试验方法和接种物来源对苯甲酸钠快速生物降解率的影响

化学品的快速生物降解性直接影响其在环境中的迁移、转化和归宿,是鉴别其环境危害性和持久性的基本指标,是政府管理部门对化学品进行风险管理的重要科学依据,在生态毒理测试中具有非常重要的地位。为探讨试验方法、接种物来源以及两者的交互效应对苯甲酸钠生物降解率的影响,2013~2015年间以广州地区2个主要处理生活污水的污水处理厂(DTS、LD)为接种物来源,采用OECD 301系列试验方法(301B、301D和301F)进行了苯甲酸钠的快速生物降解性试验,共获得89个标准化测试数据。统计分析结果显示,接种物来源、试验方法与接种物来源的交互效应对苯甲酸钠生物降解率影响不显著,但试验方法单一因素的影响显著。本研究表明,当受试物为易生物降解时,接种物来源、试验方法和接种物来源的交互效应对该受试物的生物降解率无显著的影响,但在同一条件下,选择不同的试验方法往往会导致最终生物降解率出现明显差异。     

试验方法和接种物来源对苯甲酸钠快速生物降解率的影响

化学品的快速生物降解性直接影响其在环境中的迁移、转化和归宿,是鉴别其环境危害性和持久性的基本指标,是政府管理部门对化学品进行风险管理的重要科学依据,在生态毒理测试中具有非常重要的地位。为探讨试验方法、接种物来源以及两者的交互效应对苯甲酸钠生物降解率的影响,2013—2015年间以广州地区2个主要处理生活污水的污水处理厂(DTS、LD)为接种物来源,采用OECD 301系列试验方法(301B、301D和301F)进行了苯甲酸钠的快速生物降解性试验,共获得89个标准化测试数据。统计分析结果显示,接种物来源、试验方法与接种物来源的交互效应对苯甲酸钠生物降解率影响不显著,但试验方法单一因素的影响显著。本研究表明,当受试物为易生物降解时,接种物来源、试验方法和接种物来源的交互效应对该受试物的生物降解率无显著的影响,但在同一条件下,选择不同的试验方法往往会导致最终生物降解率出现明显差异。     

混菌生物降解磺胺类药物研究进展

磺胺类药物是世界范围使用最多的一类合成药物,在我国水环境中已经广泛检测出该类药物残留,对人体及生态环境造成严重危害.生物降解是解决该类药物环境残留的主要方法,混合微生物群落比起单一微生物有很大的优势,因此混菌降解该类药物的研究日益受到关注.本文对混菌生物降解磺胺类药物进行较系统的综述,包括利用河流污泥和土壤中的天然混菌体系、活性污泥中的混菌体系、人工筛选的混菌体系降解该类药物的降解特性、降解条件及生物降解机制.在有氧条件下,河流污泥、土壤中的天然混菌体系对该药物具有一定的降解能力;在传统活性污泥、序批式反应器、膜生物反应器等进行污水处理时,利用活性污泥中的混菌体系能够成功该磺胺类药物残留,该类药物作为共代谢物或者单一碳源和(或)氮源被活性污泥混菌体系所降解.厌氧条件下,天然活性污泥混菌菌群也能成功降解该类药物.此外列举了在实验室内人工筛选构建出的混菌体系,较之天然混菌体系及单一菌株,对该类药物的生物降解优势已经很明显.最后提出应进一步研究天然混菌体系中各微生物的相互作用关系,揭示该类药物的生物降解机制,在此基础上构建相互协作的能够完全降解磺胺类药物的混菌体系.     

