满江红花青素在镉胁迫下的抗氧化作用

为了研究镉胁迫诱导满江红体内花青素合成的生理功能,采用镉诱导和体外实验的方法评价了满江红体内花青素的抗氧化作用.测试指标包括还原力、清除超氧阴离子(O-2)、过氧化氢(H2O2)、羟自由基(·OH)的能力.结果表明,花青素的还原力和对氧自由基的清除作用随花青素提取物浓度的增加而增加.因此,镉胁迫下合成的花青素是一种清除活性氧自由基的良好抗氧化剂.镉胁迫对满江红活性氧代谢影响的试验结果表明,在0.5mg·L-1Cd胁迫下,满江红体内O-2和H2O2大量积累,造成活性氧胁迫,说明花青素只能在一定程度上保护满江红免受过氧化伤害.本实验初步证实,花青素含量的增加是满江红抗性机理之一,可缓解镉的毒害.     

甲醛致DNA断裂作用的机制及修复的研究

应用单细胞凝胶电泳技术研究了甲醛致DNA断裂作用、作用机制以及断裂的修复.结果表明,甲醛在低浓度下可以诱导DNA的断裂(P<0.01);该断裂作用可以显著地被羟基自由基(·OH)清除剂甘露醇和二甲基亚砜抑制(P<0.01),以及受到超氧阴离子自由基(O·-2)清除剂超氧化物歧化酶(SOD)显著抑制(P<0.01),但其抑制效果要弱于甘露醇和二甲基亚砜.甲醛引起DNA断裂作用是通过活性氧自由基介导的,且在90min时基本上可被完全修复.     

邻苯二甲酸二丁酯对短裸甲藻活性氧自由基的影响

为揭示邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate,DBP)对短裸甲藻(Gymnodinium breve)的抑制机制,采用荧光探针法和比色法研究了DBP对短裸甲藻活性氧(reactive oxygen species,ROS)、羟自由基.OH和过氧化氢H2O2含量以及超氧阴离子自由基O.2-产生速率的影响,同时观察了电子传递链抑制剂对DBP诱导ROS能力的影响.结果表明DBP诱导了短裸甲藻ROS的积累.随浓度的增大,DBP促进了.OH、H2O2的积累,如3 mg.L-1的DBP处理组,培养至48 h时.OH出现一个极大峰值33U.mL-1,约为对照组的2.4倍;H2 O2含量培养至72 h出现最大值,约为250 nmol.(107 cells)-1,约为对照组的5倍;但是DBP对O.2-产生速率的影响并没有显示出规律性.电子传递链选择性抑制实验表明DBP可能影响了藻细胞线粒体和细胞膜2个位点上电子传递,使.OH、H2O2含量和O.2-产生速率受到了不同的影响,最终诱导了短裸甲藻总ROS的积累.可见,DBP导致ROS的过量积累是其抑制藻细胞生长的主要机制.本研究结果对揭示化感物质抑制藻类的机制提供了科学依据.     

镉对河南华溪蟹肝胰腺线粒体自由基代谢的影响

为了探明镉对线粒体自由基代谢的毒性机理,采用急性毒性实验方法,研究了不同浓度镉(Cd2+)对河南华溪蟹(Sinopotamon henanen肝胰腺组织线粒体抗超氧阴离子(O2.-)能力、抑制羟自由基(.OH)产生能力、过氧化氢(H2O2)和一氧化氮(NO)含量及一氧化氮合成(NOS)活力的影响.具体实验设置5个Cd2+浓度组(7.25、14.50、29.00、58.00和116.00mg.L-1),分别在24、48、72和96h时对自由基代的相关指标进行测定.结果显示,Cd2+对线粒体自由基代谢的影响表现出时间和浓度效应关系.随着Cd2+浓度的增加和处理时间的延长O2.-能力、抑制.OH产生能力逐渐降低,但H2O2含量逐渐增高,NO含量和NOS活力的变化基本趋于一致,即随着Cd2+浓度的增加和处理间的延长先上升后下降.因此,线粒体中抗O2.-和抑制.OH产生能力、H2O2和NO含量及NOS活力可以作为重金属污染水生生物毒性效应指示物.     

