全氟辛烷磺酸盐(PFOS)、全氟己烷磺酸盐(PFHS)和全氟丁烷磺酸盐(PFBS)对非洲爪蟾胚胎的发育毒性

全氟烷基磺酸盐(PFASs)在工业生产和生活中广泛应用,某些PFASs已成为环境中普遍的污染物。鉴于对动物和人类的潜在毒性,全氟辛烷磺酸盐(PFOS)已被禁用,由一些半衰期相对较短的短链PFASs(如全氟丁烷磺酸盐,PFBS)替代。虽然四碳的PFBS和六碳的全氟己烷磺酸盐(PFHS)已经广泛使用,但目前对其毒性及其机制的了解很少。通过检测发育毒性和致畸性的非洲爪蟾胚胎致畸试验(FETAX),得到PFOS、PFHS和PFBS半致死浓度(LC50),半致畸浓度(EC50)和最小抑制生长浓度(MCIG),比较研究了3种化合物的发育毒性。结果发现,PFOS的LC50、EC50和MCIG分别为51.46、108.20和35mg·L-1。PFHS和PFBS的LC50大于100mg·L-1,对胚胎形态和生长没有明显影响。PFASs暴露引起非洲爪蟾胚胎运动行为异常。FETAX结果表明,PFOS急性发育毒性明显大于PFHS和PFBS。

生命早期暴露全氟丁烷磺酸对SD大鼠的神经发育毒性及其机制

目的:研究生命早期暴露全氟丁烷磺酸(PFBS)对SD大鼠子代神经发育的影响,并探讨其机制。方法:将受孕SD母鼠随机分为4组,每组5只,分别为对照组(0 mg/kg,生理盐水)和PFBS低(5 mg/kg)、中(50 mg/kg)、高剂量组(500 mg/kg)。在母鼠受孕第2天开始经口灌胃染毒至仔鼠断乳。仔鼠日龄90 d后,每个剂量组随机挑选10只仔鼠处死并取材。光镜下观察仔鼠海马体组织病理学变化;Western blot法检测仔鼠海马体中BDNF、TRKB、PI3K、AKT及P-AKT的蛋白表达水平;逆转录荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测Syn1和Syp mRNA的相对表达水平。结果:病理学检测结果显示各个PFBS暴露组仔鼠的海马体均受到损伤,其中高剂量组仔鼠的海马体损伤最严重。Western blot检测结果显示,与对照组相比,各个PFBS暴露组仔鼠的BDNF、TRKB、PI3K、P-AKT蛋白表达水平下调(P<0.01),P-AKT/AKT蛋白表达水平的比值降低(P<0.05)。RT-qPCR检测结果显示,与对照组相比,中剂量组和高剂量组的CREB下游基因Syn1与Syp的mRNA表达水平下调(P<0.05或P<0.01)。结论:生命早期PFBS暴露对大鼠的海马体造成损伤;PFBS损伤海马体BDNF/TRKB/CREB及PI3K/AKT信号通路可能是PFBS的神经发育毒性机制。

短链全氟化合物PFBA和PFBS对多齿新米虾急性毒性与氧化应激的研究

近年来,短链全氟化合物(PFASs)作为长链PFASs替代品,被广泛应用于工业生产和商业产品中。短链PFASs具有持久性、迁移性和潜在毒性对环境造成不可忽视的影响。为探究短链全氟化合物对水生生物的毒性机制,本文研究了全氟丁酸(PFBA)与全氟丁烷磺酸(PFBS)这2种典型替代品对多齿新米虾(Neocaridina denticulata)体内过氧化氢酶(CAT)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、乙酰胆碱酯酶(AChE)活性的影响。结果表明:PFBA和PFBS对多齿新米虾96 h-LC 50分别为7.866 mg·L^(-1)和0.713 g·L^(-1),PFBA比PFBS急性毒性更大,PFBS为低毒物质;CAT、SOD、AChE活性和MDA含量与PFBA和PFBS的暴露浓度均存在剂量-效应关系。MDA含量随PFBS暴露浓度增大持续显著增加,而CAT、SOD和AChE的酶活性随暴露浓度增大均呈现先增加后减小的倒“U”型曲线关系,PFBA也呈现倒“U”型关系。研究表明PFBA与PFBS不同程度地干扰多齿新米虾体内酶活性变化,中低浓度暴露对机体产生一系列抗氧化损伤反应,高浓度暴露会造成机体出现氧化应激反应,最终导致死亡。该研究为短链全氟化合物对水生生物的毒性作用机制研究提供了科学依据。

