2－硝基芴大鼠肝微粒体体外代谢研究

初步研究了在通风条件下，经Ａｒｏｃｌｏｒ１２５４诱导的大鼠肝微粒体酶对２－硝基芴的体外代谢。通过液相色谱、气相色谱、质谱、紫外光谱及红外光谱，首次分离和检测出单羟芴和二羟基芴等代谢产物，但未测得明显的硝基还原代谢产物。     

2－硝基芴大鼠肝微粒体体外代谢研究

初步研究了在通风条件下，经Ａｒｏｃｌｏｒ１２５４诱导的大鼠肝微粒体酶对２－硝基芴的体外代谢。通过液相色谱、气相色谱、质谱、紫外光谱及红外光谱，首次分离和检测出单羟芴和二羟基芴等代谢产物，但未测得明显的硝基还原代谢产物。此外尚有一些谢产物未能定性。高致突变性羟基衍生物的检出，显示出硝基多环芳烃在哺乳动物体内可能存在多种代谢活化途径。为进一步的研究奠定了基础。     

链霉菌FX645对偶氮染料红AR30的降解机制研究

从印染厂污泥中筛选到1株对偶氮染料红30(AR30)具有较强脱色降解作用的菌株Streptomyces sp.FX645.通过降解产物的紫外-可见吸收光谱、LC-MS分析及各降解产物在发酵体系中浓度随时间变化的规律,探讨了菌株FX645对AR30的可能降解途径,首先在偶氮还原酶的作用下AR30发生偶氮键的裂解,生成4-硝基-2,6-二氯苯胺与2-[(4-胺苯基)-(2-氰乙基)-氨基]乙酸乙酯,然后分别发生硝基还原、氨基酰化、氰基水解作用,生成一系列的苯胺类化合物.     

4-氨基联苯在锦鲤鱼体内的代谢机理研究

采用锦鲤半静态实验的方法．将锦鲤鱼暴露于4-氨基联苯水溶液中．并用气相色谱和质谱联用技术(GC-MS)分析了不同暴露时间下在鱼肝中的代谢产物。结果表明．暴露3d的锦鲤肝脏中未检出代谢产物．而暴露7d的锦鲤肝脏中发现代谢产物硝基联苯和4二-乙酰胺联苯，暴露14d的代谢产物除了4-乙酰胺联苯．还有少量联苯。根据代谢产物的形成过程．推测了4-氨基联苯在生物转化过程中．发生了氧化还原反应．其转化过程可能涉及到混合功能氧化酶．N-乙酰基转移酶和乙酰辅酶A等不同的酶系。     

分散染料neocron black(NB)的生物降解特性

在好氧、厌氧、好氧/厌氧交替条件下,采用活性污泥系统生物处理分散染料neocron black(NB),研究分散染料NB在需氧或者厌氧状态下的生物降解特性以及外加碳源对其生物降解特性的影响,并全波段扫描和气相色谱-质谱联用(GC-MS),初步探讨该染料的生物降解过程.结果表明,NB染料在好氧条件下降解效率最高,厌氧/好氧交替条件次之,厌氧条件下染料降解效率最低.随着NB染料浓度的增加,由于染料和中间代谢产物的抑制作用,微生物对染料的降解效率逐渐下降.添加易生物降解碳源可以促进NB染料的生物降解过程,并改变生物降解过程的动力学特征.全波段扫描和GC-MS测定结果显示,NB染料经过生物降解作用后,发色基团得到较彻底降解,NB染料生物降解中间产物有2,4-二硝基苯胺、2-氰基-4-硝基苯胺、对硝基苯胺等.     

