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质谱成像技术在环境污染物分析及毒性研究中的应用进展

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色谱 2024年第2期42卷 150-158页

作者：李芳罗茜中国科学院深圳先进技术研究院广东深圳518055

环境污染暴露与人类健康和疾病发生发展密切相关。污染物进入生物体内会被代谢和蓄积,通过与多种生物分子相互作用产生毒性效应。阐明污染物在生物体内的分布特征,明确其引发的毒性效应并发现关键毒性生物标志物,是环境毒理学研究的重... 详细信息

环境污染暴露与人类健康和疾病发生发展密切相关。污染物进入生物体内会被代谢和蓄积,通过与多种生物分子相互作用产生毒性效应。阐明污染物在生物体内的分布特征,明确其引发的毒性效应并发现关键毒性生物标志物,是环境毒理学研究的重要内容。外源性污染物在不同组织和器官中的代谢程度和累积情况存在差异,内源性生物分子合成和累积也具有精准的空间分布,因此对它们在生物体内的空间分布进行原位可视化分析具有重要意义。质谱因出色的定性和定量能力成为化合物分析的关键技术,以它为基础的质谱成像技术(MSI)是一种新兴分子影像技术,单次分析可提供组织切片上数百种内源性和外源性化合物的结构、含量和空间分布信息。该技术具有免标记、无需复杂样品前处理、高灵敏和高通量等优点,已被用于生物学、药学和临床研究中。近年来,MSI技术已成为环境分析和毒理学研究中最具前景的新技术之一,不仅可表征环境污染物在生物体整体和特定器官内的时空分布特征,还可通过开展空间代谢组学解析内源性代谢物对暴露的应答情况。本文介绍了常见MSI技术电离源的原理和特点、常用质量分析器及分析流程,对其在环境污染物分析和毒理学研究方面的应用进行了全面综述,并对未来发展方向进行了展望。

关键词：质谱成像空间代谢组学环境污染物可视化分析空间分布毒性综述

微塑料与其他环境污染物的相互作用及复合效应

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海洋环境科学 2024年第2期43卷 201-213页

作者：程媛迟元彤张伯雷刘昔媛宋磊张镕浩赵建包木太中国海洋大学深海圈层与地球系统前沿科学中心山东青岛266100 中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 中国海洋大学化学与化工学院山东青岛266100 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室/中国海洋大学海洋高等研究院山东青岛266100

微塑料广泛存在于环境中,其具有吸附重金属和有机污染物等环境污染物的能力,同时也会与这些污染物发生各种复杂的相互作用,从而改变它们的环境归趋及毒性效应。本文在对微塑料与有机污染物、重金属以及二元复合污染物的相互作用机制进... 详细信息

微塑料广泛存在于环境中,其具有吸附重金属和有机污染物等环境污染物的能力,同时也会与这些污染物发生各种复杂的相互作用,从而改变它们的环境归趋及毒性效应。本文在对微塑料与有机污染物、重金属以及二元复合污染物的相互作用机制进行综述的基础上,分析了相关影响因素及复合污染物带来的正反两方面效应。微塑料与污染物的相互作用机制主要是分配作用、表面吸附作用,其中表面吸附作用又可细分为疏水作用、静电作用、氢键作用、范德华力作用、络合作用及π-π作用等。这些相互作用主要受到微塑料及污染物自身物化性质及环境因素的影响。微塑料的载体效应使得其自身和其他环境污染物可以进入生物体内从而引发生物效应。但基于目前研究来看,复合污染物除了会引起生物毒性效应外,还具有正面积极作用,有待深入探索。最后,本文指出了现有研究的不足,并对今后的相关研究发展趋势进行了展望,以期对未来微塑料的相关研究提供参考和帮助。

