太湖梅梁湾沉积物中多环芳烃的生态和健康风险

持久性有机物引起的水质安全性问题日益受到广泛的关注.利用生态和健康风险评价的原理和方法,对太湖梅梁湾水源地沉积物中的多环芳烃可能导致的负面效应进行了分析.首先采用商值法筛选出该地区沉积物中具有潜在风险的多环芳烃,再进一步用建立在暴露浓度分布和物种敏感度分布上的概率法定量表征风险.结果表明,太湖梅梁湾水源地沉积物的多环芳烃中,菲、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、屈、苯并[a]芘、二苯并[a,h]蒽7种具有潜在风险;在保护95%的物种水平下,菲的风险最小,而荧蒽和芘风险较高,达20%.健康风险分析表明,美国EPA提出的7种具有遗传毒性的多环芳烃其致癌风险在梅梁湾沉积物中均在10-5水平以下.     

北京地区表层土壤中多环芳烃的分布特征及污染源分析

根据北京地区不同环境功能区62个样品的分析结果,讨论了研究区表层土壤中多环芳烃的分布特征及污染源类型。结果表明：（1）研究区表层土壤中检测到的多环芳烃主要包括萘、苊、菲、惹烯、三芴、荧蒽、芘、、苯并蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[e]芘、苯并[a]芘、苝、二苯并[a,h]蒽、茚并[1,2,3–cd]芘、苯并[g,h,i]苝及其同系物;（2）不同环境功能区表层土壤中多环芳烃的组成及质量分数均存在一定的差别,16种优先控制的多环芳烃质量分数为175.1~10 344 ng.g-1,其中城市中心区表层土壤中多环芳烃的质量分数最高,交通干线附近、工矿企业附近表层土壤中PAHs的质量分数较高,林地、果园和农田表层土壤中PAHs的质量分数较低;（3）表层土壤中PAHs既有来源于石油源,也有来源于化石燃料燃烧产物的,但不同功能区二者贡献存在差别,其中农业用地（林地、果园、农田）中PAHs主要来源于石油源（或部分来源于土壤母岩中的有机质）,城区、交通干线附近及工矿企业附近表层土壤中PAHs污染源以化石燃料燃烧产物输入为主。     

苯并[a]芘和9,10-二甲基蒽对皱纹盘鲍(Haliotis dis-cus hannai)早期发育的毒性研究

为探究海洋中多环芳烃(PAHs)对海洋生物的毒性作用,以皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)为受试生物,采用半静水式实验方式,探讨了2种多环芳烃苯并[a]芘和9,10-二甲基蒽对皱纹盘鲍早期发育的毒性效应。在不同浓度的苯并[a]芘和9,10-二甲基蒽作用下,观察皱纹盘鲍的卵子受精率、胚胎发育时间和幼体死亡率。结果表明,高浓度的多环芳烃处理组与对照组相比,卵子的受精率显著降低,胚胎发育时间和幼体死亡率显著增加,与处理浓度之间存在显著的剂量-效应关系(P<0.05)。3～12 d中,苯并[a]芘对皱纹盘鲍幼体的LC_(10)分别为11.6、8.18、7.67和7.66 mg·L~(-1),9,10-二甲基蒽对皱纹盘鲍幼体的LC10分别为14.91、14.11、12.82和9.64 mg·L~(-1)。苯并[a]芘毒性大于9,10-二甲基蒽。     

