单歧藻对烷基酚类化合物的生物降解性及QSBR研究

以单歧藻为主要微生物源,用二级反应动力学方程拟合8种烷基酚类化合物的生物降解动力学过程,得到它们在藻中的生物降解速率常数K.采用Mopac软件PM3法及文献资料计算了化合物的多种理化参数,应用SPSS统计软件做回归分析,对1gK进行了结构-生物降解性(QSBR)的研究.结果表明,疏水性参数lgK_ow,分子量M_w,一级价键连接指数1Xv,二级价键连接指数2Xv,生成热△H_f和分子偶极距μ能够较好地拟合烷基酚类化合物的生物降解速率,其中2Xv拟合效果最好.在此基础上,初步分析了烷基酚类化合物的生物降解机理,认为空间参数是决定其生物降解的主要因素,化合物的生成热和电性参数μ,E_homo的影响也不可忽视.      

单歧藻对烷基酚类化合物的生物降解性研究

以4-乙基酚为研究对象,研究其在单歧藻作用下的可降解性及其影响因素,然后对邻甲酚,间甲酚,4-辛基酚的生物降解动力学进行了比较,最后运用生物降解数据logK对8种烷基酚类化合物进行了结构-生物降解性(QSBR)的研究。研究结果表明:单歧藻对烷基酚类化合物的降解速率与藻细胞浓度和有机物初始浓度有关,化合物的降解动力学常数K值由污染物的初始浓度所决定,化合物的疏水性参数logKOW、分子量MW、一级价键连接指数1XV、二级价键连接指数2XV、生成热ΔHf和分子偶极距μ能够较好地拟合烷基酚类化合物的生物降解速率,其中2XV拟合效果最好。并在此基础上,初步分析了烷基酚类化合物的生物降解机理,认为空间参数是决定其生物降解的主要因素,化合物的生成热和电性参数μ、Ehomo的影响也不可忽视。     

单环芳族化合物结构与生物降解性关系的统计分析

使用量子化学方法MOPAC6．0-AMI软件计算了42种单环芳族化合物的分子最高占有轨道能(EHOMO)、分子最低空轨道能(ELUMO)、分子生成热(Hf)、分子表面积(TSA)、偶极矩(μ)和分子量(Mw)值；从ClogP软件查得分子的辛醇／水分配系数lgP。对化合物的上述7种结构参数进行因子分析，提取3个主因子可代表化合物的绝大部分结构信息。根据因子得分，对化合物进行了聚类分析。分别以各个主亚类中的化合物为对象，进行结构-生物降解性关系分析，得到系列相关方程，所研究化合物的生物降解性主要与取代基的电子效应有关。     

模拟给水管网中管壁生物膜生成特性

使用2 台不同设计参数的生物膜培养反应器(RAB)模拟不同管径的实际管网,研究了生物膜生成特性及规律.结果表明,2 个反应器具有相似的生物膜生成特性.在反应器运行初期,挂片水平分区的4 部分(M₁、M₂、M₃、M₄)生物量的平均值没有明显的差别,但运行4d 后,挂片上部(M₁、M₂)和下部(M₃、M₄)生物量变化明显,下部较上部高出1~2 个数量级;对挂片垂直分区的2 个部分(X、Y)运行5d 后,X 区生物量是迎水区Y 区的2~3 倍.在相同的进水条件下,不同反应器生物膜达到最大生物量的时间基本一致,不同设计参数的RAB 具有相似的模拟实际管网的性能.     

