高浓度含油废水中不同组分烃的生物强化去除特性

为探究石油烃降解菌群对高浓度含油废水中不同组分烃的生物降解特性,向含油水相中接种石油烃降解菌群LW-10(Accession number:SRR15082184)进行降解实验.利用GC-MS研究了LW-10对原油中不同组分烃的降解性能,采用流式细胞术检测降解体系中的菌量变化.利用qPCR技术对控制不同组分烃降解的关键基因进行检测.结果表明,原油浓度为5000 mg·L^-1的含油废水中接种LW-10降解17 d,对原油中烷烃和多环芳烃组分的降解率分别为96.7%和28.4%.体系中的降解菌总浓度与高活性菌浓度由接种时的1.0×10⁸ cfu·mL^-1增加至2.1×10⁹ cfu·mL^-1和8.3×10⁸ cfu·mL^-1.检测的3种石油烃降解功能基因中,烷烃单加氧酶基因alkB2拷贝数由1.06×10⁸ copy·mL^-1变为2.84×10⁸copy·mL^-1...     

赤潮生物伊姆裸甲藻(Gymnodinium impudicum)毒性和温度适应初步研究

2021年8月26日,我国广东省海门湾海域暴发了一起裸甲藻赤潮,现场藻细胞密度达3.39×10³ cells·mL^-1.本文对该次赤潮肇事种进行了形态学与系统发育学分析,对现场赤潮水样进行了海洋青鳉鱼(Oryzias melastigma) 48 h急性生物毒性分析,对赤潮藻纯培养细胞进行了卤虫(Artemia salina)48 h急性生物毒性分析、溶血活性测定以及最佳生长温度研究.结果表明,此次赤潮肇事种为伊姆裸甲藻(Gymnodinium impudicum).急性生物毒性实验结果表明,赤潮海水对海洋青鳉鱼无明显致死效应,海洋青鳉鱼48 h内游动正常,无异常反应.该藻纯培养藻种对卤虫具有一定的致死效应,藻密度4.32×10³ cells·mL^-1时,48 h卤虫死亡率为35%.溶血活性检测结果表明,该藻溶血活性较低,藻细胞密度为3.66×10³ cells·mL^-1时,溶血活性百分数为26.7%.实验室纯培养下,该藻对温度适应性较强,在20℃、25℃...     

长江口水体化能自养固碳过程的潮周期变化特征及影响因素

河口水体中硝化微生物的化能自养固碳(DCF)对碳氮循环过程有着重要影响,但目前关于河口水体氨氧化微生物对DCF过程的贡献鲜见报道。以长江口为研究区,利用¹⁴C和¹⁵N同位素示踪技术,分别测定了大潮和小潮期间水体DCF和硝化速率,并通过实时荧光定量PCR技术量化了相关功能基因丰度。结果表明,长江口水体大小潮期间,DCF和硝化速率分别介于170.72-1 007.35 nmol·L^-1·d^-1和1.45-70.75 nmol·L^-1·h^-1,呈现大潮速率相对较高,小潮速率低的变化特征,且底层水体DCF和硝化速率显著高于表层水体。水体中铵盐和可溶性无机碳浓度是影响DCF和硝化速率的关键环境因子。定量PCR结果表明,大潮和小潮时cbbL基因丰度分别为0.40×10⁸-3.40×10⁸ copies·L^-1和0.49×10⁸-2.27×10⁸ copies·...     

