基于多维化学指纹分析的人体内颗粒态污染物的溯源方法

细颗粒物污染是当前重要环境污染问题,也是影响我国国民健康的重要风险因素之一.流行病学研究表明,长期的环境细颗粒物暴露会增加呼吸系统,心血管系统,神经退行性疾病等的患病风险.正确认识人体内颗粒态污染物的真实赋存及来源是科学评估其健康风险的关键,是以公共健康为导向的颗粒物污染防控的迫切需求.然而,人体内生物基质极其复杂,且自身的生物矿化作用可生成生物源性的颗粒物,这为人体内高动态的颗粒态物质的溯源带来了严峻的方法学挑战.本文综述了当前人体内颗粒态物质溯源方法研究的最新进展,提出基于多重化学指纹分析的系统溯源方法,为未来更精准快捷的体内颗粒态污染物的溯源研究提供技术支持.     

腐殖酸(HA)作用下纳米氧化锌对鲫鱼的毒性效应

通过静态模拟实验,研究不同浓度(0、1、1.5、2.5 mg L-1)腐殖酸(Humic acid,HA)对纳米ZnO(5 mg L–1)毒性效应的影响.将鲫鱼暴露于HA与纳米ZnO混合体系中7 d后,分析Zn在鲫鱼体内的富集分布,及对鲫鱼脑部和肝脏自由基含量、抗氧化系统等的影响.结果显示:随HA浓度的增加,鲫鱼鳃部和肌肉中Zn的含量增高,眼、脑和肝部Zn含量则随之下降.纳米ZnO诱导鲫鱼肝脏和脑产生羟基自由基,HA浓度增大诱导鲫鱼肝脏和脑中SOD活性升高,MDA、GSH含量增加.纳米ZnO胁迫导致鲫鱼肝脏和脑氧化损伤,HA的浓度增加会促进纳米ZnO对鲫鱼肝脏和脑部的氧化损伤.研究表明HA改变了纳米ZnO在环境中的生物效应,因此在关注纳米材料的水生态安全时,不能忽视环境因子的影响.     

健康风险评估方法在中国重金属污染中的应用及暴露评估模型的研究进展

经济的快速发展导致中国环境质量日趋恶化.随着健康意识的增强,人们越来越重视污染物暴露人群的健康风险评估.与其他污染物相比,重金属污染区域广,重金属暴露人群多且集中.为了研究重金属暴露条件下人群的健康风险,USEPA 模型、统计模型、地理信息系统、可给性研究的方法已被中国不同学者应用.暴露评估模型作为污染物暴露人群健康风险评估的主要环节,国外的研究已经比较成熟,但相关研究在中国还处于空白阶段.对中国近年来在城市表层土壤（灰尘）、矿区土壤、膳食、地下水和饮用水、大气颗粒物进行重金属风险评估中应用的健康风险评估方法,进行了归纳和评述,并对欧美常用暴露评估模型：环境暴露评估模型、膳食暴露评估模型进行了介绍.中国健康风险评估工作起步晚,在评估的各环节均存在很大缺陷.随着新技术的发展以及人群对环境健康风险认识的深化,健康风险评估将成为中国热门研究领域之一.污染的环境行为、剂量一效应关系、模型、风险信息等方面,将是未来中国健康风险评估研究的重点.     

