基于g-C3 N4研究环境中甲氧苄啶的光降解行为及其毒性

为研究残留抗生素在不同环境介质中的可见光降解行为特征,借助非金属和生物相容的石墨相氮化碳（g-C₃N₄）构建恒温恒湿和快速模拟可见光降解的实验环境,考察甲氧苄啶（TMP）进入不同环境（水、大气颗粒物和土壤）中的光降解过程与机制,并深入探讨TMP降解前后毒性变化规律.结果表明,用氙灯模拟太阳光和g-C₃N₄共存下,水、大气颗粒物和土壤中TMP经光照3 h后降解率分别为89.2%、35.8%和16.9%,同时发现参与水体TMP光降解的主要活性物质是·OH,而在大气颗粒物和土壤介质中光降解过程主要受·O₂^-控制.与大气颗粒物、土壤相比,水中TMP光解后可生成较为稳定的羰基化中间产物（m/z,305）,水生毒性试验结果表明TMP光解产物对斜生栅藻表现出较原药更强的毒性,可显著抑制藻细胞生长率、叶绿素a和b的含量,并引起细胞氧化应激.     

COD消解装置在测定印染废水CODcr中的应用

针对重铬酸钾回流法测定COD消解时间长，分析费用高等不足，研究了COD消解装置在测定印染废水CODcr中的应用，通过对消解时间和催化剂用量的选择，确定了COE消解装置测定絮凝处理前后印染废水CODcr的最佳条件，并且测定结果与回流法一致，该方法具有操作简便，分析费用低，消解时间短及精密度好等特点。     

不同粒径矿化垃圾对大麦生长发育和斑马鱼胚胎毒性效应研究

将太原东山新沟垃圾填埋场矿化垃圾筛分为900~300μm、300~150μm、150~105μm、105~90μm和90~0μm共5个不同粒径范围,制备浸出液。在分析不同粒径矿化垃圾浸出液的理化指标基础上,研究了矿化垃圾浸出液对大麦和斑马鱼胚胎生长发育的影响。结果显示,矿化垃圾浸出液p H值随粒径的减小而减小,电导率、CODCr、全盐量和总氮则随粒径的减小而增大。矿化垃圾浸出液对大麦的萌发、根长和芽长均表现出抑制作用,且抑制作用随粒径的减小而显著增加,90~0μm抑制作用最强,具体表现为染毒1 d、2 d和3 d后,大麦种子处理组萌发率为对照组的39.74%、56.38%和59.81%;染毒3 d、5 d和7 d后,根长分别为对照组的57.08%、48.33%和41.66%;芽长分别为对照组的66.60%、64.79%和61.65%。斑马鱼胚胎暴露于不同粒径的矿化垃圾浸出液中,胚胎生长发育的毒害作用与粒径大小呈现明显负相关关系,即在最小粒径90~0μm处理后,卵凝结、血循环异常、孵化率、心包水肿及脊柱畸形影响作用达到最大,这5个指标值分别为40.28%、50.00%、51.39%、31.94%和29.17%。以上研究表明,矿化垃圾浸出液对大麦和斑马鱼胚胎生长发育的毒性效应与矿化垃圾粒径分布显著相关,小粒径矿化垃圾(90~0μm)的生态毒性效应最大。     

矿化垃圾粒径分布与Cu2+吸附行为的相关性研究

为准确评价矿化垃圾粒径分布的非均匀和非恒定性对其资源化利用产生的影响,为矿化垃圾的有效资源化利用提供理论依据,采用批量平衡法比较了不同粒径矿化垃圾对Cu2+的吸附行为.结果表明,由于矿化垃圾粒径的不同,吸附初期各粒径矿化垃圾对Cu2+的吸附速率明显不同,其拟合较优模型的相关系数总体上随粒径的减小而减小.其中,0～900 μm(混合粒径)、300～900 μm、150～300 μm、90～105 μm矿化垃圾对Cu2+的等温吸附行为符合Freundlich模型,而105～150 μm和0～90 μm矿化垃圾的等温吸附行为则更适用于Langmuir模型.不同温度(15 ℃、24 ℃、30 ℃)下,各粒径矿化垃圾(除150～300 μm)吸附的热力学参数均为吸附自由能变化量ΔG＜0、吸附反应的焓变ΔH＞0、熵变ΔS＞0,这表明温度升高有利于吸附的进行,而具体的参数值表明大粒径的自发性大于小粒径,所需的热能和熵增值小于小粒径.     

矿化垃圾的改良及其在草坪生产中的应用研究

在草坪生产过程中,以生活垃圾填埋场矿化垃圾作为农田土的替代物,既实现了矿化垃圾的资源化及垃圾填埋场的可持续利用,又避免了常规草坪生产中对农田的破坏。以粉煤灰为改良剂,对矿化垃圾进行改良,利用改良后的矿化垃圾为基质培养高羊茅。通过测试改良矿化垃圾的保水率、透水率以及高羊茅的株高、发芽率、鲜重、叶绿素等指标,分析了改良矿化垃圾作为高羊茅草坪生产用土的可行性。结果表明,在土壤指标方面,改良后的矿化垃圾保水率与透水率均有所下降,接近于普通农田土的水平;其pH值没有显著变化;但是可溶性盐含量明显降低,其中5∶5组可溶性盐含量降低了51.8%,改良最为明显。在植物指标方面,各改良组的株高均明显优于矿化垃圾组,其中4∶6组高羊茅的株高达到了改良前的117%;各改良组高羊茅的发芽率也明显高于改良前,其中4∶6组其发芽率达到了改良前的122%。改良后的矿化垃圾的物理、化学特性有明显改善,接近于农田土,可以替代农田土作为草坪的培养土。     

