离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐对斜生栅藻的毒性效应

按照毒性试验标准方法研究了不同浓度离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)对斜生栅藻的影响,测定了半数抑制浓度(IC50)、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性以及藻细胞通透性的变化,观察了80mg/L[BMIM]Cl处理96h对藻细胞的影响.结果表明:[BMIM]Cl对斜生栅藻生长具有抑制作用,随着浓度的增大抑制率增加,叶绿素含量下降, 48h IC50、72h IC50和96h IC50分别为103.77、76.44和68.49mg/L.藻细胞对[BMIM]Cl有一定的氧化应激反应,CAT和SOD活性随[BMIM]Cl浓度升高而降低.[BMIM]Cl对藻细胞的细胞膜有一定程度的破坏作用,藻细胞通透性随浓度升高而增大,同时藻细胞的超微结构受到了[BMIM]Cl的影响,造成质壁分离,叶绿体片层断裂,线粒体嵴数量减少.     

咪唑类离子液体的二氧化硫吸附性能

为研究咪唑类离子液体脱除烟道气中SO2的规律,以1-丁基,3-甲基氯代咪唑([Bmim]Cl)、1-丁基,3-甲基硝酸咪唑([Bmim]NO3)、1-丁基,3-甲基氟硼酸咪唑([Bmim]BF4)和1-戊基,3-甲基氯代咪唑([C5mim]Cl)4种离子液体作为SO2吸附剂,研究了不同条件下4种离子液体对模拟烟道气中SO2的吸附性能,并初步进行了离子液体再生脱硫试验.利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)对吸附前、后和再生后的[Bmim]Cl结构变化进行了研究.结果表明,4种离子液体对SO2均有吸附能力,且吸附能力为:[C5mim]Cl[Bmim]Cl[Bmim]NO3[Bmim]BF4,其中[C5mim]Cl的累积脱硫量达到200.8mg/g,[Bmim]Cl的最佳脱硫温度为40.0℃;3种阴离子对脱硫性能的影响顺序为:Cl-NO3-BF4-.在温度为90.0℃、压强为0.09MPa、再生4.0h后,[Bmim]Cl的硫容从再生前的65.9mg/g下降到26.5mg/g.脱硫过程中离子液体的结构发生了变化,它对SO2分子同时存在物理吸附和化学吸附.     

溴酸盐对普通小球藻的生长以及生理特性的影响

在静态暴露的条件下,利用流式细胞术等检测技术,考察了不同浓度的溴酸盐对普通小球藻的生长以及生理特性的影响,并对溴酸盐的毒性作用机制进行了初步的探索.结果表明,当溴酸盐浓度达到8 mmol·L~(-1),持续暴露96 h时,能够引起普通小球藻比生长率显著降低、细胞膜完整性显著降低、酯酶活性显著升高、线粒体膜电位显著升高、活性氧水平显著增加.扫描电镜可直观表明细胞膜受到损伤.由此说明,由于溴酸盐毒性的持续作用,使得活性氧在藻细胞内积累,普通小球藻自身的调节功能不能及时消除过多的活性氧,从而引起细胞膜完整性、酯酶活性和线粒体膜电位出现异常情况,藻细胞生理功能出现紊乱,藻细胞结构遭到破坏,最终导致普通小球藻生长受到抑制或死亡.     

SO_2和BaP复合暴露诱导小鼠肺线粒体损伤的分子机制

采用C57BL6小鼠作为模型,SO2(7mg/m3)动式吸入染毒28d,每天染毒6h;SO2熏气开始后的第1~5d,腹腔注射Ba P(40mg/kg b.w.),一天一次.吸入染毒结束后,采用分光光度计法检测小鼠肺线粒体膜电位(MMP)以及细胞色素C氧化酶(COX)的活性;采用荧光定量PCR技术,检测肺细胞中细胞色素C氧化酶亚基CO4以及核转录因子PGC1-α、NRF1、mtTFA的mRNA水平;并采用Western blot技术检测上述三种线粒体调控基因的蛋白表达.结果发现,在SO2和BaP复合暴露后,小鼠肺线粒体膜电位下降,氧化磷酸化复合体COX活性和亚基CO4的mRNA表达水平显著降低,调控基因NRF1和mtTFA的mRNA和蛋白水平也显著下调.提示小鼠在SO2和BaP复合暴露后,可能通过降低肺中NRF1表达,影响其对mtTFA的调控,进一步抑制相关基因组的转录和翻译,最终可能导致小鼠肺线粒体的氧化磷酸化功能受损,线粒体膜电位下降进而引发肺部疾病.     

