高效液相色谱-串联质谱法同时测定地表水中33种药物

采用固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法(SPE-HPLC-MS/MS)建立了地表水中25种抗生素类药物和8种非抗生素类药物的分析方法。通过重点优化质谱参数、色谱条件、样品pH、洗脱溶剂组成及用量等确定了最佳分析条件。水样经过滤、固相萃取柱富集净化后,选择Shim-pack XR-ODS为色谱柱,以乙腈和0.2%甲酸-2 mmol/L乙酸铵-水溶液为流动相进行梯度洗脱,采用电喷雾电离源,在多反应监测模式下(MRM)分析测定,内标法定量。33种药物的仪器定量限为0.012～4.68 ng/L,方法检出限为0.011～7.60 ng/L,地表水加标回收率为53.7%～122%,相对标准偏差为1.22%～32.1%(n=6)。方法成功应用于北京市凉水河12个地表水样分析,共检出32种药物,检出质量浓度为未检出～239 ng/L。利托那韦(RTV)作为新型冠状病毒诊疗方案中推荐的药物在凉水河检出率为100%。     

孔隙液体相态对饱和砂土力学特性影响试验∗

天然气水合物开采过程中,水合物分解会引起沉积物孔隙液体相态变化,降低海床的安全稳定性。基于低温、高压三轴试验仪,以粉细砂土为骨架,制备含冰/不含冰甲烷水合物沉积物试样以及饱和砂土试样,开展三轴压缩试验,分析饱和砂土中孔隙液体处于不同相态条件下试样的应力?应变和强度特性,比较在剪切过程中孔隙水压力以及切线模量等参数变化。试验结果表明：含冰/不含冰甲烷水合物沉积物以及饱和砂土的强度比值约为 2.6∶ 1.7∶1,且均表现为应变硬化;含冰水合物沉积物的结构性较其余两者相对更强,即初始切线模量值相对更高;但是在遭受剪切后结构均破坏,切线模量迅速降低。     

17α-甲基睾酮对稀有鮈鲫肝脏脂质代谢的影响

环境内分泌干扰物对环境影响十分严重,绝大部分进入水环境,危害水生生物健康,进而影响人类健康.17α-甲基睾酮(17α-methyltestosterone,MT)是一种常见的环境雄激素,但在鱼体内的作用机制尚不明确.为了探究MT对鱼类肝脏脂质代谢的影响,采用不同浓度的MT(0、25、50和100 ng·L-1)处理864尾稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus),分别在7、14和21 d取肝脏样品.用石蜡组织切片(H-E染色)研究MT对稀有鮈鲫肝脏组织的影响;用RT-qPCR检测4个内参基因的稳定性及5个脂质代谢相关基因(acaca、acacb、fasn、gpat1和cpt1α)的mRNA表达;用ELISA法测定肝脏中甘油三酯的含量.结果 表明,MT会对稀有鮈鲫肝脏造成一定程度的影响,50 ng·L-1 MT处理14 d,肝脏组织损伤最明显.25 ng·L-1和50 ng·L-1 MT处理14 d,相关基因的表达均显著变化(P＜0.05).mRNA表达与组织学结果均表明50 ng·L-1 MT对稀有鮈鲫肝脏影响最为显著.100ng·L-1 MT处理21 d,acaca、cpt1α和gpat1基因表达量显著下降(P＜0.05).MT对雌鱼肝脏甘油三酯影响较雄鱼大.综上,MT通过影响肝脏脂质代谢相关基因mRNA的表达,干扰了稀有鮈鲫肝脏脂质代谢过程,进而对肝脏产生不同程度的损伤.由于MT在不同性别鱼体内的代谢途径不同,推测MT在稀有觞鲫体内可能被芳香化为雌激素(ME),从而发挥部分雌激素作用.     

