中国饮水型砷中毒区的水化学环境与砷中毒关系

中国各饮水型砷中毒区的水化学特点受沉积环境和气候因素所控制,砷中毒的流行和发病程度与其地下水的水化学环境、水中砷的形态和价态有密切联系。在实地考察监测和对台湾、新疆、内蒙古、山西、吉林饮水型砷中毒病区环境和地下水水化学特征总结的基础上,系统分析了饮水水源中总As、As(III)、甲基胂、腐植酸与砷中毒的关系,揭示了不同病区病情差异的原因。研究表明,除台湾外,各砷中毒区均分布在干旱半干旱区;各病区多分布在沉积盆地中心或平原内相对低洼的地带,饮用的地下水均取自中新生代地层;砷中毒病情不仅与总砷含量有明显的剂量-效应关系,还与As(III)和甲基胂的浓度直接相关。台湾、内蒙古和山西病区地下水为富含有机质的复杂还原环境,水中不仅As(III)含量高,且检出有机物、腐植酸和甲基胂,新疆和吉林病区地下水为以无机砷中As(V)为主的氧化环境,吉林病区未检测出甲基胂,这是新疆与吉林病区患病率较低的主要原因。研究成果可为区域防病改水、砷中毒的预报提供重要技术支撑。     

氧化亚铁硫杆菌基因转移系统研究进展

Thiobacillus ferrooxidans is a extremely acidophilic and obligately chemlithotrophic bacterium. It is the most important work for gene engineering of T.ferrooxidans to develop an efficient gene transfer systems. This paper summarized the genetics background of T.ferrooxidans, the process of establishing such a kind of gene transfer system, and its application in constructing arsenic resistance genetically engineered bacteria. Ref 22     

地方性砷中毒地区环境砷暴露健康风险研究进展

自然因素引起的环境高砷暴露及其健康效应,尤其是饮水型地方性砷中毒是砷污染健康风险评估的基础。总结地方性砷中毒在环境砷暴露的风险识别、暴露途径和暴露与健康效应关系研究中的作用基础上,指出了地方性砷中毒研究中仅强调了饮水污染,关注的暴露途径比较单一,因此,人体多途径联合砷暴露的健康风险评估过程存在较大的不确定性。我国是唯一存在饮水和燃煤2种自然环境高砷暴露的国家,是研究2种类型砷暴露异同的天然场地,然而目前环境高砷的暴露及其健康效应的研究均为独立研究,对燃煤型地方性砷中毒在呼吸链砷暴露风险评估中的作用重视不够。因此,通过开展两种环境砷暴露及其健康效应的综合比较研究,建立呼吸链暴露评估和暴露-健康效应模型,可以为人体多途径联合砷暴露的健康风险研究提供新的依据。     

土壤中耐砷细菌的筛选和砷还原基因多样性分析

采用琼脂平板培养法从湖南富砷土壤中筛选出43株耐砷细菌。16SrRNA序列分析结果表明所筛选菌分属于四个门：Actinobacteria、Proteobacteria、Firmicutes、Bacteroidetes,其中71．1％为革兰氏阳性菌。通过PCR和克隆测序等方法检测耐砷菌的砷还原相关基因（arrA、arsC、arsB／ACR3）及其基因多样性。检测结果显示：43株菌中,6．9％含异化砷还原基因arrA,30．2％含细胞质砷还原基因arsC,27．9％含As（Ⅲ）运载蛋白基因arsB／ACR3,这些基因在细菌中的出现频率较低。通过Mega软件构建系统发育树发现arrA基因的多样性可能受一定的地域差异影响,arsC基因在一些菌株中存在着基因水平转移现象,同时表明a变形菌可能更倾向于拥有Acr3型As（Ⅲ）载体蛋白,而arsB则多出现在芽孢杆菌中。     

呼和浩特市某地慢性砷中毒流行因素探讨

１９９０年以来，在呼和浩特某地的６个自然村，查明以特殊皮肤损害为特征的慢性砷中毒病人１９７例。经用流行病学方法研究，从不同角度分析出，天然富砷水为该病的流行因素。     

