苯并[a]芘对鲫鱼生物标志物的影响研究

研究了苯并[a]芘暴露对鲫鱼(Carassius auratus)的几种生物标志物的影响.在鲫鱼接受3个不同质量分数苯并[a]芘(BaP)的腹腔注射14 d后,分析了其肝脏7-乙氧基-3-异吩噁唑酮-脱乙基酶(EROD)活性,以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)等抗氧化酶活性和红细胞核异常(NA)率变化.结果显示:w(BaP)为1 mg/kg处理组的EROD活性显著升高(P＜0.001).w(BaP)为0.1和1 mg/kg处理组SOD活性显著低于对照组(P＜0.001),在暴露结束时,w(BaP)为1 mg/h处理组CAT活性显著低于对照组(P＜0.01),而w(BaP)为0.1和1 mg/kg处理组GPx活性被显著抑制(P＜0.001).表明BaP对EROD活性有诱导作用,而对SOD,CAT和GPx等抗氧化酶活性的抑制作用明显.所有处理组NA率与对照组均无显著差异.因此,鲫鱼EROD,SOD,CAT和GPx等酶活性的改变适于作为生物标志物,可以用来显示暴露于多环芳烃有机污染物鱼类的生活状态.      

真菌对污染旱地红壤中苯并[a]芘共代谢降解研究

在恒温和恒定转速培养条件下,模拟生物泥浆反应器法,选择从石油污染土壤中分离出来的青霉菌、黑曲霉、白腐真菌等3种真菌,在添加不同浓度菲和邻苯二甲酸作为共存底物情况下,研究其对旱地红壤中苯并[a]芘(B[a]P)的共代谢降解.结果表明,未灭菌土壤对B[a]P有降解能力,当土壤中添加菲时,提高了B[a]P在土壤中的降解率,100 mg.kg-1浓度菲处理的降解率显著高于200 mg.kg-1浓度菲处理,邻苯二甲酸对B[a]P降解影响不大.灭菌土壤中B[a]P几乎没有降解,添加共代谢底物后土壤中B[a]P降解率变化不明显.添加菲及邻苯二甲酸均促进了青霉菌对B[a]P的降解,提高其降解率,其中添加菲的效果更明显.与灭菌土壤相比,接种黑曲霉提高了B[a]P的降解率,但是添加菲与邻苯二甲酸却均抑制了黑曲霉菌对B[a]P的降解.白腐真菌对旱地红壤中B[a]P的降解能力较差,但当菲或邻苯二甲酸存在时能显著提高白腐真菌对B[a]P的降解,且菲比邻苯二甲酸效果好.     

京津冀及周边民用燃煤对空气质量的影响及控制对策

本文采用排放因子法核算了2020年京津冀及周边地区“2+26”城市民用燃煤的主要大气污染物排放量,利用ADMS-Urban模型量化评估民用燃煤对周边大气环境的影响,并提出相应的控制对策。研究结果表明,2020年“2+26”城市民用燃煤量较2017年下降72%,但大气污染物排放量仍然较大,SO₂、NO_x、CO、VOCs、PM₁₀及PM_2.5的排放量分别为1.82万t、1.17万t、148.87万t、3.78万t、6.92和5.68万t。民用燃煤的污染控制程度低且排放时间集中,对周边空气质量产生较大影响。“2+26”城市中南部地区在冬季的PM₁₀、PM_2.5、SO₂、CO、NO_x、VOCs最大落地浓度分别可达到76.4μg/m³、61.6μg/m³、15.6μg/m³、213.75μg/m³、10.5μg/m³     

苯并[a]芘(BaP)暴露对三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)P4501A1、P-gp、HSP70基因表达的影响

以三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)为实验对象,通过水体暴露方式对其进行BaP持续染毒,随后进行消除试验,利用荧光定量qPCR技术研究三疣梭子蟹肝脏中细胞色素P4501A1(P4501A1)、P-糖蛋白(P-gp)、热休克蛋白70(HSP70)等相关基因表达量随BaP暴露时间和暴露剂量的变化特征。结果显示:BaP暴露对P4501A1、P-gp、HSP70基因的表达均起诱导作用,且对P4501A1的诱导最为显著(P0.05);消除期间P4501A1、P-gp、HSP70基因的表达量显著降低,且P4501A1表达量变化更为明显(P0.05)。实验结果表明BaP对三疣梭子蟹肝脏P4501A1基因诱导作用最为显著,可作为BaP暴露的敏感生物标志物,用以监测水环境中多环芳烃的污染。     