全氟丁烷磺酸短期作用对活性污泥系统脱氮效能的影响

为探究新兴污染物PFBS是否会对活性污泥硝化脱氮系统的性能产生影响,通过构建短期序批式反应器(SBR),研究不同质量浓度条件下PFBS对该系统的影响。结果表明,一定量PFBS的存在会降低系统的氨氮去除率。PFBS质量浓度低于250 mg/L时,对生物脱氮效能的影响并不显著。当PFBS质量浓度达到250 mg/L时,对生物脱氮效能的影响程度急剧升高。PFBS的存在会降低氨氧化菌的生物活性,阻碍氨氮的转化,最终对活性污泥系统的脱氮效能产生一定的负面影响。

塑料中全氟丁烷磺酸高效液相色谱-质谱测定方法的建立

建立了塑料样品中全氟丁烷磺酸(PFBS)的高效液相色谱-串联质谱测定方法。样品用MeOH∶THF(1∶1)超声萃取,超纯水净化,采用Agilent Poroshell EC-C18(2.1×100 mm, 2.7μm)色谱柱,5 mmol/L醋酸铵水溶液-甲醇作为流动相,在电喷雾负离子模式下,对PFBS进行快速和准确的定性分析,并采用外标法定量。研究表明在PFBS在0.01~0.3 mg/L范围内,方法线性关系良好(R^(2)=0.999 9)。在低、中、高3个加标水平下,PFBS回收率为92.53%~97.99%,方法的定量限(LOQ)和检出限(LOD)分别为0.04 mg/kg和0.012 mg/kg。该方法可靠、灵敏和可靠,可用于塑料样品中全氟丁烷磺酸的测定。

全氟丁烷磺酸与益生菌对斑马鱼甲状腺内分泌系统的联合效应研究

全氟丁烷磺酸(Perfluorobutanesulfonate,PFBS)是一种新污染物,对鱼类甲状腺内分泌系统具有一定损害效应.益生菌能在一定程度上减轻环境污染物对生物体造成的危害,但其能否调节PFBS的甲状腺内分泌干扰效应尚不清楚.通过将成年斑马鱼暴露于不同质量浓度(0、10和100μg/L)PFBS的养殖水中28 d,投喂添加或不添加益生菌(鼠李糖乳杆菌,Lactobacillus rhamnosus)的饲料,测定亲代下丘脑-垂体-甲状腺轴关键基因,以及亲代大脑、血液和子代胚胎中甲状腺激素水平,以探究PFBS与益生菌共暴露对斑马鱼甲状腺内分泌系统的联合效应.结果显示,在激素水平上,PFBS降低了亲代血液T3水平,而添加益生菌能减轻雄鱼血液T3水平的降低.在基因水平上,100μg/L PFBS与益生菌共暴露促进雄鱼大脑tshβ基因表达以应对低水平的T3,并与相应PFBS单独暴露相比差异显著,表明添加益生菌可以减轻高质量浓度PFBS诱导的雄鱼大脑T3水平的降低;PFBS单独暴露能上调雌鱼大脑trα基因表达,而PFBS与益生菌共暴露则上调trα和trβ基因表达,表明添加益生菌能使机体积极地应对PFBS诱导的雌鱼大脑T3水平降低.研究发现PFBS单独暴露能引起斑马鱼的甲状腺内分泌系统紊乱,而PFBS与益生菌共暴露后,益生菌能在一定程度上通过甲状腺激素水平和基因表达调节PFBS的毒性效应.研究结果可为后续PFBS毒性效应的研究及毒性缓解措施的开发提供重要参考.