北运河水体、沉积物和鱼类中微塑料的分布特征研究

河流水体的微塑料污染已引起国内外的广泛关注,但对人类活动影响显著的城市排水河道不同水期多环境介质中的微塑料污染研究相对较少。为揭示城市排水河道微塑料分布规律,以北京市北运河水体为例,基于汛期和非汛期北运河表层水、沉积物和鱼类样品,分析统计了不同种类微塑料的时空分布特征,讨论了组成特征差异,揭示了北运河微塑料的主要来源。结果表明,北运河表层水中微塑料丰度为4.90-22.1 items·L^-1(汛期)和3.10-14.8 items·L^-1(非汛期);沉积物中微塑料丰度为0.74×10³-2.88×10³ items·kg^-1(汛期)和0.16×10³-1.69×10³ items·kg^-1(非汛期);鱼类肠道内微塑料的丰度为0.33-3.33 items·ind^-1。与国内外其他河流对比,北运河水体和沉积物的微塑料污染处于中等水平,鱼类微塑料污染程度较低。时间尺度上,表层水和沉积物中微塑料丰...     

超高效液相色谱-串联质谱法同时测定PIVAS工作环境中5种细胞毒性药物残留

建立超高效液相色谱-串联质谱技术同时测定医院静脉用药调配中心(PIVAS)工作环境中5种细胞毒性药物吉西他滨、环磷酰胺、表柔比星、依托泊苷及紫杉醇在玻璃、不锈钢和PVC材质表面残留含量的检测方法.将2 cm×2 cm滤纸用100μL 80%乙腈-0.1%甲酸溶液润湿后对10 cm×10 cm物表进行擦拭取样，擦拭样品用1 mL 20%乙腈含0.1%甲酸溶液重复提取2次，合并提取液离心后取上清液，以水-乙腈(0.1%甲酸)为流动相梯度洗脱，采用电喷雾电离源正离子模式和MRM模式检测.结果表明，吉西他滨和环磷酰胺在0.1—800 ng·mL^-1、表柔比星和依托泊苷在0.1—200 ng·mL^-1、紫杉醇在0.2—200 ng·mL^-1范围内线性关系良好，相关系数均大于0.999，方法的检出限为0.2—1 pg·cm^-2，定量限(LOQ)为0.6—3.2 pg·cm^-2.在玻璃、PVC和不锈钢3种材质上3个加标水平(200、1000、4000 ng·mL^-1)的...     

中国水稻食物系统碳足迹结构组成和地区差异

水稻是中国及全球食物系统的重要组成部分,以食物系统视角研究其生命周期碳足迹对实现水稻食物系统低碳转型和绿色发展具有重要意义。该研究基于中国2018年22个水稻主产省份的统计数据,结合生命周期评估(LCA)法和国际水稻研究所(IRRI)开发的CF-Rice水稻碳足迹计算工具,计算并分析了中国水稻食物系统“从摇篮到销售”的碳足迹及其结构组成、地区差异和水稻类型差异。结果表明：1)以单位产量碳足迹进行比较(以CO₂ eq计),晚籼稻(2.31 kg·kg^-1)>中籼稻(1.32 kg·kg^-1)>粳稻(1.13 kg·kg^-1)>早籼稻(1.08 kg·kg^-1);以单位面积碳足迹进行比较(以CO₂ eq计),晚籼稻(9.15×10³kg·hm^-2)>中籼稻(6.34×10³ kg·hm^-2)>粳稻(5.56×10³ kg·...     

紫外/过二硫酸盐对组胺H2受体拮抗剂的降解特性及自由基模拟

研究了基于硫酸根的高级氧化技术UV/过二硫酸盐(UV/PDS)对水体中组胺H₂受体拮抗剂(HRAs)的降解,并选取HRAs中的典型物质西咪替丁(CMTD)为目标污染物.采用竞争动力学方法得到了HRAs和·OH及SO₄-·反应的二级速率常数,k_·OH/HRAs为(2.8—14.6)×10⁹ L·mol^-1·s^-1,k_SO4^-·/HRAs为(0.81—8.10)×10⁹ L·mol^-1·s^-1.研究在实验基础上建立了UV/PDS的自由基拟稳态模型,模拟结果表明,UV/PDS对污染物的降解,其间接光解起主要作用,体系中·OH和SO₄^-·是间接光解的主导自由基.在(0.1—0.5) mmol·L^-1 PDS投加量下,·OH和SO₄^-     