云南宣威肺癌高发区C1煤燃烧排放颗粒物中PAHs的组成特征及健康风险

宣威煤燃烧排放产物与其所导致的肺癌高发率一直是国际学术界关注的热点,但煤燃烧排放颗粒物中的关键致毒组分还不清楚。以肺癌高发区产出的晚二叠世C1煤燃烧排放不同粒径颗粒物为研究对象,分析其中主要有害有机污染物多环芳烃(PAHs)的分布特征及其健康风险。结果表明宣威煤燃烧排放的颗粒物中16种PAHs的总质量浓度为77 359.21 ng·m-3,其中含量最高的是苯并(g,h,i)苝,其他主要的PAHs依此为:屈、苯并(b)荧蒽、苯并(a)蒽、荧蒽、二苯并(a,h)蒽、菲、苯并(k)荧蒽、茚并(1,2,3-cd)芘;强致癌化合物苯并a芘(Ba P)总浓度亦可达到10 060.13 ng·m-3;这些有害有机物主要分布在细颗粒物中;不同粒径颗粒物的毒性当量存在明显差异,细颗粒的毒性当量占可吸入颗粒物中PAHs总毒性当量的87.4%,远高于粗颗粒(12%)和超细颗粒物(0.4%)的毒性当量。     

青岛地区大气气溶胶中多环芳烃的GC/MS分析

本文采集了青岛5个区的大气气溶胶样品，参照美国EPA610方法，用GC/MS分析鉴定多环芳烃。结果表明，青岛市大气气溶胶中PAHs总量的总趋势是东部高于西部，中部高于南、北部。多环芳烃的环数分布表明，气溶胶中PAHs几乎全部由人类活动产生。16种优先控制多环芳烃化合物中的萘、苊、芴、荧蕙、茚并[1，2，3-cd]芘，苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽等有毒有害有机污染物普遍检出于市内五区。苯并[a]芘的大气含量甚微。     

钢铁工业区周边农业土壤中多环芳烃(PAHs)残留及评价

对某大型矿业企业周边农业土壤中多环芳烃(PAHs)残留量进行了调查。结果表明,PAHs总残留量范围为312. 2~27 580. 9ng·g-1,且以4环以上多环芳烃组分为主。所有土样中均检出PAHs,单一污染物以芘、艹屈、荧蒽、苯并[a]芘、蒽、菲、苯并[a]蒽、苯并[k]荧蒽、茚并[1,2,3 cd]芘、苯并[g,h,i]苝为主。PAHs残留量与有机质含量相关性较好。不同样区土壤PAHs残留量受常年风向影响明显。以加拿大农业区域土壤PAHs的治理标准值为指标,用内梅罗综合指数法进行评价表明,研究区农业土壤达重污染水平的占37%,中度污染的占19%,轻污染的占25%,另有13%的采样点污染程度处于警戒限,仅有6%的采样点尚处于安全级。     

我国36个重点城市饮用水中多环芳烃健康风险评价

分别用2种基于不确定性的风险评价方法(蒙特卡洛法和三角模糊数法)和1种基于确定性的风险评价方法(美国EPA终身致癌风险)对我国36个重点城市饮用水中多环芳烃的终生致癌风险进行评价。所研究的98个水厂出水中多环芳烃浓度范围为17.5~408.3 ng·L-1,致癌性多环芳烃(苯并[a]蒽,屈,苯并[b]荧蒽,苯并[k]荧蒽,苯并[a]芘,茚并[1,2,3-cd]芘)的总量浓度为nd~94.7 ng·L-1。所有水厂出水中苯并[a]芘浓度均小于10 ng·L-1。假设出厂水即为最终饮用水,对16种PAHs浓度用毒性当量因子法转化为相对于苯并[a]芘等效浓度(TEQ BaP)。使用概率风险评价方法计算,结果显示在95%的概率区间我国居民通过饮水途径暴露多环芳烃的终生致癌风险小于5.45×10-6(蒙特卡洛法)和7.56×10-6(三角模糊数法)。而采用确定性风险评价方法,计算得到的最大风险为7.12×10-6。两种计算方法得到的我国饮用水中多环芳烃的终生致癌风险都处于可接受水平。比较不同的评价方法后发现,不同方法获得的信息并不完全重合,相对于通常的基于确定性的非概率健康风险评价方法,基于不确定性的概率风险评价方法获得的结果更为保守。     

