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碳量子点的制备、环境应用和生物毒性

中国环境科学 2024年第3期44卷 1592-1601页

作者：盛优莹王贺飞苏燕沈可胡小婕高彦征南京农业大学资源与环境科学学院江苏南京210095 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室吉林长春130021 沈阳环境科学研究院辽宁沈阳110167

围绕碳量子点(CQDs)的制备方法、环境应用及风险展开综述,结果显示,CQDs可通过自上而下或自下而上的方法制备,它在200~400nm的紫外光区有一个或多个吸收峰,在可见光谱中的蓝色和绿色光域有荧光效应.基于此,CQDs可用于检测Hg^(2+)、Cr^(... 详细信息

围绕碳量子点(CQDs)的制备方法、环境应用及风险展开综述,结果显示,CQDs可通过自上而下或自下而上的方法制备,它在200~400nm的紫外光区有一个或多个吸收峰,在可见光谱中的蓝色和绿色光域有荧光效应.基于此,CQDs可用于检测Hg^(2+)、Cr^(3+)、Mn^(2+)等10余种(重)金属离子,芳香类、四环素等有机污染物及亚硝酸盐等盐类,且具有较高的灵敏度.CQDs对苯酚、亚甲基蓝等有机污染物具有优异的光催化降解能力.CQDs的毒性比多数金属基量子点更低,其诱导生物体内活性氧的过度产生是主要的致毒机制.相关研究为正确认识和评估CQDs的环境风险提供参考,为制定合理的CQDs制备和回收策略提供建议.

关键词：碳量子点制备方法环境应用生物毒性

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医用聚氨酯合成所用有机催化剂及其生物毒性研究进展

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四川大学学报（医学版） 2024年第4期55卷 807-812页

作者：赵代国张明杰李震兰婉玲蒙明姜谭鸿四川省药品检验研究院(四川省医疗器械检测中心) 成都611731 四川大学高分子科学与工程学院成都610065 重庆医疗器械质量检验中心重庆400015

医用聚氨酯以其良好的生物相容性和优良的物理机械性能成为应用最广泛的生物医用材料之一。催化剂是医用聚氨酯合成过程必不可少的一种添加剂,其可以提高合成效率和材料性能。然而,催化剂可能会影响聚氨酯的生物相容性,对人体健康产生... 详细信息

医用聚氨酯以其良好的生物相容性和优良的物理机械性能成为应用最广泛的生物医用材料之一。催化剂是医用聚氨酯合成过程必不可少的一种添加剂,其可以提高合成效率和材料性能。然而,催化剂可能会影响聚氨酯的生物相容性,对人体健康产生潜在危害。本文总结了近年来医用聚氨酯材料合成中所使用的常见有机催化剂及其生物毒性相关研究的进展。首先,将回顾医用聚氨酯材料合成中常用催化剂类型及其特点;随后,将重点关注这些催化剂可能存在的生物毒性;最后,对未来医用聚氨酯材料合成中催化剂选择提出建议。通过深入了解合成医用聚氨酯材料中催化剂的性质和生物毒性,分析当前存在的问题与面临的挑战,这将有助于更好地指导医用聚氨酯材料设计和探讨未来的发展方向,从而提高医用聚氨酯材料的生物相容性和安全性,推动其在临床应用中的进一步发展与应用。

关键词：聚氨酯催化剂有机锡有机铋生物毒性研究进展

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水生生物毒性测试用于沉积物评价的研究进展

环境化学 2024年第1期43卷 138-151页

作者：张水航徐丽姚玲爱赵学敏虢清伟裴德富马千里沈阳建筑大学市政与环境工程学院沈阳100168 生态环境部华南环境科学研究所生态环境部生态环境应急研究所广州510530

针对沉积物污染问题的研究目前已建立了不同的评价方法与体系,目前常用的结合生物毒性测试的有效应导向分析(EDA)、沉积物毒性鉴别评价(TIE)、证据权重法(WOE)、物种敏感性分布法(SSD)和沉积物质量基准(SQG)等,这些方法在河流、湖泊等... 详细信息

