苯并[a]芘和二苯并[a,h]蒽的土壤降解特性及其影响因素

实验室条件下,研究了不同土壤性质、水分含量、通气条件、外加营养元素比例与外源微生物等条件下,苯并[a]芘(BaP)和二苯并[a,h]蒽(DBA)在土壤中的降解特性.结果表明,当土壤中BaP和DBA的添加水平分别为2.5 mg·kg-1时,至125 d时,BaP在pH较低的江西红壤中降解最快,降解率达87.3%;而DBA在有机质含量较高的中性太湖水稻土中降解较快,降解率为52.0%.土著微生物对BaP和DBA在土壤中的降解起重要作用;合适的土壤C/N比值能明显加快降解速率;好气条件有利于BaP和DBA的降解.     

土壤改良剂对荧蒽、苯并[k]荧蒽提取和植物吸收的影响

在温室条件下,利用盆栽实验研究了三种土壤改良剂(骨炭、活性炭、泥炭)对荧蒽和苯并[k]荧蒽的提取和黑麦草吸收的影响.结果表明,添加骨炭、活性炭和泥炭后,土壤中可提取态荧蒽和苯并[k]荧蒽的量比对照处理分别降低了43.1%-63.8%和35.2%-57.6%,在高剂量骨炭、活性炭和泥炭处理的土壤中,可提取态荧蒽和苯并[k]荧蒽的量降低幅度均比相应低剂量处理的降低幅度大,并且各处理的效果与对照相比均达到了显著差异(p＜0.05);骨炭、活性炭和泥炭减少了荧蒽和苯并[k]荧蒽在黑麦草地下部分和地上部分的累积量,并且荧蒽和苯并[k]荧蒽在黑麦草地下部分和地上部分的累积量随着骨炭、活性炭和泥炭添加量的增加呈下降趋势.     

沈阳市大气中苯并[a]芘的环境特征

通过1996－2000年对沈阳市大气中苯并[a]芘的连续监测，结果表明：沈阳市大气中苯并[a]芘的污染程度不容乐观。大气中苯并[a]芘有明显的季节变化，夏季＜秋（春季）＜冬季；采暖期＞非采暖期。大气中BaP在工业区的含量最高，其次是居民区，商业区、文化区和清洁区。生活燃煤污染、工业污染和扬尘污染是沈阳市大气中BaP的主要来源，同时受到交通废气排放的影响较大，区域环境背景中BaP对大气中BaP的作用也十分明显。     

DDT、苯并[a]芘暴露对阿部鲻虾虎鱼P糖蛋白mRNA表达的影响

建立了阿部鲻虾虎鱼(Mugilogobius abei)P糖蛋白(P-gp)mRNA荧光定量RT-PCR检测方法,利用该检测方法探讨不同时间、不同浓度DDT和苯并[a]芘(BaP)暴露对阿部鲻虾虎鱼P-gp基因表达的影响。结果显示,该检测方法能在低质量浓度污染物(0.01 mg·L-1DDT、0.005 mg·L-1BaP)暴露下检测到P-gp基因表达量的显著变化(P<0.05)。P-gp基因在正常阿部鲻虾虎鱼肌肉、肝脏、心脏、肠、脑组织中均有表达,在鳃、脾组织中没有检测到表达,DDT和BaP能诱导肝脏和脑中P-gp基因表达量升高。2种污染物暴露5 h均可诱导肝脏表达量的显著变化,随着暴露时间延长,表达量均升高,24 h达到较高表达量。低质量浓度DDT和BaP均能诱导肝脏P-gp基因表达,并呈现良好的剂量-效应关系,而高质量浓度均抑制P-gp的表达。DDT和BaP可影响阿部鲻虾虎鱼肝脏P-gp基因表达,其变化可作为生物标志物,来评价化学污染物对水生动物的生物学效应。     

