Removal,distribution and plant uptake of perfluorooctane sulfonate (PFOS) in a simulated constructed wetland system

• PFOS was removed by soil adsorption and plant uptake in the VFCW. • Uptake of PFOS by E. crassipes was more than that of C. alternifolius. • PFOS in wastewater can inhibit the removal of nutrients. • Dosing with PFOS changed the soil microbial community in the VFCW. A vertical-flow constructed wetland (VFCW) was used to treat simulated domestic sewage containing perfluorooctane sulfonate (PFOS). The removal rate of PFOS in the domestic sewage was 93%–98%, through soil adsorption and plant uptake, suggesting that VFCWs can remove PFOS efficiently from wastewater. The removal of PFOS in the VFCW was dependent on soil adsorption and plant uptake; moreover, the percentage of soil adsorption was 61%–89%, and was higher than that of the plants uptake (5%–31%). The absorption capacity of Eichhornia crassipes (E. crassipes) (1186.71 mg/kg) was higher than that of Cyperus alternifolius (C. alternifolius) (162.77 mg/kg) under 10 mg/L PFOS, and the transfer factor of PFOS in E. crassipes and C. alternifolius was 0.04 and 0.58, respectively, indicating that PFOS is not easily translocated to leaves from roots of wetland plants; moreover, uptake of PFOS by E. crassipes was more than that of C. alternifolius because the biomass of E. crassipes was more than that of C. alternifolius and the roots of E. crassipes can take up PFOS directly from wastewater while C. alternifolius needs to do so via its roots in the soil. The concentration of 10 mg/L PFOS had an obvious inhibitory effect on the removal rate of total nitrogen, total phosphorus, chemical oxygen demand, and ammonia nitrogen in the VFCW, which decreased by 15%, 10%, 10% and 12%, respectively. Dosing with PFOS in the wastewater reduced the bacterial richness but increased the diversity in soil because PFOS stimulated the growth of PFOS-tolerant strains.     

表面活性剂光催化降解动力学研究

为了研究光催化法对不同电荷类型表面活性剂的降解性能,在紫外光照射下,用TiO2光催化剂对阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和两性表面活性剂十八烷基甜菜碱(BS18)进行降解试验.同时,探讨了TiO2光催化剂加入量、表面活性剂初始质量浓度及初始pH对光降解的影响及其动力学过程.结果表明,3种表面活性剂的降解行为符合准一级动力学规律,3种表面活性剂降解速率快慢顺序为:BS18CTABSDS.SDS和BS18的最佳TiO2催化剂用量为1 g.L-1,而CTAB的最优用量为2g.L-1;CTAB和BS18的光降解速率随着活性剂初始质量浓度的增大而线性减小,SDS的降解速率则随活性剂初始质量浓度的增加而缓慢增大;CTAB和BS18在偏碱性条件下降解最快,而SDS在弱酸条件下具有最大的动力学降解速率.     

表面活性剂对茭白生长影响及土壤残留分析

采用土培的试验方法,研究了在不同浓度阴离子表面活性剂——直链烷基苯磺酸钠(LAS)处理后,单季茭"美人茭"的生长、茭白叶片中叶绿素含量和抗氧化酶系统活性的变化情况,以及LAS在茭白叶片和土壤中的相对残留量.结果表明,10 mg.L-1、100 mg.L-1 LAS处理浓度对茭白的生长状态没有显著影响;1000 mg.L-1 LAS处理浓度下美人茭株高和最大叶宽均分别低于对照25.5%(p0.05)和27.0%(p0.05),处理过程中叶绿素总含量大幅下降.10 mg.L-1、100 mg.L-1 LAS处理浓度下美人茭的抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)活性显著提高,1000 mg.L-1LAS处理浓度下美人茭的过氧化物酶(POD)活性受到严重的抑制.丙二醛(MDA)含量呈先上升后下降的趋势,并随着LAS处理浓度的升高而升高.茭白叶片中LAS残留量先下降后上升,10 mg.L-1处理浓度下美人茭叶片中LAS含量低;10和100mg.L-1处理浓度下土壤中LAS含量基本在0.1～0.5 mg.L-1之间,1000 mg.L-1处理浓度下土壤中LAS含量持续上升,达到2.0～3.0mg.L-1,且LAS含量在第28d比第7d时高54.0%(p0.05).与单纯的土壤环境相比,茭白-土壤系统能够更有效地降低土壤中LAS含量.     

