微藻脂肪酸在中国近海缺氧海水-沉积物界面中的降解模拟研究

通过一系列培养实验,模拟了有机物在中国近海季节性缺氧环境沉积物-海水界面的降解过程.以中国近海典型的赤潮藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)为研究对象,对中肋骨条藻中的几种典型脂类生物标志物在不同程度缺氧海水-沉积物界面中的降解行为进行追踪.通过分析测定不同培养时间获取的不同含氧体系(氧饱和度100%、50%,25%和0%)中中肋骨条藻4种主要脂肪酸[14:0、16:0、16:1(7)、20:5]的含量,结果表明,在前2~3周4种脂肪酸迅速减少,之后则变化很慢甚至几乎不变.在不同含氧体系中4种脂肪酸的降解存在很大差异,14:0、16:1(7)、20:5经过两个月的培养,在4种不同含氧体系中几乎降解完全,而16:0在4种体系中剩余25%~35%.根据multi-G模型对4种脂肪酸降解进行定量描述,结果表明,每种化合物可以分为降解较快和较慢的部分,各化合物的平均降解速率常数k av范围在0.079~0.84 d-1,14:0与16:1(7)的降解在25%含氧体系中最快,在降解最快的体系中,14:0的k av是最慢体系(含氧50%)的2.3倍,16:1(7)的k av是最慢体系(含氧100%)的1.7倍;16:0的最快降解速率出现在无氧体系中(0.17 d-1),是最慢体系[50%含氧体系(0.079 d-1)]的2.1倍;20:5的降解速率常数则与含氧量呈正相关.结果表明,影响中国近海缺氧海区沉积物-海水界面中中肋骨条藻中脂肪酸降解的因素除了含氧量之外,有机化合物本身的结构和性质以及环境中微生物作用等对其降解也存在着很大影响.     

水中腐殖酸对阿特拉津光敏降解的影响机理分析

腐殖酸是天然水体中重要的光敏剂,能够促进持久性有机物的自然光敏降解。常用除草剂阿特拉津在农田使用后会随地表径流进入水体成为难降解有机污染物。探讨了在可见光照射下,水中腐殖酸光敏降解阿特拉津的反应动力学和降解机理。通过自由基探针实验和氮饱和淬灭氧实验,分别对可见光反应体系中受光能激发产生的活性物种~1O_2、·OH和~3HA~*进行了定量分析。结果表明:水中腐殖酸光敏降解阿特拉津的过程符合一级反应动力学,其速率常数为0.4454 h~(-1);作用于阿特拉津的·OH、~1O_2浓度分别为2.46×10~(-16),5.70×10~(-14) mol/L,~3HA~*对其光降解也具有一定的促进作用,且活性物种对阿特拉津的降解作用为·OH>~1O_2>~3HA~*。·OH氧化作用主要发生于阿特拉津的脱烷基化反应,~3HA~*则更容易与乙基反应。     

一株石油降解赤红球菌(Rhodococcus rubber)特性及处理含油废水研究

从石油污染土壤筛选出一株高效石油降解菌JC-106,经细菌形态学、生理生化及16S r DNA序列分析鉴定为赤红球菌(Rhodococcus rubber).在温度15~40℃、初始p H 6~8、盐度0~4%条件下培养生长良好.该菌能利用十二烷、二十四烷、正辛烷、邻苯二酚、蒽、萘为唯一碳源生长.在较低温度下能有效降解原油,在15和35℃培养15 d对原油降解率分别为41.61%和58.18%,GC-MS分析发现原油组分中正构烷烃(C14~C44)降解率达到96.13%.在含1000 mg·L~(-1)原油的人工废水中加入2%(V/V)赤红球菌JC-106菌悬液,采用SBR间歇式活性污泥法处理含油废水,15 d后出水COD、NH_4+-N、TP平均去除率分别为96.49%、96.88%、99.15%,原油去除率为92.43%,对照组原油去除率仅为53.80%.JC-106在含油废水中稳定生长,数量维持在4.8×1010~1.0×1011cfu·mL~(-1)左右.     

