生物体内环形挥发性甲基硅氧烷的分布、行为及效应研究进展

近年来,环形挥发性甲基硅氧烷(cVMSs)因其优异的物化特性而被广泛应用在工业生产和日常生活的各个方面,特别是经常被添加到个人护理品(PCPs)等各类消费品中.目前,人们对cVMSs在环境介质中的污染水平及其迁移转化行为有了一定的了解.另外,cVMSs兼有疏水性和挥发性,且难以进行生物降解,因此该类物质进入环境后潜在的...     

环甲基硅氧烷的环境分布、行为与效应研究进展

近年来,挥发性环甲基硅氧烷(cVMS)在生产和生活过程中的广泛使用导致其环境和人体暴露风险日益增加,由于其具有持久性、潜在的生物积累性和毒性而被受关注。目前,人们对cVMS在全球各种环境介质中的赋存、行为及效应有一定的了解。排入环境中的cVMS大部分进入大气,在水体、沉积物、土壤和生物体中也有一定的含量。研究表明,希腊室内空气降尘中总的环硅氧烷含量中位数最高(1 380 ng·g~(-1)),其次为中国(362 ng·g~(-1));中国污水处理厂总的硅氧烷年人均通量(10 g·y~(-1))低于英国(D4~D6 48.3 g·y~(-1))和美国(D4~D6 93.5 g·y~(-1)),其中大连市一家采用CWSBR工艺的污水处理厂进水中cVMS的总浓度(1.05μg·L~(-1))普遍低于希腊(5.14μg·L~(-1))、西班牙(9.2μg·L~(-1))、加拿大(44μg·L~(-1))和一些北欧国家(17μg·L~(-1));我国大部分废水处理厂污泥中甲基硅氧烷的含量(0.1~lμg·g~(-1)dw)比一些北欧国家(26μg·g~(-1)dw)、希腊(20μg·g~(-1)dw)和加拿大(64μg·g~(-1)dw)等要低得多。中国普通居民吸入+摄食D4~D6的PELs中位数(173 ng·d~(-1))远低于中国普通人群的皮肤暴露(中位数18.5μg·d~(-1)),更低于英国成人日暴露量(1.875 mg·d~(-1))和美国妇女对总硅氧烷的日暴露量(307 mg·d~(-1))。环境中cVMS的行为和效应取决于其理化性质和具体的环境条件。进入大气的cVMS会与·NO_3、O_3和·OH反应,而与·OH反应脱去甲基生成硅醇是其主要的消除机制。污水处理过程中,大部分cVMS被污泥吸附固定,D6吸附污泥的能力最强,其次为D5和D4。挥发、吸附和非生物降解是cVMS在土壤中主要的环境行为。D4和D5可能存在生物放大作用。评估cVMS的TMF(trophic magnification factor)研究结果相互矛盾,且与BCF、BMF和BSAF的评估结果相反。总之,国内外对污水处理过程中cVMS的赋存状态和迁移、转化行为的研究比较多,且以进、出水和剩余污泥为主,而对整个工艺流程中具体变化的细化研究很少,对其生物积累特征、降解机制和降解产物更缺乏深入研究。因此,今后需要补充对其他环境介质、尤其是和人们居住、工作密切相关环境中cVMS分布规律的研究,深入探索其在实际环境中的降解过程,包括其降解产物或中间产物的环境行为,进一步评估其生态环境效应和人类健康风险。     

