多溴联苯醚的生物富集效应研究进展

研究污染物的生物富集效应对于预测污染物在生物体内的含量、建立环境标准以及评估污染物的生态风险具有重要的意义.论文结合近年来国内外有关多溴联苯醚(PBDEs)的生物富集及其沿食物链(网)生物放大效应的研究文献,对PBDEs的生物富集效应进行了综述.文献计算的生物富集因子(BAFs)、生物-沉积物/土壤生物富集因子(BSAFs)和生物放大因子(BMFs)表明,生物对大多数PBDEs具有生物富集作用,且生物对PBDEs的富集能力与其生物进化等级及其营养级有关.文献计算的营养级放大因子(TMFs)表明,大多数PBDE单体可以在食物网上产生生物放大效应,但只有较少单体具有统计上的显著性.生物的生理生化参数、化合物本身的特性以及环境条件等因素影响了PBDEs在生物体内及食物链(网)上的富集与放大.     

藻类对甲基汞的富集与传递研究进展

甲基汞是一种高毒性的污染物,其易累积在水生生物体内,从而对水生生态系统和人体健康产生危害.作为水生生态系统的初级生产者,藻类控制着进入食物链的甲基汞浓度和总量.藻类对甲基汞的显著富集作用及水生食物链传递过程导致其在高营养级生物中显著累积.因此,厘清藻类在甲基汞的富集与食物链传递过程中的作用对于揭示甲基汞的生物累积和预测甲基汞的环境风险具有重要意义.本文概述了藻类对甲基汞的富集与食物链传递特征与机制,总结了影响富集与食物链传递的生物与环境因素,讨论了全球变暖和富营养化等环境变化对藻类富集与传递甲基汞的影响,并展望了藻类富集甲基汞研究的发展方向.     

上海粮田锌和铅的生物地球化学

本文介绍了1990—1991年对上海粮田锌和铅的生物地球化学研究.阐述了锌和铅在上述地区的富集和迁移规律.研究了结累锌和铅的地球化学栅栏以及谷物对锌和铅的吸收与富集.     

应用生物模拟采样法快速评估水中邻苯二甲酸酯的生物富集性

利用三油酸甘油酯-醋酸纤维素半透复合膜(TECAM)对12种邻苯二甲酸酯类化合物(PAEs)进行微耗式快速富集试验(24 h),估算生物模拟采样方法对PAEs化合物的富集动力学参数以及富集系数,比较了膜富集系数(MCF)与生物富集系数(实验测定、模型预测)之间的相关性,及其随化合物的辛醇-水分配系数(KOW)的变化趋势。结果表明:(1)随着疏水性的增强,化合物在TECAM膜中具有不同的富集趋势:弱疏水性化合物能快速平衡,中疏水性化合物先经历线性富集阶段随后到达曲线富集阶段,中强疏水性化合物一直处于线性阶段;(2)膜对PAEs的富集系数随KOW的增加先上升后下降,与BCF随KOW的变化趋势一致,同时两种富集系数对KOW均符合二次曲线模型,并且MCF的相关性更好;(3)对MCF整体高于BCF的结果做出了解释——生物代谢使得BCF偏低,而TECAM对PAEs的富集不涉及代谢过程。尽管MCF不能表征生物体对邻苯二甲酸酯等可生物降解目标化合物的代谢过程,但该方法不受物种个体差异影响,具有估算水生生物富集目标化合物的潜在能力,更利于化合物之间的评估比较,并可作为对比研究生物代谢对BCF的影响。     