河水中水合肼降解规律的探讨

本文通过室内及室外实际河流的监测,证明了水合肼的降解符合动力学一级反应。降解速度受水温、微生物、溶解氧、pH等因素影响,水温高,有微生物的存在,富氧及pH在6—8之间的条件下,降解速度快。温度对降解的影响符合K_T=K_(20)θ~((T-20))公式。利用微机计算出K_(20)与θ,结果pH为6时K_(20) 0.0281~1/h,θ1.045,pH为8时K_(20) 0.021~1/h,θ1.036,计算与实测降解系数平均误差分别为1.17％和-10.7％。在所实验的河流中,水合肼的降解系数为0.300~1/h平均误差为-5.87％。     

太湖流域上游河网污染物降解系数研究

污染物在河流中物理、化学和生物过程的共同作用下浓度会发生衰减,衰减的速率可用表观降解系数表示,其中,仅有生物过程引起污染物浓度衰减的速率用生物降解系数表示.为了探究太湖流域上游河网污染物的降解规律,在20个采样点开展原位实验测算了高锰酸盐指数、氨氮(NH+4-N)、总氮(TN)和总磷(TP)的表观降解系数和生物降解系数,并分析了生物降解系数占表观降解系数的比重.结果表明,太湖流域上游河网高锰酸盐指数、NH+4-N、TN和TP的表观降解系数分别为0.0216~0.1974、0.0152~0.3123、0.0080~0.7870和0.0274~0.5914 d~(-1);生物降解系数分别为0.0083~0.1264、0.0021~0.2138、0.0021~0.0905和0.0110~0.1528 d~(-1).高锰酸盐指数、NH+4-N、TN和TP生物降解系数与表观降解系数的比值分别为19.35%~91.30%、13.85%~99.12%、13.70%~97.78%和3.94%~98.39%.太湖流域上游河网不同河段的表观降解系数和生物降解系数存在较大差异.生物降解在TN和NH+4-N表观降解中发挥的作用较大,在高锰酸盐指数和TP表观降解中发挥的作用相对较小.     

掺铜介孔碳活化过硫酸氢盐高效降解双酚A

采用蒸发诱导自组装的方法制备了掺铜有序介孔碳复合催化剂(Cu-OMC),开展了Cu-OMC活化过硫酸氢钾(PMS)氧化降解双酚A研究.研究结果显示,Cu-OMC可高效活化PMS进而有效降解双酚A,在催化剂投加量0.1g/L、PMS浓度0.5mmol/L的反应条件下,60min内对20mg/L的双酚A去除率可达91%.在pH=3~11范围内,双酚A均可有效降解,阴离子(Cl-、SO_4~(2-)、HCO_3~-和PO_4~(3-))的存在对双酚A降解影响较小.利用自由基猝灭实验和电子顺磁共振(EPR)对反应过程中产生的活性氧自由基(ROS)进行了分析,结果表明除了硫酸根自由基(SO4·-)和羟基自由基(·OH),单线态氧(~1O_2)在双酚A的降解过程中起着重要作用.     

生活垃圾填埋短期好氧预处理工艺优化研究

以模拟有机生活垃圾为底物,通过实验研究了通风和温度协同控制作用下,填埋短期好氧预处理过程垃圾VS、含水率和有机组分的代谢情况.结果表明,好氧预处理过程VS降解主要发生在反应前期(0~6d),占实验全过程降解量的68%~85%;同时垃圾含水量的15%~26%以渗滤液和气体的形式被去除,并且延长通风时间能够增加后者所占比例.反应前期堆体自发升温到高温状态(50~55℃)比控制堆体温度维持在中温状态(42~47℃)更利于碳水化合物的代谢,但对粗蛋白降解的影响不明显.而在中温状态下粗脂肪和木质纤维素的降解率更高.继续延长预处理时间至14d,不同通风和温度的组合对VS和水分总体去除差距不大.控制填埋好氧预处理周期在6d并尽量维持堆体温度在50~55℃,成本-效益较高.     

超临界水氧化降解有机物的定量构效关系研究

研究了邻苯二甲酸氢钾、辛基酚、硝基苯等20种有机物在超临界水氧化中的降解效果,探究了温度(325~525℃)和停留时间(30~360s)对超临界水氧化降解有机物的影响,并分析了20种有机物降解速率常数与量子化学参数之间的关系.结果表明,超临界水氧化法能够有效降解有机物,TOC去除率最高可达99%以上.随着反应温度的升高、停留时间的延长,TOC的去除率也随之提高,并且降解规律符合一级动力学.采用密度泛函理论,通过计算得到目标物的量子化学参数,再结合有机物降解的动力学常数进行相关性分析,结果发现,q(H+)、f(-)_(min)和f(0)_(min)与目标物降解率显著相关.     

