大型蚤在线生物监测系统研究

近年来,世界范围内突发性废水泄漏事件频发,在引起人们对水质问题恐慌的同时,也促进了饮用水在线监测与早期污染预警系统的发展。生物监测可以对污染环境下多污染物的联合毒性进行有效评估,具有传统化学监测所不具备的优点,已成为判定水质是否对水生生物存在影响、是否符合人类安全饮用的有效依据和手段。介绍了大型蚤在线生物监测系统的多通道流通生物测试室和生物传感器系统,并对世界范围内的研究与应用情况做了研究综述。目前,采用大型蚤作为指示生物的在线监测系统已在饮用水水质监测方面成功实现,但其在工业废水接管过程中毒性评估和早期预警的研究和应用上尚有不足,有待更加深入地探讨与研究。     

腐殖酸对土壤吸附四溴双酚A 的影响

采用批量平衡实验方法,研究了腐殖酸(HA)对3 种土壤吸附四溴双酚A(TBBPA)的影响,并且采用增溶法探讨了HA 与TBBPA 在溶液中的结合作用.结果表明,TBBPA 的表观溶解度随HA 加入浓度的增加而增加,二者在供试浓度范围内(以DOC 计,0~90mg/L)有较好的线性关系,计算得到的TBBPA 与HA 结合系数为8807L/kg.HA 的加入增加了TBBPA 在土壤中的吸附,增加的程度受土壤类型和HA 添加浓度的影响.分析发现,HA 对土壤吸附TBBPA 的影响主要与HA 和TBBPA 在溶液中的结合作用、在土壤中的累积吸附效应以及溶液pH 值等有关.     

全氟辛酸对斜生栅藻细胞膜特性影响研究(Effect of Perfluorooctane Acid on Cell Membrane Properties of Scenedesmus obliquus)

斜生栅藻暴露于全氟辛酸(PFOA)中,其细胞膜特性可通过不同荧光染料染色的荧光信号变化来反映.应用流式细胞仪检测荧光信号,研究了PFOA对斜生栅藻细胞膜的完整性、选择透过性和膜电位指标的影响效应.实验结果显示,全氟辛酸对表征细胞膜完整性的碘化丙啶(PI)染料荧光强度起到显著刺激作用,栅藻细胞膜受损几率随暴露浓度升高呈现上升趋势;低暴露浓度下栅藻细胞膜选择透过性增强,但在高浓度暴露下这一细胞膜特性受到明显抑制,具体表现为表征酯酶活性的二乙酸荧光素(FDA)荧光强度出现先升后降的变化;与FDA荧光强度变化趋势相反,反映膜电位的碘代3,3’-二己氧基羰花青(DIOC6(3))荧光强度则先降后升,预示高浓度PFOA暴露将导致细胞膜处于异常的生理状态.     

有害结局路径(AOP)框架在水体复合污染监测研究中的应用

水体复合污染包含低浓度、种类复杂的毒害化学污染物,威胁人类健康和生态安全。监测并识别水体关键毒害污染因子是进行水质管理的前提,也是复合污染研究的难点。目前国内外在水复合污染毒性监测研究上主要基于动物活体试验或者生物体外测试。由于受限于毒理学测试方法,常见的应用通常仅关注于某方面的毒性效应或者少数的分子指标,因而受到质疑和挑战。有害结局路径(Adverse outcome pathway,AOP)的概念将化学污染物的结构、致毒的分子启动事件和生物毒性的有害结局建立关联,为污染物的毒性测试、预测和评估提供了新的模式。本文旨在论述有害结局路径在复合污染毒性评估和关键毒害物质鉴别中的指导性价值和意义。在有害结局路径的指导框架下,借助于生物体外高通量测试技术、化学分析的靶向和非靶向分析技术和生物信息学技术,可以系统地分析化学混合物在分子、细胞水平上健康相关指标的响应水平,评估水体中复杂结构污染物,与不同生态和健康有害结局之间的关联,为水环境评价和优先污染物的筛选管理提供有效支撑。本文通过综述AOP框架在复合水体中毒害物质风险研究的现状和优势,对AOP在水环境环境管理上的应用前景提出展望。     