苯并[a]芘对刺参SOD和CAT酶活性影响研究

研究了实验室条件下刺参(Stichopus japonicus)暴露于不同浓度苯并[a]芘后,刺参体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的变化规律。实验设置了4个处理组(1、5、10、20μg/L)、空白对照组和丙酮溶剂对照组,在染毒2 h、6 h、12 h、24 h、2 d、4 d、7 d、14 d和21 d取样分析,其中第14天放入清洁海水中恢复7 d,分析了苯并[a]芘与刺参SOD、CAT之间的剂量、时间-效应关系。结果表明,在苯并[a]芘作用下,刺参的SOD酶活性在第6小时、12小时和21天时与苯并[a]芘浓度呈显著负相关,R_(6h)=0.959 2(P0.05)、R_(12h)=0.945 8(P0.05)、R_(21d)=0.959 6(P0.05)。刺参CAT的诱导随水体苯并[a]芘浓度的升高而增强,在第2天、第4天有显著的线性关系,其相关系数分别为R_(2d)=0.790 6(0.01P0.05)、R_(4d)=0.953 3(0.01P0.05)。由此表明,在苯并[a]芘染毒作用下,刺参组织解毒代谢指标SOD和CAT都出现了明显的时间-剂量效应,经相关性分析提出刺参组织SOD和CAT酶活力可以作为评价苯并[a]芘污染的生物标志物。     

微生物对芘和苯并[a]芘污染土壤的修复

将枯草芽孢杆菌、白腐真菌和分离筛选菌群分别用于芘和苯并[a]芘污染土壤的修复,比较其修复性能,并对表面活性物剂Tween80和葡萄糖对修复效果的影响规律做了初步探讨.结果表明,60 d时,枯草芽孢杆菌和分离筛选菌修复芘污染的土壤,芘的残留率分别为7.58%±0.59%和8.69%±61.35%,空白残留率为48.18%...     

液相色谱法测定空气中苯并[a]芘的不确定度评估

根据《化学分析中不确定度的评估指南》提供的不确定度分析思路,对液相色谱法测定空气中苯并[a]芘的不确定度进行了评估,分析了影响测量不确定度的各个因素,对测量结果的不确定度进行评定和表述。     

BaP和Cd单一复合对BaP蚯蚓亚细胞分配的影响

选用钙离子通道阻断剂氯化镧（LaCl₃）和巯基蛋白阻断剂N-乙马来酰亚胺（NEM）对赤子爱胜蚓进行预暴露,然后构建BaP单一或Cd-BaP复合污染,研究不同阻断剂对BaP在蚯蚓不同亚细胞组分（Fraction C：细胞溶质组分;Fraction D：固体颗粒组分;Fraction E：细胞碎片组分）中分配积累特征的影响.结果表明,无论单一或复合污染,BaP主要分布于细胞碎片组分中（占55.42%~69.96%）,其次为固体颗粒组分（占27.91%~32.90%）,在细胞溶质组分中的浓度最低（占2.13%~11.67%）.单一BaP污染下,两种阻断剂对BaP的作用相近,即LaCl₃和NEM的加入均能不同程度地促进3个亚细胞组分中BaP的积累.而在Cd和BaP复合污染下,两种阻断剂对BaP的分布积累的影响略有不同,LaCl₃能够促进复合污染下BaP在3个亚细胞组分中的积累,而NEM促进了复合污染下BaP在固体颗粒组分和细胞碎片组分中的积累,但抑制了BaP在细胞溶质组分中的积累,浓度从原来的0.99mg/kg降低至0.59mg/kg.因此,钙离子通道和巯基蛋白可能参与BaP在蚯蚓亚细胞的分配积累,相比单一污染,Cd的复合污会进一步改变BaP的积累分配特征.     

