利用发光细菌测试方法评价菲和芘生物降解过程的毒性变化

将发光细菌毒性测试方法应用于典型多环芳烃生物降解过程的毒性评价,研究了菲和芘单独及混合状态下生物降解过程中的毒性变化。结果表明:溶解态的菲和芘在一定浓度范围内对发光细菌均具有毒性,菲和芘对发光细菌的10 min-EC50值分别为1.61×10-5mol·L-1和2.31×10-6mol·L-1。单组分和混合组分的菲和芘经过微生物降解后,其毒性显著降低。混合组分生物降解体系中由于菲和芘分子之间的互相作用,使其对发光细菌的毒性效应与其单独存在时有差异。生物降解的各阶段,混合组分降解体系的毒性均大于单组分菲或芘降解体系的毒性,且在降解完全的后期,培养液的毒性有增加的趋势。这与菲和芘降解中间产物的积累变化有关。     

UV与UV/H2O2降解水中马拉硫磷的机理及毒性变化

本文以马拉硫磷作为研究对象,利用高效液相色谱串联飞行时间质谱仪(HPLC-TOF/MS)鉴别出其在单独UV和UV/H_2O_2降解过程中主要产物的分子结构,进而结合产物生成量的变化推导出可能的降解路径.同时,利用发光细菌发光抑制法和AChE活性抑制法对降解产物综合生物毒性进行了评估.结果表明,利用单独UV降解马拉硫磷,其去除率达到90%时发光抑制率从23.5%降低至15.4%,AChE抑制率未见显著变化;而经UV/H_2O_2工艺处理后,在相同马拉硫磷去除率(90%)条件下,发光抑制率从23.5%升高至93.7%,AChE抑制率由22.1%升高至88.1%.由此可见,不同氧化过程会对马拉硫磷溶液的生物毒性产生显著影响,且目标污染物的去除率不能指示溶液毒性的变化.     

溶藻菌发酵液及其溶藻产物的生物急性毒性试验

应用发光细菌（Photobacteriumphosphoreum）急性毒性试验,研究了溶藻菌（Streptomycessp．HJC-D1）发酵液及其对铜绿微囊藻（Microcystisaemgmosa）抑制产物的生物急性毒性。结果表明,溶藻菌发酵液本身对发光细菌具有一定的低毒性,发酵3-5d时其相对发光度为（67．59％1：3．11％）-（72．35％±2．76％）;体积分数5％的溶藻菌发酵液可有效抑制初始质量浓度高达（O．1483±0．0032）mg-L-1的铜绿微囊藻生长,其抑藻率达85％以上,且藻液毒性明显低于对照组;以微囊藻毒素为主要溶藻产物进行毒性试验发现,其半抑制质量浓度为1096．92μg·L-1,水体藻毒素质量浓度低于20μg·L-1时其生物毒性较低。     

UV/Fe3+/H2O2体系降解活性艳橙X-GN废水的研究

采用UV/Fe3 /H2O2体系光解活性艳橙X-GN模拟废水,考察了X-GN,Fe3 和H2O2的初始浓度、初始pH值及温度对光解的影响,探讨了X-GN的降解途径和机理.结果表明,在8W低压汞灯(λ＝254nm)照射下,UV/Fe3 /H2O2能够有效地降解X-GN,在pH=3.0,T=50 ℃,时间为120 min,Fe3 和H2O2的初始浓度分别为2.5×10-5 mol·l-1和1.5×10-4 mol·l-1时,对含200 mg·l-1 X-GN模拟废水的色度去除率和矿化率分别达到100%和90.15%.用IC和GC/MS对X-GN降解的中间产物和最终产物进行分析,推导出UV/Fe3 /H2O2体系中X-GN降解的途径和机理.     

