邻苯二甲酸丁基苄酯的生殖毒性及其作用机制

为评价邻苯二甲酸丁基苄酯在体内的慢性毒性,以1000mg/kg、500mg/kg、250mg/kg剂量连续染毒大鼠6周、20周.结果表明:邻苯二甲酸丁基苄酯能引起雄鼠睾丸(p＜0.01)、附睾和前列腺重量的减少(p＜0.05)和肝脏肿大(p＜0.01),改变睾丸(p＜0.01)、前列腺(p＜0.05)、肝脏(p＜0.01)的组织病理学,尤其引起睾丸曲细精管萎缩、变性,各级生精细胞减少,生精上皮内生精细胞和Sertoli细胞结构明显紊乱,细胞间连接结构消失.降低血清中γ-G(p＜0.01)、ALP(p＜0.05)活性、睾酮水平(p＜0.01),增加LDH活性(p＜0.01)和FSH水平(p＜0.01),呈一定的量-效和时-效关系.结合组织病理和性激素及酶活性的改变,揭示该化合物睾丸毒性的靶细胞是支持细胞,其次是生精细胞,作用的靶点是细胞内的线粒体.邻苯二甲酸丁基苄酯对雌鼠的损害只引起子宫的增大和轻微炎症表现及血清ALP酶活性的降低(p＜0.05).充分说明了邻苯二甲酸丁基苄酯对动物的干扰有明显的性别差异,对雄性的危害要远远大于对雌性的损害.     

内质网应激在氟暴露致小鼠睾丸损伤中的作用

探讨了内质网应激在亚慢性氟暴露致小鼠睾丸损伤中的作用及分子机制.选用健康初断乳ICR雄性小鼠30只,随机分为对照组（C）、低氟组（LF）和高氟组（HF）,分别饮用自来水、5、30 mg·L^-1氟化钠水溶液90 d.亚慢性氟暴露结束后,以睾丸脏器系数、睾丸组织氧化/抗氧化酶和形态结构、精子质量、睾丸细胞凋亡、葡萄糖调节蛋白78（GRP78）、CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白（CHOP）、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶12（CASPASE-12）、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3（CASPASE-3）为观测点.结果表明,与对照组比,LF组和HF组LDH、SOD、T-AOC活性下降,MDA含量上升,HF组GSH-PX活性下降,差异有统计学意义（p<0.05或p<0.01）;LF组可见细胞层次减少、间隙变大,成熟精子数量减少,HF组细胞溶解、层次紊乱,空泡化严重,少见成熟精子;LF组和HF组小鼠的精子活力降低,HF组小鼠精子数量下降,畸形率上升,差异有统计学意义（p<0.05或p<0.01）;LF组和HF组睾丸细胞凋亡指数上升,差异有统计学意义（p<0.01）;LF组和HF组Grp78、Caspase-12、Caspase-3基因表达水平上升,差异有统计学意义（p<0.05或p<0.01）.结果提示,除氧化应激以外,Caspase-12和Caspase-3基因表达异常可能是氟暴露致小鼠睾丸细胞凋亡异常的分子机制之一.     

ClO2消毒工艺对污水处理厂出水超级耐药基因的影响

为了研究二氧化氯（chlorine dioxide,ClO₂）消毒工艺对污水处理厂出水中超级耐药基因（super antibiotic resistance genes,SARGs）的去除效果,对污水处理厂出水消毒前后的水样进行了全年采集,并采用微孔滤膜正压过滤法及核酸吸附柱-洗脱法分别富集水中细菌和胞外核酸后,利用荧光定量PCR技术对其中的9种SARGs进行定量检测.结果表明,无论是胞内还是胞外核酸,均有NDM-1、MCR-1 和MEC-A被检测出;同时,ClO₂消毒后上述3种SARGs的胞内相对总浓度明显上升（P<0.05）,且ClO₂消毒对胞内SARGs相对浓度的影响与季节有关,其中春季、夏季和秋季均发生上升,且春季升高最为明显,达2倍,而冬季出水在消毒前后均未测出胞内SARGs;胞外SARGs则在ClO₂消毒前后没有明显浓度变化.因此,ClO₂消毒不能有效去除污水处理厂出水中胞内和胞外SARGs污染.     

