高效工程菌的构建及其降解有机农药的研究进展

综述了目前环境治理保护中构建高效工程菌常用的质粒转移、原生质体融合和基因重组等方法。介绍了工程菌在处理有机农药污染方面的降解性能及其固定化研究,并简要阐述了工程菌改造及应用方面所存在的问题及未来的研究展望。     

利用厌氧菌可溶性代谢物处理含镉废水的条件研究

本文研究了微生物代谢物的投加量、pH、温度和反应时间等不同的条件下对废水中镉的去除效果,最终通过正交实验确定了微生物代谢物对含镉废水处理的最佳反应条件为:微生物代谢物投加量为1.10g、反应时间为20分钟、pH=6、温度20℃,此时镉的去除率为95.3%.并用实际含镉、铜和镍等离子的电镀废水进行验证实验,同样发现微生物代谢物对Cu<'2 和Ni<'2 两个离子具有很好的去除效果,三者去除率分别达到97.7%、95%和91.5%.     

林丹通过MAPK和UPR通路与干扰线粒体功能诱导黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)肿瘤细胞迁移

环境污染物增加癌症死亡率的潜在机理研究尚需开展。选择与癌症致死显著相关的林丹作为目标物质,将黑腹果蝇作为受试生物进行暴露,对1 000μg·L~(-1)和对照组的果蝇样本进行实时聚合酶链式反应(RT-PCR),检测发现参与调控癌症细胞迁移的丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路中的MEKK和p38α、未折叠蛋白反应(UPR)中的ATF4、Ire1、PERK和XBP1等基因的表达量呈现显著下调(P0.05)。通过肿瘤迁移品系果蝇统计林丹暴露下肿瘤细胞迁移率,结果显示肿瘤细胞迁移率随林丹浓度升高而增加,1 000μg·L~(-1)林丹暴露组与对照组的果蝇肿瘤细胞迁移率分别为69.2%和45.9%,具有显著性差异(P0.05)。进一步的RNA测序结果表明,高浓度暴露组与对照组之间存在380个基因具有显著性差异(P0.05),其中含169个上调基因和211个下调基因。差异基因主要涉及水解酶催化活性(42个基因)、神经系统(20)、对化学刺激的感知(6)和线粒体(5)。差异基因的富集分析表明林丹的暴露主要改变蛋白水解过程(83个基因)、胞外区域(84)和催化活性(311),其对应的平均富集因子分别为1.59、1.52和1.24(P0.001)。差异基因的表达解释了林丹的暴露不仅致使线粒体功能障碍,而且影响蛋白水解酶活性,加速胞外基质降解,为肿瘤细胞迁移供能并提供微环境。     

超声辅助电催化氧化降解苯酚的研究

对电催化氧化和超声辅助电催化氧化降解苯酚过程中的UV扫描吸收光谱研究表明:在苯酚的氧化降解反应过程中,都有对紫外光有吸收的中间体生成;对吸光度峰值随降解反应时间的变化关系进行非线性最小二乘法拟合(NLSF),发现溶液的相对吸光度峰值的衰减均符合表观零级反应动力学规律,其相应的表观反应速率常数(k0)分别为(0.0051±0.0005)min-1和(0.0052±0.0003)min-1;但超声波对电催化降解苯酚的速度和效果并无显著影响.同时GC-MS也检测到苯酚超声辅助电催化氧化降解60 min后,发现除苯酚仍然存在外,还有中间产物苯酚乙酸酯、甲酸、乙酸,从而证实苯酚在羟基自由基作用下,开环氧化降解生成乙酸和甲酸等小分子有机物,最后降解为二氧化碳和水.     