植物砷吸收与代谢的研究进展

砷(As)作为一种植物非必需的类金属元素广泛存在于自然界中,砷过量摄入不仅会对植物生长产生毒害作用,而且在植物的可食部位累积并通过食物链对人体健康构成威胁.生长介质中的砷酸盐(五价砷)一般是通过磷酸盐转运蛋白被植物吸收的,而亚砷酸(三价砷)和没有解离的甲基化砷则主要是通过质膜上的水通道蛋白被植物吸收的.在植物体内五价砷很容易被还原为三价砷,三价砷和带巯基的植物络合素(PCs)结合形成络合物储存在液泡中,从而使植物达到解毒的目的.植物能否将无机砷甲基化仍待证实.本文综述了近年来植物对砷的吸收及其在植物体内存在行为的相关研究.     

氧化亚铁硫杆菌基因转移系统研究进展[综述]

氧化亚铁硫杆菌 (Ｔｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓｆｅｒｒｏｏｘｉｄａｎｓ)是极端嗜酸性的专性自养细菌 ,广泛分布于硫化矿床、酸性矿水及土壤中 ,最适生长ｐＨ 2 .0～ 2 .5 .氧化亚铁硫杆菌很早就被广泛应用于有用金属的浸出 ,特别适合于从低品位的矿石中浸出和回收稀有贵重金属 .这种方法具有低成本、低能耗、无污染等特点 ,因而在能源日益紧缺的今天 ,受到人们越来越多的关注 .目前许多国家已经成功地利用细菌浸出液技术开采多种金属 ,如铜、铀、金、钴、镍、锌和铅等 .其主要作用原理是通过氧化ＦｅＳＯ4 或ＦｅＳ2 产生Ｆｅ3 氧化剂 ,氧化…     

内蒙古某饮水型砷中毒病区人群体内砷蓄积与砷代谢的年内变化特征

为分析砷暴露人群砷含量标志物的季节差异特征,本文测定内蒙古某饮水型地方性砷中毒村78名居民发砷、指甲砷、以及尿液总砷和各形态砷的含量,并分析其年内变化特征及相关性.结果表明,平水期、丰水期和枯水期的发砷含量均值分别为2.08、1.43、3.60 μg·g-1,尿液总砷含量均值分别为236.63、184.29、306.72 μg·L-1,指甲砷含量均值则分别为3.21、2.84、3.40 μg·g-1.经单因素方差分析（ANOVA）,发砷、尿液各形态砷含量存在显著的季节差异,表现为枯水期 > 平水期 > 丰水期;指甲砷含量的季节差异不显著,这可能是不同生物标志物对水砷含量变化响应速度的差异导致的.发砷、尿液无机砷和一甲基砷（MMA）含量有显著的性别差异,男性高于女性;指甲砷、尿液总砷和二甲基砷（DMA）含量性别差异不显著.发砷、尿液总砷和DMA含量均显著正相关,且与水砷含量的季节变化趋势一致,说明指甲砷比发砷与尿砷更能反映较长期的砷暴露特征.     

饮水砷中毒病区水砷形态变化特征

水源水经水管传输后,其砷形态的含量及其百分比变化特征研究较少.因此,本文选择内蒙古某饮水型砷中毒病区为研究区,分析饮用的水源水日际和日内总无机砷含量（iAs）、以及水源水传输到用户端的末梢水和储存水的无机砷形态含量（iAsⅢ、iAsⅤ）.结果发现,水源水iAsⅢ、iAsⅤ和iAs的平均含量分别为32.19、64.58、96.77 μg·L-1,末梢水iAsⅢ、iAsⅤ和iAs的平均含量分别为100.11、63.09、163.21 μg·L-1,而储存水iAsⅢ、iAsⅤ和iAs的平均含量分别为14.72、126.41、141.12 μg·L-1.水源水的iAsⅤ和iAs含量日内具有明显的变化,iAs含量在日际间无明显的差异,而iAsⅢ和iAsⅤ含量在日际间存在较为明显的变化.此外,水源水、末梢水和储存水的iAsⅢ占总无机砷的比例分别为33.26%、61.33%和10.43%,而iAsⅤ占总无机砷的比例分别为66.74%、38.67%和89.57%.该结果表明,饮水砷形态的转化可能受到水与空气接触时间、气温、气压和水温等因素的影响,且水源水在水管传输过程中可能导致末梢水和储存水的iAs含量增加.因此,饮水砷的暴露评估应关注不同形态的砷暴露以及饮水类型的砷暴露.     

