1,2,5,6-四溴环辛烷(TBCO)的分析方法、环境行为及毒性效应研究进展

1,2,5,6-四溴环辛烷（1,2,5,6-Tetrabromocyclooctane,TBCO）与六溴环十二烷（HBCD）同属于脂环族溴代阻燃剂.随着HBCD的禁止生产和限制使用,TBCO成为潜在的替代品,其生态和环境效应开始受到关注.通过对TBCO的性质、分析方法、环境行为和毒性效应研究进行综述,结果表明:TBCO具有2个非对映异构体（简称为异构体）,分别为α-TBCO和β-TBCO,其中β-TBCO有一对对映体;TBCO的检测一般采用气相色谱-质谱联用法;TBCO目前已在空气、土壤、沉积物及生物中检出,并显示出生物蓄积性、生物毒性以及异构体特异性的生物降解.需要指出的是,关于环境介质、生物体中TBCO的有限研究主要集中于水生生态系统,在陆生生态系统中的生物富集、食物链放大及毒性效应的研究非常匮乏.TBCO是否具有环境持久性和长距离传输能力尚存争议.建议全面开展TBCO的环境界面迁移行为、生物富集、代谢与毒性效应研究,特别是在陆生生态系统中的研究,并从异构体和对映体水平深入探讨,以期全面评价TBCO的生态和健康风险.      

诺氟沙星对芽期玉米的毒性和氧化损伤研究

畜禽养殖废弃物的农田处置,使大量抗生素进入环境,从而对环境生物产生潜在危害.为了研究诺氟沙星(norfloxacin,Nor)对玉米发芽和幼苗生长的影响,采用水培发芽实验,测定了不同浓度下,诺氟沙星对玉米种子的发芽率和玉米幼苗对诺氟沙星的吸收与传输的影响;另外还研究了诺氟沙星对玉米幼苗生物量、自由基水平、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性的影响.结果显示,诺氟沙星能被玉米根吸收并传输到地上部分.0.5mg·L-1～50mg·L-1的诺氟沙星暴露均不影响玉米的发芽率.当诺氟沙星浓度大于1mg·L-1时,幼苗的生长受到抑制,其敏感指标依次为根重>根长>芽长>芽重.诺氟沙星暴露使玉米根、芽中MDA含量明显增加,玉米根中谷胱甘肽硫转移酶(GST),过氧化物酶(POD),超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶的活度有显著改变,这表明诺氟沙星暴露能够引起玉米体内的氧化损伤.用电子自旋共振结合二级自由基自旋捕获技术测定了玉米根中自由基水平,发现诺氟沙星能够引起玉米根中大量羟基自由基的产生,为诺氟沙星引起玉米幼苗的氧化损伤提供了直接的证据.     

诺氟沙星对芽期玉米的毒性和氧化损伤研究（Phytotoxicity and Oxidative Stress of Norfloxacin on Maize（Zea mays L.）Germination Stage）

畜禽养殖废弃物的农田处置,使大量抗生素进入环境,从而对环境生物产生潜在危害. 为了研究诺氟沙星（norfloxacin, Nor）对玉米发芽和幼苗生长的影响,采用水培发芽实验,测定了不同浓度下,诺氟沙星对玉米种子的发芽率和玉米幼苗对诺氟沙星的吸收与传输的影响;另外还研究了诺氟沙星对玉米幼苗生物量、自由基水平、丙二醛（MDA）含量、抗氧化酶活性的影响. 结果显示,诺氟沙星能被玉米根吸收并传输到地上部分. 0.5mg·L-1~50mg·L-1的诺氟沙星暴露均不影响玉米的发芽率. 当诺氟沙星浓度大于1mg·L-1时,幼苗的生长受到抑制,其敏感指标依次为根重>根长>芽长>芽重. 诺氟沙星暴露使玉米根、芽中MDA含量明显增加,玉米根中谷胱甘肽硫转移酶（GST）,过氧化物酶（POD）,超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）等抗氧化酶的活度有显著改变,这表明诺氟沙星暴露能够引起玉米体内的氧化损伤. 用电子自旋共振结合二级自由基自旋捕获技术测定了玉米根中自由基水平,发现诺氟沙星能够引起玉米根中大量羟基自由基的产生,为诺氟沙星引起玉米幼苗的氧化损伤提供了直接的证据.     

