妊娠期染毒全氟辛酸对子代雌鼠肝脏损伤及PPAR-α通路的影响

为了探讨妊娠期染毒全氟辛酸(Perfluorooctanoicacid,PFOA)对子代雌鼠肝脏的损伤作用,以及对过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)及其调控的下游脂肪酸氧化基因表达量的影响.本研究将50只孕0 d的小鼠随机分为5组,每组10只.孕1～17 d,对照组小鼠每天灌服0.2 mL去离子水,其余4组每天小鼠分别灌服0.2 mL不同剂量(1.0、2.5、5.0、10.0 mg·kg~(-1))的PFOA,仔鼠生长到21日龄剖杀,分离血清并采集肝脏.同时,计算母鼠的流产率、子代存活率、肝脏指数,采用HE染色观察肝脏病理变化.最后,检测血清中天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)的活性,用ELISA方法检测肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的含量,用qPCR法检测PPARα及其调控的下游脂肪酸氧化基因的表达量.结果显示,与对照组相比,10 mg·kg~(-1) PFOA处理可显著升高母鼠的流产率(p0.05),降低仔鼠成活率(p0.01),极显著增加子代肝脏指数(p0.01),导致肝细胞肿大,发生空泡变性.PFOA处理组中AST和ALT的活性及SOD和CAT的含量极显著上调(p0.01),PPAR-α基因的表达量极显著下降(p0.01),其调控的有关脂肪酸氧化基因极显著上升(p0.01).研究表明,妊娠期染毒PFOA可增加母鼠流产率和仔鼠死亡率,增加仔鼠肝脏指数,造成肝细胞肿大和坏死.并且通过激活子代雌鼠PPAR-α通路,加剧脂肪酸氧化,使活性氧沉积,造成氧化应激,导致肝脏损伤.     

全氟辛酸对酿酒酵母细胞毒性作用

全氟辛酸(PFOA)广泛应用于工业生产中,具有高度的生物毒性及生物蓄积性,然而PFOA对环境微生物的毒性影响仍有待深入开展.通过流式细胞术测定了酵母菌在不同浓度PFOA胁迫下细胞膜通透性、ROS、线粒体跨膜电位的变化,并且测定了MDA含量和Na+K+-ATPase、Ca2+Mg2+-ATPase活性变化.结果显示PFOA可使PI染色细胞比例增高,酿酒酵母细胞膜通透性增大、ROS和MDA含量升高、线粒体跨膜电位降低,且ROS含量、MDA含量与线粒体跨膜电位降幅均与PFOA胁迫浓度和时间呈正相关.Na+K+-ATPase、Ca2+Mg2+-ATPase活性先上升后降低,表明酿酒酵母在PFOA胁迫下,其生理活性受到抑制甚至发生细胞凋亡.证明PFOA对酿酒酵母具有生物毒性,100 mg·L-1PFOA对酿酒酵母具有即时毒性.该结果可为PFOA的影响评价提供更多依据.     

低剂量全氟辛酸对雄性黑斑蛙生殖毒效应及机理研究

针对新型环境有机污染物全氟辛酸(PFOA)对两栖动物的毒效应问题,以黑斑蛙(Rana nigromaculata)为实验对象,研究了低剂量PFOA暴露对雄性黑斑蛙生殖毒效应及机理.结果表明,在0.001～1mg.L-1低剂量体外暴露20d条件下,PFOA能够显著诱导黑斑蛙精子发生畸形,相对于对照组,精子畸形率呈现明显的剂量-效应关系.酶联免疫试剂盒检测发现,除0.001mg.L-1诱导组外,0.01、0.1和1mg.L-1暴露组的血清雄性激素睾酮和雌性激素雌二醇含量分别显著降低(p<0.01,F=288.7)和上升(p<0.01,F=289.0),说明PFOA作用下黑斑蛙体内性激素水平受到改变.采用荧光定量PCR技术进行进一步的分子生物学检测,发现与性激素水平密切相关的两个基因P450芳香化酶和类固醇激素合成因子(SF-1)均增强表达(0.001mg.L-1诱导组,p<0.05;0.01、0.1和1mg.L-1暴露组,p<0.01,F=140.8).全氟辛酸对两栖类动物的雄性生殖毒效应机理主要是通过介导与性激素分泌相关的两个重要基因P450芳香化酶和类固醇激素合成因子,使其表达上调,从而一方面抑制睾酮的产生,另一方面促进性激素雌二醇的分泌.在0.001mg.L-1的体外暴露剂量下,PFOA就能够明显诱导黑斑蛙精子产生畸形毒性及增强P450芳香化酶和SF-1基因的表达(p<0.05),因此,为保护两栖动物种群,在制订PFOA地表水环境质量标准时应当考虑其下限不能低于0.001mg.L-1.     