细微泥沙对活性污泥系统的影响及其恢复特征

不同地区、排水体制和季节下,我国城市污水厂进水中细微泥沙含量〔以ρ(ISS)/ρ(COD_Cr)表征,ISS为无机悬浮固体〕差异较大,细微泥沙进入生化处理单元将会对活性污泥系统的正常运行产生一定影响. 考察在不同进水细微泥沙浓度下,活性污泥系统各运行参数的变化及系统恢复情况,结果表明:①随着进水中细微泥沙浓度的增大,活性污泥系统ρ(MLVSS)/ρ(MLSS)、SOUR′(单位质量污泥活性)、CST(污泥毛细吸水时间)和SVI(污泥容积指数)降低;在影响期,ρ(MLVSS)/ρ(MLSS)最小值、SOUR′平均值、CST平均值与细微泥沙浓度均呈良好的线性关系,R2(相关系数)分别为0.963 7、0.979 9和0.786 5;系统恢复所需时间与进水细微泥沙浓度呈正相关. ②污泥中细微泥沙浓度的增加导致SOUR′下降,使得ρ(MLSS)和剩余污泥量增加,不利于污水厂的节能减排. 可见进水中细微泥沙浓度的增大不利于污水厂的稳定高效运行.      

不同灌溉方式冬小麦农田生态系统碳平衡研究

全球气候变暖趋势明显,陆地生态系统碳循环的研究成为目前的研究热点,而农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,由于农田生态系统是受人类强烈调节与控制的复合系统,其碳循环受各类农作措施的影响极大。新疆地处干旱区,水分条件是农田碳循环的最重要限制因子。为此,分析不同灌溉方式对冬小麦（Triticum aestivuml）农田生态系统碳平衡的影响,从而提出有利于新疆冬小麦生产的固碳减排的灌溉方式。试验于2012—2013年在伊宁县科技示范园冬小麦试验田进行,选择伊农18冬小麦品种为供试材料,确定滴灌和漫灌为两个试验主因子并设置小区。试验自冬小麦返青开始至完全成熟结束,期间平均每7天采1次样,其中用典型样株法采集小麦植株,分根、茎、叶等不同器官单独烘干测定植株固碳量;用静态钠石灰吸收法测定冬小麦土壤呼吸;收集整理已发表国内外文献中的各类碳排放参数确定本研究中所需参数;采用王小彬的碳平衡计算方法分析不同灌溉方式农田生态系统碳平衡,据此对滴灌和漫灌两种灌溉方式的冬麦农田作物生物量固碳、土壤碳排放量和作物生产过程中物质投入的间接碳排放量,以及两种灌溉方式下冬麦农田生态系统净碳值进行分析。试验结果表明：滴灌条件下冬麦农田生态系统小麦的固碳量、土壤碳排放总量分别比漫灌小麦的高出15.38%和11.43%,冬小麦穗是差异形成的主要原因;而农业生产资料排碳总量比漫灌少排3.88%;但无论是滴灌还是漫灌,耗电碳排放量均占农业生产资料碳排放总量的59%以上,是农业生产资料碳排放的第一大来源。两种灌溉方式下冬小麦田生态系统的净碳值均呈现出固碳并存在显著差异（p〈0.01）,且滴灌冬麦农田生态系统净碳值比漫灌高25.39%。因此,新疆冬小麦生产中采用滴灌方式更有利于农田生态系统的固碳,     

Effects of a diesel oxidation catalyst on gaseous pollutants and fine particles from an engine operating on diesel and biodiesel

