麻醉剂依托咪酯诱导斑马鱼幼鱼神经发育毒性

依托咪酯(etomidate, ET)在临床上常被用作麻醉剂。ET长期高剂量地使用会导致人类意识下降和认知障碍等负面效应。但ET对鱼类的神经毒性机制尚不清楚。在本文中,2 hpf (hours post-fertilization)的斑马鱼胚胎暴露于不同浓度ET (0.010、0.091、0.501、9.400、84.31和664.4μg·L^-1)至168 hpf。通过分析ET对斑马鱼胚胎生理发育、早期行为、细胞凋亡以及多巴胺(dopamine, DA)和γ氨基丁酸(gamma aminobutyric acid, GABA)通路相关基因转录表达水平的影响,评估其对斑马鱼幼鱼神经发育毒性。结果表明,664.4μg·L^-1 ET显著增大48 hpf和60 hpf斑马鱼胚胎孵化率。0.091μg·L^-1和0.501μg·L^-1 ET诱导168 hpf幼鱼体长减少。0.010、0.091、0.501、9.400、84.31和664.4μg·L^-1 ET增大48 hpf胚胎畸形评分。0...     

雄激素1,4-雄烯二酮和雄烯二酮对斑马鱼胚胎昼夜节律和下丘脑-垂体-性腺轴通路中基因转录表达的影响

雄激素1,4-雄烯二酮(androstadienedione, ADD)和雄烯二酮(androstenedione, AED)主要用于人类和牲畜疾病的预防和治疗。近年来,ADD和AED的大量使用导致其在河流中广泛检出,甚至在多种鱼类体内亦有检出,且浓度较高。ADD和AED已被证实对鱼类具有生殖毒性和发育毒性,但ADD和AED在转录水平上对鱼类的影响鲜有报道。为探究ADD和AED分子水平毒性,本研究考察了斑马鱼胚胎暴露于ADD(4.48、30.0和231 ng·L~(-1))和AED(3.64、21.7和230 ng·L~(-1))144 h后,对其昼夜节律和下丘脑-垂体-性腺轴(hypothalamic-pituitary-gonadal axis, HPG axis)通路中基因转录表达的影响。结果表明,所有浓度的ADD都显著上调了昼夜节律通路中生物钟基因(per1b)、核受体亚族1的D群基因(nr1d2b)、隐花色素基因(cry5)和si:ch211-132b12.7的转录水平,30.0和231 ng·L~(-1)的ADD下调了时钟节律调节因子基因(clocka)和芳香烃受体核转录蛋白样基因(arntl2)的转录水平。3.64 ng·L~(-1)AED显著增强了per1b和nr1d2b的转录表达。此外在HPG轴中,30.0 ng·L~(-1)ADD显著降低了促黄体生成素V亚基基因(lhb)的转录表达水平,而3.64 ng·L~(-1)AED显著上调了lhb的转录表达水平。值得注意的是,4.48ng·L~(-1)ADD和3.64 ng·L~(-1)AED均显著降低了细胞色素P450的11亚族基因(cyp11b)的转录表达水平。上述研究表明,ADD和AED对昼夜节律和HPG轴中相关基因的转录表达有显著性影响,对斑马鱼具有潜在的内分泌干扰风险。     

