生物强化自发电化学氧化含硫废水及关键功能微生物研究

构建了以高锰酸钾溶液为阴极电子受体,石墨棒为电极的硫化物自发电化学氧化系统.该系统可自发电化学氧化硫化物,去除率为68.15%~89.30%,其主要氧化产物为单质硫（68.10%~86.63%）,且最大氧化速率可达34.76 mg·L^-1·h^-1,最大稳定电流密度为37.38 mA·m^-2.经生物强化后,该系统的硫化物去除率高于99.80%,其主要氧化产物为硫酸盐（21.98%~74.43%）和单质硫（25.43%~78.02%）,其最大氧化速率可达45.90 mg·L^-1·h^-1,最大稳定电流密度为36.61 mA·m^-2.并通过高通量测序分别从门和属分类水平对生物强化系统阳极室内污泥细菌群落进行分析,相对丰度较高的是具有硫化物氧化功能的变形菌门和具有胞外电子传递能力的拟杆菌门.     

污染场地卤代烃非生物自然衰减研究进展

传统的卤代烃自然衰减研究主要关注生物降解过程,然而近年有研究发现卤代烃可以被地层中的活性矿物还原降解.对天然活性矿物介导下卤代烃非生物自然衰减的研究进展总结显示,可以还原降解卤代烃的天然矿物主要包括铁硫矿物、铁氧矿物和含铁黏土矿物等,其中铁硫矿物在含水层中分布最为广泛.常见的反应机制包括还原消除、氢解、自由基加成、自由基偶联、脱卤化氢、水解,其中还原消除和氢解是其中最重要的两种反应机制,常见于卤代烷烃和卤代烯烃的非生物降解.卤代烃的非生物降解产物主要取决于还原降解途径和母体卤代烃.不同矿物对卤代烃的降解活性大致表现为马基诺矿?黄铁矿>黑云母>蛭石≈绿锈>磁铁矿≈蒙脱石.卤代烃的降解速率除受矿物种类影响外,还受到卤代烃种类、pH、硫化物浓度、共存金属离子、天然有机物、矿物形态等因素的影响.现有的研究已经确证活性矿物的还原降解是卤代烃自然衰减的重要机制,但该领域中仍然有一些重要知识点有待进一步研究.关于活性铁矿物Fe（Ⅱ）类型和反应能力之间的关系、还原卤代烃过程中Fe（Ⅱ）的结构变化以及结构态Fe（Ⅱ）向卤代烃的电子转移方式等仍然不清楚,建议进行更深入的研究;现有研究大都基于实验室小试装置,实际场地的研究不多,建议今后进一步探究实验室发现的规律是否符合场地中的实际情况;地下水位波动导致活性矿物间歇性暴露在溶解氧中,可能产生羟自由基（·OH）实现并导致卤代烃的氧化降解,这方面的研究目前尚存在不足,建议给予更多关注.      

酸化吹气-气相分子法测定固体废物中硫化物

采用酸化吹气装置结合气相分子吸收光谱仪对固体废物中硫化物进行测定。考察酸性试剂的选取、加入量及酸化吹气反应时间对测定结果的影响,得出最佳的前处理条件为加入10 mL体积比为1∶1的磷酸,酸化吹气45 min。为确保吸收液中硫化物不被氧化,向吸收液中加入一定量抗氧化剂。结果表明:当抗氧化剂加入量为5 mL时,吸收液中硫化物的浓度可在6 h内保持稳定。方法的标准曲线相关系数为0.999 9,检出限为0.19 mg/kg,实际固体废物样品的相对标准偏差为2.7%～6.1%,加标回收率为91.0%～93.0%。将气相分子吸收光谱法和亚甲基蓝分光光度法进行比对,结果表明2种方法对固体废物中硫化物的测定无显著差异。     

