混合有机污染物在有机相/水相之间的分配规律

从平衡分配模型（equilibrium partition models）出发,推导出混合有机物在有机相／水相分配系数的理论计算模型和测试公式,测定了20组混合餐代苯的分配系数,研究结果表明,混合结果表明,混合非离子有机污染物在有机相／水相之间的分配系数,随着体系中单一化合物的疏水性的增大而增强,也随着相对疏水性强的有机物所占比例的增大击增强,混合有机污染物在有机相／水相之间分配规律的研究,对于混合物的联合毒性的研究以及真实环境中有机污染物迁移和富集等环境行为的研究具有一定的意义。     

有机农药和含铜、锌等无机农药协同毒性作用机理

目前我们对环境污染物毒性的认识主要来源于对某单一化学物质在相对高浓度情况下的研究. 然而, 人们在其一生中很少只暴露于单独某一种化学物质, 而是同时暴露于多种低浓度的化学物质. 从公众健康的角度讲, 大家主要担心的是当两种和两种以上化学物质相互作用时, 两者能否产生不同寻常的协同毒性. 五氯酚、威百亩等有机农药和含铜、锌等无机农药皆被用作通用杀虫剂或木材保护剂, 两者在许多农田和木材保护处理场所附近的土壤和水体以及在普通人群的体液和组织中, 均发现同时共存. 我们最近的研究表明, 这两类物质共存时可以对大肠杆菌产生协同毒性效应, 其协同毒性作用机制可能是由于两者形成了亲脂性络合物, 促进了细胞对金属离子的吸收和累积. 此类有机和无机污染物之间的相互作用以及亲脂性络合物形成而导致的协同毒性作用, 可能是普遍存在于有机和无机污染物之间的一种共同毒性作用机制. 这一假设是否成立, 尚有待进一步的实验和理论研究.     

有机污染物的混合毒性QSAR模型及其机制研究进展

环境有机污染物的联合暴露是一条普遍规律.化合物定量结构与活性相关研究(quantitative structure-activity relationship,QSAR)模型是研究有机污染物毒性的重要方法.本文以有机污染物的混合毒性及其机制研究为主线,将化合物按照毒性作用方式分为3类:非极性麻醉型、极性麻醉型和反应性化合物,并概述了3类化合物基于毒性作用机制的混合毒性QSAR模型.简单综述了非极性麻醉型化合物混合毒性的定量预测方法,发现非极性麻醉型化合物的毒性预测方法最为简单,仅由混合体系的总疏水性决定,可通过统一的QSAR模型预测;概述了极性麻醉型化合物混合毒性的定量预测方法,指出极性麻醉型化合物的混合毒性由混合体系总疏水性和氢键效应共同决定;重点解析了反应性化合物的混合毒性QSAR模型,发现由于反应性化合物作用机制较为复杂,目前仍缺乏统一的混合毒性定量预测方法.进一步从混合物组分、化合物之间相互作用和化合物与靶蛋白的相互作用3方面入手,综述了反应性化合物混合毒性QSAR模型的最新研究进展.最后指出,采用基因组学和代谢组学等更为先进的实验手段进一步揭示化合物的分子生物学机制,进而建立更为通用的有机污染物混合毒性预测方法是今后发展的方向.     

分子动力学模拟在有机污染物毒性作用机制中的应用

分子动力学模拟(molecular dynamics simulations,MD)是一种基于经典牛顿力学方程的分子模拟方法,常用于研究有机化合物、材料及生物大分子体系,可计算各类体系的宏观性质及各种动力学性质.目前MD模拟逐渐用于研究各类环境污染物与生物大分子的相互作用.通过热力学统计分析污染物与生物大分子的结合模式以及配体结合引起的生物大分子构象变化,能在分子水平上探究污染物的毒性作用机理.基于MD模拟的轨迹文件,采用自由能打分方法可评估污染物与各类受体的结合能力,能够筛选具有特定毒性终点的潜在污染物,从而快速、高通量地进行有机污染物的毒性预测和风险评价.本文介绍了MD模拟的基本原理、常用软件,简述了MD模拟的数据准备和模拟过程,强调了MD模拟的重要细节,进而从污染物与受体生物分子作用角度,重点陈述了MD模拟在研究有机污染物与各类转运蛋白、核受体、代谢酶相互作用中的应用,展望了MD模拟在污染物毒性筛选方面的潜在应用,以期该类方法能更好地服务于污染物的毒性风险评估.     

有机污染物在鱼体内临界浓度研究进展

临界浓度反映的是有机污染物对生物体的体内毒性效应,是评价有机污染物对水生生物毒性的一个重要指标,对水生环境风险评价具有重要的意义.本文根据目前国内外在该领域的研究现状和本课题组的研究成果,系统地总结了有机污染物在鱼体内临界浓度的计算方法,不同毒性作用模式下的临界浓度、生物富集因子与临界浓度的关系以及影响临界浓度的因素.目前研究结果表明,麻醉型化合物在鱼体内临界浓度在较窄一个范围内变化,趋近于常数,非极性麻醉型化合物的临界浓度要高于极性麻醉型,反应型化合物的临界浓度低于麻醉型化合物;有机污染物在鱼体内的临界浓度与生物富集过程密切相关;生物富集因子与疏水性的关系,生物有机体的大小、脂含量,化合物的暴露时间,代谢转化及毒性数据测定的准确性都会对临界浓度的测定或计算产生影响.     

