观赏植物净化甲醛能力与其叶片形态和光合特性的关系

为研究观赏植物净化甲醛的机制,选取了6类具有代表性叶片类型的21种观赏植物,放入密闭玻璃箱中进行甲醛的吸收试验,同时测定植物气孔密度、光合生理指标并观察叶片解剖结构.结果表明:多肉植物和披针形硬革质叶片的龙舌兰科植物甲醛净化能力较差,其他叶片类型的植物净化能力较强,其中绿吊兰的净化效果最好.SPSS相关性分析表明,植物甲醛吸收量与气孔密度和净光合速率呈极显著正相关,与胞间CO2浓度呈显著负相关;不同类型的植物叶片,其解剖结构的差异较大,与甲醛净化能力间有一定的规律性.本文进一步证明了植物吸收代谢甲醛的能力与净光合速率关系最为密切,气孔密度为重要的限制因子.     

芦荟植物SOD酶对甲醛气体胁迫的应答

首次实验研究了中华芦荟(Aloe rera var.chinensis (Haw)Berg.)植物对甲醛的吸收以及植物体内超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化情况,旨在了解芦荟净化室内甲醛气体的生理机制.实验以玻璃箱模拟室内空间环境,用乙酰丙酮分光光度法测定模拟空间内甲醛的浓度,用邻苯三酚自氧化法测定SOD的活性.结果表明,有芦荟存在的条件下,模拟空间内甲醛气体浓度显著下降.随着通人甲醛量的增加,芦荟对甲醛的吸收有着较显著的增加,并且SOD酶活性的变化也越来越显著.芦荟体内SOD酶对甲醛气体的胁迫存在着一定程度的生理应激反应,芦荟对室内甲醛污染存在一定程度的净化作用.     

生物膜填料塔净化低浓度甲醛废气的动力学模型研究

通过实验及动力学理论分析,对生物膜填料塔系统净化低质量浓度甲醛废气的适用动力学模型进行了研究.生物膜生化反应动力学分析显示,甲醛废气的生物净化有与其他挥发性有机废气(VOCs)不同的生化反应动力学特征,其反应类型判别准数M值远小于1(M=0.004(《)1.0),即生物膜中甲醛的生化反应速率远远小于其在液膜中的扩散速率,为慢速生化降解反应.针对净化低质量浓度甲醛废气的生物膜填料塔实验系统的研究表明,应用"吸收-生物膜"理论模型得到的甲醛净化效率、甲醛生化去除量和出口气体甲醛质量浓度的计算值与实验值之间的相关系数R分别到达了0.87、0.96和0.89,具有很好的相关性;而"吸附-生物膜"理论模型对应的相关系数R分别仅为0.64、0.84和0.64.与"吸附-生物膜"理论模型相比,"吸收-生物膜"理论模型描述甲醛废气生物净化过程具有良好的适用性,研究结果对生物法废气净化技术的相关基础理论研究和工程应用研究具有重要的参考价值.     

某市装修居室空气中甲醛污染调查及影响因素研究

调查装修后居室空气中甲醛污染现状并探讨其影响因素。选择73套装修居民住宅为研究对象,11套毛坯房为对照,利用化学分光光度法测定室内空气中甲醛含量。新装修居室空气超标率为61.4%,家具中甲醛平均质量浓度(0.760mg/m3)显著高于空气中质量浓度(0.102 mg/m3);随着装修后时间延长,室内空气中甲醛浓度和超标率不断下降,尤其是3个月后非常明显;在装修完工后1周内,复杂装修空气中甲醛超标率达100%,比简单装修高出近20个百分点;甲醛浓度随室内温度、湿度的升高呈上升趋势。新装修居室甲醛污染相当严重,家具是其主要污染源之一,影响室内甲醛含量的因素主要是装修材料的质量、用量、装修时间和室内温度、湿度,保持良好的通风有利于甲醛扩散,可以有效地减轻居室内甲醛污染程度。     

气孔开闭与锶叶面吸收的相互影响

叶面吸收是核素长距离迁移进入植物的首要方式,研究气孔开闭与核素叶面吸收之间的相关关系具有重要意义。以研究最为广泛的锶(Sr)作为核素代表,以双子叶乔木红叶石楠叶片为研究对象,用脱落酸(ABA)和激动素(KT)调节气孔的开闭,探讨核素离子的气孔吸收作用及叶面核素吸收对气孔开闭的影响。结果表明:Sr对气孔开启有明显的抑制作用,浓度越高抑制效果越明显;在10 mmol/L的Sr溶液中暴露2 h后,气孔开启度仅为-105.18%;气孔开闭对核素吸收存在显著的影响,开启度越高核素叶面吸收越强;72 h时,Sr单位叶面吸收量为9.61μg/cm2,添加20 mg/L ABA后叶面吸收量下降13.1%(8.35μg/cm2),而添加20 mg/L KT后叶面吸收量增加21.6%(11.69μg/cm2)。     

基于蒙特卡罗模拟的高校室内甲醛暴露健康风险评价

为了量化分析高校新建教学楼室内环境污染引起的健康风险问题,调查了武汉市某高校新建教学楼室内甲醛污染状况,引入美国环保署(EPA)致癌风险模型,运用蒙特卡罗模拟室内甲醛暴露对不同性别的教师和学生受体造成的健康风险,进行不确定性分析,并研究各参数敏感度。结果表明,该教学楼室内的监测点监测得到的甲醛质量浓度数据中有5%超过标准限值(0.10 mg/m³,参照《室内空气质量标准》),存在一定的健康风险。健康风险评估结果显示,男性的癌症风险和超标率略高于女性,教师群体健康风险平均值超过限值(1×10^-6)9倍左右,且高于学生群体3~4倍。对教师造成影响最大的参数为暴露时间,对学生影响最大的参数为甲醛质量浓度,在无致癌风险的室内甲醛质量浓度和在可接受健康风险限值(1×10^-6)下,推荐教师每日平均暴露时间不超过0.31 h/d(男性)和0.35 h/d(女性)。     