1-硝基芘在模拟大气条件下的光化学反应

研究了1-硝基芘在模拟大气条件下的光化学反应。采用氙灯作光源,使具有一定流速的载气(N_2、O_2或空气)将涂有1-硝基芘的颗粒物载体悬浮在石英流化床反应器中进行光照反应。采用脱机的HPLC/MS鉴定了产物的主要组成,研究了其反应动力学和1-硝基芘在光反应前后的生物致突变性变化。根据实验结果,对其在环境中的化学行为进行了初步推测。     

硝基苯类物质在铜电极上的电还原特性及pH的影响

采用循环伏安法,对硝基苯类化合物在铜电极表面上的电还原特性进行了研究,评价了它们在铜电极上的电还原反应活性,并且讨论了这类物质在铜电极上的还原机理和酸度对它的影响.结果表明,硝基苯类化合物能在铜电极表面被直接还原;还原电位在-0.58V和-1.32V左右 (vs. SCE),酸度和碱度均有利于硝基在铜电极上的还原:在碱性条件下容易发生消去反应生成亚硝基;酸性条件下,得电子后的硝基与氢离子之间反应的几率就增大,导致通过溶液的电流值增加,另外,氢的增加也有利于电极上发生的加成和取代反应.pH对不同的硝基苯类物质在铜电极上的电还原特性有不同程度的影响,这主要取决于苯环上其它取代基的性质、结构、数量和它与硝基在苯环上的相对位置.实验结果为催化铁内电解法机理研究提供了理论和实验依据.     

零价铁降解4-氯硝基苯动力学研究

实验采用无氧条件下不同浓度零价铁降解硝基芳香烃代表物4-氯硝基苯,研究4-氯硝基苯的降解速率及各产物的反应速率.根据化学反应计量学,通过准一级动力学方程对实验结果进行拟合,得到生成各产物反应速率,并利用穆斯堡尔技术检测零价铁的产物.结果表明,4-氯硝基苯的还原转化速率与零价铁浓度有关,中间产物4-氯亚硝基苯和4-氯苯基羟胺的生成和转化速率可通过拟合各反应速率得到.当零价铁浓度为1.04 g.L-1时4-氯硝基苯反应速率最快,反应速率常数为0.189min-1.反应过程中生成的亚铁离子在反应初期吸附在零价铁表面,各物质的生成和还原速率取决于零价铁表面的活性位点和各物质与零价铁之间的质量传递.     

驯化污泥厌氧还原脱氯促进2,4,6-三氯酚矿化及胞外呼吸脱氯途径

厌氧条件下,以乳酸钠为电子供体,2,4,6-三氯酚为电子受体对活性污泥进行驯化,考察了驯化污泥厌氧脱氯的代谢特性.结果发现,污泥可对2,4,6-三氯酚进行高效脱氯,乳酸钠、2,4,6-三氯酚初始浓度为20 mmol·L-1、40~80μmol·L-1时,9~24 h内可实现2,4,6-三氯酚100%初始性降解.中间产物有2,4-二氯酚,但检出浓度较低(4.22μmol·L-1),4-氯酚和苯酚为主要产物.驯化污泥以脱邻位氯(2,4,6-三氯酚,2,4-二氯酚)降解菌为优势种群,对4-氯酚和苯酚的进一步转化有限.厌氧代谢残留物经好氧污泥处理后,4-氯酚(初始浓度33μmol·L-1)2 h实现100%去除.驯化污泥可快速将Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ),并具有较强的腐殖质(AQDS)还原能力,说明驯化污泥中富集了异化铁还原菌.电子介体[Fe(Ⅲ)和AQDS]明显地加速了脱氯速率,在电子介体的介导作用下,污泥可同步进行胞外呼吸脱氯.     

微生物异化还原针铁矿过程中4-硝基苯乙酮降解动力学特征及机理初探

以硝基类有机污染物为研究对象,探讨了在多相界面(矿物相/生物相)反应体系及纯生物相反应体系中4-硝基苯乙酮微生物还原动力学特征,同时对"针铁矿-微生物-4-硝基苯乙酮"相互作用机制进行了初步阐明.结果表明,2-磺酸钠蒽醌(AQS)对4-硝基苯乙酮微生物还原降解速率有显著的促进作用;不同反应体系中还原降解产物4-氨基苯乙酮含量(μmol·L-1)的对数值和反应时间(h)之间均呈典型的动力学一级增长模式(ExpGro1 Mode),ExpGro1模型拟合的校正R2系数(R2adj)在0.9699～0.9894之间.针铁矿介导下的多相界面反应体系中,4-硝基苯乙酮微生物还原过程可分为耦合的两个子过程,即针铁矿的微生物还原解离过程和吸附态Fe(Ⅱ)调控下的非生物还原过程.不同浓度的AQS以及反应体系中针铁矿的介入,导致4-硝基苯乙酮微生物还原反应所需"活化时间"存在一定程度的差异.研究进一步证实,针铁矿还原解离过程生成的吸附态活性Fe("Ι)在4-硝基苯乙酮微生物还原过程中起到了至关重要的作用.     

