嗜麦芽窄食单胞菌J12对芘的降解特性

从前期实验中得到1株对芘具有降解能力的嗜麦芽窄食单胞菌,将其命名为J12。采用摇床振荡培养的方法,研究了不同实验条件(降解体系芘初始浓度、初始pH、投菌量)对J12降解芘的影响。结果表明:最佳降解条件为芘初始浓度20mg/L、投菌量2g/L、pH为7.0左右。在最佳降解条件下,研究了金属离子Fe3+、Mn2+、Mg2+对J12降解芘的影响,结果表明一定浓度Fe3+、Mn2+的投加对J12降解芘具有促进作用,而Mg2+则表现为轻微的抑制作用。向反应体系中添加鼠李糖脂,结果表明鼠李糖脂的添加对J12降解芘有一定的促进作用,其中在反应的后期促进作用较明显。对J12胞外酶和胞内酶粗酶液进行考察,结果表明在J12降解芘过程中起主要作用的为胞内酶,J12对芘的降解酶主要分布在胞内。     

碳黑中致突变物研究

用高分辨质谱检出了墨水碳黑有机溶剂提取物中的六种硝基取代多环芳烃化合物,高效液相色谱的保留时间和紫外光谱确证了提取物中的二硝基芘和3-硝基芴酮,根据定量测定结果表明:二硝基芘是提取物中直接致突变活性的主要来源.     

一株黄杆菌及其粗酶液对芘降解的动力学特征研究

实验研究了一株黄杆菌FCN2对芘降解的动力学特性,以及该菌株对芘的好氧氧化具有催化作用的酶的分布特征、芘在胞内酶存在下酶促降解的动力学特征研究结果表明,本实验室经驯化、筛选、分离所得的FCN2菌株对芘有良好的降解性能;反应后10 h内,降解反应近似表现为一级动力学特性,且随着芘初始浓度的增加,反应速度加快;当芘的初始浓度达到200 mg·L-1时,菌体的降解活性被抑制;菌体的初始浓度越大,芘的降解转化速率越快;当菌量达到3.0×108CFUs·mL-1(CFUs colony-forming units)时,芘的降解转化速度不再随着起始菌量的增加而增加在本实验的好氧条件下,最适初始菌量为1.0×108～2.0×108 CFUs·mL-1范围内.FCN2菌株对芘好氧降解起催化作用的活性酶为胞内酶,它对芘降解的催化作用迅速、有效,短时间内即达到分解平衡;胞内酶最适pH值为5,在pH 5.0～6 0之间均有较高的催化活性;胞内酶最适温度为32℃,在30～50℃之间能保持较高的催化活性;粗提胞内酶催化芘的好氧降解过程中,米氏常数较小,为1×10-4mol·L-1,最大反应速率为2×10-6mol·L-1·min-1,说明酶与芘的亲和力大.     

北京地区大气飘尘中检出潜在致癌物——硝基多环芳烃

用两种方法(GC-MS法和还原-HPLC-荧光法)首次从北京大气飘尘中检出了数种硝基多环芳烃。虽然它们的含量低,但是由于其中例如1-硝基芘和3-硝基萤蒽系已知的动物致癌物,因此它们在环境中的存在值得注意。     

柴油汽车排放烟气中新的致癌物质

日本国立中央癌症研究所与福冈县公害研究中心经过共同研究,已了解到在柴油汽车排放烟气中有微小颗粒存在,发现这些微粒含有新的强烈的致癌物质。在多环芳香族化合物上添加二氧化氮后,能产生1—硝基芘和3—硝基萤蒽物质,这些物质的致癌强度在 a—苯茾芘之上。日本环境保护厅接受了这一研究成果,表示要加强对柴油汽车排放烟气的限制。     

共基质对优势菌降解多环芳烃的作用研究

以萘为唯一碳源驯化长期被焦化废水污染的污泥,7周后,平板划线分离出两株黄杆菌FCN1,FCN2及一株短杆菌BCN1;并利用静态反应曝气及生物摇床试验对其降解菲、芘的效能进行了试验,同时研究了共基质及无机离子对它们降解菲、芘效果的影响.结果发现,BCN1对菲、芘的降解效果最好,淘米水对分离出的三株菌降解菲或芘均有明显的共代谢促进作用.苯酚、尿素、葡萄糖对两株黄杆菌降解菲有抑制作用.加入Fe3+使淘米水在两株黄杆菌降解菲的反应体系中的共代谢促进作用减小,但却增加了短杆菌反应体系中淘米水的促进作用.      

