简介:生物光谱技术能够有效反映生物、组织以及细胞等样本中生物化学的综合信息,能够精确检测和评价生物分子成分或构象的微观变化,具有快速、客观、无损、重现性好等优点。本文系统综述了生物光谱技术在环境污染物毒性效应研究方面的进展,其中常用的2种技术是红外光谱和拉曼光谱技术。红外光谱技术目前已被广泛用于单一污染物(重金属、有机污染物、纳米材料等)以及复合污染对细胞、植物、动物以及微生物的蛋白质、氨基酸、脂质、DNA/RNA、多糖以及碳水化合物等方面的影响研究之中;拉曼光谱技术包括常规拉曼技术和表面增强拉曼光谱技术,二者均可以用于污染物的毒性效应研究之中,表面增强拉曼光谱技术具有信噪比高、检测限低、灵敏度高等特点,并提供丰富的细胞生物化学指纹图谱信息。数据处理是生物光谱技术应用的重要一环,光谱数据分析大致分为光谱数据预处理、提取光谱信息特征、以及信息分类和光谱特征峰解析3个部分。本研究结果将为进一步系统地开展生物光谱技术在污染物毒性效应方面的研究提供支持。
简介:随着工业化和城市化进程的发展,我国在农田土壤污染领域面临较大挑战,其中镉(Cd)为最优先控制元素之一。农田土壤Cd污染风险类型为健康风险,其主要暴露途径为经土壤-植物系统,并经膳食进入人体。在当前的土壤Cd风险评估中,一般不考虑生物有效性问题,这使得风险评价中实际暴露评估的不确定性普遍偏高。所以,近年来欧洲国家有许多研究者提出将生物有效性因素放在土壤污染物风险评价框架内。基于此,本文立足于农田系统,并从土壤、植物、污染物及环境因素等4个方面详细综述了农田土壤Cd生物有效性的影响因素及其作用机理。其次,分别综述了近年来土壤Cd生物有效性预测模型和土壤Cd膳食暴露评估模型研究进展。最后,分析了我国土壤重金属风险评价中存在的不足,并对农田土壤Cd暴露评估发展态势和研究方向进行了初步预测,以期为农田土壤Cd健康风险评估及安全基准研究提供一定参考。
简介:选择泥鳅(Misgurnusanguillicaudatus)作为受试生物,以泥鳅死亡率、血液红细胞数量、红细胞体积、红细胞微核率和核异常率作为测试指标,考察了沉积物中"加标"金属镉(Cd)的毒性状况,探讨了水体沉积物中重金属的生物毒性影响。结果表明:高有机质的粘土粉砂性沉积物能够有效吸附重金属镉;镉加标暴露组泥鳅的死亡率以及红细胞微核率和核异常率均显著高于对照组(p〈0.05),而且各测试指标随着沉积物中镉"加标"浓度的增加而上升。经过计算,水体-沉积物体系中的镉对泥鳅24、48、72和96hLC50分别为2.8037、2.4997、2.2705和1.7538mg.g-1干重。而泥鳅微核率和核异常率对沉积物中的镉的毒性反应灵敏,可以作为监测环境污染的指标。
简介:为明确生物炭对植物的毒性效应,以石英砂+生物炭水浸提液培养方法研究不同剂量生物炭对小麦种子萌发与幼苗生长的影响。结果表明:在不同剂量(0.0、10.0、20.0、40.0、80.0、160.0g·kg^-1)生物炭水浸提液处理下,虽然小麦发芽率较对照组无显著性变化(P〉0.05),但根、芽生长表现出低剂量促进高剂量抑制,且在160.0g·kg^-1时抑制率最大,分别为18.11%和22.22%。在幼苗的生长期(11d),高剂量生物炭对幼苗根生长的抑制作用增强,160.0g·kg^-1处理下抑制率显著增加至55.59%(P〈0.05)。此外,当生物炭剂量较低时,小麦幼苗根、叶中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活力增加;随生物炭剂量的增加,3种抗氧化酶活力降低,丙二醛(MDA)含量升高,幼苗生长出现生理损伤,表现出明显植物毒性效应。