假单胞菌JX165及其完整细胞对硝基苯的好氧降解

利用Pseudomonas sp. JX165及其完整细胞考察了硝基苯的好氧降解特性,并对其降解机理进行了分析.结果表明,菌株JX165对硝基苯的好氧降解过程,首先还原产生2-氨基酚和苯胺,再经不同的氧化途径彻底降解;在高浓度-＞200mg/L-及高转速-＞200r/min-下,菌株JX165对硝基苯的降解过程会产生更难以降解的偶氮苯类化合物;经硝基苯诱导的JX165细胞中含有硝基苯、2-氨基酚、苯胺及邻苯二酚降解酶,且它们均为诱导酶,其动力学参数分别为K_m(硝基苯)=34.12mg/L,V_{max(硝基苯)}=3.01mg/(L.min);K_{m(2氨基酚)}=43.49mg/L,V_{max(2氨基酚)}s =2.56mg/-L-min-;K_{m(邻苯二酚)}51.03mg/L,_{Vmax(邻苯二酚)}=1.32mg/_(L-min);K_{m（苯胺）}=57.15mg/L,V_max(苯胺)=0.79mg/(L.min)     

水体系中正癸烷和正癸烯的光催化降解

以300W中压汞灯为光源,分别研究了水体系中正癸烷(n-C₁₀H₂₂)和正癸烯(n-C₁₀H₂₂)在TiO₂光催化氧化作用下的降解.结果表明,它们的降解反应均符合一级动力学方程,在17.2nm TiO₂下,n-C₁₀H₂₂反应速率常数(k)值为5.8010^-3min^-1,半衰期(t1/2)为120min;n-C₁₀H₂₂的k值为9.9010^-3min^-1,t1/2为70min.400℃热处理的TiO₂对n-C₁₀H₂₂、n-C₁₀H₂₂光解的降解率分别为31%﹑50%,高于其他热处理温度.利用自旋俘获-电子顺磁共振(ST-EPR)方法,在光照的TiO₂磷酸盐缓冲水溶液(pH=7.4)中检测到羟自由基加合物(DMPO-OH).产物分析表明,水体中n-C₁₀H₂₂光催化降解生成的中间产物为1-癸醇、2-戊酮、2-庚酮和2-癸酮;n-C₁₀H₂₂的中间产物为辛醛、壬醛、癸醛和2-癸酮.     

SO2 与矿物气溶胶组分α-Fe2O3 的光化学反应机制

利用红外漫反射光谱仪(DRIFTS)研究了SO₂ 在α-Fe₂O₃ 表面上的多相光化学反应.结果表明,在无光照和光照条件下,α-Fe₂O₃ 表面均生成硫酸盐,但硫酸盐的生成量和生成速率不同.模拟太阳光照射下,反应4 h BET吸附系数为9.61×10-9,无光照条件下为1.39×10-8;光照条件下硫酸盐生成量低于无光照条件.当O₂ 的体积浓度<21%时,增加O₂ 浓度促进了硫酸盐的生成.用草酸和腐殖酸处理后的α-Fe₂O₃ 与SO₂ 反应,由于α-Fe₂O₃ 表面反应活性位被占据,导致硫酸盐生成量急剧减少.     

汽车尾气净化催化剂Ag-ZSM-5选择性催化还原NO

评价了Ag-ZSM-5分子筛催化剂选择性还原NO的活性,并运用原位漫反射红外光谱研究NO在该催化剂上的选择性还原机理.结果表明,以丙烯为还原剂,有O₂(3.6%)存在时,Ag-ZSM-5有良好活性,在773K时N₀还原成N2的转化率达68.8%.基于漫反射红外光谱,认为N₀还原为N2的过程中,NO以NO_x吸附态形式与丙烯的活化物种C_xH_y或C_xH_yO_z反应,生成有机-氮氧化物(R-NO₂或R-ONO)中间体,再进一步反应,最终生成N₂;催化剂表面形成有机-氮氧化物是关键步骤,Ag的作用是促进形成NO_x,O₂ 的作用是促进C₃H₆活化及NO转化成Nox,并且O₂是有效产生有机-氮氧化物不可缺少的条件.     

