MCF-7细胞评价老龄渗滤液经IME-Fenton处理后酚类提取物的雌激素效应

成分复杂的垃圾渗滤液经处理后,研究其中残留的极低浓度的酚类环境内分泌干扰物的雌激素效应及其对生态环境的毒性作用具有非常重要的实际价值.本文选择对雌激素敏感的MCF-7人类乳腺癌细胞进行体外培养,将老龄渗滤液原液、经过内部微电解(IME)和内部微电解结合芬顿试剂(IME-Fenton)处理后的渗滤液酚类提取液稀释10~107倍,采用MTT法测定MCF-7细胞的增殖和细胞划痕损伤实验评价渗滤液中酚类物质的雌激素效应,并探讨了活性炭在反应中对酚类物质的去除效果.结果表明,渗滤液中酚类提取物对MCF-7细胞增殖在浸染72 h后达到最大;与渗滤液原液相比,渗滤液经IME和IME-Fenton处理后,最大增殖效应分别下降了85%和110%,酚类提取物减缓了MCF-7细胞的迁移速度;活性炭对渗滤液中酚的吸附主要发生在反应前30 min,渗滤液经活性炭吸附后的酚类提取物稀释10~107倍仍表现出细胞毒性.渗滤液经IME-Fenton处理后降低了酚类物质进入环境引起的危害,MCF-7细胞增殖和细胞划痕也为检测浓度低至10-15g·L-1的酚类雌激素提供新方法.     

我国再生水水质生物毒性监测研究进展

生物毒性是再生水生态风险评估的一个重要指标。通过再生水对斑马鱼胚胎、大水蚤、发光细菌、细胞及其遗传物质等毒性试验表明:我国城市污水处理厂二沉池出水经过混凝沉淀、过滤、吸附、膜分离等深度处理后,生物毒性明显减小,但再生水经过次氯酸钠和臭氧等消毒剂处理产生毒性副产物,使再生水生物毒性显著增强,加大了再生水利用的生态风险。进一步研究各种再生水消毒技术的潜在生态风险,再生水中多种污染物与再生水生物毒性的剂量-反应关系,为科学评估再生水利用生态风险提供依据。     

造纸群尾水景观再生利用的潜在生态风险研究

造纸废水再生回用于河流生态景观将对水体中的水生生物带来潜在的安全风险。该文以斑马鱼为测试生物,分别测定某造纸群污水处理厂的进水、景观回用再生水及受纳河流水样的急性毒性、胚胎毒性、内分泌干扰毒性、基因毒性等多种生物毒性效应,评价造纸废水深度处理后作为河流生态景观补给水的潜在生态风险。结果表明,造纸群污水处理厂进水与景观回用再生水对斑马鱼的96 h急性毒性LC50为0.43和0.82,对斑马鱼胚胎的致死率分别为53.1%与42.7%;它们对雄性斑马鱼体内VTGS有显著诱导效应,对DNA有很强的氧化损伤效应。由此可见,虽然造纸废水经深度处理后常规水质指标已达到国家景观再生水回用标准,但是它对河流的鱼类等水生生物仍具有多种生物毒性效应。因此,造纸废水作为生态补给水再生回用到河流水体时,需合理设计深度处理工艺来有效削减或去除毒害污染物质,确保受纳水体生态安全。     

生物毒性检测在水质安全评价中的应用

水质安全不仅关乎生态系统的健康,更关乎人类的生存与发展.借助水质标准浓度限值的传统方法评价水质安全存在一定不足,生物毒性测试能直观反映水体中所有共存污染物的综合毒性特征,已逐渐发展成为水质安全评价的重要补充.在大量文献资料调研、整理的基础上,首先从污染物的生物效应出发,总结了常用的致死毒性、遗传毒性、内分泌干扰性等效应的生物毒性测试方法;其次,讨论了水质毒性评价中常用的生物毒性测试方法和相应的毒性评价指标;最后,归纳总结了基于生物毒性测试的水质安全评价方法,包括潜在毒性法、毒性单位分级评价法、潜在生态毒性效应指数法、基于成组生物毒性测试的水质安全评价等,并讨论了各种方法的优缺点.本文既系统梳理了毒性测试在水质安全评价领域的研究进展,也为该领域后续的发展奠定了基础.     

