环境内分泌干扰物的处理研究现状及前景

研究发现,环境中许多化学物质在低剂量作用于生物时,不仅具有类似生物激素的活性,还可能对生物体的内分泌系统产生复合干扰损害作用,严重的可能会产生致癌、致畸、致突变作用.     

环境内分泌干扰物研究进展

环境内分泌干扰物（EEDs)问题已成为全球性的焦点问题。文章从多个方面较详细地综述了环境内分泌干扰物问题及其研究进展。已有研究表明，环境内分泌干扰物大都为环境雌激素，其来源有 天然和人工合成的化合物：环境内分泌干扰物与人类的生殖障碍、发育异常、某些免疫系统和神经系统疾病有关。详细剖析了环境内分泌干扰物对内分泌系统产生的有害影响及机理，概述了其活性的鉴别方法和以色谱为主的检测分析方法。最后，结合雌激素降解的研究，对环境内分泌干扰物的迁移、转化及降解等进行分析，指出环境内分泌物可以通过多种途径迁移、降解；一般情况下多数不易降解、易富集；研究其降解具有重要的意义。     

水中的环境内分泌干扰物

环境内分泌干扰物能通过生物富集作用进入生物体内,对生物和人体的内分泌机能造成影响。介绍了环境内分泌干扰物的定义、作用机理及特性。重点阐明了水中环境内分泌干扰物的检测,分布及去除。提出纳滤去除水中环境内分泌干扰物必将成为今后的研究方向。     

环境内分泌干扰物促进乳腺细胞增殖的分子机制研究进展

乳腺癌是女性中常见的癌症,EDCs（environmental endocrine disrupting chemicals,环境内分泌干扰物）具有雌激素活性,能促进乳腺细胞的增殖,明确EDCs在乳腺癌细胞增殖中的作用和机制,有助于乳腺癌的预防.在归纳整理国内外相关研究基础上,总结了EDCs通过激活雌激素受体信号通路、抑制细胞凋亡和改变细胞周期等方面促进乳腺细胞的增殖,并对其分子机制进行了全面综述.EDCs促进乳腺细胞增殖的分子机制有:①EDCs通过与雌激素核受体（nERs）结合形成二聚体,改变受体构象,并结合到靶基因雌激素响应元件（ERE）上,进而调控增殖相关靶基因转录和蛋白表达;②EDCs也可通过与雌激素膜受体（mERs）结合,激活快速非基因组信号通路,改变靶蛋白活性或靶基因表达;③EDCs也可通过上调凋亡抑制蛋白Bcl-2和Bcl-xL的表达,抑制细胞凋亡;④EDCs还可通过上调细胞周期蛋白（cyclin）表达、提高周期依赖性蛋白激酶（CDKs）活性,加快细胞周期;⑤EDCs通过基因组、非基因组信号途径的交互,上调cyclin D和c-Myc表达,再通过CDK磷酸化细胞周期调节因子Rb蛋白,释放转录因子E2Fs,加速细胞从G₁期向S期的转变,促进细胞增殖.建议今后从与内源激素交互、影响雌激素E₂合成以及低剂量联合作用3个方面来探讨EDCs对乳腺细胞的增殖机制,以期为乳腺致癌物的筛查、乳腺癌预防和治疗以及乳腺细胞增殖机制的深入研究提供参考.      

环境内分泌干扰物前处理方法研究新进展

环境内分泌干扰物因其能够紊乱生物体正常内分泌功能而引起人们的广泛关注,然而内分泌干扰物在水环境中浓度极低,水体中复杂机质的干扰较大,在分析监测前一般要经过样品前处理过程,以起到富集痕量组分、消除基体干扰、提高方法灵敏度的作用。针对不同环境样品中内分泌干扰物的前处理方法不同,分别介绍了液体、固体或类固体环境样品的前处理技术,提出了各前处理方法的优缺点,总结并展望了环境内分泌干扰物样品前处理方法的发展方向。     

