Derivation of predicted no effect concentrations (PNEC) for 2,4,6-trichlorophenol based on Chinese resident species

2,4,6-Trichlorophenol (2,4,6-TCP) is a common chemical intermediate and a by-product of water chlorination and combustion processes, and is a priority pollutant of the aquatic environment in many countries. Although information on the toxicity of 2,4,6-TCP is available, there is a lack of information on the predicted no-effect concentration (PNEC) of 2,4,6-TCP, mainly due to the shortage of chronic and site-specific toxicity data. In the present study, acute and sub-chronic toxicity of 2,4,6-TCP on six different resident Chinese aquatic species were determined. PNEC values were calculated and compared by use of two approaches: assessment factor (AF) and species sensitivity distribution (SSD). Values for acute toxicity ranged from 1.1 mg L⁻¹ (Plagiognathops microlepis) to 42 mg L⁻¹ (Corbicula fluminea) and the sub-chronic no observed effect concentrations (NOECs) ranged from 0.05 mg L⁻¹ (Mylopharyngodon piceus) to 2.0 mg L⁻¹ (C. fluminea). PNECs obtained by the assessment factor approach with acute (AF = 1000, 0.001 mg L⁻¹) or chronic (AF = 10, 0.005 mg L⁻¹) toxicity data were one order of magnitude less than those from SSD methods (0.057 mg L⁻¹). PNEC values calculated using SSD methods with a 50% certainty for 2,4,6-TCP was less than those obtained by use of the USEPA recommend final chronic value (FCV) method (0.097 mg L⁻¹) and the one obtained by use of the USEPA recommend acute-to-chronic (ACR) methods (0.073 mg L⁻¹). PNECs derived using AF methods were more protective and conservative than that derived using SSD methods.     

土壤改良剂对油菜富集238U、226 Ra及232 Th的影响

通过网室盆栽试验,研究了施加磷矿粉(PR)、羟基磷矿粉(HA)、豆渣(SM)、骨碳(BC)及硫酸亚铁等土壤改良剂对油菜(Brassica oleracea L.)自铀矿区污染农田土壤吸收铀(238U)、镭(226Ra)及钍(232Th)的影响.结果表明,不同处理下油菜茎叶对238U、226Ra及232Th的富集系数分别在3.6×10-3～6.2×10-3、6.2×10-3～10.0×10-3及0.9×10-4～2.0×10-4之间.上述不同改良剂处理均能在一定程度上降低植物对238U、226Ra及232Th的吸收,以SM、HA处理效果较显著,其中SM处理下238U、226Ra及232Th的富集系数分别比对照降低42.9%、39%和71%.SM及HA对降低铀矿区污染土壤中植物对上述核素的吸收和富集具有潜在的应用价值.     

双酚AF对雄性斑马鱼卵黄蛋白原水平与芳香化酶基因表达的影响

双酚AF(4,4'-六氟-2-二酚,BPAF)对生物有机体具有内分泌干扰作用。为研究低剂量BPAF对水生生物的效应,本研究选择成年雄性斑马鱼为研究对象,考察了0.005、0.05和0.5 mg·L~(-1)3种浓度BAPF暴露30 d对血浆中卵黄蛋白原(VTG)含量、2种卵黄蛋白原基因(vtg~(-1)和vtg-3)表达和2种芳香酶基因(cyp 19a与cyp 19b)表达的影响。结果表明:在0.005 mg·L~(-1)浓度暴露30 d后,血浆中VTG含量显著升高,随着暴露浓度的升高,促进作用不显著;BPAF暴露对不同组织中的4种基因存在不同的影响,0.005 mg·L~(-1)BPAF暴露可诱导脑部cyp19b、肝脏中cyp19a和性腺中vtg~(-1)、vtg-3和cyp19b基因表达;0.5 mg·L~(-1)BPAF暴露可导致肝脏中vtg~(-1)、vtg-3、性腺中cyp19a等基因显著上调。实验结果表明,BPAF具有雌性激素样效应,可诱导雄性斑马鱼体内部分组织卵黄蛋白原基因和芳香酶基因的表达。BPAF可引起斑马鱼血浆中的VTG含量的上升,从而干扰由VTG所参与的下丘脑-垂体-性腺轴与免疫系统的正常生理过程。     

