利用化学分析和生物毒性监测方法综合评价污水污泥环境影响的研究

利用化学分析和发光细菌生物毒性联合检测方法评价了上海地区7处污水处理厂污水污泥(分别用S1～S7表示)中主要污染物水平和毒性大小.结果表明,污水污泥样品S5和S7的重金属超过CJ/T 309-2009《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》标准和全国平均水平,主要超标重金属为Cd、Hg和Cu;污水污泥中多氯联苯、有机氯农药和二(噁)英类含量与组成则处于安全水平;样点S1～S6的多环芳烃(PAHs)平均含量低于CJ/T 309-2009中A级标准与欧盟和美国关于污水污泥的土地倾倒标准,但样点S7的w(ΣPAHs)达到34.61 mg·kg-1,超过CJ/T 309-2009最高允许限值的6倍.污水污泥浸出液化学分析结果表明,PAHs和重金属含量低于GB 5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》和欧盟EN 12457.2-2002 《废弃物表征浸出颗粒废弃物和污泥浸出一致性试验》标准,但所有样点的溶解性总有机碳均超过欧盟EN 12457.2-2002标准.发光细菌综合生物毒性结果表明:样点S3的综合毒性最高,S1、S6和S7次之,S2、S4和S5较低,以生活污水为主要来源的污水污泥的综合生物毒性较高.该结果可为污水污泥的后续处理和处置提供基础数据.     

水体环境内毒素活性的鲎法定量检测及影响因素研究

内毒素是革兰氏阴性菌和某些蓝藻细胞壁上的脂多糖复合物,是常见的外源性致热原,具有强免疫刺激能力,与人类多种疾病密切相关.本研究采用最低检测限为0.03 EU.mL-1的动态浊度东方鲎(Tachypleus Amebocyte Lysate,TAL)试剂,对不同水体环境样品的内毒素活性定量检测,分析了pH值和无机盐对TAL试验检测结果的影响.结果表明pH值在6.0～8.4范围内适合进行内毒素检测,过酸条件引起检测结果的抑制,过碱条件引起检测结果的增强,检测前可用无热原Tris-HCl(pH=7.4)溶液调节pH.当NaCl、Na2SO4、CaCl2、MgCl2和KCl浓度小于50 mg.L-1时不会干扰内毒素的检测,当浓度升高至1 000～10 000 mg.L-1时引起抑制效果.浓度为2.5 mg.L-1的FeCl3、Fe2(SO4)3、AlCl3和Al2(SO4)3即可以引起强烈抑制效果,内毒素活性的实测值已经严重偏离实际值.采用动态浊度TAL试验检测超纯水、自来水和景观用水的内毒素活性,结果表明所检测的超纯水的内毒素活性<0.06 EU.mL-1,自来水的内毒素活性为0.46 EU.mL-1,景观用水的内毒素活性为432.68EU·mL-1.     

火箭推进剂单推-Ⅲ对大鼠肺的毒性效应

为探讨新型火箭推进剂单推-Ⅲ(主成分为肼)对大鼠肺的毒性效应及其作用机制,将24只雄性Wistar大鼠随机分为4组:生理盐水对照组、低剂量组、中剂量组和高剂量组,采用气管滴注法染毒,染毒剂量分别为每次0、5.50、13.75、27.50mg·kg-(1以每kg大鼠滴注的肼(mg)计算),每天1次,连续染毒14d,腹主动脉放血处死,检测肺组织病理学改变、氧化损伤、炎性因子和肺组织细胞DNA损伤.结果表明,1)单推-Ⅲ染毒可导致大鼠肺组织炎症:低剂量组表现为轻度肺间质性炎症,中、高剂量组表现为中度肺间质性炎症;2)单推-Ⅲ染毒可导致大鼠肺组织氧化损伤:随着染毒剂量的增加,大鼠支气管肺泡灌洗液中乳酸脱氢酶(LDH)逐渐升高,而总抗氧化能力(T-AOC)逐渐降低,高剂量组与对照组差异显著(p<0.05);3)单推-Ⅲ可导致大鼠肺组织炎性免疫损伤:随着染毒剂量的增加,肺组织匀浆液中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)均逐渐升高,高剂量组与对照组差异显著(p<0.05);4)单推-Ⅲ可导致大鼠肺组织细胞DNA损伤:随着染毒剂量的增加,尾部DNA含量、尾长、尾矩、Olive尾矩均逐渐升高,其中高剂量组尾长、Olive尾矩与对照组差异显著(p<0.05).综合以上实验结果可以看出火箭推进剂单推-Ⅲ对大鼠肺组织可产生一定的毒性效应.     

温度对接种酵母菌和醋酸菌餐厨垃圾微氧发酵产乙酸的影响

通过间歇实验,探究了温度(25,35,45,55℃)对餐厨垃圾接种酵母菌和醋酸菌后产乙酸和挥发性脂肪酸的影响.结果表明,控制温度在25℃时,发酵液中乙酸浓度远高于35、45和55℃,发酵8d后,乙酸的产量最大,达到0.59g/L;最大的VFA浓度在25℃下获得,达34.49g/L.VFA中以乙酸为主,并有少量丙酸和丁酸产生.随温度的逐渐升高,TS和VS去除率先上升后下降,在35℃时,发酵底物餐厨垃圾的TS和VS去除率最高,为30%和60%左右.     

