环境污染物发育毒性机制研究的系统生物学方法进展

基因调控网络(gene regulatory network,GRN)是用于研究基因调控的一种新兴的系统生物学方法,尤其适合描述生物体早期发育的调控系统和机制。由于它能体现出调控过程的网络特性和动态关系,从整体的角度全面审视环境扰动所造成的真实影响,因此有望在内分泌干扰物等环境污染物的发育毒性机制研究中发挥重要作用,解决多年来一直困扰相关研究的种种难题。针对基因调控网络的结构、研究方法、应用成果和案例进行综述,并对将这一方法应用于污染物发育毒性机制研究的前景做出展望。     

药品与个人护理品在鱼体中的累积及代谢研究进展

药品与个人护理品(pharmaceuticals and personal care products,PPCPs)作为一类广泛使用和具有特殊物理化学特性的新型环境污染物,能够在水环境中持续低浓度的存在,对水生生态系统具有潜在风险,已经引起了广泛的关注。鱼体内PPCPs的累积与代谢过程研究在PPCPs的生态风险评价中占据极其重要的地位。概述了PPCPs在鱼体内的分布,分析了影响PPCPs在鱼体内累积的因素如PPCPs的性质、组织差异、鱼的种类、不同的描述方法等,讨论了PPCPs的代谢机制,重点介绍了PPCPs在胆汁内的解毒机制和代谢产物,强调了胆汁应用的重要意义。最后,展望了PPCPs在鱼体内的累积和代谢这一研究领域的发展方向。     

环境浓度下磺胺混合物对秀丽线虫(Caenorhabditis elegans)生长、饮食、抗氧化酶及其调控基因表达水平的影响

磺胺类药物在环境中的普遍残留引起了人们对其潜在效应的担忧。因为磺胺混合物的效应不能通过单个物质效应进行准确预测,所以需要针对混合物效应开展深入研究。将秀丽线虫暴露于4种常用磺胺药物(磺胺嘧啶、磺胺吡啶、磺胺甲噁唑和磺胺甲嘧啶)组成的、环境浓度水平(0.01 mg·L-1)的混合物后,对生长调控基因dbl-1和egl-4,饮食调控基因eat-2和eat-18,过氧化氢酶(CAT)编码基因ctl-2和ctl-3,寿命调控基因sir-2,以及凋亡调控基因ced-4的表达水平进行检测。暴露组与空白对照组的结果比较表明,秀丽线虫dbl-1表达水平没有显著变化(下调3%),egl-4表达下调18%,解释了生长的抑制效应(抑制率为15.6%)。eat-2和eat-18的表达水平下调幅度相似,介于20%~22%之间,该幅度高于饮食的抑制效应(10.7%)。ctl-2和ctl-3的表达水平上调,分别比空白对照组高101%与66%,该幅度显著小于0.01 mg·L-1磺胺混合物暴露对CAT活性的刺激效应(比空白对照组高789.5%)。此外,sir-2的表达水平没有显著变化,与线虫寿命没有受到显著影响相一致。同时,ced-4表达上调32%,预示凋亡水平的显著增加。egl-4、eat-2、ctl-2和ced-4基因表达水平的显著变化分别表明磺胺混合物对β转化生长因子(TGF-β),烟酰乙酰胆碱受体(n AChR)、抗氧化系统以及细胞凋亡等多个方面的产生影响。     

极性有机化合物整合采样技术在水环境有机污染物监测中的应用

极性有机化合物整合采样技术(Polar organic chemical integrative samplers,POCIS)适用于极性有机污染物的采集,随着新型极性有机污染物的不断出现,该技术已经引起了科学家的广泛关注.本文概述了几种常用的被动采样装置,重点介绍了POCIS采样器的一般结构、富集原理、环境因素如流速、温度、pH、溶解性有机质、盐度及膜的污染等对采样速率的影响,讨论了针对极性物质检测的质量控制和保证以及性能参考物质,综述了POCIS在水环境有机污染物监测中的应用.最后,本文对POCIS的应用前景进行了展望.     

Deriving freshwater quality criteria for 2,4-dichlorophenol for protection of aquatic life in China

Freshwater quality criteria for 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP) were developed with particular reference to the aquatic biota in China, and based on USEPA's guidelines. Acute toxicity tests were performed on nine different domestic species indigenous to China to determine 48-h LC50 and 96-h LC50 values for 2,4-DCP. In addition, 21 day survival-reproduction tests with Daphnia magna, 30-day embryo-larval tests with Carassius auratus, 60 day fry-juvenile test with Ctenopharyngodon idellus, 30 d early life stage tests with Bufo bufo gargarizans and 96 h growth inhibition tests with Scenedesms obliqaus were conducted, to estimate lower chronic limit (LCL) and upper chronic limit (UCL) values. The final acute value (FAV) was 2.49 mg/l 2,4-DCP. Acute-to-chronic ratios (ACR) ranged from 3.74 to 22.5. The final chronic value (FCV) and the final plant value (FPV) of 2.4-DCP were 0.212 mg/l and 7.07 mg/l respectively. Based on FAV, FCV, and FPV, a criteria maximum concentration (CMC) of 1.25 mg/l and a criterion continuous concentration (CCC) of 0.212 mg/l were derived. The results of this study provide useful data for deriving national or local water quality criteria for 2,4-DCP based on aquatic biota in China.     

