基于有害结局路径的化学物质计算毒理学研究

计算毒理学利用分子致毒机制信息和数学模型预测化学物质对人体健康和环境的危害。有害结局路径(adverse outcome pathway, AOP)可将化学物质在个体水平的危害或有害结局(adverse outcome, AO)与其在分子水平上的启动事件(molecular initiating event, MIE)建立关联，为将表征分子致毒机制的体外生物测试数据应用到高通量的化学物质毒性预测中提供了可能。然而，目前缺乏基于有害结局路径的高通量预测化学物质毒性的研究。本研究基于AOP框架，联合ToxCast体外测试数据，选取101种典型环境化学物质进行毒性预测，并通过与PubChem内已报道的化学物质毒性比较，对预测结果进行评价。结果表明，基于AOP预测到101种化学物质共可潜在诱导58个AOs,覆盖了生殖毒性等在内的11个毒性类型。不同毒性类型的真阳性预测率(true positive rate, TPR)不同，其中致癌/遗传毒性、生殖毒性与消化系统毒性的TPR均超过了70%,而神经毒性与呼吸系统毒性的TPR均低于30%。不同毒性类型的TPR与AOP知识库中该毒性类型的AOP (P<0.02,r=0.685)、MIE(P<0.01,r=0.734)、体外生物测试的数量(P<0.01,r=0.752)和化学物质体外测试数量(P<0.01,r=0.293)呈显著正相关。综上，本研究的结果表明，增加高通量体外测试数据和丰富AOP知识库，将进一步提高对化学物质的潜在毒性预测的准确性，为未来化学物质的高通量筛查和风险评估提供支撑。     

沼液贮存及田间施用后大肠菌群的消长动态

以猪场粪污水厌氧发酵产生的沼液为材料,分别在冬春季和夏秋季对其采用加盖和无盖2种方式贮存,定期检测沼液中大肠菌群数量;通过田间生菜种植试验,定期施用大肠菌群数量(以下均以CFU计)分别为104(WF)、105(LF)、106(MF)和107g-1(HF)的沼液,在沼液施用完毕后第3、10、17和24天检测土壤、生菜表面和生菜体内大肠菌群数量。结果表明:夏秋季大肠菌群存活时间较长,沼液无盖贮存可使大肠菌群数量减少。沼液贮存50 d后,除冬春季无盖贮存的沼液中大肠菌群数量达到GB 8978—2002《污水综合排放标准》中三级排放要求,可以排放以外,其他处理均未达到排放要求。沼液中大肠菌群数量越高,经农田施用后土壤中大肠菌群数量越多,生菜表面和体内大肠菌群数量也越高,但随时间延长大肠菌群数量变化略有不同。检测期内,WF处理农田土壤中大肠菌群数量显著低于其他处理;沼液施毕后第3天,WF处理生菜表面及体内大肠菌群数量均显著小于HF和MF处理;24 d时各处理生菜体内大肠菌群数量均检测不到,达到GB 4789.3—2010《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》要求,生菜表面大肠菌群数量对数值小于3.51,但未达GB 4789.3—2010要求。     

可待因对鲫鱼体内神经化学物质的影响

随着使用量的增加,可待因在水环境中被频繁检出.然而,可待因对水生生物,尤其是鱼类的不利影响尚不清楚.本文研究了环境浓度暴露下可待因对鲫鱼幼鱼体内神经化学物质的影响.结果表明,可待因(5 ng·L^-1和500 ng·L^-1)暴露7 d后,导致可待因在鲫鱼体内的蓄积,并在7 d的恢复期内表现出持久性.神经化学物质分析显示,鲫鱼体内去甲肾上腺素(NE)、左旋多巴(L-DOPA)、多巴胺(DA)、5-羟色胺(5-HT)、5-羟色氨酸(5-HTP)、蛋氨酸(Met)、天冬氨酸(Asp)和脯氨酸(Prol)水平在暴露后升高,而去甲变肾上腺素(MNE)、谷氨酰胺(Gln)、谷氨酸(Glu)、5-羟基吲哚乙酸(5-HIAA)和甜菜碱(Bet)水平则降低,并且可待因对大多数神经化学物质的影响在7 d的恢复期内具有不可逆性或持续性.环境浓度的可待因暴露能够导致其在鲫鱼体内的蓄积和神经化学物质的变化,由此而产生的神经毒性及其后果值得进一步关注.     