活性炭催化过氧化氢去除荧光增白剂

研究了活性炭(activated carbon,AC)吸附、改性活性炭(activated carbon modified,ACM)吸附、过氧化氢(H2O2)氧化、AC催化H2O2等方法对水体中荧光增白剂VBL的处理效果,并通过自由基俘获剂叔丁醇、催化过程气体分析等探讨了AC催化H2O2分解VBL的机制.结果表明,经硝酸铁[Fe(NO3)3]改性过的ACM对VBL的吸附去除率高于未改性的AC.活性炭催化H2O2对VBL的去除效果明显,但未改性AC催化去除率高于ACM.60 min时,AC催化氧化去除率即可达到95%以上,而ACM仅为58%.叔丁醇的加入降低了AC和ACM催化氧化对VBL的去除率,表明AC催化H2O2氧化能促进H2O2形成羟基自由基(·OH)和原子氧参与反应.AC催化H2O2分解及释放气体分析表明,AC能催化H2O2形成氧气并放热,且ACM明显快于AC.结合催化H2O2去除VBL效率的结果分析,ACM催化反应时活性中间物(自由基和原子氧等)产生速率快于AC,活性中间物自身消耗形成氧气,而不是用于分解VBL.催化反应中活性中间产物的形成速率与反应物供给速率的不匹配可能是导致ACM催化效果弱于AC的重要原因.     

用于环境生物监测的微弱发光测量仪

引言绝大多数生物体都存在着微弱的光发射。生物等级越高则其微弱发光强度越高;发射光谱随着生物等级升高而向红波方向移动;光发射对各种物理的和化学的因素敏感;分裂的细胞比休止的细胞发光强;癌细胞比正常细胞发光强度高等。影响生物系统低水平化学发光的理化因素很多,如温度、氧的作用、光照影响、pH值影响以及许多自由基和活性氧的清除剂、抑制剂等。研究表明:生物系统的低水平化学发光与脂质过氧化有关,而活性氧可说是这种低水平化学发光的推动力。生活在水和大气中的生物体受到各种污染因素危害必定引起生物体内部的生理反应的变化,从而也就会引起这种低水平化学发光的改变。利用这种现象可     

UV-B辐射对亚历山大藻生长及其生理生化特征的影响

通过生物化学的方法,研究了UV-B辐射对亚历山大藻(Alexandrium tamarense)生长及其可溶性蛋白、叶绿素a、H2O2、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活力的影响.结果表明:UV-B辐射会抑制亚历山大藻的生长并对其生理生化特征产生明显的影响;经过UV-B辐射后,可溶性蛋白和叶绿素a含量呈现降低的趋势;H2O2、丙二醛含量和超氧化物歧化酶活力呈现升高的趋势;UV-B辐射产生过量的活性氧自由基是导致亚历山大藻受损伤的主要原因.     

MnOx和CeO2催化剂在含NO气氛中氧化模拟碳烟的研究

用沉淀法制备了MnOx和CeO2两种催化剂并用于氧化模拟碳烟.XRD、BET、O2-TPD和NO-TPD表征结果表明,CeO2的比表面积和NOx吸附容量更大,而MnOx则具有更多的氧物种(晶格氧O2-).TPO结果表明,气氛中引入的NO明显促进了碳烟的氧化.在无催化剂、加入CeO2和MnOx3种情况下,模拟碳烟的起燃温度Ti分别降低了38、41和101℃.DRIFTs结果表明,催化剂活性氧物种和反应过程中生成的NO3-是NO促进碳烟燃烧的关键因子.可能的反应路径为:低温富氧条件下气相中的O2吸附在催化剂表面上,丰富的活性氧物种(如O2-、O2-f和O-)得到激活和转化,进而将弱吸附NO2和活性NO2*氧化成NO3-;在高温时则释放出活性很强的NO2*和O-,因而能促进碳烟氧化,其中间产物为碳氧复合物C(O).     

N-TiO2/PSF中空纤维复合膜光催化烟气脱硝研究

采用溶胶-凝胶法以聚砜(PSF)中空纤维膜为载体制备了N-Ti O2/PSF中空纤维复合膜催化剂,考察其光催化烟气脱硝性能.紫外光催化的NO去除效率可达63%,去除负荷可达213.6 g·m-3·h-1.采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、X-射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了N-Ti O2/PSF中空纤维复合膜催化剂.UV-Vis光谱分析表明,掺杂N改性的Ti O2复合膜光催化层在紫外和可见光波段的吸收性能都有极大的改善.XPS证明了O—Ti—N键能的存在.N-Ti O2/PSF中空纤维膜光催化处理NO的作用机制为NO气体通过中空纤维膜传质到NTi O2催化膜,光催化产生羟基自由基和超氧负离子,NO气体被羟基自由基和超氧负离子氧化成易处理的NO2和HNO3.     