Effect of temperature on the sorption and desorption of perfluorooctane sulfonate on humic acid

Sorption and desorption of perfluorooctane sulfonate (PFOS) on humic acid at different temperatures were studied. It was found that the sorption process could be modeled with power kinetic equation very well, suggesting that diflusion predominated the sorption of PFOS on the humic acid. The sorption capacity was doubled when the temperature increased from 5 to 35°C, and thermodynamics parameters △G0 was calculated to be -7.11 to -5.04 kJ/mol, △H0 was 14.2 kJ/mol, and △S 0 was 69.5 J/(mol·K), indicating that the sorption was a spontaneous, endothermic, and entropy driven process. Desorption hysteresis occurred at all studied temperatures which suggested that humic acid may be an important sink of PFOS in the environment.     

磁强化Fenton试剂降解表面活性剂污水的实验研究

研究不同磁化时间、不同磁场强度以及催化氧化体系中各种影响因素对表面活性剂污水CODcr的去除率的影响。结果表明:在pH值3,H2O2加入量为0.5%(体积比),FeSO4.7H2O浓度为3 000 mg/L,反应10min,去除率达69.8%。在相同实验条件下,外加磁场强度分别为235.6 mT、357.3 mT、427.8 mT,CODcr的去除率可提高3.5%、8.4%、10.5%。     

阴离子表面活性剂SDS和SDBS对紫贻贝生化指标的影响研究

以青岛胶州湾现场调查数据为依据,选择阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为污染物,以近海底栖生物紫贻贝为受试生物,研究了长期暴露后紫贻贝生化指标(SOD,CAT,GSH,GPx,GST,iNOS,AKP)的变化.结果表明,经过72 d不同浓度暴露后,SDBS实验组紫贻贝体内的SOD、CAT和iNOS活性均有显著下降（除CAT 0.1 mg/L组外）,GSH、GST和GPx在3.0　mg/L SDS和SDBS组较各自对照组均有显著升高.SDBS对紫贻贝生化指标影响的显著性水平大于SDS. 统计分析显示,SDBS暴露组下GST与GPx呈显著正相关关系,iNOS与SOD也表现出一定正相关,但GSH与CAT、GSH与SOD呈现显著负相关关系.此外,结果发现后闭壳肌中iNOS可能是一个具有应用前景的阴离子表面活性剂暴露生物标志物.     

孕鼠PFOS暴露对糖皮质激素水平及胎鼠生长发育的影响

为探究孕期全氟辛烷磺酸(PFOS)暴露与母源糖皮质激素(GC)水平、胎鼠生长发育之间的关系,将孕期为12 d(GD12)的24只SD雌性大鼠,随机分为4组给予不同剂量的PFOS(0,5,10,20 mg·kg-1),连续灌胃7 d,在GD19时对孕鼠和胎鼠的体重、胎鼠肝脏系数和肝脏生化指标、孕鼠血清的生化指标和GC水平、胎盘11β-羟基类固醇脱氢酶2(11β-HSD2)的酶学活性和胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的mRNA表达水平分别进行检测。结果表明,与对照组相比:PFOS 20 mg·kg-1组,母鼠体重、胎鼠体重和体长显著下降(P0.001);PFOS 20 mg·kg-1组,胎鼠肝脏脏器系数低于对照组(P0.001);PFOS 10 mg·kg-1组,胎鼠肝脏中的酶活性(ALT、AST和ALP等)显著升高(P0.001);PFOS 20 mg·kg-1组,孕鼠血清GC水平升高(P0.05);胎盘IGF-1的mRNA表达水平随PFOS剂量升高而降低;胎盘11β-HSD2的活性随PFOS剂量升高而降低。研究表明,孕期暴露PFOS可以导致胎鼠肝脏毒性,降低胎盘11β-HSD2氧化活性导致GC浓度升高,进而影响胎鼠的生长发育。     