环甲基硅氧烷的环境分布、行为与效应研究进展

近年来,挥发性环甲基硅氧烷(cVMS)在生产和生活过程中的广泛使用导致其环境和人体暴露风险日益增加,由于其具有持久性、潜在的生物积累性和毒性而被受关注。目前,人们对cVMS在全球各种环境介质中的赋存、行为及效应有一定的了解。排入环境中的cVMS大部分进入大气,在水体、沉积物、土壤和生物体中也有一定的含量。研究表明,希腊室内空气降尘中总的环硅氧烷含量中位数最高(1 380 ng?g-1),其次为中国(362 ng?g-1);中国污水处理厂总的硅氧烷年人均通量(10 g?y-1)低于英国(D4~D6 48.3 g?y-1)和美国(D4~D6 93.5 g?y-1),其中大连市一家采用CWSBR工艺的污水处理厂进水中cVMS的总浓度(1.05 μg?L-1)普遍低于希腊(5.14 μg?L-1)、西班牙(9.2 μg?L-1)、加拿大(44 μg?L-1)和一些北欧国家(17 μg?L-1);我国大部分废水处理厂污泥中甲基硅氧烷的含量(0.1~l μg?g-1 dw)比一些北欧国家(26 μg?g-1 dw)、希腊(20 μg?g-1 dw)和加拿大(64 μg?g-1 dw)等要低得多。中国普通居民吸入+摄食D4~D6的PELs中位数(173 ng?d-1)远低于中国普通人群的皮肤暴露(中位数18.5 μg?d-1),更低于英国成人日暴露量(1.875 mg?d-1)和美国妇女对总硅氧烷的日暴露量(307 mg?d-1)。环境中cVMS的行为和效应取决于其理化性质和具体的环境条件。进入大气的cVMS会与?NO3、O3和?OH反应,而与?OH反应脱去甲基生成硅醇是其主要的消除机制。污水处理过程中,大部分cVMS被污泥吸附固定,D6吸附污泥的能力最强,其次为D5和D4。挥发、吸附和非生物降解是cVMS在土壤中主要的环境行为。D4和D5可能存在生物放大作用。评估cVMS的TMF(trophic magnification factor)研究结果相互矛盾,且与BCF、BMF和BSAF的评估结果相反。总之,国内外对污水处理过程中cVMS的赋存状态和迁移、转化行为的研究比较多,且以进、出水和剩余污泥为主,而对整个工艺流程中具体变化的细化研究很少,对其生物积累特征、降解机制和降解产物更缺乏深入研究。因此,今后需要补充对其他环境介质、尤其是和人们居住、工作密切相关环境中cVMS分布规律的研究,深入探索其在实际环境中的降解过程,包括其降解产物或中间产物的环境行为,进一步评估其生态环境效应和人类健康风险。     

典型土壤持久性有机污染物空间分布特征及环境行为研究进展

持久性有机污染物(POPs)由于具有致癌性、致畸性和致突变效应的"三致性",近年来已经越来越受到人们的关注.本文综合分析了有机氯农药(OCPs)、多氯联苯(PCBs)、二英类(PCDD/Fs)、多环芳烃(PAHs)及多溴联苯醚(PBDEs)等几种典型土壤持久性有机污染物的空间分布特征.同时,对土壤POPs的挥发作用、吸附/解吸、迁移、生物降解、化学降解等环境行为进行了深入分析,并指出了这些环境行为的影响因素,包括POPs的物质属性、土壤理化性质及周围环境等共性影响因素及其它因素.此外,针对国内外研究现状中存在的问题,提出了相关建议,指出控制土壤POPs污染的根本手段在于管理措施的完善.     

稀土元素147Pm、141Ce、147Nd的环境毒理研究

应用核素示踪技术研究了稀土元素的环境行为、生物富集性及其对动物性腺的影响。结果表明 :(1) 14 7Pm、14 1Ce和14 7Nd具有强吸附性 ,易在土壤和底泥中积累 ;(2 )供试的各生物对14 7Pm均具有明显的富集性 ;(3) 14 7Pm、14 1Ce和14 7Nd在动物体内脏器和组织间呈不均匀分布 ,在骨骼、骨髓、眼、大脑、心脏、脂肪和睾丸中残留量较高 ,且随剂量或摄入时间增加而增加 ,表现了明显的选择性蓄积。其中 ,骨骼对稀土元素的富集尤为突出 ;14 1Ce在眼中的蓄积高于其它脏器和组织 ;(4 )一次性腹腔注射剂量为 2 0 0mg·kg-1的Ce或Nd对小鼠性腺激素分泌具有明显的抑制作用 ,小鼠血清中睾酮或孕酮浓度比对照减少 ;虽然随饲料摄入 2 0 0和 80 0mg·(kg·d) -1的Ce ,对小鼠睾酮浓度没有明显影响 ,但精子畸形率升高。探讨了农业应用稀土的环境安全性 ,并就稀土农用提出了几点建议。     