环境中三(2,3-二溴丙基)异氰脲酸酯的研究进展

新型溴系阻燃剂三(2,3-二溴丙基)异氰脲酸酯(TBC)是一种潜在的持久性有机污染物,不仅污染环境,还可能通过生物累积和食物链传递,对生态系统产生潜在危害。该文介绍了TBC的理化特征,对比分析了环境样品中TBC不同的检测方法,综述了水、沉积物、土壤和生物体内TBC的分布和水平,结合活体/体外毒性测试结果,阐述了TBC生长发育毒性、神经毒性、细胞毒性及内分泌干扰效应。最后针对当前研究中存在的一些问题,认为未来研究应注重建立标准化的分析方法,研究TBC在环境中的迁移转化和归趋,并致力于开展低剂量TBC的全生命周期或多代暴露的慢性毒理学研究。     

基于A2/O处理工艺的生活污水的成组生物毒性评价

为了更加准确评估城市生活污水的综合生物毒性以及处理工艺对污水毒性的削减状况,本研究通过发光菌急性毒性、遗传毒性、雌激素活性检测方法对A~2/O工艺处理前后污水的毒性进行评价,同时通过斑马鱼暴露实验分析污水和回用水对水生生物内分泌干扰效应的作用模式.结果表明,污水厂进水具有较强的急性毒性、遗传毒性以及雌激素活性,水质较差.经二级生物处理后,上述毒性显著性降低,污水厂出水水质提高.但污水出水雌二醇当量为1.89 ng·L-1,仍可能会对受纳水体的水生生物产生潜在危害.浓缩2.5倍的水样导致雄性斑马鱼肝脏的卵黄原蛋白基因(vtg1)和雌激素受体基因(esr1)的表达水平显著上升,由此可以得出污水可通过干扰目的基因的表达来调控水生生物的内分泌活动.而esr1基因在肝脏的表达被抑制说明污水可能具有抗雌激素作用,同时反映进行生物毒性效应分析时应从多个组织或器官考虑,以获得比较全面的信息.     

利用日本青鳉早期发育阶段暴露评估排水的急、慢性毒性和内分泌干扰效应

提出一套利用日本青鳉胚胎-幼鱼阶段生长、形态学改变和雌雄比例变化的指标体系评价排水的毒性和内分泌干扰效应的方法.该方法属于活体动物的短期和部分生命阶段暴露测试,整个实验周期为21 d,测试过程不依赖复杂的仪器设备,操作简单、成本低.通过在北京市污水、工业废水及其经过生物处理后的排水进行测试,表明其能够比较准确判断排水中是否存在急性毒性、致畸和内分泌干扰效应物质.将其应用于评价不同深度处理工艺出水毒性效果,结果表明反渗透工艺能够去除大部分毒性物质.     

不同填埋时间、不同季节的垃圾渗滤液生物毒性

以武汉市7个城市生活垃圾填埋场渗滤液作为研究对象,探讨不同填埋时间、不同季节渗滤液的生物毒性变化以及理化指标与生物毒性效应的相关性.毒性实验采用嗜热四膜虫(Tetrahymena thermophila)作为试验生物,进行了渗滤液对受试生物的24 h半数致死浓度LC50和生长抑制测定.结果表明,不同填埋时间的渗滤液LC50在0.84%~12.15%之间;随着填埋时间延长,渗滤液LC50有增大的趋势,急性毒性逐渐减小,但渗滤液对嗜热四膜虫种群的生长抑制没有减少的趋势.不同季节渗滤液的LC50没有明显的规律性,夏季的渗滤液LC50较小,急性毒性较强;不同季节的渗滤液对嗜热四膜虫的生长抑制情况不同,春季渗滤液的生长抑制作用最小.渗滤液理化指标与LC50无显著相关性,而渗滤液对嗜热四膜虫种群的生长抑制作用随着COD、BOD5、NH4+-N和邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)的增加而增强.     

发光细菌法在渗滤液生物毒性测定中的应用

测定垃圾渗滤液的生物毒性越来越受到研究者的重视,但是目前用于测试生物毒性的方法多种多样,缺乏系统性与比较性。发光细菌法是一种简单、快速、准确的生物毒性测定方法。文章介绍了发光细菌法的基本原理和几种常用测试方法,总结了发光细菌法在垃圾渗滤液生物毒性测定中应用情况,并对其在垃圾渗滤液生物毒性测定中的广泛应用作出展望。     

美欧环境内分泌干扰物研究框架

欧美于20世纪90年代开始系统研究环境内分泌干扰物（EDs)，为此成立了专门的工作机构负责EDs研究的规划与协调工作。研究框架包括确认EDs对人类和生态效应的方法，剂量一效应关系模型以及检测环境暴露水平等。研究对环境威胁最大受试物的主要毒理学终点有致癌性，生殖发育毒性，神经毒性和免疫毒性，目前危险评价的新进展是应用定量结构活性关系（QSAR）模型预测化学物的安全性。     

