亚硫酸钠活化高锰酸钾超快速降解活性蓝4的动力学研究

活性染料的广泛应用导致大量染料废水的产生,因此染料废水的降解处理对于环境保护至关重要。探究了高锰酸钾/亚硫酸钠体系原位产生的高活性三价锰降解染料活性蓝4的动力学特性。研究发现:高锰酸钾/亚硫酸钠体系可在毫秒级时间尺度内降解活性蓝4,该体系的最佳适用pH范围是酸性至中性;亚硫酸钠和高锰酸钾浓度对于实际应用中高锰酸钾/亚硫酸钠体系经济、高效降解污染物非常重要;在pH为4.5~8.0时,三价锰氧化活性蓝4的二级反应速率常数高于10~6mol~(-1)·s~(-1)。     

MCF-7细胞评价老龄渗滤液经IME-Fenton处理后酚类提取物的雌激素效应

成分复杂的垃圾渗滤液经处理后,研究其中残留的极低浓度的酚类环境内分泌干扰物的雌激素效应及其对生态环境的毒性作用具有非常重要的实际价值.本文选择对雌激素敏感的MCF-7人类乳腺癌细胞进行体外培养,将老龄渗滤液原液、经过内部微电解(IME)和内部微电解结合芬顿试剂(IME-Fenton)处理后的渗滤液酚类提取液稀释10~107倍,采用MTT法测定MCF-7细胞的增殖和细胞划痕损伤实验评价渗滤液中酚类物质的雌激素效应,并探讨了活性炭在反应中对酚类物质的去除效果.结果表明,渗滤液中酚类提取物对MCF-7细胞增殖在浸染72 h后达到最大;与渗滤液原液相比,渗滤液经IME和IME-Fenton处理后,最大增殖效应分别下降了85%和110%,酚类提取物减缓了MCF-7细胞的迁移速度;活性炭对渗滤液中酚的吸附主要发生在反应前30 min,渗滤液经活性炭吸附后的酚类提取物稀释10~107倍仍表现出细胞毒性.渗滤液经IME-Fenton处理后降低了酚类物质进入环境引起的危害,MCF-7细胞增殖和细胞划痕也为检测浓度低至10-15g·L-1的酚类雌激素提供新方法.     

PM2.5对小鼠和H9C2细胞心肌肥大相关因子mRNA表达的影响

用采自太原市4个不同季节的细颗粒物(PM_(2.5))对小鼠心肌细胞H9C2进行染毒后,采用荧光定量PCR技术检测心肌肥大相关因子ANP和TGF-β的mRNA水平.采用浓度分别为0、1、3、10μg·mL~(-1)的冬季PM_(2.5)处理H9C2细胞后,检测心肌肥大相关因子ANP、β-MHC、MMP2和MMP9的mRNA水平.之后分别选取4周龄、4月龄、10月龄C57BL/6雌性小鼠作为实验模型,采用咽后壁滴注的方法用3 mg·kg~(-1) PM_(2.5)暴露4周.采用苏木素-伊红染色(HE)对小鼠心脏组织病理切片进行观察,并检测ANP和β-MHC的mRNA水平.结果发现,与对照组相比,冬季PM_(2.5)诱导H9C2细胞中ANP和TGF-β的mRNA水平升高最为显著;其中,当冬季PM_(2.5)染毒浓度较高时可诱导ANP、β-MHC、MMP2和MMP9的mRNA水平均显著升高.经PM_(2.5)暴露4周后,幼年和老年小鼠心肌细胞核质比显著降低.老年小鼠心脏组织中ANP和β-MHC的mRNA表达水平显著上升.实验表明,冬季PM_(2.5)诱导心肌肥大标志物表达改变的效应要强于其他季节,且有一定的剂量效应关系,而老年小鼠对PM_(2.5)诱导的心肌肥大效应最为敏感.     

