取代苯胺和苯酚类化合物对大型(Daphnia magna Straus)的定量结构-活性关系研究

研究了３６个取代苯胺和苯酚类化合物对大型溲的急性毒性，应用正辛醇／水分配系数，线性溶解能关系参数和分子连接性指数得出了该类化合物的定量构效关系方程，这些方程可以用来进行该化合物危害性初评。ＬＳＥＲ法得到的ＱＳＡＲ方程拟合效果较好，增大分子体积及偶极性－极化性，均可增大毒性，化合物与蛋白质等生物大分子的氢键键合作用是导致该类化合物毒性高于其基本毒性的原因。     

酚取代衍生物的QSAR研究

计算了带７种不同取代基的２９种酚取代衍生物的分子表面积。用分子表面积，ＯＨ基表面积，代基当量作为描述变量，对上述化合物的Ｍｉｃｒｏｔｏｘ＾Ｒ毒性进行了回归分析，得到有一定意义的回归方程，其相关系数为０．９０。如果氰取代酚作为局外化合物，则相关系数达０．９４。说明这些参数在预言毒性方面有重要意义。     

有机氯化物分子连接性与毒性的相关性

导出了用一阶价分子连接性指数（Ｘ）预测有机氯化物对Ｊｉａ卑鱼毒性（ｌｏｇＬＣ５０）的相关方程。分子连接指数由化合物的分子结构很容易计算出。该相关性方程含有两个变量，预测有机氯化物的毒性范围达３．５个数量级。其相关系数和标准差分别为０．９８１和０．１９。应用该相关方法可以预测大范围有机氯化物的毒性。     

氯代芳香族化合物对羊角月牙藻的毒性及QSAR分析

根据氯代芳香族化合物对羊角月牙藻（Selenastrum carpricornutum）的急性毒性实验结果,运用量于化学参数分析了16种氯代芳香族化合物的结构与活性之间的关系,用逐步回归法建立了相关方程,并经逐一抽取法检验证明该方程的稳定性很好．结果表明,分子总能量TE是决定该组化合物对羊角月牙藻毒性的关键参数;另外,这组化合物对羊角月牙藻的致毒关键步骤包括传输分配过程和生化反应过程     

不同pH值下有机酸碱对发光菌的急性毒性

测定了33种有机酸碱化合物在不同pHT(5．0、7．0、9．0)对发光菌的急性毒性(半数发光抑制浓度，15min-EC50。)。结果表明，胺类化合物对发光菌的毒性随pH的升高而增大；酚类和苯甲酸类的毒性随pH的升高而减小，这与不同pH下有机酸碱的电离程度有关。有机酸碱的生物毒性主要是由分子态引起，但离子态作用不可忽略。相同pH下，有机酸碱的生物毒性随取代基团的种类、个数及取代位置而不同。并在此基础上初步探讨了有机酸碱的毒性机制。     

有机磷农药毒性预测模型研究

选用化合物分子拓扑学的信息理论指数、价分子连接性指数，运用多元非线性回归分析，对１１４种有机磷农药大鼠经口、小鼠经口及大鼠经皮急性毒性ＬＤ５０、神经毒性作用进行了定量预测分析。回归模型相关指数Ｒ＾２均在０．８１以上，残差呈正态分布，预测效果满意，显示了系统具有较强的预测能力。     

SBR-COR工艺处理高浓度、多品种混合化工污水

介绍了ＳＢＲ－ ＣＯＲ 工艺处理高浓度、多品种混合化工污水的工艺流程、工作原理及闲置保养情况，详细地阐述了活性污泥生物相与运行状况的关系。实际运行表明，ＳＢＲ－ ＣＯＲ 具有重新启动所需时间短、微生物激活快，对浓度高、毒性大的化工污水具有耐冲击特性，外理效果显著。     

信息理论指数及其在有机磷农药毒性预测研究中的应用

为探讨化合物结构与毒性关系研究方法,将定量描述分子结构特征的信息理论指数、价分子连续性指数应用于有机磷农药毒性预测研究,提出了基团信息参数。运用判别分析、多元非线性回归分析,依据１１４种有机磷农药急性毒性数据资料,按动物不同给药途径,分别建立定性、定量预测模型,定性判别回代符合率均在８３．３３％以上,定量回归方程相关指数Ｒ＾２均在０．８１以上,回归残差呈正态分布。预测分析,预测值均在ＬＤ５０测定值     

自相关拓扑指数与有机物生物活性的定量关系

采用自相关拓扑指数作为分子描述符，研究有机污染物的遗传毒性和急性毒性与分子结构的定量关系，建立了良好的构效关系方程。     

取代苯类化合物的二维息定量结构-活性相关研究

为了预测非反应性麻醉型化合物对发光菌的发光半抑制浓度,评价该类化合物的毒性效应,采用独特的二维HQSAR分析方法,根据分子碎片的类型,将分子结构转变成具有特征的分子指纹,并用数字进行标记。这些标记出的数字作为QSAR的描述符,经过偏最小二乘法计算,建立起化合物结构与生物毒性之间的相关关系,由此所获得的HQSAR预测值与实测值之间也存在较好的相关性,即-1g_(pre)EC_(50)=0.311 0.929(-1g_(exp)EC_(50))(n=13,r=0.964)。这一模型的预测效果明显优于传统的二维QSAR模型,其结果可以为定量评估同类化合物的生物毒性提供可靠依据。     

Comparative study of four QSAR models of aromatic compounds to aquatic organisms

Quantitative structure-activity relationships (QSARs)were developed for 43 aromatic compounds toxicity to Photobacterium phosphoreum and Daphnia magna based on four methods: octanol/water partition coefficient, linear solvation energy relationship, molecular connectivity index and group contribution. Through the evaluation of four QSAR methods, LSER was proved to be the best. And it applied to the widest range of chemicals with the greatest accuracy.     