珠江水体表层沉积物中PAHs的含量与来源研究

沿珠江白鹅潭水域及大学城官州河流域设立6个采样点,利用沉积物捕获器收集沉积物。参照美国EPA8000系列方法及质量保证和质量控制,对各采样点表层沉积物中16种多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）进行分析,以阐明珠江广州河段表层沉积物中PAHs的含量和分布特征,并结合特征化合物指数对其来源作初步探讨。珠江广州河段表层沉积物中PAHs总量介于4 787.5～8 665 ng·g^-1,平均值为7 078 ng·g^-1,黄沙码头河涌出口沉积物中总量为最高（8 665 ng·g^-1）,芳村码头为最低（4 787.5 ng·g^-1）。16种多环芳烃中菲、荧蒽、芘含量较高,分别占PAHs总量的16.11%、14.47%和17.77%。特征化合物荧蒽/202比值均小于0.5,茚并[1,2,3-cd]芘/276比值均大于0.2,表明珠江广州段表层沉积物中PAHs主要来源于化石燃料的不完全燃烧。     

杭埠-丰乐河表层沉积物中多环芳烃的污染特征、来源分析及生态风险评价

对杭埠-丰乐河12个采样点的表层沉积物中16种优控多环芳烃(PAHs)的含量进行了测定.结果表明:16种PAHs均被普遍检出,总含量(∑PAHs)范围为71.3±15—3372±402 ng·g~(-1)干重(dw),平均值为938 ng·g~(-1)(dw),与国内主要河流相比其浓度处于中等水平.底泥中多环芳烃组成以4环和5环为主,共占∑PAHs的81%,其中,二苯并[a.h]蒽(DBA)浓度最高,平均浓度为254 ng·g~(-1).底泥总有机碳(TOC)与∑PAHs之间有良好线性关系.利用特征比值法和主成分分析探讨了PAHs的可能来源,结果显示,杭埠-丰乐河底泥中PAHs主要来自于流域周边居民生物质、煤燃烧及汽车燃油污染.利用沉积物质量基准法和苯并[a]芘毒性当量(TEQBa P)法分别评价了杭埠-丰乐河沉积物PAHs的生态风险和致癌风险,发现部分采样点某些多环芳烃含量超过了效应区间低值(ERL),具有潜在的生态风险;沉积物中TEQBa P均值高达343 ng·g~(-1),具有相当高的致癌风险.     

高铁酸钾降解荧蒽和苯并[a]芘的偏振荧光光谱研究

考察了高铁酸钾对荧蒽和苯并[a]芘两种PAHs(多环芳烃)的降解反应过程,并应用偏振荧光光谱技术研究了荧蒽和苯并[a]芘两种PAHsr降解体系反应过程及其差别的识别,着重探讨了两种PAHs降解体系反应过程中的多种荧光波长模式与偏振度、三维荧光(EEM)与偏振三维荧光(PEEM)变化规律,最后由时间扫描荧光模式直接获得反应动力学拟合方程式.实验结果表明,各荧光识别模式一致地显示出高铁酸钾对荧蒽和苯并[a]芘的显著性降解作用及其对应的各荧光强度变化规律,即反应时间大于40 s后,两种PAHs(多环芳烃)的降解反应均不明显,且降解过程中均无新的荧光发色团结构生成.在高铁酸钾与荧蒽/苯并[a]芘摩尔比为1∶1、1∶4、4∶1的各降解体系的反应过程均符合一级反应动力学规律.荧蒽降解曲线的线性关系更高,苯并芘降解速率更快,多种荧光光谱相结合能够实现对PAHs的降解过程的便捷而有效的追踪,其揭示的结果与分子机理一致,即苯并[a]芘分子较荧蒽分子具有更大的π电子密度,因而在Fe(Ⅵ)夺电子过程中,更易于失去电子而被Fe(Ⅵ)氧化降解.     