二溴联苯醚对纤细裸藻的生态遗传毒性效应

通过检测纤细裸藻生长、抗氧化酶活性和单细胞凝胶电泳(彗星试验)研究了4,4’-二溴联苯醚(BDE-15)对纤细裸藻(Euglena gracilis)的生态遗传毒性效应.结果表明,低浓度BDE-15(3×10-6mg/L)对纤细裸藻的生长无显著影响,高浓度时(3mg/L)具有明显的抑制作用,相比空白抑制率达69.70%;叶绿素a和类胡萝卜素含量在高浓度BDE-15作用下显著上升;谷胱甘肽(GSH)和细胞总蛋白含量则随BDE-15浓度增加明显下降;抗氧化酶系统中超氧化物歧化酶(SOD)活性随BDE-15浓度升高显著下降,具明显的剂量-效应关系,过氧化物酶(POD)活性随BDE-15浓度增加呈上升趋势,最高浓度组(3mg/L)比空白对照提高93.45%,显示BDE-15胁迫可诱导抗氧化酶活性;彗星试验结果显示纤细裸藻细胞DNA损伤程度随BDE-15浓度增加而加重,表明高浓度BDE-15具有潜在致突变性.     

不同方法测定沉积物中生物可利用性磷对铜绿微囊藻生长量的影响

采用梯度扩散薄膜(DGT)技术,以太湖9个采样点所采集的27个沉积物柱样为研究对象,研究沉积物中DGT所测量的磷浓度(DGT-P)与铜绿微囊藻生长量之间的关系,同时与4种常规的生物可利用性磷方法[(水溶性磷(WSP)、易解析磷(RDP)、藻可利用磷(AAP)和NaHCO3提取磷(Olsen-P))]进行比较,评价不同提取方法获得的太湖沉积物生物可利用性磷与铜绿微囊藻生长量的关系.结果表明,DGT-P与藻生长量的相关系数为R2=0.941(P<0.01),高于4种生物可利用性磷提取法的相关系数(WSP,0.780、RDP,0.806、AAP,0.849、Olsen-P,0.910).结果表明DGT技术可以作为预测原位沉积物磷的生物可利用性的工具.     

Determination of estrogens and estrogenic activities in water from three rivers in Tianjin, China

Studies on estrogenic disrupting compounds(EDCs) occurrence and identification of main responsible compounds in river water discharged into the sea are of significance.In the present research,we screened estrogenic activities of 10 river water samples from 3 main rivers discharged into Bohai Sea in Tianjin using a recombinant two-hybrid yeast assay and chemical analysis by gas chromatography-mass spectrometry.All sample extracts induced significant estrogenic activity,with 17β-estradiol equivalents(EEQ) of raw water ranging from 5.72 to 59.06 ng/L.Six most concerned EDCs in the river water samples including estrone,17β-estradiol,17α-ethinylestradiol,estriol,diethylstilbestrol and estradiol valerate were determined,with their concentrations up to 50.70,31.40,24.40,37.20,2.56,and 8.47 ng/L,respectively.Through causality analysis by comparing the EEQ values of yeast assay and chemical analysis,17α-ethinylestradiol and 17β-estradiol were identified as the main contributors to the estrogenic effects of the river samples,accounting for the whole estrogenic activities(62.99% to 185.66%),and estrogen antagonistic compounds might presented in the heavy polluted water samples.The proposed approach using both chemical analysis and bioassay could be used for identification and evaluation of the estrogenic activity of EDCs in river water.     

人体颊黏膜细胞彗星实验方法学研究

为探索一种简便、直接检测环境诱变物对人体靶细胞遗传毒性的方法,笔者以甲醛作为染毒剂,对人体口腔颊黏膜细胞彗星实验的染毒时间、染毒温度和2种用于检测交联作用的方案进行了研究。结果显示:经7 5μmol L甲醛37℃染毒30和60min后,DNA的断裂程度较染毒15min更大;而经该浓度甲醛在4,23和37℃下染毒30min后均可引起DNA的断裂,但37℃下染毒对DNA的断裂作用更大。在2种应用于检测交联作用的方案中,加大电泳条件的交联检测方案还可检测兼具交联和断裂效应的诱变物。      

南方某水厂处理工艺过程中内分泌干扰物的变化规律

对南方某水厂处理工艺过程中内分泌干扰效应进行了研究.将水源水和各处理工艺的出水用固相萃取方法富集后,按不同极性洗脱,得到从非极性到极性3个组分,对总提取物和各分级富集组分分别进行重组基因酵母检测.探讨了该水厂不同处理工艺过程中内分泌干扰物的变化规律.结果表明:水源水中该类污染物浓度最高,相当于0.25 pmol/L雌二醇当量,主要存在于非极性组分(正己烷洗脱组分)中.各处理工艺段水样都存在一定程度的内分泌干扰物效应.经处理后,非极性组分内分泌干扰物效应降低,极性组分内分泌干扰物效应逐渐增加,但总地内分泌干扰物效应逐渐递减,现有工艺对雌激素类物质有较好的去除效果,去除率达到83%.研究表明,重组基因酵母检测技术结合水样的固相萃取、三步纯化分级前处理方法可以快速、有效地筛选和定量分析水样中未知内分泌干扰物及其总体效应.     

软骨藻酸直接竞争ELISA方法的建立及优化

为建立软骨藻酸(domoic acid,DA)直接竞争ELISA方法快速检测样品中的软骨藻酸,本研究利用碳化二亚胺法将辣根过氧化物酶(HRP)标记软骨藻酸(DA),成功制得偶联物DA-HRP.在前期已制得抗软骨藻酸单克隆抗体的基础上,利用酶标抗原和单克隆抗体的特异性反应,对软骨藻酸进行定量分析.通过对封闭液、封闭时间和温育温度的优化,建立标准曲线.结果表明以1%明胶作为封闭液,在37℃下封闭1 h,加入单抗37℃温育1 h是直接竞争ELISA法的最佳反应条件,方法检出限为3.58 ng.mL-1,孔间变异系数均≤15%,加标回收率为80%～120%,检测速度较快,1.5 h内可检测出一批样品,适用于现场和批量检测,具有广泛的发展前景.