典型自然降雨条件下太湖地区水稻田氮磷输出特点

为了探究典型自然降雨径流过程中氮、磷的水稻田输出特点,了解各形态污染物之间径流输出关系,在2013年对太湖何家浜流域两次典型降雨全过程中产生的径流污染物进行了系统的原位监测分析。通过绘制田块混合出水及独立单田块出水的污染物浓度变化曲线、M(V)曲线以及计算径流事件平均浓度(EMC)、降雨径流过程中PN/TN(颗粒态氮/总氮)、PP/TP(颗粒态磷/总磷)质量输出百分比,发现:在中雨条件下,强降雨使水稻田中的SS(悬浮态颗粒物)、PN、PP输出浓度激增,最大变幅分别为628.77、4.43、0.46 mg·L-1,对AN(氨氮)、NN(硝酸盐氮)、PO(磷酸盐)无明显影响;降雨前期氮素磷素污染物输出以颗粒态为主,且颗粒态土壤对磷素的富集作用强于氮素,在径流量输出前35%时,颗粒态污染物(PN、PP)占据总污染物(TN、TP)输出量的60%左右;整场降雨PN/TN、PP/TP输出EMC比重在40%~60%之间波动;在氮肥进入低水平稳定期后,降雨中氮素输出峰值稳定;独立田块出水中颗粒态污染物(SS、PN、PP)初期效应明显,而在混合田块出水中初期效应被弱化;污染物EMC指标输出特点为SSTNPNANNNTPPPPO。     

3,3',4,4',5?五氯联苯(PCB126)在食用罗非鱼不同组织 中的蓄积、净化、迁移规律的动力学研究

为明确二■英及其类似物通过饲料在食用鱼体内的蓄积、净化、迁移规律,了解模型在预测可食部和饲料中污染水平及计算动力学参数方面的准确性,本研究测定了饲料暴露的二■英样多氯联苯(3,3′,4,4′,5-五氯联苯,PCB126)在养殖食用罗非鱼的肝脏、肌肉、肾脏、血液中的含量,利用非线性模型拟合了各组织的污染水平和清除速率常数等PCB126的蓄积、净化动力学参数.结果表明,该模型对肌肉中PCB126的污染水平有很好的预测效果(R~2=0.95),对各组织中污染物半衰期的预测也与实际接近.本研究用逸度表征污染物在各组织中的迁移趋势,结果表明肝脏可快速蓄积、清除PCB126,并在高浓度污染物刺激下生长以提高蓄积能力;肌肉中污染物的迁移不受暴露时长的影响,清除期污染物由其它组织迁移入肌肉,引起肌肉中污染物含量峰值的延后.     

微耗损固相微萃取技术及其在有机污染物自由溶解态浓度测定中的应用

自由溶解态浓度可用于评价污染物的生物有效性,评估污染物的环境风险.本文介绍了微耗损固相微萃取(nd-SPME)技术测定自由溶解态浓度的原理、测定条件和基质干扰等影响因素,并着重总结归纳了nd-SPME技术在在环境基质和生物基质中有机污染物自由溶解态浓度测定中的应用.     

大气颗粒物中典型有机物的分析方法和污染特征研究进展

有机污染物是大气颗粒物的重要组成部分,约占颗粒物质量的20％-50％.颗粒物中的有机污染物具有高毒性,长期暴露能够给人群带来潜在的健康风险;有机污染物参与气溶胶成核,影响空气质量和能见度,进而改变区域气候,其引起的健康与环境效应已成为民众关注的焦点.大气颗粒物中有机污染物的分析技术是准确判断其来源和污染特征的重要一环.本文对颗粒物中常见有机污染物的分析技术、污染特征及主要来源进行了综述.系统介绍了有机污染物的样品采样、提取净化和分离分析技术,对比了不同分析方法的优势,总结了我国大气颗粒物中有机污染物的时空分布和气粒分配特征,并探讨了引起相关差异的原因,为后续深入认识大气颗粒物中有机污染物的分布特征提供参考.最后,对大气颗粒物中有机物的分析技术和发展方向进行了总结与展望.     

近红外长余辉纳米颗粒经小鼠眼部暴露后体内分布和代谢情况

为了研究纳米颗粒通过眼部暴露后进入体内的路径及在体内的分布和代谢情况,实验采用近红外长余辉纳米探针作为示踪剂,对小鼠进行眼部暴露,随后利用活体成像技术观察其进入小鼠体内的过程及分布情况,于暴露第4天收集代谢产物,第7天取重要脏器和血液,并检测纳米探针的存在情况.结果显示纳米探针可由眼经口腔进入胃肠道中,并且纳米颗粒暴露4天后在小鼠的粪便中检测到强荧光信号,而尿液中的荧光信号较弱,暴露7 d后在小鼠的眼睑结膜、胃及眼球中检测到强荧光信号,而其余器官的荧光信号较弱.这表明通过眼部暴露后,纳米颗粒主要分布在眼和消化系统中,最后大部分经消化系统代谢.     

