絮凝剂对饮用水消毒副产物与人血丙种球蛋白作用的影响研究

采用荧光光谱分析法,研究了饮用水消毒副产物三氯甲烷、三溴甲烷与人血丙种球蛋白之间的相互作用.结果表明,三氯甲烷对人血球蛋白产生动态荧光猝灭,而三溴甲烷对人血球蛋白的内源荧光有静态猝灭作用.Fe3+、Al3+和聚丙烯酰胺的加入也使人血丙种球蛋白的荧光强度降低,结合的强弱依次为:聚丙烯酰胺＞Fe3+＞Al3+.在二元体系的基础上,进一步研究了Fe3+、Al3+和聚丙烯酰胺对CHBr3-人血丙种球蛋白结合作用的影响.结果表明,Fe3+、Al3+的存在使CHBr3-人血丙种球蛋白的结合常数呈现降低的趋势,聚丙烯酰胺对其基本无影响.     

铝、铁聚合机理初探

向聚合氯化铁预聚体中缓慢加入Al3+离子和碱化剂制备铝、铁共聚物(CPAF);红外图谱和27Al核磁共振图谱解析、XRD相结构分析说明、Al3+、Fe3+离子进行了有效的共聚;聚集态形貌特征表明所制备的CPAF集中了聚合氯化铝(PAC)和聚合氯化铁(PFC)的优势形态,即聚集体细长,规整,尺寸较大且均匀;单分子分布形态的粒径测定结果表明,聚合度的大小顺序为:PAC>CPAF>PFC.     

藻菌生物膜胞外聚合物(EPS)与Al3+的配位作用机理

利用三维荧光光谱(3DEEM)和傅立叶转换红外光谱(FTIR)研究了藻菌生物膜EPS与Al3+的相互作用机理.3DEEM结果表明,生物膜EPS含有3个荧光峰.其中,峰A(Ex/Em=225～235 nm/300～330 nm)和峰B(Ex/Em=275～280nm/325～330 nm)荧光较强,属类蛋白峰,峰C(Ex/Em=335 nm/432～434 nm)荧光较弱,属类腐殖酸峰.峰A和峰B都能不同程度地被Al3+猝灭,它们的条件稳定常数(logK)分别为5.89和6.95.Al3+-EPS体系的峰A和峰B荧光强度明显受溶液pH值的影响.在pH为2～4之间时,荧光强度随pH的增大而增大,在4～7之间随pH的增大而减小,在7～11之间随pH增大而增大.FTIR光谱网分析表明,Al3+主要与EPS中所含的-NH-、C=O等发生强的配位作用.     

Al(Ⅲ)与Fe(Ⅲ)溶液共聚合研究

以AlCl_3·6H_2O和FeCl_3·6H_2O混合溶液通过滴加NaOH溶液的方法制备了不同Al/Fe(摩尔比,下同)和不同[OH]_b/[Al+Fe]值的共聚物.测定了聚合过程和熟化过程中的pH值变化,并对不同碱化度和熟化时间下的聚合物进行了混凝效能实验.结果表明,在共聚过程中,Fe(Ⅲ)与 OH~-的络合速度比Ai(Ⅲ)快,即 Fe(Ⅲ)具有较强的共聚合活性.Al/Fe,[OH」_b/[Al+Fe]值对铝铁共聚物形态分布有明显影响.不同条件下共聚物混凝对比实验表明,在Al/Fe为5:5,[OH]_b/[Al+Fe]为 1.6,熟化时间为24h时,显示出了较优异的混凝效能.     