环丙沙星对玉米芽期抗氧化酶活性及自由基代谢的影响

采用发芽实验研究环丙沙星对玉米发芽率和幼苗生长的影响.测定了不同浓度(0.5-50 mg·L-1)环丙沙星处理下玉米的发芽率、生物量、自由基水平、脂质过氧化产物(MDA)含量、抗氧化酶活性和对环丙沙星的吸收与累积.结果显示,玉米对环丙沙星的吸收和传输随着暴露液中环丙沙星浓度的增加而上升.在实验浓度范围内,环丙沙星不影响...     

根际化学与生物多样性的表征方法：组学技术的机遇与挑战

根际是联结植物、土壤和微生物的重要界面,是化学与生物过程耦合最活跃的区域.根际环境影响土壤中有机和无机污染物的行为,而研究方法的完善与提升有助于阐释根际中复杂的过程与作用机制.本文从传统的化学和生物学方法到新兴的组学技术对根际科学的方法学研究进展进行了综述,重点讨论了当今组学技术在根际研究中应用机遇与挑战,同时展望了今后需要关注的科学问题.根际化学组分的传统分析方法涵盖了光谱、色谱、质谱和色质联用等技术,主要聚焦于低分子量有机酸等小分子的定性定量测定,导致对根际化学多样性的认知偏差;传统的根际微生物研究依赖于培养技术,对微生物多样性的描述存在很大的局限.揭示根际异质性和复杂性,亟需采用高端的技术,组学方法显示出极大的优势,显著提高了研究者对根际科学的认识.基于靶向和非靶向代谢组学有利于深入研究根际复杂的化学多样性过程;基于宏基因组学、转录组学和蛋白组学等组学工具能够提供微生物组基因和蛋白的表达、功能特性等更详细的信息,可以全面地揭示根际微生物的多样性.应该强调的是,未来多组学整合分析更是表征根际化学与生物多样性的一个强有力工具,但需要更多的模型、框架和计算基础来实现根际基因、蛋白、转录...     

大田条件下污泥施用土壤中全氟烷酸化合物的玉米吸收和传输

本文采集了山东长期污泥施用地区的污泥肥料、污泥施用土壤和农作物玉米(Zea mays L.),研究了全氟烷酸化合物(PFAAs,11种全氟烷基羧酸(PFCAs)以及5种全氟烷基磺酸(PFSAs))在污泥施用土壤-植物中的吸收与传输过程.污泥肥料中检测到了11种PFCAs以及4种PFSAs,PFAAs总含量为284.2 ng·g~(-1)干重(dw),其中全氟辛烷羧酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)为主要检出物.污泥施用土壤中PFAAs总量为16.3—56.4 ng·g~(-1)dw,各PFAAs在污泥施用土壤中的分布与其在污泥肥料中的分布一致,表明土壤中的PFAAs主要来自污泥肥料.PFAAs在玉米各组织中分布特征为根叶茎,PFAAs在根、茎和叶中的含量随土壤中含量的增加而增加.玉米对PFCAs和PFSAs的根富集因子RCFs(Croot/Csoil)分别为1.26—8.69和1.18—4.22,RCFs值与碳链长度未呈显著相关性; PFAAs从根到茎的传输因子TFr-s(Cstraw/Croot)和从茎到叶的传输因子TFs-l(Cleaf/Cstraw)与PFAAs的碳链长度呈显著负相关(P 0.01).     