金属纳米颗粒的环境行为及其与藻类的相互作用概述

金属纳米颗粒在各领域的应用日益广泛，可通过多种途径进入环境，并在水生生态系统中积累.因此关于其进入水环境后的行为及与水中初级生产者—藻类相互作用的研究至关重要.金属纳米颗粒在水中会发生团聚、沉降、溶解、硫化反应及光化学反应等，这些行为受到自身理化性质(大小、形状、表面电荷、晶体结构、化学组成等)和环境因素(pH、离子强度、阳离子价态等)的影响，进而改变金属纳米颗粒在藻类表面的吸附聚集和可能的吸收累积.金属纳米颗粒还可能影响藻类光合作用、引起氧化应激、甚至造成藻类的凋亡.同时，与金属纳米颗粒共存的其它污染物及天然有机质也可能改变金属纳米颗粒的行为、生物吸附、生物累积和生物效应.相应地，藻类在面对金属纳米颗粒胁迫时也会启动自我防御机制.尽管如此，真实环境中金属纳米颗粒与藻类的相互作用及分子机制仍有待进一步研究.     

长江口及近海水环境中新型污染物研究进展

随着新型污染物分析检测技术进步和人们认识深入,发现许多新型污染物已经在世界范围内对生态系统造成了污染,虽然其在环境中的含量很低,但由于其稳定性、生物富集性和高毒性,给生态环境和人类健康造成巨大威胁.本文主要针对持久性有机污染物、药品及个人护理用品、内分泌干扰物、纳米材料等重要新型污染物,综述了长江口及近海水环境中新型污染物的污染现状,与国内外主要河口海湾地区新型污染物的污染水平进行了比较,并对今后主要研究方向进行了展望,以期为长江口地区开展新型污染物的环境毒理和生态风险评估研究提供参考.     

生物炭固定化微生物技术在去除水中污染物的应用研究进展

许多研究致力于固定化微生物技术在去除水环境中污染物方面的应用。生物炭具有高的比表面积、大的孔隙率、低成本和来源广等优势,生物炭与固定化微生物技术结合在处理水中污染物方面具有很大的应用潜力。因此,了解生物炭固定化微生物对水中污染物去除的作用机制对于其在环境修复和废水利用中的应用至关重要。文章综述了微生物固定化方法、载体的选择、生物炭作为载体材料在固定化微生物技术中的优势及应用以及生物炭固定化微生物在去除水中不同种污染物的应用及其作用机制。同时,还探讨了初始污染物浓度、pH、温度、接触时间和颗粒投加量等对生物炭固定化微生物对去除水中污染物的影响,并分析这些环境因素对微生物生长、生物炭特性以及污染物去除效果的影响。当前研究表明:生物炭相比于其他固定化载体而言更加适宜微生物的生长,生物炭固定化微生物去除污染物的主要作用机制是吸附和生物降解的协同作用,以及生物炭对微生物具有保护及快速定殖作用。另外,过高的初始浓度、过高或过低的pH和温度都会影响微生物的活性而不利于污染物的去除。生物炭固定化微生物颗粒对污染物的去除能力随着时间和颗粒投加量的增加而提高。此外,文章分析了生物炭固定化微生物技术在水环境应用中存在的问题,可为未来相关领域的研究提供参考。     

实时在线质谱在室内化学中的应用

室内空气化学组分复杂,包括各类氧化剂、挥发性有机物（volatile organic compounds,VOCs）等污染物.这些污染物会在空气中或室内表面发生均相和非均相反应生成危害性更大的二次有机污染物.检测室内空气中未被发现的新有机污染物并揭示其室内形成机制,不仅有助于更准确地评估室内空气质量,也有利于室内空气污染物的精准控制.本文总结了室内空气化学近十年的重要进展,并重点介绍了室内化学研究中3种代表性的实时在线质谱分析技术,这些实时在线质谱分析技术的应用极大促进了对室内污染物及其化学过程的理解,对评估室内空气暴露风险、精准防控室内空气污染、改善我国室内空气质量,具有重大意义.     