欧盟化学物质法规管理选择分析对我国化学物质环境管理的启示

法规管理选择分析(RMOA)是欧盟对受关注的化学物质在法定管理方面开展的具体问题具体分析的策略,即"一品一策".其能够促使主管部门在决策化学物质的管控法规时尽快达成共识,并有力地支撑欧盟高关注物质路线图(SVHC Road-map)和一体化规管战略(IRS)的实施.RMOA是一项有效的法规管理与选择决策的程序,但我国对于RMOA的研究尚处于起步阶段.本研究介绍了RMOA这项决策的产生和发展,分析了该决策所取得的成果,阐明了其在欧盟化学物质管理中作用与意义.提出了适合中国化学物质法规管理选择分析的方法,以期对我国化学物质环境风险管理体系的建立健全提供参考.     

深圳市餐饮源排放颗粒物的特征

采用在线监测和采样分析等手段对深圳市4家规模相当的餐厅(粤菜馆、茶餐厅、西餐厅、职工食堂)烹饪过程排放颗粒物的质量浓度、微观形貌、化学组分进行研究.结果表明,不同餐厅的烹饪方式、用油量、原材料及调料都会影响到餐厅排放颗粒物的理化性质.各餐厅午市烹饪时段排放的PM_(2.5)/PM_(10)约为7.5%—96.9%,说明餐饮源排放颗粒物在细颗粒和粗颗粒均有分布.餐饮源排放颗粒物主要包含6种形态:片状、块状、簇状、絮状、球状、不规则状,其中数量最多的为不规则状(30%)和块状颗粒物(21%).块状、片状、球状颗粒物粒径较小,处于小于2.5μm范围内;絮状和簇状颗粒物粒径普遍偏大,且大部分大于4.0μm;不规则状颗粒物在各个粒径段均有分布.Cu、Fe、Zn、Ca~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)等6种物质在餐饮源排放颗粒物中均偏高,此外,粤菜馆和西餐厅的CH_3COO~-占比偏高.     

若尔盖高原季节性淹水沼泽两个生长季甲烷排放通量

为了解若尔盖高原湿地甲烷(CH_4)排放年际变化并准确估算高原湿地CH_4排放通量,在若尔盖高原湿地国家级自然保护区建立1 hm~2季节性淹水沼泽湿地标准样地;于2013和2014年通过静态箱和快速温室气体分析仪测量两个生长季沼泽湿地微地貌区草丘(Hummock)和洼地(Hollow)CH_4排放通量.结果表明:2013年生长季(6~(-1)0月),若尔盖高原湿地微地貌区草丘和洼地CH_4排放通量平均值为7.59和10.12 mg m~(-2) h~(-1),2014年生长季(5~(-1)0月)则分别为0.62和2.74mg m~(-2) h~(-1).2013年生长季湿地微地貌区草丘和洼地CH_4排放通量平均值分别是2014年的12倍和4倍,2014年生长季湿地CH_4排放通量下降的原因可能是夏季(6-8月)水位下降,降低了产CH_4菌群落数量而减少CH_4产生,同时增加了CH_4氧化菌氧化层厚度而加强CH_4氧化,降低CH_4排放通量.另外,发现湿地水位下降,降低了湿地CH_4排放通量对土壤温度的敏感性,表现为Q_(10)值变小.综上,夏季期间的水位在调控若尔盖高原季节性淹水湿地CH_4排放过程中起着关键作用.     

利用哺乳动物测试系统识别非哺乳类群中雌激素化学物质的科学基础评估

美国环境保护部负责评估超过10 000种化学物质的内分泌活动,而合理的实现评估不能仅仅利用体内化验。因此,使用以特定的内分泌系统为目标测定的体外高通量(HTP)数据提出了化学物质体内化验优先原则。最近聚焦于潜在雌激素化学物质—特别是关于能够激活雌激素受体α(ERα)的化学物质的研究工作大致证实了该方法的可行性。然而,该方法存在一个主要的不确定性,那就是基于哺乳动物(主要是人类)的HTP ER化验的优先级是否能够准确地反映chemical-ERα在非哺乳类物种中潜在的相互作用。这里我们对以下几方面进行了全面分析,包括基于ERs结构属性、体外绑定和ERα反式激活数据的相关信息研究chemical-ERα交互作用的跨物种相似性,以及一系列化学物质对体内雌激素信号通路的影响。总的来说,这种综合分析表明,在哺乳动物系统中具有中度到高度雌激素效能的化学物质在非哺乳类脊椎动物中同样是优先级的化学物质。然而,由于缺乏对可能的ERαorthologues的生物作用的了解,优先级方法在多大程度上能够适用于无脊椎动物是不确定的。进一步比较分析鱼类和爬行动物的体外数据表明基于哺乳类的试验可能不会有效地获取在所有脊椎动物门类中ERα与低亲和力的化学物质的交互作用。
精选自Gerald T. Ankley, Carlie A. LaLone, L. Earl Gray, Daniel L. Villeneuve, Michael W. Hornung. Evaluation of the Scientific Underpinnings for Identifying Estrogenic Chemicals in Non-Mammalian Taxa using Mammalian Test Systems. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 35, Issue 11, pages 2806–2816, November 2016. DOI: 10.1002/etc.3456
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.3456/full
     

