三氯生毒性效应及水质基准研究进展

三氯生(TCS)是一种高效的广谱抗菌剂,广泛用于个人护理品和工业产品中,在水体和陆生环境及生物体内均被检测到,具有较高的潜在生态风险。文章综述了近年来国内外有关三氯生的生物毒性效应,分别对其在生物分子水平、细胞水平、组织器官水平及个体水平的毒性效应进行了分析总结。此外,对三氯生的水质基准研究现状进行了分析,并对其可能的研究方向进行了探讨。相关研究发现,三氯生可对水生生物特别是藻类产生较高的急性毒性。三氯生可在生物分子水平上产生毒性效应,影响酶和基因的正常表达及生理功能;还可产生细胞毒性,导致生物体组织器官产生畸变、癌变。三氯生对生物体具有显著的内分泌干扰效应,可扰乱生物体的生殖系统、甲状腺系统和神经系统的正常生理功能。但目前还没有充分的证据表明,通过日常使用个人护理品摄入的三氯生会对人体产生毒性效应。此外,虽然三氯生在水体中具有较高的暴露风险,但其水质标准基准研究并不完善,相关研究还较少。鉴于三氯生对水生生物具有较高的毒性效应,今后应加强三氯生水质基准方面的研究,不断丰富三氯生的水生生物毒性数据库,并进一步探索其在生物分子水平上的水质基准研究,以建立更科学有效的水质基准和标准。     

三氯生光降解动力学过程及其光降解产物生物毒性评价

光化学降解是药品及个人护理用品(PPCPs)在环境中转化归趋的重要途径之一,同时光解过程对该类化合物的生态毒性产生重要影响。本研究以抗菌药物三氯生为模型化合物,研究在紫外光照射下,三氯生初始浓度、腐殖酸含量、pH、光强对其光降解动力学的复合影响。采用发光细菌、羊角月牙藻2个不同营养级生物的毒性响应变化评价三氯生母体化合物及光降解过程中毒性变化。研究表明:三氯生光降解遵循准一级反应动力学。初始浓度为10μmol·L~(-1)、腐殖酸含量为0 mg·L~(-1),初始p H值为11、光强为0.44 m W·cm-2时,该光化学降解反应体系三氯生有最高的反应速率和降解效率。三氯生光降解过程中产生了对受试生物有较高抑制作用的中间产物,随着光降解时间的延长,光降解中间产物的毒性逐渐降低,在光降解30 min后无显著毒性。     

模型研究显示三氯生扰乱水生生态系统

2013年7月25日来源:环境科学与技术根据美国研究人员进行的一项模型研究,在河流中生活的细菌可能变得对抗菌药物三氯生具有耐受性。研究人员在水生生态系统中发现了三氯生,这引起了关于其潜在生态影响的关注。美国的一个研究小组使用一项人工河流实验来评估该物质如何影响细菌群落。他们发现,三氯生暴露可能引发对该药物的耐受性提高,还可能导致细菌群落组成的改变。蓝藻细菌在暴露于三氯生的情况下似乎仍能茁壮生长,而藻类却出     

一种席夫碱铜配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生

利用溶液法,合成了5-硝基水杨醛缩N-苯基邻苯二胺席夫碱及其铜配合物,通过元素分析、紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱和X射线电子能谱等技术进行了结构表征和确认.考察了不同条件下该配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生的反应,结果表明该配合物能迅速催化过氧化氢氧化降解三氯生.催化反应速度与配合物的用量、过氧化氢的用量和反应温度等因素有关,在起始三氯生浓度0.02 mmol·L~(-1),铜配合物0.05 mmol·L~(-1),过氧化氢1.0 mmol·L~(-1),pH=7.6,反应温度50℃,反应时间为30 min条件下,三氯生的去除率高达80.5%.通过反应过程中反应活性物质的测定,发现降解过程主要涉及羟基自由基的氧化机理.综上结果表明,席夫碱金属配合物可以作为催化剂催化过氧化氢在近中性条件下氧化降解水中三氯生.     

