2,4—二硝基甲苯与共存化合物对发光菌的联合毒性

对２，４－二硝基甲苯与共存化合物对发光菌联合毒性的测定结果表明：２，４－二硝基甲苯与邻－二硝基苯共存时，对发光菌的联合毒性为协同作用；分别与三种苯的氨基衍生物共存时，联合毒性为拮抗作用，这种拮抗作用与取代基数目、空间位阻等因素有关。     

5种取代酚化合物对淡水发光菌的联合毒性

以新型淡水发光菌——青海弧菌Q67(Vibrio-qinghaiensissp.—Q67)为检验生物,以VeritasTM微孔板光度计为发光强度测试设备,分别测定了3,5-二羟基甲苯、2,3-二甲基苯酚、对氯苯酚、邻氯苯酚、2,4-二氯苯酚对淡水发光菌的发光抑制毒性及其混合物的联合毒性.结果表明,5种取代酚的剂量-效应关系都可用Weibull模型有效描述,从这些模型估算的半数效应浓度负对数值(-logEC50)分别为2.69、3.08、3.43、2.81和3.66,可知其对发光菌的毒性大小顺序为:2,4-二氯苯酚>对氯苯酚>2,3-二甲基苯酚>邻氯苯酚>3,5-二羟基甲苯.分别设计浓度等于各自之EC50和EC10的2个等效应浓度比混合物以及3个不同效应浓度比混合物进行联合毒性实验,结果发现,在所实验的浓度范围内各个混合物的剂量加和(DA)模型与独立作用(IA)模型具有相似的作用规律,其联合毒性既可用DA模型也可用IA模型进行预测.     

硝基甲苯对小鼠睾丸生殖细胞DNA的损伤作用

为提供硝基甲苯的环境遗传毒理学依据和建立鱼类生殖细胞的培养方法,采用昆明小鼠睾丸支持细胞/生殖细胞共培养法以及彗星实验,研究了2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)、2,6-二硝基甲苯(2,6-DNT)、对硝基甲苯(4-NT)对小鼠睾丸生殖细胞DNA的损伤作用.结果表明,3种受试硝基甲苯化合物均能够诱导小鼠睾丸生殖细胞DNA单链断裂,而且其受损率与剂量对数具有明显的剂量-效应关系.2,4-DNT、2,6-DNT以及4-NT的各个剂量浓度引起细胞DNA损伤的程度,与对照组相比,均具有显着性差异(p<0.01,p<0.05).受试化合物的毒性顺序为2,6-DNT>2,4-DNT>4-NT,DNA的损伤作用二硝基甲苯大于单硝基甲苯.提示在体外条件下,2,4-DNT、2,6-DNT和4-NT具有生殖毒性,可以引起小鼠睾丸生殖细胞DNA损伤.     

3种新型污染物对发光菌的毒性作用研究

分析了3种常见的代表性新型污染物对发光菌的单一毒性和等毒性比例下的联合毒性,基于毒性单位法(TU)、相加指数法(AI)和混合毒性指数法(MTI)评价混合体系联合毒性作用类型。三氯生、五氯酚、双酚A对发光菌的半数效应浓度(EC_(50))分别为:0.045、0.035、0.74 mg·L~(-1)。不同的评价方法对3种新型污染物的联合效应评价结果具有较好的一致性,多元混合体系呈现为不同程度的拮抗作用,结合分子结构特征和不同取代基的相互作用,初步分析了联合毒性机理,进一步毒性作用机制还需要通过对生物生理生化响应等进行深入研究。新型污染物混合体系对发光菌的联合作用呈现以拮抗作用为主,表明此类污染物环境残留可导致相关化学品功效降低,引发微生物耐药性的产生和传播的风险。     

3种不同功效医药品活性成分对发光菌的毒性作用

因药物活性成分的环境残留引发的风险和健康问题成为公众关注的焦点。本文以海洋发光细菌为受试生物,研究了布洛芬、阿奇霉素、三氯生3种医药品的单一和联合毒性作用。结果表明,3种医药品对发光菌的EC_(50)值分别为:36.5×10~(-5)、30.26×10~(-5)和0.0155×10~(-5)mol·L~(-1);二元及多元混合体系对发光菌的EC_(50)值高于单一体系的毒性作用,进一步采用相加指数法(AI)、毒性单位法(TU)、混合毒性指数法(MTI)评价3种医药品多元体系的联合毒性的作用类型,取得了一致的评价结果。3种医药品的二元混合体系及多元混合体系的作用类型均属于拮抗作用,但拮抗作用的强弱不同,这与医药品不同药效官能团结构可影响其对微生物生理生化反应过程有关。研究3种医药品对发光菌急性毒性作用可为该类新型污染物的环境风险评价提供基础数据。     