[C8mim]Cl对HepG2细胞凋亡和内质网应激通路的影响

为研究离子液体氯化1-辛基-3-甲基咪唑（[C₈mim]Cl）是否通过内质网应激（ERS）通路诱导细胞凋亡,在MTT法检测细胞活力的基础上,用0,50,100,200μmol/L[C₈mim]Cl处理HepG2细胞24h后,采用流式细胞仪检测细胞凋亡,western blot检测ERS通路相关蛋白表达.结果显示：[C₈mim]Cl处理后HepG2细胞凋亡呈浓度依赖性增高.ERS相关蛋白葡萄糖调节蛋白78（GRP78）、磷酸化RNA依赖的蛋白激酶样内质网激酶（p-PERK）、磷酸化真核起始因子2α（p-eIF2α）、磷酸化肌醇需求酶-1（p-IRE1）、激活转录因子4（ATF4）和ATF6显著上调.[C₈mim]Cl还显著诱导了C/EBP同源蛋白（CHOP）和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶4（caspase 4）蛋白表达,促进了caspase 9和caspase 3活性升高.因此,[C₈mim]Cl可通过ERS通路诱导HepG2细胞凋亡.     

离子液体[C8mim]PF6对水生生物的毒性作用

运用评价化学品对水生生物毒性的标准试验方法,探讨离子液体1-辛基-3-甲基-咪唑六氟磷酸盐([C8mim]PF6)对普通小球藻、大型蚤和斑马鱼的毒性影响.结果表明,[C8mim]PF6在实验浓度下,对普通小球藻的生长和叶绿素a的产生均有抑制作用,浓度越高抑制作用越明显,且对叶绿素a含量的影响更为显著.高浓度组(200mg/L)可致死部分小球藻细胞;[C8mim]PF6对大型蚤的48h LC50为4.47mg/L,属于高毒性;[C8mim]PF6对斑马鱼的96h LC50为126.08mg/L,属于低毒性.[C8mim]PF6对这3种水生生物的抑制率/致死率(EC50/LC50)随时间呈规律性变化.[C8mim]PF6与藻类的亲和性及其亲脂特性可能是其对水生生物存在潜在毒性的2个主要原因.     

两种咪唑氯盐类离子液体对水稻幼苗根部的毒性效应

按照毒性试验标准方法研究了1-癸基-3-甲基咪唑氯盐([DMIM]Cl)、1-十二烷基-3-甲基咪唑氯盐([C12MIM]Cl)对水稻幼苗生长的影响,测定了水稻根的半数抑制浓度(IC50-5d)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、水稻根部丙二醛(MDA)含量及对水稻根系的生理影响.结果表明:两种离子液体(ILs)对水稻幼苗根部生长均具有抑制作用,随着浓度的增大抑制率增加,[DMIM]Cl和[C12MIM]Cl的根长IC50-5d分别为0.10 mg·L-1和0.054 mg·L-1,水稻幼苗根部对两种ILs均有氧化应激反应,在[DMIM]Cl和[C12MIM]Cl处理下,3种抗氧化酶活性均受到严重抑制,丙二醛(MDA)含量升高,加剧了水稻幼苗根部细胞膜脂质过氧化作用.[DMIM]Cl和[C12MIM]Cl处理导致根系活力降低,根系质膜透性增大.     

全氟辛酸对酿酒酵母细胞毒性作用

全氟辛酸(PFOA)广泛应用于工业生产中,具有高度的生物毒性及生物蓄积性,然而PFOA对环境微生物的毒性影响仍有待深入开展.通过流式细胞术测定了酵母菌在不同浓度PFOA胁迫下细胞膜通透性、ROS、线粒体跨膜电位的变化,并且测定了MDA含量和Na+K+-ATPase、Ca2+Mg2+-ATPase活性变化.结果显示PFOA可使PI染色细胞比例增高,酿酒酵母细胞膜通透性增大、ROS和MDA含量升高、线粒体跨膜电位降低,且ROS含量、MDA含量与线粒体跨膜电位降幅均与PFOA胁迫浓度和时间呈正相关.Na+K+-ATPase、Ca2+Mg2+-ATPase活性先上升后降低,表明酿酒酵母在PFOA胁迫下,其生理活性受到抑制甚至发生细胞凋亡.证明PFOA对酿酒酵母具有生物毒性,100 mg·L-1PFOA对酿酒酵母具有即时毒性.该结果可为PFOA的影响评价提供更多依据.     