多溴联苯醚分布特征及环境风险研究进展

多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)作为一种高效、添加型阻燃剂被广泛使用,因其具有蒸汽压低、亲脂性强、污染持久和可生物富集等特点,而成为近年来环境领域研究热点之一。在查阅近年相关文献和分析PBDEs性质的基础上,本文以PBDEs使用-环境分布-生物体内的分布-对生物毒性及机理为线索,重点总结了PBDEs在环境和尤其是在生物体内的分布情况,并分别从神经系统、甲状腺和肝脏等角度阐述了PBDEs产生毒性效应以及致毒机制的最新研究成果。在总结研究成果的基础上,提出了应逐渐重视十溴联苯醚的环境风险、电子垃圾拆解地PBDEs修复、PBDEs代谢过程以及代谢中间物的毒性等建议,以期为PBDEs相关领域研究者提供参考。     

山东某污水处理厂中环型和线型甲基硅氧烷的行为归趋

本文研究了山东某污水处理厂污水及污泥中3种环型甲基硅氧烷(D4—D6,CMS)和12种线型甲基硅氧烷(L5—L16,LMS)的行为归趋.进水中总甲基硅氧烷(∑MS)的浓度为15.7—65.7μg·L~(-1)(平均值:39.2μg·L~(-1)),其中∑LMS占比为98. 2%.进水中∑MS浓度夏季最高(65. 7μg·L~(-1)),其次分别是秋季(41.7μg·L~(-1))、冬季(33.7μg·L~(-1))和春季(15.7μg·L~(-1)).出水中∑MS浓度为6.24—14.3μg·L~(-1)(平均值:10.6μg·L~(-1)),平均去除率为73.0%.污泥中∑MS的浓度为14.1—48.4μg·g~(-1)(平均值:20.3μg·g~(-1)),D4—D6的泥水分配系数(lg Kd)为3.84—4.44,L6—L16的lg Kd为2.24—4.30.此外,通过计算甲基硅氧烷的危险商数(hazard quotients,HQ)评估了其对水生生物的危害,发现污水处理厂出水中目标化合物的潜在危害较低.     

硫丹的环境行为及水生态毒理效应研究进展

有机氯农药硫丹作为一种典型的持久性有机污染物(POPs)曾广泛应用于农业生产,我国曾大量使用。硫丹作为一种重要的污染物通过地表径流、淋、溶、干/湿沉降等方式进入水体,在直接影响大型水生植物和浮游藻类的同时,给鱼类等水生动物也带来了一定的毒性效应。由于其半衰期较长、迁移能力强、富集性高,在水体环境中已普遍检测出硫丹的存在,因此,对硫丹的水生生态安全性评价显得十分重要。硫丹对水生生物具有高毒性,它可影响生物正常受体配体作用、损伤生物膜、影响活性氧代谢并具有潜在的内分泌干扰作用。本文介绍了硫丹的环境行为效应,并综述了硫丹对水生生物的毒性及几种致毒机制,展望了该领域今后的研究重点和方向。     

纳米材料的环境行为及其毒理学研究进展

随着纳米科技的迅速发展,纳米材料被广泛应用于工业、农业、食品、日用品、医药等领域.在纳米材料广泛应用的同时,其不可避免地会被释放到环境中(包括水体、空气和土壤),对生态系统产生不利影响.与常规物质相比,纳米材料具有独特的物理、化学性质,其对生态系统生物种群和个体的潜在负面影响不容忽视.在总结国内外相关研究基础上,论文对纳米材料在水体、大气和土壤中的环境行为和生态毒性进行了综述.     

高氯酸盐环境行为与生态毒理研究进展

高氯酸盐是一种无机污染物质,其特点是扩散速度快、稳定性高、难降解,较低浓度的高氯酸盐可干扰甲状腺的正常功能,从而影响人体正常的新陈代谢,阻碍人体正常的生长和发育,其环境污染问题已引起了人们高度关注,成为近年环境科学和医学的研究热点.文章在介绍高氯酸盐的理化性质和用途的基础上,综述了各地水体环境、饮用水以及牛奶、蔬菜等食品中高氯酸盐的污染现状,发现很多国家境内都存在不同程度的高氯酸盐污染,高氯酸盐在中国环境中也是普遍存在的,在污水淤泥、水稻、瓶装饮用水和牛奶中均能检测到;初步探讨了高氯酸盐在土壤和水体中的环境行为,认为环境中高氯酸根离子的降解主要是生化降解,微生物在其降解过程中起主要作用;综述了高氯酸盐对植物、动物、微生物和人体的急慢性毒性效应,指出自然环境中的高氯酸盐浓度很有可能具有慢性毒性;最后就高氯酸盐在生态环境中的检测方法和生物降解等研究前沿进行了展望,为今后高氯酸盐的使用、污染预防及治理提供参考.     