动态顶空-箱式法在湖泊挥发性有机物释放观测中的应用

湖泊是挥发性有机物(VOCs)的重要自然源,适用的观测手段是湖泊VOCs释放研究的基础。该研究以人工观测池模拟水华水体,以动态顶空-箱式法收集水气界面释放的VOCs,联用甲烷-非甲烷总烃分析仪和飞行时间质谱仪,并辅以阀切换,实现野外2种场景VOCs释放的同时高时间分辨率在线观测。结果表明,合理设置参数后方法重现性好、精度高,相对偏差绝大部分在±10%内;直接进样-氢火焰离子化检测、膜富集-飞行时间质谱检测分别适用于水面释放甲烷和非甲烷VOCs的观测。人为引入浓藻的试验池甲烷、非甲烷VOCs释放速率分别为66.2、2.18 mg/(m²·d),而对照池则分别为2.39、1.15 mg/(m²·d),正午前后非甲烷VOCs释放强度大,傍晚至凌晨则甲烷释放强烈;经试验组、对照组的差异对比以及试验组内物质释放速率之间相关性分析,初步推断藻类释放了壬烷、癸烷、异戊二烯、苯乙烯、氯苯、二氯苯、三氯苯、三氯乙烯、四氯乙烯等物质。     

可溶性有机物对四溴双酚A的增溶作用研究

用批平衡法研究了污水处理厂进、出污水中提取的可溶性有机物（DOM）和商用腐殖酸（HA）等3种DOM对四溴双酚A（TBBPA）的增溶作用,并用红外、紫外吸收、元素组成、分子大小分布、扫描电镜等对DOM进行结构表征.结果表明,增溶作用受DOM结构、分子大小以及溶液离子强度的影响,并且与TBBPA形态有关.进水DOM和出水DOM对TBBPA的增溶等温曲线呈非线性,可用Langmuir方程描述,结合系数（K_doc）分别为1.19×10⁵L·kg^-1和1.27×10⁵L·kg^-1,其中的大分子DOM（相对分子质量>1 000）对TBBPA的增溶等温曲线呈线性,主要机制为分配,非线性变化由小分子DOM（相对分子质量<1 000）造成,进出水中小分子DOM的增溶能力（K_doc）比大分子高约55%,增溶贡献率也更大（75%～80%）.增溶作用同时受溶液离子强度影响,离子强度低时促进增溶作用,随着离子强度增大而引起DOM聚合、絮凝等降低了增溶效果.     

四溴双酚A在潮土中的吸附和解吸

采用批量平衡实验方法,研究了四溴双酚A(TBBPA)在潮土中的吸附和解吸行为,并且探讨了pH值和离子强度对TBBPA吸附的影响.结果表明,TBBPA在潮土中的吸附过程可以分为快速吸附阶段(0～24 h)和慢速吸附阶段(24～48 h),其中快速吸附阶段在吸附过程中起主要作用,在48 h时吸附基本达到平衡.TBBPA在潮土中的吸附等温线呈现为非线性,其吸附行为可以很好地用Freundlich方程描述.在溶液pH值为6.0-8.0的范围内,TBBPA在潮土中的吸附量随pH值的增大而减少,当溶液pH>8.0后吸附量未表现出明显的变化趋势.离子强度也明显影响TBBPA在潮土中的吸附,随着离子强度的增加TBBPA的吸附量增加.吸附.解吸过程表明TBBPA在潮土中的解吸相对于吸附过程具有滞后性,说明潮土对TBBPA有较强的结合能力.     

环境糖皮质激素受体干扰物的研究进展

综述了糖皮质激素受体干扰物的作用机制和生态效应,列举了多种活性筛选方法,并根据性质对干扰物进行了种类的划分。在当前环境糖皮质激素受体干扰物研究的基础上,指出了作用机制的研究不全面、个体生物筛选方法匮乏、缺少可信的活性模拟预测技术等问题,并提出了应借助模式生物完善作用机制研究,在此基础上建立稳定、高通量的个体生物活性筛选方法和动力学过程模拟替代技术用以活性预测等发展方向。     

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。     

联苯胺类化合物对斑马鱼胚胎发育毒性的初步研究

应用斑马鱼胚胎发育技术,对4种联苯胺类化合物(联苯胺、3,3'-二甲氧基联苯胺、3,3'-二甲基联苯胺、3,3'-二氯联苯胺)的毒性进行了测定.结果表明,这4种化合物对斑马鱼胚胎发育均有明显抑制作用,可以造成仔鱼畸形甚至死亡,具有特定的最敏感毒理学终点及作用时间;联苯胺苯环上的取代基可以增强联苯胺的亲电作用或亲核作用,从而增强其胚胎毒性,其中尤以卤代产物(3,3'-二氯联苯胺)最为显著.其毒性排列顺序大致为:3,3'-二氯联苯胺>3,3'-二甲基联苯胺>3,3'-二甲氧基联苯胺>联苯胺;4种联苯胺的斑马鱼胚胎毒性数据与lgKow没有显著相关性,推测这4种联苯胺的毒性机理属体内反应型,毒物参与生理代谢.