轻质陶粒滤料生态滤床的挂膜与启动研究

以自行设计的反应器作为生态滤床的基础,采用活性污泥作为接种污泥,采用轻质陶粒作为生态滤床的滤料,对其进行挂膜.在整个挂膜过程中,温度控制在中温条件下,进水pH值控制在7左右,水力停留时间为24 h,进水方式为连续进水,并根据需要对曝气量进行调节.在挂膜过程中对进、出水的COD、NH_3-N、TP、Cl~-和pH进行检测,并刮取少量轻质陶粒上的生物膜制成镜检切片后用多媒体显微镜对生物膜的形态进行观察.研究结果表明,在中温条件下采用活性污泥作为接种污泥,以轻质陶粒为滤料的生态滤床在15 d内挂膜成功;且随着进水污染负荷的提高,其去除率也逐渐提高,其中COD的去除率最后稳定在95%左右,NH3-N的去除率稳定在85%左右,TP的去除率在挂膜后期达到了80%以上;Cl~-作为微生物所需的微量元素在微生物生长高峰期为50%,稳定期保持在20%左右;进水pH保持在7左右,出水pH略高于进水,在8左右;从第13 d和第15 d的切片可观察到轮虫这种象征生物膜成熟的微生物的出现,此外还有大量的丝状菌和菌胶团.     

新农药HW-02在土壤中的吸附

采用振荡平衡法研究了新型除草剂HW-02在5种不同土壤中的吸附特性. 结果表明:土壤对HW-02的吸附性强;HW-02在黑钙土、白浆土、草甸土、砂性土和黏壤土等5种土壤中的吸附可用Freundlich等温式较好地描述,其吸附系数(K_F)分别为332.65,103.32,672.97,577.96和289.60,吸附自由能变绝对值(ΔG)分别为16.55,22.73,18.32,18.48和22.86 kJ/mol,说明HW-02在土壤中的吸附以物理吸附为主;HW-02在5种土壤中的有机质吸附常数(K_OM)为796.57～10 197.18,说明其在土壤中迁移性很弱. HW-02在土壤中的吸附系数与土壤w(有机质),pH和w(黏粒)相关性较好,而与阳离子交换量(CEC)的相关性差,说明土壤w(有机质),w(黏粒)和pH是影响HW-02在土壤中吸附的主要因素.      

2,3,7,8-四氯二苯并二噁英和Aroclor 1254对大鼠睾丸的单独和联合毒性效应

为了探讨2,3,7,8-四氯二苯并二噁英(TCDD)和Aroclor1254对大鼠睾丸的单独和联合毒性效应,采用2×2析因设计将SD大鼠随机分为4组,即对照组、Aroclor1254单独染毒组(10mg·kg-1)、TCDD单独染毒组(10μg·kg-1)和联合染毒组(TCDD10μg·kg-1+Aroclor125410mg·kg-1),每组5只.灌胃染毒,每天1次,连续12d.染毒结束后处死大鼠,称睾丸湿重、检测睾丸组织病理学及睾丸组织脂质过氧化状况.结果表明,各染毒组大鼠的睾丸均呈现毒性效应,表现为睾丸湿重降低,睾丸组织出现明显的病理学改变,丙二醛(MDA)水平升高、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性降低,这些毒性效应多数在联合染毒组表现更为明显.析因分析结果表明TCDD与Aroclor1254对大鼠睾丸的联合毒性效应为相加作用.以上结果提示TCDD与Aroclor1254单独和联合染毒均具有睾丸毒性,且二者的联合效应为相加作用,在对二噁英和PCBs进行环境风险评价时应考虑这种联合作用.     