全氟辛酸对大肠杆菌的氧化胁迫和膜损伤

全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)因其具有极高的化学稳定性和良好的疏水疏油性而在工业生产中广泛使用,但近年来被认为是一种在环境中广泛分布的持久性有机污染物.利用流式细胞术等检测技术,研究了PFOA对大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)的氧化胁迫和膜损伤,并对其毒性作用机制进行了初步的探索.结果表明,在PFOA胁迫下,大肠杆菌胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量增加,膜脂肪酸不饱和度降低,丙二醛(malondialdehyde,MDA)浓度升高、细胞膜通透性增大、跨膜电位降低,而细胞膜上的Na+K+-ATPase、Ca2+Mg2+-ATPase活性随时间的延长代偿性地先上升后降低.由此说明,在PFOA胁迫下,大肠杆菌细胞内升高的ROS与细胞膜不饱和脂肪酸发生过氧化反应,降低膜脂肪酸的饱和度,使得MDA在细胞内积累,进一步引起细胞膜损伤及其上相关ATPase活性降低,最终导致大肠杆菌细胞失活或死亡.实验结果对研究PFOA胁迫下环境生态毒理提供更多依据.     

PM2.5暴露导致老年小鼠可逆性心肌肥大

采用10月龄C57BL/6雌性小鼠作为实验模型,将小鼠分为对照和PM_(2.5)染毒组两组.将染毒组小鼠采用3 mg·kg~(-1)PM_(2.5)暴露4周后,分别在最后一次暴露后1 d、1周和2周处死小鼠.采用苏木素-伊红染色(HE)对小鼠心脏组织进行观察;采用荧光定量PCR技术检测心肌肥大相关因子ANP和β-MHC及基质金属蛋白酶MMP2和MMP9的mRNA水平;并采用Western Blot技术检测TGFβ1和MMP2的蛋白表达水平.结果发现,与对照组相比,经PM_(2.5)暴露4周后,小鼠心肌细胞核质比显著降低,心脏组织中ANP、β-MHC、MMP2和MMP9的mRNA表达水平及TGFβ1和MMP2的蛋白表达水平显著上升.停止暴露恢复1周后,小鼠心肌细胞核质比降低仍有显著差异,TGFβ1和MMP2蛋白表达水平仍显著上升,而各基因mRNA表达水平与对照组相比无显著变化.停止暴露恢复2周后,小鼠心肌细胞核质比、上述基因的mRNA和蛋白表达均无显著性差异.实验表明PM_(2.5)暴露可导致小鼠可逆性心肌肥大,提示PM_(2.5)所造成的心肌肥大损伤效应是可逆的,在暴露停止后机体可以通过自我修复等过程逐渐恢复正常.     

邻苯二甲酸二甲酯在离体人红细胞内的分布和含量研究

邻苯二甲酸酯类污染物(PAEs)在环境中普遍存在,可沿食物链富集,危害人体健康。本文利用荧光光谱法和高效液相色谱法(HPLC)探究了邻苯二甲酸二甲酯(DMP)在离体人红细胞内的分布情况。结果表明,红细胞在310 nm、490 nm和609nm处各具有一个荧光特征峰,其来源分别为:红细胞内的蛋白;还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)和膜脂;锌卟啉和原卟啉。DMP染毒后,310 nm处的荧光峰出现明显下降,其原因为进入红细胞内的DMP与蛋白发生了结合;490 nm和609 nm处的荧光峰变化很小。高效液相色谱(HPLC)实验结果表明,DMP能透过红细胞膜进入细胞内部,其进入量随暴露量增加而增加,进入量和暴露量的比值随暴露量增加而减少。上述研究成果能加深对PAEs在血液运输过程中与红细胞毒性作用的理解,可为PAEs的危险性评估和相关疾病预防提供数据参考。     

广州人群尿液有机磷阻燃剂的暴露与健康风险

针对广州480名普通群众,利用尿液作为检测基质,研究人体内有机磷酸酯阻燃剂(OPFRs)代谢物的浓度水平,暴露的潜在来源,阐明其健康风险,并与其他包括邻苯二甲酸酯在内的多种有机污染物的健康风险对比筛选出高风险污染物.结果表明,广州居民体内普遍检出OPFRs代谢物,其平均浓度为6.59ng/mL,尤其是二-β,β-氯乙基磷酸,占总量的68.5%,是唯一检出率高于50%的OPFRs.OPFRs暴露水平受多因素影响,城区高于郊区,男性高于女性,短期内室内装修高于未装修,第三产业工作居民高于第一和第二产业,说明区域和性别以及生活和工作环境对OPFRs暴露有重要影响.非致癌健康风险评估发现,约25%的人群风险商高于1,存在非致癌健康风险,其健康风险与邻苯二甲酸酯相当.有41%的人群因OPFRs或邻苯二甲酸酯暴露存在非致癌风险,说明这2种污染物的暴露值得进一步关注.研究结果可为降低OPFRs污染物暴露带来的健康风险提供了数据基础.     