一株苯并[a]芘高效降解真菌的筛选与降解特性

从长期受多环芳烃(PAHs)污染的土壤中分离出一株能够降解苯并[a]芘(B[a]P)的真菌,经鉴定为绿色木霉(Trichoderma viride)(命名为BF-1),并对其以B[a]P为唯一碳源进行反复驯化,考察了B[a]P浓度、不同重金属和培养基对其降解能力的影响.结果表明,菌株BF-1在B[a]P浓度为5mg.L-1,32℃振荡培养约6d的条件下,降解速度最快,B[a]P的降解率达68.28%.BF-1在B[a]P浓度分别为10与25mg.L-1,32℃振荡培养6d的条件下,B[a]P的降解率分别为73.29%与87.36%.Cu2+(50mg.L-1)基本不影响BF-1对B[a]P的降解率;Cd2+(100mg.L-1)、Pb2+(300mg.L-1)对BF-1降解B[a]P有一定影响,但仍表现出较高的耐受能力;而Zn2+(200mg.L-1)对BF-1有明显的抑制作用.选用含5mg.L-1B[a]P的土豆葡萄糖液体培养基,6d后B[a]P的降解率为71.31%.对比前述实验结果表明,培养基对B[a]P降解率的影响并不明显.因此,BF-1的应用价值较高.     

表面活性剂对苯并[a]芘在黑炭表面吸附解吸的影响

通过静态吸附实验,研究了3种不同类型的表面活性剂(阳离子∶十六烷基三甲基溴化铵,CTAB;阴离子∶十二烷基苯磺酸钠,SDBS∶非离子,曲拉通100,TX100)对苯并[a]芘(BaP)在黑炭表面吸附解吸的影响.结果表明,3种表面活性剂的存在均会增加BaP在黑炭表面吸附的非线性程度.CTAB的存在可以促进BaP在黑炭表面的吸附同时抑制了BaP的解吸,然而SDBS的存在降低了BaP在黑炭表面的吸附并增加了吸附过程的可逆性.与CTAB和SDBS不同,TX100对BaP在黑炭表面吸附解吸的影响取决于其添加浓度.低浓度的TX100(50 mg.L-1)能够促进BaP在黑炭上的吸附并抑制BaP的解吸,吸附能力参数Kd值(在ce=50μg.L-1下)从188 062 mL.g-1增大到264 179 mL.g-1,解吸滞后指数HI从0.44降低到0.39.随着TX100浓度增加到150 mg.L-1和200 mg.L-1,TX100对BaP的吸附表现出抑制作用并能够促进BaP的解吸,Kd值(在ce=50μg.L-1下)从188 062 mL.g-1分别降低到182 751 mL.g-1和178 730 mL.g-1,解吸滞后指数从0.44分别升高到0.65和0.70.本研究为预测多环芳烃在表面活性剂污染的环境中的分布特征和最终归趋提供了理论依据.     

京津冀地区散煤燃烧大气污染物排放清单

为研究京津冀地区民用散煤燃烧大气污染物的排放情况,结合散煤燃烧活动水平与燃用特征,根据排放因子法自下而上建立了2018年京津冀地区民用散煤燃烧污染物排放清单,研究了污染物排放的时空分布特征并使用蒙特卡罗方法对排放清单进行了不确定性分析.结果表明：2018年京津冀地区民用散煤燃烧量共计3799.22万t,PM_2.5、CO、SO₂、NO_x的排放量分别为9.27,341.31,5.17,5.44万t.污染物排放集中在11月份~次年3月份,大多数地区呈现出相同的日排放趋势.8：00、11：00、18：00、21：00左右出现污染物排放峰值,小时排放系数平均值分别为11%,6%,7%,13%.PM_2.5排放高值区主要集中在北部、东部及部分南部地区,CO主要集中在北京和天津地区,SO₂和NO_x主要集中在天津和承德地区.     