中美高等环境类专业设置比较研究

对美国高等环境类专业设置现状进行了初步调查和统计分析，并与我国高等环境类专业设置状况进行比较研究．研究表明，高等环境类专业设置存在一定的差异性，而且显示出美国高等环境类专业设置具有某些明显特点，主要表现在：专业设置种类数量多、面广且多元化；人文社会科学型专业的比例较大；设置了培养环境教育师资人才的专业；环境健康领域在专业设置中得到了高度重视；“综合型”人才培养目标在专业设置中更为突出．这些特点可以为我国高等环境类专业设置的改革和调整以及高等环境教育发展决策提供参考依据．     

垂直电场对重金属络合物在土壤中迁移过程的影响

采用垂直直流电场,研究了EDTA施入到土壤后,在不同电场方向和强度下土壤Cu,Zn络合物在土柱中的迁移过程.结果表明,电场作用影响土壤中Cu,Zn络合物的迁移,电场强度越大,对络合物的迁移作用越显著.在阳极在上的电场环境下,电场作用能够有效减缓Cu,Zn络合物向下迁移,改变电场方向后,电场作用则能加速Cu,Zn络合物的向下迁移聚积.与对照相比,电场作用改变了土壤Cu,Zn在土柱中的分布,对土壤性质的影响主要集中在电极附近.     

土壤性质对铜-芘复合污染土壤电动-氧化修复的影响研究

重金属-有机复合污染土壤的修复是污染土壤修复的难点之一.选取我国3种典型土壤（红壤、黄棕壤和黑土）,以铜和芘为模式污染物,分别代表典型的重金属和有机污染物,研究了不同土壤类型对电动-氧化技术处理铜和芘复合污染土壤的影响机制.试验中阴、阳极电解液的组分均为10%的羟丙基-β环糊精、12%H2O2和0.01 mol.L-1 NaNO3溶液,施加电压梯度为1V.cm-1.经过15 d电动修复后,红壤、黄棕壤和黑土中总芘去除率分别为38.5%、46.8%和51.3%,总铜去除率分别为85.0%、22.6%和24.1%.pH较高的黑土产生高电渗流,增加了氧化剂与污染物的接触,同时较低的黏粒含量也有利于芘的解吸.红壤的低pH和低有机质含量影响了重金属的形态分布,提高了铜去除率.研究表明不同土壤的pH、黏粒含量和重金属的形态分布等是影响不同类型土壤上铜和芘迁移和修复效率的主导因素.     

城市电子废物的资源循环及回收方法探究

电子废弃物资源循环是一系统问题,除电子废弃物收集计划与物流、政策措施外,电子废弃物资源流程结构的建立和资源回收技术是保证。全面分析了电子垃圾中的资源结构,论述了从电子废物中回收材料的各种可行方法,尤其是从电子废物中回收玻璃、塑料和金属的各种再循环技术。如玻璃,讨论了从玻璃—玻璃和从玻璃—铅的再循环技术;如塑料,分析了化学再循环、机械再循环和热量再循环方法;如金属,讨论了铜、铅,以及贵重金属如银、金、铂和钯的回收过程与程序,最后对生物技术在电子垃圾金属回收中的应用这一环境友好的新技术做了介绍。     

北京科技大学校园电能消耗生态足迹研究

生态足迹分析法是一种“强”可持续性进行衡量的手段。研究中以北京科技大学（以下简称北科大）为例,运用统计学中调查方法对2008年校园电能消耗进行调查,并应用生态学中生态足迹成分法模型对其进行分析,通过与北京及全国范围的对比,测度高校校园的可持续状况。结果表明：北科大2008年电能总消耗量为3829万千瓦时。生态足迹为7098．4hm^2,即需要7098．4bm^2的生态生产性土地支持该校的电能消耗,人均生态足迹为0．28hm^2,在忽略外部影响的情况下与北京及全国的电能生态足迹比较,学校的生态占用状况比较乐观。为促进高校节能减排的工作和建设生态和谐校园,并且有针对性地提出了一些切实可行的节能办法,供学校参考。