非故意产生的持久性有机污染物的生成和排放研究进展

二口恶英类、多氯联苯、多氯萘、五氯苯和六氯苯等持久性有机污染物可在许多工业过程中非故意产生,故称之为非故意产生的持久性有机污染物(UP-POPs).上述UP-POPs会随烟气、废渣等排放进入环境,它们具有高毒性,对生态环境构成严重威胁,已列入或拟列入斯德哥尔摩公约管控名单.本文介绍了上述几类典型的UP-POPs的特性,总结了若干典型工业源UP-POPs的排放特征,归纳了典型UP-POPs的主要生成机制,对全球或区域范围内UP-POPs的主要源及其排放量进行了总结.最后,对我国废弃物焚烧、钢铁生产和有色金属冶炼等主要工业源UP-POPs的排放特征和排放因子研究做了简要的概述,并进行了展望.     

多氯代二苯并呋喃分子空间坐标与光解半衰期的QSPR研究

运用Chem Office软件绘制48种多氯代二苯并呋喃的三维图,得到对应的分子空间坐标P(x,y,z)。采用自定义的原子空间距离指数、分子电性距离矢量和氯原子数对多氯代二苯并呋喃分子结构进行表征,用多元线性回归和BP人工神经网络建立分子空间结构与光解半衰期的构效关系模型。结果表明BP优于MLR,相关系数R_1=0. 9991,R_2=0. 9985,模型具有良好的稳定性和预测能力,为环境中持久性有机污染物光降解的QSPR研究提供了新思路。     

电拓扑状态预测多氯二苯并噻吩及噻吩砜化合物的气相色谱保留指数

以原子类型电拓扑状态指数(ETSI)有效表征了135 个多氯二苯并噻吩(PCDT)和135 个多氯二苯并噻吩砜(PCDTO₂)的分子结构, 应用基于预测的变量选择与模型化(VSMP)方法建立PCDT 和PCDTO₂ 化合物在DB-5 气相色谱柱上的气相色谱保留指数(RI)与分子结构(ETSI)的定量相关模型, 模型的相关系数r² 分别为0.9939 和0.9729, LOO 交叉验证相关系数 q² 分别为0.9921 和0.9692. 为验证模型稳定性和预测能力, 应用17 个PCDT 和PCDTO₂ 训练集样本构建的QSRR 模型的r² 分别为0.9959 和0.9783, LOO 交叉验证相关系数 q² 分别为0.9921 和0.9740, 说明模型具有良好的稳定性. 以此模型预测外部8 个检验集及110 个预测集的RI 值, 8 个检验集样本的结果表明训练集模型具有良好预测能力.     

SIM/GC/ITD测定土样中ppt级多氯二苯并二噁英

本文介绍了以选择离子检测方式的气相色谱-离子阱检测器(SIM/GC/ITD)分析土样中ppt级多氯二苯并-对-二噁英的方法。该法所用仪器简单,操作简便,净化效率和回收率高。当组分浓度在ppt～ppb范围、母体组成在很大范围变动时,也有较好的重复性。     

用从头算量化参数预测多氯代二苯并呋喃的1gKow

采用G98W程序包中的HF方法和6-31g(d)基组对135个多氯代二苯并呋喃(PCDFs)分子和二苯并呋喃进行了全几何优化计算．以计算所得的分子轨道能量、原子电荷作为PCDFs分子结构描述符，运用多元线性回归技术建立了PCDFs的lgKow与上述参数的四元线性方程，相关系数为0．9306，标准偏差为0．1849，用Jackknife法检验该模型的稳健性好，并对未有实验数据的85个PCDFs的lgKow进行了预测．     

支持向量机用于多氯代萘毒性的定量构效研究

用偏最小二乘法(PLS)和留一交叉验证从90多个量子化学参数中筛选出极化率、分子量、部分原子上的净电荷、静电势等作为描述符,应用支持向量机(SVM)对20个多氯代萘同系物的三组毒性数据分别建立了定量构效关系模型.所得模型的交叉验证相关系数的平方分别为0.805、0.890、0.936.并将偏最小二乘法建模所得结果与之进行比较,结果表明,SVM预报能力优于PLS.     

多氯萘的研究

多氯萘(polychlorinated naphthalenes,PCNs)是一类理化性质相似的持久性有机污染物,共有75个同类物.从20世纪70年代起,在全球范围内已陆续停止了PCNs的生产和使用,目前环境中PCNs的污染主要来自历史上生产和使用PCNs以及现有废弃物焚烧、金属冶炼及其它类似过程的废气排放.PCNs广泛分布于各类环境介质中,其造成的环境污染已有所显现,PCNs的相关研究成为近年来环境科学研究的一个热点,PCNs的污染控制已成为一些国家和地区环境管理的新任务.本文重点介绍了PCNs的特性、环境中PCNs的来源、分析检测方法、环境污染水平、环境化学行为与环境归宿.同时还讨论了我国有关PCNs研究的一些初步结果,展望了有关多氯萘的研究发展趋势.     