污水中内分泌干扰物的去除技术研究进展

内分泌干扰物(EDCs)在水环境中广泛存在,对生物体生存和繁衍危害巨大,是改善水质、保障生态安全的一个世界性环境问题.对于污水中EDCs的去除,常用的方法包括物理方法、高级化学氧化和生物降解.物理方法主要包括活性炭法和膜分离技术,这2种技术对EDCs具有较好的去除效果,但活性炭的吸附能力随着运行时间的增长和EDCs浓度的增加而减弱,而膜分离技术对EDCs的去除效率受EDCs的物化属性和膜本身特性等因素的影响;高级化学氧化法降解EDCs的关键是氧化剂的选择,氯化去除EDCs易产生副产物,相比而言O3、UV/H2O2和其它联合技术对EDCs的去除效果更明显;生物降解从EDCs的去除率、运行条件和评价方法方面进行了分析,在化学沉降法、活性污泥法和滴流生物滤器3种工艺中,活性污泥法对EDCs的去除效率最高,生物降解EDCs的效果主要受处理工艺类型、水力停留时间、泥龄、温度、溶解氧等因素的影响,由于化学分析的局限性,结合生物测试的方法来评价EDCs的去除效果将更为全面;最后结合实际对各种技术的应用前景进行了分析和展望,相比其他技术而言生物处理技术有一定的优势,以生物单元为主体的综合处理过程将成为未来去除EDCs最经济实用的方法,而结合化学分析和生物测试来综合评价EDCs的去除效果也将成为研究的重要的评价手段.     

岸滩模拟溢油生物降解条件下原油中双环倍半萜变化规律

以渤西油田海上平台中质原油作为研究对象,进行岸滩模拟溢油生物降解实验.采用气相色谱与质谱联用技术(GC-MS)对原油中双环倍半萜化合物进行了分析,探讨了不同生物降解条件下双环倍半萜化合物的分布规律,并对该化合物诊断比值的变化规律以及稳定性进行了考察.研究结果表明,经过21 d的生物降解,加入生物降解菌剂和营养盐的原油中双环倍半萜化合物的分布变化不大,加入生物降解菌剂和缓释肥的原油中双环倍半萜化合物降解比较大.经过t检验分析,经过21 d短期生物降解,双环倍半萜化合物诊断比值DR3、DR6、DR9以及DR10,可以用于判别生物降解前21 d内油样是否来自同一油源.双环倍半萜化合物诊断比值对于溢油来源鉴别具有重要意义.     

污水处理厂接种物的多样性及对化学品生物降解的影响

生物降解是化学品在环境中的主要去除途径,接种物来源和特性是快速生物降解性测试结果产生差异的重要因素。从广州和贵阳市6家生活污水处理厂采集活性污泥和二级出水,分别培养得到64和52株细菌,共有菌属为气单胞菌(Aeromonas)、芽孢杆菌(Bacillus)和肠杆菌(Enterobacter)。变性梯度凝胶电泳结果显示,广州市3家污水处理厂活性污泥和二级出水条带数量分别为53~58和38~43条;而贵阳市3家污水处理厂分别为29~42和30~42条。6种来源的接种物对易降解的萘甲酸和难降解的4-硝基苄氯生物降解测试结果较一致,接种物来源差异对中等降解性的联苯生物降解结果影响显著,其接种物多样性与生物降解性呈正相关关系。     

样品制备技术及其在环境样品分析中的领先应用

当今世界面临大量严峻复杂的环境问题.许多国家和地区的公共卫生机构需要对污染物进行环境样品例行检测.目标化合物常常以微量浓度存在于各种不同的样品基质中,分析方法的相对灵敏度、选择性、分析时间和实验成本都是分析员关心的问题.此外环境样品测试是一种常规行为,该行业具有高竞争性特征.从商业角度分析,委托测试实验室与公共卫生实验室和大学实验室竞争,以尽量少的员工和成本有效运作.     