高锰酸钾氧化饮用水中醛类嗅味物质的效果及动力学研究

我国北方呼和浩特市以黄河为水源的JH饮用水厂近年来冬季经常有醛类嗅味物质检出,常规处理工艺如混凝、沉淀等对其去除效果有限,需要对其进行其它处理工艺的探究.本文选择高锰酸钾对水厂检出频率和浓度均较高的反,反-2,4-庚二烯醛(tt24hept)、反-2-辛烯醛(t2oa)、反,反-2,4-辛二烯醛(tt24oda)、反,反-2,4-癸二烯醛(tt24dda)和β-环柠檬醛(β-cyclo)5种醛类嗅味物质进行氧化控制研究,探究其去除效果、氧化动力学和氧化机理.结果表明,20℃,pH=7时,2 mg·L^-1高锰酸钾氧化5种醛类嗅味物质30 min后,去除率达75%以上.根据动力学分析可知,高锰酸钾氧化5种醛类嗅味物质属于伪二级动力学过程,其伪二级反应速率常数分别为5.25×10⁴、2.66×10⁴、4.50×10⁴、2.71×10⁴、5.37×10³ L·mol^-1·min^-1,醛类嗅味物质结构中含碳碳双键数目越多、...     

济南市柴油型移动源排放颗粒物中碳组分特征和排放量估算

为了识别济南市柴油型移动源排放颗粒物中碳组分特征,采用稀释通道采样器于2021年采集了柴油货车和工程机械尾气排放颗粒物,并对汽油车尾气一并采集对比,分析了尾气排放颗粒物质量浓度和其中的碳组分。结果表明,柴油型移动源排放颗粒物质量浓度明显高于汽油车,且以细颗粒物为主,PM_2.5/PM₁₀数值几乎接近于1.0,其中柴油货车排放颗粒物质量浓度高于工程机械,且随车型增大排放颗粒物质量浓度增大,重型柴油载货车排放PM_2.5和PM₁₀质量浓度最大,分别为4.56×10⁴μg·m^-3和4.71×10⁴μg·m^-3。柴油货车PM_2.5和PM₁₀排放因子范围分别为8.90-21.8 mg·km^-1和9.40-22.5 mg·km^-1,工程机械中破碎机颗粒物排放因子略大于挖掘机,破碎机PM_2.5和PM₁₀     

不同林龄顶坛花椒林地土壤微生物浓度与生物量化学计量特征

阐明顶坛花椒人工林土壤微生物化学计量随林龄的变化特征,以及对土壤化学特性的响应规律,可揭示喀斯特区土壤养分与质量状况,有助于制订林分管理措施。以贵州喀斯特区4个林龄级(5—7、10—12、20—22、28—32 a)的顶坛花椒人工林土壤为对象,通过测定微生物浓度、生物量,阐明不同林龄土壤微生物化学计量特征及其互作关系,探讨土壤理化性质的变化。结果表明,(1)土壤细菌、真菌、放线菌浓度依次为3.3×10⁵—7.9×10⁵、2.10×10³—4.15×10³、2.20×10⁵—3.95×10⁵ CFU·g^-1,表现为细菌>放线菌>真菌,随林龄增加优势菌群未发生改变。(2)随顶坛花椒生长年限增加,土壤微生物生物量碳(MBC)差异不显著,微生物生物量氮(MBN)先升高后降低,微生物生物量磷(MBP)以28—32 a的林分最低;土壤MBC/MBP和MBN/MBP以28—32 a林分最高,MBC/MBN在4个龄级之间差异显著。(3)土...     

