纳米零价铁及其在环境介质中氧化后性质演变研究进展

纳米零价铁(nZVI)尺寸小、比表面积大、表面能高、还原性强,对环境污染物具有良好的去除效果,常用于土壤及水体修复领域.而nZVI的上述特性使其在含氧环境介质中易发生氧化现象,导致物理化学性质发生变化并影响污染物的去除.本文综述了nZVI在不同环境介质中氧化后物理化学性质演变研究进展,包括nZVI制备方法及特性综述、nZVI氧化导致的结构组成和性质的演变、氧化后对重金属去除机理探讨和对环境的毒性变化,并对nZVI氧化研究与其环境领域中的应用关系进行了展望,期待为深入研究提供理论借鉴.     

零价铁去除水中硒的研究进展

硒（Se）在水中主要以SeO₃^2-和SeO₄^2-离子形式存在,具有溶解度高、迁移能力强、毒性高等特点,过量摄入会对生命健康造成严重危害.零价铁（ZVI）是一种绿色、安全、高效且廉价的环境修复材料,通过表面氧化层的吸附作用,以及ZVI、吸附态Fe（Ⅱ）以及绿锈等活性次生矿物的还原作用,将Se（Ⅳ）和Se（Ⅵ）主要还原为低毒性、低溶解度的Se（0）,从而去除水中高毒性的SeO₃^2-和SeO₄^2-.纳米零价铁（nZVI）比表面积大、活性更高,去除Se的速率更快、效率更高,可以将SeO₃^2-和SeO₄^2-更多地还原为Se（-Ⅱ）.利用无机粘土、生物炭等材料负载nZVI,不仅可以解决nZVI易团聚、易迁移、潜在毒性风险高等问题,还可以通过载体材料的吸附、pH稳定、电子传递等作用,进一步增强nZVI对水体中Se的去除效果.实际环境中的缓冲...     

负载型纳米零价铁对蛋白核小球藻的毒性研究

负载型纳米零价铁不仅能够克服单一纳米零价铁(nanoscale zero-valent iron,nZVI)不稳定、易团聚等缺点,还能提高污染物的去除效率,因此被认为是一类具有广泛应用前景的高效环境修复材料.然而,纳米零价铁及其复合材料在应用过程中可进入环境,对环境及生态系统存在潜在风险.因此,为充分评估其应用对水环境的潜在危害,本文以蛋白核小球藻为受试生物,研究了负载型纳米零价铁(supported nanoscale zero-valent iron)D201-ZVI的藻类毒性及其影响因素.结果表明,负载型D201-ZVI可以显著降低nZVI生物毒性,在pH=6～10的范围内毒性效应会随pH的增加而减弱,共存污染物Cr(Ⅵ)及磺胺甲噁唑(sulfamethoxazole,SMX)均会增加D201-ZVI对蛋白核小球藻的生长抑制作用.D201-ZVI在环境中的老化作用可以减弱其生物毒性,且其毒性作用会随着暴露时间的延长而逐渐消失.D201-ZVI是一种对生物及环境安全友好的新型材料.     

纳米零价铁的生态毒性效应研究进展

纳米零价铁(n ZVI)由于其比表面积大、表面反应活性高以及强还原性,可以作为一种高效的环境修复材料,广泛运用于污染地下水及土壤修复。大量的n ZVI颗粒直接注射到污染位点会增加生态系统的暴露可能性,并且由于n ZVI粒径特别小,能穿过细胞膜和生物体的各类天然屏障,对环境及生态系统存在潜在风险,因此科学家们开始更多地关注n ZVI的生物安全性研究。鉴于n ZVI在环境修复应用中的巨大潜力和可能的毒性效应,对n ZVI环境风险的研究也显得尤为重要。综述了近几年国内外关于n ZVI生态毒性的研究成果,n ZVI对病毒、细菌、微生物群落、以及动植物等都能导致一定的负面效应,尽管其毒性机制尚不明确,但普遍认为n ZVI暴露后铁离子的释放和氧化损伤确实可以引起生物效应,部分研究还分析了环境因素和表面改性对其毒性的影响。文章对其未来的发展方向进行了展望,以期为今后纳米零价铁的研究提供参考。     