有机污染物生物降解性预测模型

生物降解性是评估污染物环境持久性的重要依据,也是化学品是否获准生产及进入市场的评价指标。采用17位生物降解领域专家评估的生物降解等级数据,通过功能树(FT)算法建立了包含15个分子结构参数的初级生物降解和最终生物降解预测模型。外部验证结果表明,模型具有较好的预测准确性,初级生物降解性加权准确度(weighted accuracy,WA):训练集WA=84.1%,验证集WA=78.9%;最终生物降解性WA:训练集WA=91.0%;验证集WA=83.6%。预测正确性对化合物的杠杆值作图,表征了生物降解性模型的应用域。     

稳健统计在快速生物降解性试验质量分析中的应用

快速生物降解性试验在新化学物质的生态毒理测试中占据重要地位,其测试数据的可靠性直接影响后续的测试策略和物质的申报登记、以及新化学物质进入环境后的风险管理。为研究OECD 301系列试验(301B、301D和301F)的质量,选用本机构近5年来积累的标准化物质苯甲酸钠14 d快速生物降解率数据,首次采用稳健统计技术,以稳健总计统计量的Z比分数作为评价指标,对各试验数据和试验系统的质量开展评估。结果显示,当301B、301D和301F试验的苯甲酸钠降解率分别在63.8%~88.0%、63.4%~89.2%和66.0%~99.8%范围内时,表明测试结果满意,该批次试验数据质量良好;若苯甲酸钠降解率不在此范围,则表明测试结果可能存在问题,甚至得到的可能是错误数据,需要进一步验证。据此提出了对实际测试工作具有指导意义的质量分析对照表,以期为测试机构开展新化学物质快速生物降解性试验时的质量分析提供参考。     

急性毒性藻红外测试中联合作用的评价方法（Evaluation Method for Combined Toxicity Effects in the Measure of Alage Infrared Radiation for Acute Toxicity）

藻红外测试中联合作用的评价方法是急性毒性藻红外测试法的重要组成,为建立其评价方法,用敏感藻和重金属、有机药品、农药开展了探索性实验.首先确定联合作用系数θ的计算式和总均偏差系数f,用其构建联合偏差系数法;再用实验得到的f=0.06调整相加作用的θ理论值(θ=1),联合偏差系数θi分别在大于、等于、小于1+0.06或1-0.06时,评价联合作用类型;最后进行二元药品对敏感藻联合作用的验证实验,验证联合偏差系数法的可行性.结果发现,4种重金属6种混合对短线脆杆藻(Fragilaria brevistriata)的联合作用为:3次拮抗作用,2次独立作用,1次相加作用;4种有机药品6种混合对羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)的联合作用为:2次协同作用,3次独立作用,1次拮抗作用;8种农药12种混合对水华鱼腥藻、纤细裸藻的联合作用为:9次拮抗作用,3次独立作用;一组验证实验包括藻液加药、测试、计算和评价,共需要60min,而用光密度、细胞数、叶绿素含量、细胞干重作为测试指标进行藻类急性毒性实验,需要24h～96h.对验证结果分析可知,用所构建的联合偏差系数法评价二元药品对敏感藻的联合作用,具有可行、快速、简便的优势.     

测定环境污染物对青海弧菌发光强度抑制的微板发光法研究

以新型淡水发光菌——青海弧菌Q67(Vibrio-qinghaiensissp.—Q67)为检测生物,以VeritasTM微孔板光度计为发光强度测试设备,建立了测定环境污染物对发光菌发光强度抑制毒性的微板发光测试新方法.系统地研究了pH值、菌密度、反应时间等实验条件对发光强度的影响.应用该方法成功地测定了7种取代酚环境污染物对Q67的发光抑制毒性效应.提出应用非线性迭代最小二乘拟合法模拟环境污染物对Q67毒性的剂量-效应曲线(DRC),拟合效应与实验结果之间的相关系数均大于0.99.通过拟合的DRC参数,准确地计算了污染物的半数效应浓度EC50.对比有关文献方法,微板发光法具有更简便快捷,节省试剂药品,便于多次平行测定从而提高准确度等优点.     