COMPARISON OF TWO PESTICIDE LEACHING INDICES1

ABSTRACT: Agriculture is the leading cause of regional‐scale non‐point source (NPS) pollution in the world today. Indices of pesticide leaching in the vadose zone are well suited for estimating the spatial accumulation and distribution of NPS pollutants in the near surface. In this study the Attenuation Factor (AF) and the Leaching index (Li) are used to assess the near‐surface leaching potential for 32 important agrochemicals for world average agricultural soil properties and recharge rates. The AF and Li indices both require the same input data and appear to work well for nonpolar chemicals. In the effort reported here the AF and Li indices produced similar results for the 32 agrochemicals. Pesticides with high and moderate leaching potential are identified. The AF estimates were more constant than the Li estimates for changes in the compliance depth and recharge rate. The AF index is simpler to use than the Li index and, therefore, is more likely to be employed in the future for screening/ranking agrochemicals relative to regional‐scale NPS ground water vulnerability.     

GIS-gestützte Analysen zur m?glichen Gef?hrdung von Naturschutzgebieten durch den Anbau gentechnisch ver?nderter Kulturpflanzen

Zusammenfassung   Hintergrund, Ziel und Zweck Der kommerzielle Einsatz von gentechnisch ver?nderten Kulturpflanzen (GVP) wurde bislang fokussiert auf Fragen zur Koexistenz mit der konventionellen und ?kologischen Landwirtschaft sowie auf m?gliche Beeintr?chtigungen der menschlichen Gesundheit. Gro?r?umige Untersuchungen zu m?glichen direkten, indirekten und langfristigen Wirkungen auf natürliche ?kosysteme fehlen dagegen bisher. Besonders der Wahrung der Integrit?t von Naturschutzgebieten kommt hierbei eine besondere Rolle zu. Nach § 23 Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG) dienen Naturschutzgebiete dem besonderen Schutz von Natur und Landschaft, indem dort existierende Biotope wild lebender Arten erhalten, entwickelt und wiederhergestellt werden sollen. Der § 34a BNatSchG setzt die Nutzung von gentechnisch ver?nderte Organismen (GVO) mit Projekten gleich, welche im Falle von Gebieten gemeinschaftlicher Bedeutung (Flora-Fauna-Habitate, FFH) oder europ?ischer Vogelschutzgebiete auf ihre Vertr?glichkeit mit dem Schutzzweck zu überprüfen sind. Vor diesem Hintergrund wurde in dem vom Bundesamt für Naturschutz (BfN) gef?rderten Projekt „Abstandregelungen beim Anbau gentechnisch ver?nderter Pflanzen in der N?he von Schutzgebieten“ untersucht, inwiefern Schutzgebiete von den Auswirkungen des Anbaus gentechnisch ver?nderter Pflanzen betroffen w?ren und welche Ma?nahmen die Auswirkungen eines GVP-Anbaus mindern oder verhindern k?nnten. Im Mittelpunkt der hier vorgestellten Arbeit wird beispielhaft gezeigt, wie sich die Einführung unterschiedlicher Abstandregelungen zum Schutz der Artendiversit?t in Naturschutzgebieten auf den potenziellen Anbau von herbizidresistentem Raps (HR-Raps) und insektizidresistentem Mais (B. t.-Mais) in Nachbarschaft von Schutzgebieten fl?chenhaft auswirken würde. Zum anderen wird eine Methodik vorgestellt, die es erm?glicht, die in Deutschland eingerichteten Naturschutzgebiete in Gruppen unterschiedlicher Gef?hrdung durch einen GVP-Anbau einzuteilen, um daraus repr?sentative Schutzgebiete für eine Modellierung der GVP-Ausbreitung zu bestimmen und so den Aufwand für eine Absch?tzung der ?kologischen Folgen eines GVP-Anbaus zu reduzieren. Material und Methoden In Deutschland gab es nach Angaben des Bundesamtes für Naturschutz (Stand: 2003) etwa 7.400 Naturschutzgebiete (NSG), die einen Anteil von 3 % der Landesfl?che einnahmen. In einem geografischen Informationssystem (GIS) wurden die Schutzgebietsgeometrien mit Landnutzungsdaten aus „CORINE Landcover“ und Regionalstatistiken zur Anbaufl?che von Raps und Mais sowie einer ?kologischen Raumgliederung Deutschlands zusammengeführt. In einem ersten Schritt wurde untersucht, wie viel Agrarnutzungsfl?che bei unterschiedlichen Sicherheitsabst?nden um die NSG bundesweit und je Bundesland für einen Anbau von B. t.