罗时江中5种环境内分泌干扰物的分布特征

以典型的农业面源污染河流——大理洱海罗时江作为研究对象,采用固相萃取、超声萃取和气相色谱质谱联用技术,对河流水体和表层沉积物样品中5种EDCs〔环境内分泌干扰物,包括BPA(双酚A)、E1(雌酮)、E2(17β-雌二醇)、EE2(乙炔基雌二醇)和E3(雌三醇)〕进行分析测定.结果表明,罗时江水体中普遍存在EDCs,其中ρ(BPA)为1.01～43.64 ng/L,ρ(E1)为2.54～20.53 ng/L,ρ(E2)为nd～23.18 ng/L,ρ(EE2)为1.16～13.74 ng/L,ρ(E3)为nd～26.55 ng/L.各采样点EDCs污染通量结果显示,右所、邓川2个乡镇对EDCs污染贡献量最为显著,之后由于湿地截留以及河流的自净作用EDCs污染通量有所削减.罗时江对洱海的入湖EDCs贡献量为1.35～3.70μg/s.在城镇下游处沉积物中E1和E3的富集倍数均为各采样点中最高,这与河流水体中的污染通量变化趋势一致,进一步说明该处污染负荷的加剧,并且说明EDCs会在污染发生时于下游就近沉积.沉积物中w(E3)最高(1.48～28.44μg/kg),其次为w(E1)(0.36～2.95μg/kg),E2因迅速降解不易富集.      

环境内分泌干扰物筛选与控制技术的研究进展

论述了环境中内分泌干扰物的种类、危害及毒性作用机理、相关的筛选测试和降解技术,并对有待开展的研究提出了建议,可为国内在环境内分泌干扰物方面的研究提供参考。     

基于文献计量学的环境内分泌干扰物研究热点分析

进入21世纪以来,环境内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals, EDCs)逐渐引起全世界的关注. 为系统梳理EDCs领域文章的知识结构与研究脉络,探究EDCs的研究热点与未来趋势,以中国知网(China National Knowledge Infrastructure, CNKI)与Web of Science (WoS)数据库中关于EDCs的文章为原始数据,分别检索到1 952与11 646篇相关文章,检索截止日期为2021年6月25日. 采用文献计量学方法,使用CiteSpace软件对文献进行可视化分析,分析文章的关键词、来源期刊、学科领域、国家机构和引用文献等,结果表明:①国际上对EDCs的研究已有近30年的历史,大致可分为早期探索(1991—2000年)、深入研究(2001—2011年)和扩展研究(2012—2021年)3个阶段,其研究热度与每年发文量均呈稳定增长趋势. ②EDCs的环境行为与毒理效应机制是国内外研究的焦点,尤其是双酚A类似物和苯甲酸酯类物质. ③美国和中国发表的EDCs相关文章较多,发文量分别为2 483和1 822篇. 关注EDCs研究的国家以欧美地区的发达国家为主;中国科学院大学与美国环境保护局为发表相关文章较多的机构,发文量分别为319和222篇. ④Environmental Health Perspectives是发文量最多的期刊,“环境科学”与“毒理学”是发文量最多的学科领域. 研究显示,国内外在EDCs领域的研究脉络大致相同,主要集中在双酚A、壬基酚等EDCs的毒性效应、机制以及环境检测领域,未来还应加强EDCs复合暴露及毒性修复的研究.      

