菲高效降解菌的筛选及其降解中间产物分析

生物降解是多环芳烃从环境中去除的主要途径,而获得高效降解多环芳烃的优势微生物是当前进行多环芳烃污染生态系统修复的关键所在。本研究采用水-硅油双相体系从污染土壤中富集到3个以菲为惟一碳源和能源的混合菌系GY2、GS3和GM2,这3种混合菌在72h内对初始浓度为100mg·L-1菲的降解率分别达到99.9%、99.9%和91.9%。从GY2中分离得到高效降解菲的菌株GY2B,48h对菲的降解率达到99.1%。经UV-Vis和GC-MS分析发现,混合菌GY2降解菲的中间代谢产物主要有1-羟基-2-萘酸和1-萘酚,纯菌GY2B降解菲的中间代谢产物主要有水杨酸、1-萘酚和1-羟基-2-萘酸。

尿中多种多环芳烃代谢物同时测定的高效液相色谱-荧光检测法

目的建立同时测定人尿中多种多环芳烃代谢物(PAHm)的高效液相色谱分析法。方法尿样经过酶解、固相萃取(SPE)法纯化、富集以及氮吹浓缩,然后采用高效液相色谱-荧光检测器检测尿中5种多环芳烃代谢物(PAHm):2-羟基萘、2-羟基芴、9-羟基菲、1-羟基芘以及3-羟基苯并(a)芘。结果2-羟基萘、2-羟基芴、9-羟基菲、1-羟基芘、3-羟基苯并穴a雪芘的检测限分别为1.65×10-3、0.550、0.084、0.032、0.132μg/L,线性范围分别为0.099～74.000、0.900～680.000、0.63～470.00、1.3～940.0、1.7～1200.0μg/L。回收率为29.41%～132.11%。日内RSD为1.01%～6.27%,日间RSD为2.23%～11.90%。结论该方法可同时检测尿中2-羟基萘、2-羟基芴、9-羟基菲、1-羟基芘、3-羟基苯并(a)芘,灵敏度、精密度高,重复性、回收率良好,可用于PAHs在人体内暴露的生物监测。

北京东南郊再生水灌区土壤PAHs污染特征

采用Eijkelkamp土壤采样器对北京东南郊再生水灌区进行了3个钻孔剖面采样,同时采集了灌溉用水及地下水样品,并采用气相色谱-质谱联用仪对16种多环芳烃(PAHs)进行定量分析。结果表明,表层土壤中有14种PAHs检出,浓度在0.4～53.1μg·kg-1之间,∑PAHs平均含量为206.7μg·kg-1,达到了土壤污染临界值;表层以下PAHs的检出种类和含量显著减少,以中、低环的萘、菲、芴、荧蒽、芘为主,∑PAHs仅占表层的3.8%～12.0%,从剖面PAHs含量变化可以判断,低环PAHs较易迁移,迁移性强弱顺序为萘、芴>菲>芘、荧蒽;污灌区表土中PAHs组成与大气降尘接近,但与再生灌区有明显差异,这种差异主要由于灌溉用水不同所造成;再生水灌区表土以下土壤剖面检出的PAHs与再生水中的PAHs一致,说明再生水灌溉是导致土壤剖面PAHs污染的主要原因,同时地下水中检出的PAHs种类也与土壤剖面基本一致,但含量较高,可能是早期污水灌溉所造成。

菲的三维荧光光谱特性研究

多环芳烃(简称PAHs)具有高荧光量子产率,利用三维荧光光谱研究了PAHs中菲的荧光光谱特性。菲具有两个荧光峰。通过对菲的三维荧光光谱的分析,选择在激发波长255nm、发射波长370nm对菲进行定量分析。菲溶液在5.0～250.0ng.mL-1的范围内工作曲线呈线性关系,检出限为3.88ng.mL-1,相对标准偏差为4.23%(n=5),实验还尝试了对自来水样品的测定,测试效果良好,回收率为90.0%～105.4%。该研究为快速检测水源水中痕量PAHs提供了方法基础。

珠江口及南海近海海域大气多环芳烃分布特征

分冬、春两次航次分别采集了珠江口及南海近海海域大气气溶胶样品和气相样品,同时以广州和中山作为陆基对照点,对16种EPA优控多环芳烃进行了分析。结果表明,大气PAHs主要以气态化合物为主,总PAHs（气态＋颗粒态）的含量范围为49.6～256.6 ng/m^3,平均120.7 ng/m^3。珠江口海域大气颗粒态多环芳烃季节变化显著,冬、春航次大气颗粒态多环芳烃的含量分别为6.7～18.0 ng/m3和0.4～5.1 ng/m^3,冬季航次期间大气颗粒态PAHs含量的高值主要源于大陆气流对城市群大气PAHs污染的输送,另外干冷的季节亦有利于PAHs向颗粒态的富集。与此相反,气态多环芳烃含量的季节差异不明显。在冬季,随东北季风携带的城市粉尘可以将大气中的气态PAHs捕获,而春季航次的大气PAHs主要来源于西太平洋地区的远程输送和PAHs的海-气交换作用。认为受控于季风活动的水、热因子组合特征,是影响珠江口海域大气PAHs含量与分布的主导因素。

