基于GLM模型和神经网络研究芳烃化合物对藻类毒性

工业的快速发展和溢油事故的频繁发生所产生的大量芳烃化合物正威胁海洋生态系统的健康,建立芳烃化合物物化性质与小球藻急性毒性间的非线性模型,是预测未知芳烃化合物对藻类毒性的主要手段之一.本研究以实验获取的25种芳烃化合物对小球藻96h的毒性数据为基础,采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-311G**基组上全优化计算25种芳烃化合物结构参数和热力学参数,通过逐步广义线性回归(GLM)、小波神经网络(WNN)和T-S模糊神经网络(T-SFNN)等方法,对芳烃化合物物化性质和藻类抑制毒性的非线性关系进行拟合和逼近.F检验表明,逐步GLM方程是显著的(p<0.001).配对t检验表明,GLM、WNN、T-SFNN3种模型都是可信的;决定系数(R2>0.96)表明3个模型具有很高的精确性.上述结果证明本文建立的模型具有良好的拟合度和解释能力,可以预测未知芳烃化合物对小球藻的急性毒性.模型误差计算结果表明,WNN的精度最高(mse=0.0076,mae=0.0533),采用WNN方法进行建模,预测未知芳烃化合物对小球藻的急性毒性是最合适的.     

羧甲基-β-环糊精对土壤中萘的洗脱去除作用

研究了不同浓度的羧甲基－β－环糊精溶液对不同组分土壤中萘的洗脱去除作用,同非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚的洗脱去除作用比较,讨论了其对洗脱效果的影响因素．结果表明:羧甲基－β－环糊精溶液对土壤中的萘有较好的洗脱去除效果,２０ｇ·１－１的羧甲基－β－环糊精溶液的洗脱率可达９０%以上;洗脱液浓度和土壤质地是影响洗脱去除率的主要因素;适当地增加洗脱液浓度对洗脱去除率有显著提高;与脂肪醇聚氧乙烯醚相比,以羧甲基－β－环糊精溶液作为增溶试剂,对土壤中的弱极性有机污染物进行洗脱处理具有更好的效果     

大气气溶胶中有机成分研究进展

有机物是大气气溶胶的重要组成部分,尤其是在细颗粒中,可占其干重的10%～70%。由于有机气溶胶的健康及气候效应,有机物的组成、源分布、颗粒行为等的研究越来越受到人们的重视。其中,有机物成分的鉴别和定量已成为近年来的研究热点。在分析中,就目前有机气溶胶的采样、有机成分提取、分离及定性、定量分析方法进行了综述,并比较了各种方法的优缺点。     

用电性拓扑态预测苯砜基乙酸酯对发光菌的毒性效应

应用电性拓扑态(Electrotopological State, E-state)指数模拟分析了a-取代苯砜基乙酸酯类化合物对发光菌的毒性(15min-EC50, mmol/L),构建了一个4变量QSAR模型.模型的相关系数(R²a_dj)和标准偏差(SD)分别为0.944和0.062,模型具有较高的预测能力和可靠性.模型分析表明,砜基和酯基是该类化合物的活性中心;化合物的疏水能力以及化合物与受体分子间的偶极/极化作用和氢键效应对化合物毒性起着重要影响.     

淮河沉积物中重金属的测定和污染评价

采用X-射线荧光法分析了淮河沉积物中重金属的污染状况,并根据沉积学原理和环境化学行为特点,应用地积累指数法对淮河沉积物中重金属污染水平进行了评价研究.结果表明,淮河沉积物中有一定的重金属污染,其中Cu,Pb,Cr,Ni的污染水平较高.      

二氯苯胺的毒性及对鲫鱼血清抗氧化酶的影响

研究了2,4-二氯苯胺、3,4-二氯苯胺、2,5-二氯苯胺、2,3-二氯苯胺对斑马鱼的急性毒性,96 h LC₅₀分别为7.79、6.08、5.23、0.49 mg/L.为阐明二氯苯胺类化合物对水生生物抗氧化酶的早期影响,将鲫鱼暴露于不同浓度的4种化合物中,研究鲫鱼血清SOD和GSH-PX活性短期(48h)内的变化,结果表明,在实验设置浓度下,随着暴露浓度升高,与空白对照组相比,4种化合物对SOD活性抑制作用明显,对GSH-PX活性先激活后抑制,表明4种化合物对鲫鱼血清SOD和GSH-PX活性有显著影响,与4种化合物96h LC₅₀相比,引起生化效应的暴露浓度明显降低、且反应快速,SOD和GSH-PX相结合作为该类化合物对水环境污染胁迫的敏感生物指示物具有一定的可行性.     

酚类化合物气相色谱保留指数的定量结构相关性研究

应用偏最小二乘回归技术建立了102种酚类化合物气相色谱保留指数与分子全息结构间的相关模型,在最佳建模条件下得到非交叉验证相关系数(r2)为0.965,交叉验证相关系数(q_LOO2)为0.963. 从102种酚类化合物中随机选出68种作为训练集,其余作为测试集,来验证分子全息QSRR模型的预测能力和稳健性. 在最佳建模条件对训练集进行偏最小二乘回归分析,r2为0.967,q_LOO2为0.927. 用训练集数据所建立的QSRR模型预测测试集中酚类化合物的色谱保留指数,结果表明,基于训练集所建立的QSRR模型具有很高的预测能力和稳健性,可以对测试集酚类化合物的气相色谱保留指数进行很好的预测. 此外,利用最佳全息定量结构保留关系(HQSRR)模型的色码图,探讨酚类化合物中的不同侧链基团对其色谱保留性质的影响,及其在固定相上的色谱保留机理.      

苯酚类化合物对日本长腿蛙蝌蚪的急性毒性与构效关系研究

利用半静态法测定了21种取代苯酚类化合物对日本长腿蛙蝌蚪的24h 急性致死毒性(24h-LC50),并进行了定量结构活性相关研究.研究表明:大部分酚类化合物的毒性表现为极性麻醉作用.影响毒性的因素有化合物的疏水性、电性及离解行为等.     

淮河(江苏段)水体有机污染物风险评价

淮河（江苏段）水体检测到的半挥发性有机物和有机氯农药绝大多数属于USEPA的优先控制污染物。应用USEPA规定的水中优先控制污染物和非优先控制污染物对人体健康的摄入与饮入之和的水体有机物浓度标准,计算了淮河（江苏段）水体的48种有机污染物的环境暴露浓度,并根据最高环境暴露浓度与USEPA水质指标的比值,参考IARC的化合物致癌性指标,建立了一套表征水体有机污染物的风险特征以及采取相应管理措施和建议的评价体系,对这些化合物的环境健康风险进行了评价。结果表明,有18种有机污染物超过了USEPA的标准浓度要求,其中9种物质具有一定的生态风险,其中六氯苯、N-亚硝基二正丙胺、3,3'-二氯联苯胺、2,4,6-三氯酚、五氯酚、茚并(1,2,3-cd)芘、4,4'-滴滴涕、七氯在内的8种化合物具有一定的风险,而多环芳烃二苯并(a,h)蒽需要引起更高警惕;在此基础上探讨了这些化合物的来源及作用,并提出了相应的防治建议。     

环糊精在环境科学中的应用

本文从环糊精对有机污染物的增溶作用：环糊精用于环境中有机污染物的富集和去除;环糊精对有机污染物降解过程的影响;环糊精衍生物去除土壤中的重金属;环糊精对污染物生物活性的影响等几个方面讨论了环糊精在环境科学方面的应用。