针对沉积物污染问题的研究目前已建立了不同的评价方法与体系,目前常用的结合生物毒性测试的有效应导向分析(EDA)、沉积物毒性鉴别评价(TIE)、证据权重法(WOE)、物种敏感性分布法(SSD)和沉积物质量基准(SQG)等,这些方法在河流、湖泊等水体沉积物中污染物毒性效应表征及沉积物质量评价方面有重要应用.本文指出水生生物毒性测试应用的重要性,根据不同学者的研究内容归纳了水生生物毒性测试的方法学,对沉积物进行水生生物毒性测试的基质处理包括直接采用污染沉积物、洁净沉积物加标以及人工配置沉积物,受试生物主要包括浮游植物、浮游动物、底栖动物和鱼类,毒性试验终点包括急性毒性终点和慢性毒性终点;最后指出水生生物测试存在的问题,并对沉积物质量评价未来发展方向进行展望,以期为我国沉积物生物毒性测试标准方法的建立提供参考.

关键词：沉积物毒性生物毒性水生生物污染物

基于机器学习方法的土壤典型重金属生物毒性和潜在生态风险预测

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中国环境科学 2024年

作者：李国锋于金秋王宏池海峰林姗娜蔡超中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室中国科学院大学

土壤理化性质会显著影响重金属生物毒性，基于土壤理化性质的重金属生物毒性及潜在生态风险预测是当前的研究热点之一。本研究以土壤典型重金属镉（Cd）、铜（Cu）、铅（Pb）和锌（Zn）为研究对象，蚯蚓为土壤模式生物，采用文献法搜... 详细信息

土壤理化性质会显著影响重金属生物毒性，基于土壤理化性质的重金属生物毒性及潜在生态风险预测是当前的研究热点之一。本研究以土壤典型重金属镉（Cd）、铜（Cu）、铅（Pb）和锌（Zn）为研究对象，蚯蚓为土壤模式生物，采用文献法搜集已发表论文中重金属对蚯蚓繁殖的半数有效浓度(EC50)与所对应的土壤理化性质数据共113组，分析不同数据间关联性，揭示土壤理化因子对重金属生物毒性的影响规律。利用随机森林（RF）、梯度提升决策树（GBDT）、极限梯度提升（XGBoost）、K近临（KNN）和支持向量机（SVR）五种机器学习算法构建机器学习模型，研选最佳模型并开展我国土壤重金属潜在生态风险阈值预测。结果表明，重金属在不同类型土壤中毒性存在显著差异，重金属对蚯蚓的繁殖毒性强弱趋势表现为Cd>Cu>Pb≈Zn。不同土壤理化性质对重金属生物毒性的影响规律不同，其中土壤pH是影响重金属Pb和Cd的主要因素，对重金属蚯蚓繁殖毒性变化的贡献率分别为57.2%和69.0%；阳离子交换量和有机质含量则分别是重金属Cu和Zn生物毒性的主要影响因子。从模型拟合优度和预测精度对比分析基于土壤理化因子构建的重金属生物毒性机器预测模型的性能，XGBoost模型对Cd、Cu和Zn的生物毒性预测表现较好，而RF模型对Pb的生物毒性预测更准确，训练集和测试集的R2分别达0.939和0.886。利用研选的重金属生物毒性预测模型开展我国34省土壤中重金属生态风险阈值预测，结果发现不同区域土壤潜在生态风险存在明显差异。研究结果可为基于土壤理化性状的重金属生态毒性和潜在生态风险的准确预测与合理评估提供新的策略。

关键词：机器学习土壤重金属理化性质生物毒性生态风险评价

淡水渔业环境中典型微塑料与藻毒素的生物毒性效应

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水生态学杂志 2024年

作者：曹琳张爱丰亚茹周佳怡徐怡婷吴湘湖州师范学院生命科学学院浙江省水生生物资源养护与开发技术研究重点实验室

微塑料（microplastics，MPs）和微囊藻毒素（microcystin-LR，MC-LR）是淡水渔业环境中常见的有毒污染物，为了解典型MPs和MC-LR的联合生物毒性效应，本研究选取了难降解微塑料聚苯乙烯（polystyrene，PS）、可生物降解微塑料聚乳酸（p... 详细信息