污水厂各处理单元对全氟辛酸浓度的影响

全氟辛酸(PFOA)是一种持久性有机污染物,现有的生活污水处理厂没有针对其设置特定的处理单元,并且时常会有最终出水比进水浓度高的情况,为了明确生活污水处理厂中各处理单元对PFOA浓度的影响,该研究选取重庆市2座典型的生活污水处理厂,分别针对其完整流程中预处理、生化处理、深度处理及消毒等单元的进出水PFOA浓度进行分析,结果表明：2座生活污水处理厂对PFOA整体去除率为14.81%～18.76%和-38.71%～-21.99%,生化处理单元对PFOA浓度的影响最大,这可能是由于生化处理阶段的微生物对PFOA有吸附降解功能,是污水处理工艺中去除PFOA的关键,其去除率为-97.20%～25.55%,去除率的波动可能与工艺构造、参数设置影响污泥吸附有关;其次是消毒单元,去除率为-45.48%～-7.89%,这主要是由于次氯酸的强氧化性氧化了PFOA的前体物质,使PFOA浓度增高;预处理单元由于可以通过对吸附有PFOA的悬浮物、胶体颗粒进行有效的拦截和沉降,对PFOA表现出一定的去除效果,去除率为10.58%～37.42%;深度处理单元对PFOA浓度影响不显著,去除率为-2.91%～17.91...     

全氟辛烷磺酸盐和全氟辛酸在水环境及水生生物体内积累的研究进展

全氟辛烷磺酸盐(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)是全氟化合物中2种最典型的化合物,在不同环境介质(水、土壤、沉积物等)及水生生物体内被广泛检出。PFOS和PFOA具有良好的化学、物理性能,被广泛地运用于工业领域,PFOS和PFOA的污染范围已涉及全球。综述了PFOS和PFOA在水环境体系的污染现状及其在水生生物体内积累特征,探讨影响水生生物积累的主要因素,为全氟化合物污染控制提供基础。     

全氟辛酸对大肠杆菌的氧化胁迫和膜损伤

全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)因其具有极高的化学稳定性和良好的疏水疏油性而在工业生产中广泛使用,但近年来被认为是一种在环境中广泛分布的持久性有机污染物.利用流式细胞术等检测技术,研究了PFOA对大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)的氧化胁迫和膜损伤,并对其毒性作用机制进行了初步的探索.结果表明,在PFOA胁迫下,大肠杆菌胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量增加,膜脂肪酸不饱和度降低,丙二醛(malondialdehyde,MDA)浓度升高、细胞膜通透性增大、跨膜电位降低,而细胞膜上的Na+K+-ATPase、Ca2+Mg2+-ATPase活性随时间的延长代偿性地先上升后降低.由此说明,在PFOA胁迫下,大肠杆菌细胞内升高的ROS与细胞膜不饱和脂肪酸发生过氧化反应,降低膜脂肪酸的饱和度,使得MDA在细胞内积累,进一步引起细胞膜损伤及其上相关ATPase活性降低,最终导致大肠杆菌细胞失活或死亡.实验结果对研究PFOA胁迫下环境生态毒理提供更多依据.     

过硫酸盐对全氟辛酸的脱氟效果及其动力学模型

以过硫酸盐（PS）对全氟辛酸（PFOA）进行脱氟,考察脱氟率与初始pH值（1~12）、PS初始浓度（0~400.0mmol/L）、温度（25.0~60.0℃）和反应时间（0~24h）的关系,结果表明：初始pH值、PS初始浓度和温度对脱氟率有明显的影响,脱氟率最高可达86.52%;初始pH值为1.5~3的条件明显有利于PFOA的脱氟,而初始pH值为1或12的条件不利于PFOA的脱氟;脱氟动力学模型ln（1-φ）=-k_obst可以很好地描述脱氟率φ与反应时间t、温度和PS初始浓度的关系.     