保留时间两点校正反相高效液相色谱法测定持久性有机污染物的正辛醇-水分配系数

采用改进的反相高效液相色谱法(RP-HPLC)测定了持久性有机污染物(POPs)包括多环芳烃(PAHs)、多氯二苯并二恶英(PCDDs)、多氯二苯并呋喃(PCDFs)和十溴二苯乙烷(DBDPE)等的正辛醇-水分配系数(logKow)。采用保留时间双点校正法(DP-RTC)校正因色谱柱老化等引起的保留时间漂移。以37种有可靠logKow实验值的苯系物、PAHs、PCDD/Fs类似物为模型化合物,建立了logKow和外推至纯水相的保留因子logkw的定量结构-色谱保留关系(QSRR)模型,回归方程为logKow=(1.18±0.02)logkw+(0.36±0.11),其相关系数(R2)为0.985,交叉验证相关系数(R2cv)为0.983,标准偏差(SD)为0.16。进而,用4个已有可靠logKow实验值的验证化合物(联苯、芴、PCDD 1和PCDF 114)对模型进行了外部验证,表明RP-HPLC测得的logKow值与摇瓶法/慢搅法结果有很好的一致性,尤其是对疏水性强的化合物。采用该模型测定了29种特别受关注的POPs的logKow值,这些化合物的logKow实验值均未见报道。所建立的DP-RTC-HPLC是测定强疏水性POPs的logKow值的一种值得推荐的方法。     

“永固紫”染料和四氯苯醌中多氯代二苯并二噁/呋喃的分析

采用浓硫酸对5种不同来源的四氯苯醌和“永固紫”染料样品进行溶解分散,用甲苯提取和多层色谱柱纯化,利用同位素稀释法及高分辨气相色谱质谱(HRGCHRMS)联用技术,测定了其中的多氯代二苯并二口恶口英呋喃(PCDDF)的质量比。结果表明“永固紫”染料及其原料中PCDDF的质量比异常高,八氯代二苯并二口恶口英呋喃(OCDDF)已达到μgg级甚至100μgg级,七氯代二苯并二口恶口英呋喃(HpCDDF)和六氯代二苯并二口恶口英呋喃(HxCDDF)质量比也达到ngg级。所有样品的毒性当量浓度(TEQ)均已超过10pgg的危险水平,是纺织品中PCDDF的一类重要污染源。并进一步探讨了PCDDF的来源。     

多氯代菲分子结构和热力学性质的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论方法在B3LYP/6-311G(d, p)水平上对527个多氯代菲分子的几何结构进行了全优化并计算得到它们的热力学性质(等容热容( )、熵(S$)、标准生成焓(ΔfH$)和标准生成Gibbs自由能(ΔfG$)), 研究了这些性质与取代的氯原子数目和位置的关系, 根据各异构体的相对标准生成Gibbs自由能(Δr,fG$)的大小, 得到它们的热力学稳定性顺序. 计算结果表明: 绝大多数多氯代菲分子具有非平面的几何构型, 在多氯代菲分子中存在三种类型的分子内弱相互作用(H…H、C—H…Cl和Cl…Cl相互作用), 随着分子中取代的氯原子数目的增加, 多氯代菲最稳定异构体的ΔfH$和ΔfG$开始时逐渐减小, 然后又快速增加. 具有相同数目氯原子的多氯代菲异构体的ΔfH$和ΔfG$与氯原子的取代位置有很大的关系. 多氯代菲异构体的相对热力学稳定性主要由分子内的离域π键和Cl…Cl核排斥作用的强弱决定.     

应用分子电性距离矢量预测烷烃和一元醇的折光指数

应用分子电性距离矢量对81个烷烃、22个一元醇进行了结构表征,通过多元线性回归与逐步回归的方法建立了分子电性距离矢量与折光指数的定量结构性质模型,模型的相关系数分别为0.980和0.979.采用留一法对模型进行交互检验复相关系数R2cv分别为0.927和0.898.说明定量结构性质模型具有很好的稳定性和预测功能.     