6种硝基苯化合物对海洋生物的急性毒性研究（Study on the Acute Toxicity of Six Nitrobenzenes to Marine Organisms）

为研究硝基苯化合物对海洋生物的毒性,选择了6种代表性硝基苯化合物对小球藻(Chlorella vulgaris)、黑鲷(Sparus macrocep)幼鱼和螠蛏(Siliqua minima)幼体进行了急性毒性实验,获得了这些化合物对这些生物体的急性毒性数据及环境安全浓度.实验结果表明:2,4-二硝基甲苯、2,4-二硝基氯苯、2,4-二氯硝基苯和邻二硝基苯对小球藻48h半数抑制浓度(EC50)分别为0.50、0.21、2.44和0.10mg·L-1,毒性顺序为邻二硝基苯(剧毒)>2,4-二硝基氯苯(剧毒)>2,4-二硝基甲苯(剧毒)>2,4-二氯硝基苯(高毒).2,4-二硝基氯苯、邻二硝基苯、2,4-二硝基甲苯、2,4-二氯硝基苯、对硝基苯胺和硝基苯对黑鲷幼鱼的96h半数致死浓度(LC50)分别为0.14、0.15、4.45、1.37、11.52和5.71mg·L-1,其安全浓度分别为:0.001、0.002、0.04、0.01、0.12、0.06mg·L-1,毒性顺序为2,4-二硝基氯苯(剧毒)>邻二硝基苯(剧毒)>2,4-二氯硝基苯(高毒)>2,4-二硝基甲苯(高毒)>硝基苯(高毒)>对硝基苯胺(中毒).2,4-二硝基氯苯、2,4-二硝基甲苯、2,4-二氯硝基苯、邻二硝基苯、硝基苯和对硝基苯胺对幼蛏的96h LC50分别为0.39、13.20、3.45、15.56、86.90和148.87mg·L-1,安全浓度分别为:0.004、0.13、0.03、0.16、0.87、1.49mg·L-1,毒性顺序为2,4-二硝基氯苯(剧毒)>2,4-二氯硝基苯(高毒)>2,4-二硝基甲苯(中毒)>邻二硝基苯(中毒)>硝基苯(中毒)>对硝基苯胺(低毒).     

乙草胺与Cu,Zn对发光菌和斑马鱼胚胎的联合毒性效应

研究了乙草胺与Cu,Zn（以毒性单位配比为1∶1,1∶4和4∶1以及1∶1∶1构成的二元或三元混合体系）对发光菌（photobacterium phosphoreum）和斑马鱼（B.rerio）胚胎的联合毒性,采用相加指数法（AI）对联合毒性效应进行评价.结果表明：同种物质混合毒性配比不同时,对生物的联合毒性作用不完全相同;不同的混合体系对发光菌和斑马鱼胚胎表现出不同的联合毒性效应,乙草胺与重金属对发光菌的联合毒性主要以拮抗为主,对斑马鱼胚胎的联合毒性则主要以协同为主,说明受试生物不同,其对化合物的敏感性不同.     

磺胺与群体感应抑制剂对费氏弧菌发光和生长联合毒性效应对比研究

抗生素类药物在广泛应用的同时,也带来了细菌耐药性问题。因此,越来越多的抗生素替代品如群体感应抑制剂(QSIs)被研究和应用,在未来二者可能共存于环境之中。为了对它们混合物联合毒性评价进行系统的研究,本文选择费氏弧菌(Vibrio fischeri,V.fischeri)为受试生物,测定了5种磺胺类抗生素(SAs)与6种QSIs对V.fischeri的发光强度(HV)和生长量(OD600)的联合毒性作用,初步探讨了SAs与QSIs对V.fischeri发光联合毒性和生长联合毒性差异的原因。结果表明:SAs与QSIs联合作用于V.fischeri时,对发光的联合毒性表现为拮抗,对生长的联合毒性表现为拮抗或加和,且TUHVTUOD。这可能是由于QSIs对V.fischeri的发光的抑制作用可以削弱SAs对发光的促进作用,而SAs与QSIs对V.fischeri的生长都表现出抑制作用,两者没有互相削弱作用。同时,基于分子对接和回归分析法的研究表明了靶蛋白上结合的化合物有效浓度不同也可能是造成SAs与QSIs联合作用于V.fischeri时TUHVTUOD的主要原因。该研究可以为抗生素与QSIs联合暴露的生态风险评价提供借鉴。     