三种不同氧化工艺条件下对乙酰氨基酚的降解过程与产物毒性变化研究

作为一种典型的药物,对乙酰氨基酚(acetaminophen,ACE)由于其广泛存在和潜在毒性引起重要关注.本研究比较了氯化、紫外/过氧化氢(UV/H2O2)和紫外/氯(UV/Cl)三种工艺对ACE的降解情况.结果表明,3种工艺中,UV/Cl和UV/H2O2工艺均能完全降解ACE,其中UV/Cl工艺的降解速率更快. UV/H2O2和UV/Cl工艺降解能用准一级动力学模型很好地拟合,它们的反应动力学常数(kobs,ACE)分别为0.1343 min-1和0.0657 min-1(293K,p H=7).通过p H实验发现,酸性条件下UV/Cl工艺效果更好,而p H对UV/H2O2工艺没有显著影响.相比而言,ACE的矿化比降解困难许多,在60 min后其矿化率最高仅为5.60%(UV/Cl工艺).在UV/Cl工艺降解过程中,检测到12种主要的转化产物,其转化途径主要包括羟基化、氯取代、二聚化、脱酰化和氧化反应.通过发光菌实验对溶液毒性进行分析,3种工艺条件下ACE溶液的毒性都会有所升高,其中氯化工艺最为突出.每种工艺中不同的反应活性物质导致了ACE转化产物的不同,最终使得溶液毒性不同程度地升高.     

长江三角洲地区城市污泥的综合生物毒性研究

运用发光细菌法对我国长江三角洲地区16个城市中54个污泥样品的综合急性生物毒性进行了测定，并以毒性较为稳定的HgCl2作为参比毒物，以发光细菌抑光率、相当标准毒物HgCl2质量浓度及百分数等级比较法毒性划分标准评价城市污泥的毒性。结果表明，供试的不需稀释测定毒性的城市污泥中，有13个是剧毒的，占样品总数30．95％；需稀释测定毒性的城市污泥中，毒性等级为Ⅰ级的8个，占样品总数66．67％。长江三角洲地区城市污泥大部分有较高的综合急性生物毒性，这与含多种高量的有毒重金属有关。城市污泥对发光细菌毒性的大小与城市污泥来源、污水处理工艺及污泥类型等因素有关。上海地区的污泥毒性大于江苏和浙江地区；42个毒性较小的污泥中，大部分氧化沟处理的城市污泥的毒性要大于A^2／O（厌氧-缺氧／好氧）处理的，12个毒性较大的污泥中处理工艺多为活性污泥处理与A^2／O处理；大部分以生活污水和混流污水为主的城市污泥毒性要高于以工业污水为主的城市污泥。     

三氯生光降解动力学过程及其光降解产物生物毒性评价

光化学降解是药品及个人护理用品(PPCPs)在环境中转化归趋的重要途径之一,同时光解过程对该类化合物的生态毒性产生重要影响。本研究以抗菌药物三氯生为模型化合物,研究在紫外光照射下,三氯生初始浓度、腐殖酸含量、pH、光强对其光降解动力学的复合影响。采用发光细菌、羊角月牙藻2个不同营养级生物的毒性响应变化评价三氯生母体化合物及光降解过程中毒性变化。研究表明:三氯生光降解遵循准一级反应动力学。初始浓度为10μmol·L~(-1)、腐殖酸含量为0 mg·L~(-1),初始p H值为11、光强为0.44 m W·cm-2时,该光化学降解反应体系三氯生有最高的反应速率和降解效率。三氯生光降解过程中产生了对受试生物有较高抑制作用的中间产物,随着光降解时间的延长,光降解中间产物的毒性逐渐降低,在光降解30 min后无显著毒性。     