环境污染及其防治 海洋污染及其防治

X55200701004酚类化合物在模拟海水中的生物耗氧特性及其构效相关研究/李霁…(中国环科院国家环保化学品生态效应与风险评估重点实验室)∥环境科学研究/中国环科院.-2006,19(3).-101~104环图X-6测定了10种酚类化合物在模拟海水中的ρ(BOD5),并采用一阶价分子连接性指数(1XV)、二阶价分子连接性指数(2XV)、辛醇-水分配系数(lgKOW)、分子最高占据轨道能(EHOMO)、分子最低空轨道能(ELUMO)和分子偶极距(μ)作为受试化合物的分子结构参数进行构效相关(QSAR)分析.结果表明:在初始质量浓度相同的情况下,烷基酚类化合物的ρ(BOD5)随着取…     

富勒烯及其衍生物对斑马鱼胚胎发育毒性的比较

采用斑马鱼胚胎发育技术,探讨了人工纳米材料富勒烯(C₆₀)的1 种水溶性衍生物[C₆₀(OH)_16-18]和3 种水悬浮液(nC₆₀)对斑马鱼胚胎的发育毒性.这3 种nC₆₀ 分别是nC₆₀/TTA,nC₆₀/甲苯和nC₆₀/aq.结果表明,38mg/L nC₆₀/甲苯、5.0mg/L nC₆₀/aq 和50 mg/L C₆₀(OH)16-18均未对斑马鱼胚胎发育产生毒性,而1.5mg/L nC₆₀/TTA 不仅能导致胚胎或幼鱼发育的延迟,存活率和孵化率的下降,甚至能造成部分斑马鱼心包囊水肿和畸形.C₆₀, nC₆₀ 的制备过程以及nC₆₀ 本身的结构均能影响其潜在生物毒性.     

黄河水中细菌对18种酚的降解作用研究

为了掌握酚污染物在黄河水中的生物降解情况,采用苯酚为唯一碳源的液体培养基富集黄河水中的降酚微生物,并研究富集微生物对18种酚的降解作用.结果表明:黄河水中含有降解苯酚的微生物,该微生物属于细菌;降酚细菌对实验用的15种酚均有降解能力,其中对二元酚分解能力较强;但是,对4-氨基苯酚、2,4,6-三氯苯酚、五氯苯酚无分解能力;混合细菌的降酚能力可以代表黄河水体的降酚能力.     

观测数据权重对地下水有机污染物生物降解模型参数估计的影响

地下水多组分反应运移模型是刻画解释微生物降解地下水有机污染物的水文地质、生物地球化学耦合过程并对各组分分布特征进行预测的重要工具.反应运移模型往往包含多个参数,并含有多种不同生物化学组分的观测数据,高维参数和观测数据类型的多样性给模型参数的反演带来了极大的困难.因此,本文以反应运移软件PHT3D模拟某污染场地地下水中有机污染物生物降解的理想正问题为例,对比讨论了不同观测数据权重对反应运移模型参数估计的影响.结果表明:未考虑观测数据权重时参数估计结果与真实值相差较大,而采用反映观测误差的权重时参数估计值与真实值更接近.敏感性分析表明,参数对于不同观测组数据的敏感度有明显差异.对于本例,生物降解模型中的降解反应参数最敏感,其次是溶解速率迁移常数,多相溶解度摩尔分数敏感度较小.     

聚丙烯酰胺生物降解研究

研究了黄孢原毛平革菌对聚丙烯酰胺(PAM)的生物降解,从葡萄糖的加入量、pH、N浓度、Mn²⁺浓度和降解时间5个方面考察了对PAM降解的影响.结果表明,黄孢原毛平革菌对聚丙烯酰胺具有特殊的酶催化降解的能力,降解率可达50%,限氮条件(NH₄⁺=0.2g/L)和Mn2+浓度(Mn²⁺=0.017 5g/L)是菌株产聚丙烯酰胺降解酶的最佳条件.     

