监测水体重金属污染的分子生物标志物研究进展

水体重金属污染具有持久性、高度危害性和难治理性,如何快速、准确监测并对其进行科学评价,成为当今环境科学关心的热点问题。大量研究表明,水生生物体内某些生理指标的变化可以反映水体重金属的污染程度。综述了乙酰胆碱酯酶、抗氧化防御系统、腺苷三磷酸、DNA损伤以及金属硫蛋白等几种分子水平上的生物标志物监测重金属污染的原理、国内外研究进展以及应用现状。认为分子生物标志物具有特异性、敏感性等优势,可以较快指示水体重金属污染对生物体的影响,在实际应用中需注意各种干扰因素。在进行野外研究时,要注重混合重金属与多途径暴露下,分子生物标志物的变化规律。生物体之间差异性会导致标志物在同样暴露条件下产生不同的变化规律,需要加强"离体"标志物和"标准化"标志物的研究,确保监测结果的可靠性和可重复性。生物标志物较为敏感,容易受到外界环境及体内生理因素影响,可考虑综合运用多种生物标志物指示重金属污染。目前,有关重金属对水生生物毒性效应的研究较多,但重金属对生物体的致毒机理方面研究并不深入,这将是今后研究的重点问题之一。

双壳类分子生物标志物对海水重金属的响应评述

海洋双壳类动物的组织和器官对微量重金属具有高富集能力,诱导机体内的某些分子生物标志物(molecular biomarkers,MBMs)发生变化,可用于指示海水中的重金属污染水平。近10年来,许多学者在双壳类MBMs对海水重金属的响应规律方面进行了研究,其中,金属硫蛋白(MTs)、热激蛋白70(HSP70)、抗氧化防御系统等受到了较多的关注。本文在介绍这些MBMs结构和功能的基础上,重点评述了各种MBMs对海水重金属的响应特征,并提出了影响双壳类MBMs应用于海水重金属监测的因素及进一步研究的方向。

分子印迹吸附剂对红景天水煎液中重金属的吸附

采用分子印迹技术,以Pb(Ⅱ)为印迹离子制备了铅印迹壳聚糖包覆硅藻土微球(PbCSDE)。研究了PbCSDE对红景天水煎液中重金属Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的吸附,考察了吸附时间、溶液pH对吸附的影响。与732商业树脂比较,铅印迹壳聚糖包覆硅藻土微球(PbCSDE)对红景天水煎液中Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的吸附能力提高了2倍多。紫外光谱和高效液相色谱分析表明,经PbCSDE吸附后,红景天水煎液中的活性成分红景天苷没有发生改变。

水体污染风险预警的生物标志物技术

在提出生物标志物内涵的基础上,分析了污染物在水体及生物之间的迁移途径并构建了生物标志物应用系统架构图,重点阐述了生物标志物相关理论基础及生物标志物应用体系,概括性总结了生物监测技术在国内外水环境监测中的研究与应用现状,系统分析了水体污染风险预警技术的发展趋势,同时提出了生物标志物研究与应用中重点关注的几个问题.

处理重金属废水技术的研究进展

如何消除工业废水中重金属对环境和人类健康的危害,并且能够有效地回收废水中的贵重金属离子是环境保护工作者需解决的热点问题之一。详细地介绍了近十几年来国内外,处理重金属废水的技术方法。包括传统方法中的化学沉淀法、电化学法、吸附法和膜分离法,新出现的技术方法如分子印迹法和先催化法,并对以上各种技术方法的机理、研究进展、优点和所面临的主要问题进行了综合评述,同时阐述了处理重金属废水的技术和方法的发展趋势和应用前景。

鱼体内金属硫蛋白与水环境关系的研究

金属硫蛋白 (Metallothionein ,简称MT)能有效地表征水体中重金属对生物的影响 ,故以鱼类MT含量来评价武汉东湖的水环境。对不同组织中MT含量测定可研究不同组织对重金属的积累能力 ;不同鱼种体内MT含量测定以了解鱼种对金属耐受力的影响 ;而对不同水体中鱼类MT含量的分析 ,则对确定污染源及污染程度有重要意义。