垃圾渗滤液浸种对玉米代际遗传效应的研究

采用实验室早期栽培实验,主要探讨了垃圾渗滤液浸种对玉米代际的遗传效应。结果表明:垃圾渗滤液会影响玉米代际早期的生长发育,低浓度垃圾渗滤液(10%)促进代际玉米种子的萌发及幼苗的生长;而高浓度渗滤液(50%)则对其产生抑制效应。再者,相比于经垃圾渗滤液浸种处理过的F1代玉米种子而言,对F2代产生的毒性效应相对减弱,仅高浓度组与对照组相比出现差异,50%处理组的萌发率、根长、芽长及叶绿素含量分别为对照组的81%,83%,79%和89%。此外,渗滤液浸种对代际玉米根尖细胞有丝分裂均表现出"低促高抑"的作用,对根尖微核损伤也均呈现剂量-效应关系。这说明低浓度垃圾渗滤液对玉米F1代及F2代的生态毒性风险依然存在,不容忽视。研究选用玉米为模式植物具有一定的实际意义,其结果可为垃圾渗滤液的生态风险评价提供理论依据。     

硫酸镁调节SO2衍生物对大鼠海马神经元钠通道的刺激作用

利用全细胞膜片钳技术研究了硫酸镁(MgSO4)对SO2衍生物刺激大鼠海马神经元电压门控性钠通道的调节作用.结果表明,MgSO4对SO2衍生物增大大鼠海马神经元钠电流的效应具有抑制作用,此作用随着SO2衍生物浓度的增加而减弱,随着MgSO4浓度的增加而增强.不同时间加入MgSO4均会显著抑制SO2衍生物增大钠电流的效应,说明MgSO4不仅对SO2衍生物增大钠电流的效应具有抑制作用,而且可即时和延效性地抑制此损伤效应的发生.研究结果提示,硫酸镁对SO2衍生物刺激大鼠海马神经元钠通道具有抑制作用,这可能是MgSO4对SO2引发的中枢神经系统损伤具有防护和治疗作用的机制之一.图4参14     

冻融法处理垃圾渗滤液初探

利用冻融法处理垃圾渗滤液,研究冷冻温度、稀释倍数及种冰量对冷冻、融化阶段渗滤液电导率和COD的影响,并对两个阶段污染物的变化规律进行对比分析。结果表明:冷冻阶段:在-6,-13,-20,-26℃4组冷冻温度中,-13℃为渗滤液的最佳冷冻温度,此温度下渗滤液电导率和COD的下降效果最明显;渗滤液稀释倍数对冷冻阶段电导率和COD的变化无明显影响;不同种冰量的结果表明,冰晶不分离更有利于后续产生高纯度的冰晶。融化阶段:将渗滤液原水-13℃下完全冷冻后进行融化,发现电导率和COD浓度均呈指数形式下降,6 h后电导率和COD的分配系数均降到0.04。对冷冻、融化阶段渗滤液中污染物浓度变化规律进行对比分析,发现经冻融法处理后,垃圾渗滤液中电导率和COD浓度均显著下降,且融化阶段的处理效果好于冷冻阶段。因此,冻融法作为一种减量化处理方法在渗滤液预处理领域具有广阔的应用潜力。     

PM_(2.5)诱导人支气管上皮细胞线粒体损伤

流行病学和实验研究表明,PM_(2.5)会对呼吸系统造成损害,但毒性机制还有待深入探讨.本研究采集太原市冬季PM_(2.5),考察其对人支气管上皮细胞(BEAS-2B细胞)的线粒体损伤效应.结果表明,PM_(2.5)会造成细胞线粒体结构变化和功能异常,主要表现为三磷酸腺苷(ATP)水平和线粒体膜电位(MMP)随着PM_(2.5)浓度升高而下降.此外,线粒体功能相关因子PGC-1α、NRF-1和TFAM的蛋白表达量也随着PM_(2.5)浓度的升高呈下降趋势,并在30μg·mL~(-1)时达到最小值.这些结果提示,PM_(2.5)可以导致BEAS-2B细胞发生线粒体结构和功能性变化,进而诱发呼吸系统损伤.     

电Fenton联用电絮凝处理晚期垃圾渗滤液

采用电Fenton联用电絮凝工艺处理晚期垃圾填埋场的渗滤液,研究最佳工艺处理条件,并考察处理前后出水的理化指标及对斑马鱼胚胎毒性的变化.结果表明,在三电极电解体系中分别以铸铁为阴阳电极、甘汞为参比电极,操作电压1V、2mLH2O2和pH =3时,300 mL渗滤液经电Fenton工艺处理60 min后,出水COD去除效率接近90％,其余指标亦显著改善,但对斑马鱼胚胎发育仍显示一定毒性;之后在操作电压1V和溶液近中性时,联用电絮凝工艺继续处理30min,出水COD可达到国家排放标准,斑马鱼胚胎凝结率、孵化率、心包水肿和脊柱畸形发生率均与空白组无显著差异.结合理化分析与生物毒性评价,证实2种电化学工艺联用是一种经济有效的渗滤液处理工艺.