矿物质与矿物离子对煤中硒释放行为的影响

利用固定床热解反应装置研究了煤中不同类矿物质及不同矿物离子(Ca2+、Si4+、Al3+、Mg2+)对黑代沟烟煤、霍林河褐煤及各自的酸抽提(HCl、HF、HNO3脱矿物质)样品中硒释放行为的影响.研究发现,热解过程中,碳酸盐、硫酸盐、单硫化物、磷酸盐与氧化物(HCl脱除的矿物质)抑制了两种煤中硒的释放,且对黑代沟烟煤中硒释放的抑制作用较强;铝硅酸盐类(HF脱除的矿物质)对两种煤中硒释放的抑制作用均较强;而煤中黄铁矿类(HNO3进一步脱除的矿物质)在其分解转化过程中会形成更加稳定的新物质而抑制硒的释放.担载的Ca2+、Si4+、Al3+、Mg2+对黑代沟与霍林河煤的HCl/HF-抽提样品中硒的释放均有抑制作用,但作用的强弱顺序不同.对黑代沟煤为:Ca2+>Si4+>Al3+>Mg2+,而对霍林河煤为:Ca2+>Al3+>Si4+>Mg2+.     

无机离子对磷钨酸光催化活性艳橙脱色降解的影响

报道了10种无机离子(NO3-,SO42-,CO32-,PO43-,Cl-,Mg2+,Ca2+,Cu2+,Mn2+和Al3+)对磷钨酸光催化活性艳橙(KGN)溶液反应的影响.研究表明,NO3-,SO42-,CO32-和PO43-对光催化KGN溶液降解有一定的促进作用,但随着NO3-浓度的增大,该促进作用不再增大;SO24-和CO23-在不同浓度下对光催化反应有较强的促进作用,但随着SO42-和CO32-浓度的增长,其促进作用呈降低趋势;当PO34-浓度高于0.15mmol.l-1时,随着PO34-浓度的增大,光催化反应发生抑制,并且随着浓度的增长,抑制作用有增强的趋势;Cl-对光催化脱色反应存在较强的抑制作用,除在0.075mmol.l-1的浓度时,Cl-对反应无明显影响外,其它浓度下都使光催化反应发生抑制,并且随着Cl-浓度的增加,抑制作用明显增强.Mg2+和Ca2+在不同浓度下对磷钨酸光催化KGN反应略微有促进作用;Cu2+对活性艳橙光催化脱色反应影响不显著;而Mn2+和Al3+离子对光催化反应效率存在一定抑制作用.     

零价铁还原和过硫酸盐氧化联合降解水中硝基苯

将零价铁(Fe0)的还原和过硫酸盐(persulfate,PS)的高级氧化技术结合用于水中难降解有机污染物硝基苯的去除.研究结果表明,Fe0在常温常压下可将硝基苯还原生成苯胺,随着Fe0投加量的增加,硝基苯还原为苯胺的速率逐渐增大.PS本身对硝基苯氧化作用不明显,但在Fe0与PS二者联合体系中,硝基苯和苯胺同时被去除,而且随着PS投加量的增加二者被去除的速度也随之增加.在Fe0还原和PS氧化联合处理硝基苯的体系中可能存在两个过程,一是Fe0还原硝基苯产生苯胺和二价铁离子Fe2+,二是Fe2+催化PS产生强氧化性的硫酸根自由基将苯胺氧化降解.     

结合高分辨质谱法、荧光光谱法及分子对接研究全氟化合物与白蛋白的相互作用

本文结合电喷雾离子源-四极杆串联时间飞行高分辨质谱法(ESI-QTOF HRMS)、荧光光谱法(FL)以及分子对接(MD)实验手段,研究了全氟辛酸(PFOA)、全氟十二酸(PFDoA)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用机制.首先,采用HRMS方法检测到了PFOA、PFDoA与BSA结合物的分子量信息,证实了这两种污染物与BSA能形成稳定复合物;利用荧光光谱法证实了两种污染物对BSA的荧光猝灭为静态猝灭,进一步验证了PFOA、PFDoA与BSA之间复合物的形成,同时计算了两种污染物对BSA的结合常数和结合位点数,得出PFDoA与BSA的结合常数更高的结论,这一实验结果也与其他研究工作结果互为印证,即全氟化合物的C—F链长对其与生物分子的分配常数的正比关系.另外,使用分子对接研究手段进一步验证了PFOA、PFDoA与BSA的3个结合位点之间均存在相互作用,两种污染物的极性端与BSA氨基酸残基直接形成氢键,疏水端则与非极性残基有疏水相互作用,氢键作用与疏水作用共同促进PFCs有机污染物与蛋白质的相互结合.     

