表观遗传学机制与空气污染的健康效应

空气污染是一个全球性的问题,并且具有深远的环境影响。暴露于空气污染会对人体健康产生许多不同的影响,理解空气污染的健康效应又是一个复杂命题,既要考虑不同类型的污染物同时也要考虑相关疾病的复杂性。然而越来越多的研究表明,表观遗传学在空气污染相关疾病的发生、发展中发挥着重要的作用。空气污染物可引起DNA甲基化、组蛋白修饰和miRNA表达等表观遗传学改变,这种改变往往发生在疾病产生的早期,因此相关研究不仅可以了解疾病的发病机制,而且还为疾病早期诊断和预防筛选可能的标志物。本文综述了表观遗传学的几种修饰方式和空气污染物造成不良健康损伤机制的一些研究进展。     

黑龙江省某市矿泉水水质的健康风险评价

目的:明确黑龙江某市泉水水质所包含的主要成分,对可能存在的超标物质进行健康风险评价,提出治理建议。方法:采用《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)和《地下水质量标准》(GB/T14848-93)Ⅲ类标准对泉水水质进行监测和判定,采用NAS提出的四步法模式对泉水进行健康风险评价。结果:矿泉水中除含有钙、钾、钠等常见元素外还包含偏硅酸、锂、锶、硒等微量元素,在6例样品中发现1例砷含量超标,5例氟含量超标,砷的最大浓度为0.02mg/L,氟的最大浓度为1.41mg/L。经计算,砷的超额健康风险值为:4.34×10-5,氟为:0.25×10-6。结论:泉水中含有有益健康的微量元素,作为销售矿泉水饮用,水中的砷和氟化物不会对人体产生超额的健康风险。考虑到部分人群可能会将此矿泉水作为生活用水使用,建议矿泉水生产企业在该泉水出厂前对其进行降氟处理。     

基于监测及Kriging方法的京津冀地区大气污染物暴露分布研究

为了实现充分利用已有环境监测站点数据进行人群精细化暴露评估的目的,同时解决某些待测人群社区周边无监测站点时数据的选择问题,以保定市作为大气高污染研究城市,基于现场监测和Kriging（克里金插值）空间分析方法,明确了在研究大气污染物人群暴露时,某一个固定监测站污染物数据的代表性问题.研究表明:对于大气中φ（SO₂）、φ（NO₂）、颗粒物及其组分,空气质量监测点位的代表性一般为5~6 km;对于φ（CO）、φ（O₃）和φ（VOCs）,它们在城市不同地区的空间分布更为均匀,空气质量监测点位的代表性范围更大.通过使用Radial Basis Functions（径向基函数,RBF）、Local Polynomial Interpolation（局部多项式插值,LPI）、Inverse Distance Weighting（反距离权重插值,IDW）、Kriging、Kernel Smoothing（内核平滑插值,KS）和Diffusion Kernel（内核扩散插值,DK）等6种空间分析方法对大气污染物浓度进行预测发现,Kriging方法对大气污染物浓度预测时可使预测值和实测值间的偏差小于10%,准确度最高.因此,在进行某城市某点位的污染物人群暴露浓度预测时,若该点位周边5 km以内有空气质量监测点位,则可用该点位的监测值代替;若5 km以内没有空气质量监测点位,则可基于最近监测点位的污染物浓度进行Kriging空间插值,从而获得该点位的污染物暴露水平.      

植物活性物质对PM_(2.5)致细胞损伤的抗性作用

为研究植物活性物质对PM2.5致细胞损伤的抗性作用,研究了北京城区PM2.5对CHO(Chinese hamster ovary,中国仓鼠卵巢)细胞的损伤作用,并选择植物活性物质绿原酸、阿魏酸和荭草素探讨其对CHO细胞的保护作用.以CCK-8法确定PM2.5的试验剂量和3种活性物质的最佳保护剂量,然后通过彗星试验、微核试验、流式细胞术及Western Blotting分别检测PM2.5的损伤作用及植物活性物质的保护作用.结果表明:1由CHO细胞存活率可知,PM2.5的有效试验剂量为15μg/m L,绿原酸、阿魏酸和荭草素的最佳保护剂量分别为50、20、10μmol/L.2PM2.5可引起CHO细胞明显的DNA损伤、微核形成增加、细胞周期阻滞所致的细胞增殖指数降低,而经阿魏酸、绿原酸和荭草素预处理后,均可减轻PM2.5对细胞的损伤作用,起到了一定的保护作用.3PM2.5能引起CHO细胞中p53和caspase-3蛋白的表达增加,而阿魏酸、绿原酸和荭草素均可使其表达量有所降低.由PM2.5引起的细胞损伤经绿原酸、阿魏酸、荭草素作用后表达量降低.在3种植物活性物质中,以阿魏酸拮抗PM2.5损伤的效果最佳,绿原酸次之,荭草素相对较差.     