养殖场饲养鸡对苯并[a]芘的摄入、排泄和积累

在北京市郊区一家中等规模养鸡场采集了不同品种和不同生长阶段的饲养鸡的肌肉和内脏样品,并同步采集了鸡蛋、饲料、粪便和大气样品,测定了其中苯并[a]芘的浓度,据此分析了苯并[a]芘在饲养鸡体内的积累、排泄和代谢的动态过程.结果显示,饲养鸡体内各组织苯并[a]芘的湿重浓度在0.024～0.15ng·g-1之间,肌肉中的浓度显著低于其它组织;饲料和粪便中的浓度显著高于体内各组织浓度.饲养鸡体内摄入的苯并[a]芘约60%在体内代谢,约三分之一直接排泄进入粪便,仅有少量残留在体内如表皮、肌肉和其他器官中.肌肉、肝脏和胃中苯并[a]芘浓度和总累积量的动态变化规律不尽相同.北京居民摄食类似鸡肉导致的对苯并[a]芘的暴露量较春、秋、冬季呼吸暴露量低两个量级,与夏季呼吸暴露量相当.     

苯并[a]芘对马氏珠母贝血淋巴细胞DNA损伤的研究

通过单细胞凝胶电泳技术（彗星试验）研究了苯并[a]芘（B[a]P）对马氏珠母贝（Pinctada martensi）血淋巴细胞DNA的损伤。结果显示,在相同暴露时间内,不同质量浓度的B[a]P均能引起马氏珠母贝血淋巴细胞DNA损伤。4μg.L-1 B[a]P处理组DNA含量、彗尾长度和Olive尾矩均最大,分别为34.39%、281.73和60.31μm。随着暴露时间的延长,彗星尾长明显增加,表现出明显的时间-效应关系,而DNA含量和Olive尾矩没有呈现出规律性变化。此外,在不同的染毒时间内,对照组和各处理组之间均存在显著差异（P〈0.05）,3个指标具有很好的一致性。研究表明,彗星试验是检测B[a]P对马氏珠母贝血淋巴细胞DNA损伤的一种有效手段,马氏珠母贝血淋巴细胞DNA损伤可作为指示B[a]P污染的一种有效生物标志物用于早期预警监测。     

苯并[a]芘对马氏珠母贝鳃组织抗氧化酶活性的影响

将马氏珠母贝（Pinctada martensi）暴露于不同质量浓度（1、4和8μg.L-1）苯并[a]芘B[a]P中,检测暴露后第3、7和10天后,马氏珠母贝鳃组织抗氧化酶（超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽硫转移酶GST和过氧化氢酶CAT）对苯并[a]芘胁迫的生态毒理效应。结果表明：暴露时间为3、7 d时,SOD活性无明显变化,随着暴露时间的延长,SOD活性在第10天时被激活;在胁迫初期,GST活性被激活,随后表现出逐渐降低的趋势,在暴露后10 d,不同质量浓度组GST活性变化趋于稳定。当暴露质量浓度相同时,表现出明显的时—效关系;而CAT活性在第7天被激活,随着时间的延长,高质量浓度（4和8μg.L-1）组表现出先升高后下降的趋势,并表现出一定的时-效关系。SOD、GST和CAT均可作为B[a]P污染的生物标志物,活性变化相对于SOD,GST和CAT对B[a]P的胁迫更加敏感。     

苯并[a]芘对马氏珠母贝血淋巴细胞DNA损伤的研究

通过单细胞凝胶电泳技术(彗星试验)研究了苯并[a]芘(B[a]P)对马氏珠母贝(Pinctada martensi)血淋巴细胞DNA的损伤。结果显示,在相同暴露时间内,不同质量浓度的B[a]P均能引起马氏珠母贝血淋巴细胞DNA损伤。4μg.L-1 B[a]P处理组DNA含量、彗尾长度和Olive尾矩均最大,分别为34.39%、281.73和60.31μm。随着暴露时间的延长,彗星尾长明显增加,表现出明显的时间-效应关系,而DNA含量和Olive尾矩没有呈现出规律性变化。此外,在不同的染毒时间内,对照组和各处理组之间均存在显著差异(P<0.05),3个指标具有很好的一致性。研究表明,彗星试验是检测B[a]P对马氏珠母贝血淋巴细胞DNA损伤的一种有效手段,马氏珠母贝血淋巴细胞DNA损伤可作为指示B[a]P污染的一种有效生物标志物用于早期预警监测。     

含盐水中苯并[a]芘在模拟太阳光下的降解

主要研究了在模拟太阳光照射下,含盐水溶液中苯并[a]芘(BaP)的光降解,讨论了氯离子浓度、pH值、苯并[a]芘浓度、腐殖酸、助溶剂、电子供体、固体颗粒物等对苯并[a]芘光降解的影响.这些影响因素从不同的路径促进或抑制苯并[a]芘的光降解,得出了光照条件下BaP可能的转化路径.同时通过进行GC-MS检测确定了苯并[a]芘光降解后有6-氯代苯并[a]芘和苯并[a]芘二酮物质生成.     