关键词：微塑料环境污染物复合污染物互作机制环境毒性效应

芳香烃受体在环境污染物损伤雄性哺乳动物生育力中的作用及分子机制

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生理学报 2024年第4期 631-642页

作者：杨业斌彭真彭圣林梅光泉程一民宜春学院化学与生物工程学院江西省天然活性成分重点实验室宜春市人民医院宜春学院医学院

近几十年全球男性精子质量持续下滑，而环境污染是其重要诱因。持久性有机污染物(persistent organic pollutants,POPs)由于具有高生物毒性、耐生物降解等特性而受到广泛关注。POPs中的多环芳烃及卤代芳烃类污染物主要通过激活芳香烃受... 详细信息

近几十年全球男性精子质量持续下滑，而环境污染是其重要诱因。持久性有机污染物(persistent organic pollutants,POPs)由于具有高生物毒性、耐生物降解等特性而受到广泛关注。POPs中的多环芳烃及卤代芳烃类污染物主要通过激活芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptor, AhR)损伤细胞生理功能，然而AhR在环境污染物损伤雄性哺乳动物生育力中的作用仍未被完全阐明。本文综述了多环芳烃型环境污染物苯并[a]芘、3-甲基胆蒽、7,12-二甲基苯并[a]蒽，卤代芳烃型环境污染物2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、多氯联苯、多溴二苯醚以及污染物复合体PM2.5、香烟烟雾冷凝液对雄性哺乳动物生殖功能的影响，并重点阐释了AhR在其中发挥的作用。本综述旨在揭示AhR在雄性哺乳动物生育力调控中所扮演的角色，以期为后续研究AhR与男性生殖功能的联系及临床特发性男性不育症发病机制提供线索。

关键词：芳香烃受体环境污染物芳香烃受体外源性配体雄性哺乳动物生育力分子机制

金属有机框架复合材料在环境污染物电化学检测中的应用研究进展

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分析化学 2024年第8期52卷 1061-1071页

作者：谷建霞王海璇贺敬婷白剑马璐云忻州师范学院化学系忻州 034000 长春理工大学化学与环境工程学院长春 130022

随着社会和经济的不断发展,环境污染问题也日益严重,对人类的生产和生活造成影响,威胁人类健康.因此,对环境污染物的监测至关重要.在诸多环境检测技术中,电化学传感技术因其成本低、操作简便和检测速度快等优点而受到广泛关注,但仍存在... 详细信息

随着社会和经济的不断发展,环境污染问题也日益严重,对人类的生产和生活造成影响,威胁人类健康.因此,对环境污染物的监测至关重要.在诸多环境检测技术中,电化学传感技术因其成本低、操作简便和检测速度快等优点而受到广泛关注,但仍存在灵敏度低、检出限高和选择性差等不足.金属有机框架(MOFs)材料是一种由配位键联结有机配体和金属离子/离子簇形成的有序网状多孔晶体,具有比表面积大、孔径可调和结构多样等特点.但是,MOFs自身导电性和稳定性较差,电化学检测性能不佳,严重制约了其在电化学领域的广泛应用.将MOFs与其它功能材料复合,不仅可以弥补MOFs的固有缺陷,还可以兼具MOFs和功能材料的优异性能,两者之间的协同作用有利于提高检测效果.因此,MOFs复合材料在环境污染物电化学检测中得到了广泛应用.本文综述了近五年来基于MOFs复合材料(MOFs和碳材料、导电聚合物、金属纳米粒子或者MOFs复合)的电化学传感器在环境污染物(农药、重金属离子、酚类化合物和亚硝酸盐)检测中的应用研究进展,并分析了基于MOFs复合材料的电化学传感器用于检测环境污染物时面临的挑战和发展前景.