氧化石墨烯的环境行为和毒性效应研究进展

由于具有优异的光学、力学、电学特性,氧化石墨烯纳米材料被广泛应用于传感、航空航天、新能源、疾病诊断等方面。随着氧化石墨烯的大量生产和广泛应用,其对环境的健康风险也日益引起关注。阐明氧化石墨烯的潜在毒性效应及其作用机制,对于科学客观评价其对人体和生态环境健康风险具有十分重要的意义。文章在总结了纳米氧化石墨烯在不同环境介质中的迁移、转化行为基础上、系统综述了氧化石墨烯对水生生物、陆生植物、大鼠以及微生物的毒害效应并探讨了氧化石墨烯生物毒害效应的可能机制。研究发现,氧化石墨烯在环境介质中主要形成稳定胶体且具有难以降解和易于多介质间迁移等特点;同时,氧化石墨烯还可以进入藻类、鱼类、植物、大鼠以及微生物细胞内并引起氧化应激反应导致炎症发生、多种细胞器损伤和组织器官形态异常。此外,研究还发现纳米氧化石墨烯还会导致DNA氧化损伤和DNA断裂等遗传毒性和诱导生殖毒性相关的小RNA异常表达。因此,对不同环境介质中纳米氧化石墨烯的环境行为和毒性效应进行深入研究具有十分重要的意义。今后可在纳米氧化石墨烯的暴露定量分析,纳米氧化石墨烯与生物大分子间的交互作用及长期低剂量下纳米氧化石墨烯的毒性效应3个方面加强研究。文章可为进一步阐明氧化石墨烯的健康风险提供理论参考。     

河流水体全氟化合物的污染现状及修复技术研究进展

全氟化合物（PFASs）是一类具有特殊结构的新型环境污染物,作为一种人工合成的持久性有机化合物,已被广泛应用于消防、工业等多领域,因其对环境的持久性和生物毒性而受到全球关注。PFASs在自然环境中不易降解,且具有一定的亲水性,导致河流水体成为了PFASs的重要的源和汇,对水环境造成了一定的危害。近年来,国内外学者研究并提出了多种有效去除PFASs的修复技术,以减轻其对环境和人体的有害影响。该文简述了PFASs的来源,氟化工企业是环境介质中PFASs的重要来源之一。分析了PFASs在河流水体中的污染现状,河流水体中PFASs的主要来源为点源和非点源,然而非点源污染,尤其是胶体载带PFASs的污染也应加以关注并亟待解决。阐明了河流水体中PFASs的来源与迁移途径,其中工业园区是PFASs的主要来源。该文还总结了水环境中PFASs的物理化学修复技术（吸附技术、过滤技术、化学氧化技术、光化学氧化技术,电化学氧化技术和声化学技术）,并对比分析了不同修复技术作用效果的优缺点及未来的发展方向。重点探究了水环境中PFASs非点源的原位修复技术（河岸过滤系统、植物修复技术、人工湿地和生态缓冲带）的修复效...     

微生物砷代谢机制的研究进展（Progress in Study of Mechanisms of Microbial Arsenic Transformation in Environment）

环境砷污染是一个全球性问题.研究砷的生物地球化学循环可以明确环境中砷的来源及其转化特征,为探索砷污染治理的方法提供参考.越来越多的研究表明,自然界中的微生物在砷的迁移转化过程中发挥了重要作用.根据微生物对砷的代谢机制不同将其分为:砷氧化微生物、砷还原微生物和砷甲基化微生物.砷氧化微生物可以将环境中的As(Ⅲ)氧化为毒性较弱并且容易被铁铝矿物吸附固定的As(Ⅴ),因此对降低环境中的砷毒性具有重要作用;微生物对砷的甲基化作用的产物通常为毒性较低的有机砷,因此也被认为是理想的修复环境砷污染的生物手段之一;然而在还原环境中,砷还原微生物却可以将游离态和结合态的As(Ⅴ)还原为毒性更强的As(Ⅲ),从而加重环境中的砷污染状况.由此可见,明确微生物的砷代谢机制及其对砷污染环境中砷迁移转化的影响,是实现生物修复砷污染环境的必要前提.论文总结了近年来国内外微生物砷代谢机制的研究进展,以期为深入研究微生物代谢砷的机理及其在砷污染治理中的应用提供参考.     