土壤铵氮在热活化过硫酸盐氧化过程中的转化

采用来自江苏和河北, 具有不同土壤有机质含量和NH₄⁺浓度的土壤样本, 系统地研究了NH₄⁺在热活化过硫酸盐(PS)氧化过程中的转化和归趋, 考察了反应时间、PS浓度和外加NH₄⁺对硝基副产物生成的影响.结果表明, 土壤中的NH₄⁺能够转化成3-硝基酚、4-硝基酚、2-羟基-5-硝基苯甲酸、4-羟基-3-硝基苯甲酸、2, 4-二硝基酚等副产物, 它们的生成量随着反应的进行先增加后降低.增大PS浓度可促进硝基副产物的生成.当PS浓度为30mmol/kg, 反应12h后一硝基酚和一硝基羟基苯甲酸的生成量达到最大.然而随着PS浓度进一步增大, 硝基副产物发生降解.硫酸根自由基(SO₄·^-)在硝化过程中起到了关键作用, 它能将NH₄⁺氧化生成氨基自由基(·NH₂), 随后经过一系列自由基链式反应生成二氧化氮自由基(NO₂·).同时, SO₄·^-进攻土壤有机质中的酚结构单元, 使其氧化生成苯氧自由基, 苯氧自由基进一步与NO₂·结合生成硝基副产物.天然有机质(NOM)在环境中无处不在, NH₄⁺在环境中也普遍存在, PS用于土壤和地下水污染修复时生成硝基副产物很可能是一个普遍现象.     

溶液中阴离子对UV/H2O2降解4-硝基酚的影响

利用间歇式光反应器,研究了溶液中阴离子HCO3-、Cl-、及NO3-对UV/H2O2氧化4-硝基酚的影响.结果表明,UV/H2O2能有效地除去水溶液中4-硝基酚及TOC.随着HCO3-、Cl-及NO3-浓度的增加,4-硝基酚氧化速率减少.溶液中阴离子对UV/H2O2体系中主要氧化剂OH自由基的清除作用是4-硝基酚降解速率下降的原因.利用一级反应动力学对4-硝基酚的降解进行了拟合,得到了满意的结果.     

尿中1-羟基芘的研究——人体接触多环芳烃的指标

对尿中1-羟基芘的分离和测定方法进行了研究和改进。10ml尿样经酶水解后,用反相高压液相色谱-荧光检测器分析,一小时左右即可得到定量结果,1-羟基芘的检出限为0.047ng。测定了对照组、交通警和焦炉工人尿中1-羟基芘的含量。讨论了人尿中1-羟基芘的量和接触多环芳烃的关系,认为尿中的1-羟基芘可做为人体接触空气中多环芳烃的一个指标。     

蜡状芽胞杆菌对芘的降解特性及降解酶研究

考察蜡状芽胞杆菌(Bacillus cereus)对水体中芘的降解特性,分析其代谢产物和降解酶的活性.结果表明,1 mg·L-1Mn2+、0.1 mg·L-1Fe3+和10 mg·L-1葡萄糖混合物对芘的降解有明显促进作用;1 g·L-1菌体在120 h内对2.5μmol·L-1芘的降解率达到61.4%.利用LC-MS/MS分析芘代谢产物,检测到1-萘酚、2-萘酚、9-羟基菲和1-羟基芘4种单羟基多环芳烃,表明芘在单加氧酶作用下开环降解,且B.cereus能有效分解利用4种代谢产物,其最高利用率分别为100%、90.3%、98.3%和52.7%.酶活力分析实验结果表明,B.cereus具有的水杨酸羟化酶,邻苯二酚1,2-双加氧酶和邻苯二酚2,3-双加氧酶在芘的降解中起关键作用,其酶活力经芘诱导后均有明显提高.结合产物分析及酶活测定,推断B.cereus对芘的降解途径以及降解过程是由单加氧酶和双加氧酶联合起作用.     