欧盟发布加工纸制品中有害物质的生态标签标准

正2014年5月8日来源:欧盟委员会欧盟委员会发布了其针对一项加工纸制品欧盟生态标签的决定,其中包括关于有害物质的标准。该决定要求生产加工纸制品(比如,信封和购物袋)的申请人在技术允许的情况下限制或拒绝使用特定物质。除受规制物质外,这些标准还规定了多种化学物质,包括:烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)或其他烷基酚衍生物;表面活性剂--用于污迹清除用途时,必须可生物降解;某些生物杀灭剂。     

典型类雌激素的降解方法及其影响因素研究进展

类雌激素是一类新兴污染物,目前在环境中普遍存在,且在极低浓度下可对生物体和环境产生重大威胁.本文重点介绍了酚类、天然类固醇类和邻苯二甲酸酯等3种典型类雌激素的来源、环境分布特征及其生物毒性,综述了典型类雌激素的最新化学降解法(直接光解法和高级氧化法)和生物降解法(菌类降解法和藻类降解法)及其特点.直接光解法操作简便,但降解效果不佳;高级氧化法能快速高效地去除类雌激素,但操作相对复杂、影响因素较多;生物降解法的应用性强,但处理周期长、受环境因素影响大.此外还阐述了类雌激素的降解机理及其影响因素,最后对典型类雌激素的多种高效联合降解技术提出了展望.     

多溴联苯醚在环境中迁移转化的研究进展

多溴联苯醚(Polybrominated Diphenyl Ethers,PBDEs)是全球广泛使用的一种添加型溴代阻燃剂,具有高亲脂性、难降解性、生物累积性和高毒性.全面了解PBDEs在环境的迁移转化规律是对其进行科学的风险评价的基础.归纳和分析了近几年国内外学者有关PBDEs在不同环境介质中的分布情况及其迁移转化的研究动态,并重点讨论了光解和生物降解的机理、产物和影响因素.结果表明,大气中以气态的低溴代联苯醚为主,具有较强的长距离迁移能力,而BDE-209等高溴代联苯醚则主要吸附在气溶胶颗粒物上,迁移能力有限;PBDEs在水中的浓度较低,主要在沉积物和生物体的脂肪中累积,并通过食物链的放大作用使处于食物链顶端的生物受到毒害.光解和生物降解是PBDEs在环境中转化的主要途径,在空气中和浅层水中以光解为主,而在深层水和沉积物中生物降解占主导.文章最后指出了今后的主要研究方向.     

化学品固有生物降解性试验OECD标准方法的适用性检验与改进

在经济合作与发展组织(Organization for Economic Co-operation and Development,OECD)颁布的3项固有生物降解标准测试方法中,改进的MITI(Ⅱ)(OECD 302C)方法因适用于难溶、易吸附和弱挥发等物质的固有生物降解性评估,成为目前适用范围较为广的方法。但OECD 302C对接种物规定特殊,需周期性采集不少于10个位点、不同类型的接种物进行驯养,采集、驯养和维持成本及操作复杂程度相对高,而OECD 302C方法获取的化学品生物降解率并未优于其他2项固有生物降解方法。因此,对10位点采集并驯养不同时间的接种物及污水处理厂曝气池采集的活性污泥进行微生物学特征比较,采用Biolog微生物鉴定系统及磷脂脂肪酸分析系统研究2种不同接种物的代谢活性及群落多样性,同时比较2种接种物对6种化学品的固有生物降解能力。结果表明,驯养接种物在驯养14 d后,活性与多样性开始下降,与真实环境来源接种物(10位点采集且未驯养接种物,即驯养0 d的接种物)的微生物群落差别较大。驯养1个月后的接种物在碳源利用活性、降解能力上与污水处理厂曝气池新鲜采集的活性污泥无明显差异。故笔者认为,在试验条件下,OECD 302C标准方法中的驯养接种物未达到预期目的,未经驯养的活性污泥更能反映真实环境,未来可以活性污泥作为该方法的接种物进行后续降解方法改进的研究。     

