乌鲁木齐大气PM_(2.5)对质粒DNA的损伤研究

2012年1月-2012年12月采集乌鲁木齐大气 PM 2.5样品,使用质粒 DNA评价法研究了不同季节 PM 2.5的氧化能力,并进行氧化性毒性与相应气象因素和质量浓度之间的相关性研究.结果表明,乌鲁木齐大气 PM 2.5的质量浓度具有冬季最高,春季和秋季次之,夏季最低的季节性变化特征；PM 2.5全样和水溶部分氧化能力的季节差异较大,对质粒 DNA 的氧化性损伤具有冬季最大,春季和夏季之次,秋季最低.冬、春、夏、秋季大气 PM 2.5全样的 TD 30（PM 2.5对质粒 DNA 造成破坏达到30%所需要的颗粒物的剂量）平均值分别为440,491,503,515μg/mL,水溶部分分别为474,721,666,600μg/mL.绝大部分PM 2.5样品全样的TD 30值均小于水溶部分样,表明全样的毒性大于相应的水溶部分样.全样TD 30值与平均温度显著（P＆lt;0.05）正相关,表明寒冷的天气/季节可能造成PM 2.5的高毒性.水溶样 TD 30值与风速显著（P＆lt;0.01）正相关,与相对湿度显著负相关.这表明,高的风速和低的相对湿度可能跟较低和较高的PM 2.5的毒性有关.PM 2.5氧化性损伤能力的大小与其质量浓度之间的相关性不明显,表明仅以颗粒物的质量浓度来评价大气颗粒物氧化性损伤能力大小的方法并不能真实地反映其对人体健康的危害程度,起决定作用的还是颗粒物的化学组成及其表面吸附的有害成分.

2-碘-N-甲基苯磺酰胺的合成新方法和分子结构

选用新方法合成了2-碘-N-甲基苯磺酰胺,通过1H NMR,13C NMR,13C DEPT NMR(Distortionless En- hancement by Polarization Transfer NMR)和MS确证的其结构.

和田市城区PM_(2.5)中PAHs的浓度、来源及致癌风险

2014年在新疆和田市城区分冬、春、夏、秋4个季节采集大气PM2.5样品,分析了其中16种多环芳烃(PAHs)的含量、组成和来源,并评估了其致癌风险。结果表明:PAHs浓度年均值为99.02 ng/m^3,且具有明显的季节性分布,即冬季(241.52 ng/m^3)>秋季(87.50ng/m^3)>春季(30.81 ng/m^3)>夏季(10.39 ng/m^3),冬季苯并[a]芘(Ba P)的浓度高达16.57 ng/m^3;全年PAHs以4~6环为主,冬季4环PAHs比例(46.03%)明显高于夏季的比例(15.97%),表明气粒两相分配对PAHs分布有显著影响。PAHs浓度与气温和风速显著负相关,与相对湿度显著正相关,表明相对低的气温和风速、相对高的湿度是冬季PAHs污染较高的重要原因。特征比值法源解析结果显示,PAHs主要来源于燃烧源,其中冬季PAHs来源以燃煤及薪柴燃烧为主,春、秋季以燃煤源和交通源的混合污染来源为主,夏季以交通源为主。后向轨迹分析表明,除和田市东北部的局地输送外,来自中亚、西亚其他国家外部输入的气团也对和田市城区PAHs有重要影响。苯并[a]芘毒性当量浓度(Ba P_(eq))年均值为10.51 ng/m^3,终身呼吸性肺癌风险(CR)为9.14×10^(-4),是美国环保署(USEPA)可接受致癌风险指数的9.14倍,表明和田市城区居民具有一定的潜在健康风险。

极干旱地区沙尘与非沙尘天气PM_(2.5)及所含金属元素的浓度特征分析

大气PM_(2.5)污染和金属元素健康风险已成为大气环境研究热点。研究目标区域位于塔克拉玛干沙漠南缘,气候极其干旱,全年降水稀少,风沙较多,沙尘天气一定程度上影响着该区域的大气环境。于2014年1月、4月、7月和10—11月在和田市城区采集PM_(2.5)样品,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了样品中的17种金属元素,分析了金属元素在不同季节沙尘和非沙尘气象状况下的暴露特征及与气象参数的关系,采用富集因子(EF)和正交矩阵因子(PMF)法对金属元素来源进行了分析并对健康风险进行了评价。结果表明,(1)PM_(2.5)质量浓度季节性特征表现为春季(973.5 9μg·m^(-3))>夏季(728.08μg·m^(-3))>秋季(366.51μg·m^(-3))>冬季(259.84μg·m^(-3)),并且PM_(2.5)质量浓度与风速和温度呈正相关。(2)PM_(2.5)中金属元素质量浓度在沙尘天气(108.12~268.25μg·m^(-3))明显高于非沙尘天气(43.19~126.41μg·m^(-3)),秋季金属元素Ni、Cd和Pb出现富集,EF值分别为10.26、42.06、27.39;冬季Ni、Zn、As、Cd和Pb出现富集,EF值分别为22.46、11.03、18.49、84.35、206.03。(3)金属元素在沙尘期间的来源主要为汽车排放(17.66%)、生物质燃烧(10.58%)、化石燃料9.97%和扬沙(61.78%),非沙尘期间4种排放源的贡献分别为23.63%、20.34%、18.39%、37.63%。(4)健康风险评价结果表明,金属元素风险指数小于阈值1,可以忽略;致癌金属Cr的致癌风险值小于10^(-6),没有致癌风险,但Co、Ni、As和Cd的致癌风险值在10^(-6)~10^(-4)之间,有一定的致癌风险。