关键词：金属有机框架复合材料电化学传感器环境污染物评述

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表面增强拉曼光谱检测环境污染物的研究进展

化学通报 2024年

作者：陈振楠杜晶晶史建波中国科学院生态环境研究中心中国科学院大学

随着环境问题的日益严重，环境污染物成为威胁人类健康和生态环境的世界性重大问题。表面增强拉曼光谱（SERS）以其独特的“光谱指纹”、快速响应和无损分析等优点，成为检测环境污染物的一种有效工具。SERS基底的纳米结构和便携式拉曼... 详细信息

随着环境问题的日益严重，环境污染物成为威胁人类健康和生态环境的世界性重大问题。表面增强拉曼光谱（SERS）以其独特的“光谱指纹”、快速响应和无损分析等优点，成为检测环境污染物的一种有效工具。SERS基底的纳米结构和便携式拉曼光谱仪的发展将促进这一新兴检测技术在未来的快速现场检测中发挥重要作用。本文介绍了SERS应用于多环芳烃、农药、抗生素、重金属和大气颗粒物五个方面的检测技术研究进展，并提出了该技术在环境领域的可能发展方向，希望为相关领域的研究提供参考。

关键词：表面增强拉曼光谱环境污染物环境监测

植物生物质纳米材料在环境污染物吸附去除中的研究进展

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化工新型材料 2024年第8期52卷 207-213,220页

作者：徐丹林志豪韩佳彤张延国徐东辉刘广洋曹晓林烟台大学生命科学学院烟台264005 中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜生物育种全国重点实验室农业农村部蔬菜质量安全控制重点实验室农业农村部蔬菜产品质量安全风险评估实验室北京100081

重金属、农兽药、染料等环境污染物具有富集毒性与不可降解性,对整个生态系统乃至人类的健康与安全都存在着巨大的潜在危害。植物生物质作为一种新兴的制备纳米材料的来源,因具有来源广泛、可生物降解、可再生的特点,以及含有丰富的孔... 详细信息

重金属、农兽药、染料等环境污染物具有富集毒性与不可降解性,对整个生态系统乃至人类的健康与安全都存在着巨大的潜在危害。植物生物质作为一种新兴的制备纳米材料的来源,因具有来源广泛、可生物降解、可再生的特点,以及含有丰富的孔状结构与官能团,能够吸附一些污染物,已广泛用于制备纳米材料。简要介绍了植物生物质的各种来源、分类和现有利用技术,阐述了植物生物质纳米材料制备和改性的策略,综述了其在环境污染物吸附去除中的最新研究进展,并对其应用前景进行了展望。

关键词：植物生物质纳米材料制备改性环境污染物吸附去除

环境污染物减排对城市空气质量的影响及其对策研究

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皮革制作与环保科技 2024年第15期 51-53页

作者：任伟平曹怡康张方剑菏泽市生态环境事务中心菏泽市行政审批踏勘评审中心菏泽市生态环境局鄄城县分局

近年来，随着社会经济的繁荣与都市化进程的加快，城市空气质量愈发引起公众关注。环境污染源排放是空气质量下降的关键因素之一，大量工业废气、汽车尾气以及扬尘的产生使得空气中颗粒物及有害气体含量大幅上升，严重危害公共健康及生... 详细信息

近年来，随着社会经济的繁荣与都市化进程的加快，城市空气质量愈发引起公众关注。环境污染源排放是空气质量下降的关键因素之一，大量工业废气、汽车尾气以及扬尘的产生使得空气中颗粒物及有害气体含量大幅上升，严重危害公共健康及生活品质。本文着重分析减少环境污染物排放对提升大气质量的调节作用，并针对此论题提出切实可行的对策。深入研究此议题，将助推城市可持续发展的实现及环境友好型城市的建设。

关键词：环境污染物减排城市空气质量影响对策

基于葫芦[6]脲的超分子化合物的合成及其对环境污染物的检测研究

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基于葫芦[6]脲的超分子化合物的合成及其对环境污染物的检测研究

作者：吴海娇长春工业大学

学位级别：硕士

芳香硝基化合物（Nitroaromatic compounds,NACs）排放到空气中,即使微量也会对环境造成威胁;抗生素的不合理使用对水环境质量和人类健康产生影响。此外,工业废水排放的污染物离子也造成严重的生态问题。因此,迫切需要开发一种灵敏且价... 详细信息

