太湖流域3种氯酚类化合物水质基准的探讨

按照美国地面水水质基准制定的程序和规范,筛选了太湖流域广泛存在的水生生物物种并收集了相应的基础毒性数据,探讨了五氯酚(PCP)、2,4-二氯酚(2,4-DCP)和2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)在我国太湖地区的水生态基准的定值.同时采用蒙特卡罗构建物种敏感度分布(SSD)曲线和生态毒理模型方法预测了3种氯酚类化合物对太湖水生生物的急性基准浓度(CMC)和慢性基准浓度(CCC).结果表明,基于EPA规范方法和急慢性毒性比率得到的PCP、2,4-DCP和2,4,6-TCP3种氯酚类化合物的CMC值分别为25、908和594μg·L-1,CCC值分别为12、176和162μg·L-1;基于SSD曲线得到的CMC值分别为25、818和648μg·L-1,CCC值分别为6、75和198μg·L-1;基于生态毒理模型得到的CCC值分别为4、15和67μg·L-1,显示出3种方法得到的氯酚类化合物的CMC或CCC在同一个数量级上,但在数值上由生态毒理模型得出的CCC要小于其它两种方法,并且除PCP的急慢性基准值与美国EPA推出的水生态基准值相近外,其它两种氯酚类化合物的急慢性基准值均低于美国EPA推出的急慢性基准值.研究结果希望能为我国水质基准的制定提供一些有用的线索.     

背角无齿蚌硒谷胱甘肽过氧化物酶基因的克隆及2,4-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚和五氯苯酚对其表达的影响

硒谷胱甘肽过氧化物酶(SeGPx)是一类广泛存在于生物体内的重要抗氧化酶,SeGPx可将有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化合物,从而保护细胞膜结构及功能不受过氧化物干扰和损害.为了探讨2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)、2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)和五氯苯酚(PCP)对背角无齿蚌(Anodonta woodiana)的胁迫效应,本研究克隆出AwSeGPx全基因序列,分析2,4-DCP、2,4,6-TCP和PCP对AwSeGPx表达的影响.AwSeGPx的cDNA序列全长870 bp,开放阅读框为585 bp,编码195个氨基酸.推导的AwSeGPx蛋白序列包括GPx家族标签序列(68LGFPCNQF75)和活性位点序列(156WNFEKF161)、一个典型终止密码子(165TGA167)编码的硒代半胱氨酸(U44)、酶催化活性相关保守氨基酸位点:谷氨酰胺(Q74)、精氨酸(R94和R151)和色氨酸(W156).在相同浓度条件下,PCP对背角无齿蚌毒性效应大于2,4-DCP和2,4,6-TCP.与对照组相比,浓度60、120、240、480和960μg·L-1的2,4-DCP处理后肝胰腺AwSeGPxmRNA水平增加了1.79倍以上(P<0.05);浓度100、200、400和800μg·L-1的2,4,6-TCP处理后AwSeGPxmRNA水平增加了1.01倍以上(P<0.05);浓度20、40、80、160和320μg·L-1 PCP处理能够显著诱导AwSeGPx的表达.以上结果表明,2,4-DCP、2,4,6-TCP和PCP处理对背角无齿蚌肝胰腺中AwSeGPx表达具有明显的诱导作用,这种诱导效应与动物提高过氧化物的还原能力和增强环境的耐受能力密切相关.     

典型氯酚类化合物对水生生物的毒性研究进展

氯酚类化合物(CPs)是一类广泛存在于水环境中的有机污染物。这类化合物具有环境稳定性、生物累积性和生物毒性,因而其在水环境中的生态毒理效应一直是人们关注的焦点。在水体中存在最普遍的酚类化合物主要有2,4-二氯酚(2,4-DCP),2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)和五氯酚(PCP)。本文对近几年来这3种典型氯酚类化合物的水生态毒理学研究进行了总结,主要包括它们对水生生物的急性毒性、氧化损伤、发育毒性、内分泌干扰、遗传毒性、致癌性、免疫毒性、细胞毒性以及复合毒性的效应和机制,同时对目前存在的问题和进一步的研究方向进行了讨论和展望。     