4种喹诺酮类抗生素对发光菌毒性作用研究

分析了4种常见的喹诺酮类抗生素(QNs)对发光菌(Photobacterium phosphoreum)的单一毒性和等毒性比例下的联合毒性作用,基于毒性单位法(TU)、相加指数法(AI)和混合毒性指数法(MTI)评价混合体系联合毒性的作用类型。加替沙星、洛美沙星、左氧氟沙星和诺氟沙星4种喹诺酮类医药品对发光菌的半数效应浓度(EC50)分别为:0.084×10~(-3)、0.137×10~(-3)、0.129×10~(-3)和0.151×10~(-3)mol·L-1。不同的评价方法对4种QNs的联合效应评价结果具有较好的一致性,多元混合体系呈现为不同程度的拮抗作用。结合分子结构特征和不同取代基相互作用,初步分析了联合毒性机理,进一步的毒性作用机制还需通过对生物生理生化反应等进行深入研究。本研究多种QNs混合体系呈现拮抗作用为主,揭示了此类医药品在环境中的联合使用可能导致药效降低以及微生物耐药性的产生和传播。     

磺胺与金属氧化物纳米颗粒对发光菌的急性联合毒性及其机制初探

磺胺与金属氧化物纳米颗粒同作为抗菌剂对环境与人体健康皆有危害。为探究其对细菌的毒性作用,测定了4种磺胺,包括磺胺氯哒嗪(SCP)、磺胺吡啶(SPY)、磺胺甲基异恶唑(SMZ)、磺胺嘧啶(SD),与3种金属氧化物纳米颗粒,纳米ZnO(n-ZnO)、纳米CuO(n-CuO)、纳米Cr_2O_3(n-Cr_2O_3)对发光菌(Vibriofischeri)的单一毒性及二元急性联合毒性。结果表明,SCP对V.fischeri的单一毒性明显大于其他3种磺胺;n-ZnO的单一毒性远大于n-CuO和n-Cr_2O_3;磺胺与金属氧化物纳米颗粒的二元急性联合毒性效应表现为拮抗、相加和协同,协同居多,说明金属氧化物纳米颗粒增加了磺胺的生物毒性,两者在环境中的共存带来了更大的环境生态风险。     

硝基芳香烃降解菌株的分离、鉴定和应用

从被二硝基甲苯(DNT)和三硝基甲苯(TNT)污染的土壤中分离到5个高效降解硝基芳香烃类化合物的菌株TD1、TD2、TD3、TD4和TD5。16S rDNA序列分析表明,TD1、TD2、TD3和TD4属于节杆菌属(Arthrobacter),TD5属于不动杆菌属(Acinetobacter)。菌株复配试验表明,TD1、TD2、TD3、TD4和TD5的体积比例为2:2:2:1:1时对含有DNT和TNT的炸药废水的CODC r去除率最好。最佳复配的菌液投加到装有合适填料载体的生物反应器中用于处理炸药废水,运行47d后出水CODC r不超过200 mg/L,硝基苯类化合物的浓度在2 mg/L以下。     

鲤鱼对三种硝基芳族化合物的摄取、释放和生物富集

用第二松花江水和鱼体中多次检出的三种硝基芳族化合物来分别测定鲤鱼体中的生物富集系数（ＢＣＦ），摄取和释放动力学参数，以及在肌肉、肠、肝和鳃等组织中的分布。试验在半静态条件下进行。硝基芳族化合物在鲤鱼体内的释放可用双区一级动力学模型很好地描述。鲤鱼对２，４－二硝基甲苯和对硝基氯苯的富集过程中发现有未知的代谢产物生成。     