汽油机排气颗粒粒径分布特征试验研究

对汽油机排气中颗粒的数浓度和粒径分布特征进行了测试.在测试工况下,汽油机排气中的颗粒呈包含核模态粒子(10 nm＜DP＜50 nm)和积聚模态粒子(50 nm＜DP＜487 nm)的双峰分布,排气颗粒的总数和总质量浓度分别为4.2×105-7.9×106个·cm-3和0.02-0.27 mg·m-3.汽油机在开环控制状态下(车速不低于90 km·h-1时)的颗粒数量排放明显高于闭环控制状态(车速不高于70 km·h-1),总颗粒质量浓度随车速的增大显著增加.随车速增大,积聚模态粒子的平均粒径先减小后增大,核模态粒子的几何平均粒径先增大后减小,低车速时,有大量10-20 nm的核模态粒子生成.柴油机和汽油机排气颗粒中核模态粒子通常占有大的数量百分比,为75%-95%,而其质量百分比仅为5%-25%.汽油机的总颗粒、核模态粒子和积聚模态粒子的数量和质量排放均远低于柴油机.     

发展一种估算石油工业温室气体排放的一致的方法

要获得有意义的温室气体清单,重要的是清单中包括的内容的方法论和定义应该是一致的.国际石油工业环境保护协会(IPIECA)、国际石油和天然气生产者协会(OGP)以及美国石油学会(API)已经制定了温室气体排放计算和报告的准则.国际石油工业环境保护协会(IPITCA)报告温室气体排放的石油工业指南的重点是放在石油工业温室气体排放的计算和报告上.为了提供排放估算一致的方法论,美国石油工业协会制定了石油和天然气工业温室气体排放估算方法论概要.从美国石油学会可以得到一个估算排放的工具--SANGEATM能源和排放估算系统.     

发展一种估算石油工业温室气体排放的一致的方法

要获得有意义的温室气体清单,重要的是清单中包括的内容的方法论和定义应该是一致的.国际石油工业环境保护协会(IPIECA)、国际石油和天然气生产者协会(OGP)以及美国石油学会(API)已经制定了温室气体排放计算和报告的准则.国际石油工业环境保护协会(IPITCA)报告温室气体排放的石油工业指南的重点是放在石油工业温室气体排放的计算和报告上.为了提供排放估算一致的方法论,美国石油工业协会制定了石油和天然气工业温室气体排放估算方法论概要.从美国石油学会可以得到一个估算排放的工具--SANGEATM能源和排放估算系统.     

发展一种估算石油工业温室气体排放的一致的方法

要获得有意义的温室气体清单,重要的是清单中包括的内容的方法论和定义应该是一致的.国际石油工业环境保护协会(IPIECA)、国际石油和天然气生产者协会(OGP)以及美国石油学会(API)已经制定了温室气体排放计算和报告的准则.国际石油工业环境保护协会(IPIECA)报告温室气体排放的石油工业指南的重点是放在石油工业温室气体排放的计算和报告上.为了提供排放估算一致的方法论,美国石油工业协会制定了石油和天然气工业温室气体排放估算方法论概要.从美国石油学会可以得到一个估算排放的工具——SANGEATM能源和排放估算系统.     