睾丸酮丛毛单胞菌对喹啉类化合物的降解

对喹啉、异喹啉、2-甲基喹啉、3-甲基喹啉、4-甲基喹啉和6-甲基喹啉在睾丸酮丝毛单胞菌(Comamonas testosteroni Q10)作用下的降解及底物之间的相互作用进行研究．结果表明,喹啉和3-甲基喹啉不仅能有效地被降解,而且细菌也有明显的生长,而其它化合物虽有部分降解但没有观察到细胞生长．底物初始浓度的增加对菌Q10有一定抑制作用．喹啉的存在对其它化合物的降解具有不同的促进效应,其中尤以6-甲基喹啉和4-甲基喹啉最为明显．能在较短时间内得到完全去除,而在各二元体系中喹啉的降解受到这些化合物的抑制作用．     

UV/H2 O2光氧化降解水中邻二氯苯的研究

通过UV/H2O2氧化法,对水中邻二氯苯的降解动力学、降解反应的影响参数进行研究,结果表明,UV/H2O2氧化法能有效降解邻二氯苯,其反应符合准一级反应动力学规律;弱酸性或中性环境有利于降解反应的进行,H2O2的投入量在特定条件下具有一个最佳值通过IC,GC/MS鉴定出降解中间产物主要为2,3二氯苯酚、3,4二氯苯酚、甲酸、乙酸和乙二酸等,据此推导出邻二氯苯在UV/H2O2体系中的降解途径和机理     

UV/H2O2对盐酸林可霉素的光催化降解及生物毒性分析

本文以盐酸林可霉素(LCM)为研究对象,探究其在UV/H₂O₂降解作用下的降解情况,探讨了H₂O₂浓度、初始pH值和有机物等影响因素对LCM的影响及机制.实验结果表明,当H₂O₂浓度为50 mg·L^-1,pH=7.3,LCM浓度为10 mg·L^-1,反应30 min后,LCM去除率达到98%,且反应过程遵循准一级动力学.利用高效液相色谱串联飞行时间质谱仪(LCMS-TOF 5600+)鉴别出其在UV/H₂O₂降解过程中主要产物的分子结构式,进而推导出可能的降解路径.利用TEST对降解过程中的产物进行毒性预测,结果表明,中间产物的毒性高于母体,对水质安全保障造成潜在风险.     

Photocatalytic degradation of methyl orange using ZnO/TiO2 composites

ZnO/TiO₂ composites were synthesized by using the solvothermal method and ultrasonic precipitation followed by heat treatment in order to investigate their photocatalytic degradation of methyl orange (MO) in aqueous suspension under UV irradiation. The composition and surface structure of the catalyst were characterized by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscope (FE-SEM), and transmission electron microscopy (TEM). The degradation efficiencies of MO at various pH values were obtained. The highest degradation efficiencies were obtained before 30 min and after 60 min at pH 11.0 and pH 2.0, respectively. A sample analysis was conducted using liquid chromatography coupled with electrospray ionization ion-trap mass spectrometry. Six intermediates were found during the photocatalytic degradation process of quinonoid MO. The degradation pathway of quinonoid MO was also proposed.     

树脂负载α-FeOOH异相光Fenton降解水中己烷雌酚

以Amberlite200树脂为载体,在Fe(NO3)3-HNO3体系中恒温水解制备了负载型催化剂α-FeOOH/Resin,以己烷雌酚(HEX)为目标化合物,研究了α-FeOOH/Resin的异相Fenton催化性能.结果表明,α-FeOOH/Resin异相Fenton反应能够有效降解水中的HEX,紫外光和H2O2的协同作用很大程度地提高了降解效率;pH值的降低或初始H2O2浓度的提高,均能增加HEX的降解速率;在中性条件下,HEX的光Fenton降解过程中,溶出的铁元素对降解贡献不大,异相Fenton反应起主导作用;催化剂重复使用后仍具有较好的催化活性和机械强度,说明铁在其表面负载牢固,催化剂具有一定的实用性.     