极性有机物整合采样技术在监测水环境中农药的应用

明确水环境中农残的污染状况对研究其环境行为和生态风险至关重要。传统主动采样法耗能、耗力且单次采样仅获得瞬时浓度值。被动采样节能、方便且为时间加权平均浓度,利于大规模采样。极性有机物整合采样技术(polar organic chemical integrative sampler,POCIS)是针对极性有机物的被动采样技术,近年来在水环境中农药监测的运用越来越广泛。本文概述了POCIS结构、原理和校正方法,探讨了环境因素(如水流速率、温度、p H、溶解性有机质、盐度和膜污染)、化合物性质及POCIS结构对农药采样速率(Rs)的影响。此外,综述了POCIS在监测水环境中农药的应用,展望了POCIS在该领域中的问题、解决方式及前景。     

抗氧化剂对二氧化硫诱导的大鼠心脏线粒体损伤的缓解作用

采用Wistar大鼠作为模型进行整体动物染毒，SO₂组动式吸入SO₂（7mg/m³）28d，每天4h；SO₂+NALC（N-乙酰半胱氨酸）组吸入同样条件的SO₂，且自SO₂染毒之日起隔天腹腔注射50mg/kg b.w.NALC，对照组吸入新鲜空气并注射生理盐水.采用荧光定量PCR技术检测心脏组织中氧化磷酸化复合体亚基CO1和ATP6以及核转录因子PGC1-α、NRF1、TFAM的mRNA转录水平；并采用Western blot技术检测3种线粒体调控基因的蛋白表达.结果发现，在吸入SO₂后，核转录因子PGC1-α、NRF1、TFAM的mRNA转录和蛋白表达水平显著降低，并且2种亚基CO1和ATP6的mRNA转录水平也显著下降，而抗氧化剂NALC处理能够明显缓解3种核转录因子及2种复合体亚基表达水平的下降.提示SO₂暴露通过下调PGC1-α、NRF1、TFAM表达来影响线粒体DNA的转录，干扰氧化磷酸化重要组分的合成，该过程发生机制可能与自由基的产生相关，而抗氧化剂的使用可有效缓解SO₂诱导的心脏线粒体损伤作用.     

二氧化硫及其衍生物对大鼠心肌细胞胶原蛋白表达的影响

以100μmol·L~(-1)亚硫酸氢钠对H9C2心肌细胞染毒不同时间(3,6,12,24 h),采用Wistar大鼠作为模型进行整体动物染毒,SO_2组动式吸入SO_2(7 mg·m~(-3))28 d,每天4 h;SO~(2+)NALC(N-乙酰半胱氨酸)组吸入同样条件的SO_2,且自SO_2染毒之日起隔天腹腔注射50 mg·kg-1(b.w.)NALC,对照组吸入新鲜空气并注射生理盐水.测定大鼠心脏组织和H9C2细胞内ROS含量;采用荧光定量PCR和Western blot分析I型胶原(Col1a1)和III型胶原(Col3a1)的mRNA转录和蛋白表达水平.结果显示SO_2及其衍生物引起的氧化应激显著增加了活性氧(ROS)的产生;SO_2及其衍生物不能诱导大鼠心脏组织和H9C2细胞中Col1a1和Col3a1 mRNA转录水平的显著改变,但Col1a1和Col3a1的蛋白表达水平显著升高;同时NALC可减少心脏组织中ROS的产生,有效抑制SO_2吸入后Col1a1和Col3a1蛋白表达的上升.提示SO_2吸入后可能通过产生ROS最终导致胶原蛋白表达的增加.