燃煤型砷中毒病区尿砷甲基化代谢和砷致皮肤损伤危险度的关系初探

砷中毒具有特异的皮肤损伤特征。为了研究燃煤型砷中毒病区高砷暴露、人体甲基化代谢能力与皮肤损伤患病风险之间的关系,在陕南典型燃煤型砷中毒村进行了皮肤损伤诊断和流行病学调查,采集尿样并分析总砷及形态砷含量,同时计算了用于表征人体砷甲基化代谢能力的指标包括尿中无机砷、一甲基砷和二甲基砷占总砷的百分含量(i As%、MMA%、DMA%),以及一甲基化率(PMI=MMA/i As)和二甲基化率(SMI=DMA/MMA)。Logistic回归分析结果表明:尿总砷含量(UTAs)是砷致皮肤损伤的危险因素(OR=1.038,95%CI:1.003~1.073),二甲基砷百分含量和SMI是皮肤损伤的保护因素(OR=0.883,95%CI:0.798~0.976;OR=0.724,95%CI:0.535~0.978);且砷致皮肤损伤的危险度随砷暴露水平的增高和甲基化能力的降低而增大。     

零价铁(ZVI)治理水体砷污染研究进展

概述了采用零价铁(Zero-valent iron,ZVI)处理含砷废水的最新研究进展,总结了目前零价铁ZVI处理含砷废水的主要机理和影响因素,重点介绍了纳米级零价铁nano-ZVI、零价铁复合物在含砷废水处理中的应用,最后指出了未来零价铁处理含砷废水的研究方向.     

As(V)-reduction to As(III) by arsenic-resistant Bacillus spp. bacterial strains isolated from low-contaminated sediments of the Oliveri-Tindari Lagoon,Italy

Five arsenic-resistant bacterial strains designated MT1, MT2, MT3, V1 and V2 were isolated from sediments of the Oliveri-Tindari Lagoon (Italy), which comprises six small lakes whose sediments contain low arsenic concentrations. Phylogenetic analysis of the 16S rRNA gene sequences assigned them to the genus Bacillus. Bacillus sp. strain MT3 showed higher tolerance to As(III) and As(V), as indicated by minimum inhibitory concentrations of 14 and 135 mmol^?1, respectively. Bacillus sp. strain V1 showed growth inhibition at 14 mmol^?1 in the presence of As(III) and at 68 mmol^?1 in the presence of As(V), whereas the arsenic resistance of Bacillus sp. strain MT1 was 10 and 27 mmol^?1 for As(III) and As(V), respectively. The strains Bacillus spp. MT2 and V2 showed low levels of As(III) and As(V) resistance, as it was unable to grow at concentrations>7 and 14 mmol^?1, respectively. The isolated arsenic-resistant Bacillus spp. strains were able to reduce As(V) to As(III), especially Bacillus spp. strain MT3. This study suggests that the isolated bacterial strains play a role in the arsenic biogeochemical cycle of arsenic-poor sediments in the Oliveri-Tindari Lagoon.     

