抗生素在土壤中的归趋及不可提取态残留

抗生素是近年来备受关注的一种新兴环境污染物,进入环境后会被降解或残留在环境介质和环境生物体内.在土壤中形成不可提取态残留(NERs)是抗生素重要的环境归趋,然而有关土壤中抗生素NERs形成机理和环境风险的研究尚处于起步阶段.NERs的形成能在一定程度上降低抗生素的环境危害,但当土壤环境条件改变时NERs仍有重新释放的潜...     

不同重金属对土壤中四溴双酚A环境归趋的影响

四溴双酚A(TBBPA)和重金属的复合污染情况常见于电子电器拆解厂或回收站周边土壤,而重金属对TBBPA在土壤环境中的降解、转化和残留的影响尚不清晰.本研究利用14C标记的TBBPA来探索不同浓度水平重金属(Cu、Cd和Zn)对两种土壤(红壤和乌栅土)中TBBPA降解转化、矿化、不可提取态残留形成等环境行为的影响.经60 d培养,乌栅土中92.2%±0.5%的TBBPA被转化为不可提取态残留或代谢产物,其中7.2%±0.8%被彻底矿化为CO2;灭菌作用极大地抑制了乌栅土中TBBPA不可提取态残留的形成(由77.2%降至9.9%),表明土壤微生物在不可提取态残留的形成中起到关键作用.而红壤中仅有9.9%±0.5%的TBBPA被转化成不可提取态残留,<0.5%被矿化为CO₂,与灭菌对照组无显著差异.当土壤重金属(>500μmol·kg-1)存在时,乌栅土中TBBPA矿化和不可提取态残留形成率分别降低14%—78%和31%—86%,而可提取态TBBPA(即生物可利用态)增加0.5—4.4倍,其中水溶态残留增加0.3—1.5倍,进而增加TBBPA在土壤中的持久...     

四溴双酚A的光转化过程及机理

四溴双酚A(Tetrabromobisphenol A,简称TBBPA)作为目前使用最广泛的溴系阻燃剂,通过生产、使用、处置等环节进入到环境中,并通过环境降解过程转化为新型的有机污染物,产生未知环境风险.光转化是环境中有机污染物降解的主要方式之一,转化效率高、速度快.本文综述了TBBPA及其衍生物在光照条件下的模拟环境光转化和光催化过程及机理. TBBPA及其衍生物在光辐射条件下易发生转化,转化效率和速率受到pH、初始浓度、溶解氧等环境条件的影响,光催化剂会显著提升TBBPA的转化速率. TBBPA的光转化机理包括脱溴、β-断裂、羟基化等,产物主要包括三溴双酚A、二溴双酚A、4-异丙烯基-2,6-二溴苯酚、2,6-二溴苯酚、羟基化三溴双酚A等.相较于TBBPA,针对TBBPA衍生物的光降解过程和机理尚不明晰,未来需要进一步对TBBPA及衍生物光转化过程进行研究,为其迁移转化过程的机理和相关未知污染物的监控提供理论支持,为综合评估TBBPA类溴代阻燃剂的环境风险提供科学依据.     

新型溴代阻燃剂TBB和TBPH的生态毒理研究进展

新型溴代阻燃剂2-乙基己基-四溴苯甲酸(2-ethylhexyl-2,3,4,5-tetrabromobenzoate,TBB)和2,3,4,5-四溴-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯(bis(2-ethylhexyl)2,3,4,5-tetrabromophthalate,TBPH)作为传统溴代阻燃剂多溴联苯醚(poly...     

四溴双酚A对人体正常肝细胞毒性效应及作用机制

四溴双酚A(TBBPA)作为目前用量最大的一种溴系阻燃剂,在含TBBPA用品的生产、使用和废弃处置过程中,能够通过多种途径进入环境介质,造成持久性污染,危害生态系统和人体健康.为探明TBBPA对人体健康的潜在毒性效应及作用机制,选取人体正常肝细胞L02作为模型,通过分析暴露后细胞形态、存活率、胞内活性氧(ROS)含量、...     