不同深度脱水污泥的热解特性及动力学分析

选用4种利于深度脱水的复合调理剂(FeCl3/CaO、FeCl3/CaO/煤粉、芬顿试剂(Fe2+和H2O2组成体系)/CaO、芬顿试剂CaO/煤粉)来改善污泥的脱水性能,所得泥饼的含水率为43.7%—56.1%,满足深度脱水的要求.CaO和煤粉的添加能改变污泥的灰分和挥发分含量.与传统聚丙烯酰胺(PAM)脱水污泥的热重分析对比结果表明,由于复合调理剂对EPS的破坏溶解作用,因此对污泥热解性质有较大影响,不仅能前移水分失重峰,还使得热重主要反应阶段峰个数变少.热解动力学计算表明,反应级数在1—2范围内.表观活化能差异表明4种复合调理剂处理后脱水污泥更容易发生热解反应.     

双酚A及其活性炭催化微波照射降解液对牛血清白蛋白的作用

采用UV-vis光谱和荧光光谱法研究双酚A(BPA)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.结果显示,BPA的加入能使BSA肽链伸展,导致色氨酸,酪氨酸和苯丙氨酸等残基的芳杂环裸露,紫外光谱表现为明显的增色效应.在三个给定的温度(25℃,37℃和42℃)下,BPA对BSA的荧光猝灭方式均为静态猝灭,结合位点数(n)均为1,作用距离(r)均小于7 nm.BPA与BSA的相互作用是自发进行的,主要为疏水作用.同步荧光光谱表明,BPA对BSA的色氨酸残基微区的影响大于对酪氨酸残基微区的影响.酸度和离子强度的增加促进BPA与BSA的相互作用.另外,通过UV-vis光谱和高效液相色谱(HPLC)研究了活性炭催化微波照射下BPA的降解液对BSA的作用.结果表明,此法可有效地降解BPA,但其降解液仍然对BSA作用.而且即使经过较长时间(5.0 min)微波照射和多次稀释方式处理的BPA降解液仍然对BSA具有一定的作用.     

水稻土团聚体中Cu~(2+)的解吸动力学特征

用磁力搅拌法和平衡吸附法研究了水稻土的原土和团聚体颗粒吸附态Cu2+的解吸动力学特征.结果表明,原土和团聚体颗粒Cu2+的解吸率大小顺序为粗粉砂级粉砂级原土砂粒级粘粒级,与其有机质、游离氧化铁、氧化铝含量大小顺序相反.Cu2+解吸过程可分为快、慢两个解吸阶段,快解吸阶段属于非专性吸附态Cu2+的解吸,慢解吸阶段属于专性吸附松结合态Cu2+的解吸.用一级动力学方程、E lovich方程和双常数方程模拟Cu2+的解吸过程,相关性均达显著水平.磨细后的原土Cu2+的解吸速率和解吸进度均大于4个粒组团聚体颗粒.Cu2+的解吸速率和解吸量与土壤表面Cu2+的吸附形态有关.     

BSA体系中2,4-D和阿特拉津对性激素的干扰机理

在2,4-D和阿特拉津以及天然性激素(雌二醇、睾酮)中加入牛血清白蛋白(BSA),通过紫外吸收峰的变化、温度与体系荧光强度的关系、以及计算扩散碰撞猝灭常数Kq等方法确定2,4-D和阿特拉津均可以发生类似天然性激素和BSA间的基态络合.并通过双倒数公式计算出各自二元体系的结合常数.2,4-D、阿特拉津、雌二醇、睾酮与BSA的结合常数(K)均在104数量级,可以认为2,4-D和阿特拉津具有与天然性激素相近的对BSA结合能力,并可通过竞争占据结合位点的方式干扰正常性激素与BSA的结合.     

