自然水体中主要有毒有机物的研究进展

介绍了主要有毒有机物多环芳烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)、有机氯农药(OCPs)在环境中的危害及其来源,着重评述了近年来中国自然水体中和沉积物中该类污染物的研究进展,指出新的检测技术的开发、有毒有机物的生殖毒性和生态环境风险影响方法学的研究及污染区域污染控制、消减及修复是今后该领域的工作重点.     

SPE-PDA/FLD串联HPLC法测定水样中痕量多环芳烃

建立了固相萃取-PDA/FLD串联HPLC法测定水样中多环芳烃(PAHs)的分析方法,优化了固相萃取条件.结果表明,对1L水样加入10%有机改性剂进行固相萃取,采用3ml四氢呋喃洗脱后进行HPLC分析,平均回收率在95.22%-100.8%间,相对标准偏差为0.78%-6.68%,方法的检出限在0.03-220 ng·l-1之间.     

模拟生物采样和原位鱼体生物富集水中PAHs的比较

半渗透膜采样技术(SPMD)模拟了生物富集水中疏水性有机污染物的过程,并且可以用来监测生物有效态污染物的长期平均浓度.但是在野外条件下SPMD和鱼体生物富集作用的比较研究相对较少.本工作在太湖梅梁湾选取了5个站点,同时放置SPMD和笼养的鲫鱼暴露32 d,以研究水体中多环芳烃(PAHs)在SPMD和鱼体内的富积规律.结果表明,SPMD和鲫鱼所富集的多环芳烃在组分构成和相对富集量上类似,不同采样点的各种多环芳烃的生物浓缩因子(lg BCF)和器件富集因子(lg DCF)之间存在显著相关性(p<0.000 1).定量的分析数据表明,鱼体和SPMD对PAHs的富集量在脂类归一化后差异不大,两者的比值在0.47和4.12之间变动,有较好的可比性.因此认为,SPMD能够模拟淡水湖泊中鱼类富集多环芳烃的过程,可以用来估算多环芳烃在鱼体中的浓度水平.     

苯并(a)芘及其代谢产物的连续降解研究

在以驯化过的芽孢杆菌(BA-07)降解BaP的过程中,鉴定出2个BaP的未开环代谢产物顺式-4,5-二氢-4,5-二醇-BaP(cis-BP4,5-dihydrodiol)和顺式-7,8-二氢-7,8-二醇-BaP(cis-BP7,8-dihydrodiol).由于该产物对微生物有一定毒性,所以难于进一步降解.为提高BaP降解的同时,降低cis-BP4,5-dihydrodiol和cis-BP7,8-dihydrodiol的累积,对2种降解方法(即单纯用BA07降解和运用高锰酸钾与BA-07耦合的方法降解)进行了比较,并且优化了连续降解的参数.结果表明,①对BaP及其代谢产物的连续降解,化学氧化与微生物耦合(高锰酸钾与BA-07)的降解效果明显好于单纯利用微生物(细菌BA-07)的降解;②在同一时间取样,cis-BP4,5-dihydrodiol的残留率均高于cis-BP7,8-dihydrodiol;③当BaP的浓度为40μg/mL,培养基的最佳pH为7.0,以琥珀酸钠为共代谢底物,可以显著提高BaP降解率,降低cis-BP 4,5-dihydrodiol和cis-BP7,8-dihydrodiol的累积.同时提出了化学氧化与微生物协同的方法可以有效促进环境中持久有机污染物的连续降解.     

太湖梅梁湾沉积物中多环芳烃的生态和健康风险

持久性有机物引起的水质安全性问题日益受到广泛的关注.利用生态和健康风险评价的原理和方法,对太湖梅梁湾水源地沉积物中的多环芳烃可能导致的负面效应进行了分析.首先采用商值法筛选出该地区沉积物中具有潜在风险的多环芳烃,再进一步用建立在暴露浓度分布和物种敏感度分布上的概率法定量表征风险.结果表明,太湖梅梁湾水源地沉积物的多环芳烃中,菲、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、屈、苯并[a]芘、二苯并[a,h]蒽7种具有潜在风险;在保护95%的物种水平下,菲的风险最小,而荧蒽和芘风险较高,达20%.健康风险分析表明,美国EPA提出的7种具有遗传毒性的多环芳烃其致癌风险在梅梁湾沉积物中均在10-5水平以下.     

鼠李糖脂强化多环芳烃微生物修复的研究进展

多环芳烃（PAHs）是普遍存在于环境中具有强烈毒性、致突变性和致癌性的难降解有机物,可造成严重的环境污染。由于低水溶性而导致的低生物可利用率是限制PAHs微生物降解的主要因素。生物表面活性剂鼠李糖脂由于在形成胶束后能够大幅提高PAHs的表观溶解度,且毒性低、无二次污染,因而在PAHs微生物降解的研究中得到广泛关注。目前关于鼠李糖脂强化PAHs微生物降解的研究主要集中于其强化效果,而对其强化机制的研究仍不够深入。该文基于鼠李糖脂的性质及铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）的鼠李糖脂生物合成及调控,从鼠李糖脂提高PAHs溶解度、强化胶束传质、提高细胞表面疏水性、降低细胞表面Zeta电位、提高细胞膜通透性等方面综述其在强化PAHs微生物降解机制方面的最新研究进展,并总结了温度、pH、浓度和离子强度等环境因素对强化效果的影响。在此基础上,提出未来需要进一步探索鼠李糖脂生物可降解性与强化降解效果之间的平衡关系,明确pH影响PAHs溶解度的机理,并从基因、转录、蛋白和代谢水平对鼠李糖脂作用前后降解菌内参与调控菌体细胞表面疏水性（CSH）和膜通透性的相关基因的表达差异进行分析...     