取代芳烃对藻类毒性与结构参数之间的定量关系研究

采用OECD标准方法测定了40种取代芳烃化合物对绿藻的48h急性毒性,毒性最强的是邻二硝基苯,其lg1 EC50为5 04;毒性最弱的是苯酚,其lg1 EC50仅为2 46。计算得到所研究化合物的分子最低空轨道能((ELUMO))、分子最高占有轨道能((EHOMO))、范德华面积((sVdW))及分子量(Mw)。对化合物毒性和结构参数进行了定量的结构与活性关系(QSARs)研究。所研究化合物对绿藻的毒性主要分子的轨道能和空间参数有关。方程(lg1 EC50=-1 029(EHOMO)+0 025(sVdW)-8 322,R2(adj)=0 824)有很好的预测能力,训练组的平均相对误差为6 10%,测试组的平均误差为6 99%。苯酚和苯胺类化合物属于极性麻醉剂,其毒性与空间参数或疏水性有关;硝基苯类是反应型化合物,可作为亲电子试剂,产生相应的潜在毒性更强的亚硝基化合物,其毒性一般与分子轨道能有关。      

不同pH值下对发光菌的毒性及QSAR研究

测定了11种苯酚类化合物在不同pH下对发光菌的急性毒性(15minEC50。)。应用两种理化参数logP和pKa对毒性数据进行了定量构效关系(QSARs)研究,并在此基础上初步探讨了苯酚类化合物的毒性机制。结果表明,苯酚类化合物对发光菌的毒性随pH的升高而减小,这与不同pH下苯酚类化合物的电离程度有关。相同pH下,苯酚类化合物的毒性随取代基团的种类、个数及取代位置而不同。苯酚类化合物属于极性麻醉(麻醉Ⅱ型)化合物,毒性可用logP和pKa来联合描述。     

内分泌扰乱化学品活性筛选和测试方法

对近年来对内分泌扰乱化学品(EDCs)的筛选和测试方法进行了述评。目前倾向于采用包括与激素受体结合的亲和力测试、体外和活体测试在内的层式检测法对EDCs的活性进行筛选和测试,并评价人体和野生动物内分泌扰乱的性质、可能性和剂量-反应关系。目前也致力于EDCs的结构-效应关系特别是定量关系的研究,旨在提供一种简便低廉的筛选方法。总的说来,稳定可靠的标准化筛选和检测方法的建立仍待努力。      

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。      

两种分子量分级下DOM的组分特征及其生物毒性

分别采用超滤离心管和超滤杯两种方式制备不同分子量的溶解性有机物（DOM）,探究不同的分子量分级方式对获得的DOM组成成分特征及其生物毒性效应的影响,同时判明各组分联合作用方式.DOM分别来源于城市污水厂出水（EfOM）及商品天然腐植酸（SWR-NOM）.结果表明,两种分级方式获得的不同分子量DOM含有相同的荧光峰,腐殖酸类物质是EfOM与SWR-NOM含有的主要荧光类有机质（FDOM）,占FDOM的56%~91%.同种DOM不同分子量组分中FDOM组成相对含量一致.采用超滤离心管分级得到的DOM在不同分子量区间内SUVA₂₅₄和E2/E3的差异较大,而采用超滤杯分级时差异变化较小.对于发光细菌急性毒性,在同一分子量区间内,采用超滤杯分级获得的DOM组分检测到的发光细菌毒性值大于采用超滤离心管分级检测到的结果,但采用超滤杯分级时<1kDa组分的急性毒性效应值低于检测限.利用浓度加和模型（CA）对DOM中各组分的联合作用方式进行判断,发现DOM混合物的联合毒性符合CA模型,预测联合毒性效应占检测到的实际水样毒性的67%~104%.     

A toxicity-based method for evaluating safety of reclaimed water for environmental reuses

A large quantity of toxic chemical pollutants possibly remains in reclaimed water due to the limited removal efficiency in traditional reclamation processes. It is not enough to guarantee the safety of reclaimed water using conventional water quality criteria. An integrated assessment method based on toxicity test is necessary to vividly depict the safety of reclaimed water for reuse. A toxicity test battery consisting of lethality, genotoxicity and endocrine disrupting effect was designed to screen the multiple biological effects of residual toxic chemicals in reclaimed water. The toxicity results of reclaimed water were converted into the equivalent concentrations of the corresponding positive reference substances（EQC）. Simultaneously, the predicted no-effect concentration（PNEC） of each positive reference substance was obtained by analyzing the species sensitivity distribution（SSD） of toxicity data. An index ＂toxicity score＂ was proposed and valued as 1, 2, 3, or 4 depending on the ratio of the corresponding EQC to PNEC. For vividly ranking the safety of reclaimed water, an integrated assessment index ＂toxicity rank＂ was proposed, which was classified into A, B, C, or D rank with A being the safest. The proposed method was proved to be effective in evaluating reclaimed water samples in case studies.