二噁英结构与正辛醇-水分配系数相关性的密度泛函理论

为精确描述二噁英分子的电子结构及其定量结构/性质相关关系(QSPRs),运用密度泛函理论,在B3LYP/6-311G**水平上,分别对多氯二苯并对二噁英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)进行了优化计算.相应量子化学参数,即平均分子极化率(α),熵(S),极化率和四极矩的张量分量(αxx,αyy,αzz和Qxx,Qyy,Qzz)用于该类化合物辛醇-水分配系数的QSPR研究,构建了2个单变量和1个双变量模型,其决定系数R2分别为0.962、0.950和0.951;其显著性检验因子F分别为509.759、379.498和186.234.PCDD/Fs在辛醇相-水相间的分配性质主要与分子体积因素有关,而电性因素的影响较小;不同模型预测值间的差异与模型中预测变量本身性质和实验值的有限性有关.经比较,本研究中所建立的3个QSPRs模型尽管只有1个或2个变量,但其结果与复杂的偏最小二乘分析(PLS)相近.     

Pyrene partition behavior to the NOM: Effect of NOM characteristics and its modification by ozone preoxidation

Hydrophobic organic contaminants (HOCs)—pyrene, and natural organic matters (NOM) from different sources were taken as the test compounds to investigate the impact of physicochemical characteristics of NOM on HOCs’ partition to the NOM in this study. The effects of solution property, NOM characteristics, and modification by ozone preoxidation on pyrene partition to NOM were systematically evaluated. According to the fluorescence quenching method, the partition coefficient K _oc of pyrene to NOM was calculated, which was found to have a great relationship with the aromatic structures and hydrophobic functional groups of the NOM. The NOM characteristic modification corresponding to solution property could influence the interactions between the NOM and pyrene. Preozonation could destroy the aromatic or hydrophobic structures of the NOM and decrease K _oc of pyrene.     

多环芳烃在珠江口表层水体中的分布与分配

为了解河口海岸带水体中多环芳烃(PAHs)的时空分布及其在水体及颗粒相中的分配及其控制因素,于2003年4月(春季)和2002年7月(夏季)采集了珠江河口及近海表层水体,采用GC-MS分析了水体中PAHs.结果表明,珠江河口及近海表层水体中多环芳烃浓度春季(颗粒相:4.0～39.1 ng/L;溶解相:15.9～182.4 ng/L)高于夏季(颗粒相:2.6～26.6 ng/L,溶解相:13.0～28.3 ng/L).河流径流、悬浮颗粒物含量及光降解程度是控制水体PAHs浓度的主要因素.水体中以3环PAHs为主,伶仃洋内样品比珠江口外样品相对富集5,6环PAHs,夏季样品较春季样品相对富集3环PAHs.颗粒物的来源和组成是造成这种差别的主要原因.PAHs在颗粒相及水相中的分配系数(Kp)随颗粒有机碳含量、水体盐度增加而增加,随悬浮颗粒物含量增加而减少.有机碳归一化分配系数(1gKdc)与辛醇/水分配系数(1gKow)间存在明显的线性关系,但高于线性自由能关系模拟值.     

西辽河不同粒级沉积物对磷的吸附特征

采用平衡吸附法研究了西辽河不同粒级沉积物对磷的吸附特征.结果表明,不同粒级沉积物对磷的吸附特征圴符合Langmuir吸附等温式和Freundlich吸附等温式;黏粒级和粉粒级的磷饱和吸附量较大,分别为3791.12,2323.33mg/kg,分别相当于粗砂的6.68和4.09倍;黏粒级和粉粒级沉积物吸附的磷是磷素循环的重要组成部分,西辽河冲泻质泥沙黏粒和粉粒所携载的吸附态磷的理论入海通量分别为3791.12,2323.33mg/kg冲泻质泥沙.占沉积物磷吸附总量的28.30%.沉积物对磷的比表面积标化吸附分配系数与松结态腐殖质相关性最大,比表面积标化饱和吸附量与稳结态腐殖质相关性最大,在稳结态和紧结态腐殖质所形成的团聚体结构沉积物中存在孔隙填充方式的磷吸附.     

邻苯二甲酸酯类对水生食物链的影响研究进展

邻苯二甲酸酯类(PAEs)增塑剂被普遍用于塑料制品中,在大气、水等环境中广泛存在,其潜在危害受到关注。水环境中的PAEs,从藻类等初级生产者吸收,到浮游动物、游泳动物等通过鳃和皮肤直接接触或捕食摄取,在水生生物之间转化和传递。笔者总结了PAEs在水生食物链中不同营养级生物体的含量,分析了PAEs在食物链中富集和转化的影响因素(辛醇-水分配系数Kow、代谢转化、生长阶段等)。目前的研究表明PAEs可能在食物链中传递,最终在较高营养级生物体中富集。同时总结了5种PAEs(邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酯丁苄酯、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯和邻苯二甲酸二甲酯)对水生生物的毒性效应的研究进展,已有研究表明PAEs对藻类的细胞器和抗氧化体系,对鱼类的生殖系统、内分泌系统和抗氧化体系都有一定程度损伤。PAEs在食物链中传递和富集现象的存在会对高营养级水生生物产生潜在危害。针对目前PAEs在食物链中传递的研究数量较少、结构简单等问题,对未来研究方向做了简要分析和展望。     