The effects of a diesel oxidation catalytic (DOC) converter on diesel engine emissions were investigated on a diesel bench at various loads for two steady-state speeds using diesel fuel and B20. The DOC was very effective in hydrocarbon (HC) and CO oxidation. Approximately 90%–95% reduction in CO and 36%–70% reduction in HC were realized using the DOC. Special attention was focused on the effects of the DOC on elemental carbon (EC) and organic carbon (OC) fractions in fine particles (PM_2.5) emitted from the diesel engine. The carbonaceous compositions of PM_2.5 were analyzed by the method of thermal/optical reflectance (TOR). The results showed that total carbon (TC), OC and EC emissions for PM_2.5 from diesel fuel were generally reduced by the DOC. For diesel fuel, TC emissions decreased 22%–32% after the DOC depending on operating modes. The decrease in TC was attributed to 35%–97% decrease in OC and 3%–65% decrease in EC emissions. At low load, a significant increase in the OC/EC ratio of PM_2.5 was observed after the DOC. The effect of the DOC on the carbonaceous compositions in PM_2.5 from B20 showed different trends compared to diesel fuel. At low load, a slight increase in EC emissions and a significant decrease in OC/EC ratio of PM_2.5 after DOC were observed for B20.     

Determination of persistent organic pollutants by gas chromatography/laser multiphoton ionization/time-of-flight mass spectrometry

An authentic mixture of polychlorinated biphenyls was measured using a short wide-bore capillary column for the group separation of major components present in an actual sample of Kanechlor. The limits of detection were improved by ca. 2 fold in comparison with those obtained using a conventional capillary column, since the retention time was reduced and the amount of analytes introduced into the mass spectrometer per unit time could be increased. On the other hand, surface-water and sediment samples containing polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were collected from the river located in the vicinity of a waste water treatment plant. Even acenaphthylene, a minor component of the mixture could be measured for the sediment sample, and the concentrations were determined for several heavy PAHs. As demonstrated, a technique involving laser multiphoton ionization/time-of-flight mass spectrometry was useful as a sensitive and selective analytical tool for the trace analysis of persistent organic pollutants in an environmental sample.     

大型水生植物混合腐解对入湖河口水质的影响及适宜生物量研究

为探究水生植物腐解释放的营养盐在泥-水-植物系统中迁移规律以及冬春季衰亡期大型水生植物的最适生物量,在塑料通风大棚内,开展不同梯度生物量下多种水生植物混合腐解试验.选择冬季蠡湖-陆典桥浜河口区的水生植物为研究对象,根据实际收割规律,设定腐解试验的生物量依次为除根部以外总生物量的0%、20%、40%、60%、80%、100%,于2018年12月25日开展试验,共150 d.结果表明:①与恒温室内条件相比,近自然条件下多种混合水生植物腐解的前2个阶段具有长时性和持续性.②水生植物腐解致使含C、N、P元素的指标在0~30 d内快速升高,70 d左右达到峰值,100 d后缓慢降低直至稳定,整个变化过程持续近120 d,但植物茎叶未彻底分解,多数沉积在底泥表面.③泥-水-植物系统中,试验初期底泥以释放营养盐为主,30 d后以吸附为主;相关性分析表明,茎叶生物量与水体和底泥中养分浓度均呈正相关.研究显示,与其他试验组相比,收割后水生植物生物量剩余20%时更有利于入湖河口水质的改善.      

冬季条件下曝气生物滤池处理模拟灰水的应用研究

文章采用陶粒滤料为载体,研究了在冬季低温条件下化学混凝-曝气生物滤池工艺对模拟灰水的中试研究。实验结果表明,在冬季水温为3℃-15℃的条件下,初沉处理大大减轻了后续曝气生物滤池的运行负荷的同时也提高了整个工艺的搞冲击能力。当曝气生物滤池水力负荷为3．8m／h时,COD、LAS的去除效率分别在70％、80％以上。NH4-N去除效率受LAS、COD、温度影响较大,整个工况去除效率在15％～75％。NH4-N的去除效率随着COD负荷的增加,其去除效率受到严重的影响。COD的去除负荷率为2．85kg／（m^3滤料·d）升高到5．04kg／（m^3滤料·d）时,NH4-N的去除率则由61％-77％,下降到26％～41％,说明了异养微生物的生长严重抑制了硝化亚硝化细菌的生长。