微囊藻毒素LR、RR的提取和制备

以天然水华蓝藻为原料，建立了以甲醇溶液提取、固相萃取和半制备色谱分离为主要步骤的微囊藻毒素分离纯化方法。通过优化提取、提纯和制备条件，制备了一定量的微囊藻毒素MC—LR和MC—RR纯品，纯度可达98％以上，干燥后得MC—RR和MC—LR分别为121．1、62．8μg。     

高效液相色谱法测定地表水中微囊藻毒素-LR

应用高效液相色谱法（HPLC）测定地表水中微囊藻毒素-LR（MC—LR）。以乙醇／三氟乙酸混合水溶液为流动相（醇水比例为45：55（V/V）,水溶液含0．1％三氟乙酸）,MC—LR在ODS色谱柱上获得理想的分离效果;在样品前处理中,使用含0．1％三氟乙酸的乙醇溶液可以获得较好的MC—LR提取效率;通过优化前处理及仪器检测条件,有效去除样品基体干扰,检测结果令人满意。     

产生物表面活性剂石油降解菌株筛选及降解特性

首先从曹妃甸港石油污染区采样,筛选到两株降解率较高的产生物表面活性剂石油降解菌株,铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,Pa1)和假单胞菌(Pseudomonassp,Ps1),经过10 d的降解实验,Pa1的降解率达到了63.28%,Ps1的降解率达到了65.86%。然后对此菌株进行紫外诱变,其降解率都有显著的提高,Pa1的降解率为71.28%,Ps1的降解率为74.24%。最后进行菌株的组合,两株的混合菌株降解率为76.05%,表明混合菌株的降解率比单个的菌株高;同本室筛选的石油降解菌S1的组合,其降解率提高到81.45%。本实验为产生物表面活性剂菌株与石油降解菌的混合菌群组合降解提供了依据。     

假单胞菌DLL-1在土壤生物修复中的作用

土壤中人工接种假单胞菌(Pseudomonas sp.) DLL-1菌株能有效去除甲基对硫磷(M-1605)残留,在接种量为10⁸/g干土,M-1605浓度为50mg/kg干土时,接种土壤中M-1605的残留期约为2d,从而减少了植物对农药的吸收,而对照土壤中M-1605的残留期为12d左右.DLL-1在土壤中的作用随着时间的延长而逐渐减小.自然土壤中M-1605的降解过程中,DLL-1的作用是主要的,而化学降解及土著微生物的作用是次要的.人工接种的效果与接种量有关,当接种量减少为105/g干土时,人工接种对土壤中M-1605降解的促进作用不明显.对菌剂类型的研究表明,直接接种液体菌剂的效果最好,DLL-1用泥炭吸附或用海藻酸钙包埋,其效果不如液体菌剂.     

产表面活性剂的石油降解菌降解特性研究

从石油化工厂附近的污染土壤中分离到一株产表面活性剂的石油降解菌,经鉴定为假单胞菌属,其生物表面活性剂的产量为0.53g/L。文章研究了该菌株在不同条件下的生长状况,并与两株不产表面活性剂的菌对比测定了其石油降解的效率,生物表面活性剂在此过程中起了重要作用。将表面活性剂产生菌与其它菌株组合能有效的提高菌株对石油的降解效率,最终使另外两种菌株的降解率分别提高了7.38%和18.33%。     

草甘膦对同源假单胞基因工程菌代谢活性的影响

基于微量热法,研究两株基因缺失型斯氏假单胞杆菌对草甘膦的耐受毒性和降解作用,结果表明:草甘膦可以作为菌株的能量来源;草甘膦对P.stutzeri WM 581和P.stutzeri WM 567的半抑制浓度分别为47.47,43.26mg/L.两菌株对草甘膦均有较快的降解速率,其降解的半衰期约为9~17h,而草甘膦作为2类菌株生长过程中可以代谢的营养物质,其作为唯一碳源时的降解率(64%)要高于作为磷源时的降解率(43%).pH值与盐度对两菌株的生长有较大影响,草甘膦降解的较佳条件为:pH值为6,盐度低于0.5g/L.     