高分子量多环芳烃--苯并[a]芘的生物降解研究进展

多环芳烃(PAHs)是一类广泛分布于海洋环境中的含有两个以上苯环的有机化学污染物.苯并[a]芘(BaP)是一种由5个苯环组成的分布广泛、致癌性极强的多环芳烃化合物,人们将其作为多环芳烃的指示物,通过研究其在环境中的产生、迁移、转化、降解及毒理作用来判断多环芳烃的污染情况.BaP已成为国内外环境监测的重要指标之一.本文综述了不同环境中BaP的来源与分布,BaP在环境中的行为,微生物对BaP的代谢途径,以及微生物降解BaP的相关限制因子,并结合作者在这方面研究的部分工作与目前国际研究的热点,提出值得进一步探究的有关问题.图4表3参51     

苯并[a]芘污染土壤的植物根际修复研究初探

研究了黑麦草(Lolium multiflorumL.)对多环芳烃苯并[a]芘污染土壤的修复作用。研究结果表明,土壤中苯并[a]芘的可提取态wB[a]P随着时间延长而逐渐减少,黑麦草加快了土壤中可提取态苯并[a]芘的减少,提高了苯并[a]P在土壤中的降解率,在1、10、50mg·kg-1苯并[a]芘处理下,黑麦草生长土壤中苯并[a]芘的降解率分别达90.3%、87.5%、78.6%;而没有黑麦草生长土壤中苯并[a]芘的降解率则为79.3%、66.4%、55.6%。黑麦草根际增加土壤中微生物碳的含量,从而提高植物对苯并[a]芘的降解率。植物的地上部也可积累少量苯并[a]芘,但植物对苯并[a]芘的吸收不是黑麦草对其修复的主要机制。土壤自身具有修复苯并[a]芘的潜能,种植黑麦草具有强化土壤修复苯并[a]芘污染的作用。     

苯并[a]芘对马氏珠母贝D型面盘幼虫发育的影响

苯并芘(B[a]P)已广泛分布于海洋环境中,低等海洋无脊椎动物从受精卵开始整个生长发育过程都面临着B[a]P等多环芳烃类污染物(PAHs)的威胁。本实验以热带海洋优势贝类马氏珠母贝(Pinctada maetensii)作为材料,研究B[a]P对马氏珠母贝D型面盘幼虫发育的影响。将幼虫暴露于不同浓度(1、2、4、10和15μg·L-1)B[a]P中,在暴露后第12、24、36、48、72、84小时,分别测定其D型面盘幼虫的死亡率和畸形数。结果表明:B[a]P对D型面盘幼虫死亡率的影响明显,死亡率与时间呈正相关,其中4和10μg·L-1浓度组的响应最敏感。在1～10μg·L-1浓度范围内,死亡率与浓度呈正相关;B[a]P暴露对马氏珠母贝D型面盘幼虫的形态也有显著影响,且随着浓度的增大产生畸形个体的时间越短。另外,B[a]P对马氏珠母贝D型面盘幼虫的半数致死浓度(LC50)随着时间的推移逐渐降低后趋于稳定,48h时LC50趋于稳定,为21.56μg·L-1。研究表明,B[a]P对马氏珠母贝D形幼虫的发育具有不利影响,并可能影响其种群结构。     

苯并[a]芘和9,10-二甲基蒽对皱纹盘鲍(Haliotis dis-cus hannai)早期发育的毒性研究

为探究海洋中多环芳烃(PAHs)对海洋生物的毒性作用,以皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)为受试生物,采用半静水式实验方式,探讨了2种多环芳烃苯并[a]芘和9,10-二甲基蒽对皱纹盘鲍早期发育的毒性效应。在不同浓度的苯并[a]芘和9,10-二甲基蒽作用下,观察皱纹盘鲍的卵子受精率、胚胎发育时间和幼体死亡率。结果表明,高浓度的多环芳烃处理组与对照组相比,卵子的受精率显著降低,胚胎发育时间和幼体死亡率显著增加,与处理浓度之间存在显著的剂量-效应关系(P<0.05)。3～12 d中,苯并[a]芘对皱纹盘鲍幼体的LC_(10)分别为11.6、8.18、7.67和7.66 mg·L~(-1),9,10-二甲基蒽对皱纹盘鲍幼体的LC10分别为14.91、14.11、12.82和9.64 mg·L~(-1)。苯并[a]芘毒性大于9,10-二甲基蒽。     