阿维菌素对原代培养神经细胞线粒体的影响

为了探讨阿维菌素(AVM)对体外培养神经细胞线粒体的影响.以10μg·L-1AVM对王鸽原代培养的神经细胞进行染毒,在作用0h、4h、12h和24h时分别采样,测定细胞相对存活率、线粒体琥珀酸脱氢酶活性、线粒体膜电位和线粒体超微结构的变化.结果显示,随着染毒时间的延长,细胞的相对存活率下降;线粒体琥珀酸脱氢酶活力降低;PI-/Rh123-细胞百分数增加;线粒体肿胀,结构不清晰,蝽断裂、溶解、基质中有片状空腔现象.研究结果表明,10μg·L-1 AVM对王鸽脑神经细胞线粒体具有损伤作用.     

节球藻毒素诱导鲫鱼巨噬细胞凋亡的机理研究

选用杂食性鲤科鲫鱼(Carassius auratus)为材料,采用离体细胞培养诱导方法,研究了节球藻毒素在低剂量暴露条件下对鲫鱼巨噬细胞的毒效应.流式细胞仪结果证实,节球藻毒素可以诱导细胞出现凋亡峰,阻滞细胞G0/G1期和S期,扰乱细胞周期.1、10、100μg·L-1节球藻毒素诱导12 h后,细胞凋亡率分别达到17.37%、27.59%、61.64%,而空白组的仅为3.72%.结果表明,100μg·L-1的节球藻毒素处理12 h后,胞内钙离子浓度比空白组提高了76.9%,而线粒体膜电位则下降了35.8%,氧化应激产物活性氧(ROS)和丙二醛(MDA)含量则分别为空白组的1.86、2.94倍,Caspase-3和Caspase-9酶活性升高为空白组的2.89、3.73倍,而Caspase-8的酶活性仅比空白组的升高了33.3%,上述细胞凋亡线粒体通路指标均呈现明显的剂量-效应特征.综上所述,节球藻毒素可以诱导鲫鱼巨噬细胞发生凋亡,表现为线粒体依赖型,进而可能影响鱼类免疫系统.     

咪唑型离子液体对小鼠的急性毒性

采用寇氏改良法研究了咪唑型离子液体对小鼠的急性毒性,并考察了烷基侧链长度对其毒性的影响,同时采用HE染色法观察了其对小鼠肝脏的毒性.结果表明,4种咪唑型离子液体([C10mim]Br、[C12mim]Br、[C14mim]Br和[C18mim]Br)对小鼠肝脏均有损伤,其LD50值在98.91～220.16 mg·kg...     

离子液体[C14mim]Br对大鼠亚慢性毒性的初步研究

研究了离子液体溴化-1-十四烷基-3-甲基咪唑盐([C_(14)mim]Br)对大鼠的亚慢性毒性.实验设立3个染毒组(2.5、5、10 mg·kg~(-1))和1个对照组,对大鼠经口染毒90 d后,分别考察大鼠的体重、血清生化指标、脏体指数、组织形态学的变化.结果表明,与对照组相比,染毒组大鼠的体重增长随着染毒剂量的增加而降低,肝脏/体重系数增大,其血清中碱性磷酸酶(ALP)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸转氨酶(AST)、直接胆红素(DBIL)和和球蛋白(GLB)水平均明显升高,A/G(ALB/GLB)、血清总蛋白(TP)值则明显下降.病理检查结果显示,染毒组大鼠的肝脏、肾脏及肺均有不同程度的损伤及病变.研究表明,[C_(14)mim]Br亚慢性染毒对大鼠的肝肾均有损伤,且其毒性呈一定的剂量依赖性.     

Toxic effects of 1-methyl-3-octylimidazolium bromide on the wheat seedlings

The toxic effects of 1-methyl-3-octylimidazolium bromide ([C8mim]Br) on wheat seedlings were evaluated. Wheat seedlings were cultivated in aqueous solution with [C8mim]Br at di erent concentrations (0, 1, 2, 4, 6, 8 mg/L). The contents of photosynthetic pigment and proline, peroxidation of membrane lipid, and activities of antioxidation enzymes (superoxide dismutase, catalase, peroxidase and ascorbate peroxidase) in leaves were measured on day 7 after treatment with [C8mim]Br. The results showed that [C8mim]Br significantly decreased the contents of photosynthetic pigments, activities of antioxidant enzymes in the wheat leaves and in dry weight of seedlings, while increased the proline content and membrane lipid peroxidation. The results suggested that [C8mim]Br can inhibit photosynthesis and lead to oxidative stress to wheat seedlings.     