Toxic equivalency factor approach for risk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons

The toxic equivalency factor (TEF) method has been developed to evaluate structurally related compounds, sharing a common mechanism of action. Because certain polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) appear to fit this requirement and are ubiquitous environmental contaminants, these compounds are TEF candidates. Toxicity is often expressed relative to benzo[a]pyrene (BaP), the reference standard (e.g., TEF = EC50_BaP/EC50_PAH). BaP‐like toxicity or toxic equivalents (TEQs) can then be calculated: TEQ = S(PAH _i × TEF _i ), where PAH _i and TEF _i are the concentration and TEF, respectively, for individual PAH congeners. Representative TEFs for PAHs were compiled from studies measuring carcinogenic potency and surrogate biomarkers. This review examines the application of TEFs to PAHs with established criteria (i.e., demonstrated need, defined chemical grouping, broad toxicological database, endpoint consistency, additivity, common mechanism of action, consensus). Although all criteria are not satisfied (e.g., endpoint inconsistency, nonadditivity) and more rigorous validation studies are needed, the TEF method is useful when limitations are recognized. Refinements of the method might include incorporation of pharmacokinetic factors and segregation of TEFs derived from mammalian vs. nonmammalian systems to increase endopoint consistency. Probabilistic analysis may also prove useful to assess the range of TEF values reported both within and between human health and ecological risk assessments.     

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。     

辛基酚对中国林蛙蝌蚪生长发育的毒性效应

为评价辛基酚(OP)对中国林蛙(Rana chensinensis)蝌蚪的急性毒性,将26期蝌蚪暴露在浓度为5.0×10-7～5.0×10-6mol·L-1OP的水体中进行急性毒性实验.结果显示,蝌蚪的死亡率随着OP浓度的升高和暴露时间的延长而增加,24、48、72、96h的半数致死浓度(LC50)分别为3.55×10-6、2.96×10-6、1.90×10-6、1.52×10-6mol·L-1;96h零致死浓度(96hLC0)为9.70×10-7mol·L-1;安全浓度(SC)为1.52×10-7mol·L-1.另外,为探讨SC以下OP对蝌蚪生长发育的影响,将26期蝌蚪连续暴露在1.0×10-7、5.0×10-8、1.0×10-8、1.0×10-9mol·L-1OP的水体中,并设1.0×10-7、1.0×10-8mol·L-1雌二醇(E2)阳性对照及空白对照,直至70%蝌蚪完全变态.在暴露20d、40d和70%蝌蚪完全变态时共3次测量蝌蚪及幼蛙的体长和体重,分别统计70%蝌蚪发育至跗蹠部伸长期、前肢伸出期和完全变态期所需的时间.结果表明,SC以下OP和E2对蝌蚪死亡率的影响不明显,但1.0×10-9～1.0×10-7mol·L-1OP和1.0×10-7、1.0×10-8mol·L-1E2可不同程度地延缓蝌蚪发育时间,降低蝌蚪体长和体重,并导致少数蝌蚪发育畸形.结果说明低浓度OP与E2相似,对蝌蚪生长发育具有抑制作用.     

内蒙古呼和浩特市大气TSP和PM_(10)中PAHs的健康风险评价

于2012—2013年6月和12月采集了内蒙古呼和浩特市大气颗粒物样品,用GC-MS分析测定其中16种PAHs的浓度,并用苯并(a)芘(Ba P)致癌、致突变等效浓度、终身致癌超额危险度和预期寿命损失3个指标评价了内蒙古呼和浩特市大气颗粒物TSP和PM_(10)中PAHs的人群健康风险。结果显示:内蒙古呼和浩特市大气颗粒物TSP和PM_(10)中PAHs对成人、儿童的日均暴露剂量范围分别为0.71×10~(-6)~2.01×10~(-6)、0.45×10~(-6)~1.28×10~(-6)和0.31×10~(-6)~2.41×10~(-6)、0.19×10~(-6)~1.15×10~(-6)mg·kg~(-1)·d~(-1);TSP和PM_(10)中PAHs对成人和儿童的终身致癌超额危险度范围分别为2.21×10~(-6)~6.24×10~(-6)、1.41×10~(-6)~3.97×10~(-6)和0.95×10~(-6)~7.47×10~(-6)、0.60×10~(-6)~4.75×10~(-6),终身致癌超额危险度均处于可接受水平范围内(10-4~10~(-6))。TSP和PM_(10)中PAHs对成人和儿童的预期寿命损失范围分别为13.74~38.78、8.752~24.70和5.88~46.39、3.74~29.54 min。     