新型杀菌剂氟吡菌胺对9种环境生物的急性毒性及其在斑马鱼体内的生物富集

为评价新型杀菌剂氟吡菌胺对环境生物的毒性风险,避免其在使用过程中对我国特有的环境生物产生危害,测定了氟吡菌胺对意大利蜜蜂、日本鹌鹑、斑马鱼、家蚕、斜生栅藻、大型溞、玉米螟赤眼蜂、赤子爱胜蚓和黑斑蛙蝌蚪等9种代表性环境生物的急性毒性,并以斑马鱼为试材,研究了氟吡菌胺的生物富集性,即根据鱼类急性毒性结果 LC50(96 h)=1.489 mg·L~(-1),设计生物富集试验水样浓度为LC50的1/2、1/10和1/100,即0.745 mg·L~(-1)、0.149 mg·L~(-1)和0.0149 mg·L~(-1),连续暴露8 d,采用液相色谱法测定3个浓度下氟吡菌胺在斑马鱼体内的富集量。结果表明,氟吡菌胺对斑马鱼、斜生栅藻和大型溞3种水生生物的急性毒性为中毒级,对黑斑蛙蝌蚪急性毒性为高毒级,其对蜜蜂、鸟类、家蚕、蚯蚓和天敌赤眼蜂等环境生物均为低毒或低风险;斑马鱼在0.745、0.149和0.0149 mg·L~(-1)的氟吡菌胺水溶液中暴露192 h时,生物富集系数BCF分别为33.65、26.39和193.25;根据化学农药环境安全评价试验准则评价标准,10BCF≤1000,氟吡菌胺属于中等富集性农药。     

纳米颗粒帮助评估水生生物毒性

<正>2014年4月24日来源:《生态毒理学与环境安全》一个美国研究小组开发了一种对水生生物给送试验化学物质的方法,以用于评估经口暴露的影响。马里兰大学的科学家将一种试验化学物质封包在生物高聚物纳米颗粒内,然后,通过pH变化触发在试验生物体的消化系统内将该化学物质释放出来。目前,由于化学物质给送的困难性,很少在水生生物系统中评估经口暴露。化学物质常常会溶解到水中,     

叶菌唑对斑马鱼的急性毒性及生物富集效应

为评价杀菌剂叶菌唑对水生生态系统的影响,以斑马鱼(Brachydanio rerio)为试验生物,采用半静态法研究了叶菌唑原药对斑马鱼的急性毒性以及生物富集效应。结果表明,95%叶菌唑原药对斑马鱼96 h的半数致死浓度(96 h-LC_(50))为3.89 mg·L~(-1),选用在3.90×10~(-1)和3. 90×10~(-2)mg·L~(-1)这2个处理浓度下连续暴露8 d,在3. 90×10~(-1)mg·L~(-1)浓度下生物富集系数(BCF)为53.3;在3.90×10~(-2)mg·L~(-1)浓度暴露下生物富集系数(BCF8d)为26.2。根据《化学农药环境安全评价试验准则》毒性划分标准,叶菌唑原药属于中等富集性农药。研究结果为叶菌唑田间安全使用提供理论依据。     

挥发性甲基硅氧烷的环境分布与行为归趋研究进展

挥发性甲基硅氧烷(Volatile methylsiloxane,VMS)广泛用于许多工业生产过程,并频繁添加于各类消费品,特别是个人护理品(PCPs)中.VMSs产量高、用途广,源源不断进入到环境中,其进入环境后的环境行为及归趋已受到广泛关注.VMSs理化性质较为特殊,兼有疏水性与挥发性,且难以进行生物降解,因此VMSs进入环境后潜在的生态风险,特别是远距离迁移、持久性、生物富集性与生物放大性已成为关注热点.本文概述了几种典型的VMSs的来源及理化性质,综述了其在全球范围内多种环境介质中的分布与行为归趋,包括大气、水体、土壤与底泥、生物质、污水处理厂进出水及污泥等,并总结了VMSs生物富集性与生物放大性的相关研究.针对VMSs存在的环境风险和健康风险,提出了今后的研究方向.     

多效唑在大型溞体内富集与释放行为

本文探讨了大型在含藻（系统Ａ）和不含藻（系统Ｂ）水体内，对￣３Ｈ多效唑的生物富集以及释放行为。用药物动力学模型分析了多效唑在大型－水体之间的转移。结果表明：在实验初期，由于大型对小球藻的摄食作用，大型在系统Ａ的生物富集系数显著大于系统Ｂ，存在生物放大作用。而在实验后期，两个系统中大型对多效唑的生物富集系数趋于相近。多效唑在大型体内的释放行为符合一级动力学过程，半衰期为６ｈ．实验结束后，多效唑在大型体内的残留量占总量的２０％。     