Smog chamber study on the evolution of fume from residential coal combustion

Domestic coal stoves are widely used in countryside and greenbelt residents in China for heating and cooking, and emit considerable pollutants to the atmosphere because of no treatment of their exhaust, which can result in deteriorating local air quality. In this study, a dynamic smog chamber was used to investigate the real-time emissions of gaseous and particulate pollutants during the combustion process and a static smog chamber was used to investigate the fume evolution under simulate light irradiation. The real-time emissions revealed that the total hydrocarbon (THC) and CO increased sharply after ignition, and then quickly decreased, indicating volatilization of hydrocarbons with low molecular weight and incomplete combustion at the beginning stage of combustion made great contribution to these pollutants. There was evident shoulder peak around 10 min combustion for both THC and CO, revealing the emissions from vitrinite combustion. Additionally, another broad emission peak of CO after 30 min was also observed, which was ascribed to the incomplete combustion of the inertinite. Compared with THC and CO, there was only one emission peak for NOx, SO₂ and particular matters at the beginning stage of combustion. The fume evolution with static chamber simulation indicated that evident consumption of SO₂ and NOx as well as new particle formation were observed. The consumption rates for SO₂ and NOx were about 3.44% hr^-1 and 3.68% hr^-1, the new particle formation of nuclei particles grew at a rate of 16.03 nm/hr during the first reaction hour, and the increase of the diameter of accumulation mode particles was evident. The addition of isoprene to the diluted mixture of the fume could promote O₃ and secondary particle formation.     

京津冀地区火电企业的大气污染影响

以在线监测、环评、验收等火电企业排放数据为基础,自下而上编制京津冀火电企业排放清单,利用气象模式WRF生成中尺度气象数据,采用CALPUFF空气质量模式模拟了不同情境下京津冀地区火电企业排放SO2、NOx、一次PM10,以及二次生成硫酸盐、硝酸盐等污染情况.结果显示,2011年京津冀地区火电行业排放污染物对京津冀西南部地区影响较大,各污染物年均最大浓度均出现在石家庄市;采取减排措施后,京津冀地区火电排放量SO2、NOx、烟粉尘总量与2011年火电排放现状相比 ,分别下降了33%、71%、68%;减排后火电行业对各城市SO2、NOx、一次PM10,以及二次生成硫酸盐、硝酸盐年均贡献浓度均大幅度减少,年均贡献最大值分别降低46.34%、78.43%、76.34%、39.49%、73.87%.     

六株真菌对土壤中芘和苯并芘的降解及其动力学

研究了6株真菌对土壤中芘和苯并芘(BaP)的降解动态,用Michaelis-Menton和Monod动力学模型对结果进行拟合.结果表明,6株真菌对芘和BaP的降解速率有显著性差异,降解率相差不大.产黄青霉(Penicillium chrysogenum,SF04),在42d内对BaP的降解能力最强,可达71.31%,对芘的降解能力相对最弱.镰刀菌(Fusariumsp.,SF11),黑曲霉(Aspergillusniger,SF05),木霉(Trichodermasp.,SF02)和毛霉(Mucorsp.,SF06)42d对芘的降解率分别为86.22%,86.18%,85.41%,85.04%,对BaP的降解率分别为71.11%,69.44%,69.05%,69.72%.木霉(Trichodermasp.,SF02)和毛霉(Mucorsp.,SF06)对芘和BaP的降解速率均很快.     

基于PCT方法的京津冀冬季PM2.5重污染天气型分析

T模态斜交主成分分析法（PCT）分析的天气过程时间尺度越长,该算法的优势越明显,天气分型结果也更完整,可信度越高.利用京津冀地区2014年冬季-2019年冬季（每年12月-翌年2月）的环境监测资料,以区域平均PM_2.5日均值大于150 μg·m^-3为标准,筛选出72个京津冀地区PM_2.5重污染日,采用ERA5提供的0.25°×0.25°气象再分析资料,应用PCT算法将72个PM_2.5重污染日海平面气压场客观地分为高压前部型、锋前低压型、高压后部型、均压场型和弱低压型5种类型,分别占总PM_2.5重污染天数的34.72%、20.83%、16.67%、16.67%和11.11%.另外,对2017年2月12-16日京津冀地区PM_2.5重污染过程的分析表明,重污染天气过程中随着逐日天气型的演变,污染物浓度特征、近地面风场和大气污染物污染传输路径均发生相应变化.     

环境中苯并[a]芘的研究进展

苯并[a]芘(B[a]P)是国际公认的人类化学致癌物,在自然界中分布极广,卫生学中一般以它作为多环芳烃类致癌物的代表物.详细介绍了B[a]P的来源、理化性质、检测方法、毒性、致毒机理以及降解特性等方面最近的研究进展.展望了B[a]P今后重要的研究方向.     