10种农药对克氏原螯虾幼虾的急性毒性(Acute Toxicity of Ten Pesticides to Larval Red Swamp Crayfish Procambarus Clarkii)

研究了在实验室常温条件下敌杀死、索虫亡、百草一号、敌敌畏、卷清、逐灭(池塘水)、逐灭(自来水)、锐劲特、抑虱净、草甘膦、星科等10种农药对克氏原螯虾(Procambarus clarkii)幼虾的急性毒性效应.试验结果表明,克氏原螯虾幼虾对不同农药的耐受力相差较大.敌杀死、索虫亡、百草一号、敌敌畏、卷清、逐灭(池塘水)、逐灭(自来水)、锐劲特、抑虱净、草甘膦、星科对克氏原螯虾幼虾的24h半致死浓度(24hLC50)分别为4.62×10-3、2.28×10-2、16.7、2.57×10-1、4.73×10-3、8.91×10-2、2.97×10-2、8.90×10-2、8.08、5.52×103、3.64×10-1mg·L-1;48h半致死浓度(48hLC50)分别为3.07×10-3、1.46×10-2、15.8、1.98×10-1、4.33×10-3、3.48×10-2、1.48×10-2、6.01×10-2、6.47、4.06×103、1.99×10-1mg·L-1;其安全浓度(SC)分别为4.07×0-4、1.80×10-3、4.16、3.72×10-2、1.09×10-3、1.59×10-3、1.10×10-3、8.22×10-3、1.24、6.59×102、1.78×10-2mg·L-1.相比之下,草甘膦对克氏原螯虾幼虾的毒性最低,百草一号的毒性也相对较低,可以作为稻虾混养系统病虫害防治的首选,而敌杀死、卷清等对克氏原螯虾幼虾的毒性极高,应尽量避免使用.     

城市回用水中多环芳烃致癌风险评价

为评价人群暴露于城市回用水中16种多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)对于人体健康的潜在风险,采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用的分析化学方法对不同季节回用水中16种PAHs进行定量分析;在此基础上采用美国国家科学院和国家研究委员会提出的环境健康风险评价方法,分析不同回用条件下具有中国水体基质特色的城市回用水中PAHs健康风险.结果显示,回用水样中16种PAHs的总浓度为1 422.85 ng·L-1,污水处理厂二级出水水样16种PAHs的总浓度为1 791.77 ng ·L-1,经过处理后回用水中PAHs含量有所降低.风险评价分析结果显示,回用水在城市绿化、农业灌溉和景观娱乐3种不同回用途径下多环芳烃的致癌风险分别为788×10-8、2.77×10-6、3.04×10-6,总致癌风险为5.89×10-6.以上结果可以得出,回用水在城市绿化、农田灌溉和景观娱乐接触过程中多环芳烃所增加的致癌风险很低,回用水中多环芳烃的健康风险处于可接受水平.     