煤矿硫化氢异常富集主控因素的广义灰色关联分析

为了探究煤矿硫化氢异常富集主控因素,以陕西彬长小庄矿4#煤层为研究对象,通过分析煤层热演化温度、吸附特性、孔隙特征、全硫含量以及还原性指数等影响煤体自身物化性质的主控因素,并运用灰色系统理论构建广义灰色关联度评价模型,以定量的方式确定各因素的广义关联度大小。结果表明:当煤层硫化氢浓度由08×10-6升高至6×10-6时,对应热演化温度、吸附常数、BET比面积、全硫含量以及还原性指数变化范围分别为:96~113 ℃,288~362,0412 5 ~0986 4 m2·g-1,021%~088%,31~85,主控因素综合关联度排序为:还原性指数＞吸附常数＞全硫含量＞热演化温度＞BET比表面积。     

硫化镉量子点对人胚肝细胞L-02的毒性研究(Cadmium Sulfide Quantum Dots Induce Cytotoxicity in Human Embryo Liver Cells)

采用乳化液膜法自组合成硫化镉量子点(CdS quantum dots,CdS QDs),探讨CdS QDs的体外毒性作用及可能的作用机制.选用人胚肝细胞(L-02)作为细胞模型,采用不同浓度的CdS QDs(0.00、1.25、2.50、5.00、10.00、20.00、40.00μg·mL-1)对L-02细胞进行染毒.24h后,检测细胞内乳酸脱氢酶(LDH)释放量、谷胱甘肽(GSH)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活力,并比较加入抗氧化剂N-乙酞半胱氨酸(NAC)后细胞存活率的变化,同时测定了细胞内外的镉离子浓度.结果表明,与空白对照组相比,CdS QDs单独染毒组细胞存活率显著降低(p<0.05或p<0.01);加入抗氧化剂NAC后,10.00、20.00、40.00μg·mL-1染毒组细胞存活率与单独染毒组相比显著上升(p<0.01).CdS QDs浓度为5.00μg·mL-1时,细胞内Cd2+的浓度略高于细胞外Cd2+的浓度,在其他浓度下,细胞外Cd2+的浓度均显著高于细胞内Cd2+的浓度.当作用浓度上升至10.00μg·mL-1时,人胚肝细胞内LDH含量显著增加,且随着作用剂量的升高,LDH含量逐渐增加.与空白对照组相比,40.00μg·mL-1CdS QDs染毒组SOD活力和20.00μg·mL-1CdS QDs染毒组GSH含量均显著降低(p<0.05).Cd2+易透过L-02细胞的细胞膜而进入细胞内,从而造成细胞损伤.氧化损伤可能是CdSQDs对L-02细胞毒性作用的机制之一.     

曝气充氧对排水管网液相硫化物累积影响研究

污水管道内硫化物的产生和逸散常引起恶臭、中毒和管道腐蚀等一系列管网问题,曝气充氧可以作为一种较为适用的控制污水管道内硫化氢产生和累积的方法.针对曝气充氧控制管网液相硫化物的方法,通过实验室批量实验,研究不同曝气条件对管道液相硫化物累积、碳源消耗等反应过程的影响.结果表明,曝气充氧主要通过氧化硫化物实现对液相硫化物浓度的有效控制,硫化物累积、碳源消耗受间歇曝气频率影响显著,相对间隔较短的充氧曝气方式,可以有效防止液相硫化物累积,并且消耗较少的有机碳源.     

半焦脱硫剂的制备及其H2S脱除性能

利用废弃褐煤半焦原料作为炭基材料前驱体,经表面改性处理后制备高效脱硫剂,用于脱除原料气中的少量H2S杂质.经改性处理后,改性半焦的比表面积显著提高,形成丰富的织网结构,灰分和挥发分减少,固定碳含量增加,表面酸/碱性官能团含量也随着改性处理过程发生明显变化.采用固定床反应器和模拟气体考察脱硫剂的脱硫性能,结果表明,原料褐煤半焦基本没有脱除H2S的能力.改性处理后,随着改性半焦物化性质的改善,脱硫能力迅速提高穿透时间达95 min.负载铁氧化物有利于进一步增强其脱硫性能,穿透时间提高到1095 min;温度、氧含量和水含量等因素对脱硫性能的影响也非常显著.     

