醇干扰生物体内分泌系统的作用机制,结果发现:持续大剂量的雌二醇可显著扰乱动物体的内分泌系统;脂溶性的雌二醇不易被降解,在人体内也没有特定的代谢途径,因此微量的雌二醇即可在体内蓄积进而对机体造成损伤。