长期不同施肥处理下有机质含量变化对土壤中多环芳烃降解的影响——以太湖地区黄泥土长期试验为例

采集太湖地区一个水稻土长期肥料试验定位监测田[化肥与秸秆配施(CFS)、化肥与猪粪配施(CFM)、单施化肥(CF)和不施肥(NF)]表层(0～15cm)土壤样品,用高效液相色谱测定了原土中16种多环芳烃(PAHs)含量和培养下外加芘的含量变化。结果显示,无论是PAHs的土壤本底含量还是培养下外加芘残留量,在不同施肥处理间均呈现显著差异;相对于单施化肥(CF),化肥与有机肥配施下PAHs土壤降解能力显著提高。统计分析表明,增强的有机污染物降解能力与土壤有机质含量变化及其带来的微生物活性的变化有关。因此,长期实行有机无机配施有利于增强土壤的环境功能,促进生态系统健康。

焦炉工人外周血淋巴细胞HSP72表达特征

目的研究焦炉工人外周血淋巴细胞热休克蛋白72(HSP 72)表达特征及其影响因素。方法选取某焦化厂焦炉工人267人和对照30人,蛋白印迹(Western blot)法检测外周血淋巴细胞HSP 72的表达,高效液相色谱法测定作业环境空气中苯并(a)芘〔B(a)P〕浓度。收集研究对象个人信息。结果炉顶工、炉侧工外周血淋巴细胞HSP 72表达水平(G±SG)(1.20±0.47,1.30±0.37)显著高于对照组(0.85±0.34),炉侧工显著高于炉底工(1.01±0.35),差异有统计学意义(P<0.05)。不同作业环境〔B(a)P〕浓度与相应作业区工人外周血淋巴细胞HSP72表达水平呈二项式分布(R2=0.9999)。Logistic分析显示,与对照组相比,焦炉逸散物暴露引起淋巴细胞HSP 72表达阳性的调整OR为1.31,其中炉顶工、炉侧工调整OR分别为1.49和2.69。多元线性回归分析显示,在低暴露水平下(炉底工、对照组),吸烟指数和饮酒是HSP 72表达水平升高的抑制因素(β分别为-0.0001和-0.05,P<0.05)。结论焦炉逸散物可诱导外周血淋巴细胞HSP 72表达升高,但高暴露剂量为焦炉逸散物对HSP 72表达有抑制作用。低暴露水平下吸烟和饮酒对HSP 72表达有抑制作用。

应用活性炭再生含多环芳烃植物油的可行性及性能评价

为利用植物油去除污染土壤中的多环芳烃,研究了应用活性炭F400吸附柱再生含多环芳烃植物油的可行性,对含高浓度多环芳烃的植物油进行二级再生处理,优化了过程参数,比较了原植物油和经活性炭再生的植物油去除土壤中多环芳烃能力的差别。结果表明,活性炭吸附法可以实现含多环芳烃植物油的再生,证明了修复策略的可行性。二级处理可以进一步吸附植物油中的多环芳烃,且高分子量多环芳烃几乎完全被去除。再生植物油和原植物油去除土壤中多环芳烃的能力没有明显差别。

固相微萃取-气质联用法测定饮用及地表水样中6种多环芳烃

采用固相微萃取-气相色谱-质谱法测定饮用及环境水样中6种多环芳烃(PAHs)。研究了萃取头涂层、萃取时间及萃取温度对萃取效果的影响。在优化条件下。6种PAHs在0.02~2.0μg/L范围内呈良好的线性关系,相关系数r为0.9976~0.9996;相对标准偏差(RSD,n=6)为5.3%~9.8%;检出限为0.006~0.008μg/L。对两水样进行检测,结果显示仅地表水样中检出PAHs。

西安市大气中多环芳烃的季节变化及健康风险评价

对西安市2009年6月—2010年5月空气中的总悬浮颗粒(TSP)和气态样品进行了连续采样,利用GC-MS对16种PAHs进行分析。∑PAHs浓度(气相+颗粒相)范围为39.93～1 032.46 ng/m3,平均值为197.34 ng/m3;其中,冬季大气中∑PAHs浓度最大,相对浓度的范围为31.21%～72.98%,而夏季的浓度最小;检测出16种2～6环的PAHs,其中以3～4环为主。利用特征分子比值法和因子分析进行源解析,发现研究区PAHs的主要来源为燃煤和机动车尾气排放。通过苯并(a)芘(BaP)等效毒性(BEQ)和苯并(a)芘等效致癌浓度(BaPE)进行健康风险评价,结果显示,西安大气中PAHs的毒性具有明显的季节差异,特别是秋季和冬季大气中PAHs对人类的健康存在较大的潜在威胁。

