Microcystin-leucine arginine blocks vasculogenesis and angiogenesis through impairing cytoskeleton and impeding endothelial cell migration by downregulating integrin-mediated Rho/ROCK signaling pathway

The main characteristic of eutrophication is cyanobacteria harmful algae blooms. Microcystin-leucine arginine (MC-LR) is considered to be the most toxic and most commonly secondary metabolite produced by cyanobacteria. It has been reported that MC-LR had potential vascular toxicity. However, the mechanism that MC-LR-induced vascular toxicity is very limited and remains to be clarified. The aim of this study was to evaluate the toxic hazard toward the vasculogenesis and angiogenesis of MC-LR. Its effects on vasculogenesis, sprouting angiogenesis, and endothelial cell tube formation were studied. The study showed that MC-LR exposure blocked vasculogenesis in zebrafish embryos, sprouting angiogenesis from rat aorta, and tube formation of human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). In addition, MC-LR exposure also induced the disruption of cytoskeletal structures and markedly inhibited endothelial cell (EC) migration from caudal hematopoietic tissue in zebrafish and HUVEC migration. Western blot analysis showed that MC-LR exposure downregulated the expressions of integrin β1, FAK, Rho, and ROCK. Combined with these results, MC-LR could induce disruption of cytoskeleton via downregulating integrin-mediated FAK/ROCK signaling pathway, leading to the inhibition of EC migration, which finally blocked vasculogenesis and angiogenesis.

Graphical abstract

     

机动车尾气中颗粒物对人体健康的危害

本文介绍了燃油机动车在不同运行状况下排放颗粒物的情况;以及不同粒径颗粒物与其它环境空气中污染物协同作用对人体健康的危害.     

水生态分区管理国际经验与太湖流域应用研究

简述了国外水生态区的发展历程以及国外水生态区在建立生态系统数据库、制定差异化水质标准、开展河流生态监测及评价水体健康等方面进行的应用研究。通过对太湖流域水生态功能分区的研究，指出当前水环境管理存在的问题与水生态区管理的优势，提出应重点从水生态区监测、试点考核、评价、修复等具体操作层面开展应用研究，引导我国水环境管理从水化学指标逐步向水生态综合指标转变，推动建立以水生态系统健康为导向的水环境管理创新体制。     

京津冀地区电力部门CO2排放因素分解分析

基于LMDI(Logarithmic Mean Divisia Index Method)方法分析2001-2016年京津冀地区电力部门CO2排放的8个影响因素,考虑了京津冀地区电力部门从生产投入、转换、传输到消费的整个过程;并分析了2001-2016年影响京、津、冀各地区CO2排放的各因素贡献值。结果表明,1)2001-2016年京津冀地区电力部门CO2排放总体呈现递增趋势,2012年出现负增长;河北省电力部门对京津冀电力部门CO2排放贡献最大,2001-2016年累计CO2排放变化量为145.70 Mt,但河北省电力部门的减排潜力巨大;2)人均GDP效应和人口规模效应是促进京津冀地区电力部门CO2排放增长的主要因素,2001-2016年累计贡献值分别为261.86 Mt和36.47 Mt;3)用电效率效应和电力输入输出效应是京津冀地区电力部门CO2排放量增长的主要抑制作用,2001-2016年累计贡献值分别为-49.40 Mt和-47.93 Mt;4)造成京、津、冀电力部门CO2排放差异的主要因素是人均GDP、化石能源转换效率和用电效率。     

煤矿企业重大灾害预防与安全保障体系构建与运行评价

为提高煤矿企业重大灾害预防与安全保障能力,以典型煤矿企业为例,深入分析企业重大灾害的孕灾环境与类型,确定诱发煤矿重大灾害事故发生的关键因素,并提出构建以“安全文化理念”为1个核心,涵盖“组织”“制度”“人员”“技术”“信息”“装备”“资金”7个要素以及“危险源预控”和“灾害应急救援”2个关键环节的整体安全保障体系;最后,利用事故树模型和层次分析法评价某典型煤矿企业历年来的灾害事故实际情况,提出相关保障体系的持续优化方案,研究结果可为煤炭行业企业开展重大灾害预防与安全保障体系的设计与构建提供参考和借鉴。     

污泥掺烧过程中Cl/S/P/矿物质的热交互作用对Cd迁移转化行为的影响

采用化学热力学平衡分析方法,应用污泥实测数据模拟计算了污泥掺烧过程中Cl/S/P与矿物质的交互作用,重点模拟研究了Cl/S/P/矿物质交互体系对Cd迁移转化的影响.研究结果表明,污泥掺烧过程含Cl、S及P逸出气体以HCl(g)、SO_2(g)及(P_2O_5)_2(g)形式排放.污泥掺烧含有CaO-SiO_2-Al_2O_3体系中,CaO可以抑制S以SO_2(g)释放,而SiO_2及Al_2O_3对SO_2(g)逸出有促进作用,同时CaO及Al_2O_3可以抑制P的挥发.污泥掺烧过程中SiO_2及Al_2O_3对Cd挥发都有一定抑制作用,但CaO及Fe_2O_3对Cd基本无影响;当Cl存在时,Ti O2和SiO_2对Cd吸附作用减弱,并使Al_2O_3吸附剂失效;当S存在时,可导致吸附剂对Cd中毒,而P可导致Al_2O_3吸附剂失效;Cl-S-P耦合体系中,单一矿物质对Cd迁移转化影响主要受Cl和S控制.SiO_2+CaO+Al_2O_3共存体系中,Cl的存在可导致固体吸附剂SiO_2和Al_2O_3失效;S、S+Cl、S+P、S+Cl+P的存在受控元素为S,并且可以抑制Cd的挥发;P、Cl+P的存在对Cd影响受控元素为Cl,可促进Cd挥发.     