光诱导腐殖酸产生单线态氧的影响因素研究

研究了腐殖酸浓度、pH、温度和光照强度对光诱导腐殖酸产生单线态氧潜力的影响,并对腐殖酸紫外-可见光谱特征E2:E3与单线态氧量子产率的关系进行了分析.结果表明:腐殖酸浓度增加会促进单线态氧的产生,pH是腐殖酸产生单线态氧的重要影响因素,单线态氧平衡浓度([1O2]ss)在pH=7时最高,随酸(或碱)性增强而减小;在模拟的实际环境温度(1.5、5、10、15和25℃)中,[1O2]ss随绝对温度值(K)升高呈增长趋势,但在283 K(10℃)后趋于平衡;光照强度增大对[1O2]ss具有促进作用;在氙灯模拟日光照射实验中,最小(0.8×104lux)和最大(15.5×104lux)光强下[1O2]ss值相差一个数量级.单线态氧量子产率与腐殖酸的E2:E3值呈显著正相关,这可能与腐殖酸中小分子芳香族在光敏化过程中能量转移效率更高有关.综上可推测夏季(温度高和光照强度大)更有利于水环境中腐殖酸类溶解性有机质产生活性氧物质,促进对有机污染物的光降解.     

太阳光下水中2,4,6-三氯酚的光解机制研究

对比研究了太阳光下2,4,6-三氯酚（2,4,6-TCP）在纯水,可溶性有机质（DOM）溶液和实际地表水中的光解情况.结果表明,2,4,6-TCP在纯水中主要为直接光解和自敏化光解,涉及的活性物种为单线态氧;在DOM水溶液中主要为直接光解和敏化光解,涉及的活性物种为单线态氧和羟基自由基;2,4,6-TCP在纯水,DOM溶液和实际地表水中的光解速率均随溶液含氧量的提高而增加.太阳光可见区对2,4,6-TCP直接光解没有贡献,UVA贡献为72.60%,而当有DOM存在时,可见光区对2,4,6-TCP的光解贡献为12.39%,UVA的贡献为52.73%.2,4,6-TCP在实际地表水中的光解与在DOM水溶液中的光解类似,都表现为通氮抑制光解,通氧促进光解,并且光谱贡献率也十分接近,表明溶解氧和DOM是2,4,6-TCP在地表水中间接光解的主要影响因素.     

Differential anti-lipid peroxidative activity of melatonin

Scavenging activities of melatonin, which is a pineal secretory product and functions in circadian biology, and its related compounds against reactive oxygen species such as superoxide anion radical, hydrogen peroxide, hydroxyl radical and singlet oxygen as well as organic peroxide radical (t-BuOO”) were evaluated chemically by using electron spin resonance-spin trap and chemiluminescence methods. Antioxidative activity of the compounds was estimated by IC₅₀ value (µM), 50% inhibiting concentration of a compound against reactive oxygen species formed in each system, and the second-order rate constants (k₂) for the reactions of the compounds and superoxide anion radical or hydroxyl radical. Because melatonin has exhibited the highest scavenging activity against t-BuOO”, the biochemical anti-lipid peroxide radical scavenging activities of melatonin were examined. We found that melatonin exhibits higher anti-lipid peroxidative activity in the rat brain microsomes than in the rat liver microsomal and liposomal systems, suggesting that melatonin may function as a treatment for reactive oxygen species-related diseases of the brain.     

Effects of Cu（Ⅱ） and humic acid on atrazine photodegradation

This work was designed to explore the characteristics of photodegradation of herbicides in the copper-polluted water body. The results showed that Cu(II) alone could induce a photo Fenton-like reaction to enhance the degradation of atrazine, in which hydroxyl radical ( OH) was a main active species. Humic acids restrained atrazine degradation, nevertheless, when introducing Cu(II), the photodegradation was accelerated, in which singlet oxygen (1O2) replaced OH acting as the prevailing species. A feasible mechanism for the photochemical process was also proposed, which is helpful for better understanding the environmental photochemistry of atrazine in the copper-polluted water.     

催化臭氧化降解磺基水杨酸的机理

通过对不同工艺参数的考察及催化剂活性组分变化的分析,探讨了VO₂/硅胶催化臭氧化降解磺基水杨酸的机理.结果表明,催化体系的本质是催化剂中的四价钒催化臭氧分解生成了活性更高的羟基自由基,所生成的五价钒对体系化学耗氧量(COD)的去除也有很大的贡献(近10%).循环使用试验表明,20min时,VO₂/硅胶催化剂在第1次和第10次的COD去除率分别为76%和70%,显示了较好的应用前景.     