生物表面活性剂胆酸钠对氯酚的增溶

胆酸钠是一种重要的生物表面活性剂,目前的研究主要集中在利胆药物研制方面,而有关其在增溶修复有机污染方面的应用研究较少.本文考察了胆酸钠(Na C)、脱氧胆酸钠(Na DC)、十二烷基硫酸钠(SDS)、曲拉通(TX-100)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)和2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的增溶作用,并探究了底物结构、温度和无机离子对Na C增溶氯酚的性能的影响.实验结果表明,当表面活性剂浓度大于临界胶束浓度(CMC)时,2,4,6-TCP和2,4-DCP的表观溶解度与表面活性剂浓度具有良好的线性关系.其中,相比于其它表面活性剂,当浓度高于0.05 mol·L-1时,Na C具有更良好的增溶性能.随苯环上氯原子个数从0增加到3,Na C的摩尔增溶比(MSR)值随氯酚疏水性(Kow)的增大而线性减小,Na C的胶束-水分配系数(Kmc)值则线性增大.在288—308 K的温度范围内,Na C增溶氯酚的性能逐渐增强.4种无机盐KCl、Na Cl、Na2SO4、Ca Cl2对Na C增溶2,4,6-TCP和2,4-DCP的影响不同.随着无机盐浓度的升高,Na C增溶2,4,6-TCP的能力先上升后下降,而增溶2,4-DCP的能力则迅速下降.     

鱼塘沉积物氯酚污染及其生态风险评价

采用固相微萃取(SPME)与气相色谱-质谱联用,分析了3种养殖模式鱼塘沉积物中氯酚类(CPs)化合物的污染特征.结果表明,一般四大家鱼养殖模式(A)沉积物中总CPs质量分数(干质量)为9.91 ng·g-1,猪.鱼综合养殖模式(B)与鸭-鱼综合养殖模式(C)沉积物总CPs质量分数分别为7.79 ng·g-1和4.84 ng·g-1.总CPs及15种CPs化合物在A、B模式和鸭-鱼综合养殖模式(C)沉积物中的分布特征相似,质量分数由高到低的顺序为A模式,B模式,C模式.沉积物中质量分数比较高的一氯酚、二氯酚、三氯酚和四氯酚分别是4-CP、2,4-DCP、2,4,6-TCP和2,3,4,6-TeCP.五氯酚(PCP)质量分数与4-CP、2,5+2,6+3,5-DCP、3,4-DCP、2,4,5-TCP、2,3,6-TCP、2,3,4-TCP、2,3,5,6-TeCP、2,3,4,6-TeCP、2,3,4,5-TeCP等氯酚化合物质量分数显著正相关,显示PCP与它们之间存在降解物与产物的关系.参照美国EPA相关标准,上述鱼塘沉积物中的PCP和Ky氯酚(2,3,4,6-TeCP、2,4,6-TCP和PCP)导致生态风险的可能性较低.     

共价三嗪有机框架材料对水中氯酚类污染物的光催化脱氯降解

利用共价三嗪有机框架材料(CTF-1)对4-氯酚(4-CP)、2,4-二氯酚(2,4-DCP)、2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)和五氯酚(PCP)等4种不同氯原子取代数目的氯酚类污染物进行光催化降解研究,探讨了底物结构对氯酚脱氯降解效率的影响及机制.结果表明,氯酚脱氯降解过程明显受苯环氯原子取代数目的影响,氯原子数目越多,脱氯降解效率越高,氯原子数目与表观速率常数呈显著正相关,氯酚降解及脱氯速率均为：PCP>2,4,6-TCP>2,4-DCP>4-CP.对CTF-1光催化降解氯酚机制研究表明,活性物种在反应中不起作用,体系反应机制为针对氯酚上取代氯位点进行水解脱氯过程.本研究结果为深入揭示氯酚脱氯降解机制提供了理论依据,也为光催化技术处理卤代酚类废水提供了技术参考.     

