饮用水中三卤甲烷的生成机理与影响因素研究进展

在饮用水消毒过程中,氯会与天然有机物(NOM)等反应生成消毒副产物(DBPs),三卤甲烷(THMs)是一种主要的DBPs,长期低浓度的THMs暴露对人体有一定的健康风险。THMs和其前驱物种类繁多、生成机理复杂且影响因素诸多,如何抑制消毒过程中THMs的形成是饮用水安全领域的研究热点。通过查阅大量文献,从THMs形成机理及影响因素等方面归纳了目前THMs研究现状,总结了甲基酮、腐殖酸、氨基酸、β-二酮等重要前驱物生成THMs的反应途径,探讨了操作条件以及离子对THMs生成的影响,对该领域未来研究方向进行了展望。     

毒死蜱对于隆线溞和中华薄壳介混合种群的影响

研究了毒死蜱对隆线溞(Daphnia carinata)和中华薄壳介(Dolerocypris sinensis)混合种群的种群密度、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAGase)比活力和隆线溞游离态几丁质酶免疫可反应蛋白(chitinase-IR)的影响。结果表明,在毒死蜱质量浓度高于0.05μg/L的条件下,毒死蜱对两种生物会有抑制作用,并且基本随暴露浓度的升高而增强。不过,随着水中残留的毒死蜱浓度降低,抑制作用会减弱。计算毒死蜱对隆线溞和中华薄壳介的最高无作用浓度(NOEC)和最低有效浓度(LOEC)发现,中华薄壳介对毒死蜱的敏感性高于隆线溞。在生态风险评估工作中,NOEC或LOEC使用时间加权平均浓度会使评价结果更加准确。     

2种典型碳纳米管低浓度暴露诱发锦鲫组织损伤与肝脏氧化损伤效应研究

采用半静态染毒方法,研究了单壁碳纳米管（SWCNT）和羟基化多壁碳纳米管（MCWNT-OH）对锦鲫抗氧化防御系统的影响。 结果表明,锦鲫经28d不同质量浓度的SWCNT和MWCNT-OH（0,10,100和1000μg/L）暴露后,暴露组14d鳃组织切片检查发现出现鳃动脉瘤、鳃细胞水肿、畸形生长等病理症状;然而在2种碳纳米管低浓度暴露下,锦鲫的肝脏切片没有观察到损伤,高浓度时肝脏有轻微空泡损伤。暴露期间锦鲫没有死亡,随着暴露天数的增加,2种碳纳米管都能对SOD和CAT酶产生抑制作用,高浓度组抑制明显,肝脏抗氧化系统受到损伤。指出,虽然碳纳米管的毒性较低,但其长期暴露对鱼类的影响仍需进一步关注。     

筛查全/多氟烷基化合物(PFASs)生物活性的卷积神经网络模型

全/多氟烷基化合物(PFASs)是一类备受关注的化学品,已在多种环境介质中检出。然而,目前PFASs的生物活性数据缺乏,限制了其危害性评价和管理,有必要构建PFASs生物活性的高通量筛查模型。本研究基于卷积神经网络(CNN)算法,采用分子灰度图像作为输入,构建了PFASs的23种活性终点的筛查模型(简称Image-CNN模型)。与使用分子指纹和分子描述符作为输入,采用随机森林和支持向量分类器算法构建的基准测试模型相比,Image-CNN模型预测效果更好,平均的受试者工作特征曲线下面积达0.96。与此前模型相比,模型性能更优。基于分子指纹相似性,表征了模型的应用域。筛查了已知最大的PFASs名录,其中3种PFASs在所有建模的活性终点中都被预测为有活性。     

电催化同步降解水中硝酸盐氮和有机氯化物的研究

在利用电化学反应器单独脱硝脱卤的电催化实验基础上,对电化学催化方法同步脱硝脱卤进行研究.试验采用化学沉积法负载钯-铜合金(4∶ 1)的多孔钛板作为电解反应器阴极,电解硝酸盐氮(NO-3-N)和五氯酚(PCP)的混合溶液.结果表明: PCP的脱卤效果与单独脱卤时相似,但PCP的存在对NO-3-N的还原脱除有明显影响.PCP在钯原子上的竞争性吸附抑制了NO-3-N还原反应的中间产物NO-2-N继续还原,导致在反应初期出现NO-2-N的积累;随着PCP的充分还原,前期积累的副产物NO-2-N可以逐渐被降解.分批试验和推流试验结果表明,利用多孔钛板负载的钯-铜二元合金电极,选择合适的反应参数,可有效地脱除水中的硝酸盐氮和卤代有机物.     