2011-2020年汾渭平原农田生态系统碳足迹的时空格局演变

农田是重要的温室气体排放源,同时也是陆地生态系统的重要碳汇。充分认识我国重要粮食生产基地——汾渭平原的碳库潜力,深入了解汾渭平原农业活动的碳排放特征,可为汾渭平原产业结构调整和区域可持续发展提供基础信息。通过收集2011-2020年汾渭平原农田生态系统农业投入要素及作物产量数据,解析了汾渭平原农田生态系统的碳源/碳汇及碳足迹时空变化及影响因素,核算了汾渭平原农田生态系统的碳生态盈余/赤字。2011-2020年,汾渭平原碳排放总量从3.78×10⁶ t先升高至4.16×10⁶ t后逐步下降到3.72×10⁶ t,单位播种面积碳排放呈上升趋势,最高达0.880 t·hm^-2,两者均呈现西部高于东部、中心高于边缘的分布格局,而化肥使用是碳排放的主要因素(碳排放总量年均贡献率达58.8%),其所贡献的碳排放量与总碳排放量的变化趋势大体一致。汾渭平原碳吸收总量从2.48×10⁷ t先升高到2.69×10⁷ t后下降至2.38×10⁷ t,空间分...     

不同类别粪便堆肥中微塑料赋存特征及区域差异

土壤中微塑料污染问题越来越受到公众关注。施用畜禽粪便堆肥被认为是土壤中微塑料积累的重要途径。但是,对粪便堆肥中微塑料污染程度的了解仍然处于起步阶段。该研究调查了来自中国4个省份的商品化鸡粪、牛粪、羊粪和猪粪堆肥中微塑料的赋存特征。通过筛分和Fenton试剂消解提取粪便堆肥中的微塑料,进一步分析其颜色、粒径、形状、聚合物种类和丰度。结果表明：粪便堆肥中透明、黑色、红色和蓝色微塑料含量较高;粪便堆肥中微塑料形状为纤维、碎片、薄膜和颗粒,以纤维为主;在粒径上以<1 mm的微塑料为主(27.6%～69.5%),粪便堆肥中微塑料的聚合物种类以聚酯(PES)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)为主(87.8%～97.0%);微塑料丰度为(2 054.8±493.9)～(9 131.0±600.7)个·kg^-1。该研究证实了粪便堆肥是农用地土壤微塑料的重要来源,其对中国农田土壤微塑料的年贡献量可高达1.1×10¹⁴个。研究结果为揭示粪便堆肥中微塑料污染特征和区域分布差异以及农田土壤中微塑料的溯源提供了基础数据和科学依据。     

氧改性斜发沸石缓解缺氧沉积物甲烷释放的模拟研究

富营养化导致藻类过度繁殖和缺氧频发,易引发甲烷大量释放,已经成为河口和近岸海域严重的环境问题.本研究通过氧改性斜发沸石制备氧纳米气泡,用于模拟研究原位修复缺氧沉积环境和缓解沉积物甲烷释放.氧改性斜发沸石覆盖缺氧沉积物12 h后,上覆水中溶解氧含量从0.22 mg·L^-1上升至4.28 mg·L^-1,氧化还原电位由-59 mV上升至2 mV;沉积物向上覆水释放的20 d累积甲烷通量比未覆盖组下降了99.0%;荧光定量PCR对产甲烷古菌丰度进行绝对定量的结果表明,上层沉积物中产甲烷古菌丰度从8.90×10⁷拷贝数·g^-1下降至1.65×10⁷拷贝数·g^-1.氧改性斜发沸石形成的有氧覆盖层能够显著抑制产甲烷古菌的活性,有效缓解沉积物甲烷释放,是可行的原位修复缺氧沉积环境的手段.     