芬顿试剂和湿式过氧化氢氧化法处理乳化液废水研究

研究了常温下芬顿试剂氧化乳化液废水的特性,当进水COD为50540mg·L-1,常温下芬顿试剂氧化的最佳条件为H2O2/COD的质量浓度比为2.0,Fe2 /COD的质量浓度比为0.075时,其COD去除约91%;常温下芬顿试剂氧化乳化液废水时存在明显的诱导期,用表观一级模型分别解释了快速和慢速的反应过程.另外,进一步研究了以H2O2替代部分或全部空气即湿式过氧化氢氧化工艺的氧化能力,湿式双氧水氧化可显著降低亚铁投量(Fe2 投量为50mg·L-1),150℃时COD去除率为82.4%;以少量的双氧水(H2O2/COD=0.05)为引发剂,在120℃下COD去除率达52.0%,催化效果显著.     

催化湿式氧化工艺中负载型催化剂的研制

研究了过渡金属氧化物和稀土金属氧化物对乳化液废水催化湿式氧化工艺中的催化活性，得出：CuO的活性高于MnO2,Co3O4未表现出催化活性。CeO2、Nd2O3、Sm2O3均表现一定活性：制备了CuO／γAl2O3，Mn／γAl2O3负载型催化剂及其复合负载型催化剂，并对它们各自的催化活性和稳定性进行了研究。发现：Cu／γAl2O3负载型催化剂用于乳化液废水处理，200℃反应2h，CODCr去除率为88．4％，达到均相催化效果，比非催化提高13.0％，Mn／γAl2O3表现出负催化作用．复合负载型催化剂的活性低于Cu／γAl2O3。     

含氮杂环化合物对水生生物的毒性作用研究

研究了6种典型含氮杂环化合物对水生生物的急性毒性,获得了吲哚、吡啶、喹啉、异喹啉、2-甲基喹啉和8-羟基喹啉对小球藻的48 hEC50、对大型蚤的48 h LC50、对斑马鱼的96h LC50及对发光细菌的15min EC50值.6种物质对大型蚤、斑马鱼及发光细菌的毒性与其价分子连接性指数、辛醇/水分配系数显著相关.发光细菌毒性结果与大型蚤、斑马鱼的毒性结果显著相关,而与小球藻不相关.     

焦化厂排水中微量有机污染物分析

本文采用XAD-2树脂／色谱／质谱(GC／MS)技术分析鉴定某焦化厂排水中的微量有机物。结果表明：焦化厂达标排放的废水中仍然含有芳香族及稠环类化合物如二苯乙醇酮、3,4-二氯-异氧杂萘邻酮、1,8-萘二甲酸酐,约占废水总有机碳含量的19．02％。特别是经氯氧化剂处理后生成许多卤代化合物,约占总有机碳含量的57．81％;其中包括毒性很大的二溴-氯甲烷、1-氯．1,2-二溴乙烷等,约占总有机物的7．54％。     

乳化液废水的均相催化湿式氧化

在2L的高温高压反应釜中,以非贵的过渡金属盐作均相催化剂,研究了高浓度难降解的乳化液废水的催化湿式氧化.试验发现,单一金属盐催化活性为Cu2 ＞Mn2 ＞Co2 ,其中Cu2 在200℃时催化效果良好,可使TOC去除率提高13.3%;Cu2 受投量影响较明显,以200mg/L为宜;混合盐催化活性为Cu2 Mn2 ≈Mn2 Co2 (＞Cu2 )＞Cu2 Co2 .     

利用厌氧菌发酵产物处理含铅废水及机理研究

针对传统方法去除废水中重金属铅的缺陷,利用4株厌氧微生物的发酵产物,在不同投加量、pH、温度和反应时间下研究该产物的除铅效果。通过正交实验确定了微生物发酵产物对含铅废水处理的最佳反应条件为:发酵产物投加量为0.5 g,反应时间为20 min,pH=6,温度20℃,铅的去除率99.4%以上,并用蓄电池厂的实际废水进行验证实验,获得相同的效果;同时通过扫描电子显微镜和X-射线能量散射光谱分析厌氧细菌代谢的混合物成分,对去除机理进行了初步探讨,为生物技术处理含铅废水提供了一种新方法和理论依据。