溴虫腈在土壤的残留动态

通过超临界流体萃取技术结合气相色谱法,研究了土壤中溴虫腈的残留降解动态。正交试验L9(33)结果表明,在流量25~27 m3.h-1,夹带剂甲醇1 mL.g-1样品时,最佳萃取条件为压力25 MPa,温度39℃,时间30 min。超临界萃取试验结果表明,主要影响因素对溴虫腈回收率的影响高低程度依次为萃取温度,萃取时间,萃取压力。验证试验表明,在上述最佳萃取条件下,溴虫腈添加量为10μg、100μg、200μg时,回收率分别是105.00%、80.33%、102.33%,变异系数分别是7.32%、4.58%、4.95%。降解动态试验表明溴虫腈在土壤中的消解动态方程为Ct=0.097 2e-0.4501 t,R2=0.973 7,t1/2=2.4 d。溴虫腈10%悬浮剂(商品名除尽)在推荐剂量50 mL.(667 m2)-1或100 mL.(667 m2-)1使用2~3次,3~7 d后在土壤中残留量为6.44~23.58μg.kg-1,消解速度较快,属于易降解农药,可合理使用于无公害蔬菜生产。     

土壤样品中四溴双酚A和六溴环十二烷的测定

建立了LC-MS/MS法同时测定土壤样品中四溴双酚A(Tetrabromobisphenol A,TBBPA)和六溴环十二烷(Hexabromocyclododecanes,HBCDs)的分析方法.样品经索氏抽提后,采用去活化硅胶柱进行净化.TBBPA、α-HBCD、β-HBCD和γ-HBCD的方法检出限分别为0.0315 ng.g-1、0.767 ng.g-1、0.197 ng.g-1和0.163 ng.g-1,方法加标回收率为59.0%—69.4%,可用于土壤样品中痕量TBBPA和HBCDs的测定.经过严格的质量控制,采用本方法对某郊区土壤样品进行了测定,其TBBPA和HBCDs的含量均在pg.g-1量级.     

土壤中持久性有机污染物不可提取态残留的测试方法、生成特征与环境风险研究进展

持久性有机污染物（persistent organic pollutants,POPs）是一类具持久性、高生物蓄积性、高毒性且具长距离迁移性的高关注度化学物质,土壤是其主要储存库. POPs进入土壤后,与土壤结合发生老化现象,一部分生成不可提取态残留（non-extractable residue,NER）.作为POPs环境归趋中的重要过程,NER的生成传统上被视为污染物的去毒或降解途径;但随着老化时间的增加或者受环境条件变化等因素的影响,土壤中NER可能会再次释放,造成环境风险.国内外有关土壤有机污染物NER的研究已有较多报道,但其中关于POPs-NER的报道相对欠缺.本文介绍了POPs-NER的同位素测试手段和生成机理,对特定组分NER的测试方法、POPs-NER生成的动力学模型与影响因素以及POPs-NER的释放与环境风险等方面的研究进展进行了综述,并简要分析了当前POPs-NER研究领域的局限和未来需要关注的问题.由于部分研究方向缺乏POPs-NER的案例,本文分析了一些非持久性有机污染物NER的相关研究,以期为今后POPs-NER的研究提供参考.     

四溴双酚A亚慢性呼吸暴露对Wistar雄性大鼠的毒性效应

为研究四溴双酚A(TBBPA)亚慢性呼吸暴露对大鼠的毒性效应,将36只健康的无特定病原菌级别(SPF级)Wistar雄性大鼠分为6组,分别为空白对照组、控制对照组和129、546、1 216、4 550μg·m-3TBBPA气溶胶染毒组,采用经口鼻呼吸暴露方式连续染毒90 d。暴露实验期间每天观察大鼠状态,每10天记录1次大鼠体重,于第91天解剖受试大鼠,分离主要脏器,并对肺组织进行病理检查。结果显示,与对照组比较,各暴露组大鼠肾脏及脾脏的脏器系数均有显著降低(P0.05);TBBPA工业品气溶胶暴露组大鼠肺部病变程度和病变发生率高于空白对照组及控制对照组。研究结果表明Wistar大鼠经亚慢性呼吸暴露TBBPA颗粒后,可能造成一定程度的肾、脾脏毒性效应和肺部炎症。     

有机磷酸酯阻燃剂的人群暴露和甲状腺毒性的研究进展

有机磷酸酯(organophosphate esters,OPEs)是使用最为广泛的有机磷阻燃剂,并兼具增塑剂、消泡剂和萃取剂等功能,被广泛用于电子产品、建筑材料和塑料材料等中,导致其在环境介质中普遍存在,对生态系统和人体健康构成巨大威胁.作为一种新型环境污染物,OPEs的人群暴露特征和生物毒性成为环境健康领域的研究热...     