漆酶对水中氯酚类物质的去除

利用漆酶对2,5-二氯苯酚(2,5-DCP)、2,6-二氯苯酚(2,6-DCP)、2,4,5-三氯苯酚(2,4,5-TCP)、2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)等4种物质进行去除研究,考察了温度、时间、pH及漆酶添加量对去除效果的影响,并基于最佳条件下的去除效果,探讨了底物结构对漆酶转化氯酚类物质的影响.结果表明,温度升高,去除率呈先升高后降低再升高的现象;pH增大,去除率有增加的趋势;漆酶添加量在一定范围内与去除率呈正相关,当添加量高于20%后,去除率降低;在较短时间(0.5 h)内,漆酶对4种氯酚类物质的去除均能达到较好的效果.最佳条件下,漆酶对2,5-DCP、2,6-DCP、2,4,5-TCP和2,4,6-TCP的去除率分别为86.2%、45.3%、98.7%、84.8%;氯原子取代位置与取代数目相比对去除效果具有更重要的影响.     

五氯酚和八氯代二苯并二噁英复合暴露对斑马鱼胚胎发育的毒性效应

为了评价环境中五氯酚(PCP)和八氯代二苯并二噁英(OCDD)对水环境以及鱼类的影响,以斑马鱼为模式生物,研究了PCP和OCDD对其胚胎发育的单一及复合毒性效应.结果表明,PCP单独暴露(浓度25μg·L-1～5mg·L-1)对斑马鱼胚胎发育具有较强的毒性效应,可导致胚胎孵化率显著下降,死亡率、畸形率显著上升,而OCDD单独暴露(200、500μg·L-1)对斑马鱼胚胎发育没有明显的毒性效应;OCDD与环境浓度的PCP复合暴露(OCDD+PCP1:250μg·L-1+25μg·L-1;OCDD+PCP2:250μg·L-1+50μg·L-1)对斑马鱼胚胎的存活与发育等没有显著影响,对斑马鱼胚胎内CYP1A基因表达以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的酶活力也没有显著影响,在实验浓度下二者共存没有明显的复合毒性效应。     

不同氯酚催化氧化降解反应动力学

通过共沉淀法制备了Fe-Cu-柱撑黏土(Fe-Cu-PILC)催化剂,并以单氯酚、二氯酚、三氯酚作为模式化合物,研究了氯酚中氯原子取代数目、取代位置对其降解动力学的影响,并探讨了氯离子的存在对反应的影响,也基于费米分布函数对其降解动力学进行非线性拟合.结果显示,这种基于费米函数的半经验模型适用于模拟氯酚氧化降解动力学反应(R20.818).氯酚降解速率如下:3-氯酚(3-CP)3,5-二氯酚(3,5-DCP)2,3-二氯酚(2,3-DCP)3,4-二氯酚(3,4-DCP)2,5-二氯酚(2,5-DCP)4-氯酚(4-CP)2-氯酚(2-CP)2,4-二氯酚(2,4-DCP)2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)2,6-二氯酚(2,6-DCP).氯酚降解过程明显受到苯环氯原子取代数目、取代位置的影响,且氯原子取代位置具有更重要的影响:氯原子取代数目相同时,间位氯越多,降解越快,邻、对位越多,降解越慢.这主要通过影响表观速率常数k和半衰期t*得以实现.3,5-DCP降解表观速率常数k高达18.17 h~(-1),半衰期为0.2 h,而2,6-DCP表观速率常数仅为0.64 h~(-1),半衰期为5.88 h.氯离子的存在对氯酚降解动力学过程产生不同程度的抑制作用,其中2,6-DCP、2,4,6-TCP的抑制作用最为明显,这主要是由于氯离子的存在延长了其半衰期(分别由5.88 h、4.29 h延长至9.00 h、5.99 h),而对3,4-DCP、3,5-DCP则几乎没有抑制作用.表明氯离子抑制邻位氯代程度高的氯酚降解而不抑制间位氯代程度高的氯酚降解.研究结果为深入揭示氯酚降解机理提供了理论基础,也为提高含酚废水降解速率提供了技术参考.     