Comparative Toxicity of PCBs and PBDEs Using Human Cancer Cell Lines and Zebrafish Embryos

研究了6种多氯联苯(PCBs)3,3′,4,4′-四氯联苯(PCB77)、2,3,3′,4,4′-五氯联苯(PCB105)、2,3′,4,4′,5-五氯联苯(PCB118)、3,3′,4,4′,5-五氯联苯(PCB126)、2,3,3',4,4',5-六氯联苯(PCB156)和商业型混合多氯联苯Aroclor1254,两种多溴联苯醚(PBDEs)2,2′,4,4′-四溴二苯醚(PBDE47)、十溴二苯醚(PBDE209)对人类癌细胞生长和斑马鱼脱膜与不脱膜胚胎发育的影响.8种化合物均使用0.01、0.1、1.0、10μmol·L-14个浓度进行1~6d的暴露实验.结果表明,PBDE209在最高浓度10μmol·L-1下对结肠癌细胞HCT116(暴露3d后)和RKO(暴露5d后)具有显著的生长抑制作用,所有化合物均对乳腺癌细胞没有显著影响.相比之下,化合物对受精后5~6h(5~6hpf)的斑马鱼胚胎的毒性效应显得比较明显,而各化合物对胚胎的致畸和致死效应又不相同,其毒性强弱依次为PCB126≈PCB156>PCB1254(Aroclor1254)>PBDE47>PCB77>PCB105≈PCB118≈PBDE209.其中PBDE209在未脱膜暴毒后均无致畸与致死现象,脱膜暴毒后最高浓度才表现出显著意义的致畸作用,而PBDE47在最高浓度下可产生高达80%的致畸率,这说明胚胎绒毛膜具有有效阻挡大分子物质如PBDE209进入的作用.PCBs的毒性效应与其空间结构密切相关.如PCB126和PCB105具有相同的分子式,前者在1μmol·L-1下就引起了显著的致死和致畸效应,而后者即使在10μmol·L-1下也没有显著的效应.实验结果也说明不同类型的实验对象所展示的毒性效应并不相同,化合物对体外培养的细胞和发育中的胚胎具有不同的影响.     

2,3,7,8-四氯二苯并二噁英与Aroclor 1254单独与联合作用对大鼠外周血淋巴细胞DNA的损伤效应(Damage Effects of Individual and Combined Exposure to 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-Dioxin and Aroclor 1254 on DNA in Peripheral Blood Lymphocyte of Rats)

为探讨2,3,7,8-四氯二苯并二噁英(TCDD)和多氯联苯(Aroclor 1254)联合染毒对大鼠外周血淋巴细胞DNA的损伤效应,将20只雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠随机均分为4组,即对照组(橄榄油)、Aroclor 1254单独染毒组(10mg·kg-1)、TCDD单独染毒组(10μg·kg-1)和联合染毒组(TCDD 10μg·kg-1+Aroclor 1254 10 mg·kg-1).大鼠每天灌胃染毒1次,连续染毒6d.染毒过程中记录大鼠的体征和体重.末次染毒后24h取外周血,分离淋巴细胞,采用碱性单细胞凝胶电泳技术(彗星试验)检测外周血淋巴细胞DNA损伤,并采用CASP软件分析各组彗星的尾部DNA百分含量(Tail DNA%)、尾长(Tail Length)和尾矩(Tail Moment).结果表明,染毒结束时TCDD单独染毒和联合染毒组大鼠体重显著低于对照组,且联合染毒组表现更为明显.TCDD单独染毒组和联合染毒组大鼠外周血淋巴细胞DNA可见明显损伤,TailDNA%、Tail Length和Tail Moment均显著高于对照组(p<0.05),且联合染毒组大鼠细胞DNA损伤更为严重,但Arolor 1254单独染毒组大鼠未见明显DNA损伤.析因分析提示TCDD与Aroclor 1254对大鼠外周血淋巴细胞DNA损伤的联合毒性效应为协同作用.本研究结果表明TCDD与Aroclor 1254联合染毒可加重大鼠外周血淋巴细胞DNA损伤,在对PCBs与二噁英的混合暴露进行危险性评估时要注意这种联合毒性作用.     

液/固相单一离子吸附体系的动力学预测模型

对四种液/固相单一离子吸附体系的动力学研究结果表明:吸附速率不仅随时间变化,也与起始离子浓度(C0)和吸附剂浓度(W0)有关;Lagergren准二级方程在给定的起始离子浓度及吸附剂浓度下具有很高的模拟精确度,但其参数随起始离子浓度和吸附剂浓度的变化而变化,且无法确定其间的函数关系;结合四组分离子吸附模型,提出了新的动力学方程,实验结果表明,新方程具有较高的模拟精确度,其参数与C0和W0具有相对稳定的函数关系,可作为液/同相单一离子吸附体系中给定C0,W0条件下吸附动力学过程的预测模型.     