基于PMF和PCA-APCS-MLR模型的煤矿区地下水多环芳烃分布特征及来源解析

为明确典型矿业活动区浅层地下水多环芳烃(PAHs)污染特征及来源,通过水样采集与测试分析,综合采用多元统计分析方法、正矩阵因子分解(PMF)和绝对主成分得分-多元线性回归(APCS-MLR)模型,研究了某煤矿区地下水中PAHs的分布特征与影响因素、污染来源及贡献率。结果表明：研究区地下水中PAHs的总浓度为12.65～127.08 ng/L,平均值为70.99 ng/L。PAHs总体分布呈现中南部高四周低的特征,主要受矿业生产活动、地下水流向和径流强度影响。利用PMF和APCS-MLR两种模型均识别出4个污染源,每个潜在污染源的主要负荷种类相似。PMF中观测值与模型预测值之间的R²为0.60～0.99,PCA-APCS-MLR中R²为0.51～0.91。研究区地下水中PAHs主要来源为煤炭燃烧源、石油源/生物质燃烧源、炼焦排放源、交通排放源,前两者总贡献率超过60%。研究结果可为研究区地下水资源绿色开发与保护提供一定依据。     

三维原子场全息作用矢量用于芳香类化合物的三维QSAR研究

采用新型的的三维原子场全息作用矢量(3D-HoVAIF)研究了200种芳香化合物的化学结构与其生物毒性的定量构效关系(QSAR).首先对芳香化合物进行了结构参数化表达,然后采用逐步回归(SMR)对变量进行筛选,建立了三维定量构效关系模型.其87个无氢键分子的模型和113个有氢键分子的模型的复相关系数和标准偏差分别为R2=0.801,SD=0.473和R2=0.929,SD=0.318.模型具有良好的稳定性和预测能力,证明了该三维原子场全息作用矢量在分子结构表征和生物毒性预测上的适用性.     

The medicinal and aromatic plants business of Uttarakhand: A mini review of challenges and directions for future research

The medicinal and aromatic plants resources of Uttarakhand, India offer significant opportunities of employment and livelihood for rural communities and contribute a large share in the medicinal and aromatic plants trade of India. With the growing trade of medicinal and aromatic plants resources in the global market, the medicinal and aromatic plants business of Uttarakhand is also continuously growing in terms of trade volume, value and market reach. But, considering the ecological importance as well as unregulated exploitations of these resources, the growing business activities in this sector appear incompatible to the sustainability agenda. Through a mini review, this study assesses the medicinal and aromatic plants sector of Uttarakhand and identifies key challenges that seem incompatible for resource and business sustainability and offers some prospective research directions essential for identifying pragmatic solutions to support sustainability in the sector. This review identifies nine key challenges to sustainability in Uttarakhandʼs medicinal and aromatic plants sector. It is therefore pertinent that future research focus on the prevailing challenges of the medicinal and aromatic plants sector of Uttarakhand to develop strategies for sustainable business prospects.     

Persistent free radicals in humin under redox conditions and their impact in transforming polycyclic aromatic hydrocarbons

• Regulation of redox conditions promotes the generation of free radicals on HM. • HM-PFRs can be fractionated into active and inactive types depending on stability. • The newly produced PFRs readily release electrons to oxygen and generate ROS. • PFR-induced ROS mediate the transformation of organic contaminants adsorbed on HM. The role of humic substance-associated persistent free radicals (PFRs) in the fate of organic contaminants under various redox conditions remains unknown. This study examined the characterization of original metal-free peat humin (HM), and HM treated with varying concentrations of H₂O₂ and L-ascorbic acid (VC) (assigned as H₂O₂-HM and VC-HM). The concentration of PFRs in HM increased with the addition of VC/H₂O₂ at concentrations less than 0.08 M. The evolution of PFRs in HM under different environmental conditions (e.g., oxic/anoxic and humidity) was investigated. Two types of PFRs were detected in HM: a relatively stable radical existed in the original sample, and the other type, which was generated by redox treatments, was relatively unstable. The spin densities of VC/H₂O₂-HM readily returned to the original value under relatively high humidity and oxic conditions. During this process, the HM-associated “unstable” free radicals released an electron to O₂, inducing the formation of reactive oxygen species (ROS, i.e., ^•OH and ^•O₂⁻). The generated ROS promoted the degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons based on the radical quenching measurements. The transformation rates followed the order naphthalene>phenanthrene>anthracene>benzo[a]pyrene. Our results provide valuable insight into the HM-induced transformation of organic contaminants under natural conditions.