HepG2细胞对垃圾渗滤液经SND/UF/RO处理前后的毒性评估

垃圾渗滤液含有高浓度难降解毒性污染物及致癌、致诱变和致畸物质,其较为成熟的处理工艺主要有硝化反硝化(SND)、超滤(UF)和反渗透(RO)等.目前,关于SND/UF/RO技术对渗滤液处理前后的毒性降低情况尤其与细胞凋亡相关的研究较缺乏,故本文选用HepG2细胞为评价对象,研究经SND/UF/RO处理前后垃圾渗滤液的细胞...     

N. europaea/Nc. mobilis谱系在垃圾渗滤液处理中的脱氨贡献

为了解垃圾渗滤液处理系统中菌群结构与脱氨效果的关系,采用16S rRNA基因高通量测序技术分析了15个实际垃圾渗滤液处理系统中的自养氨氧化细菌（AOB）的群落结构,监测了其中1个处理系统中的AOB群落结构的周年变化,并采集实际垃圾渗滤液开展了为期45d的模拟试验.结果表明,Nitrosomonas属是垃圾渗滤液处理系统中的优势自养氨氧化细菌,其相对丰度与脱氨活性呈显著正相关（P<0.05）.在此菌属中,N.europaea、N.eutropha和N.halophila的相对丰度与脱氨活性显著正相关（P<0.05）,这3种菌在系统发育上同属于N.europaea/Nitrosococcus mobilis谱系,说明该谱系是实际垃圾渗沥液处理系统中的优势AOB类群,并对垃圾渗滤液脱氨有重要贡献.     

Fenton法对老龄垃圾渗滤液难降解有机毒物的削减

采用Fenton法进行削减老龄垃圾渗滤液难降解有机毒物的实验,研究了初始pH值、Fe2+投加量、H2O2投加量、反应时间等对难降解有机毒物削减效果的影响,采用呼吸耗氧速率法和发光细菌的相对发光度法评估了Fenton法对处理前、后老龄垃圾渗滤液可生化性的改善程度和生物毒性削减情况。结果表明:当初始pH值为3.0,Fe2+投加量为17.6 mmol/L,H2 O2投加量为88.2 mmol/L(n(H2 O2)/n(Fe2+)=5),反应时间为2 h时,Fenton法对难降解有机物去除率达到84.7%,以COD表征的有机物去除率达到60.3%。经Fenton法处理后水样呼吸耗氧速率较原水提高了3.35倍,可生化性显著提高;发光细菌相对发光度从原水的1.9%提高到57.2%,处理后渗滤液的生物毒性得到较大幅度削减。     

渗滤液中有机化合物在电化学氧化和厌氧生物组合系统中的降解

根据GC-MS分析,垃圾渗滤液中有机组分大多是难生物降解的有机化合物,如酚类、杂环类、杂环芳烃、多环芳烃类化合物,约占渗滤液中有机组分的70%以上. 本文对渗滤液中典型有机化合物在电化学氧化和厌氧生物组合工艺系统中的降解特性进行了系统研究. 结果表明,在电化学处理系统中,杂酚类、酰胺类、苯并噻唑、苯醌、喹啉、萘等有机化合物降解速率高于外-2-羟基桉树脑和异喹啉等化合物,但前者在厌氧生物处理系统中去除率低;渗滤液原水经过电化学氧化处理后,挥发性脂肪酸(VFA)含量从原水中的0.68%增加到电化学出水中的16.18%;此组合工艺能够显著降低因渗滤液复杂组分间的增效协同作用和拮抗作用而引起的毒性,系统出水可生化性增强,为进一步研究垃圾渗滤液的处理技术和进行该组合处理系统的大规模开发提供参考.     

填埋结构对填埋场稳定化的影响

依据准好氧填埋和厌氧填埋的原理,构建了大型模拟填埋场,并定期对渗滤液水质进行监测分析;根据所获得的渗滤液水质变化数据,利用指数法对2种结构的填埋场稳定化进行了评价.结果表明,准好氧填埋比厌氧填埋结构更有利于渗滤液中污染物尤其是NH3-N的去除;准好氧填埋场稳定化速率大于厌氧填埋场;准好氧填埋场在封场25周后稳定化综合指数I<50,达到二级稳定化程度,渗滤液水质达二级排放标准;厌氧填埋场在实验期内稳定化综合指数I>100,稳定化等级为四级,渗滤液水质在三级排放标准以下.     