胞内砷磷含量和比值对莱茵衣藻砷酸盐和亚砷酸盐耐性的影响

为探索胞内砷（As）与磷（P）含量和比值与莱茵衣藻As耐性的关系,本文设置两个磷酸盐（PO43-）和系列砷酸盐（AsV））、亚砷酸盐（AsⅢ））浓度,处理72 h后测定莱茵衣藻生长情况和胞内As、P含量,并以培养液As浓度（[As]dis）、胞内As含量（[As]intra）、胞内砷磷比（[As：P]intra）推算半数效应浓度（EC50）,比较这3种指标对莱茵衣藻As耐性的评价效果.结果表明,随着[As]dis的增加,莱茵衣藻[As]intra上升,提高培养液PO43-浓度不影响AsⅢ）处理下的[As]intra,但显著降低了AsV）处理下的[As]intra.以[As]dis表征EC50时,两种PO43-水平（0.315、3.15 mg·L-1）下的AsⅢ）-EC50（2090.3、21183.6 μg·L-1-As）明显高于AsV）-EC50（162.1、2358.3 μg·L-1-As）.基于[As]intra的EC50数据显示,PO43-水平不影响AsⅢ）-EC50（123.9、125.0 μg·g-1-As-dw）,但显著影响AsV）-EC50（7.4、58.6 μg·g-1-As-dw）.由[As：P]intra推算的EC50可知,PO43-对两种形态As毒性的影响相反,AsⅢ）-EC50分别为21.1、6.1（mol/mol,As/P）,AsV）-EC50分别为1.3、3.4（mol/mol,As/P）.研究结果说明,AsV）对该藻的毒性大于AsⅢ）,莱茵衣藻对AsV）和AsⅢ）的耐性除了受到培养液PO43-浓度的制约外,还受到胞内As、P含量及其比值的影响.     

海洋生物体内砷含量及其形态研究进展

砷是一种强毒性化学物质,毒性不但与其在环境中的总量有关,更与其化学形态密切相关。砷在海洋环境中普遍存在,而海洋生物体内砷化合物的含量较高,是海洋环境中的“砷库”。本文结合国内外对海洋生物体内总砷及砷形态的分析,总结了国内外对各类海洋生物,包括海藻、海葵、多毛类、贝类、鱼类和其他高营养级海洋动物体内不同形态砷含量、累积和形态转化等研究概况和进展。针对目前研究工作和技术水平差异,建议我国应在检测技术、样品前处理、标准品制备、砷对生物体的健康效应等方面开展深入研究,以期揭示海洋生物对砷的累积规律、形态转化机制以及在人类体内代谢过程与危害性,为保护海洋生态环境、维护海洋食品安全提供科学依据。     

土著细菌对江汉平原浅层含水层沉积物中砷迁移的影响

对江汉平原水文地质调查发现,该地区地下水砷含量已远超国家饮用水标准。以沉积物培养的土著细菌混合液为生物材料,以江汉平原高砷含水层沉积物为研究对象,在实验室内模拟地下水系统,研究厌氧环境条件下,不同生物量土著细菌和pH值对沉积物中砷迁移转化的影响,以及土著细菌活动下砷在不同沉积物中的迁移转化。结果表明,不同生物量菌悬液都能促进沉积物中As的释放,增加总As和As(III)的浓度,但150mL处理组,在研究后期,总As和As(III)的浓度呈现减缓趋势;在初始生物量一定的条件下,沉积物中As含量越高,细菌活动下总As相对释出量就越低,而且As(III)占所释出总As的比值就越高,但两个高砷含量沉积物组的差异较小;在初始pH值为5、7和9的培养条件下,细菌都能加速砷的迁移,但pH值为5的处理组(简称pH5处理组)最弱,在前8天,pH9处理组较pH7处理组的低,随后超过pH7处理组。研究表明,土著细菌悬液能加速As从沉积物中释出,并且释出的As以As(III)为主;在耐受的弱碱性环境条件下,细菌对砷的迁移和转化随环境的pH值增加而增强。     