微生物对水-沉积物中苯并[a]芘-镉复合污染修复的研究

从广东汕头贵屿镇的沉积物中分离得到1株对PAHs有较好降解能力且有较强重金属耐受性的菌株（简称B4）,菌种鉴定表明该菌为氧化节杆菌属。以土著微生物、处理方式、沉积物、修复时间等为不同的影响因子对该菌修复水体/沉积物中苯并[a]芘（BaP）-镉（Cd）复合污染进行了初步研究。结果表明：该菌同时具有降解BaP和吸附Cd的性能;土著微生物对BaP有一定的降解能力,并能显著促进B4降解BaP,当体系中BaP质量浓度为1.00 mg.L-1时,降解率达到了68.3%;Cd的吸附却因土著微生物的存在发生一定程度的解吸。振荡培养对BaP的降解效果略优于静止培养修复,而静止修复却更有利于Cd的去除。沉积物促进体系Cd的吸附,却减弱了菌种对BaP的降解。在静止培养修复中,BaP的降解主要发生在7 d以前,降解率保持在35%左右,此时Cd的去除效果亦较好。     

载带苯并[a]芘的纳米碳／二氧化硅颗粒引起大鼠氧化应激作用的研究

通过人工制备载带B[a]P的纳米碳(C)和纳米二氧化硅(SiO2)颗粒,采用气管滴注染毒方式,以7.5mg·kg-1(以体重计)的染毒剂量急性染毒大鼠,观察染毒24小时后载带B[a]P的纳米C/SiO2颗粒对机体产生氧化应激损伤的联合毒性效应.结果表明,在急性染毒后大鼠外周血中反映机体脂质过氧化损伤程度指标的丙二醛(MDA)含量表现为染毒组较对照组显著增加(p<0.05),表明纳米颗粒诱发机体发生了氧化应激反应.在急性染毒后各组大鼠肺泡灌洗液中谷胱苷肽过氧化物酶(GSH-PX)和超氧化物岐化酶(T-SOD)活力与对照组相比显著增加(p<0.05)(载带B[a]P的纳米SiO2组除外);载带B[a]P的纳米SiO2组肺泡灌洗液中GSH-PX活力与对照组相比无显著差异,而与单纯纳米SiO2组和B[a]P组比较显著降低,推测与抗氧化酶的一过性增高有关;载带B[a]P的纳米C组肺泡灌洗液T-SOD活力与其单纯纳米C组和单纯B[a]P组比较显著增加(p<0.05),由此表明载带B[a]P的复合纳米C/SiO2颗粒在致机体氧化损伤效应方面二者存在一定的协同作用.     

苯并\[a\]芘对马氏珠母贝肝组织抗氧化酶活性的影响

为揭示不同浓度苯并[a]芘(B[a]P)对海洋贝类的生态毒理效应,将马氏珠母贝(Pinctada martensi)暴露于不同浓度(1、4和8μg.L-1)B[a]P中,检测暴露3、7和10d后,B[a]P对马氏珠母贝肝组织抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽硫转移酶GST和过氧化氢酶CAT)活性的影响。结果表明:暴露时间3d时,随着B[a]P浓度的增加,SOD活性无明显变化,GST的活性被激活,在7d和10d受到抑制,GST活性表现为抑制,并表现出一定的剂量-效应关系,而CAT的活性在染毒后第7天受到激活;暴露时间10d时,SOD活性增加,GST活性和CAT活性均受到抑制。B[a]P暴露时间相同,GST活性和CAT活性变化趋势基本相似。B[a]P浓度相同(1和4μg.L-1)时,随着暴露时间的延长,SOD活性无明显变化,GST的活性受到抑制,CAT的活性表现为先激活后抑制的趋势。另外,相对于SOD活性,GST和CAT的活性变化可以更好地反映B[a]P对马氏珠母贝胁迫的毒性效应。     