荧光光谱法研究木栓酮与牛血清白蛋白的相互作用

为了解三萜类化合物在体内的结合转运机制,采用荧光光谱法结合紫外吸收光谱研究从中药爵床中分离的有效成分木栓酮(Friedelin,FDL)与牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)的结合反应.通过研究木栓酮对牛血清白蛋白内源性荧光的淬灭作用,发现木栓酮可以与牛血清白蛋白相互结合,且其作用是一个静态猝灭的过程.通过计算木栓酮与牛血清白蛋白的结合常数和结合位点,发现在生理弱碱性溶液中二者具有较强的结合作用,且以1:1结合.根据热力学参数推测木栓酮与牛血清白蛋白的作用力类型为氢键和范德华力.根据F rster非辐射能量转移机理,计算出木栓酮与牛血清白蛋白结合距离为2.86 nm.研究表明木栓酮在体内可以通过血清白蛋白进行结合和转运.     

La~(3+)和Fe~(3+)共掺杂TiO_2/浮石的制备及光催化矿化二级出水的效果

采用溶胶-凝胶法和浸涂法制备了以浮石为载体、La~(3+)和Fe~(3+)为共掺杂离子的TiO_2光催化剂,并用其光催化矿化城市污水处理厂二级出水.La~(3+)、Fe~(3+)改性TiO_2/浮石催化剂用X射线衍射、电镜扫描进行了表征和分析,探讨了La~(3+)、Fe~(3+)掺杂量对TiO_2光催化性能的影响,以及浮石粒径、涂膜层数、催化剂投加量对TiO_2/浮石光催化矿化二级出水效果的影响.结果显示,所制备的TiO_2以混晶形式存在,锐钛矿的含量为78.1%,平均粒径为36nm;TiO_2薄膜在浮石上负载良好,当La~(3+)、Fe~(3+)掺杂量分别为0.5%和0.05%、浮石粒径为20-40目、涂膜层数为4层、催化剂投加量为15 g·L~(-1),光催化反应时间为200min时,二级出水中TOC的去除率为51.6%,La~(3+)、Fe~(3+)改性TiO_2/浮石光催化是一种有效的污水深度处理方法.     

重金属离子存在下腐植酸和芘之间的相互作用

建立并验证了腐植酸(HA)和芘结合常数(Koc)测定的荧光猝灭法,进而研究了重金属离子对HA和芘相互作用的影响,测定了重金属离子存在下HA和芘之间的Koc.结果表明:纯化后的HA是分子质量较小的部分,水溶性较高,具有羟基、羧基和碳氧键等极性基团;HA利用其分子中的羟基、羧基、碳氧键等基团和重金属离子产生络合作用,这种络合作用影响了HA的结构;随着重金属离子浓度的增大,Koc遵循先增大,再减小,最后趋于不变的趋势.     

Cr~(6+)对活性污泥活性及有机物去除速率的影响

通过检测活性污泥系统的电子传递活性以及COD的去除速率,研究了Cr~(6+)对污泥活性以及有机物降解速率的影响,并探讨了两者之间的关系.研究结果表明:5 mg·L~(-1)的Cr~(6+)即会对系统产生明显影响,Cr~(6+)对污泥活性和COD去除率的抑制作用随其质量浓度的增大而增强;当Cr~(6+)质量浓度达到25 mg·L~(-1)时,污泥的INT和TTC-电子传递(TTC-ETS)活性以及有机物降解速率都表现为大幅的下降,下降比例分别为46.98%、54.18%以及64.47%.Cr~(6+)抑制污泥TTC-ETS活性的IC_(50)小于抑制INT-ETS活性的IC_(50),表明TTC-ETS活性反映Cr~(6+)毒性作用的灵敏性大于INT-ETS活性.此外,INT和TTC-ETS活性与有机物降解速率之间也均存在显著的正相关性,说明两者都是表征Cr~(6+)对有机物去除速率影响的灵敏参数.     