一株高适应性Nitrosomonas eutropha CZ-4的脱氨特性

从垃圾渗滤液中分离得到了一株亚硝化单胞菌Nitrosomonas eutropha CZ-4,其16S rDNA序列与N.eutropha C91的相似性达99%.研究了pH值、温度、游离亚硝酸浓度、盐度等对其生长的影响,并测试了其在垃圾渗滤液、黑臭水和富营养化湖水中的脱氨效果.结果表明,该菌的最适生长pH值为7.3~8.7,最适生长温度为30.9℃,游离亚硝酸和盐度对该菌的半数抑制浓度分别约为0.11mg/L与2%.在最佳发酵条件下,该菌的最大氨氮去除速率为58mg/（L·h）,最短倍增时间为8.2h;在不同类型的污水/地表水（初始氨氮浓度为0.66~603mg/L）中,该菌的最大氨氮去除速率为11.4mg/（L·h）,最短倍增时间为10.9h,最低残余氨氮浓度为0.11mg/L.     

A simulation analysis of the migration and transformation of pollutants contained in landfill leachate

A dynamic composite model for a soil-water system that can be used to simulate the movement of leachate from a landfill. The composite model includes nine sub-models that trace water movement and the migration and transformation of five pollutants(organic N, NE4^- ,NO3^- , NO2^-, and Cl^ - ) in saturated and unsaturated soil. The model to simulate the movement of leachate from a landfill in Laogang Town,Shanghai City was used. In this application, the values for the model parameters were oblained by performing a laboratory simulation experimentof water movement and pollutant migration and transformation in soil columns. Soil and leachate obtained from the landfill site and its vicinitywere used in the laboratory experiments. The model was then used to simulate leachate movement and pollutant activity during the ten-year period when the landfill was in operation and in the twenty-year period following its closure. The simulation results revealed that the leachate migrated into the groundwater at the rate of 90-100 meters per year. This model can be applied in the design of future landfills in China for the purpose of assessing and forecasting leachate plumes.     

6:2氟调羧酸在蚯蚓体内的毒理效应及代谢转化

以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为受试生物,通过活体与离体实验,研究6:2氟调羧酸(6:2FTCA)在蚯蚓体内的毒理效应和代谢转化机制.结果表明,6:2FTCA对蚯蚓体内丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性无显著影响,但能够使过氧化氢酶(CAT)活性提高,使超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽转移酶(GST)活性显著升高,说明6:2FTCA对蚯蚓产生了氧化胁迫效应.6:2FTCA在蚯蚓细胞色素P450(CYP450)和GST酶提取液中的降解动力学均符合一级动力学模型,在CYP450(0.014/h)酶液中的降解速率明显高于GST (0.006/h),其终端全氟羧酸(PFCAs)代谢产物为全氟己酸(PFHxA)、全氟戊酸(PFPeA)和全氟丁酸(PFBA),说明CYP450和GST参与了6:2FTCA在蚯蚓体内的代谢转化,且CYP450贡献大于GST.蚯蚓肠道好氧微生物对6:2FTCA具有显著的降解效果,终端PFCAs降解产物为PFHxA和PFPeA,而肠道厌氧微生物对6:2FTCA无降解作用.     

三峡库区填埋场和焚烧厂渗滤液水质季节性差异

分析了重庆长生桥垃圾填埋场和同兴焚烧厂渗滤液在常规水质和溶解性有机质组成结构方面的季节性差异. 结果表明,填埋场渗滤液在夏季的ρ(COD_Cr), ρ(TOC), ρ(BOD₅),ρ(BOD₅)/ρ(COD_Cr)和ρ(VFA)均高于其他季节,相应指标在冬季最低,但ρ(NH₃-N)和 pH的季节性差异不明显. 填埋场渗滤液中DOM组成结构的季节性差异较大,表现在冬季渗滤液中HA所占比例最高,为16.1%,而春、夏季分别为6.6%和8.1%;冬季渗滤液中HyI所占比例最低,为32.7%,其他季节为41.9%～43.5%;ρ(FA)的季节性差异相对较小. 填埋场中ρ(FA)/ρ(HA)的季节性差异较大,夏季较高,冬季较小. 焚烧厂渗滤液的常规水质,DOM的构成及ρ(FA)/ρ(HA)的季节性差异均很小.