羟基化多溴联苯醚(OH-PBDEs)在小鼠肝脏S9中的体外代谢研究

羟基化多溴联苯醚(OH-PBDEs)是一类具有内分泌干扰性质的酚类化合物,且内分泌干扰效应大于其母体多溴联苯醚(PBDEs),研究OH-PBDEs的体外代谢行为对于理解其在生物体内的富集转化具有重要意义.以小鼠肝脏S9部分作为研究对象,考察了3-OH-BDE-47、5-OHBDE-47、6-OH-BDE-47和2'-OH-BDE-68在小鼠肝脏中的体外代谢.结果表明小鼠肝脏S9中的I相酶和II相酶均能代谢4种OH-PBDEs;醚键与OH官能团及Br原子互为邻位时,I相酶对OH-PBDEs的代谢率最高,即6-OH-BDE-47表现出较高的代谢率,此外,4种OH-PBDEs经I相酶代谢后均能生成2,4-二溴苯酚,表明醚键断裂是其主要的I相酶代谢途径;OH-PBDEs的OH官能团与醚键互为间位时,II相酶对其葡萄糖醛酸结合反应最高,也就是5-OH-BDE-47表现出较高的去除率.     

Simultaneous anaerobic- aerobic biodegradation of halogenated phenolic compound under oxygen-limited conditions

The successful application of co-immobilized aerobic-anaerobic biomass under limited aeration in wastewater treatment systems would eliminate the problems associated with the intermediates mono-chlorophenol（MCP） and di-chlorophenol（DCP） accumulations. With low initial pentachlorophenol（PCP） concentration, all PCP could be completely removed under oxygen-limited strict anaerobic conditions, and the removal efficiencies with different initial headspace oxygen percentage（IHOP） were not obviously different from each other. While at high initial PCP concentration, under strictly anaerobic conditions PCP and their intermediates were clearly higher than that under other conditions, and produced obvious accumulation, the highest PCP reduction was achieved by the system receiving 30 IHOP, oxygen-limited system also exhibited lower residual TOC concentration and lower concentration of metabolic intermediates MCP and DCP. These results suggested that under strictly anaerobic condition the reductive dechlorination of low chlorinated compounds became rate limiting in the reductive dechlorination pathway, less chlorinated compounds be more amenable to aerobic degradation, and the aerobes of outer layers could function under limited oxygen. The co-immobilized aerobic-anaerobic biomass for methanogenesis under limited-aeration for chlorophenol degradation might be an attractive and efficient alternative for the sequential anaerobic/aerobic system to achieve mineralization of a broad range of recalcitrance highly chlorinated organics and low final TOC concentrations.     

含氯有机物非生物降解方法的最新研究进展

通过介绍目前国际上对含氯有机物的非生物降解方法的最新研究成果,包括零价金属还原、金属组合体系还原脱氯、含铁化合物还原降解、催化加氢还原以及机械化学方法等.分析了每种技术的具体应用和存在的问题以及这些处理方法的发展方向等.     