徐州市售蔬菜中多环芳烃污染与健康危害

为了分析徐州市蔬菜中多环芳烃(PAHs)的污染及其对人群的健康危害,本研究于2016年5月在徐州大型农贸市场和超市采集了当地居民经常食用的7种蔬菜样品,使用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析了蔬菜样品中的8种中低环PAHs。结果表明PAHs总含量为27.7~53.8 ng·g-1,其中2、3环分别占总PAHs的45.53%、45.65%。不同类型蔬菜中PAHs含量为:叶菜类>根菜类>果菜类。运用毒性当量法计算得到徐州市不同人群对PAHs的摄食暴露量为7.88~14.65 ng·d-1,引起的致癌风险在1.79×10-7~1.08×10-6范围内,处于低致癌风险水平,但是其健康影响仍不容忽视。     

双酚A对中国林蛙蝌蚪生长发育的毒性效应

为评价双酚A(BPA)对中国林蛙(Rana chensinensis)蝌蚪的急性毒性,将26期的蝌蚪暴露于浓度为2.4×10-5mol·L-1～4.2×10-5mol·L-1BPA的水体中进行急性毒性实验.结果表明,24、48、72、96h蝌蚪的死亡几率(y)与浓度对数(x)的回归方程分别为y=16.915x-4.1157、y=22.11x-6.1905、y=20.766x-5.3871、y=20.715x-5.351;半数致死浓度(LC50)分别为3.47×10-5、3.28×10-5、3.20×10-5、3.16×10-5mol·L-1.安全浓度(SC)为0.88×10-5mol·L-1.为探讨在安全浓度以下BPA对中国林蛙蝌蚪生长发育的影响,将林蛙蝌蚪分别于10-5、10-6、10-7mol·L-1BPA的水体中连续暴露直至完全变态,并设10-8、10-9mol·L-1雌二醇(E2)的阳性对照和空白对照,分别测定并统计蝌蚪发育所需的发育时间、体长和体质量.结果表明,蝌蚪对10-5、10-6、10-7mol·L-1BPA与10-8、10-9mol·L-1E2的效应相似,可延缓林蛙幼体的发育时间,导致体长和体质量降低.推测低浓度BPA抑制蝌蚪生长发育的机制之一是干扰了正常的内分泌活动.     

虫螨腈对斑马鱼的急性毒性及生物富集性研究

以斑马鱼(Brachydanio rerio)为试验生物,采用半静态法测定虫螨腈对斑马鱼的急性毒性和生物富集系数。试验结果表明,虫螨腈对斑马鱼96 h-LC50为0.015 mg·L-1,其95%的置信限为0.011 mg·L-1~0.12 mg·L-1,属于高毒。在两个处理浓度2.0×10-4mg·L-1和2.0×10-3mg·L-1下,连续暴露8 d,斑马鱼对虫螨腈的生物富集系数(BCF8d)分别为1 211.6和1 549.7,属于高富集性农药。     

广东典型湿地环境沉积物及鱼体中多环芳烃的污染特征及风险评估

为了解广东典型湿地环境表层沉积物及鱼体中多环芳烃(PAHs)的污染特征,分别于2014年10月和2015年4月采集沉积物及鱼类样品,分析其中16种US EPA优控多环芳烃的主要来源和风险。结果表明,广东典型湿地环境表层沉积物中多环芳烃的含量范围为139.4～1 134.3 ng·g~(-1)干重,鱼类肌肉中多环芳烃含量范围为11.1～33.9 ng·g~(-1)湿重。表层沉积物中有机碳与不同环数的多环芳烃含量均呈现显著的正相关关系。来源分析的结果表明,研究区域表层沉积物中多环芳烃的主要来源为石油排放及燃烧来源的混合。风险评估的结果表明,该区域表层沉积物中多环芳烃存在一定的生态风险,需引起重视;通过食用鱼类造成的致癌风险为2.25×10~(-6)～4.23×10~(-6),略高于美国环保局(US EPA)推荐的可接受风险(10~(-6)),存在一定的潜在致癌风险。对于成年人来说,研究区域鱼类肌肉中多环芳烃产生致癌风险允许的最大日食用量(CR_(lim))范围为124.5～234.6 g·d~(-1),尽管食用这几种鱼的致癌风险不大,居民摄入时仍应加以控制。