环境雌激素生物效应的作用机制研究进展

环境雌激素(environmental estrogens,EEs)种类繁多,来源多样且分布广泛,大量工业添加剂、食品添加剂和农药类物质已被证实具有雌激素活性。EEs对人体生殖、神经、免疫等系统的生物毒性已经引起了公众的普遍关注。近年来的研究表明,EEs不仅结合雌激素核受体(nuclear estrogen receptor,n ER),还可以活化雌激素膜受体(membrane estrogen receptor,m ER),干扰正常的雌激素信号通路。本文总结了EEs通过n ER、m ER介导的多种雌激素基因组和非基因组信号途径及其产生的生物学效应,综述了在其毒理学作用机理基础上发展的环境样品的雌激素活性评估和EEs混合物的联合作用研究,以期为该类污染物的筛查、风险评估和进一步的机制研究提供参考。     

双氯芬酸钠水溶液的辐照降解

利用60Co γ射线辐照双氯芬酸钠水溶液,探讨了不同辐照剂量下初始浓度、自由基促进剂和淬灭剂、水体共存物质等因素对降解的影响,研究其降解途径,并和等离子体放电降解效果进行了对比.结果表明,γ辐照可有效降解双氯芬酸钠,但矿化过程要长于降解过程,当初始浓度为20.5,30.4和50.1 mg·L-1时, 反应动力学常数分别为2.55,2.12和1.90 kGy-1,呈现下降趋势,自由基促进剂和淬灭剂的影响结果说明该降解反应主要通过羟基自由基(·OH)、水合电子(e-aq)和氢原子(H·)等活性基团与目标分子反应实现,水体中常见的共存物质如硝酸根和腐殖酸对降解不会造成影响,降解途径主要是通过·OH的氧化作用和e-aq与H·的还原作用实现的.     

餐厨垃圾厌氧消化过酸化系统微生态特征的宏基因组学分析

过酸化失稳是困扰有机废物厌氧消化（AD）过程高效稳定运行的一大难题.为探析不同诱导方式造成过酸化的AD系统微生态特征差异,在餐厨垃圾中温AD反应器中分别引入负荷扰动（R2）、温度及搅拌扰动（R3）以诱发系统过酸化,利用宏基因组学测序技术,对比考察稳定与酸化系统微生物群落结构及主要产甲烷功能路径差异.结果表明,两种方式均成功诱发系统过酸化失稳,过酸化系统中挥发性脂肪酸（VFA）过量富集（R2、R3系统中分别高达（12.53±1.96） g·L^-1和（8.00±0.81） g·L^-1）的同时,丙酸等多碳VFA组分比例大幅升高.R2、R3系统酸化后其产甲烷菌及相关酶受到高浓度VFA的显著抑制,酸积累程度更高的R2受抑制更为明显.且经相关性分析发现,多碳酸尤其是丙酸是抑制产甲烷作用的关键因素.与R2相比,R3具有更高的耗氢能力,耗氢微生物如可耗H₂产酸的Treponema属和氢营养型产甲烷菌Methanoculleus属、Methanospirillum属等相对丰度显著高于R2.酸化系统均以乙酸营养型产甲烷为主要的产甲烷途径,并以Methanosaeta属为主要的乙酸型产甲烷菌.酸化系统中更高含量的乙酸产甲烷途径的AK-PTA酶有利于促进对乙酸的利用,增强厌氧消化微生物菌群对高浓度乙酸的耐受 能力.本研究中的相关结果可为提高有机废物AD微生态抗酸化能力提供理论依据和数据支撑.     

水合氧化铁催化类Fenton反应降解水中四环素

环境中抗生素污染及其降解过程是当前研究的热点问题,为探讨自然过程中铁氧化物（水合氧化铁,HFO）在氧化剂（过氧化氢,H₂O₂）存在条件下对四环素（TC）的降解作用及TC代谢途径,采用湿沉淀法合成HFO,研究了其催化H₂O₂高效降解水中TC的效果,同时通过X射线衍射（XRD）、N₂吸附-脱附、光电子能谱仪（XPS）、傅立叶红外-拉曼光谱仪（FTIR）等手段对样品进行了表征,阐明了HFO催化H₂O₂降解TC的机理. 结果表明,HFO具有介孔结构,HFO/H₂O₂体系可在180 min内去除水中90%的TC,3次连续循环后去除率保持75%,表现出良好的催化活性和稳定性;HFO在催化过程中部分Fe—O官能团转变成Fe—OH官能团,∙${rm{O}}_2^-$为主要活性物质;TC降解过程中出现9种中间产物,说明TC主要是通过羟基化、去甲基、去酰胺基和开环等途径被降解成小分子化合物.     

