中国典型城市水环境中邻苯二甲酸酯类污染水平与生态风险评价

邻苯二甲酸酯类(PAEs)作为一类重要的环境激素类化学物质,被广泛应用于塑料的增塑剂中。随着工业的发展,中国PAEs的需求量迅速增加,PAEs已成为中国城市水环境的重要风险因子,因此需要对其进行生态风险评价。本研究首先针对我国典型城市水环境中PAEs的污染现状进行文献综述,总结归纳得到我国典型城市水环境中PAEs的污染分布特征;其次运用熵值法计算了我国典型水环境中PAEs对于藻类、水蚤和鱼类种群的生态风险,并依据生态风险等级划分标准将PAEs生态风险划分为4个水平。文献综述结果表明我国城市水环境中的PAEs浓度多数都高于8.00μg·L~(-1),超过了我国地表水环境质量标准(PRC-NS 2002)和饮用水质量标准(PRC-NS 2006)中的规定限值,且在大城市或PAEs工业区周围的污染水平要显著高于其他区域。将我国与国外典型城市水环境中PAEs的污染水平进行比较,结果表明我国水环境中的PAEs污染水平明显高于其他国家。此外,我国城市水环境中PAEs的污染不仅出现在地表水环境中,而且在广东东莞等地的地下水环境中也出现了PAEs污染,PAEs浓度范围为0.0~6.7μg·L~(-1)。生态风险评价的结果表明,邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)和邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)是我国城市水环境中最主要的风险因子。PAEs污染分布特征和生态风险评价的结果表明我国城市水环境中的PAEs生态风险值总体处于10≤风险熵(RQ)100到RQ≥100水平,尤其是在大城市或者PAEs工业密集区域,因此,亟需对我国城市水环境中PAEs的生态风险进行早期预警和风险管理。     

内河螺蛳（Margaryamelanioides）对水环境中邻苯二甲酸酯类的富集

为探索内河底栖生物对水环境中PAEs的富集规律,采用气相色谱质谱法定量测定宁波城市内河回龙段水体、底泥、螺蛳肉与壳中DMP、DEP、DIPP、DPP、DBP、BBP、DEHP和DOP的浓度。结果表明研究河域底泥、水样、螺蛳（Margaryamelanioides）肉和螺壳样品主要存在DMP、DBP、DEHP3种PAEs,DMP的平均浓度分别为3．435μg／g、0．023μg／g、1．239μg／g和0．712μg／g,DBP为2．613μg／g、0．484μg／g、6．984μg／g和0．282μg／g;DEHP为13．891μg/g、0．030μg／g、4．938μg／g和0．156μg／g,∑PAEs表现为底泥〉螺蛳肉〉螺壳〉水样。螺蛳肉及螺蛳壳对酯类富集能力分别表现为DEHP〉DBP〉DMP,DMP〉DEHP〉DBP,且螺蛳肉的富集能力明显强于螺蛳壳。螺蛳肉与水样DMP浓度呈显著的正相关,DBP和DEHP不相关;螺蛳壳中3种PAEs均与采样位点水样的PAEs呈显著的相关性;螺蛳肉、螺蛳壳与底泥的PAEs浓度均呈显著的相关性;各位点的螺蛳肉与螺蛳壳富集的3种PAEs浓度均呈显著的正相关。     

QSAR法研究芳烃类化合物的生物毒性

基于表征生物活性的原子点价Bi并构建芳烃类化合物的拓扑指数Ln,并用L0,L1及指示参数N与芳烃类化合物对发光菌、大型蚤、呆鲦鱼的急性毒性关联,得到了良好的相关性,相关系数依次为0.9489、0.9787、0.9648,所建QSAR模型具有良好的稳定性和预测能力,估算结果均明显优于文献方法。     

生物样品中氯苯类化合物的提取和测定

以水草和鱼样品为研究对象,采用超声波法提取生物样品中的氯苯类化合物(CBS)并用气相色谱进行定性和定量分析.结果表明:用超声波提取生物样品中CBS的最佳提取溶剂为正己烷,功率为25W,提取时间为20 min.植物和动物样品中CBS的提取方法稍有不同.在最佳提取条件下,鱼样中的平均加标回收率为75.2%～91.6%,水草中的平均加标回收率为88.2%～94.3%.另外,要根据污染物的检出限,确定生物样品中污染物提取的浓缩倍数.结论:用超声波法提取生物样品中的CBs的方法是可行的.     