Combined effect of tributyltin and benzo[a] pyrene on the levels of sex hormone and vitellogenin in female Sebastiscus marmoratus

Tributyltin（TBT）, an organometal used as an antifouling biocide, has been reported to induce masculinization of fish. Benzo [a]pyrene （BaP）, a widespread carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbon, has been reported that its microsomal metabolites can produce an estrogenic response when tested in vitro. This study was therefore designed to examine the potential in vivo influence of TBT, BaP and their mixture on sex hormone levels in serum of Sebastiscus marmoratus, which were given 2 separate intraperitoneally （ip） injections（a single injection every 7 d） of TBT（0.5, 1, 5 and 10 mg/kg）, BaP（0.5, 1, 5 and 10 mg/kg）, or both in combination（0.5, 1, 5 and 10 mg/kg）; control fish received olive oil vehicle only. Six days after the 2nd injection, serum samples were collected and analyzed for sex hormone levels and alkali labile protein phosphorus （ALPP）, which is related to the yolk precursor protein vitellogenin. The pollutants at all doses significantly reduced serum testosterone, estradiol and ALPP content after 2 injections compared with the corresponding controls. The reduction of the estradiol levels should be response for the decrease of the vitellogenin levels. The results in the present study suggested that aromatase seems not the major target acted by TBT and BaP in fish. This study demonstrated that TBT or BaP exposure both inhibit the reproductive potential in female Sebastiscus marmoratus. Combined effect of TBT and BaP on the serum testosterone, estradiol and ALPP was not antagonism from the anticipation.     

京津冀地区居民采暖"煤改电"的大气污染物减排潜力与健康效益评估

散煤燃烧等低矮面源的排放对京津冀等地区采暖季ρ（PM_2.5）贡献较大,是重污染天气形成的重要原因之一.针对京津冀地区居民采暖“煤改电”治理工程,以2025年为目标年,以不做任何散煤治理工作为基准情景,同时设计2种不同的控制情景（控制情景1、控制情景2）,评估不同控制情景下“煤改电”带来的健康效益.通过综合考量民用散煤占燃煤消费量的比例、散煤PM_2.5排放强度,结合京津冀地区各城市PM_2.5源解析结果,确定民用散煤对大气环境ρ（PM_2.5）的贡献系数,计算空气质量改善情况.在此基础上,综合流行病学相关研究成果,运用环境健康风险评估方法,预测不同控制情景中京津冀地区居民采暖“煤改电”带来的健康效益.结果表明:①京津冀地区在控制情景1中ρ（PM_2.5）年均值分别下降4.9、4.9和1.1 μg/m3,在控制情景2中分别下降5.4、5.6和2.0 μg/m3;②在控制情景1、控制情景2中京津冀地区居民采暖“煤改电”带来的健康效益分别为266.55×108和352.34×108元,分别约占京津冀地区2015年GDP的0.38%和0.51%.研究显示,通过实施”煤改电”,京津冀地区可实现的健康效益相当可观,其中,北京市获得的健康效益最大,其次是河北省和天津市.      

2020年春节期间京津冀及周边地区2次大气重污染过程分析

基于环境空气质量监测数据、天气实况资料、能源与主要大气污染物排放量数据,分析了2000年以来我国主要大气污染物的排放量和能源结构的演变,讨论了我国申请排污许可证企业主要污染物允许排放量空间分布,揭示了2020年1月下旬—2月中旬京津冀及周边地区发生的2次大气重度污染过程的形成原因。结果显示:全国取得排污许可证的企业中,73%的VOCs排放企业、62%的NO_x排放企业、48%的颗粒物排放企业聚集在京津冀及周边地区,密集的排放源为重污染形成提供了充分的污染物和前体物;气象条件对2次典型大气重度污染过程起着至关重要的作用,第一次(1月25—28日)是高压主导型的污染过程,高压抑制了污染物水平扩散,同时大气低层有逆温,抑制了污染物垂直扩散;第二次(2月9—13日)是低压前部型污染过程,由于地面伴有弱低压,并有较强逆温,抑制了污染物扩散;烟花爆竹燃放对PM_2.5浓度的影响基本只有5~10 h,对2次重度污染过程的影响有限。京津冀及周边地区改善环境空气质量任重道远,提出科学的大气污染防治政策,研发适宜的污染防治技术,采取可持续的措施与行动,完善相关标准体系等是真正实现大气环境质量改善的关键。