典型短链全氟替代品PFBA及PFBS对斑马鱼的内分泌干扰效应

全氟丁酸(PFBA)与全氟丁烷磺酸(PFBS)作为长链全氟化合物的替代化学品被广泛应用。2种替代品在环境中的残留量不断增加,对环境生物造成了不可忽视的潜在风险。本文通过分析PFBA与PFBS对斑马鱼体内卵黄蛋白原(VTG)、甲状腺激素三碘甲状腺原氨酸(T3)与四碘甲状腺原氨酸(T4)的影响,研究2种替代品对斑马鱼的内分泌干扰效应和作用机制。结果显示,VTG含量与PFBA和PFBS暴露浓度变化存在剂量-效应关系,雌雄斑马鱼体内血浆及全鱼和头尾匀浆中VTG水平均有上升。PFBA对斑马鱼体内VTG含量存在倒“U”型的剂量-效应关系,而PFBS的VTG含量存在正相关的剂量-效应关系。PFBA不同暴露浓度组对斑马鱼甲状腺素T3、T4水平具有抑制作用,均表现出显著性差异(P<0.01)。PFBS暴露的斑马鱼体内T3和T4的含量存在倒“U”型的剂量-效应关系,高浓度暴露组匀浆中对T3和T4的抑制率最高,达到36.74%和38.20%。结果表明,2种替代化学品PFBA与PFBS对斑马鱼表现出明显的内分泌干扰效应。

全氟丁烷磺酸对其耐受菌胞外聚合物特征的影响

为确定在全氟丁烷磺酸(PFBS)胁迫下两种耐受菌胞外聚合物(EPS)的组分变化特征,从阜新某氟化工污水处理厂污泥中分离出两种PFBS耐受菌株,通过生长量(OD600)和代谢活性(ETSA)测定、16S rDNA序列系统发育树分析、总有机碳测定、PFBS去除率测定、三维荧光光谱和红外光谱分析,研究了100μg·L^(-1) PFBS胁迫下两菌株的生长量与代谢活性,EPS产量、组成特征、官能团的变化及其对PFBS的去除作用。结果表明:这两种耐受菌被鉴定为Pseudomonas(假单胞菌属)和Serratia(沙雷氏菌属),它们能在100μg·L^(-1) PFBS胁迫下正常生长,且对PFBS均有去除效果,去除率分别为33.18%和19.95%,在100μg·L^(-1) PFBS胁迫下,两种耐受菌的EPS产量、蛋白质含量、多糖含量均降低,而蛋白质/多糖比值增加,EPS的蛋白峰(色氨酸和酪氨酸)、腐植酸和富里酸强度均降低,C O、O H和N H等官能团峰强度降低。研究表明100μg·L^(-1) PFBS对两种耐受菌株的EPS组分有抑制作用。

超声波强化GAC吸附水中PFBA和PFBS的研究

研究了20kHz超声波强化活性炭颗粒(GAC)吸附不同种类水溶液中全氟丁烷磺酸(PFBS)和全氟丁酸(PFBA),结果表明:平衡吸附符合BET多层等温吸附,最大单层吸附容量为qPmFBS>qPmFBA;在PFBS和PFBA初始质量浓度为50mg/L时超声波辐照下GAC吸附符合表观拟二级动力学关系,平衡吸附容量和起始吸附速率分别为qePFBS>qePFBA和hPFBS>hPFBA;20kHz超声波强化活性炭颗粒吸附PFBS和PFBA效果明显,其吸附动力学常数增强因子为3.8～5.5和1.7～1.8;在去离子水(MQ)中的PFBS和PFBA最大单层吸附平衡容量qm和平衡吸附容量qe及起始吸附速率h和吸附动力学常数K均大于预处理或未预处理后的垃圾渗滤液(Pre-GW和GW)中对PFBS和PFBA的平衡吸附量和吸附动力学常数.

生命早期暴露全氟烷基化合物的相关研究进展

全氟烷基化合物(Per- and polyfluoroalkyl substances,PFASs)是一类广泛应用于工业和消费产品的人造化学物质,研究表明,PFASs暴露能损伤生殖系统、免疫系统、内分泌系统等。PFASs在人体内的半衰期特别长,以及极端的环境持久性,导致一般人群普遍长期暴露于其作用之下。现有数据表明,人类接触PFASs可能发生在发育的不同阶段,并可能造成短期或/和长期健康影响。本文综合了目前关于长链和短链PFASs存在与生物积累的相关文献,旨在为未来的PFASs研究提供参考。