一株脱硫菌的鉴定及其对H2S的降解能力

取污水处理厂有生物活性的污泥,经富集培养、分离纯化得到1株脱硫活性较高的菌株CTD843-T-3,将其载入生物滴滤塔中对H2S进行连续脱硫反应.当最佳反应温度为30℃、pH为6.0、H2S进口浓度为500～3000mg·m-3时,菌株对H2S的去除率可保持在92％以上,H2S最高负荷率可达6.5g·m-3·h-1.通过形态生理特征和16SrDNA序列分析对CTD843-T-3进行鉴定,结果表明该菌株为椭球状,大小为0.4～0.6μm,为革兰阴性菌,属假单胞菌属(Pseudomonas sp.).     

Studies on mercuric sulfide,a component of cinnabar,a Chinese herbal medicine,on celluar functions in mouse lung and fibroblasts

Although the cytotoxic effects of mercuric chloride (HgCl₂) and methylmercury chloride (MeHg) have been extensively studied, the insoluble mercuric sulfide (HgS) has been the subject of fewer studies. Since the traditional Chinese mineral drug, cinnabar (containing >95% HgS) continues to be used as an ingredient for infant sedation, the pharmacological and toxicological effects of HgS need to be clarified. In previous experiments, HgS and cinnabar were shown to be absorbed from the gastrointestinal tract (GIT) and distributed in various tissues including the lungs. Thus, a preliminarily examination of whether HgS might exert any oxidative stress on a mouse lung was undertaken. HgS reduced GSH content and increased lipid peroxidation in the lung. Further studies on the cytotoxic effects and the possible mechanisms of action of HgS were compared with HgCl₂ and MeHg in cultured lung fibroblast V₇₉ cells. The results showed that HgS produced cytotoxicity at a concentration (400–1200 µM)in a dependent manner with IC₅₀ of 795.6 µM, as compared to HgCl₂ and MeHg, 8.1 µM and 5.9 µM, respectively. In addition, the HgS induced the phenomena of DNA fragmentation, increasing reactive oxygen species (ROS) and decreasing mitochondrial membrane potential, accompanied by decreased levels of intracellular ATP and GSH and higher lipid peroxidation levels, similar to HgCl₂ and MeHg, but with different toxicokinetic properties. These findings provide evidence for understanding the mechanisms underlying the toxic effects of HgS.     

镁离子对氧化亚铁硫杆菌生物合成次生铁矿物的影响

通过摇瓶实验,在Mg2+分别为48,4.8mg/L,其他元素组成与9K液体培养基一致的体系中,采用氧化亚铁硫杆菌A. ferrooxidans催化合成次生铁矿物.考察了Mg2+含量对生物合成次生铁矿物体系pH值、氧化还原电位(ORP)、Fe2+氧化率、总Fe沉淀率、次生铁矿物矿相及矿物晶体尺寸的影响.结果表明,经过48h培养,Mg2+浓度为48,4.8mg/L生物成矿体系pH值分别从原来的2.50降低至2.30,2.19,ORP分别从初始259mV增加至269mV,276mV.两体系Fe2+氧化率培养至第48h均达到100%,然而两体系总Fe沉淀率及矿物形态及却不尽相同.Mg2+浓度为48mg/L生物成矿体系,总Fe沉淀率为23.7%,次生矿物紧密粘附于三角瓶底部.而Mg2+浓度为4.8mg/L生物成矿体系,总Fe沉淀率达到32.2%,次生矿物却均匀分散于溶液中.两体系合成次生铁矿物均为黄铁矾与施氏矿物共存的混合物,Mg2+含量4.8mg/L体系合成黄铁矾单个晶体长度(~1.60μm)约为Mg2+含量48mg/L体系的1.2倍.