国际环境内分泌干扰物研究策略与现状

20世纪90年代以来,内分泌干扰物的环境影响受到国际社会的普遍关注,欧盟、美国、日本、经济合作与发展组织以及野生动物基金会等政府组织和非政府组织开始对内分泌干扰物进行系统的研究,并发表了相关的专题报告。本文总结了一些发达国家和国际组织对内分泌干扰物的研究情况,重点介绍他们在筛选与检测、危害鉴定、制定优先名录等领域的研究策略,以期为制定符合我国国情的内分泌干扰物研究和控制战略提供参考。     

蛋白质组学技术在环境内分泌干扰物分析上应用

为了探讨蛋白质组学技术在环境雌激素分析上的应用,用浓度为3.7×10-9mol/L的17β-雌二醇(E2)处理MCF-7细胞2或3天后进行双向电泳,对比不同的蛋白质提取、染色方法,利用光密度扫描仪将电泳图像数字化,并使用PDQuest软件进行图像分析,以观察雌激素诱导下的蛋白质表达图谱。结果表明,在蛋白质的提取上,冻融法比超声裂解法更有效;在蛋白质染色上,银染法比考马斯亮蓝染色法能得到更多可显示的蛋白质斑点。用E2处理72h后的MCF-7细胞,可检测到40个下调蛋白和5个上调蛋白。该蛋白质表达模式的改变提示了环境雌激素诱导下的特异性蛋白质表达图谱变化。本研究为分析雌激素类内分泌干扰物的内在作用机制提供了一种新的可行方法,也为建立其高通量筛选方法提供了新的思路。     

美欧环境内分泌干扰物研究框架

欧美于20世纪90年代开始系统研究环境内分泌干扰物（EDs)，为此成立了专门的工作机构负责EDs研究的规划与协调工作。研究框架包括确认EDs对人类和生态效应的方法，剂量一效应关系模型以及检测环境暴露水平等。研究对环境威胁最大受试物的主要毒理学终点有致癌性，生殖发育毒性，神经毒性和免疫毒性，目前危险评价的新进展是应用定量结构活性关系（QSAR）模型预测化学物的安全性。     

水中典型内分泌干扰物质的臭氧氧化研究

在静态实验中,考察了臭氧投加量、HCO^-₃浓度和pH值对O₃氧化去除水中典型内分泌干扰物（EDs）E1、E2、EE2、DES和4-n-NP的影响.结果表明,5种EDs的去除率随O₃投加量的增加而增大,O₃浓度达到63.6 μg/L时可去除92.0%以上的EDs,HCO^-₃（0～100 mg/L）的引入抑制了O₃氧化,O₃氧化去除EDs的能力随溶液pH值升高而大幅度提高.在中性（pH≈7.0）和碱性（pH＞10.6）条件下,O₃氧化5种EDs的表观二级反应速率常数(20℃±0.5℃)分别在(1.67～3.89)×10⁶　Ｌ·(mol·s)^-1和(0.93～1.75)×10⁹　Ｌ·(mol·s)^-1范围内,表明这5种物质在水中可被O₃迅速氧化去除.计算得出5种EDs的基元反应速率常数(20℃±0.5℃),发现O₃与离子态的EDs反应活性［1.21×10⁹～3.81×10⁹　Ｌ·(mol·s)^-1］是其与分子态EDs的反应活性［7.62×10⁵～2.55×10⁶　Ｌ·(mol·s)^-1］的10³～10⁴倍.对比不同水质本底下O₃氧化去除EDs的实验发现,滤后水和江水中EDs的去除率较其在超纯水中分别降低了26.5%～50.3%和57.3%～72.0%,表明实际水体中的有机物通过竞争氧化剂,抑制了EDs的O₃氧化去除.     

重污染型河水中典型内分泌干扰物的臭氧氧化去除研究

研究了臭氧直接氧化黑臭河水对于常规污染物和典型内分泌干扰物的去除效果.从南方某条污染严重的黑臭河涌中采集原水,臭氧投加浓度分别为28 mg·L1和42 mg·L-1、对应曝气时间30 min和80 min,考察臭氧氧化对黑臭河水中化学需氧量(COD)、氨氮、色度和浊度,以及正壬基酚(4-n-NP)、叔辛基酚(4-t-O...     