有机污染物定量结构与活性相关性研究

定量结构与活性相关(QSARs)主要研究的是非反应性有机物,QSARs法是建立有机物的毒性和理化参数的相关性,通过测量或计算有机物的特征参数,很容易地估算有机物对生物的毒性。本文选取卤代苯、硝基苯、苯胺、苯酚等有机污染物,以呆鲦鱼和发光菌为研究对象,研究了有机物的结构与活性的相关性。得出有机物对生物的毒性和二种理化参数有关:有机物与靶分子作用的平衡常数,辛醇/水分配系数。     

水生环境中微塑料自身及负载有机污染物的生物富集效应

微塑料广泛存在于水体环境中,由于其具有较高的疏水性而能够负载有机污染物,同时影响它们在生物体内的累积与毒性.目前在微塑料对污染物生物富集过程的作用方面尚有分歧,其根源在于大部分的室内暴露研究往往缺乏对复杂环境介质的考量,而野外场景的模型分析又少了验证环节.生物富集和生物放大效应通常是对于传统污染物而言的,对于微塑料来说暂无明确的界定,本文就此展开详细讨论.本文归纳了野外或室内暴露的不同环境条件下,微塑料在水生生物体内的生物富集特点;分析了影响微塑料生物有效性的关键因素;探索了微塑料对共存有机污染物生物有效性的影响和规律;评估了关键水环境化学因素对微塑料和共存有机污染物在生物体内累积的影响.本文将有助于我们深入认识微塑料在水生生态系统中的累积情况,及其对共存有机污染物在生物体内运移的贡献和可能存在的生态风险,也将为微塑料风险评估及政策导向提供重要依据.     

全球性全氟辛烷磺酰基化合物环境污染及其生物效应

PFOS是纺织品和皮革制品防污处理剂的主要活性成分，并且广泛应用于民用和工业产品生产领域．调查结果表明,地下水、地面水和海水以及所有野生动物和人类血液都存在PFOS污染．目前还未发现它在环境中和生物体内的任何分解迹象．但是，人们至今对PFOS的环境行为和毒性所知甚少．本文介绍了PFOS研究现状，指出PFOS环境污染调查和毒性研究，将是继有机氯农药、二恶英等持久性有机污染物引起的环境问题之后，预防医学领域面临的新课题．     

大气中高风险新污染物的筛查进展及展望

空气污染是全球关注的重大环境问题.虽然近年来空气污染水平呈下降趋势,但相同质量PM_2.5可能具有不同的毒性强度.亟需突破当前仅基于PM_2.5浓度的大气污染控制政策,充分考虑气溶胶的关键危害组分.由于大气组成成分和来源极其复杂,识别大气中未知污染物,尤其是高风险有机污染物面临巨大挑战.本文系统性回顾了通过环境分析和毒性评估,或结合生物分析和化学分析手段,从室外空气、室内空气和个体暴露空气样本中筛查高风险新污染物的策略和最新研究成果.面对空气污染所带来的持续挑战,提出需进一步优化筛查方法,呼吁从暴露组角度开展全链条多方位研究,以深化对大气中高风险新污染物的认知,为建立面向人民生命健康的精准环境治理策略,推动新污染物治理和健康中国建设提供数据支撑.     

中国地表水环境中药物和个人护理品的研究进展

随着环境痕量物质分析检测技术的提高和人们环境意识的增强,新兴环境微量有机污染物药物和个人护理品(PPCPs)引起了学术界和公众的广泛关注.尽管PPCPs在地表水环境中浓度仅为纳克每升至微克每升量级,但仍对水生生物等具有生态风险.与西方国家相比,中国地表水环境中PPCPs的研究起步较晚,报道有限,有待进一步深入.本文对中国地表水环境中PPCPs现有研究进行了综合分析,分别从存在特征、地理分布、主要来源和迁移转化四方面对现有研究进展加以总结,讨论了现有研究存在的问题,并对今后的研究进行了展望.     

水中典型全氟化合物的吸附行为

以全氟辛烷磺酸/羧酸盐(PFOS/PFOA)为代表的全氟化合物(PFCs)以不同的污染水平广泛分布于全球范围的环境介质和生物体内,已经严重危害到人类健康.相对于大气环境的污染,水相中PFOS和PFOA的污染受到更多的关注.由于PFOS/PFOA较高的化学稳定性,传统的微生物降解及光降解等技术都无法有效去除水相中的PFOS/PFOA,这也给其控制技术的研发带来了一定程度的困难.因此,如何有效控制和去除PFCs的污染已经成为亟待解决的热点问题.吸附技术由于其低成本、高效率、易操作和可再生循环利用等特点,已经被证明是去除水相中PFOS/PFOA的有效方法.因此,本文结合本研究组前期的研究成果及其他研究组已有的报道,较全面地综述了近年来国内外针对PFOS/PFOA在不同吸附材料上的吸附行为的研究进展,包括自然沉积物和土壤对PFOS/PFOA的吸附-解吸行为及其影响因素,以及商业、人工制备吸附剂对PFOS/PFOA的吸附性能和机理,并对该领域的发展前景进行了展望.     