硝基化合物的高效液相色谱(HPLC)分析

硝基化合物是炸药废水的主要成分,大部分硝基化合物具有较高的毒性.本文对奥克托今、黑索今、1,3,5-三硝基苯、1,3-二硝基苯、硝基苯、2,4,6-三硝基甲苯、2-氨基-4,6-二硝基甲苯、2,4-二硝基甲苯共8种硝基化合物的紫外光谱和液相色谱分离条件进行了研究,其最佳检测波长分别为228 nm、227 nm、227 nm、237 nm、272 nm、230 nm、226 nm、244 nm.本文建立了8种硝基化合物的高效液相色谱测定方法,色谱条件为:色谱柱为ZORBAX SB-C18(3.0 mm×250 mm,5μm),检测器为紫外检测器,流动相为甲醇-水(50∶50),流速为0.5 mL.min-1.水中8种硝基化合物可以在13 min内得到较好的分离,检出限均≤0.8 ng,回收率大于95%.     

厌氧消化过程中Fe,Co,Ni对NH4^＋—N的拮抗作用

论文以血清瓶为间歇反应器，以醋酸钙为基质，研究了厌氧消化过程中甲烷菌所需要的微量金属营养元素Ｆｅ、Ｃｏ、ＮＩ（１．０ｍｇ／（Ｌ．ｄ），０．１ｍｇ／（Ｌ．ｄ），０．２ｍｇ／（Ｌ．ｄ）对毒性物质ＮＨ４＾＋－Ｎ的拮抗作用，研究结果表明，Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ对毒性物质ＮＨ４＾＋－Ｎ有明显的拮抗作用，而且ＮＨ４＾＋－Ｎ浓度越高，Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ对其毒性的拮抗作用越明显。     

五元氨基甲酸酯类农药混合物体系对青海弧菌的毒性特点

以5种氨基甲酸酯类农药涕灭威(ALD)、残杀威(BAY)、呋喃丹(CAR)、灭多威(MET)和抗蚜威(PIR)为研究对象,应用均匀设计射线法设计五元混合物体系共6条射线(U1,U2,…,U6),应用基于发光菌青海弧菌Q67的微板毒性分析法(MTA)系统地考察了5种农药及其混合物的毒性,以浓度加和(CA)为参考模型分析混合物毒性相互作用(协同或拮抗作用)。结果表明,Logti和Weibull函数能较好地拟合5种氨基甲酸酯农药及其混合物对发光菌Q67的浓度-效应数据(R20.99,RMSE0.032);以EC50的负对数值pEC50为毒性指标,5种农药的毒性顺序为BAY(pEC50=2.87)CAR(pEC50=2.67)ALD(pEC50=2.00)MET(pEC50=1.99)PIR(pEC50=1.79);依据CA,五元氨基甲酸酯类农药的6条混合物射线中,有2条呈加和作用,4条呈拮抗作用,其中U2和U4在整条浓度-效应曲线上呈现了明显的拮抗作用,而U3和U6的弱拮抗作用分别发生在混合物浓度的中高浓度区和中低浓度区;五元氨基甲酸酯类农药混合物的毒性与组分灭多威(MET)的浓度比呈良好的负相关关系(r=-0.9238),且线性模型对混合物毒性具有良好的预测能力。     

Fenton oxidation of 2,4- and 2,6-dinitrotoluene and acetone inhibition

The performances and kinetic parameters of Fenton oxidation of 2,4- and 2,6-dinitrotoluene (DNT) in water-acetone mixtures and explosive contaminated soil washing-out solutions were investigated at a laboratory scale. The experimental results show that acetone can be a significant hydroxyl radical scavenger and result in serious inhibition of Fenton oxidation of 2,4- and 2,6-DNT. Although no serious inhibition was found in contaminated soil washing-out solutions, longer reaction time was needed to remove 2,4- and 2,6-DNT completely, mainly due to the competition of hydroxyl radicals. Fenton oxidation of 2,4- and 2,6-DNT fit well with the first-order kinetics and the presence of acetone also reduced DNT’s degradation kinetics. Based on the comparison and matching of retention time and ultraviolet (UV) spectra between high performance liquid chromatography (HPLC) and standards, the following reaction pathway for 2,4-DNT primary degradation was proposed: 2,4-DNT → 2,4-dinitro-benzaldehyde → 2,4-dinitrobenzoic acid → 1,3-dinitrobenzene → 3-nitrophenol.     