慢性氟暴露致小鼠海马损伤及L-型钙拮抗剂的干预作用

探讨了慢性氟暴露致小鼠海马损伤及L-型钙通道拮抗剂的干预作用.将140只初断乳ICR雄性小鼠随机分为7组：对照组（C组）、高氟组（HF组,饮用30 mg·L^-1 NaF溶液）、低氟组（LF组,饮用5 mg·L^-1 NaF溶液）、高/低氟+L-型钙通道激动剂组（FPL64176）（HF/LF+FPL）、高/低氟+L-型钙通道拮抗剂组（Nifedipine）（HF/LF+NIF）.染氟6个月,染氟结束前1周,HF/LF+FPL和HF/LF+NIF组分别每天腹腔注射激动剂或拮抗剂（5 mg·kg^-1·d^-1）.用TUNEL法检测小鼠海马CA₁区细胞凋亡水平,用Western Blot法检测细胞膜L-型钙通道Cav1.2、Ca²⁺信号通路分子和下游凋亡调节相关分子蛋白表达水平等.结果表明,与对照组比,HF/LF组小鼠海马组织抗氧化能力显著降低（p<0.05或p<0.01）,细胞凋亡水平极显著上升（p<0.01）,Cav1.2与Bcl-2蛋白表达水平显著下降（p<0.05或p<0.01）,Ca²⁺信号转导通路CaM、CaMKII和促凋亡Bax、Bax/Bcl-2蛋白表达水平显著上升（p<0.05或p<0.01）.注射FPL64176的小鼠海马细胞和上述分子指标的损伤加剧,而注射NIF对海马细胞和上述分子蛋白表达有一定的逆转作用.提示L-型钙离子通道介导了氟暴露致小鼠海马损伤,氟暴露致海马细胞膜L-型钙离子通道Cav1.2蛋白、细胞内Ca²⁺信号转导通路分子和下游凋亡调节相关蛋白表达异常是其分子机制之一,而L-型钙通道拮抗剂NIF可能是一种新型有效的抗氟药物.     

污水处理过程逸散的生物气溶胶抗生素抗性分析

为探究污水处理厂生物气溶胶负载抗生素抗性基因（ARGs）和抗生素抗性致病菌（PARB）的赋存及来源.利用宏基因组测序与组装技术对山东省某污水处理厂生物气溶胶及污水样本的抗生素抗性基因组进行检测.结果表明,相比于上风向,污水处理厂和下风向生物气溶胶中具有更多的ARGs亚型种类数和更高丰度的PARB.污水处理厂生物气溶胶中主导的ARGs主型和亚型分别为多药类ARGs和macB. 37种PARB携带至少两种及以上的ARGs主型,表现出多重耐药性.对于细格栅、好氧池和污泥脱水间生物气溶胶样本,污水是ARGs和PARB最主要的来源.共检测到铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）和大肠埃希氏菌（Escherichia coli）等32种PARB在至少1个污水处理单元极易气溶胶化.研究将为污水处理厂生物气溶胶抗生素抗性污染风险评估及健康保障提供理论支持.     

医院污水处理中可吸附有机卤化物(AOX)及其毒性研究

对序批式膜生物反应器（MBR）处理前后医院污水中的AOX进行了比较,分析了c_Rt值对不同水质中AOX生成量的影响及相应的生物毒性.结果表明,序批式MBR对医院污水中AOX的去除率达到63.6％,其中膜截留占14.5％;要获得相同的c_Rt值,原污水所需的投氯量显著高于MBR出水,相应生成的AOX浓度也较高;通过曲线拟合发现,随着c_Rt的增长,医院原污水中AOX浓度呈指数增长,而MBR出水呈线性关系.以粪大肠杆菌为指示微生物,要达到医院污水微生物排放标准（GB 18466-2005）,医院原污水所需c_Rt为5.5 (mg·h)/L,而MBR出水只需c_Rt为0.007 5 (mg·h)/L,其相应的生物毒性分别为40.39 μg/L和8.96 μg/L (以K₂Cr₂O₇计),AOX浓度分别为607.1 μg/L和102.5 μg/L.     