基于傅里叶变换红外光谱技术分析壬基酚和双酚A对斑马鱼胚胎的影响

壬基酚(4-NP)和双酚A(BPA)是2种在环境中普遍检出的雌激素物质,已经在地表水中广泛检出,且浓度很高。壬基酚和双酚A在地表水中检测浓度最高分别达到了644μg·L^(-1)和12μg·L(-1)和12μg·L^(-1)。目前有大量研究表明壬基酚和双酚A具有环境内分泌干扰效应,但是较少研究利用傅里叶变换红外光谱技术分析这2种物质对斑马鱼胚胎生理生化的影响。傅里叶变换红外光谱作为一种基于官能团和极性键振动结构分析技术,已广泛用于大分子化合物结构分析以及蛋白质的二级结构解析,是获取分子结构信息的有力工具,经常用于毒理学领域。本研究基于傅里叶变换红外光谱技术,分析了壬基酚和双酚A对斑马鱼胚胎的毒性。结果表明,当壬基酚≥322μg·L(-1)。目前有大量研究表明壬基酚和双酚A具有环境内分泌干扰效应,但是较少研究利用傅里叶变换红外光谱技术分析这2种物质对斑马鱼胚胎生理生化的影响。傅里叶变换红外光谱作为一种基于官能团和极性键振动结构分析技术,已广泛用于大分子化合物结构分析以及蛋白质的二级结构解析,是获取分子结构信息的有力工具,经常用于毒理学领域。本研究基于傅里叶变换红外光谱技术,分析了壬基酚和双酚A对斑马鱼胚胎的毒性。结果表明,当壬基酚≥322μg·L^(-1)时,斑马鱼胚胎72 hpf孵化率分别只有33%、5%、0%、0%和0%;同时,暴露96 h时,可显著降低斑马鱼胚胎的存活率和增加致畸指数,且呈浓度依赖特征。特别是849.5μg·L(-1)时,斑马鱼胚胎72 hpf孵化率分别只有33%、5%、0%、0%和0%;同时,暴露96 h时,可显著降低斑马鱼胚胎的存活率和增加致畸指数,且呈浓度依赖特征。特别是849.5μg·L^(-1)和1 038.5μg·L(-1)和1 038.5μg·L^(-1)壬基酚暴露后,斑马鱼胚胎全部死亡。类似地,当双酚A≥5.55 mg·L(-1)壬基酚暴露后,斑马鱼胚胎全部死亡。类似地,当双酚A≥5.55 mg·L^(-1)时,斑马鱼胚胎72 hpf孵化率分别只有30%、0%、0%和0%;暴露96 h时,双酚A≥7.5 mg·L(-1)时,斑马鱼胚胎72 hpf孵化率分别只有30%、0%、0%和0%;暴露96 h时,双酚A≥7.5 mg·L^(-1)也导致斑马鱼胚胎的存活率显著下降和增加致畸指数,并随着浓度升高毒性增大。以胚胎死亡率和致畸形指数作为效应终点,壬基酚对斑马鱼胚胎的96 h-LC_(50)和EC_(50)分别为481.7μg·L(-1)也导致斑马鱼胚胎的存活率显著下降和增加致畸指数,并随着浓度升高毒性增大。以胚胎死亡率和致畸形指数作为效应终点,壬基酚对斑马鱼胚胎的96 h-LC_(50)和EC_(50)分别为481.7μg·L^(-1)和362.6μg·L(-1)和362.6μg·L^(-1);双酚A对斑马鱼胚胎的96 h-LC_(50)和EC_(50)为8.8 mg·L(-1);双酚A对斑马鱼胚胎的96 h-LC_(50)和EC_(50)为8.8 mg·L^(-1)和7.9 mg·L(-1)和7.9 mg·L^(-1)。红外光谱分析显示,当壬基酚≥158.5μg·L(-1)。红外光谱分析显示,当壬基酚≥158.5μg·L^(-1)时,对酰胺Ⅱ、脂质、蛋白磷酸化等波数有显著影响;当双酚A≥1.75 mg·L(-1)时,对酰胺Ⅱ、脂质、蛋白磷酸化等波数有显著影响;当双酚A≥1.75 mg·L^(-1)时,对酰胺Ⅰ、酰胺Ⅱ、脂质和碳水化合物等波数有显著影响。上述研究结果显示壬基酚和双酚A对斑马鱼存活率、畸形率以及生理生化均有显著的影响。     