污水处理系统中三氯生固相萃取(SPE)-气相色谱(GC)-电子俘获检测器(ECD)测定方法的建立和优化

建立了污水处理系统中三氯生的固相萃取(SPE)-气相色谱分离(GC)-ECD检测器检测的分析方法.采集和处理水样和泥样后,优化了三氯生衍生化条件,即衍生化试剂量为150 μL,反应温度为70℃,反应时间为120 min;GC-ECD对三氯生的方法检出限可达0.56 μg·L-1(S/N=3),定量检出限为1.22 μg...     

三氯生对羊角月牙藻生长及其抗氧化系统的影响

以羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)为实验材料,研究了三氯生(triclosan,TCS)对羊角月牙藻生长、光合作用叶绿素荧光动力学参数及抗氧化酶活性的影响。结果表明,TCS对羊角月牙藻的96h-EC50为0.112mg·L-1,属于高毒。TCS暴露对羊角月牙藻的叶绿素荧光中ABS/RC、PIabs、RC/CSo和OEC比例等参数有显著影响。随着三氯生浓度的增大,羊角月牙藻的叶绿素荧光中ABS/RC大幅上升,PIabs、RC/CSo和OEC比例下降;当三氯生浓度为0.256mg·L-1时,ABS/RC达到最大值,PIabs、RC/CSo和OEC比例下降为最小值,表明藻细胞光合作用的原初反应及电子链传递过程受到严重阻碍。同时,三氯生对羊角月牙藻体内抗氧化酶系中GST活性和MDA含量也有较大影响。在低浓度暴露下,GST活性随TCS浓度增加而增大,但当TCS浓度超过0.256mg·L-1时,GST活性出现显著下降,同时MDA含量达到最大,这种GST活性的下降同时伴随MDA含量的增加表明藻细胞膜系统受到较大损害。     

生物模板法制备纳米羟基磷灰石去除水体中的三氯生

以棉花作为生物模板制备出具有棉花形貌的纳米羟基磷灰石(HAP),并将其运用于水体中三氯生的吸附去除研究。采用X射线粉末衍射仪、傅里叶红外、扫描电镜、透射电镜表征了吸附前后HAP的物相组成、官能团、形貌和颗粒尺寸变化。考察了初始pH、时间和温度对HAP吸附三氯生的影响。动力学数据符合准二级动力学模型,颗粒内扩散不是唯一的限速步骤;平衡吸附数据符合Langmuir等温吸附模型;热力学参数吉布斯自由能(ΔG0)、焓变(ΔH0)、熵变(ΔS0)值揭示三氯生吸附至HAP上是一个自发吸热的过程。对比其他吸附剂,HAP具有高吸附量且环境友好的优势。     

广东省典型城市污泥中三氯生及其转化产物的分布特征

三氯生(triclosan,TCS)因具有良好的杀菌、抗菌特性而被广泛应用于个人护理用品中,已成为全球性的新型环境污染物。该研究建立了结合态TCS的定量表征方法,完善了不同赋存形态TCS的分析方法。在此基础上采用液相色谱-三重四级杆串联质谱和气相色谱-三重四级杆串联质谱,定量分析广东省7家污水处理厂污泥中TCS和甲氧基三氯生(methyl triclosan,MTCS)的含量水平和组成特征;并通过表征结合态TCS在城市污泥中的含量水平,初步探讨了TCS在污泥中的赋存状态和转化。结果显示,城市污泥中普遍存在TCS和MTCS,同时可检测到结合态TCS,其含量水平范围分别为374.4~27 978.1、26.2~150.3和nd~129.1 ng·g~(-1),不同污水处理厂污泥中TCS或MTCS的含量可能受污水来源、日处理污水量、处理工艺等因素影响而存在明显差异;同时,污泥有机质可影响TCS的赋存形态。通过对不同污水源污泥中MTCS/TCS(0.3%~27.6%)和结合态-TCS/自由态-TCS(0.0%~8.6%)进行对比分析发现,生活污水源污泥中MTCS较多,结合态TCS较少,而混合污水源(即生活污水+工业废水)污泥则相反,表明TCS转化生成MTCS与TCS形成结合态之间可能存在竞争关系。研究结果可为加深对TCS环境转化与归宿的认识以及生态风险评估提供理论支撑。     