微塑料的人体富集及毒性机制研究进展

微塑料（MPs）作为一种新型环境污染物已成为当下的研究热点,有关微塑料的人体健康风险和危害效应机制研究受到了广泛关注.微塑料不断地从环境中迁移并在人体内积累,其对人群暴露的3个主要途径为经口摄入、呼吸吸入和皮肤接触,主要暴露介质为食品、饮用水、灰尘和个人护理品.目前已在人体消化系统、呼吸系统、心血管系统和生殖系统的器官、体液及排泄物中检出微塑料,丰度范围为0~1 206.94 n·g^-1.现有的检测分析技术具有不同的适用范围、优势和不足,针对实验过程中可能污染样品的问题列举了实验室质量保证和质量控制的操作方法.基于动物实验、人体细胞和器官模型的研究阐述了微塑料对人体5大系统造成的潜在健康影响和作用机制,进入人体后,微塑料可能通过诱发细胞毒性、线粒体毒性、DNA损伤和细胞膜损伤等效应过程,进而在人体各系统中引发器官的局部炎症、菌群失调和代谢紊乱等严重后果,来危害各系统及相关器官的正常功能.最后,提出了现有研究中普遍存在的不足,可为未来微/纳米塑料对人体健康影响的研究提供方向.     

全氟和多氟烷基化合物微生物降解与转化研究进展

全氟和多氟烷基化合物(PFASs)因其持久性、长距离迁移性、生物积累性和生物毒性而受到广泛关注.目前世界上对环境中PFASs的监测和管控主要针对全氟烷基酸(PFAAs).而大部分多氟烷基化合物在环境中能够被微生物降解为PFAAs,也被称为前体物.因此,探究前体物在环境中的微生物转化行为有助于综合评价PFASs的环境风险,以及制定相关的管控和修复措施.虽然PFAAs一直被认为是环境中的“永久化合物”,但近年来,PFAAs的厌氧微生物还原脱氟作为一项极具潜力且充满挑战的修复技术,成为研究的一个前沿热点.系统总结了前体物(氟调化合物和全氟辛烷磺胺衍生物)、 PFAAs和新型PFASs在微生物作用下的降解规律和转化路径,并讨论了PFASs微生物降解的影响因素,最后提出未来的研究方向.     

膜生物反应器中污染物去除途径及膜过滤性能

采用一体式悬浮生长型和附着生长型膜生物反应器(MBR)处理微污染水源水,主要考察了两种MBR对污染物的去除途径和膜过滤性能。结果表明,两种MBR对主要污染物高锰酸盐指数和NH4+-N均有良好的去处效果,去除率分别达到66%和94%以上。悬浮生长型MBR的去除效果稍强于附着MBR,因为前者的生物量要高于后者。两种MBR的生物去除和膜去除对去除效果都有重要贡献,而膜去除是获得良好的出水水质的保证。曝气量对两种MBR的污染物去除效果没有明显影响,一定范围内增大曝气量会提高生物去除的比例。悬浮生长型MBR的膜污染速率要比附着生长型快得多,但运行稳定后,两者的膜比通量大致相当。     

厌氧菌降解四氯乙烯的研究

报道了洳气污泥富集培养物中厌氧菌降解四氯乙烯的特征。研究结果表明，沼气污泥在甲醇、甲酸盐、乙酸盐、乙醇和Ｈ２／ＣＯ２等不同碳源基质中的富集培养物，以利用甲醇为碳源的富信培养物降解四氯乙烯（Ｔｅｔｒａｃｈｌｏｒｏｅ－ｔｈｙｌｅｎｅ，简称ＰＣＥ，下同）活性最高，平均每升培养液每天降解ＰＣＥ１４００ｎｍｏｌ。经对该富集培养物的分离培养，已分离出４株厌氧细菌，其中一株为甲烷八叠球菌，两株为弧菌，一株为杆菌     

对稳定浓度目标下温室气体排放路径的探讨

为研究稳定浓度目标下温室气体排放路径的不确定性问题,应用温室气体导致气候变化评估模型( MAGICC模型)和WRE排放情景的数据对2100年温室气体浓度控制在450和550 ppmvCO2当量目标下的排放路径及浓度变化情况进行了研究.结果显示,目标年浓度的变化取决于起始年至目标年的累计排放量和摊放路径.将排放路径峰值逐渐调整滞后时,为保证累计排放量不变,需在到达峰值后比原排放路径进行更大力度的减排.温室气体浓度在预测期内将逐渐增加,但目标年的结果变化较小,约为浓度变化最大值的1/3左右.将WRE350和WRE450排放路径的峰值分别调整至2020年和2035年时,与原排放路径相比,浓度改变的最大值分别为6.4 ppmv和22.8 ppmv,而2100年浓度的改变值分别为1.9 ppmv和7.5 ppmv.