春季东海赤潮高发区颗粒有机物的分布及影响因素

依据2010年5月对东海赤潮高发区的现场调查数据,分析研究了颗粒有机物的浓度变化和分布特征,并对其影响因素进行了探讨.结果表明,春季东海赤潮高发区颗粒有机物(POC和PON)的浓度范围为91.15~3655.17μg·L-1和12.59~684.57μg·L-1,平均值分别为(745.64±632.05)μg·L-1和(126.04±106.32)μg·L-1;平面分布上,颗粒有机物整体上呈现近岸高、远岸低的分布特点,长江口外、舟山群岛东南海域以及闽浙沿岸都出现高值;垂直分布上,颗粒有机物呈现出典型的表层高、底层低的特征,表现出大洋水的性质;周日变化上,除了30 m层以下颗粒有机物比较稳定外,各层颗粒有机物整体上表现出全日周期变化.长江口外颗粒有机物的高值中心主要受陆源输入(主要是长江径流)的影响,舟山群岛东南海域以及闽浙沿岸海域颗粒有机物高值区主要受浮游植物活动的影响,底层颗粒有机物主要受到了底层沉积物再悬浮的影响.     

有机紫外吸收剂BP-3的厌氧污泥降解特性

2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮（BP-3）作为化学品添加剂广泛应用于防晒霜、化妆品和染色剂等个人护理品以及塑料制品,用于吸收紫外线防止皮肤晒伤、材料老化和腐蚀.经使用后BP-3随污水排放或者人类涉水活动直接或间接排放到受纳水环境.因BP-3属于疏水性化合物,进入水环境后更易于分配至污泥和沉积物等缺氧和厌氧环境,厌氧微生物降解是BP-3重要的自然消减过程.然而,目前BP-3在不同厌氧条件下的降解转化机制仍不清楚.本研究以城市污水处理厂厌氧污泥为接种体,对比分析了不同厌氧还原条件和碳源共代谢对BP-3厌氧降解转化的差异.研究结果表明,硝酸盐、硫酸盐还原条件抑制BP-3的厌氧降解,而额外添加混合碳源可促进BP-3的降解（最短降解半衰期为1.285 d）.通过对混合碳源体系厌氧菌群驯化培养,BP-3降解能力显著提高,降解半衰期缩短至0.734 d （10 mg·L^-1）.利用UPLC-QTOF-MS鉴定主要降解中间产物为2,4-二羟基二苯甲酮（BP-1）,推测其厌氧降解转化主要途径为去甲基化.筛查获得了一株BP-3高效厌氧降解单菌,通过16S rDNA测序比对确定为柠檬酸杆菌属兼性厌氧菌.     

东江流域敌敌畏的排放量估算及归趋模拟

农药的持续使用,使流域环境污染十分普遍,对其污染水平进行评估很有必要.相比传统的监测手段,与GIS结合的模型作为评估手段具有显著的优势,但是由于农药应用情景及相关排放量的数据不易获得,对流域农药的模拟评估造成了阻碍.本研究建立了一种农药排放量估算的方法,基于流域内作物种植情况及农药施用标准,通过使用情境分析和数学推演,可获得不同子流域单元的输入量;并以此为源输入数据,使用半分布式流域水文模型——SWAT（soil and water assessment tool）模型,以敌敌畏在东江流域为例进行模拟.模型的验证结果显示,模拟浓度与监测结果的差异值绝大多数在一个数量级以内,表明基于源输入估算的SWAT模型可有效评估流域农药的环境归趋.模拟结果表明,流域敌敌畏每年的排放量占到使用量的3.72%,河道内的降解等反应损失达2.35%.东江流域多数河段敌敌畏的质量浓度超过0.1 μg·L^-1,其污染需引起关注.     

快速、同时测定海洋沉积物中21种有机氯农药和7种多氯联苯

建立了一种ASE同时提取,SPE净化,气相色谱法(GC-ECD)同时测定海洋沉积物中21种OCPs和7种PCBs的快速分析方法.结果表明:利用SPE Florisil小柱可快速从提取液中分离28种OCPs和PCBs.对含杂质较少的沉积物样品仅需4 mL C6H14和7 mL C6H14/CH2Cl2(V/V 1:1)淋...     