PAEs污染下2种基因型菜心根际土壤微生物特征及差异性

设置邻苯二甲酸酯(PAEs)3个污染水平(T1,T2,T3)和对照处理(T0),盆栽2种基因型菜心(油青60天菜心和特青60天菜心),研究2种菜心不同生长期根际土壤微生物生物量碳氮(Cmic、Nmic)和总体代谢活性(AWCD)的动态变化特征及差异性,初步揭示2种菜心吸收累积PAEs差异的根际微生态机理.结果表明,2种菜心根际土壤Cmic分别介于84.45~213.30mg/kg和98.33~229.85mg/kg,Nmic分别介于9.00~25.86mg/kg和12.69~34.36mg/kg,显著高于未种植物的处理. AWCD值分别介于0.744~1.075和0.847~1.318,特青60天菜心显著高于未种植物的处理. 2种基因型菜心相比,特青60天菜心根际土壤Cmic, Nmic以及AWCD值均大于油青60天菜心(T3处理开花期除外),部分处理间差异显著. 2种基因型菜心茎叶和根系中PAEs含量与Cmic、Nmic和AWCD之间的相关性均未达到显著程度,说明2种基因型菜心茎叶和根系中PAEs含量可能与其他因素有关.     

还原-偶氮光度法测定工业废水中硝基苯类化合物的干扰消除

硝基苯类化合物主要存在于染料、炸药、制药和制革等工业废水中,常采用还原一偶氮分光光度法测定其中的一硝基和二硝基。由于梅州市某化工原料公司氯霉素生产中产生的废水呈黑褐色,成分复杂,含有大量无机和有机物质,存在严重干扰,无法用文献[1]中方法测定。现经改进后用该方法测定,取得了较好的效果。     

污水处理工艺中邻苯二甲酸酯的分布特征、去除效率及风险评估

邻苯二甲酸酯(PAEs)是一种具有致癌、致畸、致突变毒性效应的环境内分泌干扰物,其会随污水厂出水进入环境介质,从而影响人体健康.本研究采用气相质谱联用和生态风险评估模型研究了工业和生活污水处理厂中PAEs的分布特征,去除效率及出水中PAEs的健康风险与生态风险.研究结果表明：污水中PAE s的总含量为9.27～34.97μg·L^-1,污泥中PAEs的总含量为10.97～38.16μg·g^-1.工业污水处理厂和生活污水处理厂对PAEs的总去除率分别为52.49%～88.15%和96.2%～96.97%,且PAEs的主要通过生物降解途径被去除.污水厂出水中的PAEs对人体无致癌风险,同时对绿藻和水蚤均无明显风险,但对鱼类具中低等生态风险.本研究为污水厂后续针对PAEs去除进行水处理工艺优化提供了理论基础.     

采用光谱学技术分析邻苯二甲酸酯与DNA互作机制

邻苯二甲酸酯(PAEs)作为增塑剂被广泛使用,易渗透到环境中产生环境毒性,多种PAEs已被美国环境保护署和中国环境监测中心列为优先控制污染物,其生态毒理学机制被广泛关注。本试验以小牛胸腺DNA(ct DNA)为供试材料,旨在通过光谱学技术探究PAEs与DNA的相互作用机制。在紫外可见光谱试验中,随着PAEs浓度的增加,DNA紫外光谱出现增色效应,证明DNA的部分碱基对被PAEs破坏,且PAEs与DNA通过嵌插作用结合。荧光光谱试验中,随着PAEs浓度的增加,EBct DNA体系荧光强度逐渐降低,邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的最大荧光抑制率分别为55%、50%和36%;KI荧光猝灭试验中,在加入DNA之后KI对DMP、DEP和DBP的荧光猝灭常数Ksv分别从7.992(R2=0.9970)、10.270(R2=0.9960)和13.52(R2=0.9806)降低到6.721(R2=0.9963)、7.047(R2=0.9599)和11.03(R2=0.9803),荧光猝灭常数均降低,实验结果证明PAEs与DNA通过嵌插作用结合。盐离子试验中,随着Na Cl浓度的增加,PAEsct DNA的荧光强度没有发生变化。试验结果排除了PAEs与DNA分子之间沟槽作用的可能,确定了其结合方式为嵌插作用,随着PAEs侧链的逐渐增长,嵌插作用逐渐减弱。     

遗传神经网络对肼类化合物的定量构效研究

应用遗传算法和反向传播（BP）神经网络相结合的方法,研究了胼类化合物的定量构效（QSAR）关系,构建了遗传神经网络QSAR模型。对30种肼类化合物的6个量子化学参数进行相关性和主成分分析,利用遗传神经网络QSAR模型对肼类化合物的毒性参数进行预测。结果表明,与常规BP神经网络建立的模型相比较,遗传神经网络QSAR模型有效解决了常规BP神经网络模型存在的过训练和过拟合问题,并且具有很好的预测效果。     

行道树悬铃木叶片中邻苯二甲酸酯的研究

采集上海市杨浦区部分交通道路两侧行道树悬铃木叶片样品,对邻苯二甲酸酯(PAEs)的分布特征进行分析.结果表明,叶片组织和表面附着物中均含有邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP);叶片组织易于吸收主要以气相存在于大气中的DBP,质量面积比范围高于表面附着物8倍以上;而主要存在于大气悬浮颗粒中的DEHP在叶片表面附着物中的质量面积比高于DBP.行道树悬铃木叶片中的PAEs质量面积比与机动车流量有一定的相关性.