载钯树脂对偶氮类染料的吸附降解及其产物对发光菌的毒性暴露试验

合成了表面负载金属钯的聚丙烯醛异烟酰腙树脂后,通过Q67发光菌的毒性暴露实验研究了该树脂材料对直接大红、直接天蓝和桃红等3种水溶性偶氮染料的催化降解效果及其在降解过程中对发光菌的生物毒性变化情况,并对降解结果进行了气相色谱-质谱(GC-MS)分析.实验结果表明:载钯树脂对直接大红、直接天蓝和桃红等偶氮染料具有良好的吸附...     

Degradation of azo dye reactive violet 5 by TiO2 photocatalysis

The photocatalytic degradation of hydrolyzed reactive violet 5 (RV5) using titanium dioxide (TiO₂) was investigated in this study. The effects of various factors including the amount of photocatalyst, RV5 concentration, light intensity, and pH on photocatalytic degradation were evaluated. The photodegradation efficiency was 90% after 20 min of irradiation and reached nearly 100% after 80 min under the condition of pH 4 and temperature of 25°C. The decolorization rate typically followed first-order reaction, and increased markedly with increasing amount of photocatalyst, pH as well as light intensity. The total mineralization, based on total organic carbon (TOC) concentration was 53% after 20 min of UV light exposure and approached nearly 100% after 140 min. The final mineralization product was formylformamide. The photodegradation was faster than the mineralization, indicating that the intermediate products of decolorization were resistant to photodegradation. In this study, we found that toxicity of RV5 significantly decreased after decolorization. Our study suggests that the photocatalytic degradation treatment of RV5 with TiO₂ in wastewater is a simple and fast method.     

有机磷农药的构效关系及其对浮游生物的毒性效应

以定量构效关系理论和实验室内急性毒性试验相结合研究了六种有机磷农药对四尾栅藻（S.quadricanda）和多刺裸腹溞（Moina macrocopa）的生态毒性。有机磷农药的毒性取决于磷原子的电正性,各取代基种类和构象对电荷分布作用显著。根据构效关系原理,磷氧双键（P=O）被磷硫双键（P=S）取代后毒性降低;羟基（-OH）被甲、乙、丙氧基（-CH3O、-CH3CH2O、-CH3CH2CH2O）取代后有机磷农药毒性依次增强;磷氧单键（P-O）毒性高于磷碳单键（P-C）。该实验中毒死蜱、辛硫磷（-CH3CH2O）毒性高于其它四种（-CH3O）,敌敌畏和敌百虫（P=O）毒性高于乐果（P=S）,敌敌畏（P-O）又高于敌百虫（P-C）,甘氨酸异丙胺盐取代羟基（-OH）的草甘膦毒性最低。毒性试验结果表明,毒死蜱、辛硫磷、敌百虫、敌敌畏、乐果、草甘膦异丙胺盐对四尾栅藻的96 h EC50分别为6.34、6.62、59.53、82.12、141.37和7.25 mg.L-1。它们对多刺裸腹溞的48 h LC50分别为0.20、0.12、0.28、0.17、1.12和5.03 mg.L-1。六种有机磷农药对多刺裸腹溞的毒性强度结果与QSAR分析具有较高的一致性,即表征有机磷农药毒性特征的取代基团作用的毒性强弱顺序为：-OH〉=O〉-O;对四尾栅藻毒性试验结果中,由于草甘膦异丙胺盐作用于植物类靶位点的特殊性,导致其对四尾栅藻毒性显著增强。综合以上研究,以构效关系理论和浮游生物毒性试验相结合进行有机磷农药的生态风险评价将更加便捷和准确。     