Models of polychlorinated dibenzodioxins, dibenzofurans, and biphenyls binding affinity to the aryl hydrocarbon receptor developed using (13)c NMR data

Quantitative spectroscopic data-activity relationship (QSDAR) models for polychlorinated dibenzofurans (PCDFs), dibenzodioxins (PCDDs), and biphenyls (PCBs) binding to the aryl hydrocarbon receptor (AhR) have been developed based on simulated (13)C nuclear magnetic resonance (NMR) data. All the models were based on multiple linear regression of comparative spectral analysis (CoSA) between compounds. A 1.0 ppm resolution CoSA model for 26 PCDF compounds based on chemical shifts in five bins had an explained variance (r(2)) of 0.93 and a leave-one-out (LOO) cross-validated variance (q(2)) of 0.90. A 2.0 ppm resolution CoSA model for 14 PCDD compounds based on chemical shifts in five bins had an r(2) of 0.91 and a q(2) of 0.81. The 1.0 ppm resolution CoSA model for 12 PCB compounds based on chemical shifts in five bins had an r(2) of 0.87 and a q(2) of 0.45. The models with more compounds had a better q(2) because there are more multiple chemical shift populated bins available on which to base the linear regression. A 1.0 ppm resolution CoSA model for all 52 compounds that was based on chemical shifts in 12 bins had an r(2) of 0.85 and q(2) of 0.71. A canonical variance analysis of the 1.0 ppm CoSA model for all 52 compounds when they were separated into 27 strong binding and 25 weak binding compounds was 98% correct. Conventional quantitative structure-activity relationship (QSAR) modeling suffer from errors introduced by the assumptions and approximations involved in calculated electrostatic potentials and the molecular alignment process. QSDAR modeling is not limited by such errors since electrostatic potential calculations and molecular alignment are not done. The QSDAR models provide a rapid, simple and valid way to model the PCDF, PCDD, and PCB binding activity in relation to the aryl hydrocarbon receptor (AhR).     

有机磷酸酯类化合物气相色谱定量结构保留关系研究

采用分子电性距离矢量(MEDV)表征有机磷酸酯类化合物的分子结构,运用多元线性回归建立定量结构-色谱保留关系(QSRR)模型,同时采用逐步回归结合统计检测对模型进行变量筛选,建立了35个有机磷酸酯类化合物在3种不同固定相(OV-101,DB-1701和DB-WX)上气相色谱保留指数(RI)与MEDV的定量相关模型.在3种固定相上的QSRR模型的建模计算值复相关系数(R)、留一法(leave-one-out)交互校验复相关系数(QCV)分别为0.998 0和0.995 1(OV-101);0.996 3和0.989 6(DB-1701);0.993 7和0.984 1(DB-WX),表明模型具有良好估计能力与稳定性.     

多氯联苯的羟基化代谢产物及其内分泌干扰机制

羟基多氯联苯是典型持久性有机污染物(POPs)--多氯联苯在生物体内的主要活性代谢产物,已在许多野生动物和人体内被检出.由于其化学结构与天然雌激素、甲状腺激素十分类似,因此羟基多氯联苯的内分泌干扰效应近年来已开始受到国际上的高度关注.本文对多氯联苯的代谢途径、羟基多氯联苯在生物体内的浓度水平、内分泌干扰及其多种毒性作用机制进行了综述.有关对多氯联苯的活性代谢产物--羟基多氯联苯的深入研究,将有助于进一步揭示多氯联苯的毒性机制,为我国早日建立有效的POPs污染危害评价与早期预警系统提供科学依据.     

分子电性距离矢量用于稠环芳烃液相色谱保留值的QSPR研究

采用分子电性距离矢量(Molecular Electronegativity Distance Vector,MEDV)表征稠环芳烃类化合物的分子结构.分别运用多元线性回归(Multiple Linear Regres-sion,MLR)和偏最小二乘回归(PLS)建立了稠环芳烃类化合物结构与其液相色谱(LC)保留值的定量结构一性质关系(QSPR)模型,同时采用内部及外部双重验证的办法对所建模型稳定性能进行分析和验证,建模计算值、留一法交互检验预测值和外部样本预测值的复相关系数Rcum、RLOO、Qext分别为0.9970,0.9950,0.9925(MLR);0.9930,0.9790,0.9917(PLS).结果表明,MEDV能较好地表征该类分子结构信息,所建QSPR模型具有良好的稳定性和预测能力.为稠环芳烃类化合物分离、纯化、检测等方法的建立,提供有效的理论依据.     

抗艾滋病新药吡喃酮类化合物的结构表征及其生物活性的定量预测

应用分子电性距离矢量(MEDV)对吡喃酮类化合物进行结构表征和抗人类免疫缺 陷病毒(human immuno-deficiencyvirus，简称HIV)的活性预测，通过逐步回归 (SMR)方法建立了MEDV与活性之间的定量模型，取得了良好的结果，其模型相关系 数R=0．958；继以留一法(Leave-one-out，LOO)进行交互检验，相关系数R=0． 835，说明定量相关模型具有良好的稳定性和预测能力．