Influence and mechanism of N-(3-oxooxtanoyl)-L-homoserine lactone (C8-oxo-HSL) on biofilm behaviors at early stage

N-acyl-homoserines quenching, enzymatic quenching of bacterial quorum sensing, has recently applied to mitigate biofilm in membrane bioreactor. However, the effect of AHLs on the behavior of biofilm formation is still sparse. In this study, Pseudomonas aeruginosa biofilm was formed on ultra-filtration membrane under a series of N-(3-oxooxtanoyl)-L-homoserine lactone (C₈-oxo-HSL) concentrations. Diffusing C₈-oxo-HSL increased the growth rate of cells on biofilm where the concentration of C₈-oxo-HSL was over 10^-7 g/L. The C₈-oxo-HSL gradient had no observable influence on cell density and extracellular polymeric substances of biofilm with over 10^-7 g/L C₈-oxo-HSL. Surprisingly, 10^-11-10^-8 g/L of C₈-oxo-HSL had no effect on cell growth in liquid culture. The cell analysis demonstrated that the quorum sensing system might enhance the growth of neighboring cells in contact with surfaces into biofilm and may influence the structure and organization of biofilm.     

膜生物反应器处理甲苯性能及机制

采用膜生物反应器处理甲苯有机废气,研究了进气浓度、停留时间、循环液喷淋密度和pH值对甲苯去除率的影响.膜生物反应器能高效净化挥发性有机废气,甲苯去除率可达99%.适宜运行条件为:pH值为7.2、停留时间为6.4 s、循环液喷淋密度为2.5 m3.(m2.h)-1.采用GC-MS分析出口气样,研究结果表明乙醛酸(C2H2O3)和乙烯基甲酸(C3H4O2)为甲苯生物降解的中间产物.膜生物反应器处理甲苯机制为甲苯气体通过中空纤维膜传质到生物膜,被生物降解为乙醛酸和乙烯基甲酸,然后继续好氧降解为最终产物二氧化碳和水.     

四氟硼酸化1-烷基—3-甲基咪唑离子液体对小鼠的急性经口毒性

采用寇式改良法研究了四氟硼酸化1-烷基—3-甲基咪唑离子液体对小鼠的急性毒性,考察了烷基侧链长度对毒性的影响,同时采用HE染色法观察了离子液体对小鼠胃、小肠、大肠、肝和肾组织的损害.结果表明,4种离子液体([Cnmim] BF4,n=10、12、14、18)对小鼠的肠、肝、肾等组织均有损伤,其LD50值在56.16 ～214.18 mg·kg-1之间,为中等毒性.四氟硼酸化1-烷基—3-甲基咪唑离子液体对小鼠的急性毒性与烷基侧链长度有关,当碳链长度为14时,毒性最强.     

基于微气泡曝气的生物膜反应器处理废水研究

微气泡曝气有助于强化氧传质过程,在废水好氧生物处理中具有潜在的应用优势;生物膜反应器是应用微气泡曝气的可行工艺形式.本研究在生物膜反应器中采用SPG膜微气泡曝气处理模拟生活废水,探讨反应器连续运行过程中,SPG膜空气通透性、溶解氧变化、污染物去除效果及氧利用情况.结果表明,基于SPG膜微气泡曝气的生物膜反应器能够实现长期连续稳定运行,是微气泡曝气与废水好氧生物处理结合的可行方式.SPG膜表面性质及膜孔径影响其空气通透性,疏水性膜的空气通透性优于亲水性膜;膜孔径越大,空气通透性越好.一定的SPG膜空气通量下,反应器内的溶解氧浓度主要受有机负荷影响.SPG膜微气泡曝气生物膜反应器较优的COD处理负荷(以SPG膜面积计算)为6.88 kg·(m2.d)-1.氨氮的去除主要受溶解氧浓度及生物膜内氧扩散传质的影响,在高有机负荷下生物膜内出现同步硝化反硝化.微气泡曝气的氧利用率显著高于传统曝气方式,在优化的运行条件下,氧利用率可以接近100%.