探讨室内空气中TVOC测定

总挥发性有机化合物是建筑工程室内环境污染控制指标中的一项重要检测指标。文章主要对室内空气中TVOC检测的采样条件和气相色谱进行了分析。     

辐射技术在环境保护中的应用

作者介绍了辐射技术应用于环境保护领域的发展概况,在处理有机废水、烟道废气和固体废物中的工作原理和工程应用实例,并对未来发展作了展望。     

纳米材料的环境行为与生物毒性

随着纳米科技迅猛发展, 越来越多的人开始关注并研究纳米材料的环境行为和生物毒性. 本文概括地介绍了纳米材料的排放途径和可能发生的环境行为, 重点分析了纳米材料与环境中共存物质的复合行为; 综述了碳纳米材料、金属及氧化物纳米材料、量子点等对细胞、细菌、水生生物、陆生生物等的毒性效应, 阐述了当前对纳米材料致毒机理的有关争论; 最后, 展望了纳米材料环境行为和生物毒性领域的研究方向.     

从学术论文看我国2008年催化学科基础研究进展

依据我国催化领域的学者在一些重要国际学术刊物上发表的论文, 从能源和化工催化、环境催化、绿色催化、手性催化、有机合成中的多相催化、光催化、催化新材料和催化剂新合成方法、催化活性中心和催化反应机理表征等方面, 简要介绍2008年我国催化学科在基础研究方面所取得的一些进展.     

盐度影响全氟辛烷磺酸对海水青鳉(Oryzias melastigma)的毒性

全氟辛烷磺酸(PFOS)是广受关注的持久性有机污染物之一. PFOS广泛存在于河口和近海岸等复杂盐度区, 然而目前对不同盐度影响下的PFOS毒理行为研究较少. 本文以海水青鳉(Oryzias melastigma)鱼为模型, 比较不同盐度条件下, PFOS暴露对鱼卵孵化和发育的影响. 结果表明, PFOS在鱼卵内的蓄积量随着盐度升高而呈现上升的趋势. 在低盐度和高盐度下, PFOS暴露均提高鱼卵孵化率, 而低盐度下的两周孵化率比高盐度高. 进一步比较了3种盐度下(30‰,15‰和5‰)PFOS对鱼卵心脏发育相关基因表达影响的差异. PFOS对过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)的调节受盐度的影响, PPARa和PPARb的表达量在低盐度下相对高盐度下高. 盐度对PFOS调节环加氧酶(COX-2)和心脏相关蛋白(SMYD1)的作用效果与PPAR相似. 而盐度不影响PFOS对心脏发育特异性转录因子(GATA4和BMP4)和钠钾离子ATP酶(ATPase)的调节作用. 研究结果揭示了盐度是全氟类化合物毒性的一个影响因素, 有助于广盐度地区PFCs化合物的毒性评估.     

Practice of Strategic Environmental Assessment in Coastal Zone, China

The mistakes made in the decisionmaking process would result in more serious e nvironmental problems than in the project process. How to reduce or avoid the ne gative environmental impacts that may be created in the decisionmaking process , and push the decisionmaking towards sustainability, strategic environmental assessment (SEA) was considered one of the most effective approaches and tools. Although SEA has been in existence for over ten years, it should be noted that t here are still some shortcomings involving the framework, methodology, procedure and review methods. Based upon three SEA case studies in the coastal zone of Xi amen, China, this paper systematically compares and analyzes targets, contents, methodologies, and effects of SEA. The results showed that the higher the level of the target, the larger the effect of SEA; and the earlier SEA is involved in the decisionmaking process, the more effective SEA is in influencing decision making. The conceptual framework for environmental protection principles propo sed at the beginning of the decisionmaking process was developed. It was prove n a very efficacious methodology for SEA.     

Alq3有机发光二极管中的超小磁场效应

制备了基于Alq3的有机发光二极管,器件结构为ITO/NPB/Alq3/LiF/Al,并在不同温度测量了器件在不同偏压下传导电流与电致发光的磁场效应.在较大的磁场范围内,磁电导曲线基本服从B2/(|B|+B0)2规律.而在零场附近很小的磁场范围内,测量结果显示出奇特的超小磁场效应.考虑载流子自旋与有机分子中核自旋之间的超精细相互作用对载流子自旋的调控,可以对这种零场附近的超小磁场效应给出合理解释.     

有机自旋阀研究进展*

巨磁阻效应的发现为人类开辟了一个新领域--自旋电子学,它涉及物理、材料、化学以及电子工程学等多个学科,必将成为21世纪基础研究的主角之一。有机自旋阀作为自旋电子学中的一个重要分支,相对于传统无机自旋阀有着不可比拟的优势。作者简要分析了有机自旋阀的研究背景以及近十年来的研究进展,并提出当前面临的问题和对未来的展望。