噪声对脑、心脏、肝脏元素影响的研究

采用原子吸收法,试图从元素方面探讨强噪声暴露对机体重要器官的元素代谢的影响。结果发现与对照组相比经强噪声暴露后,脑、心脏、肝脏的元素锌、脑的元素钙及心肌的元素镁均呈极显著减少;而脑、心脏、肝脏的元素铜及心、肝脏的元素钙则呈极显著增加。在停止强噪声暴露后第5d,上述4种元素代谢仍没有恢复正常。结果表明：强噪声使机体重要器官的元素代谢严重障碍。提示强噪声环境是引起心脏病的原因之一,可能与强噪声使心肌元素代谢严重失调有关。     

真菌产黄青霉(Pcnioillium Chrysogonum)对致癌物质苯并(a)芘[B(a)P]的氧化

本试验证明,典型的土壤真菌202号和细菌91号能氧化B(a)P。细菌氧化B(a)P的产物除顺式二氢二醇无标准品未鉴定外,其余的产物与真菌的相同。 真菌产黄青霉氧化B(a)P为反式9,10-二氢二醇-B(a)P,反式-7,8-二氢二醇-B(a)p,1,6-醌-B(a)P,6,12-醌-B(a)P,3,6-醌-B(a)P,9-OH-B(a)P,3-OH-B(a)P。 用标记~(14)CB(a)P试验,真菌产黄青霉氧化B(a)P的动力学研究指出,在96小时内能氧化B(a)P2.8%,氧化产物包含水溶性的和酯溶性的。 氧化后的B(a)P产物的最大吸收光谱与B(a)P的不同,不能用常规检定B(a)P的方法检出,但其部分产物仍具致癌作用。为了弄清B(a)P在土壤中的转化,必须进一步研究B(a)P在土壤中与其它物质的结合和钝化。     

基于可疑筛查技术研究有机磷阻燃剂V6转化规律

运用Orbitrap高分辨质谱仪,评估了人体肝微粒体(HLM)代谢V6的转化规律.除5种已被报道过的O-脱烷基、氧化性去磷酸化和氧化脱氯产物外,首次发现了6种新型产物.基于其MS/MS质谱图,该6种代谢产物被鉴定为醛基和羧基产物.其中,5种代谢物生成量随孵育时间呈线性增加趋势,具有累积性.此外,推导的代谢途径表明,脱烷基化和羟基化代谢物进一步转化为次级代谢物,即醛和羧基代谢物.     

Fundamentals and systematics of the non-statistical distributions of isotopes in natural compounds

The intermolecular and intramolecular non-statistical distribution of the isotopes of the bio-elements in natural compounds must obviously be controlled by logical principles. However, a critical review of the available isotope patterns of natural compounds indicates that a previously discussed general thermodynamic order and its mechanistic foundation cannot satisfactorily explain all experimental data. In the present contribution it is shown that a partial thermodynamic order can eventually be attained for defined positions and compounds under steady-state conditions of metabolism. However, as biological systems are generally open and irreversible, many other in vivo isotope discriminations are dominated by kinetic isotope effects, even in context with reversible reactions. On the other hand, kinetic isotope effects can only become effective in vivo in combination with metabolic branching and the implied isotope shifts of the products are balanced by their relative yields. In vivo, the influences of thermodynamic and kinetic isotope effects are modulated by interferences of the actual metabolic conditions, such as the nature and kind of precursors, alternative metabolic pathways, metabolite pools and fluxes, and by reaction mechanisms. This is demonstrated by giving examples for the isotopes of hydrogen, carbon, nitrogen, oxygen and sulfur, while simultaneously the particularities of the individual elements are elaborated. The resulting general theory of the origin of non-statistical isotope distributions in biological systems permits the interpretation and prediction of isotope patterns and provides the scientific basis for the elucidation of biosyntheses and origin assignments of natural compounds.An erratum to this article can be found at     

零价金属还原技术处理氯代有机物的研究进展

氯代有机化合物是一类常见的环境污染物,由于其水溶解度低,生物反应活性低,用常规的物化及生物处理方法难以将其去除.零价金属还原技术是近几年发展起来的环境污染物治理技术,是很有应用前景的一种非生物降解技术,文章阐述了零价金属还原技术在还原降解氯代有机物方面的应用,包括氯代烷烃、氯代烯烃、氯代芳香族化合物以及有机氯农药等,并提出了该技术存在的一些值得思考的问题,探讨了零价金属还原技术的发展方向.