全氟辛烷磺酸钾(PFOS)和纳米氧化锌(Nano-ZnO)单独与联合暴露对斑马鱼胚胎的氧化损伤和细胞凋亡的影响

探讨全氟辛烷磺酸钾(PFOS)和纳米氧化锌(Nano-Zn O)复合暴露对斑马鱼机体氧化损伤和细胞凋亡的影响。将斑马鱼胚胎暴露于PFOS(0、0.4、0.8和1.6 mg·L-1)、Nano-Zn O(0、12.5、25和50 mg·L-1)、PFOS+Nano-Zn O(0、0.4+12.5、0.8+25和1.6+50 mg·L-1)溶液中6天后,检测相关的酶活性变化(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(Gpx)、脂质过氧化物(MDA)、半胱氨酸蛋白酶(Caspase-3和Caspase-9)和与细胞凋亡相关基因(Bax,p53和Bcl-2)表达情况。结果表明:PFOS和Nano-Zn O单独与复合暴露均可造成斑马鱼胚胎的氧化损伤和细胞凋亡,但复合暴露组的氧化损伤和细胞凋亡程度明显大于单独暴露组。在PFOS和Nano-Zn O单独和复合暴露组中,随着处理浓度的升高,SOD、Gpx、Caspase-3和Caspase-9酶的活性显著升高。而CAT酶活性随着处理浓度的升高抑制作用显著。PFOS与Nano-Zn O复合暴露组与单独暴露组相比,Bax和p53表达显著上调,而Bcl-2表达显著下调。因此,在实验浓度范围内,等毒性配比1:1条件下,推测NanoZn O可以增强PFOS对斑马鱼胚胎的氧化损伤和细胞凋亡毒性。     

白腐菌对制浆黑液中硫酸盐木素的降解

研究了白腐菌对硫酸盐木素的降解作用和影响因素,结果发现,２种白腐菌对硫酸盐木素的降解能力不同,培养１０ｄ后,木云芝Ｌｕ－１１的降解率达到７４．５％,而黄孢原毛平革菌的降解率为６５．６％,分子量在１５００￣３０００ｋｄ之间的硫酸盐木素部分被降解最为明显,木云芝的降解产物只有一种主要组分,而黄孢原毛平革菌的降解产物有２种主要组分,培养条件如碳源,氮源、ｐＨ值和温度对白腐菌降解硫酸盐木素的作用有明显的影     

全氟辛烷磺酸（PFOS）对小鼠T、B淋巴细胞增殖功能和NK细胞活性的干扰效应研究（Disturbance of Mice Lymphocyte Proliferation Function and NK-cell Activity by Perfluorooctane Sulfonate（PFOS）Exposure）

为初步探讨全氟辛烷磺酸(Perfluorooctane sulfonate,PFOS)的细胞免疫毒性,采用每天1次经口灌胃染毒的方法,研究了PFOS经口重复剂量染毒对C57BL/6小鼠淋巴细胞增殖功能和NK细胞活性的影响.选择雄性C57BL/6小鼠40只,随机分为4组.实验组PFOS染毒剂量分别为5、10、20mg·kg-1(bw),对照组给予2%Tween-80.每天1次经口灌胃染毒7d后,制备脾脏T淋巴细胞悬液,以刀豆蛋白A(ConA)和大肠杆菌脂多糖(LPS)作为刺激源,采用MTT法检测T、B淋巴细胞增殖功能,乳酸脱氢酶释放法检测NK细胞活性.结果表明,10mg·kg-1和20mg·kg-1PFOS染毒组小鼠体重呈明显的下降趋势,且小鼠胸腺和脾脏指数显著低于对照组(p<0.05),而各PFOS染毒组小鼠肝脏指数均显著高于对照组(p<0.05).PFOS各染毒组T淋巴细胞的增殖功能均显著低于对照组(p<0.05);10mg·kg-1和20mg·kg-1PFOS染毒组小鼠NK细胞的活性显著降低(p<0.05).研究结果显示,PFOS暴露可降低小鼠淋巴细胞增殖功能和NK细胞活性,表明PFOS具有免疫抑制效应.