荧光光谱法研究全氟辛酸与牛血清白蛋白的相互作用

在模拟生理条件下(pH7.4),采用荧光光谱研究环境污染物全氟辛酸(PFOA)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.结果表明,PFOA对BSA有荧光静态猝灭作用.PFOA与BSA在温度277,298,310K的反应结合常数分别为1.06×105,7.12×104,5.68×104L/mol;在BSA上有1个PFOA的结合位点,该位点更接近于色氨酸残基.由反应的热力学可推断PFOA与BSA的相互作用力主要是静电引力和疏水作用力.与PFOA结合后,BSA分子构象发生变化,色氨酸残基附近疏水性增强,蛋白质分子结构趋于折叠状态;而酪氨酸残基附近亲水性增强,蛋白质分子结构趋于松散状态.     

电活化过硫酸盐降解全氟辛酸及其中间产物的探究分析

全氟化合物（PFCs）是一种新兴的持久性有机污染物,具有环境持久性、高毒性和难降解性,因此急需研发高效的降解方法.本文采用电化学恒电位电解法活化过硫酸盐,利用得到的具有强氧化性的SO₄^·-有效降解全氟辛酸（PFOA）,考察了恒定电位值、过硫酸钠的初始浓度、溶液初始pH值和共存离子对电活化过硫酸盐降解PFOA的影响.同时,结合超高效液相色谱-三重串联四级杆质谱联用仪（UPLC-MS/MS）和气相色谱与质谱联用仪（GC-MS）,对其降解的液相和气相中间产物进行探究.结果表明,在控制阴极电位为-1.8 V,初始过硫酸钠溶液浓度为200 mmol·L^-1,初始溶液pH=3.29,恒电位电解4 h后,PFOA去除率约达到60%.当体系中有NO₃^-、异丙醇和过硫酸钠共存时,PFOA降解效率明显提高（91%,4 h）,当有ClO₄^-存在时PFOA去除率约达到76.8%,但HCO₃^-和Cl^-的存在会出现抑制效果.通过对降解中间产物（短链PFCAs和加氢产物）和TOC去除率（62.5%,24 h）的监测分析,进而推断其可能的降解机理为SO₄^·-介导的Kolbe脱羧过程和羧酸逐步被加氢还原的过程.     

全氟辛酸诱导斑马鱼脾脏损伤及白细胞介素表达紊乱的免疫毒效应研究

全氟辛酸(PFOA)是新型持久性有机污染物,在水生生态系统多介质环境中广泛分布,其对水生生物的致毒机理备受关注.本文应用透射电镜和实时荧光定量PCR技术,研究了PFOA(0.05、0.1、0.5和1 mg·L-1)在7 d和14 d两个不同暴露时间段对斑马鱼脾脏的损伤效应及对白介素指标IL-1β、IL-4和IL-21表达的影响.结果表明,PFOA能够明显导致斑马鱼脾脏损伤,脾脏细胞呈现细胞膜皱缩和空泡化等特征.PFOA能够明显干扰斑马鱼脾脏白介素的表达.对于7 d暴露组,IL-1β和IL-4在m RNA水平的相对表达量随着暴露剂量的增加呈现出明显的先上升后下降的趋势;而IL-21的相对表达量随着暴露剂量的增加不断上升.对于14 d暴露组,IL-1β和IL-21在m RNA水平的相对表达量随着暴露剂量的增加呈现出明显的先上升后下降的趋势;而IL-4的相对表达量随着暴露剂量的增加不断上升.线性相关性分析表明,当暴露时间为7 d时,IL-1β表达量与IL-4表达量的相关系数为0.53;当暴露时间为14 d时,IL-1β表达量与IL-21表达量的相关系数为0.50,这说明PFOA诱导不同时间段后,斑马鱼脾脏IL-1β的表达量分别受IL-4和IL-21表达的影响.综上,本研究证实全氟辛酸能够通过诱导白介素表达的紊乱而导致斑马鱼免疫系统损伤,存在明显的剂量-效应特征.白介素IL-1β、IL-4和IL-21可以作为监测PFOA对水生生物健康风险评价研究的重要生物标志物.     