汞同位素组成示踪燃煤发电过程中汞排放特征研究进展

汞是一种持久性、全球性重金属污染物,污染范围广,排放源复杂,环境地球化学性质活跃.不同环境介质汞污染源解析一直是环境科学研究领域的难题.燃煤电站汞排放被认为是最大的人为汞释放源,亟需准确可靠的示踪手段来深入阐明燃煤电站汞排放过程、迁移转化等归趋行为.汞在自然界有7个稳定同位素,分别是196Hg(0.15%)、198Hg(10.02%)、199Hg(16.84%)、200Hg(23.13%)、201Hg(13.22%)、202Hg(29.80%)和204Hg(6.85%).由于同位素在演化过程中的分馏效应单向性并携有演化过程信息,在地域分布和生物地球化学循环过程中存在显著分异现象,因此,通过研究汞稳定同位素组成可评估、示踪燃煤汞排放特征和生物地球化学过程.本论文结合近年相关研究成果,针对汞同位素分馏过程、煤中汞同位素分馏现象以及汞同位素示踪燃煤电站汞排放的合理性和可行性进行了综述.     

基于聚类方法下的柴油车排放颗粒物无机元素谱分析

近年来在大气污染的防治工作中,柴油车污染防治的重要性日渐凸显.本文通过测试和文献检索等方法收集了97组与柴油车排放颗粒物无机元素排放有关的数据,采用k-means均值聚类分析的方法对数据进行分类并对分类结果进行分析,得出柴油车无机元素排放占颗粒物比例的大致区间为:Si(0—4.62%)、Al(0—1.53%)、Ca(0—4.09%)、Na(0—2.61%)、Mg(0—2.68%)、K(0—0.85%)、Fe(0—3.4%)、Zn(0—0.54%)、Cu(0—1.49%)、Ni(0—0.06%),且所得无机元素的排放区间的置信水平均大于94%.同时得到的柴油车排放颗粒物无机元素分析结果,可以为后续柴油车排放颗粒物无机元素数据分析以及相关污染治理提供参考,进而促进我国大气环境质量的改善、更好地保障人们身体健康.     

华南丘陵区农林复合生态系统早稻田CH4和N2O排放通量的时间变异

采用静态箱-气相色谱法对典型华南农林复合生态系统早稻田CH4和N2O排放进行田间原位测定,探讨早稻田两种温室气体的排放规律。结果表明,有植株参与稻田在水稻生长季节中CH4排放昼夜变化表现为双峰模态,收割后为三峰模态,CH4排放昼夜变化幅度比无植株参与稻田大。在测定期内有植株参与稻田CH4昼夜平均排放通量大小依次为:成熟期(1.96±0.33)>孕穗期(0.13±0.01)>收割后(-0.01±0.02)(mg.m-2.h-1)。有植株参与稻田在孕穗期CH4昼夜平均排放通量显著高于无植株参与稻田(P<0.01)。在测定期内有、无植株参与稻田CH4平均排放通量分别为0.85±0.28、0.14±0.09 mg.m-2.h-1。有、无植株参与稻田N2O昼夜平均排放通量没有显著差异。在测定期内有、无植株参与稻田N2O平均排放通量分别为118.07±50.97、15.65±21.56μg.m-2.h-1。CH4和N2O的排放无论是昼夜变化还是季节变化都与温度没有明显相关关系,其排放受稻田水分和养分状况的影响。水稻作物对CH4排放影响较大,对N2O排放影响不明显。     

农村室内薪柴燃烧的颗粒物和炭黑排放因子

室内薪柴燃烧是大气污染的重要来源,其排放的污染物对气候变化和人体健康都有很大影响。对该来源排放量的可靠估算是进行排放效应分析和合理控制的重要前提,而估算的可靠性主要取决于燃料消耗量和排放因子的准确性。目前,我国针对农村柴灶薪柴燃烧颗粒物排放因子的测定数据很少,变异很大,不足以支持可靠的排放清单估算。测定了9种薪柴(枫桦、兰考泡桐、黑杨、大叶风杨、楝树、枣树、柿树、桑树和桃树)在中国北方典型农村炉灶中燃烧产生的颗粒物(PM)、有机碳(OC)和元素碳(EC)的排放因子。受燃料种类、性质和燃烧条件的影响,测得的排放因子差别较大。9种薪柴各自的PM、EC和OC的排放因子变化范围分别为(0.74±0.13)～(6.23±1.47)g.kg-1,(0.10±0.06)～(0.97±0.28)g.kg-1和(0.14±0.03)～(3.81±0.92)g.kg-1(以干质量计)。全部薪柴的PM、EC和OC的排放因子均值和标准差分别为(2.58±2.15)、(0.29±0.31)和(0.98±1.24)g.kg-1。室内薪柴燃烧PM、EC和OC排放因子之间呈显著的相关性关系。各种薪柴燃烧排放的颗粒物粒径分布相似,均以细颗粒物为主,PM2.1占PM10总质量的90%以上。此外,除EC排放因子外,薪柴燃烧的PM和OC排放因子与校正燃烧效率显著负相关(P<0.05)。细颗粒物组分PM2.1与校正燃烧效率显著负相关(P<0.05),与燃料含水量显著正相关(P<0.05)。     

