3,3',4,4',5-五氯联苯通过饲料在罗非鱼体内的转移富集净化规律及膳食暴露评估

鱼类是人体摄入二噁英样多氯联苯的重要途径,饲料又是鱼类摄入该类污染物的主要途径.本实验采用对鱼类毒性当量贡献最大的3,3',4,4',5-五氯联苯(PCB126),在饲料中添加接近欧盟饲料限量标准的化合物,考察了在50 d富集期和随后34 d净化期内PCB126在罗非鱼各组织中的转移富集净化规律,并做出膳食暴露评估.结果表明,PCB126易在鱼体内蓄积,富集期第1 d肝脏、肌肉、肾脏和血液中的PCB126水平上升了8倍多,随后肝脏和血液中污染物的富集呈现快速上升与平稳蓄积交替的现象,肌肉和肾脏中污染物水平峰值的出现晚于肝脏、血液.在净化期,除肉外其余组织中PCB126水平均出现显著下降,肉中PCB126净化缓慢.鱼肉的最高毒性当量为1.08 pg TEQ·kg-1鲜重(188.1 pg TEQ·kg~(-1)脂肪),本研究中我国居民的每日最高暴露量为2.82 pg TEQ·kg~(-1)体重,接近WHO推荐的每日耐受摄入量(TDI),其健康风险有待进一步评估.     

饲料中铜暴露对吉富罗非鱼幼鱼血红细胞微核和组织中铜蓄积的影响

为了研究饲料中铜暴露对吉富罗非鱼幼鱼的毒性作用,将1 080条罗非鱼幼鱼暴露于6个浓度梯度的高铜日粮中,通过60 d的暴露试验,测定罗非鱼血红细胞微核变化和组织中铜的蓄积.结果表明,铜在各组织中积累量的顺序依次为:肝脏＞脾脏＞肠道＞鳃＞肌肉,与对照组相比,其中肝脏、脾脏、肠道中铜的含量随着时间和日粮中铜浓度的升高而逐渐升高,而鳃和肌肉中铜含量无显著差异;罗非鱼幼鱼血红细胞微核率、核异常率、总核异常率与日粮中铜的浓度存在一定的剂量—效应关系,并且核异常率高于微核率.     

Comparative Toxicity of PCBs and PBDEs Using Human Cancer Cell Lines and Zebrafish Embryos

研究了6种多氯联苯(PCBs)3,3′,4,4′-四氯联苯(PCB77)、2,3,3′,4,4′-五氯联苯(PCB105)、2,3′,4,4′,5-五氯联苯(PCB118)、3,3′,4,4′,5-五氯联苯(PCB126)、2,3,3',4,4',5-六氯联苯(PCB156)和商业型混合多氯联苯Aroclor1254,两种多溴联苯醚(PBDEs)2,2′,4,4′-四溴二苯醚(PBDE47)、十溴二苯醚(PBDE209)对人类癌细胞生长和斑马鱼脱膜与不脱膜胚胎发育的影响.8种化合物均使用0.01、0.1、1.0、10μmol·L-14个浓度进行1~6d的暴露实验.结果表明,PBDE209在最高浓度10μmol·L-1下对结肠癌细胞HCT116(暴露3d后)和RKO(暴露5d后)具有显著的生长抑制作用,所有化合物均对乳腺癌细胞没有显著影响.相比之下,化合物对受精后5~6h(5~6hpf)的斑马鱼胚胎的毒性效应显得比较明显,而各化合物对胚胎的致畸和致死效应又不相同,其毒性强弱依次为PCB126≈PCB156>PCB1254(Aroclor1254)>PBDE47>PCB77>PCB105≈PCB118≈PBDE209.其中PBDE209在未脱膜暴毒后均无致畸与致死现象,脱膜暴毒后最高浓度才表现出显著意义的致畸作用,而PBDE47在最高浓度下可产生高达80%的致畸率,这说明胚胎绒毛膜具有有效阻挡大分子物质如PBDE209进入的作用.PCBs的毒性效应与其空间结构密切相关.如PCB126和PCB105具有相同的分子式,前者在1μmol·L-1下就引起了显著的致死和致畸效应,而后者即使在10μmol·L-1下也没有显著的效应.实验结果也说明不同类型的实验对象所展示的毒性效应并不相同,化合物对体外培养的细胞和发育中的胚胎具有不同的影响.     

