固定化GEM/CAS串联工艺强化处理阿特拉津废水

考察了固定化基因工程菌强化处理(GEM)/传统活性污泥处理(CAS)串联工艺对阿特拉津废水的处理效果,水力停留时间(HRT)对处理效果的影响,基因工程菌的生长和流失情况.结果表明,当HRT为4～24h,阿特拉津初始浓度为20mg/L,以实际生活污水为碳源时,串联工艺均可以实现对高浓度高负荷的阿特拉津生物强化处理.水力停留时间为24h时,固定化细胞反应器(串联工艺A段)的处理效果最好,阿特拉津平均去除率为96.64%,出水浓度为0.56ms/L.水力停留时间为12、8和4h时,平均去除率分别为88.59%、89.79%、88.61%.反应器在以上4个HRT时, COD平均去除率分别为72.76%、64.59%、66.16%和65.84%. 在整个反应过程中,没有出现大量工程菌流失的现象,同时在固定化颗粒的表面以及浅层均观察到了大量工程菌菌体,固定化颗粒的表面还出现了生物膜和菌胶团,反应结束时,颗粒形态完好,强度满足本工艺条件下长期使用的需求.     

Effects of nano carbon black and single-layer graphene oxide on settlement,survival and swimming behaviour of Amphibalanus amphitrite larvae

The effects of two carbon-based nanomaterials, nano-sized carbon black (nCB), and single-layer graphene oxide (GO) on settlement of Amphibalanus amphitrite (Cirripedia, Crustacea) cypris larvae (cyprids) were assessed after 24, 48, and 72 h of exposure. Additionally, the effects of these nanomaterials on the mortality and swimming behaviour of the nauplius larvae (nauplii) of the same organism were determined after 24 and 48 h. The data indicate that nCB is more effective as a potential antisettlement agent than single-layer GO; moreover, nCB did not show any adverse effects on the larvae. The swimming behaviour of II stage nauplii of A. amphitrite exposed to a suspension of nCB was inhibited only at very high nCB concentrations (≥0.5 mg/mL). Single-layer GO, on the contrary, showed lower antisettlement effects and was more active in altering the survival and inhibiting the swimming behaviour of the nauplii. An indication of the toxic or non-toxic mechanisms of the antisettlement properties of both of these nanomaterials is provided by the reversibility of the antisettlement activity. In conclusion, we propose nCB as an innovative antifouling nanomaterial that shows low toxicity towards the model organism (crustaceans) used in this study.     

Nano-QSAR: 纳米毒理学领域的新方法

随着纳米毒理学实验研究的不断深入,反映纳米材料生物毒性效应的数据也不断丰富,以这些数据为基础建立的定量结构活性关系(QSAR)模型开始发挥其在纳米材料潜在毒性研究和预测方面的作用。纳米材料的QSAR(Nano-QSAR)研究以经典QSAR模型为指导,结合纳米材料特殊的物理化学性质,提供了一种对纳米材料快速筛选和优先测试的新途径。本文就Nano-QSAR的前期研究现状,从纳米材料结构描述符、毒性效应数据和建模方法3个方面分析了模型的构建流程和框架;通过列举部分研究成果和主要的模型指标,初步探讨了建模方法的选择和结构描述符的识别;最后指出目前Nano-QSAR研究面临的挑战和今后努力的方向。     

包装材料及食品中纳米材料的检测与表征技术

随着纳米技术的发展,纳米材料在包装行业及食品工业中得到了广泛的应用。然而,纳米材料的安全应用高度依赖于对其生物及环境效应的了解。有研究表明,纳米材料对人类健康及生态环境存在着潜在危害,这使得纳米材料的安全性成为毒理学领域的热点研究课题。同时纳米材料的安全性问题也成为纳米复合包装材料及纳米食品研究和开发的新瓶颈。在对纳米材料没有充分认识的情况下,为了消费者和生态环境的安全,必须控制包装材料及食品中纳米颗粒的种类、来源、含量及可能的释放,这就需要可靠的方法对纳米颗粒的性质和结构进行检测及表征。首先,综述了目前纳米材料在复合包装材料及食品加工中的应用,然后总结了包装材料及食品中纳米材料的检测技术及表征方法,例如显微技术、色谱分离技术、光谱与质谱技术等。由于纳米材料的理化性质参数众多,应用多种分析手段来检测和表征纳米材料成为必然。最后对目前检测技术及表征方法的不足和今后发展方向进行了探讨。     