五氯苯酚对原生动物群落的毒性研究

五氯苯酚(PCP)是一种曾被广泛使用的木材防腐剂、杀菌剂和除草剂,目前已经造成了世界范围内土壤和水体的污染.以生物曝气池原生动物群落为靶生物对五氯苯酚进行了12小时急性毒性试验研究,结果表明,此原生动物群落急性中毒的最大无致死和最小全致死浓度范围是0.4￣40mg·L-1,半数致死浓度为2.40mg·L-1.在PCP染毒条件下,原生动物群落结构表现出简单化趋势,随着PCP浓度的增加,原生动物种类越来越少.肉足类原生动物对PCP耐受能力最差,鞭毛类稍强,纤毛类耐受能力最好,且PCP浓度越大,其耐受优势越明显.     

Biotransformations of Chlorophenols in River Sediments

The accumulation of chlorophenols, including 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP), 2,4,6-trichlorophenol (2,4,6-TCP) and pentachlorophenol (PCP), from river sediments from southern Taiwan were studied. Through simple or more exhaustive extractions, the results showed that 99% of the samples containing 2,4,6-TCP and PCP could be removed by simple extraction. the concentrations were found to range from non-detectable to 16.60 ngg¹ for 2,4,6-TCP and to 25.02 ngg¹ for PCP. Partition coefficients (K_p) were 0.71, 0.74 mlg¹ for 2,4,6-TCP, 1.35 and 1.41 mlg¹ for PCP. Biodegradation by DCP-adapted or unadapted anaerobes in sediment was carried out. During 21 days' incubation, the complete degradation time for 2,4,6-TCP in DCP-adapted anaerobic, unadapted anaerobic, and unadapted aerobic conditions were found to be 9, 10, 12 days for N3 sediment, and 8, 10, 11 days for N6 sediment, respectively; for PCP it was 19 days, without degradation, 14 days for N3 sediment, and 13, 17, 10 days for N6 sediment, respectively. the biodegradable products were identified as 2,3,4,5-tetrachlorophenol (2,3,4,5-TeCP), 3,4,5-TCP, 3,5-DCP, 3-MCP, phenol, methylphenol, and benzoate for PCP, and 2,4-DCP, 4-MCP, phenol, methylphenol, and benzoate for 2,4,6-TCP.     

Biotransformations of Chlorophenols in River Sediments

Abstract

The accumulation of chlorophenols, including 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP), 2,4,6-trichlorophenol (2,4,6-TCP) and pentachlorophenol (PCP), from river sediments from southern Taiwan were studied. Through simple or more exhaustive extractions, the results showed that 99% of the samples containing 2,4,6-TCP and PCP could be removed by simple extraction. the concentrations were found to range from non-detectable to 16.60 ngg¹ for 2,4,6-TCP and to 25.02 ngg¹ for PCP. Partition coefficients (K_p) were 0.71, 0.74 mlg¹ for 2,4,6-TCP, 1.35 and 1.41 mlg¹ for PCP. Biodegradation by DCP-adapted or unadapted anaerobes in sediment was carried out. During 21 days' incubation, the complete degradation time for 2,4,6-TCP in DCP-adapted anaerobic, unadapted anaerobic, and unadapted aerobic conditions were found to be 9, 10, 12 days for N3 sediment, and 8, 10, 11 days for N6 sediment, respectively; for PCP it was 19 days, without degradation, 14 days for N3 sediment, and 13, 17, 10 days for N6 sediment, respectively. the biodegradable products were identified as 2,3,4,5-tetrachlorophenol (2,3,4,5-TeCP), 3,4,5-TCP, 3,5-DCP, 3-MCP, phenol, methylphenol, and benzoate for PCP, and 2,4-DCP, 4-MCP, phenol, methylphenol, and benzoate for 2,4,6-TCP.     