石油烃、Cu2+对沙蚕的毒性效应及对其抗氧化酶系统的影响

在实验室模拟条件下,研究了石油烃和不同浓度的Cu2 对沙蚕(Nereis diversicolor)种群的毒性效应及对其抗氧化酶系统活性的影响.结果表明:石油烃和Cu2 对沙蚕均表现出较强的毒性,暴露3d后,其LD50值分别为117.5μL·L-1和864.0μg·L-1.Cu2 单因子污染暴露5d后,沙蚕体内过氧化物酶(POD)的活性受到显著影响,表现出先受到抑制后缓慢增加的趋势,超氧化物歧化酶(SOD)的活性也发生显著变化,其变化趋势为先被诱导而后抑制.石油烃以其约为半致死剂量水平单因子暴露5d后,POD的活性并未被显著诱导,SOD的活性则低于对照组.在石油烃与Cu2 复合污染的条件下,暴露5d后沙蚕体内POD和SOD活性表现出相同的变化趋势,即先下降后上升.通过比较,还发现沙蚕体内SOD的活性变化更能灵敏地反映出污染物对沙蚕的毒性作用.     

检测水中有机磷农药的酶传感器

采用丝网印刷技术制作厚膜型电极,通过交联法将乙酰胆碱酯酶固定在电极上,开发快速检测水中有机磷农药的酶传感器.采用循环伏安法对电极所做的检测结果表明电极彼此间的差异在10%以内,具有较好的一致性.通过在交联剂、酶和底物等方面优化传感器的工作参数,确定了戊二醛、酶和底物的浓度分别为0.2%、0.5 mg/mL和10 mmol/L时,传感器响应最好.在交联固定酶的情况下,根据酶活受到有机磷抑制的原理,采用时间-电流法对特丁硫磷和对硫磷进行了检测.结果表明:这2种有机磷的检测限都可以达到1 ng/mL,线性区间1～10 000ng/mL.在物理吸附固定酶的情况下,采用循环伏安法对特丁硫磷进行了检测.结果表明:采用循环伏安法检测的灵敏度比采用时间-电流法的灵敏度要高.     

室内环境中全（多）氟烷基化合物的分布特征和暴露风险

全（多）氟烷基化合物（PFAS）是一类人工合成、应用广泛、高度氟化的化合物,由于数量众多及其持久性、生物累积性和潜在毒性,其暴露风险受到越来越多关注。人体可能通过食物、饮水、室内空气和灰尘等多种介质暴露于PFAS,当前研究多集中于饮水和食品暴露途径,较少针对室内空气和灰尘的人体暴露进行评估。然而人类通过室内环境介质对PFAS的暴露不可忽视,尤其对婴儿而言。该文综述了室内环境中释放PFAS的各类产品,PFAS在不同介质中的分布特征以及人体暴露于PFAS的途径,重点分析了不同人群的暴露特点和PFAS生物有效性的研究进展,提出了降低室内PFAS浓度的有效措施。发现皮肤接触暴露途径的研究数据较少,室内环境中PFAS从产品到室内的迁移转化机制尚不清楚,此外,目前的研究大多是通过检测膳食、饮水、灰尘、空气等环境介质中的PFAS浓度,然后通过风险评估模型去计算外暴露水平,或者通过尿液、血液、头发等检测PFAS的内暴露水平,外暴露和内暴露研究是相对独立的,二者之间的关联并不明确。众多研究已经表明,很多PFAS类型在各种暴露源中均有高水平检出,仅通过已有的体外暴露风险评估模型对外暴露风险的评估可能高估了...     

膨润土对复合污染中表面活性剂的吸附及机理

选取阳离子表面活性剂氯化十六烷基吡啶(CPC)、阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及非离子表面活性剂Triton X-100(TX-100)为代表,研究了其在膨润土上的吸附行为,探讨了膨润土阳离子交换容量(CEC)、温度、盐度对CPC吸附的影响.结果表明,Na基膨润土对CPC的吸附性能最好,对SDBS基本无吸附,对TX-100的吸附介于两者之间.Na基膨润土对CPC的吸附是阳离子交换和疏水键缔合共同作用的结果,对TX-100的吸附主要是通过其与膨润土硅氧表面间的氢键作用,同时通过疏水键作用形成吸附双分子层;SDBS在Ca基膨润土上的吸附损失量先增大后减小,在1.5倍临界胶束浓度 (CMC)时达到极大值,主要机理是SDBS与膨润土中的Ca²⁺产生沉淀作用,而胶束具有再溶解沉淀的作用.膨润土对CPC的吸附量随着温度升高而降低,随着CEC的增大而增大,一定浓度NaCl的加入有利于其在膨润土上的吸附.