液相萃取-气相色谱-质谱法快速分析血清中有机磷酸酯类三（2,4-二叔丁基苯基）-磷酸酯（AO168O）和2,4-二叔丁基苯基（2,4DtBP）

本研究建立了液相萃取-气相色谱-质谱法快速测定血清中三(2,4-二叔丁基苯基)-磷酸酯(tris(2,4-di-tert-butylphenyl)-phosphate, AO168O)和2,4-二叔丁基苯基(2,4-di-tert-butylphenyl, 2,4DtBP).血清样品经乙腈提取,离心分离,浓缩定容后进行仪器分析.采用DB-5MS(30 m×0.25 mm, 0.25μm)色谱柱进行分离,多重反应监测模式(MRM)进行测定.结果表明,AO168O在0.8—100 ng·mL^-1范围内线性关系良好,2,4DtBP在0.6—100 ng·mL^-1范围内线性关系良好,相关系数R2分别为0.9992和0.9995;方法检出限分别为0.4 ng·mL^-1和0.2 ng·mL^-1;加标回收率分别为103%和95%,相对标准偏差(n=5)分别为8.9%和4.7%.采用本方法对天津市青年人群的66份血清样品进行检测,AO168O的检出率为33%, 2,4DtBP的检出率为98%,浓度范围分别为ND(未...     

“双碳”背景下农村居民清洁取暖减排效益研究

冬季以散烧煤为主的采暖方式是影响北方区域大气质量环境的重要原因之一。为了贯彻实施《大气污染防治行动计划》,以山西省等为代表的地区大规模推进清洁取暖工程。目前,清洁取暖带来的减排效果和经济效益尚不清楚。以忻州市为研究对象,采取遥感和实地调查方法,探究“双碳”背景下农村居民清洁取暖碳排放情况和污染物减排效果,并计算了清洁取暖工程的经济成本。结果表明,2016年忻州市农村居民共消耗生活燃煤1.0×10⁶ t,PM10、PM2.5、SO2、NOx的排放量分别为8 820.0、6 860.0、7 400.0、1 600.0 t;改造后PM₁₀、PM_2.5、SO₂分别削减了29.5%、23.5%和24.8%,NO_x增加了32.9%;改造后农村居民每年需支付1.141×10⁹元,较改造前增加了1.17×10⁸元,政府每年补贴3.28×10⁸元,改造后农村居民取暖费用比改造前增加了4.45×10⁸元;改造后...     

砷氧化菌Pseudomonas sp. AO-1的分离鉴定及其对As(Ⅲ)的氧化性能研究

随着环境砷污染日趋严重和不断地传播使得人类健康处于高风险之中,修复治理环境中的砷污染刻不容缓。将As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ)是治理砷污染的关键步骤,因此寻找一种经济且绿色的氧化技术成为了研究热点,而微生物氧化As(Ⅲ)被认为是治理砷污染一种绿色经济可行的方法。从湖南锡矿山矿区含砷的土壤中筛选出一株砷氧化菌,并利用分子生物学技术对其进行了鉴定;研究了其对As(Ⅲ)的抗性,不同As(Ⅲ)浓度下的生长特征曲线,不同pH条件下As(Ⅲ)的氧化性能,生长曲线及其氧化动力学。研究结果表明：该菌属于假单胞菌属(Pseudomonas),将其命名为Pseudomonas sp.AO-1(简称：AO-1),其对As(Ⅲ)的抗性达2 000 mg·L^-1,具有较高的抗性;当As(Ⅲ)质量浓度高于100 mg·L^-1时,菌株AO-1的生长受到了明显的抑制,其进入对数增殖期的时间延后,稳定期较短,衰亡期提前;pH对菌株AO-1的生长及As(Ⅲ)氧化率有显著的影响,其最适生长pH为7;当pH为3-8时,菌株AO-1氧化As(Ⅲ)的氧化率随pH的升高先提高后减小,pH为7...     

高效液相色谱联用高分辨质谱和电喷雾检测器定性和定量检测水苏糖提取物中寡糖成分

本文建立了高效液相色谱联用电喷雾检测器(HPLC-CAD)检测水苏糖中寡糖成分的方法.利用高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱高分辨质谱(HPLC-LTQ/Orbitrap-MS)鉴定了水苏糖中包括蔗糖、棉子糖、甘露三糖和毛蕊花糖等多种寡糖成分.方法采用XBridge BEH Amide色谱柱(4.6 mm×250 mm,5.0μm)，乙腈-水(70:30)为流动相进行测定.结果表明，蔗糖、棉子糖、甘露三糖质量浓度与峰面积分别在2.763—110.5μg·mL^-1、9.906—396.2μg·mL^-1和12.24—489.5μg·mL^-1范围内呈现良好线性关系(r>0.999)，平均回收率(n=9)为100.1%—103.4%,RSD为1.09%—2.49%.该方法灵敏度高，准确性好，操作简便，可用作水苏糖提取物质量控制的有效方法.     