-Mais bzw. HR-Raps noch zur Verfügung st?nde. In einem zweiten Schritt wurden die NSG mithilfe komplexer GIS-Analysen zu Schutzgebietstypen aggregiert, die die Variationen in der Anbaudichte von Raps oder Mais in Nachbarschaft zu den Schutzgebieten sowie deren unterschiedliche Geometrie und deren landschafts?kologische Situation widerspiegeln. Dafür wurde zun?chst ein Geometriefaktor (GF) berechnet, der den Umfang eines NSG in Beziehung zu seiner Fl?che als Ma? für die relative Kontaktzone und Eindringtiefe der Wirkungen von GVP, z. B. über den Pollenflug, setzt. Die Intensit?t der GVO-Wirkungen wurde mithilfe eines Anbaudichtefaktors (AF) ausgedrückt, der auf Basis von kreisbezogenen Agrarstatistiken den Anteil der kulturartenspezifischen Nutzung innerhalb einer Zone von 4.000 m (Rapsanbau) bzw. 800 m (Maisanbau) um das NSG beschreibt. Ergebnisse Bereits bei einer Sicherheitszone von 500 m um die NSG verblieben nach den durchgeführten Berechnungen noch über 94 % der Agrarfl?chen in Deutschland für einen Anbau von GVP, bei 1.000 m Sicherheitsabstand noch etwa 88 %, bei 4.000 m dagegen nur noch etwa die H?lfte. Die Kombination von GF und AF ergaben für jede Kulturart nach Aufteilung in jeweils drei Perzentilklassen neun Modellraumklassen (MRK), die die Variation von Gebietsgeometrie und Anbaudichte in der Umgebung des NSG widerspiegeln. Am meisten gef?hrdet waren demnach solche NSG, die eine gro?e Kontaktfl?che (+ GF) und eine hohe Anbaudichte (+ AF) in ihrer Umgebung aufwiesen. NSG mit dieser Konstellation hatten einen Anteil von 7 % und nahmen eine Fl?che von 0,4 % aller NSG ein. Die Verschneidung mit der ?kologischen Raumgliederung ergab, dass mehr als ein Drittel dieser NSG in Raumklasse 62 vorkamen. Alle NSG, in deren Umgebung die h?chsten AF zu finden waren, machten jeweils bei beiden Kulturarten zusammen etwa 60 % aller NSG aus. Diskussion Der technische Ablauf der Klassenbildung erfolgte nach einem Regel basierten hierarchischen System und wurde durch Implementierung eigener GIS-Prozeduren teilautomatisiert, sodass zus?tzliche Auswertungen mit anderen GV-Pflanzen, anderen Schutzgebietstypen oder anderen Abstandsweiten ohne erheblichen Arbeitsaufwand m?glich sind. Die mithilfe von GIS-Operationen und h?ufigkeitsstatistischen Methoden berechneten Schutzgebietskategorien halfen dabei, die Folgen eines GVP-Anbaus hinsichtlich einer m?glichen Gef?hrdung von Schutzgebieten in der Anbaupraxis abzusch?tzen. Schlussfolgerungen Die Festlegung von Sicherheitsabst?nden um Schutzgebiete sollte in Abh?ngigkeit von den Ausbreitungsmechanismen und den spezifischen Wirkungen der jeweiligen Kulturart auf Nicht-Zielorganismen sowie von den jeweils vorkommenden Schutzgütern erfolgen. Besonders GV-Raps birgt aufgrund von Wildpopulationen und aufgrund seiner Kreuzungspartner ein Risiko für ein Einwandern in Schutzgebiete, selbst bei der Einrichtung von Sicherheitszonen, insbesondere wenn dort oder in den Schutzgebieten selbst konventioneller Raps angebaut wird. Dies gilt umso mehr, solange es nicht gelingt, das Saatgut frei von Verunreinigungen mit gentechnisch ver?ndertem Saatgut zu halten. Empfehlungen und Ausblick Zur Konkretisierung und Umsetzung von Ma?nahmen für die Reduzierung von Auswirkungen eines GVP-Anbaus auf Schutzgebiete bedarf es eines politischen und gesellschaftlichen Diskurses zur Abw?gung, welche der Ver?nderungen der Schutzgüter toleriert werden k?nnen, bevor es zu einem kommerziellen Anbau von GVP kommt. Hierfür sind wissenschaftliche Studien notwendig, die auf empirischer und modelltheoretischer Grundlage die Ausbreitungsreichweite von gentechnisch ver?nderten Pollen und die Verbreitung und Wirkung von in die Umwelt eingetragenen Transgenen und freigesetzten Toxinen absch?tzen. Die überwachung der GVP-Anbaufl?chen sollte im Rahmen des nach EU-Richtlinie 2001/18/EC zur Freisetzung von GVO geforderten fallspezifischen und allgemeinen Monitorings erfolgen. Die für die Planung eines Monitorings sowie für die Analyse und Bewertung der Umweltwirkungen notwendigen Informationen sowie die Monitoringdaten selbst sollten in einem webbasierten Geoinformationssystem (WebGIS) integriert und ausgewertet werden. Otto Fr?nzle zum 75. Geburtstag gewidmet     