简介:通过在生物滴滤塔中接种脱硫杆菌,以H2S和NH3为研究对象,选用合适的循环液喷淋量、循环液pH值以及进气中目标污染物的质量浓度,考察NH3的存在对系统净化H2S效果的影响。结果表明:当循环液喷淋量为120~160mL/h,pH值为6~7.5,停留时间为34s,进气中NH3的质量浓度小于80mg/m3,H2S的质量浓度在800~1500mg/m3时,进气中H2S和NH3的去除效率为99%和70%以上。说明该系统对H2S具有较好的处理能力,同时低质量浓度NH3的存在不影响生物滴滤塔对H2S的净化效果。在该生物净化装置中,H2S通过生物降解作用主要转化为SO42-,NH3则主要以(NH4)2SO4的形式被去除。低质量浓度NH3存在时,系统无需对pH值进行调节。
简介:作为持久性有机污染物(POPs),多氯联苯(PCBs)一旦进入土壤将长期存留并对土栖生物产生潜在危害。土壤微生物是土壤生态系统重要组成部分,研究外源PCBs对土壤微生物的生态毒理效应,筛选出指示PCBs污染的敏感指标并获取可靠的生态毒理数据十分重要。研究以江西红壤和天津潮土为供试土壤,在室内25℃连续培养28d的条件下进行了生态毒理实验,选择了微生物量碳、呼吸强度、代谢熵、硝化作用、脱氢酶活性、脲酶活性和微生物群落功能多样性为微生物指标。结果显示:1)在28d培养时间内,多氯联苯(PCBs)的毒性作用随培养时间的延长而增强,且在红壤中的毒性作用强于在潮土中,表明PCBs对土壤微生物的毒性作用存在时间效应并受土壤性质的影响。2)各微生物指标的敏感性不同,微生物量碳、脲酶活性和微生物功能多样性对PCBs污染反应不够敏感,而土壤呼吸强度、代谢熵、硝化作用和脱氢酶活性对PCBs污染反应敏感。3)14d时,红壤中PCBs对脱氢酶活性、呼吸强度和代谢熵的EC10值分别为120、3.18和1.09mg·kg-1,而在潮土中分别为6.31、4.73和〉50mg·kg-1;28d时,红壤中PCBs对硝化作用、脱氢酶活性、呼吸强度和代谢熵的EC10值分别为2.32、O.77、0-51和O.71mg·kg-1,而在潮土中分别为5.91、1.65、3.00和〉50mg·kg-1。综合考虑经济和实际需要等因素,建议将呼吸强度、硝化作用和脱氢酶活性作为PCBs污染土壤生态毒理评价中的首选敏感指标,并建议培养时间设置为28d。
简介:通过研究胞外生物高分子絮凝剂(BFSVI-SD)的成分与结构,探讨了微生物絮凝剂的絮凝机理。首先采用双缩脲反应、茚三酮反应、蒽酮比色法、Molisch反应、紫外吸收光谱、红外吸收光谱和扫描电镜等方法研究了胞外生物高分子絮凝剂BFSVI—SD的成分与结构。发现絮凝剂BFSVI—SD的主要成分为多糖,结构中含有大量羟基和羧基。高分子链以聚集态形式存在,星现较疏松的纤维状结构。同时,分析了微生物絮凝剂对淀粉废水和生活污水处理及毒性试验结果,提出了絮凝机理。由于该絮凝剂是一种极性大分了,与水中有机物颗粒之间存在范德华力,和质点之间以离子键、氢键形式结合,通过吸附架桥作用形成絮凝体。
简介:位于深圳与香港之间的深圳湾是一个典型的亚热带海湾,在过去的二、三十年间,海湾的生态环境发生了巨大变化.为了更好地理解深圳湾有机氯农药(OCPs)的污染现状及其生物累积规律,于2004年2月采集了该海域23个鱼类、虾类、蟹类生物样品,分析了其体内滴滴涕(DDT)、六六六(HCH)和氯丹(CHL)各组分的含量,并对其人体健康风险进行了初步评价.结果表明,深圳湾海域鱼类DDTs、HCHs和CHLs含量范围分别为1.84。286.83、0.08-1.85、0.45—118.81ng·g^-1。(鲜重),肉食性鱼类OCPs含量通常较高;与其它海区相比,深圳湾海域水生生物体中DDTs的含量相对较高,部分鱼类样品中DDTs含量超过我国海洋生物质量国家标准(GB18421-2001)的二级标准,HCHs和CHLs则相对较低;生物体中DDTs、HCHs、CHLs的含量与其脂含量呈显著正相关(p〈0.01);鱼类中DDTs、HCHs和CHLs的危害指数(HR)分析显示,目前食用深圳湾鱼类对人体正常健康(非癌症)基本无影响,但却存在潜在的致癌风险.