基于原代培养背角无齿蚌鳃细胞的镉毒性效应评价

为了探究淡水贝类背角无齿蚌鳃细胞的原代培养途径，并阐释其在评价水体Cd²⁺毒性效应上的潜力，本研究比较了不同酶分解方法（链霉蛋白酶、胰蛋白酶）的鳃细胞存活率差异，并分析了L-15培养基中不同血清浓度（10% FBS、20% FBS）对鳃细胞存活率的影响，细胞置于20℃生化培养箱中培养.进而根据Cd²⁺对鳃细胞的LC₂₅值设定0.0625、0.125、0.25、0.5和1.0 mg·L^-1 5个Cd²⁺理论浓度梯度，对原代培养的鳃细胞进行24 h暴露，分析了细胞活力、总超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和酸性磷酸酶（AcP）的变化特征.结果表明：0.025%链霉蛋白酶在4℃分解16 h的鳃细胞存活率为98.2%±0.2%，显著高于0.25%胰蛋白酶在26℃分解30 min的89.4%±3.5%鳃细胞存活率（p<0.05）；L15培养基加入10% FBS的细胞存活率总体显著高于添加20% FBS的细胞存活率（p<0.05）.在上述较佳的分解和血清浓度组合条件下，细胞培养120 h后，其存活率仍高达90.1%±4.7%.鳃细胞活力随着Cd²⁺浓度的增加而降低，两者之间呈显著的线性负相关（p<0.05）；随着Cd²⁺浓度的增加，SOD和AcP含量总体增加，而CAT含量呈现出"诱导-抑制"的变化趋势.本研究初步建立了较为适宜的背角无齿蚌鳃细胞的原代培养方法，并揭示了其原代培养鳃细胞的细胞活力及SOD、CAT、AcP水平，具有作为评价水环境Cd²⁺毒性/污染的生物指标的潜力.     

不同粒径微塑料对三氯生在热带爪蛙蝌蚪体内积累分布及其生态毒性的影响

三氯生（TCS）作为药物和个人护理品（PPCPs）中常见的抗菌剂,在水环境中存在与聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）复合污染的生态健康风险.本研究旨在探究0.1、5、20 μm PS-MPs吸附TCS在蝌蚪体内累积情况,以及对蝌蚪毒性的作用.结果表明,PS-MPs吸附TCS在蝌蚪体内的积累能力依次为：TCS+5 μm PS组>TCS+20 μm PS组>TCS+0.1 μm PS组,累积量分别为3.27、1.8 mg·g^-1、无累积效应.值得注意的是,蝌蚪经不同粒径PS-MPs（2 mg·L^-1）、TCS（1 μg·L^-1）单独及复合暴露7 d后,各实验组脂质代谢水平均表现出丙酮酸含量增加（p<0.05）、甘油三酯含量降低（p<0.05）的趋势.复合组中TCS+0.1 μm PS组蝌蚪体内丙酮酸（Pyruvate）含量上升水平最显著（p<0.05）;TCS+20 μm PS组蝌蚪体内甘油三酯（TG）含量下降水平最显著（p<0.05）,这可能与脂代谢调控基因ppar-α、cpt1-β表达水平显著提升有关（p<0.05）.此外,PS-MPs、TCS单一和复合暴露 还会增加蝌蚪体内CAT、SOD酶活性.与脂质代谢结果不同的是,复合组中TCS+5 μm PS组蝌蚪体内CAT、SOD酶活性上升最显著（p<0.05）,这可能与调控基因cat、sod表达水平显著提升有关（p<0.05）.研究表明,复合暴露组对蝌蚪生理水平的影响高于单一暴露组,而不同复合处理组对蝌蚪脂质代谢水平和抗氧化水平影响具有差异,该结果可为评估微塑料（MPs）吸附亲脂性污染物对水生动物的毒性效应和生态风险提供 信息和参考.     