全氟辛酸在紫贻贝体内的富集、分布与消除

以紫贻贝为受试生物,采用半静态暴露的方式,研究了全氟辛酸（PFOA）在紫贻贝体内的富集特征、器官分布与消除规律.结果表明,紫贻贝可快速富集PFOA,整贝在不同浓度PFOA暴露下,于4~6d达到平衡态,半衰期为0.34~0.44d（约8~10h）,生物富集系数（BCFs）为5.10~9.55mL/g.PFOA在紫贻贝鳃和内脏团中的富集作用大于外套膜、性腺和闭壳肌.紫贻贝中PFOA的含量在净化6~9d后趋于空白组水平,主要代谢途径可能为鳃的作用.紫贻贝对PFOA的富集作用与暴露浓度相关,浓度越低,吸收系数和生物富集系数越大.     

VUV/Fe3+体系对水中全氟辛酸(PFOA)脱氟影响因素研究

采用VUV/Fe3+光催化体系对全氟辛酸(PFOA)进行脱氟处理,考察了PFOA初始浓度、Fe3+浓度、体系pH值对体系脱氟的影响,并运用响应面正交法(RSM)优化分析了最佳反应条件.结果表明,VUV/Fe3+体系对PFOA具有明显的脱氟作用.PFOA浓度与Fe3+浓度比为1.8∶1～1.2∶1和pH为3～4时,有利于体系的脱氟.基于Box-Behnken响应曲面法,各影响因子显著性排序为pH>Fe3+投加量>PFOA初始浓度,pH值和Fe3+投加量交互作用显著.模型回归性良好,最佳运行条件组合为:pH=3.41,Fe3+投加量为30μmol·L-1和PFOA初始浓度为38.6μmol·L-1(16mg·L-1)条件下,反应4h的脱氟率达到54.13%,与预测值相比偏差为0.36%.在VUV体系引入Fe3+提高了PFOA及中间产物对紫外光利用的效率.     

Influences of perfluorooctanoic acid on the aggregation of multi-walled carbon nanotubes

The aggregation of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) in the aqueous phase not only inhibits their extensive utilization in various aspects but also dominates their environmental fate and transport.The role of surfactants at low concentration in the aggregation of MWCNTs has been studied,however the effect of perfluorinated surfactants at low concentration is uncertain.To understand this interfacial phenomenon,the influences of perfluorooctanoic acid (PFOA),and sodium dodecyl sulfate (SDS) as a control,on MWCNT aggregation in the aqueous phase were examined by the UV absorbency method.Influences of pH and cationic species on the critical coagulation concentration (CCC) value were evaluated.The CCC values were dependent on the concentration of PFOA,however a pronounced effect of SDS concentration on the CCC values was not observed.The CCC values of the MWCNTs were 51.6 mmol/L in NaCl and 0.28 mmol/L in CaCl 2 solutions,which suggested pronounced differences in the effects of Na+ and Ca2+ ions on the aggregation of the MWCNTs.The presence of both PFOA and SDS significantly decreased the CCC values of the MWCNTs in NaCl solution.The aggregation of the MWCNTs took place under acidic conditions and was not notably altered under neutral and alkaline conditions due to the electrostatic repulsion of deprotonated functional groups on the surface of the MWCNTs.     