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料、四溴双酚A混合物的热解实验:含溴二噁英生成研究

模拟电子垃圾热回收处理过程,将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)、四溴双酚A(TBBPA)分别与4种金属(Cu、Fe、Zn和Ni)进行混合,在自制的加热装置内开展了不同气氛、不同温度条件下热解实验研究。对产物溴代二噁英(PBDD/Fs)检测显示,2,3,7,8-TBDF、2,3,7,8-TBDD及1,2,3,4,7,8-与1,2,3,6,7,8-Hx BDD为主要产物,其中2,3,7,8-TBDF含量最高,约占总PBDD/Fs的12%~90%。反应生成的8种2,3,7,8-PBDD/Fs浓度范围为0.05~2 082 ng·g-1。在同等实验条件下,温度升高有利于ABS塑料混合物中PBDD/Fs的生成。Cu、Fe、Zn和Ni四种金属都具有催化效应。空气、氮气气氛下热解实验显示,空气气氛下PBDD/Fs的生成量大,2种条件下生成的二噁英总量比值在0.8~99.6之间变化。无金属催化条件下此比值变化范围较小,为0.8~1.5;在金属参与条件下,此比值变化范围加大,为1.2~99.6;其中,在Cu和Fe参与下,此比值较高。各种热解条件下形成的PBDD/Fs都具有PBDFsPBDDs的特征。研究结果说明,虽然无金属参与条件下含TBBPA的ABS热解生成溴代二噁英浓度较低,但金属(如Cu等)存在时,此类污染物的浓度显著增加。     

四溴双酚A(TBBPA)对中肋骨条藻的毒性效应研究

为研究四溴双酚A(tetrabromobisphenol A,TBBPA)对海洋微藻的毒性效应,本文设置五个不同浓度组(0、1.0、5.0、10.0、20.0 mg·L-1)进行中肋骨条藻(Skeletonema costatum)培养实验,在96 h内取样分析其光合色素含量、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化。结果表明,较低浓度组(1.0和5.0 mg·L-1)叶绿素a、叶绿素c和类胡萝卜素含量48 h之前被显著诱导,最大值出现在24 h;较高浓度组(10.0和20.0 mg·L-1)三种色素含量在48 h之前被显著抑制,24 h达最低值;72 h之后各浓度组均恢复到对照组水平。不同浓度TBBPA胁迫下,中肋骨条藻的可溶性蛋白含量、SOD活性和MDA含量一般被显著诱导,SOD活性和MDA含量在72 h和96 h时随TBBPA浓度升高而增加。虽然1.0 mg·L-1TBBPA对中肋骨条藻生长不具有可观测效应,但已影响到其生理生化指标。目前海水中TBBPA浓度较低,尚不会对中肋骨条藻产生毒性影响。     

溴系阻燃剂毒理效应的计算模拟预测与环境风险评估进展

溴系阻燃剂(brominated flame retardants,BFRs)作为生产和使用量巨大的有机阻燃剂,在环境介质和生物体内被广泛检出。BFRs及其代谢产物会对生物体造成神经毒性、遗传毒性、发育毒性及内分泌干扰效应等,环境和健康风险得到日益广泛的关注。国内外学者通过最小二乘法(LS)和类似马尔可夫链蒙特卡罗算法(AMCMC)等统计分析方法建立了BFRs在环境中转化和归趋的预测模型,采用分子对接、分子动力学模拟和定量结构-活性关系(QSAR)模型等方法分析了BFRs及其代谢产物毒性作用的微观机制。综合近年来国内外的相关研究,发现BFRs的结构(取代基的类型和数量)会影响其环境行为和毒理效应,在总结研究成果的基础上,对BFRs的生态和健康风险进行评估,为其未来的研究和发展方向提供参考。     