Optimizing aerobic biodegradation of dichloromethane using response surface methodology

Response surface methodology (RSM) was employed to evaluate the optimum aerobic biodegradation of dichloromethane (DCM) in pure culture. The parameters investigated include the initial DCM concentration, glucose as an inducer and hydrogen peroxide as terminal electron acceptor (TEA). Maximum aerobic biodegradation efficiency was predicted to occur when the initial DCM concentration was 380 mg/L, glucose 13.72 mg/L, and H2O2 115 mg/L. Under these conditions the aerobic biodegradation rate reached up to 93.18%, which was significantly higher than that obtained under original conditions. Without addition of glucose, degradation efficiencies were 6 80% at DCM concentrations < 326 mg/L. When concentrations of DCM were more than 480 mg/L, the addition of hydrogen peroxide did not help to significantly increase DCM degradation efficiency. When DCM concentrations increased from 240 to 480 mg/L, the overall DCM degradation efficiency decreased from 91% to 60% in the presence of H2O2 for 120 mg/L.     

一株降解微囊藻毒素菌种的鉴定及其活性研究

从巢湖水体中分离出一株能够降解微囊藻毒素(MCs)的菌株M9,通过生理生化实验以及16S rDNA序列比对和序列分析,表明该菌株16S rDNA的全序列与吉氏库特菌kurthia gibsonii的相似性达99%.研究了pH值、外加碳源、氮源以及金属离子对菌株M9降解MCs活性的效应,发现菌株M9降解MCs的最适pH值为7.0.乙醇可显著提高MCs的降解活性,在48h内对微囊藻毒素RR(MC-RR)和微囊藻毒素LR(MC-LR)的降解率分别达到70.0%和81.4%.以硫酸铵为氮源时该菌株对MC-RR和MC-LR的降解率最高,分别为70.4%和80.9%.金属离子Cu2+、Zn2+和Mn2+对菌株M9降解MCs有明显的促进作用,48h时MC-RR和MC-LR的降解率分别达到了85%和93%以上;而Fe3+和Mg2+对降解过程的促进作用不如Cu2+、Zn2+和Mn2+.     

Dimethyl phthalate biodegradation by Dunaliella tertiolecta

Dunaliella tertiolecta has an ability to biodegrade dimethyl phthalate(DMP) was found in this study, and the average of the biodegradation rates were 11.3mg/L and 30.5mg/L per day, and the average of the phthalic acid (PA) production rates were 1.5 mg/L and 3.6 mg/L per day, for initial 100mg/L and 300 mg/L DMP,respectively. The larger amount of accumulation by D. tertiolecta under higher DMP concentration may be responsible for the increase of biodegradation rate, and one of products of DMP biodegradation by D. Tertiolecta may be PA. By fitting the process of DMP biodegradation by D. Tertiolecta with a kinetic equation newly suggested, the standard deviations between calculated and observedvalues were 2.5 mg/L and 5.7 mg/L, respectively.     

某石油污染含水层降解能力地球化学评估

含水层降解能力是石油类污染场地监控自然衰减需获取的重要参数.通过测定某石油污染场地地下水电子供体（苯系物、化学耗氧量）和电子受体/产物（DO、NO₃^-、Mn²⁺、Fe²⁺、SO₄^2-和HCO₃^-）等地球化学指标,分析了电子供受体分布规律,确定了电子受体背景值,采用传统地球化学评估法,计算了所有单井降解能力;在此基础上,引入累积概率曲线法,更科学的评估了场地含水层降解能力,结合地下水更新能力,估算了污染物降解速率;同时,划分了含水层降解能力强弱区.结果显示：该场地单井降解能力为36.49~70.05mg/L,其累积概率拟合曲线符合F（x）=0.008e^0.07x指数模型,以此评估含水层降解能力为57.83mg/L.以径流量132m³/d估算地下水更新能力,估算污染物降解速率为2790kg/a;强降解能力区位于下游源区,面积约为5100m²,占场地总面积的5.3%;地下水中硫酸盐、硝酸盐消耗严重,强化硫酸盐还原和反硝化作用可能是该场地管理修复的一个有效方法.