丹江口水库水体氮的时空分布及入库通量

为解析丹江口水库水体氮的时空分布特征及主要污染来源,以丹江口库区及主要入库河流为研究对象,分析了水体氮的空间分布、季节及年际变化;利用回归分析,解析了氮污染驱动因素;并估算了入库河流氮通量及对库区氮污染负荷的贡献率. 结果表明:研究区水体ρ(TN)、ρ(NH₄+-N)分别在0.07~16.73和0.01~10.65 mg/L之间,年均值分别为2.34和0.71 mg/L,空间分布呈入库河流高于库区的趋势;季节特征表现为春季、冬季>秋季>夏季. 2005—2014年库区水体ρ(TN)整体呈先升后降的趋势,其中取水口陶岔断面ρ(TN)上升较快,2012年较2007年增加了1.5倍,2013年开始ρ(TN)有所下降,但仍然维持在较高水平. 近10年来库区水体ρ(NH₄+-N)始终维持在较低水平. 神定河、犟河、泗河、剑河等环库支流河口氮污染最严重,城镇化是造成流域水体氮污染的主要驱动力. 汉江TN入库量贡献最大,占63.0%,其中境外来水TN入库量占总量的59.2%,为达到丹江口水库生态环境保护要求的Ⅲ类水质(GB 3838—2002《地表水环境质量标准》)目标,汉江TN需削减量为16 715.0 t/a. 境内河流中,环库河流的TN入库量最大,其中泗河、老灌河、神定河、金钱河、犟河和天河等TN入库量较大,TN需削减量分别为 2 286.7、2 197.7、1 493.6、1 106.9、979.1和728.9 t/a.      

饮用水消毒技术发展趋势的文献计量学分析

消毒过程是饮用水安全保障研究的热点,本文采用文献计量学的方法对2000—2012年间的学术论文和发明专利进行了分析,明确了全球在饮用水消毒领域的研究动态和趋势以及我国存在的主要差距.结果表明全球对该领域研究的关注度持续增加,其研究热点主要集中在消毒技术工艺和消毒副产物两方面,其中氯化、臭氧氧化、氯化消毒副产物是近十余年的关注焦点.美国和瑞士作为本领域研究的主要领先国家分别在文章产出量和研究水平上位列第一,值得注意的是瑞士在本领域的研究偏重于高级氧化技术和新型消毒副产物.我国的发文量仅次于美国而专利申请量仅次于日本,但研究水平远落后于世界领先国家.我国的研究工作主要集中在氯氧化消毒工艺和常规消毒副产物生成与控制,原创性研究有待加强.本研究对明确我国饮用水消毒技术的发展趋势和研究人员选题具有重要意义.     

PbO2/TiO2-NT/Ti电极的制备及电催化性能研究

采用阳极氧化法制备了TiO_2纳米管(TiO_2-NT),研究了阳极氧化时间对TiO_2-NT形貌与结构的影响.结果表明,氧化时间为180 min时,TiO_2-NT排列紧密,管口形状接近圆形,管径为93 nm左右.以TiO_2-NT为底层采用电沉积法制备PbO_2/TiO_2-NT/Ti电极,PbO_2/TiO_2-NT/Ti电极与传统PbO_2/SnO_2-Sb2O3/Ti电极形貌、结构、电化学性能、使用寿命对比分析结果表明,与PbO_2/SnO_2-Sb2O3/Ti电极相比,PbO_2/TiO_2-NT/Ti电极具有较小的晶粒尺寸、较高的催化氧化活性和较长的使用寿命.     

城市污水污泥与咖啡渣的混燃特性分析

利用热重分析法研究了城市污水污泥、咖啡渣在不同气氛及不同混合比例条件下,其单一样及其混合样的燃烧特性,计算了各类综合燃烧特性指数,并对他们的燃烧动力学进行了建模.结果表明,单一污泥样品的燃烧曲线存在3个明显的失重峰,分别对应于水分的析出、挥发分的析出燃烧、难燃有机物及固定碳的燃烧.咖啡渣燃烧则分为挥发分析出及燃烧、挥发分的燃尽和固定碳燃烧两个明显阶段.污泥中混合咖啡渣后,污泥燃烧特性有所改善,其中混合30%咖啡渣后污泥的挥发分释放特性指数D、可燃性指数C、燃尽指数Cb、综合燃烧特性指数S分别增加了1.5、1.0、0.3、1.7倍,与燃烧气氛N_2/O_2相比,污泥和咖啡渣混合试样在CO_2/O_2气氛中燃烧受到了一定的抑制作用.利用Coats-Redfern积分法计算得到不同条件下污泥、咖啡渣及其混合样燃烧的质量平均表观活化能(Em)分别在30.49~36.72 k J·mol~(-1)、63.07~118.90 k J·mol~(-1)、37.80~44.49k J·mol~(-1)范围.可以分别用f(α)=(1-α)0.5、f(α)=(1-α)2描述污泥、咖啡渣及其混合样燃烧的第一挥发分峰前及峰后的燃烧机理.