典型城市黑臭河道水体生物毒性研究

以黑臭为特征的城市内河污染近来受到关注,检测和分析污染河流水质的生物毒性对水质标识和生态评价十分必要。本研究逐月检测了温州市九山外河(JS River)和山下河(SX River)两条典型黑臭河道水样对斑马鱼、发光细菌和热带爪蟾胚胎的毒性效应。结果显示,黑臭河道水体对斑马鱼、发光细菌(青海弧菌Vibrio Qinghaiensis Q67)和爪蟾胚胎均具有毒性效应。以斑马鱼死亡率和发光细菌相对抑光率表征的水质综合毒性较一致,且以发光细菌更为敏感。爪蟾胚胎致畸实验主要通过存活率和畸形率来表征水体的毒性。3类生物监测均显示SX水体毒性明显高于JS整体毒性,这与两条河黑臭程度相一致。通过发光细菌检测水体综合毒性的分析,显示SX和JS水体毒性在5月-8月的夏季较高,冬春季节较低,表明黑臭河道水质毒性季节性变化与水体温度(T)和溶解氧(DO)值关系密切。本研究结果可为污染水体生物毒性检测和黑臭水体综合评价及后续治理提供依据。     

Photocatalytic degradation of methyl orange using ZnO/TiO composites

ZnO/TiO₂ composites were synthesized by using the solvothermal method and ultrasonic precipitation followed by heat treatment in order to investigate their photocatalytic degradation of methyl orange (MO) in aqueous suspension under UV irradiation. The composition and surface structure of the catalyst were characterized by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscope (FE-SEM), and transmission electron microscopy (TEM). The degradation efficiencies of MO at various pH values were obtained. The highest degradation efficiencies were obtained before 30min and after 60min at pH 11.0 and pH 2.0, respectively. A sample analysis was conducted using liquid chromatography coupled with electrospray ionization ion-trap mass spectrometry. Six intermediates were found during the photocatalytic degradation process of quinonoid MO. The degradation pathway of quinonoid MO was also proposed.     

Toxizitätsänderungen in Photoreaktionen von Azaarenen

The azaarenes and the structurally analogous PAH accompany each other and occur ubiquitously in nature. Photochemical conversions like direct photolysis or the photoreaction with nitrate are important natural degradation reactions of azaarenes. Furthermore, photoreactions with chlorine and bromine radicals can be expected in nature. The reactions generate a large number of oxidized, nitrated and halogenated products with unknown toxicity. In this paper, a first screening of changes is reported in acute toxicity during the course of the photochemical reactions. As test system luminescent bacteria are used. For quinoline, isoquinoline and phthalazine the investigations show different changes of the toxicity of the reaction mixtures in dependence on the respective reaction type. The toxicity of the reaction mixtures of quinazoline and quinoxaline increases in all reactions investigated. Furthermore the reactions of bromine radicals with azaarenes also show an increase of the toxicity in all cases. Compared with the azaarenes in all reactions products with significantly higher toxicity are formed.     

废水反硝化生物反应器中喹啉降解细菌的分离与特性

杂环化合物喹啉是焦化等工业废水中的一种难降解化合物.有关喹啉微生物降解的研究还很有限,分离筛选多样的喹啉降解细菌,对认识喹啉的降解机制和强化废水中喹啉的降解具有重要意义.本研究通过富集和多种分离条件的培养,从焦化废水活性污泥及唪啉驯化的生物膜样品中分离获得56株与喹啉降解相关的菌株,以16S rDNA双酶切方法进行ARDRA分型,将这些菌株分为12个OTU.选取部分代表菌株进行16S rDNA测序分析,表明分离所获得的菌株主要是Ochrobactrum、Bacillus、Pseudomonas和Rhodococcus属的微生物.通过对部分菌株测定其喹啉降解能力.发现大部分菌株都能以喹啉为唯一碳源进行生长并高效降解喹啉,极少数菌株不能单独降解喹啉.降解喹啉的Ochrobactrum属菌株还未见报道.     

卫生用农药对居室环境影响与评价

研究了以拟除虫菊酯类农药为主要配方的各种类型卫生用农药在居室介质材料上的降解速率及残留时间。试验表明，拟除虫菊酯类农药对家蚕毒性极大。推荐ＳＯＳ／Ｕｍｕ原位法测定家庭卫生用农药的致遗传毒性，该法简便、准确，并能根据酶诱导率了解毒性程度，剂量－反应关系明显。