十溴联苯醚(BDE-209)对成年大鼠甲状腺激素的影响

多溴联苯醚(PBDEs)是现代工业中广泛应用的溴系阻燃剂,PBDEs具有持久性有机卤素污染物(Organohalogen Contaminants,OHCs)和内分泌干扰物(Endocrine Disrupters,EDs)的化学物理特性.PBDEs的生物毒性也是国际上环境生态科学的关注热点.论文建立了十溴联苯醚(BDE-209)暴露剂量的成年大鼠模型,测定了不同暴露剂量的实验动物血清甲状腺激素(Thyroid hormones,THs)水平,初步研究了PBDEs污染物对生物体甲状腺激素的影响.BDE-209的量-效关系研究结果显示,TT4、FT4和TT3浓度均随着暴露剂量的提高而下降,这可能是BDE-209对甲状腺合成分泌T4、T3起到了抑制作用.不同BDE-209暴露剂量下,TT4~FT4以及TT4~TT3的正相关系数大于FT3~TT3以及FT3~FT4,这意味着BDE-209暴露对于T4从甲状腺激素转运结合蛋白(Transthyretin,TTR)的分离与脱碘过程影响不明显,而影响了结合态T3从TTR的分离过程以及FT4的脱碘过程,从而对甲状腺激素的平衡具有干扰效应.采用基准点分析法,研究了BDE-209对于甲状腺干扰相对效应的时间-效应关系,实验表明由于甲状腺的应激作用,对于毒物具有自我防御功能,BDE-209对甲状腺的干扰效应在5~8d后才有所显现,持续时间至少为14d.     

联苯菊酯在棉花和土壤中的残留和降解行为研究

为了评价为联苯菊酯在棉花上使用的安全性,于2010—2011年在济南、杭州两地采用田间试验和气相分析方法研究了联苯菊酯在棉叶、棉籽及土壤中的消解动态和最终残留。联苯菊酯在棉叶和土壤中的降解行为均符合一级降解动力学方程,其降解半衰期分别为4.2-6.7、10.6-16.0 d。联苯菊酯在棉籽和土壤中的最终残留质量分数均小于最低检出限0.01 mg.kg-1,低于联苯菊酯在棉花上的最高残留限量（MRL）0.5 mg.kg-1。建议10%联苯菊酯可溶液剂防治棉花蚜虫,用药次数1-2次,使用剂量是9-18 aig.hm-2,在棉花上的安全间隔期14 d。     

水生和陆生生物体中卤系阻燃剂的差异性富集研究:以鲶鱼和家鸽为例

分析了水生(鲶鱼)和陆生(家鸽)生物体中卤系阻燃剂(HFRs)的组成和浓度。鲶鱼中短链氯化石蜡(SCCPs)浓度均值为30 800 ng·g~(-1)lw(脂肪归一化浓度),是最主要的HFRs,然后依次是多溴联苯醚(PBDEs)(2 300 ng·g~(-1)lw)、四溴双酚A(TBBPA)(37 ng·g~(-1)lw)、六溴环十二烷(HBCD)(21 ng·g~(-1)lw)、德克隆(DP)(14 ng·g~(-1)lw)、十溴二苯乙烷(DBDPE)(7.1 ng·g~(-1)lw)和六溴苯(HBB)(6.2 ng·g~(-1)lw);而家鸽中PBDEs含量最高(17 000 ng·g~(-1)lw),其次是SCCPs(7 600 ng·g~(-1)lw)DP(1 600 ng·g~(-1)lw)DBDPE(14 ng·g~(-1)lw)HBB、TBBPA和HBCDs(未检出)。鲶鱼和家鸽HFRs组成比较发现,鲶鱼中具有较高百分含量的低溴代PBDE单体和较低的fanti值,而家鸽中具有较高百分含量的高溴代PBDE单体和较高的fanti值。实验结果初步表明,水生生物较多地富集水溶性较大的化合物,陆生生物则较多地富集疏水性较强的化合物。研究认为以上水生和陆生生物体中污染物的差异性富集现象可能与化合物因不同物理化学性质导致的不同环境迁移行为有关。     

土壤中结合残留态农药的生态环境效应

土壤中农药结合残留态的形成，导致其活性暂时降低，但并未从土壤中消失，在特定的环境条件下又重新释放到环境中并表现出较高的生物有效性，从而威胁农产品质量安全与环境质量。文章论述了土壤中结合残留态农药的定义、形成过程及影响因素、老化和释放过程及机制。土壤中结合残留态农药主要通过吸附过程、化学反应及物理镶嵌等作用而形成，其形成过程受农药的结构和化学特性、土壤理化性质、环境条件和农艺措施的影响。老化是化合物和土壤组分紧密结合，减少被普通提取方法提取出来的数量，降低了化合物的生物有效性。同时老化的物质在土壤环境条件改变的情况下又重新释放到土壤溶液中或进行矿化，此过程可以通过物理一化学机制或生物化学作用而发生。重新释放到环境中的结合残留态农药又表现出较高的生物有效性，可能被植物、动物或微生物所吸收，并沿食物链富集和放大或进入水体污染水产品和造成水质恶化，从而威胁人体健康。文章还分析了土壤结合残留态农药可能带来的环境问题，提出了此问题今后研究的方向。