磺胺类抗生素在斑马鱼体内的生物富集性及模型预测评估

针对磺胺类抗生素在鱼体内的生物富集特性,采用半静态生物富集测试法,研究磺胺二甲嘧啶(SMT)和磺胺甲恶唑(SMX)在斑马鱼(Brachydanio rerio)体内的生物富集规律及生物富集系数(bio-concentration factor,BCF),并选用3种常用预测模型对2种磺胺类抗生素的BCF值进行估算,比较了估算值与实际测定值,为磺胺类抗生素生物富集性的预测提供依据。研究结果表明,当暴露浓度为0.01 mg·L~(-1)~1.00 mg·L~(-1)时,鱼体对SMT的最大生物富集系数BCF值为1.11,最大富集量出现在暴露24~48 h期间;SMX的最大BCF值为1.15,最大富集量处于暴露96~168 h之间。根据磺胺类抗生素的理化性质,通过比较3种生物富集预测模型获得SMT和SMX的BCF值,发现其中Kow预测模型所得估算值最为接近实测值。因此可利用该模型作为磺胺类抗生素富集性的预测工具,为我国兽药抗生素的环境风险预测和评价提供依据。     

生物对得克隆物种特异性立体异构体选择性富集及其潜在机理

得克隆(dechlorane plus, DP)是一种氯代添加型阻燃剂，自2006年首次在环境中被报道检出后，在全球各种环境和生物介质中被检出，已成为广受关注的一类新环境污染物。DP的工业品由2种同分异构体(syn-DP和anti-DP)组成，生物中DP的组成与工业品的组成并不完全一致。笔者总结了DP在生物中富集的文献。现有文献有关DP的生物富集研究主要集中在鱼、鸟及部分哺乳动物。鱼类中普遍观察到syn-DP的相对富集，部分鸟类样品中观察到anti-DP的相对富集。大量文献将生物中DP的组成与工业品DP的组成直接比较来判定是否存在生物对DP的立体异构体选择性富集，忽视了环境与生物过程对DP组成的改变，因此，DP在生物中的立体异构体选择性富集情形可能被低估。室内暴露实验揭示选择性代谢与排泄是造成DP在生物中选择性富集的主要原因，但具体的代谢、排泄的机理目前并不明晰。DP在生物中的立体异构体选择性富集还受生物组织、体内浓度、生物所处的营养级和性别等众多因素的影响。要了解DP生物富集中的立体选择性富集机理，还需要进一步深入研究DP在不同生物中的吸收、代谢及与生物大分子之间的相互作用。     

脂环族溴代阻燃剂的生物富集、代谢及毒性效应研究进展

以六溴环十二烷（HBCD）为代表的脂环族溴代阻燃剂（CBFRs）被广泛应用于纺织、建材、电子、电气、化工、交通、建材等领域.随着HBCD作为《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》增列持久性有机污染物,与HBCD具有相似结构和性能的四溴环己烷（TBECH）和四溴环辛烷（TBCO）等CBFRs被当作HBCD的潜在替代产品.迄今为止,HBCD、TBECH和TBCO已在大气、水体、土壤等多种环境介质和生物体中被检出,它们在生物体内的代谢转化以及内分泌干扰、神经、生殖、发育等毒性效应亦受到广泛关注.值得指出的是,所有CBFRs均含有同分异构体,表现出异构体选择性的生物富集、代谢和毒性效应.遗憾的是,目前相关研究还十分匮乏.本文从CBFRs的环境暴露水平、生物富集、毒性效应、以及CBFRs的生物转化等方面展开综述,特别强调了从异构体水平研究HBCD及其替代物的必要性.本文有助于全面了解CBFRs生物富集、代谢及毒性效应,对于正确认识和准确评价CBFRs的生态和健康风险具有重要的科学意义.     