六溴环十二烷（HBCDs）异构体及对映体的植物富集、传输、修复及毒性研究进展

六溴环十二烷（hexabromocyclododecanes,HBCDs）是一种典型的疏水性脂肪族溴代阻燃剂,2013年被列入《斯德哥尔摩公约》受控名单中. HBCDs具有手性中心,多个对映异构体,不同的立体构型在环境中会发生选择性富集分布,降解转化和生物毒性等行为.植物是生态系统能量的生产者,HBCDs可通过植物吸收改变植物生理,影响其在食物链的传递乃至整个生态系统,对环境和人体健康存在潜在危害.本文对HBCDs异构体和对映体的植物提取分析方法、植物富集和传输、污染土壤的植物修复以及植物毒性效应的最新研究进行梳理.液相色谱质谱联用技术可有效检测植物中的HBCDs异构体和对映体,对映体水平的检测将成为未来HBCDs立体构型分析的发展方向. HBCDs已在各类植物中被陆续检出,多数研究中α-HBCD是主要的异构体.目前在HBCDs对映体水平上的研究还非常有限,其在植物体内的传输尚无统一规律.植物种植可有效清除土壤中的HBCDs,展现出生物修复应用前景.HBCDs会引起植物生长发育迟缓、氧化胁迫和基因损伤等效应,不同构型的HBCDs表现出特异的选择性毒性行为.鉴于目前关于HBCDs的植物研...     

汽油尾气对人肺腺癌A549细胞的氧化损伤效应研究

为研究汽油燃烧汽车尾气(简称汽油尾气)的氧化损伤效应及其可能的毒作用机制,以人肺腺癌A549细胞为研究对象,采用MTT试验测试汽油尾气对细胞的毒性作用;通过测定细胞内超氧化物歧化酶(SOD)及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性了解细胞在汽油尾气作用下抗氧化水平的改变;并用彗星试验检测汽油尾气对细胞DNA氧化损伤及修复的影响．结果显示汽油尾气在浓度≥0．0625L·mL-1时即显示出明显的细胞毒性;汽油尾气作用下A549 细胞SOD及GSH-Px活性均下降,在一定的浓度范围内与对照组比较有统计学差异(p<0．05)．汽油尾气可诱导 A549细胞不同程度的DNA氧化损伤,且细胞拖尾率和DNA迁移长度均随着汽油尾气浓度的增加而增加;损伤后 A549细胞修复发生较快,3小时内基本修复完全．提示汽油尾气具有明显的细胞毒性作用,可影响A549细胞抗氧化酶活性,并可导致DNA的氧化损伤．     

微塑料的老化技术、特征及其毒性效应研究进展

环境中的微塑料通常会受到紫外辐照、热辐射、化学氧化、生物降解等环境因素的影响,进而经历光老化、热老化、化学老化、生物老化等过程,并且其物理化学性质均发生一定程度的改变.环境中微塑料的自然老化过程需要很长的时间,极大限制了对老化微塑料的研究.本文综述了微塑料的实验室加速老化技术,包括紫外老化、化学老化和生物降解等技术,阐述了老化后微塑料的表面形貌与官能团的变化及对吸附污染物的影响,并总结了老化微塑料对生物的发育毒性、生殖毒性、神经毒性和氧化应激等效应.本文旨在使人们更了解微塑料实验室加速老化技术及其对生物的潜在风险效应.     