三氯生和三氯卡班对人体肝细胞DNA损伤的研究

三氯生（TCS）和三氯卡班（TCC）作为优良的抗菌和消毒剂,在药物和个人护理用品中广泛使用。近几年来,TCS和TCC在各种环境介质和生物体中被频繁检出,并引起国内外环境科学工作者的重点关注。目前,有关TCS和TCC对水生生物的毒性研究已有大量的报道,其对人体健康危害的报道仍较少。为了评估TCS和TCC对人体的遗传毒性,利用彗星实验研究两种污染物对正常人肝细胞（L02）DNA的损伤效应。结果发现：三氯生和三氯卡班皆能引起人体肝细胞的DNA损伤,并呈现显著的剂量-效应关系和时间效应关系。相比于TCS而言,L02细胞对TCC更为敏感,在低暴露剂量（2.38μmol.L-1）下就可以引起DNA断裂损伤。该结果有助于进一步揭示TCS和TCC对人体毒害的机制,更全面的评估两种污染物对人体健康的风险。     

研究显示对羟基苯甲酸酯和三氯生可能影响胎儿生长

<正>根据法国和美国研究人员进行的一项研究,对羟基苯甲酸酯和三氯生可能影响男性胎儿的生长。一个法国研究小组与来自位于美国亚特兰大市的疾病控制与预防中心的科学家合作,选择了520对母亲-儿子进行研究,测定了在这些母亲怀孕期间采集的尿样中的9种苯酚的浓度水平。同时,他们利用超声检查评估胎儿的生长情况。该研究发现,暴露于较高浓度水平三氯生(一种广泛使用的抗微生物剂)的胎儿在妊娠末期的生长较为缓慢。同时,化妆品中使用的对羟基苯甲酸酯与略微较高的婴儿初生重存在相关性。     

Photo-polymerization of triclosan in aqueous solution induced by ultraviolet radiation

The formation of 2,8-dichlorodibenzo-p-dioxin and other harmful degradation products in the photo-degradation process of triclosan is of increasing concern. Here we worked on the identification of polymerized products at high triclosan concentration and on the mechanism of photoreaction. Five dimmers and two trimers of triclosan were detected by liquid chromatography-mass spectrum analysis. 2,8-dichlorodibenzo-p-dioxin was also identified by comparing with an authentic standard. Relatively low pH and high concentration favored the polymerization of triclosan. Three main routes of photoreaction were postulated, namely dechlorination, ring closure and polymerization.     

三氯生对水生生物的毒性效应研究进展

三氯生(TCS)作为一种广谱抗菌剂,在个人护理品中的广泛应用,将使其不可避免地释放到水环境中.随着在河流、湖泊、河口系统等水环境以及水生生物体内检测到TCS,TCS对于水生生物的生态毒理效应引起了学者们的广泛关注.本文概述了TCS在水环境及水生生物体内的赋存状况,归纳总结了TCS对水生生物的急性毒性、亚急性毒性、酶及基因毒性、内分泌干扰性及其降解产物毒性,最后展望了TCS对水生生物的生态毒理效应这一研究领域的发展方向.     

