溴系阻燃剂的环境毒理学研究进展

阐述了以多溴联苯醚为代表的溴系阻燃剂的优缺点,以及溴系阻燃剂的检测方法.其中重点介绍多溴二苯醚的检测方法、环境行为和毒理学效应.多溴二苯醚的检测方法介绍了气质联用法、气相色谱法和液相色谱法;环境行为包括在大气、水环境、沉积物、水生生物及人体的环境行为;毒理学效应中主要介绍了多溴二苯醚对甲状腺、生殖发育和性激素的毒性.同时分析了溴系阻燃剂对环境的污染和危害,说明了溴系阻燃剂淘汰的必要性以及阻燃剂未来的发展方向.     

羟基多溴联苯醚对鲤鱼急性毒性及定量结构活性关系

羟基多溴联苯醚是一类具有环境风险的新兴污染物,它们已经在众多环境介质甚至人体内广泛存在。参照GB/T13267-91标准方法,采用静态生物急性毒性试验,测定了6种羟基多溴联苯醚(2′-OH-BDE7、4′-OH-BDE17、2′-OH-BDE28、2′-OH-BDE68、4′-OH-BDE90和2′-OH-BDE123)对普通鲤鱼的急性毒性96 h-LC50值,分别为697、1 130、854、550、644和522 ng.mL-1。除4′-OH-BDE17为高毒物质外,其他5种OH-PBDEs均为剧毒物质,高溴代的2′-OH-BDE123毒性最大。选用OH-PBDEs的KOW参数及由MOPAC软件PM3算法计算出的16个量子化学参数(EHomo、qBr+、ELumo等)为描述符,运用一元线性回归分析分别研究了96 h-LC50与他们之间的相关关系。结果表明:lgKOW和ELumo与6种羟基多溴联苯醚的96 h-lg LC50表现出较好的相关性,复相关系数均大于0.96,根据方程得到的96 h-lg LC50预测值与实验值基本相同,进一步对环境中广泛检出的其它OH-PBDEs的96 h-LC50值也进行了预测。     

蒽醌化合物的光解动力学及定量结构-性质关系

以高压汞灯为光源, 测定了15 种蒽醌化合物(ATQs)的光解速率常数(k), 讨论了取代基位置、数目及种类对ATQs 光解速率的影响.另外,选取9 种氨基蒽醌, 应用偏最小二乘(PLS)算法, 建立了关于k的定量结构-性质关系(QSPR)模型. 根据该模型, 决定k值大小的主要因素包括:分子生成热、H 原子所带最大正电荷、C 原子所带最大负电荷,以及分子最低未占据轨道与最高占据轨道能量差.     

生态工业园评价方法研究:以北京市为例

建立科学有效的评价方法将有助于稳步推进我国的生态工业园建设．而园区所处区域的特点对于评价指标的选择和评价体系的建立具有重要影响。本研究在借鉴国内外最新研究成果的基础上．针对北京工业开发区的发展现状和特点．考虑相关性、可操作等原则，初步提出了一套生态工业园评价指标体系框架及其计算评价方法。评价指标共分为6大类准则，共计25个具体指标．划分为“控制性”指标和“指导性”指标。前者包括：信息基建共事类指标、管理与发展类指标、减量消耗类指标、园区环保类指标。后者包括：循环利用类指标和产业共生类指标。该指标体系蕴涵的思想和理论方法已成为推进北京生态工业园建设的重要借鉴，也可作为国家生态工业园评价方法研究的有益补充。     

佛山市高明区环境空气污染物变化分析

根据佛山市高明区2007—2012年环境空气监测数据资料,分析该区近6年来空气污染物的变化趋势和影响因素。结果表明,2007—2012年该区空气污染呈现由单一型污染向复合型污染转变,综合污染指数总体上升,污染物以SO2、PM10为主。SO2、NO2浓度呈逐年增长,PM10则呈平稳状态。三者污染浓度最高值均在每年第4季度出现。该区的SO2浓度主要受工业污染源影响;NO2也受工业影响显著,与机动车数量呈正相关;PM10与烟粉尘排放量呈正相关,与降水量呈负相关。因此,改善该区环境空气应着重从控制工业污染源、扬尘污染、机动车排气污染3大方面开展工作。     