Environmental factors affecting degradation of perfluorooctanoic acid (PFOA) by In2O3 nanoparticles

Nanophotocatalysts have shown great potential for degrading poly-and perfluorinated substances (PFAS).In light of the fact that most of these catalysts were studied in pure water,this study was designed to elucidate effects from common environmental factors on decomposing and defluorinating perfluorooctanoic acid (PFOA) by In₂O₃ nanoparticles.Results from this work demonstrated that among the seven parameters,pH,sulfate,chloride,H₂O₂,In₂O     

DEHP暴露对小鼠神经行为学及脑脂质过氧化物的影响

为研究增塑剂邻苯二甲酸二乙基己酯(Di-2-ethylhexyl phthalate,DEHP)对脑组织造成氧化损伤以及对小鼠神经行为(主要包括学习、记忆能力与情绪)的影响.将24只雄性昆明小鼠随机分成4组,每组6只,分别为对照组(生理盐水),低浓度染毒组(5mg·kg-1DEHP,L组),中浓度染毒组(50mg·kg-1DEHP,M组),高浓度染毒组(500mg·kg-1DEHP,H组).利用Y型电迷宫检验小鼠的学习记忆能力变化,利用悬尾实验和强迫游泳实验检测小鼠抑郁行为的变化.然后取出脑组织,检验活性氧簇(ROS)及丙二醛(MDA)含量.数据显示,染毒组小鼠的学习记忆及行为学控制能力明显低于对照组(p<0.05),并且随DEHP浓度的增大小鼠的学习记忆及行为学控制能力降低.DEHP低、中、高剂量染毒组与对照组氧化应激反应均具有显著性(p<0.05),且呈剂量效应关系.因此,DEHP可导致小鼠学习记忆能力下降、抑郁情绪增加,其分子机制可能涉及DEHP对脑组织造成的氧化损伤.     

长期暴露于全氟十三酸的青鳉鱼体内分布和生物富集

研究了将青鳉鱼长期暴露于不同浓度的全氟羧酸类物质全氟十三酸(PFTriDA)后的器官分布和富集系数.结果显示, PFTriDA最高富集在性腺;其次是卵、肝脏;浓度最低的部分是残体.除了性腺之外,该器官分布与野生中华鲟的一致.在相同暴露浓度下,雄鱼体内各器官的PFTriDA的含量高于雌鱼,机理模型计算进一步表明高母子传递系数是造成雌雄差异的可能原因.随着PFTriDA暴露浓度的升高,鱼体内同一器官的生物富集系数(BCF)呈现下降趋势.     

Study on the toxicity of acid rain to microbiota in soils

With simulated acid rain and acidification, the soils from both Nanning and Liuzhou municipalities, Guangxi Zhuang Nationality Autonomous Region have been studied to determine the counts of azotobacter, bacteria, actinomyces and the activity of urease in soils, and the changes in respiratory intensity of soil so as to identify the toxicity of acidic substances to microbiota and enzyme in such soils. The concept of the critical pH of toxicity has been developed and used to discuss the representation of the concept, the basis on which the soil treated with simulated acid rain can be taken as an object of study, and the criteria for the identification of toxicity. Based on that as mentioned above, it was found that acid rain behaved to have toxicity to the microbiota in soils from Liuzhou other than from Nanning. The findings may be regarded as an objective basis to study the toxicity of acidic substances to microbiota and enzyme in soils in this region.     

甲醛对小鼠造血调控相关转录因子在mRNA水平表达的影响

为了研究甲醛污染毒性的分子机制,探究了气态甲醛暴露对小鼠造血调控相关转录因子在mRNA水平表达产生的影响.实验将18只雄性Balb/C小鼠随机分为3组,每组6只,采用仿真式口鼻吸入方法暴露于不同浓度(0.5 mg·m-3和3.0 mg·m-3)的气态甲醛环境中,每天8 h,为期2周.染毒结束后,分别进行血细胞分析和RT-PCR测定小鼠骨髓相关髓系转录因子、红系和巨核系转录因子、淋巴系转录因子在mRNA水平的表达量.结果发现,与对照组相比,相关转录因子C/EBPα、SCL、GATA-2、c-myb、GATA-1及淋巴系转录因子在mRNA水平表达量随甲醛浓度的升高受到不同程度的影响,部分具有统计学差异(p0.05).其中,转录因子C/EBPα、SCL及GATA-2在mRNA水平表达量随甲醛浓度的升高而降低,而转录因子c-myb、GATA-1及淋巴系转录因子Ikzf5、PAX5在mRNA水平表达量随甲醛浓度的升高而升高.研究表明,高浓度甲醛暴露会影响小鼠骨髓造血调控相关转录因子的正常表达.