典型内分泌干扰物对人工湿地运行效果的影响

研究构建了2组表流人工湿地模拟系统和3组潜流人工湿地模拟系统,种植菖蒲、芦苇,在平均进水COD、TN、NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N浓度分别为110、21、6、9以及6 mg/L,进水流速为42 m L/min,水力停留时间为6 h的条件下,研究典型内分泌物双酚A(BPA)和2,4-二氯苯酚在浓度为2 mg/L时对人工湿地的运行效果影响。结果表明,两种内分泌干扰物对人工湿地的污染物去除均有抑制作用。在COD去除上,两种内分泌干扰物对表流人工湿地的负面影响要高于潜流人工湿地。在各类N元素的去除上,在潜流人工湿地中,添加BPA的负面影响要高于添加2,4-二氯苯酚。     

生活污水中环境雌激素的厌氧消化行为特征及环境风险评价

为了研究生活污水中典型环境雌激素（estrogenic endocrine disruptors, EEDs）在上流式厌氧污泥床（upflow anaerobic sludge blanket, UASB）和厌氧滤池（anaerobic filter, AF）中的行为特征和去除机制,采用固相萃取（SPE）LC/MS/MS分析方法,测定了9种EEDs的浓度和污泥吸附量,利用壬基酚当量（nonylphenol equivalent quantity, NEQ）进行了环境风险评价.结果表明,厌氧污泥对各EEDs的吸附能力与该物质的lgK_ow煤头肿映ざ认喙兀籙ASB对雌二醇（E2）和大豆苷元的去除率分别达83.2%和90.4%,AF对染料木素的去除率达81.6%; 9种EEDs在UASB和AF中的污泥水分配系数（K_p）分别为0.15～23.3和0.05～159.67;综合分析去除率和K_p值数据,揭示了生物降解是大豆苷元、染料木素、双酚A（BPA）和雌三醇（E3）的主要去除途径;出水的NEQ均小于美国EPA的壬基酚水质标准（28　μg·L^－１,小时平均浓度标准）,表明EEDs经厌氧处理后其环境风险有所降低.     

环境内分泌干扰物的评价方法及其生物检测技术

由于化学分析设备与技术的不断提高,大量的有机化学物质不断地从环境介质和食品中被检出。尽管这些物质的浓度很低,但是毒理学的研究表明,一些环境内分泌干扰物质(Environmental Endocrine Disruptors,EDCs)在很低浓度就能导致生物健康负效应。如何在种类众多的环境化学物质,以及在成分复杂的环境提取物中识别具有低剂量效应的有害物质并加以管理十分重要。本文以EDCs为对象,结合近几年来的文献,综述了其可能造成的危害,重点分析了EDCs的作用机制、筛选评估方法及生物检测技术,旨在为今后环境有害物质的筛选与风险识别研究提供借鉴。     

水中壬基酚的去除研究进展

壬基酚是环境内分泌干扰物质中具有代表性的物质,非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚在环境中的降解产物,对生物体造成很大危害。目前检测水样中壬基酚的主要方法是采用GC—MS和HPLC,预处理主要采用固相萃取和液一液萃取。研究表明自来水厂的常规处理工艺对于水中壬基酚的去除有限;近年来倍受关注的深度处理工艺如活性炭吸附等物理方法...     

臭氧氧化降解三唑酮的试验

在利用O3/H2O2体系氧化三唑酮的基础上,探讨了O3氧化三唑酮的最佳反应条件和水中杂质对氧化反应的影响,并对氧化产物进行了分析.研究结果表明,三唑酮浓度为3mg·L-1、臭氧浓度为25mg·L-1、室温(26℃)、pH值为7～8条件下,三唑酮去除率最高可达94.1%;腐殖酸对三唑酮的降解表现为低浓度促进、高浓度抑制,HCO-3对三唑酮降解的抑制作用较小;伴随三唑酮的降解,体系pH下降.色谱分析结果表明,三唑酮首先被氧化为1,2,4-三唑、对氯苯酚和酸性产物,最终生成NO-3、Cl-、CO2和H2O小分子,降解比较彻底.