转基因作物对鱼类的生态毒理效应研究综述

转基因作物潜在的健康和环境风险一直以来颇受争议,转基因作物加工成动物饲料后可能会诱导动物产生免疫应激反应,影响动物的生长发育、繁殖等。鱼类是水生脊椎动物的代表,已广泛应用于水环境的监测,但目前转基因作物对鱼类的饲用安全性研究还相对较少。文章基于转基因作物作为鱼饲料原料对鱼类生态毒理学效应的研究现状,综述了转基因作物对鱼的生长表现、生理生化、脏器功能及发育、组织病理以及行为活动等方面的生态毒理学效应,分析了当前研究中存在的问题,并对今后的研究趋势进行了探讨。     

转基因作物对鱼类的生态毒理效应研究综述

转基因作物潜在的健康和环境风险一直以来颇受争议,转基因作物加工成动物饲料后可能会诱导动物产生免疫应激反应,影响动物的生长发育、繁殖等。鱼类是水生脊椎动物的代表,已广泛应用于水环境的监测,但目前转基因作物对鱼类的饲用安全性研究还相对较少。文章基于转基因作物作为鱼饲料原料对鱼类生态毒理学效应的研究现状,综述了转基因作物对鱼的生长表现、生理生化、脏器功能及发育、组织病理以及行为活动等方面的生态毒理学效应,分析了当前研究中存在的问题,并对今后的研究趋势进行了探讨。     

Fungal toxicity with special reference to mycotoxins

Mycotoxins are fungal secondary metabolites formed by consecutive series of enzyme-catalysed reactions from a few biochemically simple intermediates of primary metabolism. These mycotoxins can enter the human and animal food chain by direct or indirect contamination. Mycotoxins are equally harmful to animal and human beings. Realizing the importance of mycotoxins to the health of man and animals there have been concentrated efforts to develop highly sensitive analytical methods for detection and proper determination of mycotoxins in food, mixed feeds and feed ingredients, animal tissue, blood, urine and milk. Most of the mycotoxins are identified and most current research on it is concentrated on increasing sensitivity accuracy and reproducibility and above all to decrease the time of determination. A detailed review of mycotoxin and their detection is summarised in the paper.     

纳米银对鱼类的毒性效应研究进展

纳米银作为一种新兴的纳米材料,由于其独特的抗菌性能而被广泛应用于各种商业化产品中。广泛的应用增加了它进入环境尤其是水环境的机率,从而对鱼类等水生生物产生潜在毒性效应。因此,近年来陆续开展了关于纳米银对鱼类的毒理学研究。本文根据国内外文献查阅及分析,综述了纳米银的制备、特性、应用、释放情况以及近几年来纳米银对鱼类的毒理学研究进展,对今后进一步开展相关研究工作提供参考。     

用Excel2000线性规划最低成本法设计饲料配方

利用Excel2000电子数据表格软件提供的线性规划对畜禽的饲料配方寻求最优解，具有科学、运算速度快、增减原料随意和数据修改容易等优点，可以省去手工计算饲料配方的繁琐，与研制出来的专家系统饲料配方软件及相关计算机设计饲料配方的程序相比，该方法无须要求使用者首先购买这些软件和程序，只要用户购买电脑并安装上Excel7000电子数据表格软件后即可运用线性规划设计饲料配方。     

Polychlorinated dibenzo-p-dioxins/furans and dioxin-like polychlorinated biphenyls in food and feed in the Lithuanian market

Foods and feeds were analyzed during the period of 2007–2014 employing validated and accredited methods based on gas chromatography–high-resolution mass spectrometry. Sampling has been carried out in-line with national monitoring programs as well as during import controls into Lithuania. Food samples such as eggs, milk, beef, pork, poultry, fats of plant and animal origin, fish, cod liver, and feed samples such as premixes, feeds of plant origin, compound feed, mineral feed, vegetable oil, and fish meals were analyzed. Most of the samples exhibited concentrations below maximum limits, except cod liver. Health impacts were assessed in respect to human daily intakes. Data between groups are compared.     

A simulation study of the medium-term effects of field patterns on cross-pollination rates in oilseed rape (Brassica napus L.)