抗氧化系统在蜈蚣草细胞砷解毒机制中的作用

砷超富集植物——蜈蚣草体内可以富集高浓度的砷且不表现出受害症状,暗示蜈蚣草细胞具有较强的砷解毒机制.为探讨抗氧化系统在蜈蚣草砷解毒机制中的作用,测定了0、0.5、1和2mmol/L的砷酸盐[As(Ⅴ)]、亚砷酸盐[As(Ⅲ)]和二甲基胂酸盐(DMA)处理下蜈蚣草愈伤组织的丙二醛(Malonyldiadehyde,MDA)含量、非酶类抗氧化物质含量和酶类抗氧化物质的活性.结果表明,0.5mmol/L As(Ⅴ)和DMA就可以诱导氧化胁迫的产生,浓度越高胁迫程度也越严重.而1mmol/L的As(III)仍未使蜈蚣草愈伤组织产生氧化胁迫.在As(Ⅲ)处理下,酸溶性巯基含量增加,叶绿素和类胡萝卜素含量不变,过氧化氢酶(Catalase,CAT)和过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性增加.在As(Ⅴ)处理下,酸溶性巯基含量减少,叶绿素和类胡萝卜素含量略有上升;CAT和POD活性先增加后减少.在DMA处理下,酸溶性巯基含量减少,叶绿素含量降低而类胡萝卜素含量增加,CAT和POD活性先增加后减少.与As(Ⅴ)和DMA相比,As(Ⅲ)处理下高酸溶性巯基含量、高氧化酶活性和低MDA含量暗示As(Ⅲ)对蜈蚣草的毒性可能比As(Ⅴ)和DMA要小.这些结果表明,酸溶性巯基和酶类抗氧化物质(CAT和POD)在蜈蚣草细胞砷解毒机制中发挥着重要作用.图4参22     

福建省稻米中的砷水平及其健康风险研究

为更好了解区域水平上水稻(OryzasativaL.)砷所引起的健康风险,在福建省9个地区采集了206份水稻样品并对其总砷和无机砷含量进行了分析,然后在此基础上建立风险评价模型并对其健康风险进行了评价。结果表明,福建省水稻精米中总砷平均含量为(0.105±0.091)mg·kg-1,无机砷平均含量为(0.045±0.019)mg·kg-1。全省所有样品中无机砷含量符合中国国家标准规定的限量标准(MCL)0.15mg·kg-1。通过膳食调查的数据和水稻无机砷含量对每天通过稻米消费无机砷摄入量进行了计算,全省平均每天无机砷摄入量为13.50μg,并且9个地区每天无机砷摄入量均超过了美国国家研究委员会所规定的最大限量标准10μg·d-1。根据无机砷摄入量和癌症斜率因子所构建的癌症风险模型结果表明,福建省稻米无机砷所引起的癌症风险为每100000有37.5人,虽然低于中国的平均水平(每100000有61人),但是超过了美国国家环境保护局所规定的可以接受的癌症风险的上限(每100000人有10人)。因此,需要进一步通过流行病学方面的调查来确定福建省稻米无机砷摄入和健康风险之间的关系。     

尾砂除砷(Ⅲ)研究

本文对尾砂处理酸性含砷废水进行了研究,取得了良好的处理效果。     

Dietary selenium fortification: a potential solution to chronic arsenic toxicity

Selenium (Se), an important micronutrient and antioxidant, also acts as an antagonist of arsenic (As). Se supplementation of diet was investigated in mitigating chronic As toxicity in mammals. Experiments were conducted to determine whether Se supplementation in As-exposed rats might (i) decrease As-induced lipid peroxidation in liver, (ii) increase blood antioxidant status, and (iii) reverse suppression of the secondary antibody response. Male Wistar rats were exposed to As (40 and 80?ppm) in drinking water and received challenge diets with three different levels of Se (deficient: <0.01?ppm, adequate: 0.15 ppm, and fortified: 0.6?ppm) for 16 weeks. Clinical variables including behavior, body weight, and food and water consumption were recorded weekly, and blood sample was collected monthly. Antioxidant status was assessed through glutathione sulfhydryl (GSH) levels in whole blood. Lipid peroxidation in the liver was evaluated using the malondialdehyde (MDA) assay. The antibody response was measured using keyhole limpet hemocyanin as an immunogen. Se deficiency significantly increased hepatic lipid peroxidation and suppressed antibody production relative to the Se-adequate and -fortified groups, confirming that Se deficiency exacerbates the damage produced by As exposure. Se fortification markedly elevated the blood GSH level in both As-exposed groups, indicating protective effects. At adequate Se levels, rats showed signs of counteracting As-mediated toxicity. However, Se fortification produced more pronounced benefits against As-induced toxicity, a pattern that was particularly notable in the 40?ppm As group.