基于多表面形态模型的土壤镉在小白菜中的富集效应

基于土壤理化性质和热力学化学平衡的多表面形态模型(multi-surface speciation model,MSM)近年来已成功被应用于描述多种痕量元素在土壤固/液相间的分配,但在土壤-植物系统中的应用尚不多见.本文采用室内盆栽实验,调查了我国6种代表性土壤中Cd(Ⅱ)在小白菜中的生物富集情况,首先比较了5种化学提取方法(总Cd、CaCl_2、HNO_3、Mehlich-3和BCR)测定的有效态Cd与小白菜中Cd富集量之间的相关性,其次基于MSM预测土壤中溶解态Cd(Ⅱ)浓度并与Cd在白菜中富集量进行了相关性分析,同时考察了不同模型架构下模型对相关性的影响.结果表明,MSM预测的土壤中溶解态Cd浓度与小白菜中Cd富集量之间有较好的相关性,大部分模型架构下优于化学提取法,说明MSM一定程度上反映了土壤理化性质对Cd生物有效性的影响.由于MSM在计算过程中基于热力学参数,因此具有很好的外延性,说明其在土壤-植物系统中重金属生物有效性和风险评价方面具有较大的潜力.     

河流健康综合评价指数法的改进及其在昌江的应用

目前普遍采用的河流健康综合评价指数法中水生生物指标相对简单,不能准确度量复杂河流生态系统的健康状态.通过增加蜉蝣目、襀翅目和鞘翅目相对丰富度以及科级生物指数2项指标,改进水生生物指标中的二级指标,并采用改进前后的河流健康综合评价指数法对鄱阳湖人湖支流——昌江进行评价对比.结果表明,昌江总体健康状况较好,各样点均处于健康或亚健康状态;从河流上游至下游,昌江干流及主要支流东河健康状况明显下降,得分最低的3个样点都位于昌江于流,而健康样点大都接近源头;改进后的河流健康综合评价指数法可更好地区分昌江不同样点的水体健康状态.     

菲和镉单一及复合污染条件下在毛蚶体内的富集动力学研究

采用室内半静态双箱动力学模型实验,研究了菲和镉单一及复合污染条件下在毛蚶(Anadara subcrenata)体内的生物富集,通过对富集与释放过程中毛蚶体内菲和Cd的富集量进行非线性曲线拟合,获得了菲和Cd单一及复合污染条件下在毛蚶体内的吸收速率常数k1、释放速率常数k2、生物富集因子BCF、生物半衰期B1/2和平衡状态下最大富集量CA max等动力学参数。实验结果表明,菲和Cd在实验前期富集速率较高,8 d以后富集速率减缓,释放阶段与富集阶段相似。毛蚶对菲的BCF值为37.80,远大于Cd的BCF值13.12,且生物半衰期时间更长,菲更容易在生物体内富集。菲和Cd联合暴露条件下,在毛蚶体内的CA max和BCF值均大于单一作用,说明二者同时暴露时,毛蚶对菲和镉的吸收富集均有所增强。实验模型拟合度较好,输出值和实测值之间无显著性差异,拟合方程和拟合参数可信。     

生物炭输入对碳酸钙调控油菜生长及重金属富集的影响

采用油菜盆栽试验,研究了1%和5%水稻秸秆生物炭投加量配施碳酸钙对重金属污染的郴州和龙岩土壤的pH值、有机质、油菜可食生物量、重金属累积和富集系数等的影响.结果表明,适量生物炭输入可以促进碳酸钙的调控效果.相比对照,单施碳酸钙可提高土壤pH值,但对有机质没有显著影响.而生物炭配施比单施碳酸钙处理最大可提高土壤pH值0.66个单位,增加有机质含量223.0%.碳酸钙单施可以显著提高油菜可食部分生物量,适量配施生物炭可强化增产作用,与对照相比,郴州土壤中配施5%生物炭的强化效果最好,可提高油菜可食部分生物量36.5%;而龙岩土壤配施1%生物炭效果最好,油菜生物量提高67.4倍.在郴州和龙岩土壤中,碳酸钙单施或与生物炭配施对重金属富集的影响不同.相对而言,碳酸钙在偏酸性的龙岩土壤中配施适量生物炭可更有效地降低土壤Cd、As、Pb在油菜可食部分的富集,降低重金属从土壤向油菜的迁移.总体来看,生物炭配施碳酸钙可以较好地改良土壤、促进植物生长和减少Cd、Pb的富集.     