Zeolite-A沸石分子筛去除水体中重金属污染物

合成了一种成本低,制备工艺简单的沸石分子筛Zeolite-A,并对其吸附重金属离子的性能以及吸附的最佳条件(包括溶液的pH值,金属离子的浓度以及吸附过程的时间等)作了系统研究。除了具有天然沸石的优越吸附性能之外,根据扫描电镜图可见合成的Zeolite-A沸石分子筛还具有洁净的晶体表面,均匀的粒度,规则的形状且不存在胶体或无定形物质的优点。根据试验,Zeolite-A沸石分子筛的吸附效率随金属水合离子的半径的增加而减小。在所试验的金属离子[Fe(Ⅱ、Ⅲ),Cr(Ⅲ),Pb2+,Mn2+,Cu2+,Mg2+,Zn2+,Ni2+及Cd2+]中,Pb2+的水合离子半径最小,故其吸附效率最高,且随溶液pH的升高和吸附过程时间的增加,Pb2+的吸附效率也随之增加。试验中,所用金属离子的浓度为2×103mg.L-1。在此条件下,Pb2+的吸附率达99.6%,合成的Zeo-lite-A沸石分子筛可用于清除水体中重金属离子的污染。用过的Zeolite-A沸石分子筛置于0.1 mol.L-1HCl中浸泡可使重金属离子从沸石上解吸。

水生双翅目昆虫监测水体重金属污染的研究

水生双翅目昆虫是监测水体重金属污染的理想对象。文章归纳用于监测重金属污染的水生双翅目昆虫的种类,重点介绍水生双翅目昆虫在重金属污染下外部形态、内部结构、生化及分子水平的变化,以及相关生物标志物的研究,为水生双翅目昆虫用于水体重金属污染的生物监测提供科学依据。

聚合物吸附剂的制备及在水体重金属污染净化应用中的研究进展

水污染严重威胁着全球淡水资源的安全。在众多污染物中,重金属污染致命且难以去除。水环境中重金属主要以溶解态和颗粒态存在,其迁移与转化过程复杂多样,几乎包括水体中各种物理、化学和生物过程。重金属还易被生物摄食吸收、浓缩和富集,通过食物链逐级放大,达到危害顶级生物的水平。因此,对重金属进行净化显得尤为重要。目前,吸附技术是使用最为广泛、对环境最为友好的一种净化方法。其中研究较热的一类新型吸附剂——高分子聚合物(如改性天然聚合物、高分子硫聚合物、地质聚合物和导电聚合物等),由于其制备简单、结构稳定、可个性化定制,对重金属具有高效的吸附作用,因此它的应用前景较广阔。基于此,本文对高分子聚合物的合成方法以及去除重金属污染物的应用研究进展进行总结,并对其发展前景做一些展望。

水生动物金属硫蛋白分子毒理学研究进展

随着现代工业的迅速发展,重金属污染问题日益严重。重金属离子主要通过水及食物进入生物机体并累积,对机体的生长发育与新陈代谢产生危害。金属硫蛋白(MT)是一种低分子量、富含半胱氨酸的蛋白质,广泛存在于大多数生物体内,在必需金属元素稳态调节、非必需金属元素解毒以及抗氧化等过程中具有重要作用,因此,MT可作为检测水生生态系统中重金属污染的潜在生物标记,其分子毒理学已成为研究热点。综述了MT的结构、功能、分类与分布,以及鱼类、甲壳类和软体动物的MT分子毒理学研究概况。

东亚三角涡虫监测水体重金属污染的可行性研究

随着现代工、农业的快速发展,水体重金属污染已成为全球性的环境问题。对水体重金属污染的现状、来源、危害以及监测方法进行了介绍,并探讨了生物监测技术的优越性。在前人的研究基础上,结合本实验室工作,提出利用东亚三角涡虫（Dugesiaojapoice）作为水体重金属污染监测指示生物的可行性,并对更为灵敏的生物标志物的策略和实验方案进行了展望。