融冰期与非融冰期水库CO2逸出昼夜变化及CO2分压影响因素研究

以位于黄土高原北洛河流域的南沟水库为研究对象，采用Li-850静态箱法，于融冰期（3月）、非融冰期（5月）对水体CO₂分压（p（CO₂））和水-气界面CO₂逸出（F（CO₂））分别进行了5 d 40次昼夜监测，同时测定了各种水体理化指标，着重对比了水体p（CO₂）在两个时期间的差异和两时期内的昼夜变化特征，系统分析了水体p（CO₂）的影响因素.结果表明：融冰期p（CO₂）（（324.8±59.4）Pa）比非融冰期（（124.9±14.1）Pa）高出近3倍，差异性显著（p<0.05），但两个时期内昼夜p（CO₂）值并无显著性差异（p>0.05）；水体p（CO₂）与水温、pH、叶绿素（Chla）、溶解氧（DO）呈显著负相关，与溶解无机碳（DIC）、溶解有机碳（DOC）呈显著正相关，水体p（CO₂）受流域碳酸盐体系和水温影响最大，相关系数分别达0.92和-0.91，光合呼吸作用的影响其次；研究区小水库F（CO₂）范围为101~1589 g·m^-2·a^-1，是大气持续碳"源"，其平均排放量与个别温带、亚热带小型水库接近，但低于热带水库.     

不同粒径纳米TiO2对大型溞的毒性效应及腐殖酸的调控作用

为评估纳米TiO₂在环境水体中的暴露风险,选用大型溞作为模式生物,研究了不同粒径纳米TiO₂（20、40、60和100 nm）对大型溞毒性效应的影响,并探究了腐殖酸对不同粒径纳米TiO₂毒性效应的调控作用.结果表明,粒径是影响纳米TiO₂颗粒毒性效应的重要因素,以大型溞半数致死时间（LT₅₀）为指标,不同粒径纳米TiO₂对大型溞的毒性作用强弱顺序依次为：20 nm颗粒 > 40 nm颗粒 > 60 nm颗粒 > 100 nm颗粒（p<0.05）.腐殖酸的存在可以显著降低纳米TiO₂颗粒对大型溞的毒性作用,腐殖酸对小尺寸纳米TiO₂颗粒的毒性抑制作用更为明显（p<0.05）.大型溞体内ROS水平与抗氧化系统相关酶活分析表明,纳米TiO₂导致大型溞体内活性氧自由基（ROS）浓度升高是其产生毒性作用的重要原因,腐殖酸的存在可以显著降低大型溞体内由于纳米TiO₂暴露而引起的ROS浓度上升（p<0.05）,进而减轻纳米TiO₂对大型溞的毒性作用.此外,腐殖酸可以减小不同粒径纳米TiO₂之间的毒性差异.本研究结果可为纳米TiO₂在环境水体中的暴露风险评估提供参考依据.     

电磁环境胁迫对铜绿微囊藻氧化应激和光合固碳酶的影响作用研究

研究了3种典型电磁环境(射频电磁辐射(RF-EMF)、极低频电磁场(ELF-EMF)、交变电场(AEF))胁迫对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)细胞氧化应激(超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA))和光合固碳酶(核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)、果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA))的影响作用.结果表明,短期和长期RF-EMF、ELF-EMF及AEF暴露胁迫铜绿微囊藻细胞,总体能极显著提高藻细胞的SOD活性(p0.01).铜绿微囊藻经RF-EMF、ELF-EMF及AEF短期暴露处理后,均极显著提高了藻细胞内MDA含量(p0.01);铜绿微囊藻经RFEMF、AEF长期暴露处理后,藻细胞内MDA含量极显著降低(p0.01).RF-EMF暴露处理铜绿微囊藻,总体能显著提高藻细胞Rubisco酶活性(p0.05).长期RF-EMF、AEF和ELF-EMF暴露下的铜绿微囊藻,总体表现出FBA酶活性极显著降低(p0.01).以上结果说明,RF-EMF、ELFEMF、AEF均能够诱导铜绿微囊藻发生氧化应激反应.而RF-EMF能够对铜绿微囊藻细胞参与光合作用的关键酶(Rubisco和FBA)产生一定的调控作用,表明射频电磁波能够在一定程度上影响铜绿微囊藻细胞的光合作用.     