基于整合生物标志物响应指数评价0号柴油对黑鲷(Sparus macrocephalus)的毒性效应

以0号柴油水溶性成分(water soluble fraction of No.0 fuel oil,WSF)为污染物,采用暴露试验法研究了黑鲷(Sparus macrocephalus)肝脏、鳃和肌肉组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)、过氧化物酶(POD)活性的变化和脂质氧化水平(MDA)。利用整合生物标志物响应(integrated biomarker responses,IBR,RIB)指数定量化评价0号柴油污染胁迫对黑鲷不同组织的毒性效应。结果表明,黑鲷受0.60、0.30和0.015 mg·L-1WSF胁迫后,肝脏、鳃和肌肉中SOD、CAT和GST酶活性呈现诱导-抑制的规律性变化,POD活性呈现抑制-诱导的规律性变化,MDA含量则呈现先降低后升高的变化趋势。各组织表现出一定的差异性,且肝脏较早诱导酶活性。依据RIB值大小分析得到各组织氧化应激能力水平由高到低依次为肝胰腺、鳃和肌肉。RIB值总体表现为前期升高后期下降的变化趋势,肝脏组织RIB值与WSF浓度具有较好的正相关关系。     

饲料中新型持久性有机污染物分析方法与污染特征研究进展

饲料是养殖动物的主要食物来源,饲料中的持久性有机污染物(POPs)能够在养殖动物体内蓄积,从而影响动物源性食品安全,对人体健康构成潜在的危害.目前有关饲料中二[口恶]英类等传统POPs的研究已较为深入,而饲料中新型POPs的污染也逐渐引起人们的关注.本文综述了现有文献关于饲料中多溴二苯醚(PBDEs)、六溴环十二烷(HBCD)、全氟化合物(PFASs)、多氯萘(PCNs)和短链氯化石蜡(SCCPs)的分析方法、污染水平、同类物分布特征及污染来源分析等方面的研究,提出了饲料中新型POPs研究亟待解决的问题.     

江河有机污染物迁移转化过程的实验室模拟

本文研究了第二松花江10种有机污染物的迁移转化规律,得到挥发、微生物降解、光解、沉积物吸附与解吸过程均遵守一级动力学.计算了动力学参数,并用箱式模型和所取得的参数预测了有机污染物的迁移转化规律,预测结果与实测值符合较好.     

OsZEP2基因沉默对2,2',5-三氯联苯胁迫下水稻抗氧化反应的影响

载脂蛋白基因OsZEP2沉默突变株(mutation type, MT)和野生型(wide type, WT)的水稻愈伤组织被暴露于10、50、100μg·mL~(-1)的2,2′,5-三氯联苯(PCB18)的培养基3 d后,通过比较两种水稻愈伤组织的生长、PCB18积累和抗氧化反应的变化情况,来探究水稻在多氯联苯胁迫下OsZEP2基因对水稻解毒响应机制的影响.实验发现,PCB18可以抑制WT和MT的生长,但PCB18的中浓度胁迫对两种愈伤组织生长的促进作用十分明显,即有"hormesis"效应.PCB18对MT生长的抑制高于WT,低浓度CB18(10μg·mL~(-1))胁迫抑制MT生长(4.5%),中浓度PCB18(50μg·mL~(-1))促进MT生长(8.3%),高浓度PCB18(100μg·mL~(-1))抑制MT生长(9.9%).OsZEP2基因沉默后促进了PCB18在愈伤组织的积累,并导致培养基中的PCB18去除效率提高.OsZEP2基因沉默降低类胡萝卜素含量,导致MT本身的氧化胁迫增强;并且在不同浓度PCB18胁迫下,MT的类胡萝卜素含量稳定,MT的抗氧化反应活性低与WT.在PCB18胁迫下,MT体内的SOD和CAT酶的活性都明显低于WT,这可能是导致膜脂过氧化程度显著升高的重要原因之一.另外,两种嫩弱的愈伤组织中的POD酶抗氧化活性较弱,但OsZEP2沉默可以促进POD酶活性升高.因此,OsZEP2基因沉默导致植物体内的PCB18积累增多,抗氧化反应减弱,不利于植物对PCB18毒性的抵抗.     