三氯生在水生生态系统中的污染现状及其生物毒性效应

三氯生(triclosan, TCS)是一种合成型广谱类抗菌剂,广泛应用于人类的生产生活,使用中伴随生活污水进入环境并已广泛分布,其中水生生态系统是TCS的主要污染区域之一。通过汇总分析国内外不同类型水生生态系统中TCS的调查研究结果,发现TCS已经普遍存在于淡水和近海水生生态系统中,生活污染处理厂出水是河流中TCS的主要污染源,区域污染水平与人口密度和工业发展程度密切相关;水体中的浓度受降雨、河口区潮汐作用以及季节影响; TCS对水生生物存在显著毒性效应,其效应浓度因物种而异,与生物的发育阶段也有关系。     

Aggregation and dissolution of silver nanoparticles in a laboratory-based freshwater microcosm under simulated environmental conditions

Silver nanoparticles (NP) are used in several applications, including their use as antimicrobial agents in textiles, personal care, and other domestic products. As such, there is a high potential for the release of silver nanoparticles (AgNP) in the aquatic environment. In aquatic ecosystems, nanomaterials are affected by abiotic factors, such as temperature, that alter their chemistry and influence their fate in the environment. Preliminary studies indicate that NP tend to form aggregates which are potentially more recalcitrant than unaggregated NP. These and other fate processes are largely dependent on both the characteristics of the NP and that of the environment. In this study, lab experiments were conducted to investigate the physicochemical properties and temperature solubility of AgNP (<100 nm) that may potentially influence the fate and behavior of AgNP in the aqueous environment. Results indicated that, under these tested conditions, AgNP may be transformed in size and thereby affect fate, bioavailability, and toxicity. In this study, a novel method was used to determine whether AgNP would form agglomerates, or behave as isolated particles, or dissolve when in aqueous media and under different environmental conditions. The new aspects evaluated in this study demonstrated that AgNP are transformed in both size and state under variable environmental conditions.     

重金属对药物和个人护理品在土壤/沉积物中吸附的影响机制:现状与展望

药物和个人护理品简称(PPCPs)是一类具有潜在累积效果的环境污染物,其广泛分布于水体与土壤环境中.在土壤/沉积物中,PPCPs将发生一系列的物理、化学和生物作用,其中吸附是PPCPs在土壤/沉积物中极为关键的环境行为,将影响PPCPs在环境中的迁移转化及其对生物体的危害程度.重金属作为一类常见的无机污染物,它们的存在会影响PPCPs在土壤/沉积物表面的吸附行为,对土壤/沉积物吸附PPCPs的吸附效果造成不同影响.本文归纳总结了重金属存在时,PPCPs在土壤/沉积物中的吸附机理,综合探讨了PPCPs官能团组成、重金属离子类型、pH、离子强度和有机质等因素对PPCPs吸附的影响,并针对以往研究存在的问题进行了展望.     

苔藓植物资源保护利用中的生态环境效应研究进展

苔藓植物资源丰富、种类繁多、分布广泛,是一类以孢子繁殖,由水生向陆生过渡的高等植物。苔藓植物的结构相对简单,对环境变化的反应较为敏感,被广泛应用为环境污染的指示植物。苔藓植物生长与所处的环境有关,而它的生长对土壤结皮形成、水土保持、生态小环境改善等方面又发挥着重要的促进作用。综述了苔藓植物的资源分布、苔藓植物对环境污染的响应、苔藓植物的生态效应等方面的研究进展,但是目前的研究领域及其研究角度还存在着各自的不足。随着经济建设快速发展,世界各地大量的矿山开采、水电开发等工程建设对土地、自然环境的破坏日益严重,非农业建设以及农产品需求不断增加造成了农田的生态结构与功能发生着不断变化。针对各地经济社会发展以及城乡建设现状,积极开展工程建设领域以及农田生态系统苔藓植物的生态环境效应研究是今后值得十分重视的研究方向。     

环境中有机紫外防晒剂残留及其生态毒性研究进展

有机紫外防晒剂被广泛添加在个人护理品中,随着日常使用源源不断地进入环境中,成为一类新兴污染物。环境介质中有机紫外防晒剂的检测及其生态毒理是目前的研究热点。概述了个人护理品中常用的有机紫外防晒剂,总结了有机紫外防晒剂在各类地表水、沉积物和生物体等不同介质中的浓度水平,详细分析了有机紫外防晒剂对鱼类的内分泌干扰效应和对水生无脊椎动物的急性毒性,为今后深入研究和科学评价这类新兴污染物提供重要参考。     