两种土壤中对硝基氯苯被Fe~0还原的对比研究

利用零价铁(Fe~0)还原技术修复受对氯硝基苯(p-CNB)污染的土壤,研究常温常压下松砂土和中壤土两种不同土壤的理化性质对还原反应的影响.结果表明:Fe0能有效还原松砂土和中壤土中的p-CNB,生成对应的苯胺化合物,降低毒性;当土壤中p-CNB的含量约为2.5×10~(-6)mol·g~(-1),Fe~0用量为25 mg·g~(-1),反应体系中水分含量为0.75 mL·g~(-1)时,于25℃反应2 h后,松砂土和中壤土中p-CNB的还原率均超过93%;还原反应在中壤土中进行得较快.污染物在土壤中的老化时间对Fe~0还原降解效果影响很小,而土壤粒径、土壤是否灭菌以及土壤有机质含量等因素则对还原有较明显影响;还原降解反应在没有灭菌、有机质含量较高且粒径偏小的壤土中进行得最彻底.     

表面活性剂和金属离子对新农药硫肟醚光解的影响

硫肟醚[O-(3-苯氧苄基)-2-甲硫基-1-(4-氯苯基)丙基酮肟醚]是我国研制成功的具有自主知识产权的一种新型杀虫剂.在室内紫外光(λ254 nm)照射下研究了几种表面活性剂和金属离子对硫肟醚在水溶液中光解的影响.试验结果表明,当土温80(Tween80)、十二烷基苯磺酸钙(ABS-Ca)、蓖麻油聚氧乙烯醚(BY)、三氯化铁(FeCl_3)、硫酸铜(CuSO_4)和无水硫酸镁(MgSO_4)分别与硫肟醚以1:1的比例混合后,硫肟醚的光解速率发生了不同程度的改变.ABS-Ca对硫肟醚在水溶液中的光解速率表现出显著的光猝灭降解效应,蓖麻油聚氧乙烯醚类表面活性剂BY对硫肟醚在水溶液中的降解表现出一定程度的光敏化作用.而吐温80对硫肟醚在水体中光解速率的影响则随照光时间而改变,当照光时间小于40 min时,表现为光敏化降解作用,大于40 min时可延缓硫肟醚的光解进程,表现出光猝灭作用.Fe~(3+)使硫肟醚在水溶液中的光解速率增快,表现出明显的光敏化降解效应,而Cu~(2+)和Mg~(2+)使硫肟醚在水体中的光解速率减慢,表现为较强的光猝灭降解作用.硫肟醚在含Tween80、ABS-Ca、BY、FeCl_3、CuSO_4和MgSO_4水溶液中的光解半衰期分别为21.63、34.42、15.29、9.85、43.95和32.20 min,而在不含任何农药化肥的纯净水中的光解半衰期为22.30 min.     

菲在土壤中的微生物降解研究

研究了不同条件土壤中多环芳烃菲的降解动态。结果表明：温度和底物浓度对土壤中菲的降解有较大影响,未灭菌土壤中菲的降解半衰期为5.1d;从污染土壤中分离到一株高效降解菲的菌株,经16S rDNA鉴定为产碱杆菌属（Alcaligenes bacterium LBM.）,同源性高达99%;随着优势菌接种量增加,基础培养基中菲降解速率逐渐加快;Fe3＋、Co2＋和Cu2＋对优势菌降解菲能力均有不同程度影响,其中以Fe3＋影响最明显。     

镧(Ⅲ)离子诱导的菲律宾蛤仔金属硫蛋白性质研究

稀土离子能否诱导海洋生物的金属硫蛋白(MT)合成,将影响到MT对海水重金属的指示作用.以菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为试验动物,采用含镧(Ⅲ)离子(La3+)的人工海水对其进行暴露培养,测定蛤仔鳃部和内脏中MT含量.结果表明,La3+暴露能够增加蛤仔体内MT含量,其中,10～1×100μg·L-1的La3+对鳃部诱导作用较大;10～1×10000μg·L-1的La3+对内脏MT均有较好诱导;同时,过柱层析洗脱液的光谱扫描及十二烷基的硫酸盐钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE)分析表明,La3+诱导的蛤仔内脏中的MT在258nm处有特征吸收峰,主要以二聚体和三聚体的形式存在,分子量为13.1kD和18.3kD.