环境介质中有机污染物运移的数值模型

在综合考虑有机污染物在土壤-水环境体系中扩散、吸附解吸、分配以及土壤-水界面微生物降解条件下，建立了环境介质中有机污染物迁移转化的非平衡动力学模型，并编制相应的有限元程序，利用该程序对落地原油在土壤中迁移转化非平衡模式与平衡模式进行对比模拟分析，探讨了模型参数kd、λ、λ^*的变化对有机污染物迁移的影响，为定量研究土壤中有机污染物在土壤-水环境中分配与归宿提供了可靠的理论依据，同时为土壤环境质量评价及污染预测、预报与污染防治提供科学的根据与途径．图4表1参11     

垃圾渗滤液中污染物在包气带运移模拟实验及预测

为揭示垃圾渗滤液中污染物在包气带中的迁移转化规律,通过静态吸附、静态降解、动态土柱和数学模型预测等方法进行模拟实验。结果表明,包气带对污染物的吸附过程是线性的,即S=KdC,吸附系数Kd=0.0976;降解曲线符合一级动力学方程,即C=C0e-λt,降解系数λ=0.0324d-1;弥散过程符合对流-弥散迁移转化模型,弥散系数D=0.00435m2·d-1,由此确定了污染物迁移数学模型。通过动态土柱实验验证了模型的可靠性,并利用模型对垃圾渗滤液中有机污染物(COD)的时空分布进行预测。     

镉在方斑东风螺组织内的蓄积及镉的毒性：水相暴露与食物相暴露比较

为比较直接经水体与经营养传递的2种镉(cadmium,Cd)暴露方式对方斑东风螺(Babylonia areolata)不同组织Cd蓄积和毒性的差异,采用室内模拟法,将螺暴露于含Cd水体(Cd2+:100μg·L-1)或喂食含Cd饵料(牡蛎,34.56μg·g-1以干质量计,先经水体100μg·L-1Cd2+暴露达平衡)30d后再进行15d净化。结果显示,暴露期间,除食物相组螺胃肠道Cd浓度在第10天极显著高于对照组,但随后迅速下降外,其他各组织在2种途径及胃肠道在水相暴露时Cd的浓度均逐渐上升,暴露30d后肝胰脏中Cd浓度最高;净化期,螺鳃中Cd排出率较高,胃肠道与肝胰脏的排出率较低,至净化期末除食物相组鳃中Cd浓度与对照组无显著差异外,2种处理中其他各组织Cd浓度仍显著高于对照组。2种暴露途径中金属硫蛋白(metallothionein,MT)浓度仅在螺肝胰脏中逐渐增加,且与Cd的蓄积呈显著线性正相关。与食物相组相比,水相Cd暴露引起螺肝胰脏脂质过氧化水平(lipid peroxidation,LPO)更高,且内脏团中Cd与其亚细胞成分的金属敏感组分结合的百分比也更高。结果表明,Cd通过营养传递对螺产生的毒性较水体直接暴露低,但摄食是螺蓄积Cd的主要途径;净化后除鳃外水相暴露组螺各组织Cd的排出率较低;因此为了健康养殖与食用安全,东风螺工厂化养成时对饵料与水体Cd浓度的监测均应引起足够的重视。     