芳香硝基化合物（Nitroaromatic compounds,NACs）排放到空气中,即使微量也会对环境造成威胁;抗生素的不合理使用对水环境质量和人类健康产生影响。此外,工业废水排放的污染物离子也造成严重的生态问题。因此,迫切需要开发一种灵敏且价格低廉的方法来检测这些环境污染物。目前,环境污染物的检测存在分析仪器昂贵、工艺繁琐、灵敏度低、选择性差等缺点,难以满足当今对污染物的检测需求。本文以葫芦[6]脲（CB[6]）为主体,筛选稠环芳香化合物为结构诱导剂,采用溶剂热法成功构筑两种新型的基于CB[6]的超分子化合物,并对它们的结构和性能进行了研究。具体工作内容如下:1.以1-萘胺-8-磺酸（HNAS）为结构诱导剂,K为中心离子,成功构筑一种新型的超分子化合物[K（NAS）（CB[6]）（DMF）（HO）]（1）。性能研究表明,化合物1可以作为荧光探针对硝基芳香化合物2,4,6-三硝基苯酚（TNP）和4-硝基苯酚（4-NP）以及抗生素利福平（RFP）进行高选择性和高灵敏度的检测,检出限（LOD）分别为0.19μM（TNP）、0.19μM（4-NP）和0.21μM（RFP）。为了实现对以上污染物的可视化检测,我们开发了一种便携式水凝胶比色平台。同时,制作了具有加密特性的荧光防伪油墨,在荧光防伪方面具有潜在的应用性能。2.以5-氨基-2-萘磺酸（HANS）为结构诱导剂,成功构筑一种新型的超分子化合物CB[6]·NH（CH）·DMF·ANS（2）。性能研究表明,化合物2可以作为荧光探针,实现对抗生素（RFP）和阴离子（Mn O）快速、高选择性检测,LOD分别为0.12μM（RFP）和0.077μM（Mn O）。此外,我们成功制备了基于化合物2的荧光粉和水凝胶传感器,在荧光防伪和可视化检测方面有潜在的应用前景。

关键词：葫芦脲溶剂热法超分子化合物环境污染物荧光探针

基于智能手机的便携式电化学传感器检测环境污染物的研究进展

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化学试剂 2024年第9期46卷 81-91页

作者：李晴魏明杰鲁理平北京工业大学环境科学系区域大气复合污染防治北京市重点实验室北京100124

电化学传感器检测环境污染物是实现可持续环境保护和发展的关键策略。传统检测方法依赖独立实验室和复杂操作,且耗时较长,不适宜于快速检测和现场环境监测。因此,迫切需要开发便携、快速、精确的现场检测技术。便携式电化学传感器区别... 详细信息

电化学传感器检测环境污染物是实现可持续环境保护和发展的关键策略。传统检测方法依赖独立实验室和复杂操作,且耗时较长,不适宜于快速检测和现场环境监测。因此,迫切需要开发便携、快速、精确的现场检测技术。便携式电化学传感器区别于传统电化学传感器检测的主要特征是不需要实验室繁杂的分析过程和体积较大的检测设备即可实现环境污染物的快速现场检测。智能手机作为广泛使用的日常通讯设备,拥有独立操作系统、内置存储能力和信号传输功能,在现场即时检测(POCT)应用中显示出巨大的潜力。将各种电化学传感与智能手机相结合已经成为便携式电化学传感器领域的一个新发展方向。基于此,从传感模式的角度对近年来基于智能手机的便携式电化学传感器检测环境污染物的研究进展进行了评述,总结了目前基于智能手机的便携式电化学传感器在现场检测环境污染物应用中面临的问题,并对其未来发展前景进行了展望。

关键词：便携式电化学传感器智能手机传感模式环境污染物评述