焦炉工尿中多环芳烃羟基代谢产物影响因素分析

目的观察焦炉工尿中4种多环芳烃(PAHs)羟基代谢产物水平及其影响因素,探讨其作为焦炉逸散物(COEs)接触的生物标志物的可行性。方法采用横断面调查方法,以某焦化厂261名焦炉工为接触组,以某氧气厂111名非焦炉作业工人为对照组。采用超高液相色谱-质谱法检测2组人群尿中1-羟基芘、1-羟基萘、2-羟基萘和3-羟基菲4种PAHs羟基代谢产物的水平。结果接触组人群尿中4种PAHs羟基代谢产物水平均高于对照组(P<0.01);接触组3个亚组人群尿中1-羟基芘、1-羟基萘和2-羟基萘水平从低到高依次为炉底亚组<炉侧亚组<炉顶亚组(P<0.05)。多重逐步回归分析结果显示:在排除性别、年龄、吸烟和饮酒等混杂因素的影响后,尿中1-羟基芘、1-羟基萘和2-羟基萘水平均与接触COEs有关联(P<0.05);在排除性别、年龄、工龄、吸烟和饮酒等混杂因素的影响后,接触组人群尿中1-羟基芘、1-羟基萘和2-羟基萘水平均呈随COEs接触水平增加而增加的剂量-效应关系(P<0.01);接触组人群尿中1-羟基萘和2-羟基萘水平还与吸烟有关联(P<0.01)。结论 1-羟基芘可作为COEs内暴露评价的可靠生物标志物,1-羟基萘和2-羟基萘可作为COEs内暴露评价的辅助生物标志物。

ERCC2基因多态性与焦炉工DNA损伤及肺癌易感性的关联研究

目的探讨ERCC2基因多态性与焦炉工DNA损伤及肺癌易感性的关联。方法选取821例焦化工人、1152例原发性肺癌患者为研究对象,1 152名健康体检者作为对照。焦化工人以工作状态和岗位分为暴露组、恢复组和对照组;使用反向高效液相色谱法测定尿1-羟基芘含量,采用彗星试验检测DNA损伤并以Olive尾矩(Olive Tail Moments,OTM)评价DNA损伤程度,应用TaqMan探针荧光标记聚合酶链反应方法对ERCC2基因多态性分型。结果暴露组和恢复组尿1-羟基芘水平分别为(4.41±1.06)μmol/mol肌酐和(3.79±1.05)μmol/mol肌酐,均高于对照组工人(3.33±1.03)μmol/mol肌酐;暴露组OTM为(-0.86±0.70),高于恢复组(-1.18±0.69)和对照组(-1.14±0.63)(P<0.01)。恢复组中,rs50871GT携带者的OTM(-1.28±0.62)低于TT(-1.11±0.71)(P=0.021);rs50872TC携带者的OTM(-1.33±0.69)低于CC(-1.10±0.67)(P=0.003)。其他位点基因型的OTM差异均无统计学意义,rs50871与rs50872位点多态性与肺癌易感性无显著性关联。结论 ERCC2基因多态性可影响焦炉工DNA损伤水平,与肺癌易感性无明显关联。

太原市采暖期和非采暖期农村和城市居民尿中8-羟基脱氧鸟苷水平的比较研究

目的比较采暖期和非采暖期农村与城市居民体内DNA氧化损伤标志物8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)的水平。方法分别于2009年10月(非采暖期)和2010年3月(采暖期),选择年龄在45～65周岁,在太原市居住时间≥5年的农村居民(傅山医院附近)79人和城市居民143人为研究对象,排除焦炉工等多环芳烃职业暴露者和癌症患者。采用ELISA试剂盒测定尿中8-OHdG的浓度。结果非采暖期农村居民尿中8-OHdG的浓度高于城市居民;采暖期农村居民尿中8-OHdG的浓度与城市居民无差别;在同一人群中,采暖期尿中8-OHdG的浓度高于非采暖期。结论太原市农村居民DNA氧化损伤水平高于城市居民,采暖期居民的DNA氧化损伤水平高于非采暖期。

二叠纪—三叠纪界线大火燃烧的地层记录:研究进展回顾与评述

黑碳和燃烧源多环芳烃作为大火燃烧的产物有很强的化学惰性及生物惰性,能够在地层中长期稳定地保存,所以成为恢复古代大火历史的最常用指标。近年来世界各地二叠系—三叠系(P-Tr)界线地层中相继发现了黑碳(木炭等)和燃烧源多环芳烃等记录,特别是在煤山P-Tr界线地层,黑碳和燃烧源多环芳烃含量在生物灭绝线附近(25～26层)出现极高的峰值,据此首次明确地提出了P-Tr界线大火事件。P-Tr界线大火的规模、性质如何,与P-Tr界线生物灭绝有什么关系等,值得深入讨论和研究。大火事件发生在陆地上,通过其燃烧及排放的烟尘等,把陆地、大气和海洋密切联系起来,有利于通过系统的整体观来研究当时的气候环境变迁。因此,在回顾和总结P-Tr界线地层中的大火燃烧记录基础上,评述了大火事件与生物灭绝及相关地质事件和环境变化之间的联系,以期引起国内外专家学者的关注,为P-Tr界线生物灭绝及相关研究提供新的思路。