DDT、苯并[a]芘暴露对阿部鲻虾虎鱼P糖蛋白mRNA表达的影响

建立了阿部鲻虾虎鱼(Mugilogobius abei)P糖蛋白(P-gp)mRNA荧光定量RT-PCR检测方法,利用该检测方法探讨不同时间、不同浓度DDT和苯并[a]芘(BaP)暴露对阿部鲻虾虎鱼P-gp基因表达的影响。结果显示,该检测方法能在低质量浓度污染物(0.01 mg·L-1DDT、0.005 mg·L-1BaP)暴露下检测到P-gp基因表达量的显著变化(P<0.05)。P-gp基因在正常阿部鲻虾虎鱼肌肉、肝脏、心脏、肠、脑组织中均有表达,在鳃、脾组织中没有检测到表达,DDT和BaP能诱导肝脏和脑中P-gp基因表达量升高。2种污染物暴露5 h均可诱导肝脏表达量的显著变化,随着暴露时间延长,表达量均升高,24 h达到较高表达量。低质量浓度DDT和BaP均能诱导肝脏P-gp基因表达,并呈现良好的剂量-效应关系,而高质量浓度均抑制P-gp的表达。DDT和BaP可影响阿部鲻虾虎鱼肝脏P-gp基因表达,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。     

基于PBPK模型评价三氯乙烯的职业暴露健康风险

三氯乙烯(TCE)作为脱脂和清洗剂被广泛应用于五金、电镀和电子等行业。TCE的职业暴露会产生一系列健康风险,包括过敏症和致癌等。2012年TCE被美国环保局(US EPA)和国际癌症研究机构列为1类致癌物。采用吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法分析了大连市某企业车间生产工况下空气中TCE浓度。基于生理学的药代动力学(PBPK)模型预测了呼吸暴露途径下TCE在职业工人体内组织中的动态分布、代谢产物生成情况和致癌风险。TCE在不同组织中预测的最大浓度呈现出脂肪肠充分灌注室支气管非充分灌注室肝脏静脉血动脉血的趋势。预测的与致癌有关的代谢产物最大浓度表现为三氯乙酸二氯乙酸三氯乙醛S-二氯乙烯基-L-半胱氨酸。在监测的TCE水平(39.2±24.4)μg·m-3下,暴露8 h·d-1,连续暴露20年,基于外暴露评价的职业工人致癌风险均值为1.31×10-5,该暴露水平下,基于PBPK模型预测的TCE内暴露与外暴露计算的致癌风险水平相近,但基于具有致癌性主要代谢产物的内暴露致癌风险值是外暴露风险值的1.17～1.73倍。TCE的暴露水平越高,基于内暴露方法和外暴露方法的致癌风险评价结果差异越大。敏感性分析表明,心输出血流量和充分灌注室血流量对PBPK模型输出结果具有重要影响。不确定性分析表明,模型参数变化会显著地影响PBPK模型输出结果,但变异在可接受水平。本研究结果说明,评价TCE暴露对人的致癌风险需要考虑其在体内的分布和代谢过程。     

稻米来源镉对生长期猪的生长特性及不同脏器组织镉蓄积的影响

环境中的镉污染对动植物及人类都带来了极大的危害。目前,多数镉毒理研究关注其无机状态,而来源于稻米的有机态镉的毒害作用报道较少。为评估稻米来源镉对生长期猪的毒性作用,选用初始体重为30 kg左右的健康生长猪28头,随机分为体重无明显差异的2组,即对照组与稻米来源镉组(试验组),研究稻米来源镉对生长期猪(生长及育肥全阶段)的生长特性及不同脏器组织镉蓄积的影响。结果表明,在生长及育肥阶段,试验组与对照组相比:1)生长特性无显著差异(P0.05);2)育肥期组织游离氨基酸含量,除肌肉中的赖氨酸显著降低外(P0.05),血浆、肝脏、肾脏及肌肉中其他游离氨基酸水平均无显著差异(P0.05);3)心脏、肝脏、脾脏、肾脏、肺脏、胃、小肠、大肠、骨骼中镉蓄积量显著增高(P0.05),而肌肉、血液中无显著差异(P0.05),脂肪、皮中未检出镉。日粮使用大比例镉超标稻米后镉在各脏器和组织中的蓄积规律为肾脏肝脏小肠脾肺大肠胃血液骨头心腿肌背肌脂肪、皮。由此可见,镉超标稻米对生长期猪的生长特性未产生显著的影响,稻米来源镉主要蓄积于肝脏和肾脏,而主流食用组织肌肉和血液中镉的蓄积量较少。     