放射示踪法研究O2存在时14CS2与OH的光化学反应

用放射示踪法研究~(14)CS_2和OH的光化学反应,指出氧对反应有促进作用,在反应体系中(~(14)CS_2-H_2O_2-C_3H_8-N_2-O_2)主要产物为O~(14)CS,~(14)CO及少量~(14)CO_2。O~(14)CS和~(14)CO有相似的动力学曲线,~(14)CO_2则是另一种情况。总反应速率常数随氧压增加而增大,在氧压为33330Pa时,~(14)CS_2消失的总速率常数可高达3.4×10~(-12)cm~3mol~(-1)S~(-1)。在实验中观察到~(14)CS_2能在室温下转变为~(14)CO_2的现象。讨论了光化学反应的历程。     

辛硫磷在小麦盆栽土壤中的消解

小麦根系吸收土壤中的~(14)C-辛硫磷,经茎转运到植株地上各部分,累积在小麦叶片中的~(14)C-辛硫磷残留物再通过蒸腾、代谢和光解等途径不断转移和消解,或以~(14)CO_2,或以其它含~(14)C-化合物形式向体外逸出,经过整个生育期(90天)的转移和消解,麦收后土壤中仍有少量~(14)C-辛硫磷残留物,这些残留物或以含~(14)C土壤蒸发液形式、或由土壤微生物作用分解成~(14)CO_2逸出土壤。     

一起突发性鱼塘污染事件应用水生毒理学评价的可行性研究

文章探讨了采用斑马鱼、大型水蚤急性毒性试验评价突发性水塘化学污染事件的可行性。结果表明：斑马鱼、大型水蚤急性毒性试验对水塘化学污染具有较好的敏感性,其斑马鱼24 h,48 h和96 h LC50分别为42%、30%和22.4%,大型水蚤48h、96h LC50分别为63%和17%,可以用于水塘化学污染的综合毒性评价。     

鱼吸收富集LAS的分析研究进展

LAS对鱼等水生生物均产生有害影响,会破坏鱼鳃上皮组织、影响其相关功能(如通透性等)。LAS经由鱼鳃吸收、并通过血液输送到鱼体中各组织。LAS疏水性越大,其在鱼体中生物富集系数越大。水硬度等影响鱼吸收、富集LAS。鱼体中LAS生物转化过程减小了LAS生物富集。鱼体中LAS及其生物转化产物大多是经过固相萃取或基质固相分散萃取后,采用HPLC或HPLC/MS等方法进行分析。     

典型电子废物焚烧区水生生物多溴联苯醚累积特征

对广东清远某电子废物焚烧区封闭水体中水生生物体PBDEs(多溴联苯醚)的累积特征进行了研究. 结果表明,草虾、田螺、河蚌、鲫鱼、鲤鱼、黄鳝和乌鳢等水生生物体内w(∑₂₁PBDEs)(以脂肪质量计)为0.2487~24.50μg/g. 该电子废物焚烧区水生生物PBDEs污染较严重,较我国其他地区开放性水体的水生生物体w(PBDEs)高出1~3个数量级. 其中,底栖动物河蚌和田螺体内PBDEs累积最高,w(∑₂₁PBDEs)分别为11.38和4.968μg/g. 不同同系物在水生生物体内累积差异较大,BDE209是水生生物体PBDEs累积的主要组分,占49.83%~91.48%,八溴代和九溴代BDE也发生了高累积. 营养级是电子废物焚烧区水生生物PBDEs累积的最主要控制因素,但捕食和生活习性对生物体尤其是软体动物PBDEs累积也产生了较大影响.      

14C-呋喃丹农药在水稻-土壤生态系统中迁移和归宿的研究

研究了~(14)C-呋喃丹在水稻-土壤系统中的吸收、分布、迁移、转化,结果表明,呋喃丹随时间逐渐蓄积于水稻叶尖及边缘,而稻穗部位迁移甚微,收割后糙米中母体残留量仅为0.003ppm.在稻田土、水稻植株、水生植物中主要转化产物为结合态,蜗牛中则以代谢产物为主.呋喃丹有向土壤深层转移的趋向,其转化产物比母体有更强的渗透性,水生植物有较强吸收和富集能力,并很快转化代谢.     

长江南京段沉积物中铜、镉形态对水生生物富集的影响

为了全面定量地考察沉积物中各种金属结合形态对不同水生生物富集的影响,运用重金属逐级提取法及采用人工半合成方法,对长江南京段沉积物中铜、镉形态分布不同的情况下鲤鱼和螺蛳对这两种重金属的富集进行了研究。结果表明,沉积物通过对溶解态的贡献间接影响鲤鱼对铜、镉的富集,对螺蛳富集铜、镉同时有直接和间接影响,大小顺序为：阳离子可交换态≥碳酸盐结合态＞有机物和硫化物结合态＞铁锰氧化物结合态＞残渣态。并得出了溶解态和沉积物各态对螺蛳富集铜、镉影响的贡献方程式,指出离子可交换态对富集的贡献比残渣态大10⁵倍。据此可以认为,为了减少受重金属污染河流中水生生物体内的富集量,对生活在水上、中层的鱼类来说,主要应控制水中的重金属浓度;对底栖生物来说,水和沉积物中重金属浓度都应受到控制。     