Synthesis of substituted diphenylamines and carbazoles: phototransformation products of diclofenac

The formation of stable and potentially hazardous compounds as a result of photochemical transformation of pharmaceutical substances in the aquatic environment implies a demand for standard compounds within environmental analysis. The major phototransformation products of diclofenac are comprised of substituted diphenylamines and carbazoles. Substituted diphenylamines were synthesized by Ullmann condensation reactions between anilines and halobenzenes. Monochlorocarbazoles were obtained from palladium-catalyzed intramolecular coupling reactions of monochlorinated diphenylamines, photocyclization of dichlorinated diphenylamines or by direct chlorination of carbazole. The availability of synthetic photoproducts of diclofenac is of critical importance for further studies on the environmental fate as well as the ecotoxicological effects of the drug in the environment.     

新型溴系阻燃剂环境污染现状研究进展

新型溴系阻燃剂(NBFRs, novel brominated flame retardants)作为传统溴系阻燃剂的替代品已广泛应用于电子产品、纺织品、家具等商品中,随着这些商品的生产、使用和处置,NBFRs不可避免地释放到环境中,给环境和人体带来潜在的危害.部分NBFRs可通过摄食和呼吸作用进入人体对人体产生一定危害,已被证明具有潜在的生物毒性.而NBFRs的环境污染现状研究对控制NBFRs的污染具有重要意义.近年来有不少研究者对不同环境基质中的NBFRs进行了定量测定.基于这些研究成果,本文综述了近年来环境中NBFRs的研究现状、进展,重点介绍了水体、沉积物和大气中NBFRs的含量分布.多种类型水体中NBFRs的浓度水平在ng·L^-1至μg·L^-1之间,浓度受地区工业生产和季节等因素影响,且不同污水处理系统对水体中NBFRs的去除效率具有一定差异;NBFRs倾向于分布在富含有机碳的介质中,沉积物中NBFRs的含量在ng·g^-1至μg·g^-1级别,浓度与地区工业生产、化合物性质以及总有机碳含量等因素有关;大气中的NBFRs倾向吸附于颗粒相中,在两相中的含量分别为pg·m^-3和ng·g^-1级别,其含量受环境因素影响较为复杂.     

Biodegradation of triclosan and triclocarban in sewage sludge during composting under three ventilation strategies

TCS and TCC can be biodegraded during sewage sludge composting. Ventilation significantly accelerated the biodegradation of TCS and TCC in sludge. Composting can reduce the environmental risk of TCS and TCC in sewage sludge. Triclosan (TCS) and triclocarban (TCC) are widely used in home and personal care products as antimicrobial agents. After these products are used, TCS and TCC enter the terrestrial environment and pose a great risk to humans and animals. In this research, the biodegradation of TCS and TCC was investigated during sewage sludge composting with ventilation rates of 108, 92, and 79 m³/min. TCS and TCC were mainly biodegraded in the mesophilic and thermophilic phases, and the biodegradation rates improved with an increase in ventilation. After sewage sludge was composted for 16 days with forced ventilation (108 m³/min), the concentration of TCS decreased from 497.4 to 214.5 μg/kg, and the concentration of TCC decreased from 823.2 to 172.7 μg/kg. The biodegradation rates of TCS and TCC were 65.2% and 83.1%, respectively. However, after the sewage sludge was stacked for 16 days, the biodegradation rates of TCS and TCC were only 17.0% and 18.2%, respectively. The environmental risks of TCS and TCC in the sewage sludge piles significantly decreased after composting. In the sludge pile with a ventilation rate of 108 m³/min, the RQ values of TCS and TCC decreased from 8.29 and 20.58 to 3.58 and 4.32 after composting for 16 days, respectively. There is still a high risk if the sludge compost is directly used as a culture substrate. Nevertheless, the environmental risk could be decreased distinctly if a reasonable quantity of sludge compost is applied to land to ensure an RQ of<1 for TCS and TCC.