外加气体对等离子体降解CF_2ClBr的影响

用等离子体处理难降解大气污染物是近年国内外研究较活跃的领域，选用化学方法难降解的ＣＦ２ＣＩＢｒ为对象，研究了Ｈｅ、Ｎ２、Ｏ２及空气对等离子体降解ＣＦ２ＣｌＢｒ的影响，实现了ＣＦ２ＣｌＢｒ的常压解离．外加气体为Ｈｅ、Ｎ２时ＣＦ２ＣｌＢｒ的降解情况与纯ＣＦ２ＣｌＢｒ的降解基本相同，外加气体为Ｏ２、空气时主要降解产物为ＣＦ２Ｏ，Ｂｒ２，Ｃｌ２外加气体对降解的影响大小为Ｈｅ＜Ｎ２＜Ｏ２，空气．     

异养硝化-好氧反硝化菌WXZ-8的脱氮产物N_2O和N_2研究

研究了异养硝化-好氧反硝化菌WXZ-8(Bacillus cereus)的异养硝化性能,并采用GC-ECD(Gas Chromatography-Electron Capture Detector)、GC-TCD(Gas Chromatography-Thermal Conductivity Detector)方法分别测定了脱氮过程中的气体产物N2O和N2。为了改进密封反应的溶氧条件,采用纯氧密封摇瓶培养和空气密封摇瓶培养两个对照条件下进行培养。结果表明:(1)空气密封瓶实验条件下,WXZ-8产生的N2O为0.00945mg,N2为9.5005mg,分别占从水体中脱除的氮的0.047%和47.09%,另外,同化合成的氮含量占48.74%;(2)纯氧密封瓶实验条件下,WXZ-8产生的N2O为0.00463mg,N2为9.686mg,分别占从水体中脱除的氮的0.024%与49.57%,同样,同化合成的氮含量占49.23%。两组对照实验表明,WXZ-8菌是一株高效、产生低水平量N2O的性能良好的异养硝化-好氧反硝化菌,且纯氧培养条件更有利于控制N2O的逸出。     

介质阻挡放电降解异味物质CS_2研究

采用介质阻挡放电降解二硫化碳(CS2)模拟废气,考察了外加气体空气、氮气(N2)、电源输入功率、初始浓度和停留时间对CS2转化率的影响。结果表明:CS2的去除率呈现空气>N2。在输入功率63 W,停留时间为5.34 s,CS2的初始浓度300 mg/m3,N2氛围下的去除效率为36.9%,而空气氛围下的去除效率可达62.5%。在N2与空气氛围下其产物明显不同,在空气氛围下,主要产物为SO2、COS、CO和CO2;而在N2氛围下其主要产物为大量单质硫、少量CO与CO2。对DBD降解CS2的机理分析表明,在N2条件下主要是高能电子与紫外光的作用;而在有空气条件下,O2的存在促进了CS2的深度氧化。     

温度对滴滤池硝化过程氧化亚氮释放的影响

研究了某大学污水处理厂的一个滴滤池(生物膜系统)随季节变化N2O的释放特征.结果表明,滴滤池中N2O的释放浓度范围为0~18.21×10-6,释放量为20.5~554g N2O/(m3?a),其释放因子(N2O-N/进水NH3-N)为0.1%~0.8%.N2O释放量与季节变化有关,夏季产生量较高而春季较少,空气和进水的温差是影响滴滤池中硝化作用和N2O释放的主要因素,7月份时气温和水温温差较小,导致空气中的氧气无法充入水中,水中溶解氧的不足使得滴滤池硝化不完全,N2O释放量最高.另外,N2O释放量的昼夜变化规律表明,滴滤池的N2O释放、硝化作用和温度变化相关,通过在线监测N2O释放和水温/气温温度变化可以间接反映滴滤池的生物硝化效果.     

Nitro-PAH exposures of occupationally-exposed traffic workers and associated urinary 1-nitropyrene metabolite concentrations

The assessment of occupational exposure to diesel exhaust(DE) is important from an epidemiological perspective. Urinary biomarkers of exposure have been proposed as a novel approach for measuring exposure to DE. In this study, we measured the concentrations of two urinary metabolites of 1-nitropyrene(1NP), a nitrated polycyclic aromatic hydrocarbon that has been suggested as a molecular marker of diesel particulate matter. These two metabolites, 6-hydroxy-1-nitropyrene and 8-hydroxy-1-nitropyrene, were determined in urine samples(10 m L) from a small group of workers who were occupationally-exposed to vehicle exhaust in Trujillo, Peru, before and after their workshifts. Workshift exposures to1 NP, as well as PM_(2.5), 2-nitropyrene and 2-nitrofluoranthene, were also measured.Exposures to 1NP were similar in all studied workers, averaging 105 ± 57.9 pg/m~3(±standard deviation). Median urinary concentrations of the average of the pre- and post-exposure samples for 6-hydroxy-1-nitropyrene and 8-hydroxy-1-nitropyrene, were found to be 3.9 and 2.3 pg metabolite/mg creatinine, respectively in the group of occupationally-exposed subjects(n = 17) studied. A direct relationship between workshift exposure to 1NP and urinary 1NP metabolites concentrations was not observed. However,the 1NP exposures and the creatinine-corrected urinary concentrations of the hydroxynitropyrene metabolites in these Peruvian traffic workers were similar to occupationally-exposed taxi drivers in Shenyang, China, and were higher than biomarker levels in office workers from Trujillo without occupational exposure to vehicle exhaust.This study provides further evidence that urinary metabolites of 1NP are associated with exposure to DE and may serve as a useful exposure biomarker.     