生物炭添加对土壤中抗生素和抗性基因的环境行为影响研究进展

近年来,土壤抗生素和抗性基因污染已成为我国新兴的环境问题,生物炭作为土壤改良剂施用到土壤后会影响抗生素和抗性基因的环境行为.本文从我国土壤中抗生素和抗性基因污染现状和潜在风险出发,概述了生物炭添加土壤对抗生素的吸附、解吸及老化的影响,分析了生物炭特性、土壤类型、抗生素种类,和温度、pH值、共存物质等吸附条件对生物炭添加土壤吸附抗生素的影响,阐述了生物炭添加对土壤中抗生素和抗性基因迁移、消散、生物有效性,以及酶和微生物的影响,并对生物炭控制土壤中抗生素和抗性基因的研究前景进行了展望,拟为土壤中生物炭调控技术的发展提供参考.     

海洋环境中抗生素存在与环境行为研究进展

由于抗生素的频繁使用和排放,抗生素不断排放进入水环境,表现为“持续存在”的状态,对生态环境系统造成长期、持续的环境风险,由此导致的环境污染和细菌耐药性是我国及全球都亟待解决的重大环境问题.抗生素持久性的选择压力会产生抗生素抗性基因（antibiotic resistant genes,ARGs）,其在环境中的持久性残留,在菌群间的迁移、传播和扩增,比抗生素残留本身对生态环境的危害更大.随着海洋资源与环境的持续开发与利用,海洋正逐步成为抗生素和ARGs的重要储存库,海洋环境中的抗生素和ARGs对海洋生态环境和公众健康的威胁同样不容忽视.本文对海洋环境中抗生素的来源、赋存、迁移转化和生态风险等研究进行分析梳理,对海洋环境中ARGs的环境行为进行综述,以期为海洋环境中抗生素和ARGs环境行为和风险评估研究提供参考,最后对相关研究的发展趋势进行了展望.     

黄海北部近岸多环境介质中六溴环十二烷的分布特征及生物富集

利用HPLC-MS/MS检测黄海北部近岸水体、沉积物、生物体中α-HBCD、β-HBCD、γ-HBCD的浓度含量,研究了黄海北部近岸六溴环十二烷(Hexabromocyclododecanes,HBCDs)的分布特征,进一步运用生物富集系数评价了黄海北部近岸HBCDs的富集状况.结果表明,水体中HBCDs含量为0.12—2.23 ng·L-1,平均含量为0.56 ng·L-1;沉积物中HBCDs含量为0.55—24.75 ng·g-1,平均含量为6.39 ng·g-1;生物体中HBCDs含量为0.86—67.08 ng·g-1,平均值为11.91 ng·g-1.黄海北部近岸3种介质中都是以γ-HBCD为主要异构体形式,说明了黄海北部近岸的HBCDs主要来源是工业用HBCDs.富集系数研究结果表明,黄海北部近岸生物对HBCDs有较强的生物富集性,有一定的潜在环境风险.     

多溴联苯醚的生物富集效应研究进展

研究污染物的生物富集效应对于预测污染物在生物体内的含量、建立环境标准以及评估污染物的生态风险具有重要的意义.论文结合近年来国内外有关多溴联苯醚(PBDEs)的生物富集及其沿食物链(网)生物放大效应的研究文献,对PBDEs的生物富集效应进行了综述.文献计算的生物富集因子(BAFs)、生物-沉积物/土壤生物富集因子(BSAFs)和生物放大因子(BMFs)表明,生物对大多数PBDEs具有生物富集作用,且生物对PBDEs的富集能力与其生物进化等级及其营养级有关.文献计算的营养级放大因子(TMFs)表明,大多数PBDE单体可以在食物网上产生生物放大效应,但只有较少单体具有统计上的显著性.生物的生理生化参数、化合物本身的特性以及环境条件等因素影响了PBDEs在生物体内及食物链(网)上的富集与放大.     