采煤塌陷区的生态恢复研究进展

煤炭开采使部分土地变成了塌陷地,破坏了生态环境,且诱发了严重的社会问题。目前,采煤塌陷地的生态恢复是恢复生态学的研究热点之一,生态恢复技术主要包括土壤基质改良、植被恢复、土壤动物和微生物应用等,生态恢复的理论主要包括生态演替理论、限制因子理论等。论文就采煤塌陷区生态恢复的内涵、目标、原则、基础理论和技术体系进行了评述,并指出今后研究的重点是建立生态恢复评价指标体系,生态恢复的发展方向是现代生态农业。     

郑州地区大气气溶胶光学特性的地基遥感研究

根据自动跟踪扫描光度计观测资料,利用Bouguer-Lamber定律反演郑州地区2007年2~9月气溶胶光学厚度和波长指数,分析郑州地区该时段气溶胶光学特性的季节变化和日变化情况.结果表明,郑州地区2007年2~9月1020nm气溶胶光学厚度为0.49±0.09;870nm气溶胶光学厚度为0.60±0.13;670nm气溶胶光学厚度为0.76±0.20;440nm气溶胶光学厚度为1.08±0.34.季节变化以夏季最高,秋冬次之,春季最低.波长指数春季为0.37~0.69,夏季为1.18~1.26.春季有50%以上的天气,扬尘粒子为主控粒子,而夏季城市-工业气溶胶是主控粒子之一.日变化规律与近地面污染物浓度变化一致,8:30和17:00左右出现峰值,11:30出现谷值,由于气温上升,湍流剧烈,12:30左右气溶胶光学厚度有1个小高峰,但仍处于全天的低值区.     

深圳市城市绿地土壤中重金属的含量及化学形态分布

对深圳市中心区城市绿地表层土壤(0-20cm)中Cu,Zn,Pb和Cd的含量、化学形态分布和迁移性进行研究.结果表明,土壤中Cu,Zn,Pb和Cd的含量分别为6.4-188.2(26.3)mg·kg-1,34.9-284.8(69.1)mg·kg-1,15.2-245.5(47.2)mg·kg-1和0.01-3.48(0.47)mg·kg-1.道路绿化带土壤中Cu,Zn和Pb的平均含量最高,在公园绿地土壤中Cd的平均含量最高.分别有75.6%,87.0%,98.8%和98.8%的土壤中Cu,Zn,Pb和Cd的含量超过广东省赤红壤的背景值,重金属在土壤中呈现明显的富集特征.土壤中Cu,Zn和Cd以残渣态所占比例最高,Pb以铁锰氧化物结合态最高.随着土壤中Cu,Zn,Pb和Cd含量的增加其残渣态所占比例降低,铁锰氧化物结合态或交换态所占比例增加,重金属活性增大.土壤中Cd迁移能力最强,迁移能力依次为Cd>Zn>Pb和Cu.     

胡萝卜中滴滴涕对人体生物有效性影响因素的体外研究

采用基于生理学的体外实验,通过模拟人体胃和小肠的环境,分析了胡萝卜中p,p'-DDT,p,p'-DDD和p,p'-DDE在人体胃肠系统的生物有效性.结果表明,DDTs在小肠环境下的生物有效性大于胃环境,胆汁和胰液对生物有效性有正影响;当胡萝卜的质量恒定时,p,p'-DDE,p,p'-DDD和p,p'-DDT在胃和小肠中的生物有效性不随其浓度的变化而变化,它们在胃和小肠中的生物有效性分别为12.72%,12.71%,11.99%和47.14%,41.16%,46.29%,然而,当p,p'-DDT,p,p'-DDD和p,P'-DDE的量恒定时,其生物有效性随胡萝卜质量的增大而减小,且两者之间呈现对数关系.