欧盟发布联合研究中心参考化学物质检索工具

正2014年5月15日来源:欧盟联合研究中心欧盟联合研究中心发布了其化学物质清单信息系统(CheLIST),该系统可用于查询一种化学物质是否已在一项主要欧盟或国际研究计划中进行了试验。它还提供关于一种化学物质被列入哪些规制名录的信息。联合研究中心的欧盟动物试验替代方案参考实验室(EURL ECVAM)建立该工具旨在供科学家在开发和验证替代试验时确定参考或基准化学物质。确定适当的参考化学物质使得可能对一种方法的效果进行严格     

静态箱气相色谱法高估了实验初期若尔盖表层泥炭地甲烷排放通量

静态箱气相色谱法是最为普遍的温室气体监测方法,监测过程中埋放静态箱底座造成的土壤扰动可能会影响实验初期排放数据的准确性.为了解这一过程对泥炭地甲烷排放的确切影响,选取泥炭沼泽、沼泽草甸和高寒草甸为研究对象,利用静态箱气相色谱法监测不同类型泥炭地在模拟增温、节雨及其交互作用下的甲烷排放通量.结果表明,整个为期两年的实验中,甲烷平均排放通量为7.1 mg m~(-2) h~(-1),且甲烷在实验布设的前半年集中排放,其排放通量是下一年同一时期排放通量的37倍.对比实验初期(实验布设半年内)和实验后期(实验布设下一年同一时间段)的甲烷排放通量,发现增温和节雨交互作用显著降低了实验初期和实验后期甲烷排放通量,以整个若尔盖高原泥炭地面积来估算,其甲烷减排量在7-12月份分别为686 Gg和38 Gg,相差约18倍.可见,气相色谱法严重高估了实验初期泥炭地的甲烷排放通量,造成这一现象的主要原因可能是实验初期埋放静态箱造成了土壤扰动.因此,在后续的研究中应尽量减少野外甲烷监测过程中的土壤扰动,以优化最终的实验结果.(图5表3参25)     

我国环境中全氟辛酸(PFOA)的预测无效应浓度推导

利用欧盟化学物质风险评价技术指导文件(TGD)中计算预测无效应浓度(PNEC)的方法,筛选出我国环境介质(水体、土壤和沉积物)中各生物物种的毒性数据,得到水体、土壤和沉积物中的PNEC分别为0.57 mg.L-1、0.19 mg.kg-1ww和2.06 mg.kg-1ww,该值可为我国PFOA的环境风险评价提供科学基础.     

毒性与结构数据库的实现及其检索

美国国家职业安全与卫生研究所编制发行的RTECS磁带全称为有毒化学物质的登记(Regiotry of Toxic Effect of Chemical Substance)。它是从世界科学文献中摘录的化学物质毒性数据,其中共收录了七万多种化学物质的已知毒性效应和生物效应的数据,这些数据包括了刺激数据、致突变数据、生殖效应数据、致肿瘤数据、毒性数     

三江平原小叶章湿草甸CH4地-气交换特征

用密闭不透明箱-气相色谱法对三江平原小叶章湿草甸进行了为期2 a的现场观测研究.结果表明三江平原季节性积水的小叶章湿草甸全年CH4排放呈明显的双峰型变化.在非冰冻期(5月至10月)CH4排放通量为0.297～18.914 mg·m-2·h-1, 排放峰值出现在6月和8月、9月;冰冻期(11月至次年4月)CH4排放通量为0.048～2.921 mg·m-2·h-1, 排放低值出现在冬季的12月至次年3月之间,以及发生季节性干旱的7月.冰雪覆盖下的小叶章湿地依然有CH4排放,冰冻期CH4排放量约占全年排放总量的4.94%.在季节性积水或过湿的环境中,小叶章湿草甸CH4排放通量的季节变化主要由温度和土壤水分条件共同控制,其日变化特征表现为白天排放通量大,夜间则小.