基于有害结局路径的化学物质计算毒理学研究

计算毒理学利用分子致毒机制信息和数学模型预测化学物质对人体健康和环境的危害。有害结局路径(adverse outcome pathway, AOP)可将化学物质在个体水平的危害或有害结局(adverse outcome, AO)与其在分子水平上的启动事件(molecular initiating event, MIE)建立关联，为将表征分子致毒机制的体外生物测试数据应用到高通量的化学物质毒性预测中提供了可能。然而，目前缺乏基于有害结局路径的高通量预测化学物质毒性的研究。本研究基于AOP框架，联合ToxCast体外测试数据，选取101种典型环境化学物质进行毒性预测，并通过与PubChem内已报道的化学物质毒性比较，对预测结果进行评价。结果表明，基于AOP预测到101种化学物质共可潜在诱导58个AOs,覆盖了生殖毒性等在内的11个毒性类型。不同毒性类型的真阳性预测率(true positive rate, TPR)不同，其中致癌/遗传毒性、生殖毒性与消化系统毒性的TPR均超过了70%,而神经毒性与呼吸系统毒性的TPR均低于30%。不同毒性类型的TPR与AOP知识库中该毒性类型的AOP (P<0.02,r=0.685)、MIE(P<0.01,r=0.734)、体外生物测试的数量(P<0.01,r=0.752)和化学物质体外测试数量(P<0.01,r=0.293)呈显著正相关。综上，本研究的结果表明，增加高通量体外测试数据和丰富AOP知识库，将进一步提高对化学物质的潜在毒性预测的准确性，为未来化学物质的高通量筛查和风险评估提供支撑。     

分析毒理中生物指标的研究

生物指标提供了人体接触有毒化学物质的机体负荷、作用指标和易感性等信息，是现代分析毒理研究中的一个重要内容。本文以多环芳烃的接触指标尿中１－羟基芘的研究为例，着重讨论了生物指标研究在环境健康风险评价中的意义。     

黄海北部近岸多环境介质中六溴环十二烷的分布特征及生物富集

利用HPLC-MS/MS检测黄海北部近岸水体、沉积物、生物体中α-HBCD、β-HBCD、γ-HBCD的浓度含量,研究了黄海北部近岸六溴环十二烷(Hexabromocyclododecanes,HBCDs)的分布特征,进一步运用生物富集系数评价了黄海北部近岸HBCDs的富集状况.结果表明,水体中HBCDs含量为0.12—2.23 ng·L-1,平均含量为0.56 ng·L-1;沉积物中HBCDs含量为0.55—24.75 ng·g-1,平均含量为6.39 ng·g-1;生物体中HBCDs含量为0.86—67.08 ng·g-1,平均值为11.91 ng·g-1.黄海北部近岸3种介质中都是以γ-HBCD为主要异构体形式,说明了黄海北部近岸的HBCDs主要来源是工业用HBCDs.富集系数研究结果表明,黄海北部近岸生物对HBCDs有较强的生物富集性,有一定的潜在环境风险.     

戊唑醇对斑马鱼的急性毒性及生物富集效应

为评价杀菌剂戊唑醇对水生生态系统的影响,以斑马鱼(Brachydanio rerio)为试验生物,采用半静态法分别研究了戊唑醇原药和其6种不同剂型对斑马鱼的急性毒性以及戊唑醇原药对斑马鱼的生物富集效应。结果表明:97.4%戊唑醇原药、25%戊唑醇水乳剂、430 g·L-1戊唑醇悬浮剂、25%戊唑醇可湿性粉剂、80 g·L-1戊唑醇悬浮种衣剂、250 g·L-1戊唑醇乳油、80%戊唑醇水分散粒剂对斑马鱼96 h-LC50分别为8.73、3.35、6.44、9.68、4.60、0.892和6.81 mg·L-1;选择97.4%戊唑醇原药进行斑马鱼生物富集试验,在9.00×10-2和0.900 mg·L-12个处理浓度下连续暴露8 d,相应的富集系数(BCF8 d)分别为27.7和25.4。根据《化学农药环境安全评价试验准则》毒性划分标准,除250 g·L-1戊唑醇乳油对斑马鱼急性毒性属于高毒,其他剂型均为中毒,且戊唑醇属于中等富集性农药。该研究为戊唑醇田间安全使用提供理论依据。