Gene flow between cultivars within a landscape may lead to impurities that reduce harvest value. In OSR, as for most crops, impurity rates are expected to depend on the spatial distribution of crops over the landscape. However, in contrast to other well-studied crops such as maize, OSR crops generate seed banks in European agro-ecosystems. Gene flow is thus a spatio-temporal process which depends on cropping systems. We therefore aimed at identifying spatial variables that have an effect on regional or local harvest impurities, taking account of the time since the introduction of OSR crops in the regions and of cropping system. Gene flow was simulated over 36 field patterns cultivated with either 15% or 30% of OSR fields, among which 10% or 50% were GM, for three contrasted cropping systems, with the GeneSys software already used for EU co-existence studies. Through regression analyses, we determined spatial and agronomic factors that most affected harvest impurity rates of non-GM OSR after one or seven years of OSR cultivation. The cropping system was the main factor explaining regional harvest impurity rates. Its importance increased after six years of OSR cultivation. For a given cropping system, the regional impurity rate after one year increased linearly with the current proportion of GM crop. In contrast, impurity rates after six years largely depended on the proportions of OSR crop (GM or not) in the two preceding years. During the first year of OSR cultivation, local impurity rates were mostly explained by the distance to the closest GM field. After six years, these rates were mostly explained by the density of GM volunteers in the analysed field and, to a lesser degree, to that of volunteers in neighbour non-OSR fields. Cropping systems were most important in determining impurity rates and the way impurity rates related to regional or local factors. Determination of isolation distances to ensure harvest purity should thus consider past history of OSR cultivation in the area and, in particular, how current or future cropping systems will manage volunteers. Regression quantiles were fitted to the simulated data to determine regional rules (i.e. the maximum regional area of GM OSR and isolation distances between GM and non-GM crops) as a function of the risk accepted by the decision-maker (i.e. the % of situations exceeding harvest impurity thresholds), the cropping system and the volunteer infestation.     

海洋环境中纳米金属的生物吸收及生物效应

当前随着纳米科技的发展,纳米材料,特别是纳米金属,因其独特的物化性质,在各行各业中的使用量呈指数增长,致使其在大气、水域、土壤环境中的安全性问题引起公众关注。尤其是在受到人类活动密切影响的近岸海洋环境中,纳米金属的潜在生态效应成为当前国内外研究的热点之一。本文重点综述了由于海洋环境的理化因子以及纳米金属独特的物化性质导致的纳米金属的环境行为,海洋生物对纳米金属的吸收,以及纳米金属的生物效应和可能的致毒机制,旨在为评估海洋环境中纳米金属的潜在生态危害,完善纳米材料的监管机制及保障纳米科技的可持续发展提供思路。     

Deep stacking poultry litter as feed ingredient in livestock production

The compelling need to harness the potentials of the numerous agro-industrial by-products and the so-called “wastes” as part replacement for the more expensive conventional feed ingredients have been seriously expressed. This need has arisen mainly from the increasing demand and supply deficit of conventional feed resources with a concomitant sharp rise in their cost prices. The net effect of increased unit cost of the conventional feed resources is increased cost of the compounded rations, which by extension gives rise to increased cost of meat and animal products. It then becomes highly imperative that other sources for rapid livestock output to meet the growing human demands for animal protein foods are sourced. Such other sources should be cheap and nutritionally adequate for feeding animals with the aim of lowering the cost of producing meat. One of such measure is the recycling of poultry litter as part replacement for soya bean in livestock nutrition. Poultry litter is the by-product of poultry production, which should be managed in an environmentally friendly manner. As observed in this study, poultry litter contains 20% crude protein, 621.41 ME kcal kg^?1, and substantial amounts of minerals that could be exploited in feeding livestock. This study has explored the possibility of including poultry litter in diets in view of its contents.     

International standardized procedures for in vivo evaluation of multi-walled carbon nanotube toxicity in water

The classical approach in ecotoxicological evaluation of chemical substances consists of conducting standardized bioassays on organism models. In this work, the potential impact of industrial multi-walled carbon nanotubes was investigated by ecotoxicological standardized procedures using aquatic organisms of different trophic levels, namely bacteria, green algae, invertebrates, fish, and amphibians. The results indicated (1) inhibition of growth in amphibians at 50 mg L^?1 and higher, and (2) no effects on daphnia and fish up to 100 mg L^?1. With the exception of algae (for which Fe deficiency is measured), it seems that the observed toxicity may be due to physiological effects in relation to the ingestion of carbon nanotubes not necessarily related to their intrinsic effects.