微塑料（microplastics，MPs）和微囊藻毒素（microcystin-LR，MC-LR）是淡水渔业环境中常见的有毒污染物，为了解典型MPs和MC-LR的联合生物毒性效应，本研究选取了难降解微塑料聚苯乙烯（polystyrene，PS）、可生物降解微塑料聚乳酸（polylactic acid，PLA）、MC-LR为单一或联合目标污染物，以斑马鱼（Danio rerio）成鱼为受试生物。分别开展96 h急性暴露与50 d长期暴露试验，并运用整合生物标志物响应指数（integrated biomarker response， IBR）综合评价各污染物暴露对斑马鱼的毒性效应。结果表明：96 h急性毒性暴露条件下，PLA单一及联合暴露相较于PS单一及联合暴露能更显著地诱导斑马鱼MDA含量、LDH、AChE活性提高，抑制斑马鱼CAT、SOD活性；50 d长期毒性暴露条件下，与PLA单一及联合暴露相比，PS单一及联合暴露对斑马鱼性腺凋亡关键酶Caspase-3活性表现出更显著的诱导作用。IBR分析表明，急性暴露试验下斑马鱼对PLA具有更高的响应水平；长期暴露试验下，斑马鱼对PS具有更高的响应水平；急性与长期毒性暴露试验期间，联合暴露均表现出协同毒性效应。综上可知，微塑料（PS，PLA）与微囊藻毒素在渔业环境中共存时，其联合暴露则表现出更高的生物毒性；与难降解微塑料PS相比，可生物降解微塑料PLA同样具有较大的生物毒性，应当引起重视。

关键词：微塑料微囊藻毒素斑马鱼生物毒性整合生物标志物响应指数

在UV和太阳光辐照下EfOM生成消毒副产物及其生物毒性的增衰规律

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中国环境科学 2024年

作者：徐瑜霄安亚丽陈文凤李晨黄徐荔陈荣马晓妍王娜西安建筑科技大学陕西省环境工程重点实验室西北水资源与环境生态教育部重点实验室陕西科技大学西安净水处理有限责任公司第五再生水厂

为了探究污水厂出水中溶解性有机物(EfOM)经氯化消毒处理后生成的消毒副产物(DBPs)暴露在太阳光下的变化规律，本研究首先探究了单一及混合DBPs在UV365和太阳光辐照下的光解和水解特性，从而揭示氯化EfOM过程生成的DBPs的增衰规律以及... 详细信息

为了探究污水厂出水中溶解性有机物(EfOM)经氯化消毒处理后生成的消毒副产物(DBPs)暴露在太阳光下的变化规律，本研究首先探究了单一及混合DBPs在UV365和太阳光辐照下的光解和水解特性，从而揭示氯化EfOM过程生成的DBPs的增衰规律以及伴随的两种生物毒性的变化.结果表明，氯化EfOM生成的6种DBPs中，一溴二氯甲烷和1，1，1-三氯丙酮在UV365和太阳光辐照下均可降解，且在太阳光下的光解速率要大于UV365.混合DBPs体系中，在UV365或者太阳光的辐照下，共存的DBPs可产生促进/抑制降解现象.在UV365辐照下，EfOM生成的DBPs(除了三氯甲烷)基本随着时间的延长而增加，并且增加了氯化EfOM溶液的急性毒性.但是，在太阳光辐照下，三氯乙酸和1，1，1-三氯丙酮则呈现下降趋势，其它DBPs基本保持稳定，且氯化EfOM溶液的急性毒性和遗传毒性都有大幅降低.这将为污水厂尾水排放到开放性水体受太阳光辐照后的生态安全保障提供了一定的依据.

关键词：溶解性有机物氯化太阳光 UV 消毒副产物生物毒性

六氟环氧丙烷三聚体羧酸(HFPO-TA)污染现状和生物毒性研究进展

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环境化学 2024年第5期43卷 1415-1428页

作者：刘梦琳王冰菁宿琪索秉旭冯精兰余浩河南师范大学环境学院黄淮水环境污染与防治教育部重点实验室河南省环境污染控制重点实验室水处理关键技术国际联合实验室新乡453007

全氟/多氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFAS)是一类具有优良表面活性和稳定性的有机化合物,广泛应用于工业和消费领域,全氟辛烷羧酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)是具有代表性的一类PFAS.由于具有持久性、生物蓄积性、... 详细信息