铅对人Bel-7402肝癌细胞毒性及EGFP基因DNA甲基化的影响

以体外培养人Bel-7402肝癌细胞为模型,研究铅的3种常见化合物氯化铅(Pb Cl2)、乙酸铅(Pb(CH3COO)2)、硝酸铅(Pb(NO3)2)的细胞毒性和去甲基化表观遗传毒性。应用MTS方法检测细胞的存活率,以前期研究建立的评价方法评价铅化合物的去甲基化表观遗传毒性。结果显示,Pb Cl2、Pb(CH3COO)2、Pb(NO3)2均会抑制Bel-7402细胞的增值,计算求得Pb Cl2、Pb(CH3COO)2、Pb(NO3)2相应的50%细胞存活浓度(IC50)值分别为2 524μmol·L~(-1)、1 977μmol·L~(-1)、1 899μmol·L~(-1);80%细胞存活浓度(IC80)值分别为264μmol·L~(-1)、221μmol·L~(-1)、281μmol·L~(-1),通过对3种染毒物不同染毒浓度的细胞存活率进行随机区组设计的方差分析显示3种化合物间的差异无统计学意义(F=0.11;P=0.897)。去甲基化表观遗传毒性检测结果显示,Pb Cl2、Pb(CH3COO)2、Pb(NO3)2均可观察到明显的去甲基化表观遗传毒性,其相对于5-氮杂-2-脱氧胞苷(5-Aza-Cd R)的去甲基化表观遗传毒性当量分别为2.82E-03、1.50E-03、5.09E-04,三者间也无显著性差异。结果表明,铅化合物会使Bel-7402细胞的细胞存活率和转染进细胞的质粒上增强型绿色荧光蛋白基因启动子的DNA甲基化水平下降。     

黑碳气溶胶的研究现状:定义及对健康、气候等的影响

空气污染造成的健康和环境影响日益严重.黑碳（black carbon,BC）作为环境空气细颗粒物的重要组成成分,会影响大气辐射强迫,造成气候变化,同时还会引发人体呼吸系统、心血管系统及神经系统疾病等,逐渐受到广泛关注.但在科学研究中,黑碳常易与其他碳质气溶胶名称相混淆.通过文献整理及内容对比等方式,厘清黑碳与炭黑、元素碳、碳烟等碳质气溶胶在定义、产生方式、组成成分、测定方法等方面的异同;明确黑碳在人体中诱导自由基反应、引起氧化应激等致病机理,以及对肺功能、呼吸功能、心血管功能、神经功能的短/长期健康效应的不良影响;梳理黑碳对气候变化的影响机制,如辐射强迫（直接效应、半直接效应、间接效应）和其他云效应影响等;发现黑碳会间接对人体产生健康影响,其与能见度、农作物产量、贫困地区经济水平均存在关联.研究显示:黑碳可吸附较多有毒物质,能作为载体进入人体产生各类不良健康影响;黑碳是颗粒物的重要成分之一,对太阳辐射有强吸收作用,但其辐射强迫值难以准确估算.      

广西沿海池塘养殖污染调查与分析

于2011~2012年,对广西沿海养殖池塘进行了大范围排污状况调查,调查范围涉及广西沿海三市主要池塘养殖区,共调查74个位次,其中北海市15位次,防城港市26位次,钦州市33位次;调查指标共12项,包括:悬浮物质、pH、CODMn、BOD5、Cu、Zn、无机氮、PO4-P(以P计)、硫化物(以S计)、总余氯、TN、TP。按照行业标准《海水养殖水排放要求》SC/T9103-2007对其10项指标的达标情况进行了计算:各项指标达标率排序为Cu=硫化物Zn悬浮物pH总余氯CODMBOD5无机氮PO4-P。各养殖模式中,南美白对虾池塘养殖模式污染指标超标率最高。但其TN和TP的高排污塘比例低于鱼类养殖模式和青蟹养殖模式。制定更全面的池塘养殖排污地方标准和针对广西池塘养殖模式的特征开展末端治理试验是目前的重点研究方向。     

糖厂污泥中高效产氢菌的分离鉴定及产氢优化

从甘蔗糖厂污泥样品中,分离纯化得到一株革兰氏阳性厌氧产氢菌。经16S rDNA分子生物学鉴定,该菌株为Clostridium sp.60E(注册号:JF708079)。对该菌株生长及产氢特性的研究发现,其产氢主要发生在细胞生长对数期的中后期和稳定期。温度及pH值单因素实验显示,Clostridium sp.60E为一株中温产氢菌,有较好的耐酸能力。采用正交实验研究方法优化产氢条件,发现起始pH值为5,培养温度为35℃,碳源选择葡萄糖时,其总产氢量最高可达到(208±8.01)mL H2/100 mL培养基,比优化前提高了142%,产氢纯度最高达到55.32%,最高产氢速率为(188±8.72)mL H2/(L.h)、15.99 mmo(l H)2g(/dry cell.h)。以上研究表明,从糖厂污泥中筛选的Clostridium sp.60E是一株良好的厌氧发酵产氢菌,将其应用于废水处理,可以实现有机废水的高效制氢,是实现废水和有机废物资源化的一条有效途径。     

区域环境健康问题调查的实施机制

环境健康调查实施机制的合理性直接决定了大型区域环境健康调查的执行效率和最终结果.鉴于区域环境健康问题调查涉及内容多学科、执行流程多环节、实施过程有交叉的复杂特点,围绕环境健康传导链特征解析的调查实质,就如何高效组织区域环境健康调查的参与人员和技术力量等实施机制问题进行了探索.在总结我国大型环境健康调查工作实施经验的基础上,提出所有环境健康问题调查人员分属作用分明的“四大功能”角色定位,以及区域环境健康问题调查的“九步运行”技术流程等相关论断.相关研究结果直接支持了若干大型环境与健康调查工作,为进一步丰富区域环境健康问题调查理论提供了借鉴.