工作场所超细颗粒物暴露评估与风险评估研究进展

纳米技术产业的快速发展促使纳米材料需求量不断增长,纳米材料的规模化生产及使用,增加了暴露于超细颗粒物的职业人群数量,且工种复杂多样,尤其在自动化程度低、工人职业卫生防护意识薄弱的作业场所,对接触者有潜在的职业暴露风险.从现场暴露评估策略、检测方法、接触限值以及风险评估手段,综述针对超细颗粒物这一新型职业危害因素的研究进...     

碳纳米材料的水环境行为及对水生生物毒理学研究进展

随着纳米科技的迅猛发展,人工碳纳米材料的生产和使用逐年递增,越来越多的碳纳米材料进入水环境中,对水生生物产生毒性效应。本文在介绍了碳纳米球、石墨烯、碳纳米管3种碳纳米材料的基础上,分析了碳纳米材料的水环境行为,重点综述了碳纳米材料对水生生物毒性效应研究现状,以及可能的致毒机制,并指出今后碳纳米材料对水生生物毒理学亟待加强的研究领域。     

钚在某处置工程屏障水环境中化学形态及影响因素

针对某放射性废物包装容器回填处置工程屏障结构特征,采用岩体裂隙水浸泡工程屏障样品的方式,在对各平衡水样化学成分分析的基础上,利用地球化学模拟软件EQ3/6对钚在回填工程屏障水环境中的存在化学形态进行了模拟计算,得出钚在回填工程屏障水环境中主要以Pu(Ⅳ)价态Pu(OH)5-形式存在,同时水环境中pH值和Eh值的变化皆会影响钚的存在化学形态和价态。     

An improved and simple method for removal of arsenic from drinking water

<正>Arsenic (As) is a naturally occurring element. The toxicity of arsenic is dependent on the specific arsenic species, and the concentration and duration of exposure to the arsenic species(Moe et al., 2016). Chronic human exposure to high concentrations of inorganic arsenic species has been associated with     

基因工程菌E.coli BL21-NiCoT吸附镍的性能研究

以表达Staphylococcus aureus ATCC6538镍钴转运酶NiCoT基因的基因工程菌E.coli BL21-NiCoT作为生物吸附剂处理含镍废水.结果表明:基因工程菌在pH为4～9时有比较好的吸附效果,30 min就达到了吸附平衡;基因工程菌对Ni2 的富集容量比原始宿主菌有很大的提高,最大平衡富集量从3.76 mg/g增加到11.33 mg/g,增幅达3倍多,溶液中Ni2 的最大去除率也从原来的35.62%增加到91.23%;Cu2 、Cr6 、Zn2 等的存在对吸附没有很大的影响.镍进入细胞内后与羟基和酰胺基团发生结合,蛋白类物质和含羟基类物质在细胞内富集镍的过程中起到重要作用;基因工程菌转接10、20、30、40、50次,重组质粒保持良好的结构稳定性,基因工程菌对镍的富集能力也具有较好的稳定性.     

人工纳米颗粒在水体中的行为及其对浮游植物的影响

人工纳米颗粒(engineered nanoparticles,ENPs)因其特殊的尺寸效应及良好的光学、磁学等性质,已被广泛应用于医药、生物成像以及工业产品等领域.在生产、使用和排放的过程中,ENPs通过不同途径不可避免地进入水体,因此ENPs在水体中的行为和生物安全性也引起了人们的极大关注.在水生生态系统中,浮游植物作为初级生产者,为自身以及其他营养级生物提供营养物质、能量和氧气,因此受到ENPs的影响是难以估算的.近年来已有大量的研究证实ENPs对生物有毒性效应,但ENPs进入浮游植物体内的机制以及ENPs在浮游植物体内的生物运输和转化的报道较少,并且这方面的机制仍不甚明确.本文重点介绍了纳米材料进入水体的途径,在水体中的行为以及对浮游植物的生物效应的最新研究进展,但这方面的机制研究需要进一步深入.