生理毒代动力学模型及其在有机污染物水生生态毒理研究中的应用

人类生产和生活使用各种人工合成的化学品,种类和数量急剧增长,对生态系统和人体健康造成了极大威胁。因此,亟需采用高效的方法对数量巨大的化合物进行毒性评价。对生理毒代动力学(PBTK)模型的建立过程及其在污染物生态毒理研究中的应用进行了综述。PBTK模型,又称生理药代动力学(PBPK)模型,是利用生理学和解剖学等原理,将生物体简化为用血流连接的肝、肾和脂肪等各组织器官房室,模拟化合物在生物体内的吸收、分布、代谢和排泄过程。模型参数包括生理参数和生化参数2个部分,可用MATLAB等软件进行模拟。模型已应用于数百余种有机污染物在鱼体等水生生物体的毒代动力学模拟。已有模拟结果能够预测化合物在生物体内的有效剂量,对化合物毒性进行评估,并可用于不同物种、不同剂量和不同暴露途径间的外推,有力推进了污染物生态毒理研究工作的开展。     

氯咪巴唑在鱼体的富集和代谢动力学

选取中国南方地区典型生物尼罗罗非鱼作为受试生物,将其置于氯咪巴唑含量为2.00ng/mL的水体中暴露7d,考察氯咪巴唑在罗非鱼体内不同部位（鳃、肝脏、胆汁和血浆）的吸收和清除动力学过程,比较了氯咪巴唑在鱼体内不同部位的吸收和清除动力学速率.罗非鱼暴露于氯咪巴唑水溶液3d后,鱼体鳃、肝脏、胆汁和血浆中的氯咪巴唑达到最高浓度,分别为2.91ng/g,33.7ng/g,4.84ng/mL和2.58ng/mL;结束暴露3d后,氯咪巴唑在鳃、胆汁和血浆中的稳定浓度低于方法检测限,在肝脏中的稳定浓度为1.28ng/g.鱼体鳃、肝脏、胆汁和血浆中氯咪巴唑的吸收动力学常数k_u分别为0.069,0.813,0.286和0.136h^-1;清除动力学常数k_e分别为0.033,0.029,0.082和0.060h^-1;半衰期t_1/2分别为21.1,23.9,8.51和11.6h.氯咪巴唑在罗非鱼体内的吸收/清除动力学过程均符合伪一级动力学方程,方程的相关系数r²范围为0.75~0.98.氯咪巴唑在鱼体鳃、肝脏、胆汁和血浆中的稳态生物富集系数对数值logBCF_ss分别为0.50,1.56,0.72和0.45,低于氯咪巴唑在野生罗非鱼体内的富集系数.     

QuEChERS-液相色谱串联质谱检测沉积物和污泥中精神活性药品残留

本研究建立了沉积物和污泥中15种典型精神活性药品的QuEChERS(quick,easy,cheap,effective,rugged and safe)提取和超高效液相色谱-三重四极杆质谱(UPLC-MS/MS)痕量分析方法.冻干后的沉积物或污泥样品采用含1%乙酸的乙腈溶液提取,加入无水硫酸镁和乙酸钠促进提取和溶液分层,提取液通过无水硫酸镁/PSA/C18混合分散固相萃取(d-SPE)试剂进行净化,氮吹浓缩后供UPLCMS/MS检测.通过建立的痕量分析方法,15种目标精神活性药品在沉积物中的检出限(MDLs)和定量限(MQLs)分别为0.01—0.24 ng·g^-1和0.04—0.80 ng·g^-1,当加标浓度为5、20、50 ng·g^-1时,回收率为5 6%—121%、57%—116%和58%—115%,相对标准偏差小于15%;在污泥中的检出限(MDLs)和定量限(MQLs)分别为0.06—0.83 ng·g^-1和0.22—2.78 ng·g^-1,当加标浓度为20、80、2...     

酚类内分泌干扰物在长江鱼体血浆中的生物富集

内分泌干扰物(Endocrine disrupting chemicals, EDCs)广泛存在于水环境,可在生物体内富集,具有潜在生态和健康风险.本研究选取双酚A(BPA)、辛基酚(4-t-OP)、雌酮(E1)、17β-雌二醇(E2)和炔雌醇(EE2)共5种酚类EDCs,分别测定其在长江中下游地表水和鱼体血浆中的含量及生物富集因子(Bioaccumulation factor, BAF),并结合血浆BAF预测模型对其生物富集能力进行评价.结果表明,BPA、4-t-OP和E1污染最为普遍,在地表水和鱼体血浆中检出率均超过50%,而其它两种EDCs(E2和EE2)在水体和鱼体血浆中的检出率和浓度均较低.综合检出频率和含量来看:BPA 4-t-OP E1 E2、EE2,5种酚类EDCs在水体中的最大浓度分别为99.7、22.3、2.47 ng·L~(-1)、ND(未检出)和ND,在鱼体血浆中的最大浓度分别为172、91.5、21.1、5.34、5.90 ng·mL~(-1).检出的3种酚类EDCs(BPA、4-t-OP和E1)的log BAF范围分别为2.29—4.20、3.18—4.18和3.29—3.75,表明鱼体血浆对酚类EDCs具有较高的生物富集潜能.对比模型预测的log BAF,实测的log BAF值明显较高,差异的产生与模型建立的前提假设、水温和溶解氧等因素密切相关.本研究有助于认识长江中下游鱼体中酚类EDCs的生物富集特征,并为其生态风险评价和管控提供依据.     

N-亚硝胺在不同处理工艺污水处理厂中的分布及其

以6种典型N-亚硝胺(NAs)为研究对象,基于质量浓度监测数据系统研究了它们在3种不同处理工艺的污水处理厂中的分布及其去除规律,并分析了它们在受纳河水中的污染概况及来源.结果表明,6种NAs在3种不同处理工艺污水处理厂各工艺段废水中普遍存在,其中主要污染物为NPIP、NDMA和NPYR,质量浓度水平为几十到几百ng·L-1. 3种不同处理工艺的污水处理厂都能对NAs起到一定的去除效果,其中改良A~2/O和A~2/O+MBR对NAs的去除效果较好,总体去除率分别为95%和63%,主要依靠生化阶段的微生物降解和转化.在过滤、MBR和消毒阶段,废水处理体系中NAs前驱物经一系列反应后会形成一定的NAs增量. 6种NAs在受纳河流的表层水中也频繁检出,主要污染物和污水处理厂进水中的主要污染物一致,仍然是MDMA、NPIP和NPYR.受纳河流中的NAs来源广泛而复杂,包括污水处理厂尾水排入、未经处理的生活污水和工业废水以及工业区地表径流等的汇入.因此,应该通过增强污水收集和处理能力、优化污水处理工艺等措施减少NAs向受纳河流的输入.