UASB+AF-生物接触氧化工艺处理皂素-酒精综合废水

采用水解酸化-UASB+AF-接触氧化工艺处理黄姜皂素-酒精综合废水,经调试启动和运行研究,结果表明:当进水COD在10 000~12 800 mg/L时,最终出水COD浓度可降低到200 mg/L以下;水解酸化、UASB+AF和接触氧化各阶段的COD去除率分别达到23%、75%和93.5%,系统总的COD去除率可达到98.4%,出水色度在30~50倍之间;同时该工艺具有运行稳定、耐冲击负荷能力强等特点。     

Uptake of Cd, Cu, Ni and Zn by the Water Hyacinth, Eichhornia Crassipes (Mart.) Solms from Pulverised Fuel Ash (PFA) Leachates and Slurries

The main solid waste product from coal-fired power stations is pulverised fuel ash (PFA), which can be enriched in toxic elements. Disposal of PFA by dry (in landfills) or wet (by slurrying) disposal methods can release these elements into the environment. Thereafter, the contaminants can be taken up by biota such as Eichhornia crassipes, a common aquatic plant, which has the ability to accumulate elements from water. This study investigates the uptake of Cd, Cu, Ni and Zn by E. crassipes grown in leachates and slurries prepared from two different PFA samples. PFA samples were obtained from Indraprastha Power Station (IPP Stn.) in New Delhi, India and the Ratcliffe-on-Soar Power Station in the UK. E. crassipes grown in PFA leachates and slurries at 1:5 and 1:50 solid:liquid (PFA:deionised water) ratios show that the plant has a very high accumulation capacity for Cd, Cu, Ni and Zn from both leachates and slurries and the uptake of these metals is stronger in the roots than in the tops of the plant. Metal accumulation, as shown by the accumulation factor (AF) values, is higher from both leachates and slurries for plants grown in the 1:50 (PFA:DIW) ratios than in the 1:5 ratios, initial metal concentrations being higher in the 1:5 ratios than in the 1:50 ratios. Lower metal accumulation in the plants grown in slurries than in leachates is related to the high turbidity of growth medium in slurries resulting in ash particles adhering to the root surfaces thus reducing the surface area of metal absorption. Eichhornia plants are able to reduce the pH of all leachates, especially the highly alkaline Ratcliffe leachates to near neutral conditions. Accumulation of Cd and Zn by the plant is higher from the lower pH IPP leachates than the Ratcliffe leachates, indicating that these metals are more soluble and bioavailable in the acidic medium. However, accumulation of Cu and Ni is independent of the pH of the leachates, indicating that other factors, such as metal species, presence of complexing agents in the growth solutions, and effects of competing metal ions may be contributory factors towards the metal uptake and accumulation by the plant.     