红隼体内典型卤代有机污染物的含量及组织分配

以猛禽红隼为研究对象,对其肌肉和肝脏中6种代表性卤代有机污染物(OHPs)进行了检测分析.红隼肌肉和肝脏中总OHPs的含量分别为489—134000 ng·g~(-1)和186—135000 ng·g~(-1)(脂重).肝脏中6类OHPs的整体组成模式与肌肉类似,为滴滴涕(DDTs)多氯联苯(PCBs)≈多溴联苯醚(PBDEs)六溴环十二烷(HBCDs)、德克隆(DP)和十溴二苯乙烷(DBDPE).通过组织分配系数(TDR)考察了OHPs在红隼体内的组织分配特征,发现PBDEs、DDTs和HBCDs倾向于在红隼的肌肉中富集而DP优先在肝脏中富集;PCBs和DBDPE在肌肉和肝脏之间则没有表现出分配的倾向性.造成上述现象的原因可能与OHPs在红隼体内的富集和再分配是否达到平衡有关,并且不同污染物的组织分配特征差异化程度要显著于点源高暴露地区的野生鸟类,暗示在进行有关组织分配研究结果的比较时,有必要对研究区域的类型加以考虑.     

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。     

尾矿库湿地重金属污染的生物富集特征及风险评价

为了评估和量化尾矿库湿地中重金属的污染水平,了解重金属的生物富集特征。以包头市昆都仑水库桃儿湾湿地为对照样地,分别采集水体、底泥和花背蟾蜍(Strauchbufo raddei)样品,采用电感耦合等离子发射光谱法测定重金属含量,对花背蟾蜍肌肉、皮、骨和肝脏中重金属含量进行对比分析,并采用目标危险系数对其组织中重金属风险进行评价。结果显示,尾矿库水体和底泥中重金属含量均有不同程度超标。尾矿库南侧湿地和昆都仑水库桃儿湾湿地花背蟾蜍肝脏中Cd、Cu和Pb含量明显高于其他组织,尾矿库湿地花背蟾蜍肌肉中Cd和Pb含量超出GB 2762—2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》和NY 5053—2005《无公害食品普通淡水鱼》标准限值,肝脏与骨的目标危险系数分别达4. 22和1. 15。研究表明,尾矿库湿地水体属轻度污染,主要为Cd污染;尾矿库湿地底泥污染属重污染,其中,以Zn、Pb污染为较严重。花背蟾蜍组织器官中Cu和Zn含量较高,且肝脏极易富集Cd、Cu、Zn和Pb,肝脏中Cu含量可以作为生物安全和生态保护领域的重金属污染警示指标。研究地区两栖类花背蟾蜍的肝脏和骨存在一定的食用风险,应引起相关部门重视。     

铜在日本青鳉体内的累积特征及其对肝脏组织结构的影响

为了解水体铜(Cu(Ⅱ))在日本青鳉(Oryzias latipes)脑、鳃、肝脏、性腺和肌肉组织中的累积特征,以及Cu(Ⅱ)对肝脏组织结构的影响,本文采用生态学单因子梯度实验,进行20 d的日本青鳉毒性暴露试验。结果显示,日本青鳉各个组织对Cu(Ⅱ)的累积量随着浓度的升高而增多,但不同组织对Cu(Ⅱ)的累积量有较大的差异,铜累积量由大到小依次为:肝脏脑鳃性腺肌肉。铜暴露后的日本青鳉肝细胞出现肿大、大小不一、排列混乱,静脉扩张淤血,部分肝细胞固缩和坏疽等现象。肝脏是日本青鳉蓄积铜的主要器官之一,实验发现高浓度的Cu(Ⅱ)对肝脏组织结构造成了明显的损伤,进而严重影响日本青鳉的存活率。     