秸秆还田下氮肥用量对玉米产量及土壤无机氮的影响

研究连续2年秸秆还田下氮肥用量对玉米产量、氮肥利用率及土壤硝态氮的影响,结果表明,玉米产量随着施氮量的增加逐渐增加,施氮量达到216 kg·hm^-2时,产量最高,施氮量超过216 kg·hm^-2时产量有降低的趋势。相同施氮处理玉米产量年际变化明显,2010年较2009年产量提高0.69％~4.75％。氮肥利用率、氮肥农学利用率和氮收获指数随着秸秆还田年限的增加,均有不同程度的增加。2年0~100 cm土层土壤硝态氮含量均以施氮240 kg·hm^-2最高,且有向土壤深层迁移的趋势,对浅层地下水构成潜在的威胁。与施氮240 kg·hm^-2相比,施氮168、192 kg·hm^-2和216 kg·hm^-2处理0~100 cm土壤无机氮残留量2年平均减少39.87％、35.84％和29.38％。相同施氮处理,0~100 cm土壤无机氮累积量2010年较2009年略有降低。综合考虑玉米产量、氮肥利用率与生态环境效益,该地区最适施氮量200 kg·hm^-2左右。     

蒽醌类化合物对大型蚤(Daphnia magna)的急性光致毒性研究

通过测定模拟光照和无光照条件下20种蒽醌类化合物对大型(Daphnia magna)的48h半数活动抑制浓度(EC50), 研究了该类化合物的光致毒性．比较了两种助溶剂(二甲基亚砜和丙酮)对这些化合物光致毒性的影响,初步讨论了光致毒性的机理．结果表明,所研究的助溶剂不影响这些化合物对大型潘的光致毒性．蒽醌类化合物因其取代基的不同(-NH2、-OH、-Cl、-Br、-NO2)、取代基位置的不同和取代基数目的不同,而表现出对大型潘光致毒性的不同．最低未占据分子轨道能(ELUMO)和最高占据分子轨道能(EHOMO)之间的能级差,可用于初步判断蒽醌类化合物 溞大型的潜在光致毒性．     

不同量子化学算法在多环芳烃光解行为定量结构-性质关系(QSPR)中的应用

以采用MINDO/3、MNDO和AMI算法计算的17种多环芳烃（PAHs）的前线分子轨道能为分子结构参数,进行了这些PAHs光解速率常数的定量结构－性质相关（QSPR）的研究,并与基于PM3算法得到的QSPR模型进行了比较,研究结果表明,应用PM3算法得到的前线分子轨道能进行这些PAHs光解速率常数QSPR拟合的结果最好,其次是AMI算法,而MINDO/3和MNDO算法得到的结果较差。     

Photocatalytic remediation of γ-HCH contaminated soil induced by α-Fe2O3 and TiO2

Heterogeneous photocatalytic degradation of γ-HCH on soil surfaces was carried out to evaluate the photocatalytic effectiveness of α-Fe2O3 and TiO2 toward degrading γ-HCH on soil surfaces. After being spiked with γ-HCH, soil samples were loaded with α-Fe2O3 or TiO2 and exposed to UV-light irradiation. Different catalyst loads(0%, 2%, 5%, 7%, and 10% (wt). α-Fe2O3; 0%, 0.5%, 1%, 2% wt. TiO2) were tested for up to 7 d irradiation. The effects of soil thickness, acidity, and humic substances were also investigated. The obtained results indicated that the γ-HCH photodegradation follows the pseudo-first-order kinetics. The addition of α-Fe2O3 or TiO2 accelerates the photodegradation of γ-HCH, while the photodegradation rate decreases when the content of α-Fe2O3 exceeds 7%(wt.). The degradation rate increases with the soil pH value. Humic substances inhibit the photocatalytic degradation of γ-HCH. Pentachlorocyclohexene, tetrachlorocyclohexene, and trichlorobenzene are detected as photodegradation intermediates, which are gradually degraded with the photodegradation evolution.     

L-半胱氨酸对酰胺类除草剂的离体脱氯反应与机制

研究了L-半胱氨酸与酰胺类除草剂的反应动力学、热力学及其机制.结果表明,L-半胱氨酸促进酰胺类除草剂的降解,该反应遵循二级动力学方程;除草剂降解速率同除草剂分子的亲电常数线性相关,降低顺序为甲草胺(kL-cysteine=7.65×10-3mol/(L×s))>乙草胺(kL-cysteine=7.23×10-3mol/(L×s))>丁草胺(kL-cysteine=6.01×10-3mol/(L×s))>S-异丙甲草胺(kL-cysteine=2.15×10-3mol/(L×s)),这与其土壤和高效菌降解速率顺序相一致;产物的质谱鉴定表明,L-半胱氨酸取代除草剂分子中氯原子.表明该反应为双分子亲核取代脱氯反应.热力学分析显示,该反应为焓控反应.除草剂间降解速率的差异性由熵变控制,且除草剂的降解速率与反应熵变(ΔS)具有良好的线性关系,ΔS数值越负,除草剂的降解速率越小.分子中N原子上的醚键取代基支链结构及链长度对反应速率影响较大,而芳环取代基结构没有明显影响.