餐厅、烤肉店PM_(2.5)单颗粒的形貌及矿物组成特征

矿物颗粒是餐厅和烤肉店空气中的主要成分,为研究餐厅、烤肉店大气细颗粒(PM2.5)中单颗粒的化学组成,用带能谱的扫描电镜识别和统计了两个采样点的单颗粒;依据X射线能谱(EDX)数据,对餐厅、烤肉店的PM2.5颗粒采用P(X)值法,进行元素分类.分析表明:烤肉店样品中出现"C质"颗粒,但餐厅样品没有观察到.餐厅的矿物颗粒在数量上占绝对优势(69.3%)并分为"富Si""、富Ca""、富Fe""、富Cu""、富Al""、富Cl""、富Br"、"富Na"等8种不同类型,其中"富Si"占到43.3%、"富Ca"占到25%;在数量上烤肉店的矿物颗粒物占总颗粒的45.67%,分为"富Si""、富Ca""、富Fe"、"富Cu""、富Ti""、富Zn""、富Ca""、富Na"等",富Si"占50%"、富Ca"占24.9%;餐厅和烤肉店矿物颗粒的主要类型相同,说明地壳来源是最主要的单颗粒的来源.

极干旱区大气PM_(2.5)对质粒DNA的氧化性损伤研究

近年来和田经济迅速发展及城市人口快速增长,汽车尾气、工业废气等各类污染物的城区排放量也在不断增加,加重了和田市大气污染。为评估和田市城区风速、沙尘天气对大气PM_(2.5)毒性的影响,于2014年1月、4月、7月、10—11月采集大气PM_(2.5)样品,应用质粒DNA评价法研究其PM_(2.5)的氧化性损伤能力。结果表明,采样期间,和田市城区大气PM_(2.5)质量浓度的变化范围为70~2489μg·m^(-3),PM_(2.5)质量浓度有随风速增大而增大的趋势。应用TD30(造成30%DNA损伤率所需的颗粒物剂量,μg·mL^(-1))值指示颗粒物氧化性损伤能力,结果表明,TD30越高,颗粒物氧化性损伤能力越弱,全样和水溶部分TD30值的变化范围分别为444~27480μg·mL^(-1)和481~20434μg·m L^(-1);不论是全样还是水溶部分,其对质粒DNA的氧化性损伤均表现出随风速减小而增大的变化趋势;沙尘和非沙尘期间全样TD30的平均值分别为9464μg·mL^(-1)和8008μg·mL^(-1),而水溶部分分别为5494μg·mL^(-1)和7822μg·mL^(-1),即沙尘期间采集的颗粒物对体外DNA的氧化性损伤小于非沙尘期间采集的样品,且非沙尘期间采集的样品的全样损伤大于相应的水溶部分样,而沙尘状况下体外DNA的氧化性损伤可能主要来源于水溶成分。全样和水溶部分的TD30平均值与PM_(2.5)平均质量浓度之间存在明显的正相关趋势,说明颗粒物的质量浓度对DNA氧化损伤起着一定的作用。

PM_(2.5)中丙二醛的检测、浓度特征及氧化损伤的研究

以和田市城区2014年采集的大气PM_(2.5)样品为实验对象,将0.1 g的PM_(2.5)样品膜与2-硫代巴比妥酸(0.2%)和三氯乙酸(20%)混合显色液反应,用可见光分光光度计测定反应产物的吸光度,通过正交实验来优化PM_(2.5)膜中丙二醛(MDA)的提取及测定条件,结果表明,在反应温度90℃、超声和加热时间40 min、显色剂用量为45 mL时,反应产物在532 nm处具有稳定的最大吸收峰。对和田市城区PM_(2.5)及MDA质量浓度的变化特征分析结果表明,和田市城区4个季节PM_(2.5)平均质量浓度由高到低顺序分别为春季(1 096.67±369.60)μg/m^3、夏季(1 016.16±708.00)μg/m^3、秋季(686.88±525.00)μg/m^3和冬季(214.54±94.70)μg/m^3。MDA平均质量浓度的变化范围为1.10～7.75 ng/m^3,其平均值最高为夏季(4.43±1.80)ng/m^3,最低为春季(1.42±0.60)ng/m^3,冬季与秋季相当,分别为(2.93±0.70)ng/m^3和(2.83±0.80)ng/m^3;最终,将PM_(2.5)膜中MDA的质量浓度与相应的TD_(30)(体外DNA氧化损伤达到30%的剂量)进行相关性分析得出,无论是全样还是水样的TD_(30)值均随MDA浓度的升高而呈降低的趋势。其中,全样与MDA质量浓度的相关性更为显著(r=-0.597,显著性P<0.01)。