石化工业园区污水处理工程实例

田东石化工业园区污水处理工程设计规模为5000m3/d采用水解酸化＋A/O工艺,该工艺对工业园区污水处理效果好,运行稳定.出水水质优于〈污水综合排放标准〉（GB8978-1996）一级标准,完全满足排入右江的要求.污水处理运行成本1.13元/m3.     

石化工业园区污水处理工程实例

田东石化工业园区污水处理工程设计规模为5000m3／a,采用水解酸化＋A／O工艺,该工艺对工业园区污水处理效果好,运行稳定。出水水质优于《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级标准,完全满足排入右江的要求。污水处理运行成本1．13元／m^3。     

Antioxidant and modulatory role of Chlorophytum borivilianum against arsenic induced testicular impairment

Arsenic has a suppressive influence on spermatogenesis and induces impairment in male reproductive system due to oxidative stress. The present study was aimed to test the arsenic induced toxicity and protection by Chlorophytum borivilianum. The effect of sodium arsenite (4 mg/(kg body weight (bw). day)) via double distilled water without or with C. borivilianum (800 mg/(kg bw. day)) was evaluated in Swiss albino mice for 30 days. The radical scavenging activity of the aqueous C. borivilianum root extract was measured using DPPH (1,1-diphenyl-2-picryl hydrayzyl) radical. Qualitative assessment of various cell types in the testis, sperm count and motility, testicular activity of lipid peroxidation (LPO), reduced glutathione (GSH), acid and alkaline phosphatase, cholesterol and serum testosterone were monitored. Arsenic treatment showed a significant increase in LPO, acid and alkaline phosphatase, cholesterol and decrease in sperm count, sperm motility, GSH and serum testosterone. Combined treatment showed significant decrease in LPO, acid and alkaline phosphatase, cholesterol and elevation in sperm count, sperm motility, GSH and serum testosterone. Testicular histopathology showed that C. borivilianum had reduced degeneration of germ cell in the seminiferous tubules and loss of sperms induced by arsenic intoxication. The results thus led us to conclude that administration of C. borivilianum root extract is found to be protective against arsenic induced toxicity.     

Reproductive toxicity of organic extracts from petrochemical plant effluents discharged to the Yangtze River, China

Water pollution of the Yangtze River in China became one of challenges that the government is facing today. Increasing numbers of petrochemical plants were built along the river in past decades, and numbers of organic chemicals were discharged into the river. Our goal was to establish in vitro system on rat sertoli cells, spermatogenic cells and leydig cells to investigate the reproductive toxicity potential induced by organic extracts from petrochemical effluents. Our results showed that the organic extract depressed the viability (p < 0.01) and destroyed the plasma membrane integrity of sertoli cells and spermatogenic cells to a certain degree. Accordingly, proportion of early apoptotic sertoli cells and late apoptotic spermatogenic cells increased significantly. Although significant morphological changes were not detected for leydig cells, the extract was observed to inhibit their testosterone production (p < 0.01). Sertoli cells and spermatogenic cells appeared to be more sensitive and maybe the main targets of the key toxins. These results suggested that the in vitro system on rat testicular cells may be useful to predicate reproductive toxicity potential of organic extracts from petrochemical effluents. More attention should be paid to the petrochemical effluents, because long-term accumulation of these organic compounds in organisms may cause spermatogenesis malfunction and testosterone reduction.     