金矿区中国林蛙体内DNA甲基化水平

采集金矿附近山区河流水质、沉积物和当地两栖类动物中国林蛙样品,应用高效液相色谱仪测定污染区和对照区林蛙体内各组织器官的胞嘧啶(c)和5-甲基胞嘧啶(5-mc)含量,探讨因金矿开采引起的汞污染以及对林蛙体内组织器官DNA甲基化水平的变化,研究汞胁迫下,两栖类动物体内分子水平的影响。结果表明:金矿开采区河流水质和沉积物已受到甲基汞污染,污染区林蛙体内甲基汞含量远高于对照区;林蛙体内各组织器官中DNA甲基化水平发生不同的变化:污染区林蛙肝脏和皮肤中DNA甲基化水平高于对照区,肌肉和脑干DNA甲基化水平低于对照区;雄性林蛙肝脏和脑干DNA甲基化水平高于雌性,肌肉和皮肤DNA甲基化水平却低于雌性。以上结果说明汞胁迫下,中国林蛙体内组织器官DNA甲基化水平可以发生一定的变化,环境中重金属汞离子进入林蛙体内含量的不同,可以促进或抑制其体内甲基化水平的变化,引起基因毒性作用。     

潜流人工湿地中有机污染物降解机理研究综述

人工湿地是一种完整的生态系统,它是利用系统中发生的物理、化学和生物等多重协同作用实现对污水的净化功能.开展潜流人工湿地中废水处理的机理、湿地内部有机污染物的迁移转化、湿地工艺设计及其水力学、动力学参数的研究,对环境废水中有机污染物的去除及生态安全具有重要意义.文章主要从化学、生物、设计参数等方面论述了人工湿地废水处理中有机污染物的降解及其机理研究进展.化学因素主要包括溶解性有机质(DOM)对有机污染物的迁移转化、氧化还原环境(Redox)及废水中电子受体的存在对有机质的分解状况、不同溶解氧(DO)水平为厌氧、好氧细菌对有机物的生物降解及湿地内反应动力学模型建立等因素对废水中有机污染物降解的作用及影响;生物因素主要涉及植物和微生物的作用,湿地中的生物降解是有机污染物的主要去除方式;在工艺参数方面,主要就水流特性、孔隙度、停留时间(HRT)、水力负荷(HLR)和水位等因素对湿地中有机污染物去除的影响进行了探讨.     

广州市白云山雀形目鸟体内汞、砷与硒残留分析

测定了广州市白云山白头鹎(Pycnonotus sinensis)、暗绿绣眼鸟(Zosterops japonicus)、大山雀(Parus major)和白眉鵐(Emberiza tristrami )飞羽、胸肌和肝脏中的汞、砷和硒残留量。汞和砷在鸟体内残留量的分布模式都是,羽毛>肝脏>肌肉;而硒在鸟体内残留量的分布模式是肝脏>肌肉>羽毛,与汞和砷的分布模式不同。鸟组织中的汞质量分数存在种间差异,但不同组织间差异程度不同,白眉鵐肝脏、肌肉中的汞质量分数极显著(或显著)高于暗绿绣眼鸟肝脏、肌肉中的汞质量分数,而2种鸟羽毛中的汞质量分数没有显著差异。鸟组织中砷和硒质量分数的种间差异不明显。羽毛对汞有高的富集作用,用羽毛监测环境中的汞污染比用肝脏和肌肉监测环境中的汞污染更灵敏。在鸟组织中,汞质量分数、砷质量分数和硒质量分数间的相关性较差,只有白眉鵐羽毛中的汞质量分数与硒质量分数存在显著相关性,其回归方程为Y汞=0.657X硒-0.237(p=0.025)。几个地区鸟组织中汞、砷和硒的质量分数的比较表明,广州市白云山受重金属和硒污染程度较低。