14C标记的月桂酸盐在淡水勾虾（Hyalella azteca）中的生物富集、代谢及空间分布

对水的生物蓄积性监管评估通常是基于鱼类流水暴露试验得出生物浓缩因子（BCF）。这样的实验需要很多实验动物,而且费时费钱。最近,有人提出了一种替代性的有机中性化合物的测试方法,即用勾虾（Hyalella azteca）进行测试得到BCF值,该值与鱼类 BCF值有很强的相关性。本文研究了离子化合物月桂酸盐在H. azteca中的生物浓缩潜力。 采用流动和半静态的方法对勾虾H. azteca进行1-14C-月桂酸钠暴露实验。由于该化合物的生物降解速度快,需要采用半静态方法,即频繁更换介质,以确保介质浓度稳定。月桂酸盐也可被H. azteca快速代谢。在勾虾组织中测得的总放射性中有很大一部分是不能提取的,这表明矿化月桂酸盐富集在H. azteca的钙化外骨骼中。这在使用14C标记的碳酸盐的进一步研究中得到了证实。以游离脂肪酸计量,月桂酸盐的脂质标准化（5.0%）的勾虾 BCF为8.9。H. azteca的生物浓缩研究结果证实了先前在鱼类中观察到的试验项目的低生物富集潜力。然而,需要测试更多的具有不同性质的有机离子化合物,以评估鱼和勾虾的BCF数据之间是否存在一般相关性。     

BP-4的模拟生物降解特性研究

为研究紫外吸收剂2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸(BP-4)的最大生物降解能力,采用欧洲经济合作与发展组织(OECD)生物降解测试标准方法——303A模拟试验-污水好氧处理:活性污泥单元法,建立并进行了城市污水处理厂曝气池环境模拟试验。研究结果表明:在单一新鲜活性污泥作为接种物条件下,BP-4在第47天达到降解稳定期,溶解性有机碳(DOC)去除率平均值为36.90%±5.68%(n=18)。在以10种不同来源混合接种物条件下,BP-4在第41天达到降解稳定期,去除率平均值为33.11%±4.87%(n=17)。研究结果表明BP-4在环境中的降解能力有限,在本模拟方法试验条件下只能部分降解。     

合成有机化合物的生物降解性研究

合成有机化合物的生物降解性研究,为预测各类化合物在环境中的滞留与影响,为某些化合物的生产、实用及向环境中排放提供立法的依据,以及对开发更有效的生物处理技术均有重要意义。本文从合成有机化合物生物降解性研究的意义、研究方法、化合物化学组成和结构与生物降解性的关系等方面,介绍了国内外研究工作的进展情况,并对苯及烷基苯类、芳香酸及其脂类、酚类、含氯有机物和含氮芳香化合物的生物降解规律和降解途径进行了综述。     

城市污泥中邻苯二甲酸酯的好氧降解规律研究

为评价邻苯二甲酸酯类环境激素在环境中的滞留情况,妥善解决城市污泥的处理处置问题,对城市污泥中6种邻苯二甲酸酯的好氧生物降解规律进行了研究。结果表明,邻苯二甲酸酯的好氧生物降解性随烷基链含碳数的增加而降低;其好氧降解过程可用一级动力学模型描述;其好氧生物降解速率常数与烷基链含碳数、降解半衰期与烷基链含碳数、降解速率常数与正辛醇—水分配系数之间存在良好的相关性。     

苯甲酸类化合物好氧生物降解性研究

采用从城市污水处理场活性污泥中培养的混合菌种,研究了苯甲酸、邻一、间一、对-苯二甲酸的生物降解。考察了在50,200,400和600mg/l四个浓度梯度下,四种化合物的浓度与生物降解性的关系。研究了苯环上不同羧基数量和取代基位置不同所表现出的降解难易程度上的差异。研究结果表明,在试验周期内,上述四种化合物均有不同程度的降解,四种化合物的可降解性为:邻-苯二甲酸>苯甲酸>对-苯二甲酸>间-苯二甲酸,在评价实验体系的降解性时引入了体系中细菌对化合物的负荷(mg·l~(-1)/个·ml~(-1)),使采用不同菌种量、不同化合物浓度的不同实验装置的研究结果有了相对的可比性。