高温纤维素降解菌群筛选及产酶特性

从园林废弃物鸡粪混合堆肥的高温期堆肥样品中,筛选出6株具有高效纤维素降解性的高温菌.通过16S rRNA基因序列比对和构建系统发育树分析,初步鉴定这6种菌株为高温紫链霉菌(Streptomyces thermoviolaceus)、嗜热淀粉酶链霉菌(S.thermodiastaticus)、嗜热一氧化碳链霉菌(S.thermocarboxydus)、黄白链霉菌(S.albidoflavus)、热普通链霉菌(S.thermovulgaris)和波茨坦短芽孢杆菌(Brevibacillus borstelensis).目前为止,国内外对纤维素降菌群的研究较少,本研究将6种菌株1∶1等体积混合制成混合菌群M-1,利用DNS法比较混合菌群M-1和单一菌株的产羧甲基纤维素酶(CMCase)能力.结果表明,混合菌群M-1比单一菌株产CMCase能力强.对混合菌群M-1产CMCase活力特性进行研究,确定混合菌群M-1的最佳产酶条件.结果表明,混合菌群M-1以体积分数1%接种量接种于初始p H为4的以麸皮+淀粉混合物为碳源,玉米粉为有机氮源,KNO_3为无机氮源的培养基中,45℃条件下培养,能够有最大的酶活,达135.9 U·m L~(-1).条件优化后,产酶能力提高1.8倍.     

微囊藻毒素的提取和提纯研究

对采自云南滇池水华蓝藻细胞中的微囊藻毒素 (Microcystins,MCs)的提取与提纯方法进行了研究 .结果表明 ,在藻细胞干重浓度为 2 0g·L-1下 ,与不同甲醇浓度提取液相比 ,4 0 %甲醇溶液可以最有效地从藻细胞中提取出MC RR和MC LR .将MCs提取液过Waters固相萃取小柱后 ,用 70 %甲醇溶液洗脱吸附于柱上的MCs ,可以分别获得 7 3%和 3 5 %纯度的MC RR和MC LR .通过观察洗脱液的颜色变化 ,收集蓝绿色和橘黄色后面流出的基本无色的洗脱液 ,可以获得纯度为 2 8 6 %和12 9%的MC RR和MC LR .     

石油烃降解菌株的复配及其降解特性研究

从松原油田石油污染土壤中筛选出3种高效降解石油烃的菌株分别为微嗜酸寡养单胞菌(Stenotrophomonas acidaminiphila)YH、类产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)TM和红球菌(Rhodococcus sp.)K1,对其菌落、菌体形态进行观察,并将3种菌株以不同比例进行复配,研究了3种单菌株及其复配菌株对石油烃的降解效果以及其间的协同降解作用。结果表明:复配菌株与单菌株对石油烃的降解效果有所差异;3种菌株具有协同降解石油烃的作用;3种菌株的复配比例(YH∶TM∶K1)为1∶0.5∶1.5时,对石油烃的降解效果最好;初始浓度为2 000 mg/L的石油烃,加入3 mL复配菌株,在130 r/min、30℃下振荡培养6 d后,石油烃的降解率达94.3%;当石油烃的初始浓度为2 000 mg/L时,复配菌株对石油烃的降解动力学曲线与零级动力学方程的拟合效果良好,其降解动力学方程为y=-309.6x+2 045.0(R~2为0.931),降解半衰期为3.4 d。     

油田含油污泥中烃类污染物的微生物降解

在好氧和厌氧条件下,从油田被污染的士壤中分离纯化出四株能降解石油烃的微生物菌株CH1—4,为假单胞菌属。通过生理特性实验,确定了其生长的最适PH值,油泥中石油烃类的降解率达85%。按照文中微生物处理含油污泥的现场施工方案,可使处理后油泥中烃类物质含量小于3000mg/Kg(符合国标GB4284—84要求)。     

一种改进的高级氧化工艺降解微囊藻毒素动力学模型

试验利用UV/H₂Ｏ₂和臭氧2种高级氧化工艺降解太湖水中粗提取的微囊藻毒素,研究了光强、初始藻毒素浓度、H₂Ｏ₂投加量、臭氧投加量、pH值及阴离子对其去除率的影响,并探讨了包括pH,碳酸根浓度等水质参数在反应过程中的变化情况.在准一级反应动力学的基础上提出了一种简捷的适合实际水质的高级氧化技术降解数学模型.结果表明,UV/H₂Ｏ₂（包括单独UV）体系中,准一级动力学和准二级动力学相关系数R² 的平均值分别为0.927和0.827;在臭氧工艺中,准一级和准二级动力学相关系数R² 的平均值分别为0.911和0.925;而采用改进的一级动力学模型拟合的精确性有较大提高,UV/H₂Ｏ₂（包括单独UV）和臭氧2种体系中拟合相关系数R² 的平均值分别提高到0.982和0.985;而且通过模型分析还可以得出：在光强、双氧水浓度和臭氧浓度不变的情况下,pH值和碳酸根（碳酸氢根）离子浓度是影响反应最大的因素.     