全氟/多氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFAS)是一类具有优良表面活性和稳定性的有机化合物,广泛应用于工业和消费领域,全氟辛烷羧酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)是具有代表性的一类PFAS.由于具有持久性、生物蓄积性、长距离迁移和生物毒性,PFOA已被限制生产和使用.六氟环氧丙烷三聚体羧酸(hexafluoropropylene oxide trimer acid,HFPO-TA)是一类新型的PFOA替代品.HFPO-TA在全球范围内的环境介质中广泛存在,在一些介质中的浓度接近甚至高于***能在生物体内蓄积并可产生生物毒性效应,由于其独特的化学结构和理化性质,HFPO-TA的生物积累潜能和生物毒性强于PFOA.本文从HFPO-TA的生产、用途、环境归趋、环境介质和生物体内的污染现状、生物毒性和降解进行综述,并对未来研究趋势和发展方向进行展望,为研究HFPO-TA在生物体内富集与转化机制和毒理学评价提供参考依据.

关键词：六氟环氧丙烷三聚体羧酸多介质分布生物富集生物毒性降解

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燃煤电厂脱硫废水处理过程中有机物组分及生物毒性解析

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环境工程 2024年第6期42卷 17-24页

作者：胡远翔李永立张洪江曹银焕宫延哲陈希华北电力科学研究院有限责任公司北京100045 西安工程大学城市规划与市政工程学院西安710048

燃煤电厂脱硫废水有机物成分复杂,极大地影响零排放系统的高效低耗运行,并存在一定的生物毒性风险。采用现场测试和模拟实验的方法,对某燃煤电厂脱硫废水处理过程中的有机物组分及生物毒性进行解析。结果表明:“两级澄清法”和“高效絮... 详细信息

燃煤电厂脱硫废水有机物成分复杂,极大地影响零排放系统的高效低耗运行,并存在一定的生物毒性风险。采用现场测试和模拟实验的方法,对某燃煤电厂脱硫废水处理过程中的有机物组分及生物毒性进行解析。结果表明:“两级澄清法”和“高效絮凝剂法”虽不能有效去除脱硫废水的有机物,但能降低废水中的腐植酸类物质。纳滤浓水的回流作用使调节池出水色氨酸和酪氨酸类蛋白质占比降低至30%,但腐植酸类物质占比大幅升高至60%。脱硫废水中污染物的分子量主要集中在2084,612 Da附近,纳滤浓水污染物的分子量相比预处理出水略小,污染物可能通过吸附、堵塞孔隙等导致膜污染。“两级澄清法”和“高效絮凝剂法”能大幅削减调节池出水的生物毒性,发光细菌发光抑制率分别由46.23%下降至12.45%和2.57%;而纳滤浓水富集了大量腐植酸等生物毒性物质,发光抑制率升高至49.05%。脱硫废水有机物较低的分子量导致较高的纳滤膜污染,而腐植酸等的富集增加了纳滤浓水的生物毒性。

关键词：脱硫废水有机物分子量膜污染生物毒性

渤海湾钻井液处理剂和钻井液体系生物毒性评价

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山东化工 2024年第4期53卷 153-155页

作者：王荐蒋卓张鹏彭三兵何斌舒福昌向兴金湖北油田化学产业技术研究院有限公司湖北荆州434000 长江大学湖北荆州434000 中海油服油田化学事业部塘沽作业公司天津300452

我国环保形势日益严峻,油气田开发过程中环保压力越来越大,如何确保钻井液处理剂及体系无毒无害环境、环境可接受,最大限度减少钻井废物量,实施废物综合利用,满足钻井工程安全、优质、快速、高效需求,已经成为钻井作业的发展趋势,越来... 详细信息

我国环保形势日益严峻,油气田开发过程中环保压力越来越大,如何确保钻井液处理剂及体系无毒无害环境、环境可接受,最大限度减少钻井废物量,实施废物综合利用,满足钻井工程安全、优质、快速、高效需求,已经成为钻井作业的发展趋势,越来越受到重视。生物毒性检测试验是用于评价某种化学物质或混合物对环境的潜在污染物毒性危害预测的直接手段,室内对渤海湾常用的钻井液处理剂和体系采用发光细菌法进行了生物毒性检测评价,为环保钻井液研究和开发以及处理剂的优选提供了参考和技术保障。

关键词：生物毒性环保钻井液发光细菌法渤海油田

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