全氟烷基羧酸前体物氟调醇的污染水平与生物转化研究进展

全氟烷基羧酸(perfluorocarboxylic acids, PFCAs)普遍具有环境持久性、生物富集性及生物毒性效应.随着政府和国际组织对PFCAs生产和排放的监控和管制,探究PFCAs的间接来源变得愈加迫切.氟调醇(fluorotelomer alcohols, FTOHs)是生产含氟聚合物和含氟表面活性剂的重要原材料,被广泛应用于消费品与工业产品的生产.此外,FTOHs也是多种氟调类产品降解转化过程的主要中间体.FTOHs的降解已被普遍认为是环境和生物体中PFCAs重要的间接来源.FTOHs进入环境后可进行长距离迁移,并且能够在环境介质和生物体内不断转化,生成一系列多氟类中间物质,最终转化生成不同链长的PFCAs.近期研究发现,FTOHs的多氟类中间代谢物表现出比PFCAs更强的生物毒性效应.因此,只有全面了解FTOHs的污染水平与生物转化过程,才能正确评估FTOHs暴露的环境和健康风险.本文全面介绍了FTOHs的理化性质与环境中的来源,概述了FTOHs的分析方法和环境污染状况,分析了FTOHs在不同生物介质中的转化过程,并解析了FTOHs的致毒机制.     

悬浮液进样石墨炉原子吸收法直接测定土壤、底泥中的铅、镓、钴、镍

介绍一种悬浮液进样直接测定土壤、底泥中多种微量金属元素的快速分析方法。基体改进剂的使用，适宜的原子化温度的选择，使用水相标准溶液作校准曲线成为可能．对标准作品的测定证明了此方法的精密度和准确度较好，适合于常规环境样品分析．     

土壤中十溴二苯乙烷(DBDPE)的植物吸收传输特征及微观机制研究

采用温室土培实验,研究了土壤中新型溴代阻燃剂十溴二苯乙烷（DBDPE）在不同种属植物中的吸收和传输特征,以及植物脂的影响作用;进一步应用计算模拟的手段解析了植物载脂蛋白与DBDPE的分子间相互作用,以阐明DBDPE的植物吸收传输的微观机制.结果表明,在玉米、小麦和黄瓜3种植物的根和地上部均检测到了DBDPE,根中DBDPE的含量高出地上部1~2个数量级.植物中累积的DBDPE量随时间的变化存在明显的生长稀释效应（p<0.05）.DBDPE的根吸收和茎向传输表现出植物种属间的显著差异（p<0.05）,根富集因子（RCF）顺序为黄瓜（0.30~0.57） > 小麦（0.10~0.39） > 玉米（0.03~0.26）,而传输系数（TF）为小麦（0.17~0.20） > 玉米（0.16~0.19） > 黄瓜（0.04~0.07）.DBDPE的根吸收量及RCF值与植物根脂含量成显著正相关关系（r=0.94,p<0.01;r=0.98,p<0.01）;其地上部累积量及TF值与植物地上部脂含量显著正相关（r=0.77,p<0.05;r=0.94,p<0.05）,但与植物根脂含量呈显著负相关关系（r=-0.74,p<0.05;r=-0.76,p<0.05）,说明脂是控制植物吸收和传输DBDPE的重要组分.分子对接的结果显示,DBDPE能键合进入3种植物载脂蛋白的活性区域并与载脂蛋白特异性的活性位点作用,且DBDPE与载脂蛋白的结合方式及结合能力存在植物种属的显著差异,两者的结合强弱与根吸收DBDPE能力的顺序一致,印证了实验结果.本研究有助于理解植物中DBDPE的吸收传输特征及机制,可为深入认识DBDPE的陆生生态环境行为提供重要依据.     

蚯蚓活动对重金属在土柱中淋溶行为的影响

采用土柱淋溶方法,以溴离子为示踪离子,研究了蚯蚓活动形成的土壤大孔隙对铜和锌离子在土柱中迁移行为的影响.运用平衡和非平衡对流-弥散模型对溴离子和铜、锌离子在不同土柱中的穿透曲线进行拟合.结果表明,蚯蚓活动形成的蚯蚓孔能够产生明显的优势流现象,这种优势流极大地加快了重金属离子在土柱中垂直向下迁移的速度.非平衡对流-弥散模型能很好地预测溴离子和铜、锌离子在蚯蚓孔土柱中的流出趋势,而平衡对流-弥散模型适合于预测溶质在对照（匀质）土柱中的流出趋势.