土壤中微囊藻毒素MC-LR的降解研究

微囊藻毒素(MCs)是蓝藻水华污染产生的一类生物毒素,通过灌溉、施肥等途径进入农田土壤,对农产品质量和地下水安全造成危害,进而影响人体健康.其中MC-LR是毒性较大、检出较普遍的藻毒素之一.本文通过模拟实验,研究了MC-LR在土壤中的生物降解行为及其影响因素.结果表明,MC-LR为易降解有机污染物,土壤理化性质可影响其在土壤中的降解行为,呈现土壤pH越低、阳离子交换量越大,MC-LR老化系数越大,降解越慢的特征.然而,初始浓度对MC-LR的降解没有影响.微生物降解是土壤中MC-LR降解的主要途径,温度、含水率等环境因素对MC-LR降解的影响主要在于改变土壤中降解微生物的活性.研究结果为评估土壤中MC-LR的生态风险提供了依据.     

Characterization of chlorine dioxide as disinfectant for the removal of low concentration microcystins

Microcystins, which represents one kind of cancerogenic organic compounds, is abundant in eutrophication water. The effects of reaction factors on chlorine dioxide (ClO₂) for removal of low-concentration Microcystin-LR, Microcystin-RR, and Microcystin-YR in water as well as the reaction mechanisms was investigated by using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) kit and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The results showed that MC-LR, MC-RR, and MC-YR could be efficiently decomposed by ClO₂. The degradation efficiency was shown positively correlated to the concentration of ClO₂ and reaction time; while the effect of reaction temperature and pH is slight. The kinetic constants and activation energies of the reaction of MC-LR, MC-RR, and MC-YR with ClO₂ are determined as 459.89, 583.15, 488.43 L·(mol·min)⁻¹ and 64.78, 53.01, 59.15 kJ·mol⁻¹, respectively. As indicated by high performance liquid chromatography mass spectrometer (HPLC-MS) analysis, degradation should be accomplished via destruction of Adda group by oxidation, with the formation of dihydroxy substituendums as end products. This study has provided a fundamental demonstration of ClO₂ serving as oxidizing disinfectant to eliminate microcystins from raw water source.     

官厅水库微囊藻毒素的LC-ESI/MS定性分析

在利用高效液相色谱方法研究的基础上,采用液相色谱-电喷雾质谱(LC-ESI/MS)方法对相同的藻毒素样品进行了进一步的定性研究.结果表明,官厅水库微囊藻产生的5种微囊藻毒素中3种分别是常见的Microcystin-RR,Microcystin-LR和Microcystin-YR,分子量分别为1 038,995和1 045.另外2种分子量分别为1 052和1 009,分别与Microcystin-YY和Mglu-LR的分子量相同,但完全的验证工作还有待更深入的研究.     

碱性及含硫化合物对十溴联苯醚热降解的影响

将十溴联苯醚（BDE-209）于400~600℃的温度范围内进行热降解,利用GC、GC/MS对产物种类及含量变化进行分析,讨论了温度、时间、碱性化合物和含硫化合物对BDE-209降解以及对溴代二噁英生成的影响.结果表明.温度和时间均是BDE-209热降解和生成溴代二噁英的重要影响因素;热降解40min时,450℃条件下溴代二噁英生成量最多;产物种类证实碱性化合物通过与BDE-209脱溴形成的HBr反应促进降解,且可抑制二噁英的生成;含硫化合物的添加同样促进BDE-209降解,抑制二噁英的形成,其详细的抑制机理有待进一步确定,BDE-209的降解反应有两种情况,即苯环上的脱溴反应和醚键的断裂反应.     

阿特拉津和溴氰菊酯降解规律及其分析方法

研究了阿特拉津（ａｔｒａｚｉｎｅ）和溴氰菊酯（ｄｅｌｔａｍｅｔｈｒｉｎ０两类农药在环境介质中的降解行为，详细比较了两者降解性能之间存在的差异，并明确指出它们的降解产物都具有一定的毒性和更强的极性，通过对阿特拉津及其降解产物的研究实例，说明了在研究环境介质中残余微量农药的检测方法时，建立以农药家族及其降解产物为整体的系统分析方法是必要的。     