典型环境污染物对肠道菌群的影响及机制研究进展

随着环境污染日益严重,国内外有关环境污染物导致健康风险的毒性机制研究已引起广泛关注.然而,环境污染物对机体肠道菌群结构、功能的改变及其对毒性效应的调控作用研究尚处起步阶段.本综述在归纳近年来国内外人体及模式生物的肠道菌群研究进展的基础上,重点阐述了以重金属污染物、微纳米颗粒污染物、持久性有机污染物以及抗生素为代表的典型环境污染物对肠道菌群结构、组成、数量以及代谢等的影响,总结了肠道菌群在机体毒性效应中潜在调控作用,为后续肠道菌群在环境污染物毒理学效应及人类健康风险方面的系统研究提供理论参考.     

清水河污染物对儿童所致健康风险评估

为研究黄河宁夏段一级支流(清水河)汛期水环境污染物对儿童健康影响,2012—2016年5月在清水河7个典型断面进行了水样采集和水质检测,综合考虑各种饮水、皮肤接触途径,对流域上游周边儿童的饮水、饮食及涉水行为进行抽样问卷调查和实际测量,研究获得当地儿童夏季饮水、皮肤暴露参数,并对清水河水环境污染物通过各种饮水、皮肤接触途径对儿童所致健康风险进行了研究.结果表明,儿童饮水、皮肤暴露参数受区域、性别、城乡、饮食、生活习惯等影响而使不同儿童群体所面临的水环境健康风险存在明显的差异性;在同样的污染背景下,女童面临的健康风险高于男童面临的健康风险,城市女童、农村男童所面临的健康风险分别高于农村女童和城市男童面临的健康风险,皮肤暴露风险高于饮水暴露风险,头部、脸及手是儿童健康风险较高的身体部位;清水河水环境化学污染物对儿童所致健康总风险的数量级在10-5—10~(-4)a~(-1)之间,且总体上从源头到黄河入河口在逐渐增大,其中在韩府湾、王团及泉眼山超过1×10~(-4)a~(-1),为重点污染控制断面,整个流域2012—2016年水环境质量总体不太稳定.     

微塑料与有毒污染物相互作用及联合毒性作用研究进展

随着塑料产品的广泛应用,微塑料(microplastics,MPs)污染已经成为全球关注的重大环境问题.海洋中的MPs能够与有毒污染物(如有机污染物、重金属和纳米颗粒等)发生相互作用,对海洋生物产生复合效应.因此,MPs与环境中有毒污染物的联合毒性效应越来越引起人们的关注.本文首先概括总结出MPs对海洋生物的毒性效应及致毒机制,包括遮蔽效应、氧化应激、免疫毒性、生殖毒性、遗传毒性、神经毒性和行为毒性等方面:随后分别讨论了MPs和有机污染物、重金属以及人工纳米颗粒的联合毒性效应,从微塑料对污染物的吸附、富集和载体效应着手分析微塑料与污染物之间的相互作用,凝练得出MPs增强或抑制污染物毒性的作用机制,包括微塑料改变污染物的生物可利用性、微塑料改变生物体对污染物的胁迫响应、微塑料与污染物发生交互作用等;最后对微塑料与有毒污染物联合毒作用研究的发展方向进行了展望,建议在未来研究中重点关注环境特征的次生微塑料与有毒污染物相互作用的环境行为和生物效应,特别是通过食物链的传递作用.以期为准确评估和深入理解微塑料的海洋环境和人类健康风险提供理论依据.     