循环流化床二段燃烧燃煤过程中NO和N2O生成与控制研究

在小型石英循环流化床燃煤装置上,进行NO和N₂O生成与控制研究?研究结果表明:随着二次空气率的提高,NO明显下降,二次风口的位置高,NO的下降速率明显一些;随着二次空气率的提高,N₂O开始升高,但升高到一定程度后,随着二次空气率的提高,反而开始下降?此外,二次风口的位置高,N₂O随二次风变化曲线的上升段和下降段的斜率都略大?      

四川桤柏混交林土壤N2O排放的实测与模拟

采用静态箱-气相色谱法对川中丘陵区桤柏混交林土壤N2O排放进行了连续两年的测定.通过与Forest-DNDC模型模拟进行对比分析,结果表明,模型能够较好地模拟林地土壤N2O排放.2005和2006年模型模拟的土壤N2O年平均排放速率为15.02,14.03mg/(m2×h),分别为实际观测值的85.7%和87.5%.2005和2006年的实际观测值与模型模拟值之间差异均不显著(P>0.05),模拟有效系数分别为0.56和0.51.以2005年降雨量和气温为基准利用模型进行情景分析,结果表明,本地区降雨量在±30%范围内变化时,林地土壤N2O排放量的变化幅度不超过25%;气温在±3℃范围内变化时,林地土壤N2O排放量的变化幅度不超过10%.     

粉煤流化床燃烧中N2O排放与控制

粉煤流化床（PC－FB）是一项燃烧效率高，同时实现炉内脱硫、低NOx和N2O排放的新型高效、清洁煤燃烧技术在一座0．3MW的试验台上，系统而详细地研究了其N2O的排放与控制特性，主要研究内容包括：各层二次风份额（R2i％）及悬浮空间燃烧区（FCZ）的温度分布与炉内N2O浓度分布的关系；床层温度Tb、烟气氧浓度、二次风率（R2％）、FCZ内烟温Tf、钙流比（Ca／S）对其N2O排放的影响．     

城市混合垃圾组分及其燃烧产物特性分析

对混合垃圾自然组分、物性及燃烧产物特性进行了实验研究。结果表明 :城市混合垃圾中无机物、水分、灰分含量较高 ,热值较低 ;燃烧产物中烟气的主要成分是 N2 、CO2 、H2 O、O2 ,以及少量 CO、HCl、NOx、SOx、H2 S等 ;灰渣的主要成分是 Si O2 、Al2 O3、Ca O、Ca SO4等。随着过量空气系数的增大 ,呈现 CO、HCl、SOx、H2 S减少 ,NOx 增加的趋势 ;随着温度的升高 ,CO、H2 S逐渐减少 ,HCl、SOx、NOx 增加 ;适宜的城市混合垃圾燃烧温度应在 80 0～ 1 0 0 0℃     

未来气候变化对旱田生态系统N2O释放的潜在影响

反硝化-分解作用模型（DNDC）能较好地拟合贵州省玉米—油菜轮作田、大豆—冬小麦轮作田和休耕地的N2O释放通量及其影响因子季节变化模式，采用DNDC模型定量探讨了未来气温、降雨量和降雨中无机N浓度变化对亚热带旱田生态系统N2O释放的潜在影啊．结果表明，除大亚外，其它作物和休耕地土壤N2O释放通量对气温变化接近于正响应；玉米地、大豆地和体耕地（对应于玉米生长期）土壤N2O释放通量对降雨量的变化也接近于正响应；降雨中无机氮浓度的变化对3块实验田NO2释放通量影响最大．