镍网负载纳米TiO_2光催化反应器对酸性品红脱色效果实验研究

采用负载纳米TiO2的三维镍网装配了光催化反应器,就其对酸性品红溶液进行脱色效果进行了实验研究。考察了反应器的3种装配条件、品红初始浓度、pH值、H2O2投加量、紫外光剂量等因素对酸性品红脱色效果的影响。结果表明:UV灯+镍网+TiO2模式组合的反应器脱色效果最好;在相同的处理时间内酸性品红溶液的脱色率随起始浓度的增大而减小;将酸性品红溶液pH值调至5时脱色效果最明显,70 min的脱色率可高达94.8%。脱色效果还可以通过溶液中添加H2O2和控制紫外线剂量来调节。当溶液中H2O2投加量为0.5 g/L时,处理70 min后的脱色率可高达98.3%;到达反应界面紫外光剂量越多则能够获得越高的酸性品红脱色率。     

The characterization of hCG regulation in cultured human amniotic fluid cells

The media from primary cultures and subcultures of second trimester human amniotic fluid (AF) cells were assayed by radioimmunoassay to quantitate production of human chorionic gonadotropin (hCG). Primary AF cultures produce more hCG per cell than do the corresponding subcultures. Sodium butyrate (2 mM) stimulates AF subcultures to produce 5-13 times more hCG per cell or per mg of cellular protein than do untreated subcultures. This stimulatory effect of sodium butyrate is dose dependent between 0 and 5 mM. Addition of sodium butyrate 24 hours after subculture, while stimulating production of hCG during the subsequent 3 days, also results in fewer cells and less protein per culture. This effect on cell growth is also dose-dependent. Previous investigators have proposed that the stimulation of hCG by sodium butyrate in other types of cell cultures is due to an effect of that agent on culture growth. Therefore, in these studies AF cells are allowed to grow to confluency before sodium butyrate was added. Production of hCG was stimulated by sodium butyrate about four-fold during the next 5 days although no significant changes were observed either in number of cells or amount of cellular protein per culture. These results suggest that stimulation of hCG by sodium butyrate is not dependent on its effect on growth of the cultures.     

生物强化MBR-AF工艺短程硝化反硝化研究

本试验将短程硝化功能菌和反硝化功能菌分别接种至膜生物反应器(MBR)和上流式厌氧生物滤池(AF)中,构建了生物强化的MBR-AF短程硝化反硝化工艺,并以活性污泥作空白对照,考察该工艺对高氨氮废水的短程脱氮性能.结果表明,强化体系MBR的启动期短,仅需30d,而活性污泥体系MBR的启动期长达100d;强化体系MBR亚硝酸氮积累率始终维持在95%以上;在30℃下,随着运行时间的延长,强化体系MBR-AF工艺总氮去除率不断升高,最高达90%以上,比活性污泥体系高20%;强化体系MBR膜污染程度轻,膜的使用寿命长.说明功能菌强化在高效亚硝酸氮积累和氨氮转化方面起关键作用,可作为实现短程硝化反硝化的有效手段.