水环境中基于分离-富集的金属形态分析方法研究进展

金属的形态对其在环境介质中的迁移转化、生物有效性和毒性具有重要影响.目前认为,金属的自由离子态和不稳定络合态是具有潜在生物有效性的形态,而纳米颗粒的存在使得具有生物有效性的金属形态变得更为复杂.痕量金属和纳米颗粒在天然水环境中的含量较低,大部分检测方法无法达到检测限要求.基于分离-富集的金属形态分析方法因检测限低、操作简单、结果可靠等优点被广泛用于环境中痕量金属及纳米颗粒存在下金属的形态分析.本文从原理、应用条件和优缺点等方面对梯度扩散薄膜技术、唐南渗析膜技术、离子交换技术和渗透液膜技术等基于分离-富集的金属形态分析方法进行综述,为水环境中金属形态分析方法的选择提供了参考和依据.     

纳米材料的食品暴露及其毒性研究进展

纳米材料作为一类新兴化学品广泛用于食品加工、作物栽培和包装运输等领域,来改善营养成分、生物活性和包装材料性能,经摄食进入人体后能分布于血液、消化道和组织细胞中,广泛参与多种生理代谢过程.当前,纳米材料在食品中的暴露途径、分类、存在状态和毒性机制引起了广泛关注,但尚未形成完整、广泛接受的科学研究体系.结合近几年文献,本文分析了食品中纳米颗粒的暴露途径,探讨了当前食品中纳米颗粒分析检测技术的优缺点,阐述了生物化学转化、生物过程环境及分布状态对纳米毒性的诱导机制,在结尾归纳相关研究不足并对今后研究的趋势进行了展望.     

城市高架公路雨水径流的污染特征

对上海市内环高架一段路面的7场降雨径流进行监测,分析了径流中固体悬浮物和营养盐的变化特征,以期加深对城市高架公路径流污染物的认识和为高架公路径流净化工艺的选择提供理论支持。结果表明：溶解态氮、颗粒态磷是径流中TN和TP的主要输出形式;TP质量浓度变化与TSS基本一致,但TN质量浓度变化与TSS相关关系较弱;通过分析不同粒径固体悬浮物与污染物的相关性,发现〈45μm固体悬浮物是径流中营养盐吸附的重要载体,去除细小固体悬浮物是治理城市高架径流污染的有效途径。     

硫丹对草鱼乙酰胆碱酯酶及抗氧化酶活性的影响

研究了硫丹暴露对草鱼肝脏、肌肉抗氧化酶及脑乙酰胆碱酯酶活性的影响。结果表明,硫丹24 h暴露可诱导草鱼脑AChE活性,当暴露时间延长或质量浓度升高时,AChE活性表现为受抑制,120 h较高质量浓度组抑制率为41.8%和56.2%,抑制率与暴露时间呈良好的线性相关。硫丹暴露24 h后,草鱼肝脏及肌肉SOD、GSH-Px活性受到显著影响,表现出先诱导后缓慢降低的趋势,120 h后SOD活性显著低于对照组水平,GSH-Px活性与对照组无显著差异。在抗氧化酶受到影响的同时,鱼体脂质过氧化LPO程度不断上升,组织MDA含量逐渐增大,96 h达到最高值。硫丹可影响草鱼AChE及抗氧化酶活性,其变化可作为生物标志物,来评价化学污染物对水生动物的生物学效应。     

好氧颗粒污泥特性、应用及形成机理研究进展

好氧颗粒污泥因具有良好的沉降性能、较高的生物量、对污染物较高的去除能力,以及在工程应用中占地面积较少和运行成本较低,近年来被广泛关注.本文综述了絮状污泥的颗粒化过程,好氧颗粒污泥形成的影响因素及其物理、化学和生物学特性.研究发现,好氧颗粒污泥在生活污水、高浓度有机废水和富含有毒有害物质的废水处理中均可发挥重要作用,可以高效去除污水中的氮磷污染物、工业废水中的有机物、毒性物质和重金属等.好氧颗粒污泥的形成机理存在4种假说,基于絮状污泥颗粒化过程中形成的胞外聚合物及其助凝作用被普遍认为是好氧颗粒污泥的形成机理.最后进行了问题分析和前景展望,认为突破培养过程相对漫长、培养条件相对严苛技术瓶颈的好氧颗粒污泥技术对废水处理效能的提升具有重要意义.图3参110