有机污染物的被动采样材料-水分配系数的QSAR研究

污染物的被动采样材料-水分配系数(K_(PW))是衡量被动采样器性能和进行优化的一个重要指标,由于实验方法难以逐个测定众多污染物的K_(PW)值,有必要发展其KP W预测方法。本研究选取聚乙烯(PE)、聚丙烯酸酯(PA)和硅橡胶(SR)3类常用的被动采样材料共7种,采用多元线性回归分析方法构建可用于K_(PW)预测的定量构效关系(QSAR)模型。所构建的QSAR模型具有良好的拟合优度(R2a dj介于0.806~0.989)、稳健性(Q2L O O和Q2B O O T分别介于0.786~0.988和0.773~0.801)和预测能力(R_(ext)~2和Q_(ext)~2分别介于0.769~0.989和0.757~0.982),可以用于预测烷烃、烯烃、芳香类、醇类、酮类、酯类、醚类等多种有机污染物的log KP W值。有机污染物的log KP W与分子Mc Gowan体积(Vx)、氯原子个数(n Cl)、环周长(Rperim)、多重键个数(n BM)、N,O极性贡献的拓扑极性表面积(TPSA(NO))、[-N(=)=]结构个数(Ndds N)和羟基个数(nROH)等参数有关。     

The determination of partition coefficients of organic compounds in technical products and waste waters for the estimation of their bioaccumulation potential using reversed phase thin layer chromatography

Reversed phase thin layer chromatography (RPTLC) has been investigated for the estimation of octanol/water partition coefficients (P), an important parameter for the prediction of the environmental behaviour of organic chemicals. A strong correlation between P derived from the traditional octanol/water system and RPTLC has been established over five orders of magnitude. RPTLC data are likewise correlated to results obtained by high performance chromatography (HPLC). Due to the low costs, simplicity and separation power RPTLC is especially suited for the investigation and screening of mixtures of compounds before more complicated tests are involved.

Results from a round robin test on the determination of partition coefficients by HPLC, RPTLC and the batch method indicate the simplicity and accuracy of the RPTLC technique. Applications of the RPTLC‐technique on technical products and industrial waste waters are described.     

多环芳烃活性参数与色谱保留指数相关性分析

为了简化多环芳烃(PAHs)的Koc、Kow和BCF等活性参数的测定和预测工作,通过对PAHs的活性参数与气相色谱保留指数(I)、苯环个数(N)的相关关系分析,分别建立了I与lgKoc、lgKow和lgBCF,N与lgKoc、lgKow和lgBCF间的2类一元线性回归预测方程,以及I、N与lgKoc、lgKow和lgBCF间的二元线性回归预测方程。结果表明,PAHs类化合物的I值或N值分别与lgKoc、lgKow和lgBCF存在明显的线性相关性,均能对上述3种活性参数进行准确预测,其中,用I值建立的一元回归方程的预测精度更好;而利用I值和N值共同建立的二元预测方程经t检验发现,方程中变量N的偏回归系数的统计检验没有显著意义。本研究利用I值建立的一元线性预测模型能较好地预测PAHs类化合物的Koc、Kow和BCF等活性参数,从而为PAHs的活性参数预测提供了一种简便易行的方法。     

Pyrene partition behavior to the NOM: Effect of NOM characteristics and its modification by ozone preoxidation

Hydrophobic organic contaminants (HOCs)—pyrene, and natural organic matters (NOM) from different sources were taken as the test compounds to investigate the impact of physicochemical characteristics of NOM on HOCs’ partition to the NOM in this study. The effects of solution property, NOM characteristics, and modification by ozone preoxidation on pyrene partition to NOM were systematically evaluated. According to the fluorescence quenching method, the partition coefficient K _oc of pyrene to NOM was calculated, which was found to have a great relationship with the aromatic structures and hydrophobic functional groups of the NOM. The NOM characteristic modification corresponding to solution property could influence the interactions between the NOM and pyrene. Preozonation could destroy the aromatic or hydrophobic structures of the NOM and decrease K _oc of pyrene.     

生态保护红线分区建设模式研究——以广东大鹏半岛为例

生态保护红线是中国一项创新性的环境保护制度,但目前其划分和实施管理机制仍处于不断探索阶段。以大鹏半岛为研究区域开展生态保护红线分区模式研究。通过生态调查和GIS空间分析相结合,综合分析大鹏半岛的功能定位、地形地貌特征、典型生态系统类型、珍稀濒危动植物资源和自然遗迹的分布状况、生态系统完整性和连续性特征,构建了全面反映生态特征的生态保护红线分区建设模式,提出基本生态控制线内差别化管理的思路,探讨了分区、分类、分级的生态保护管理体系,创新了流域生态管理模式。以基本生态控制线为基础划分7个重点区域进行分类分级保护模式,重点保护面积为171.59 km2,占基本生态控制线面积的77.3%。重点保护区域包括大鹏半岛国家地质公园、大鹏半岛自然保护区、红花岭海岸森林公园、大鹏半岛中部生态廊道、坝光古银叶树Heritiera littoralis国家湿地公园、东涌红树林湿地公园、西涌香蒲桃Syzygium odoratum林自然保护小区。该模式的实施既能较好地保护大鹏半岛具有重要生态价值的资源,也能够协调经济社会发展和生态保护的关系,是深圳市基本生态控制线内分区管理制度的有益尝试,为生态保护红线的可持续性管理提供技术支撑,也为中国城市生态保护红线的划分体系和精细化管理提供参考。