Study of Fishes in the Chung-Kung Stream: Species Distribution and Organochlorine Pesticide Residues

Abstract

In this study, we investigated the potential for reductive dechlorination of 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP), 2,4,6-trichlorophenol (2,4,6-TCP), and pentachlorophenol (PCP) by municipal sewage sludge adapted to 2,4-DCP at different concentrations. 2,4-DCP was completely dechlorinated within 4 weeks. After 18 weeks' incubation, 2,4,6-TCP was also completely dechlorinated and the residue of PCP was 0, 44.46, 51.96% at 0.5, 5, and 50 μg ml¹ respectively. the 2,4-DCP adapted communities initially removed the ortho-chlorine from PCP of 5.0, 50 μg ml¹, following an ortho < para < meta order of chlorine removal. Intermediate products were 3,4,5-TCP, 3,5-DCP, 3-CP (3-chlorophenol), phenol, benzoate and hexanoic acids, whereas PCP (0.5 μg ml¹) indicated a preference for meta-chlorine removal. the intermediate product of 2,4,6-TCP at three concentrations were 2,4-DCP, phenol, benzoate and hexanoic acid. These products were identified by GC-MASS spectrometry. the effects of supplements, including sodium citrate (0.08 mM), sodium pyruvate (0.18 mM), sodium sulphate (0.14 mM) had a direct stimulatory effect on the dechlorination of 2,4,6-TCP and PCP after treatment for 4 weeks, but dechlorination was inhibited after 8 weeks.     

五氯苯酚的生态毒性效应及其遗传毒性

为评价环境内分泌干扰物——五氯苯酚对土壤生态系统动植物的生态毒性效应,检测了五氯苯酚对8种作物种子的萌发和根伸长的抑制作用以及对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的急性毒性作用;并运用小麦根尖细胞微核实验和赤子爱胜蚓体细胞核的彗星实验,检测了五氯苯酚的遗传毒性效应.结果表明,五氯苯酚在一定浓度范围内对作物种子的...     

HgCl2对斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）生理生化特性的影响(Effects of HgCl2 on Physiological and Biochemical Characteristics of Scenedesmus obliquus)

为探讨汞对藻类的毒性效应,以斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)为实验材料,检测了HgCl2对藻细胞数目、光合色素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量等生化指标的影响.结果表明,各暴露组(0.2～1.5mg·L-1)HgCl2对斜生栅藻的生长均有抑制作用,随HgCl2暴露浓度的增大,藻细胞密度逐渐降低,HgCl2对斜生栅藻的48、72、96hEC50值分别为1.194、1.113、0.986mg·L-1.随着HgCl2暴露浓度的升高(0.01～1.5mg·L-1),叶绿素a、b及类胡萝卜素等光合色素含量均呈逐渐降低趋势;SOD活性表现为先激活后抑制;MDA含量则显著增加(p<0.05,p<0.01).     

全氟辛酸(PFOA)对蚯蚓的毒性作用

为考察全氟化合物的土壤生态毒性,以赤子爱胜蚓为模式生物,通过人工土壤染毒方法研究全氟辛酸(PFOA)对蚯蚓急性毒性、回避行为和SOD、CAT等抗氧化酶活性的影响。结果表明,PFOA对蚯蚓的急性毒性作用与染毒时间和染毒浓度相关,实验求得PFOA对蚯蚓毒性作用7和14d的LC50值分别为816.58和792.50mg·kg-1;蚯蚓在160mg·kg-1PFOA暴露浓度下表现出明显的回避反应。在10～120mg·kg-1PFOA长时间暴露下,蚯蚓体内SOD出现"低促高抑"的变化趋势,而GSH-Px则总体上被PFOA所抑制。     

高锰酸钾对中国花鲈的毒性效应

为给中国花鲈(Lateolabrax rnaculatus)养殖的病害防治提供理论数据,研究了高锰酸钾对中国花鲈鱼苗和幼鱼急性毒性,检测了暴露于不同质量浓度高锰酸钾中,幼鱼肝脏的谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)活力.结...