菱形片状铁锰催化剂活化过硫酸盐降解四环素

采用草酸蚀刻法制备由普鲁士蓝类似物衍生的菱形片状铁锰双金属催化剂,活化过一硫酸盐（PMS）降解四环素.通过热重分析仪（TGA）、X射线粉末衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）对催化剂进行表征,表明合成的催化剂FeMn/OA-350具有菱形片状的特殊结构.铁锰双金属的协同作用与片状结构上的活性位点有效地提高了四环素的降解效率.在初始pH=7、催化剂投加量为0.6g/L、PMS浓度为2mmol/L的最优条件下,仅在30min内可使20mg/L的四环素去除率高达100%,反应过程符合二级动力学（R²>0.9）,催化剂具有较宽的pH值适用范围.自由基猝灭实验表明该体系下存在羟基自由基、硫酸根自由基、单线态氧以及超氧自由基,单线态氧作为主要作用基团.X射线光电子能谱（XPS）反映了铁锰元素存在价态以及双金属间的协同作用,不同铁锰价态变化的循环过程促进催化剂的活化性能,同时根据猝灭实验和XPS、LC-MS初步分析降解机制.     

稀土钙钛矿型催化剂对CO催化氧化活性及表面氧种的研究

研究了CO在不同催化剂La1 -xSrxMn1 -xBxO3(B =Fe、Ni、Cr)上的氧化反应活性 ,并利用程序升温热脱附(TPD)的方法对不同x值催化剂表面氧种及其含量的变化规律进行了考察 ,结合反应活性及表面吸附氧种随x值的变化规律 ,研究了催化剂对CO氧化反应的活性与表面活性氧种的关系。     

漂浮型BiOCl0.6I0.4/GO光催化剂的制备及其除藻性能

通过以膨胀珍珠岩（EP）为载体,水浴加热原位合成漂浮型BiOCl_0.6I_0.4/GO光催化剂,并研究其在可见光下对铜绿微囊藻的去除效果.利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、紫外可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）、X射线能谱（XPS）等方法对合成样品的组成和形貌结构进行了表征.结果显示,BiOCl_0.6I_0.4/GO/EP复合材料比BiOCl_0.6I_0.4/EP和GO/EP具有更强的光催化除藻效果,且在4次循环使用之后仍有较好的光催化活性.此外,自由基捕获实验证明光催化反应中光生空穴（h⁺）是藻类失活的主要活性物质.最后,根据能带分析和自由基捕获试验提出BiOCl_0.6I_0.4/GO/EP复合材料的反应机理.     

室温Fenton反应过程H2O2有效利用率的影响因素研究

Fenton反应是H2O2在Fe^2＋催化作用下产生氧自由基并氧化污染物的高效方法。但影响Fenton反应过程H2O2分解及其有效利用率的因素是很多的,其中[Fe^2＋]要求控制在3mmol／L以上。酚类体系H2O2的有效利用率不受H2O2浓度变化的影响,但受初始COD的影响,一般表现为随COD的增加,H2O2有效利用率迅速增加。当初始COD一定时,H2O2浓度在600mg／L和1800mg／L时,一元酚与二元酚体系的H2O2有效利用率均出现了两个峰值,前者的峰值分别为11．83gCOD／gH2O2和12．99gCOD／gH2O2,后者的峰值分别为9．01和11．95gCOD／gH2O2。而醇类体系H2O2的有效利用率受H2O2浓度的影响较大,但与初始COD的关系不明显。当H2O2浓度低于300mg／L时,乙醇比对照体系H2O2的分解率高1-3％,而有效利用率仅为0．6gCOD／gH2O2;随H2O2用量的继续增加,其有效利用率趋于0gCOD／gH2O2。而二元醇体系H2O2有效利用率与其浓度间呈“倒U”型规律,H2O2低于300mg／L时,其有效利用率仅为1．25gCOD／gH2O2;H2O2浓度在300mg／L～900mg／L之间时,其有效利用率可达8．96gCOD／gH2O2;其后随着H2O2的增加,有效利用率迅速下降到与乙醇体系相当。在混合体系中,醇羟基和酚羟基所占比例对H2O2有效利用率也有显著的影响,当乙醇比例小于60％时,H2O2有效利用率稳定在13．0gCOD／gH2O2;随乙醇比例的增加,其对H2O2的分解抑制效应表现出剂量依赖关系,H2O2有效利用率也逐渐下降到近于0gCOD／gH2O2,说明这部分H2O2并没有得以有效地分解用于氧化废水中的COD,这在工程实践中应引起高度的重视。