制浆造纸废水对水生生物急性毒性研究

目前我国工业废水排放的监督和管理主要以理化监测为主,而理化分析并不能实际反映出水污染源对水体中受害生物的综合毒害强度。该研究同时采用鱼类急性毒性试验、溞类急性毒性试验、发光细菌急性毒性试验和藻类生长抑制试验测定制浆造纸排放废水的生物毒性大小,根据上述毒性实验所测定的半数效应的体积百分比浓度,筛选出对该行业废水最为敏感的毒性试验方法和试验生物,同时结合毒性单位法和废水中的常规污染物浓度与特征污染物对该排放废水进行了综合评价。试验结果表明:该制浆造纸废水对斑马鱼的96 h LC50为33.24%、33.33%和32.96%,属中毒;对大型溞的48 h LC50为27.01%和37.47%,属中毒;对青海弧菌Q67的15 min EC50远远小于10%,属高毒或剧毒;对斜生栅藻的96 h EC50为50%~100%,属低毒。可见,发光细菌毒性试验方法对制浆造纸废水最为灵敏;同时测定4类生物急性毒性的方法为建立我国重点废水排放行业的生物毒性监测方法体系和适合不同污染源废水的试验生物目录库奠定了基础;虽然部分制浆造纸废水的理化指标已经达标,但是其生物毒性较强,这说明采用生物毒性监测配合理化监测方法监测水污染源排放的废水,才能更深刻了解污染物对水生态环境的实际影响,水生生物毒性试验是化学试验的必要补充。     

Histopathological studies and oxidative stress of synthesized silver nanoparticles in Mozambique tilapia (Oreochromis mossambicus)

To evaluate the potential environmental effects of engineered nano metals, it is important to determine the adverse effects of various nanomaterials on aquatic species. Adult tilapia (Oreochromis mossambicus) were maintained in 10 L glass aquaria, and exposed to a graded series of synthesized silver nanoparticles (Ag-NPs) at 25, 50 and 75 mg/L for eight days. The LC₅₀ value was 12.6 mg/L. Reduced activities of antioxidant enzymes and the contents of antioxidants were lowered in the gills and liver of fishes treated with Ag-NPs, which resulted in heavy accumulation of free radicals. Histopathological results imply that the balance between the oxidative and antioxidant system in the fish was broken down during Ag-NPs exposure. The principal concern related with the release of nanomaterials and their smaller particle may change the materials transport and potential toxicity to aquatic organisms compared to larger particles.     

乙氧氟草醚在模拟稻田-鱼塘生态系统中残留动态的研究

在野外稻田-鱼塘模拟系统研究了乙氧氟草醚以规定剂量72g/hm2施用于田间后的残留分布及消解动态?结果表明,施药后4h该药在稻田表水和鱼沟中的浓度分别为29.4和19.6μg/L,在稻田土?鱼塘水和塘泥中的最大浓度分别为0.752,0.006和0.156mg/L?且在各介质中消解迅速,在田表水?塘水?田土中的半衰期分别为4.5,48.8h和7.2d?说明该药对水生生物虽有较高毒性,但在规定使用剂量下,其在稻田及邻近鱼塘中的残留浓度与毒性已降到对其中的水生生物不再有危害的水平?因此可认为该农药在稻田使用对水生生物无实际危害作用?      

水质酸化对水生生物影响的研究

通过人工模拟试验,评价了水体酸化对不同营养级水生生物的影响.结果表明,不同营养级水生生物忍耐pH的阈限为5.0—5.5.     

Hormetic response of cholinesterase from Daphnia magna in chronic exposure to triazophos and chlorpyrifos

In vivo activity of cholinesterase (ChE) in Daphnia magna was measured at di erent time points during 21-day exposure to triazophos and chlorpyrifos ranging from 0.05 to 2.50 g/L and 0.01 to 2.00 g/L, respectively. For exposure to triazophos, ChE was induced up to 176.5% at 1.5 g/L and day 10 when measured by acetylthiocholine (ATCh), whereas it was induced up to 174.2% at 0.5 g/L and day 10 when measured by butyrylthiocholine (BTCh). For exposure to chlorpyrifos, ChE was induced up to 134.0% and 160.5% when measured by ATCh and BTCh, respectively, with both maximal inductions detected at 0.1 g/L and day 8. Obvious induction in terms of ChE activity was also detected in daphnia removed from exposures 24 hr after their birth and kept in a recovery culture for 21 days. Results indicated that the enzyme displayed symptoms of hormesis, a characteristic featured by conversion from low-dose stimulation to high-dose inhibition. In spite of that, no promotion in terms of reproduction rate and body size was detected at any tested concentrations regardless of whether the daphnia were collected at end of the 21-day exposure or at end of a 21-day recovery culture. This suggested that induction of ChE caused by anticholinesterases had nothing to do with the prosperity of the daphnia population.