氯咪巴唑在臭氧降解过程中的影响因素及其降解产物

唑类抗真菌剂广泛应用于药物和个人护理品(pharmaceutical and personal care products,PPCPs)中,常规污水处理工艺难以将其有效去除. 大量唑类抗真菌剂排入受纳环境后会对生态系统造成一系列负面影响. 为了解唑类抗真菌剂的臭氧氧化降解过程和机理,以氯咪巴唑(climbazole,CZ)为例,通过设置不同条件的对比试验,系统研究CZ在臭氧氧化过程中的影响因素及其去除规律,同时采用超高效液相色谱-飞行时间质谱联用仪UPLC-Q/TOF对其降解产物进行鉴定. 影响因素试验结果表明:①CZ起始浓度由1.0 mg/L增至4.0 mg/L时,臭氧氧化20 min下CZ的降解率从99.1%降至69.3%;②反应体系起始pH由5.0升至9.0时,CZ臭氧降解半衰期由1.38 min延长至7.18 min;③臭氧流速由0.1 L/min增至0.4 L/min时,臭氧氧化20 min时CZ的降解率从66.5%提至99.4%,但臭氧流速超过0.3 L/min以后,CZ降解率的增幅较小;④自然水体及其高浓度共存组分(碳酸氢根和腐殖酸)均会明显抑制CZ的臭氧氧化反应速率,CZ降解半衰期大多数超过6 min (空白对照组为1.99 min). 因此,在臭氧氧化降解新兴有机污染物或对臭氧氧化工艺进行优化时,应充分考虑起始污染负荷、pH、臭氧流速、水体水质状况等对处理效果的影响. 产物鉴定结果表明:臭氧氧化反应可将CZ碎裂重组形成两个主要降解产物——TP269和TP297,二者的产率分别为11.45%和8.90%. 研究显示,起始污染负荷、pH、臭氧流速、水体水质状况均会明显影响CZ的臭氧降解效果;两个CZ臭氧降解产物的产率虽不高,但其毒性有待进一步研究.      

泰乐菌素的微生物降解途径及其降解产物研究

研究了越南伯克霍尔德氏菌(Burkholderia vietnamiensis)对泰乐菌素的降解能力,并通过对降解产物的分析,推测了泰乐菌素的微生物降解途径.在自主筛选驯化分离到1株泰乐菌素高效降解菌B.vietnamiensis的基础上,采用高效液相色谱法测定其在不同条件下降解泰乐菌素的能力,并利用制备液相色谱分离纯化降解产物,质谱鉴定其结构.实验结果表明:B.vietnamiensis能高度耐受并快速降解泰乐菌素,用B.vietnamiensis处理初始浓度为50、100、200、300、400或500 mg·L-1的泰乐菌素培养基7 d,泰乐菌素的降解率均达到99%以上.B.vietnamiensis降解泰乐菌素的可能途径是:泰乐菌素A首先脱去碳霉糖转化为泰乐菌素B,然后分子中内酯键和醛基再经水解和还原生成2个新的降解产物.研究结果为泰乐菌素微生物降解机制的研究以及在此基础上降解酶的确定提供有价值的技术参考.     

肼类燃料与环境污染

本文比较了作为火箭推进剂的腓、甲基肼和偏二甲肼三种类燃料的毒性，论述了三种肼类燃料对环境的影响：与大气环境中的水、二氧化碳、氧气、氮氧化物、臭氧和紫外光相互作用及降解规律，在水体中与水作中的氧气、光金属高于及微生物的相互作用及降解规律，在土壤环境中，与土壤组份的相互作用机理及降解产物。肼类燃料在环境中的自然降解非常复杂，有些降解产物甚至比肼类燃料本身的毒性更大，因此对环境的污染并不是随着肼类燃料的消失而消失，且存在二次污染。     

Electrochemical inactivation of cyanobacteria and microcystin degradation using a boron-doped diamond anode——A potential tool for cyanobacterial bloom control

Cyanobacterial blooms are global phenomena that can occur in calm and nutrient-rich(eutrophic) fresh and marine waters. Human exposure to cyanobacteria and their biologically active products is possible during water sports and various water activities, or by ingestion of contaminated water. Although the vast majority of harmful cyanobacterial products are confined to the interior of the cells, these are eventually released into the surrounding water following natural or artificially induced cell death. Electrochemical oxidation has been used here to damage cyanobacteria to halt their proliferation, and for microcystin degradation under in-vitro conditions. Partially spent Jaworski growth medium with no addition of supporting electrolytes was used. Electrochemical treatment resulted in the cyanobacterial loss of cell-buoyancy regulation, cell proliferation arrest, and eventual cell death. Microcystin degradation was studied separately in two basic modes of treatment: batch-wise flow, and constant flow, for electrolytic-cell exposure. Batch-wise exposure simulates treatment under environmental conditions, while constant flow is more appropriate for the study of boron-doped diamond electrode efficacy under laboratory conditions. The effectiveness of microcystin degradation was established using high-performance liquid chromatography–photodiode array detector analysis, while the biological activities of the products were estimated using a colorimetric protein phosphatase-1 inhibition assay. The results indicate potential for the application of electro-oxidation methods for the control of bloom events by taking advantage of specific intrinsic ecological characteristics of bloom-forming cyanobacteria. The applicability of the use of boron-doped diamond electrodes in remediation of water exposed to cyanobacteria bloom events is discussed.