Cd^2＋对玉米种子活力的影响及Ca^2＋的拮抗作用

用不同浓度（c）的Cd2＋和Cd2＋＋Ca2＋处理玉米种子，以研究Cd2＋对玉米种子活力的毒害及Ca2＋对Cd2＋的拮抗作用，结果表明：在0～0．5mmol／L的c（Cd2＋）范围内，种子的发芽率、幼苗生长量随c（Cd2＋）的增大而降低，Cd2＋能降低玉米幼苗中超氧物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性，并能增加膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）的含量．用Cd2＋＋Ca2＋处理玉米种子时，Ca2＋能减少以至消除Ca2＋对种子活力和幼苗生长的毒害作用，其中c（Cd2＋）为10mmol／L的拮抗作用明显大于5mmol／L．     

The role of black carbon as a catalyst for environmental redox transformation

Black carbon (BC) is an important class of geosorbents that control the fate and transport of organic pollutants in soil and sediment. We previously demonstrated a new role of BC as an electron transfer mediator in the abiotic reduction of nitroaromatic and nitramine compounds by Oh and Chiu (Environ Sci Technol 43:6983–6988, 2009). We proposed that BC can catalyze the reduction of nitro compounds because it contains microscopic graphitic (graphene) domains, which facilitate both sorption and electron transfer. In this study, we assessed the ability of different types of BC—graphite, activated carbon, and diesel soot—to mediate the reduction of 2,4-dinitrotoluene (DNT) and 2,4-dibromophenol (DBP) by H₂S. All three types of BC enhanced DNT and DBP reduction. H₂S supported BC-mediated reduction, as was observed previously with a thiol reductant. The results suggest that BC may influence the fate of organic pollutants in reducing subsurface environments through redox transformation in addition to sorption.

     

Insect cell-based impedance biosensors: a novel technique to monitor the toxicity of environmental pollutants

Cell biosensors are currently emerging as novel, sensitive techniques to monitor the toxicity of environmental pollutants. Here, we have developed electric cell-substrate impedance sensing (ECIS) for on-line monitoring of the behavior of insect cells. Cells were cultured on a microarray of eight small gold electrodes, deposited on the bottom of tissue culture wells. Upon inoculation, cells showed a tendency to drift downward and attached to the gold surface precoated with the protein Concanavalin A to accelerate the cell attachment. The impedance increased because the cells acted as insulating particles to restrict the current flow. The resulting impedance, a coordination of many biological reactions within the cell, was continuously monitored in real-time to reveal information about cell spreading and micromotion. As the cell behavior was sensitive to external chemicals, the applicability of ECIS for inhibition assays was demonstrated with HgCl₂, 2,4,6-trinitrotoluene (TNT), 2-amino 4,6-dinitrotoluene (2-ADNT) and 1,3,5-trinitrobenzene (TNB). Electronic Publication     

Macro-habitat patch structure,environmental harshness,and Marmota flaviventris

Summary Social behavior of 15 colonies of Yellow-bellied Marmots was studied at sites differing in both elevation (plant growing season length) and patch structure (density and spacing of suitable colony sites in large blocks of habitat) from 1976 through 1978. Colonies were typically composed of family groups. In low elevation colonies, offspring dispersed at the end of the juvenile year. In all high elevation areas, offspring dispersed as yearlings, and parent-offspring and sibling interactions during the juvenile year were highly amicable. In high elevation areas in continuous habitat, dispersal by yearlings occurred with no agonistic interactions. In high elevation areas with patchy habitat, however, brief but intense periods of extremely agonistic sibling and parent-offspring interactions occurred immediately prior to dispersal of yearlings.Social behavior and dispersal are uncorrelated with elevation, plant growing season length, or available foraging time. Social interaction among relatives in marmot colonies is amicable when other suitable colony sites are located nearby; in these areas, dispersal occurs without any antagonism. Agonistic behavior occurs only in areas with a patchy distribution of suitable colony sites. At these sites, dispersal occurs only after periods of extreme antagonism. Further, those offspring who do not disperse from the colony site are the ones who dominate and initiate agonistic interactions with their siblings. The large-scale structure of the habitat influences the propensity of the individual to disperse. When the animal is reluctant to disperse because of a combination of high transit difficulty and low desirability of a new site, angonistic social interactions with relatives force dispersal.