三江源地区土壤和牧草中的有机氯污染物：分布、来源和生态风险

三江源地区是“亚洲水塔”的重要组成部分。该地区复杂的大气环流可能为持久性有机污染物(POPs)的输入提供动力。在采集三江源地区土壤和牧草的基础上,获得该地区有机氯类污染物(OCPs,POPs的一类)的污染水平并进行来源解析,以期对POPs的潜在生态风险进行评估。结果表明,1)三江源地区土壤和牧草中滴滴涕(DDTs)的含量分别为低于检出限(BDL)-2.32×10⁴ pg·g^-1(平均3 003 pg·g^-1)和BDL-2.44×10⁴ pg·g^-1(平均3 539 pg·g^-1),高于全球其他高海拔草地地区;而土壤和牧草中六氯苯(HCB)、六六六(HCHs)和多氯联苯(PCBs)的含量则与全球背景水平相当。2)三江源地区的OCPs整体呈现东高西低的空间分布特征。反向气团轨迹显示高含量的OCPs主要来自于三江源以东的地区。此外,人口密集的城镇地区具有相对高的OCPs含量,表明当地的零星地区可能存在OCPs使用/排放史。3)三江源地区土壤和牧草中的OCPs含量...     

离子色谱法检测泮托拉唑钠原料药中硫酸二甲酯

建立了一种准确测定泮托拉唑钠原料药中残留硫酸二甲酯含量的离子色谱方法.利用硫酸二甲酯可以完全水解为硫酸单甲酯的反应，样品经氢氧化钠溶液溶解后，采用离子色谱法，以氢氧化钾为淋洗液，阴离子抑制器条件下，采用电导检测器检测硫酸单甲酯含量，经计算实现准确测定硫酸二甲酯含量的目的.硫酸单甲酯的检测限低至7 ng·mL^-1，在15 ng·mL^-1—5μg·mL^-1范围内呈良好的线性关系，相关系数(r)为0.9998，低、中、高浓度的加标回收率在87.5%—98.5%之间，定量限浓度溶液连续进样6次，相对标准偏差(RSD)为6.5%.该方法准确、灵敏度高、精密度好、成本低、操作简便快速，不仅可用于泮托拉唑钠原料药中硫酸二甲酯的含量测定，同时也为其他原料药和制剂中硫酸二甲酯含量测定提供了参考依据.     

基于MSPA与电路理论的黄河流域甘肃段生态安全格局构建

作为高质量发展的前提和基础,生态安全格局构建不仅能够警示潜在重大生态环境问题,而且有利于维护生态系统的健康稳定。以黄河流域甘肃段为研究区,采用形态学空间格局分析(MSPA)方法,融合基于In VEST模型的生境质量评估及生态服务功能空间分布,识别生态源地并进行分级。综合自然地理与社会经济因素构建阻力面,依据随机游走理论提取生态廊道,基于电路模型辨识生态夹点、障碍点等关键生态节点,并在此基础上结合甘肃省国土空间规划,构建研究区生态安全格局。结果表明：生态源地主要分布于研究区南部和东部边缘,空间分布不均且破碎化,总面积1.08×10⁴ km²,其中核心生态源地2.45×10³ km²;识别生态廊道257条,总长度6.06×10³ km,其中关键陆地生态廊道22条,长度50.7 km,关键河流生态廊道40条,长度494 km;识别生态夹点109处,面积206 km²,识别一级生态障碍点37处,面积1.59×10³ km²