植物化感物质壬酸和焦酚对大型溞生长繁殖的毒性效应

为评估植物化感抑藻物质的生态安全性,通过48 h急性毒性实验和21 d慢性毒性实验,研究了穗花狐尾藻（Myriophyllum spicatum）典型化感物质壬酸和焦酚对大型溞（Daphnia magna）生长和繁殖的毒性效应.结果显示,壬酸对大型溞24 h和48 h的LC₅₀分别为75.08 mg·L^-1和38.55 mg·L^-1,焦酚对大型溞24 h和48 h的LC₅₀分别为18.89 mg·L^-1和13.71 mg·L^-1.21 d慢性毒性实验中,2.0 mg·L^-1的壬酸和焦酚对大型溞生长仍没有显著影响（p>0.05）,但在高于0.5 mg·L^-1浓度水平即显著延长大型溞首次产溞时间,降低其产溞个数（p<0.05）.大型溞净增殖率和内禀增长率随壬酸和焦酚浓度增加而减小,2.0 mg·L^-1壬酸和焦酚对大型溞净增殖率的抑制率分别为42.40%和38.86%,对大型溞内禀增长率的抑制率分别为25.00%和20.83%.研究表明,壬酸和焦酚对大型溞的繁殖过程产生一定程度的影响,但仍需结合原位试验在更大尺度上评估植物化感抑藻物质的生态安全性.     

锡矿山矿区食物中的锑污染及生物可给性研究

在湖南锡矿山锑矿区采集蔬菜类、主食类、肉类、蛋类等9种食物. 结果表明蔬菜类Sb浓度平均值为9.67 mg·kg^-1,主食类及肉类的Sb含量较低,平均浓度分别为0.025 mg·kg^-1和0.40 mg·kg^-1. 胃肠模拟法测得的Sb生物可给性为9.0%~57.7%,其中蔬菜中Sb生物可给性显著低于主食类及肉类. 生物可给性与食物中Fe含量呈显著负相关(r=-0.75,p=0.02),还与食物的植酸、草酸含量呈显著负相关(r=-0.95,p=0.01;r=-0.77,p=0.016). 根据锡矿山周边居民各类膳食的摄入量进行健康风险评估,以食物中的Sb总浓度计算暴露风险时,居民每日经由食物摄入的Sb总量达10227.01 ng·kg^-1·d^-1,经生物可给性矫正后下降为1807.02 ng·kg^-1·d^-1,但仍高于USEPA建议的400 ng·kg^-1·d^-1的参考剂量. 说明矿区经由Sb污染食物暴露依然存在健康风险,且考虑生物可给性对准确评价暴露风险至关重要.     

市政污水厂脱水污泥对赤子爱胜蚓生长与繁殖的影响

在人工土壤条件下,通过添加5%、10%、15%、20%、25%、35%、50%(质量分数,以干重计)的市政污水厂脱水污泥(以下简称"污泥"),研究了添加污泥后对赤子爱胜蚓存活、生长和繁殖的影响,旨在为污泥农用对土壤生物的影响提供基础的参考数据.结果表明,随污泥掺入量增大,蚯蚓的死亡率先减小后增大,繁殖率逐渐减小;添加适量的污泥有利于蚯蚓生长,但没有显著的剂量-效应关系.蚯蚓的死亡和生长主要受重金属(尤其是Cu)的影响,繁殖能力受重金属和聚丙烯酰胺(PAM)共同影响.PAM的降解与蚯蚓的生存情况紧密相关.最终确定污泥的掺入量不宜超过20%.     

一株产电菌嗜根考克氏菌(Kocuria rhizophila)的分离及其产电性能优化

本研究以天津泰达污水处理厂污泥浓缩间的污泥为接种物,启动并运行了微生物燃料电池(MFCs).从富集的阳极生物膜上分离得到了一株纯培养的微生物菌种,命名为P2-A-5.研究发现,菌株P2-A-5的16S rDNA序列与菌株Kocuria rhizophila DC2201具有100%的同源性,结合该菌的形态特征和生理生化实验,将其归属为嗜根考克氏菌(Kocuria rhizophila).通过化学剂处理、底物种类和浓度的优化,进一步提高其在微生物燃料电池中的产电性能.结果表明,菌株K.rhizophila P2-A-5经0.5 mg·L-1溶菌酶处理45 min后,接种到以2.0 g·L-1海藻糖为底物的阳极液中运行MFCs,其功率密度达到314.8 m W·m-2,比优化前(74.9 m W·m-2)提高了320.3%.这是首次对K.rhizophila种内微生物产电性能及其在微生物燃料电池中应用的报道,其成果对于丰富产电微生物的多样性,挖掘更多具有高电化学活性的微生物菌种,提高其产电性能具有重要的理论意义.