抗病毒药物在水环境中的污染现状及环境归趋

禽流感、埃博拉、HIV等病毒的传播也使得对抗病毒药物（ATVs）的消费量的增加,这些药物进入水体后将产生严峻的水环境污染和病毒耐药性问题.本文对ATVs在水环境中的污染现状、环境行为、毒性效应,以及生态风险评估研究状况进行了综述.中国、日本、德国等已针对亚洲、欧洲水环境中ATVs含量展开研究,美国等国家仅在流感大流行后评估了奥司他韦等ATVs对水环境造成的影响;在水环境中被检出频率最高的ATVs为法匹拉韦、奥司他韦、利巴韦林和奥司他韦羧酸盐;在含量上水环境中ATVs浓度多处于ng·L^-1;中国珠江三角洲地区水环境中奥司他韦、利巴韦林和奥司他韦羧酸盐等常见ATVs均低于检出限;在空间分布上,非洲国家等不发达地区水环境中的ATVs含量高于发达国家,目前检出的中国水环境中ATVs含量低于非洲、欧洲、日本等地区和国家.ATVs在水环境中易发生光化学反应产生光致毒性,对水中的植物、大型溞和鱼类具有一定的毒性,对人体可造成致畸、致癌和致突变的毒性效应,引导病毒产生耐药性.对ATVs的风险评估研究表明,ATVs的生态风险较高,相关部门应重视对水环境中这类污染物的净化去除.最后,...     

稀土的生物效应与农用稀土的累积影响

综述稀土元素的环境行为、累积影响、生物富集和生物效应,从动植物对稀土元素的生物富集及其产生的负面效应,探讨了农业应用稀土在土壤中累积后对生态环境可能产生的影响     

金属纳米颗粒的环境行为及其与藻类的相互作用概述

金属纳米颗粒在各领域的应用日益广泛,可通过多种途径进入环境,并在水生生态系统中积累.因此关于其进入水环境后的行为及与水中初级生产者—藻类相互作用的研究至关重要.金属纳米颗粒在水中会发生团聚、沉降、溶解、硫化反应及光化学反应等,这些行为受到自身理化性质(大小、形状、表面电荷、晶体结构、化学组成等)和环境因素(pH、离子强度、阳离子价态等)的影响,进而改变金属纳米颗粒在藻类表面的吸附聚集和可能的吸收累积.金属纳米颗粒还可能影响藻类光合作用、引起氧化应激、甚至造成藻类的凋亡.同时,与金属纳米颗粒共存的其它污染物及天然有机质也可能改变金属纳米颗粒的行为、生物吸附、生物累积和生物效应.相应地,藻类在面对金属纳米颗粒胁迫时也会启动自我防御机制.尽管如此,真实环境中金属纳米颗粒与藻类的相互作用及分子机制仍有待进一步研究.     

全氟化合物的生物富集效应研究进展

研究污染物的生物富集效应,对于预测污染物在生物体内的含量、建立环境标准以及评估污染物的生态风险具有重要的意义。结合近年来国内外报道的有关全氟化合物（PFCs）的生物浓缩因子（BCF）、生物富集因子（BAF）、生物放大因子（BMF）和营养级放大因子（TMF）等参数,对PFCs的生物富集效应及其影响因素进行了综述。研究结果表明,氟代碳原子数高于7的PFCs一般在生物体或食物链（网）上具有生物富集效应,而氟代碳原子数低于7的PFCs的生物富集效应较低。PFCs的理化性质（碳链长度、碳链末端基团类型和是否含有支链等）、生物的种类及其生理生化参数（体长、体重和性别等）和环境条件（生态系统的组成、水温和污染物含量等）等都影响PFCs在生物体内或食物链（网）上的富集。综观当前研究成果,PFCs在食物链（网）上生物放大效应研究主要集中于极地地区海洋食物网,应加强其他区域（特别是典型污染区域）、各种类型食物网（如淡水食物网和陆生食物网）上PFCs的生物富集效应及其影响因素研究,为全面评估PFCs的生态风险提供基础数据。     

燃煤电厂排放细微灰粒中痕量元素的分布与富集规律

本文测定了武汉市青山热电厂５＾＃锅炉在两种不同燃烧工况条件下，除尘器入口烟道灰的四种不同粒径灰粒中的Ｃｕ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｃｄ，Ｃｒ和Ｂｅ等七种痕量元素的含量。发现大部分元素有在细微粒子中富集的倾向，富集程度与颗粒物粒径大小、元素性质、元素存在形态及燃烧工况条件有密切关系。这种富集倾向可用痕量元素在燃烧过程中的蒸发－凝集作用来解释。