练江沉积物中多溴联苯醚的污染特征、来源和潜在生态风险研究

为考察贵屿电子垃圾拆解区污染沿水体向下游的迁移行为和影响,本文对练江贵屿段及其上下游表层沉积物进行了系统采样和多溴联苯醚（PBDEs）分析,并对其污染来源和潜在生态风险进行了探讨.结果表明：PBDEs在练江上下游沉积物中普遍存在（检出率100%）,在贵屿上游浓度较低（10.2~2120 ng·g^-1）,进入贵屿段急剧升高（7470~193000 ng·g^-1）,至贵屿下游后有所起伏但整体下降（734~11300 ng·g^-1）.练江的PBDEs污染主要来自于沿途排放,贵屿电子垃圾拆解业是其中最大的污染排放源.贵屿下游沉积物的PBDEs浓度比上游高约一个数量级,说明贵屿高浓度的PBDEs污染可沿水体迁移至下游.主因子分析结果表明练江沉积物中的PBDEs污染存在3种模式,上游和下游主要支流（贵屿支流除外）呈现Deca-BDE污染模式（BDE-209为绝对优势单体）,这是我国沉积物中PBDEs的典型污染模式,可视为练江沉积物中PBDEs污染的背景模式;贵屿则呈现出两种特异模式：Penta-BDE模式（优势单体BDE-47&-99）和Deca-BDE脱溴降解模式（以BDE-197为主,其次是-209）,这分别与贵屿地区的电路板拆解和塑料的高温处理方式（烘烤、焚烧、熔融等）有关;贵屿下游支流和主干道样品中的PBDEs呈现与贵屿相似但多种模式共存的特征,进一步证实贵屿的PBDEs污染已沿水体迁移至下游并影响其PBDEs组成特征.练江上游和下游主要支流（贵屿支流除外）PBDEs的风险商值（HQ）均<1,表明生态风险可接受;贵屿段PBDEs的HQ值均>1,最高达63.9,存在严重生态风险;受贵屿污染迁移影响,贵屿下游支流及部分练江主干道样品的HQ值也>1,为PBDEs污染高风险区;Penta-BDEs（三-五溴代BDEs）为HQ值主要贡献污染物,其次是Hexa-BDEs和Deca-BDE.鉴于PBDEs具有环境持久性且在贵屿段的沉积通量高达（477±648）t（贵屿下游为（152±169）t）,其在贵屿及其下游20 km以内的污染急需开展进一步调查并采取相应的污染治理和修复措施.     

新精神活性物质氯胺酮对斑马鱼幼鱼的神经毒性

氯胺酮(ketamine, KET)是一种新精神活性物质,使用后会产生致幻、视听分离感和欣快感。KET已经在地表水中广泛检出,浓度高达420 ng·L^-1。已有大量研究表明KET对人、鼠类等哺乳动物具有强烈的神经毒性,但KET对鱼类的神经毒性及潜在机制尚不清晰。目前研究多关注KET对非竞争性N-甲基-D-天门冬氨酸(N-methyl-D-aspartate, NMDA)受体的影响,较少考虑多巴胺(dopamine, DA)和γ-氨基丁酸(GABA)通路的影响。为研究KET对斑马鱼幼鱼早期神经毒性及其作用机制,将2 hpf (hours post-fertilization)的斑马鱼胚胎分为对照组和3个暴露组(10、100和1 000 ng·L^-1),分析KET对斑马鱼胚胎和幼鱼行为、活性氧水平以及神经相关基因转录水平的影响。结果表明,10 ng·L^-1 KET显著降低7 dpf斑马鱼心率(P<0.05)。行为分析显示,100 ng·L^-1和1 000 ng·L^-1KET显...     

量子化学在化学品环境污染研究中的应用

化学品的大量生产和使用对环境和人们构成生态和健康风险.近年来量子化学研究方法广泛应用于化学品环境污染过程与归趋研究,理论计算结果均得到传统实验研究的较好验证.因此,本文综述了量子化学计算在化学品环境污染研究中的诸多应用.文章首先简介了量子化学基本原理及计算内容,阐述了小分子基态及激发态、生物大分子和无机大分子的量子化学计算方法及在化学品环境污染领域中的应用,结合过渡态理论,半定量计算可以得到化学品在环境中发生的迁移转化行为,从而为化学品环境管理和风险评估提供基础数据和理论依据.