铅-苯并[a]芘复合污染在土壤-植物体系的归宿规律研究

通过室内盆栽试验研究了中、低浓度铅（Pb）和苯并[a]芘（B[a]p）复合污染在土壤-植物系统中的归宿规律和相互影响,以考查Pb-B[a]p复合污染的相互作用.采用4因素6水平均匀设计试验方案,w（Pb）范围为0～1 120 mg·kg^-1,w（B[a]p）范围为0～6.4 mg·kg^-1.结果表明,在非根际环境中,Pb的不同结合态未受到B[a]p的影响,而土壤中B[a]p的自然降解过程也未受到Pb的影响;在黑麦草根际环境中,Pb的可交换态和碳酸盐结合态以及Fe/Mn氧化物结合态含量与非根际土壤相比明显降低,有机物和硫化物结合态含量明显升高,这与黑麦草根际分泌物和植物根际的吸收作用有关;玉米和黑麦草地上部和根部Pb含量均与土壤中Pb总量之间呈显著正相关关系,与B[a]p含量间不存在显著相关性;在玉米和黑麦草根际环境中,B[a]p的降解速率比非根际土壤有明显提高,其中黑麦草的促降解作用强于玉米;Pb对玉米和黑麦草根际土壤中B[a]p的降解过程具有一定的抑制作用,这与根际环境对Pb的活化作用进而增加Pb对微生物有效性有关;Pb对植物根部吸附B[a]p的过程也有一定影响.总体而言,在根际和非根际条件下B[a]p与Pb的共存均未影响Pb的归宿,在非根际环境中Pb也未影响B[a]p的归宿,但在根际环境中Pb抑制了B[a]p在土壤中的降解及植物根部对B[a]p的吸收.     

RBCA、CLEA及CalTOX模型在苯并[a]芘污染场地健康风险评估中的应用比较

为探讨不同模型对污染场地健康风险评估结果的影响,以苯并[a]芘为例,采用RBCA、CLEA和CalTOX模型对某工业污染场地表层土壤进行健康风险评估,分析了评估结果的差异和原因,同时对模型的主要暴露参数进行了敏感性分析,并推导出基于风险概率分布的土壤修复限值。结果表明,RBCA、CLEA和CalTOX模型计算的苯并[a]芘致癌总风险分别为2.40×10-4、6.32×10-4和7.04×10-6,且经口摄入和皮肤接触2个途径对人体健康造成的危害最大。降解作用是影响CalTOX模型风险评估结果不同于RBCA和CLEA模型的重要因素,3个模型间参数取值及方法学的差异也会导致风险评估结果不同。各模型暴露参数的敏感性排序也有差异。采用基于风险概率分布的方法推导土壤修复限值,RBCA、CLEA和CalTOX模型所得结果分别为0.18、0.08、0.13(不考虑降解作用CalTOX模型)和10.74(考虑降解作用CalTOX模型)mg·kg-1,为各模型直接推导值的1.5～2.6倍。基于风险概率分布的方法可有效降低风险评估过程中参数不确定性的影响,为工业污染场地土壤修复值的制定提供参考。     

土壤B[a]P叠加污染对蚯蚓体腔细胞SOD、POD和MDA的毒性效应

采用累积试验方法,研究土壤苯并[a]芘（B[a]P）多次叠加污染对赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）体腔细胞超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和丙二醛（MDA）的毒性效应.结果表明,随着土壤中B[a]P暴露时间的延长,蚯蚓体腔细胞的SOD、POD活力和MDA含量呈初期（1～14 d）下降速率较快,尔后（14～56 d）下降速率减小的变化趋势.在叠加污染条件下,0～ 20 cm深度土壤中蚯蚓体腔细胞SOD活力和MDA含量在14d时分别比一次污染低20.97％和15.96％,POD活力比一次污染高20.44％;而在＞20～40 cm深度土壤中蚯蚓体腔细胞SOD、POD活力和MDA含量在14d时分别比一次污染低52.89％、18.00％和70.60％.表明B[a]P叠加污染土壤中蚯蚓体腔细胞的毒性效应低于一次污染.