凤眼莲、大薸对铀胁迫的生理生化响应

为探讨凤眼莲和大薸在铀胁迫下的生理生化响应,通过Hoagland水培试验,研究了不同铀质量浓度处理对凤眼莲和大薸的光合色素质量比、抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性、丙二醛(MDA)含量、游离脯氨酸质量比的影响,以及凤眼莲和大薸对铀的富集能力。结果表明:随铀处理质量浓度增大,凤眼莲和大薸体内铀质量比增加,在50 mg/L铀胁迫下,两者体内铀的质量比达1 550.2 mg/kg和963.0mg/kg;在铀的质量浓度为0.1 mg/L时,凤眼莲和大薸的光合色素质量比无显著变化(p>0.05),随着铀质量浓度的增大,光合色素质量比持续降低;在铀的质量浓度为0.1~1 mg/L时,抗氧化酶系统在凤眼莲和大薸缓解较低质量浓度铀胁迫所引起的膜脂过氧化中发挥了重要作用;凤眼莲对铀的耐受能力要强于大薸;高质量浓度(20 mg/L和50 mg/L)铀处理下,凤眼莲和大薸抗氧化酶活性受到抑制;作为渗透调节物质,二者游离脯氨酸质量比均高于对照。     

微囊藻毒素对不同生育期水稻生长的影响

灌溉水中的微囊藻毒素不仅会影响作物生长与产量,还可能沿食物链传递而威胁人类健康。以水稻为试材,研究了不同质量浓度(1μg/L、100μg/L、1 000μg/L、3 000μg/L)微囊藻毒素(MCs)对幼苗期和孕穗期水稻生长与成熟期水稻产量的影响,以及MCs在3个生育期水稻中的积累。结果表明:处理7 d后,1μg/L MCs处理对幼苗期水稻生长有一定促进作用,而对孕穗期水稻生长没有影响,高质量浓度MCs(≥100μg/L)抑制幼苗期和孕穗期水稻的生长;胁迫结束且恢复7 d后,100μg/L处理组孕穗期水稻根长、根表面积恢复能力强于幼苗期,株高、叶面积低于幼苗期,而1 000μg/L和3 000μg/L MCs组水稻各指标不仅未恢复,且劣于胁迫期,水稻产量下降92.4%和95.2%。用酶联免疫法检测发现,胁迫后MCs均在水稻体内富集。对于相同质量浓度MCs处理,幼苗期水稻各器官富集能力最大,孕穗期次之,成熟期最小。3 000μg/L MCs处理组的水稻谷粒中MCs质量比达21.2μg/kg,使人体每天摄入MCs的量可能高于世界卫生组织规定的人体每天吸收MCs的上限值。     

伊维菌素对斑马鱼(Danio rerio)生理生化特性的影响

为探讨水产常用抗寄生虫药物伊维菌素(IVM)对鱼类的毒性效应,参考IVM对斑马鱼的96 h-LC50值,设定了7μg/L、14μg/L及21μg/L3个处理组,并以0.021%乙醇为试剂对照组,采用96 h半静水式毒性试验测定了IVM对斑马鱼(Danio rerio)头部乳酸脱氢酶(LDH)、乙酰胆碱酯酶(AChE)和碱性磷酸酶(ALP)以及肌肉组织中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和ALP等生理生化指标的影响。结果表明:IVM对斑马鱼肌肉SOD活性的影响总体表现为低质量浓度抑制,高质量浓度先诱导后抑制;MDA含量在低质量浓度作用下8~12 h内显著高于对照组(p0.05),而在较高质量浓度下先受到显著抑制(p0.05),虽然后期有一定的恢复,但总体仍低于对照组;IVM对AChE活性影响在短期内并不明显,但在96 h时最高质量浓度组的IVM对AChE产生了55.2%的抑制;头部LDH活性只在8~24 h内受到不同程度的影响,之后便逐渐恢复;头部ALP活性在较高质量浓度作用12~24 h内受到一定的抑制(p0.05),而肌肉ALP活性与对照组相比无显著差异(p0.05),表明头部ALP活性比肌肉敏感。     

稀土铽对辣根抗氧化酶的影响

为了解重稀土对植物的生态毒理学作用,给稀土农用的环境安全问题积累基础实验资料,以辣根为观测材料进行实验,以稀土铽(Tb)(Ⅲ))作为探针,研究不同质量比浓度Tb(Ⅲ)对辣根过氧化物酶(HRP)活性,过氧化氢酶(CAT)活性和过氧化氢(H2O2)含量的影响.实验结果显示,低质量比的Tb(Ⅲ)对辣根HRP和CAT有激活作用;相反,高质量比Tb(Ⅲ)对HRP和CAT活性有抑制作用.具体表现为辣根HRP和CAT酶活性先升后降,在Tb(Ⅲ)质量比为1mg/kg时,HRP酶活性比CK植株增大5.3%,CAT的酶活性比CK植株增加1.23%.H2O2含量则是呈先降后升趋势,在Tb(Ⅲ)质量比为3mg/kg时,辣根体内的H2O2含量比CK植株降低11.68%.HRP对Tb(Ⅲ)的反应更为敏感,它可以成为研究稀土毒理的重要生物标志物.     

锌对果蝇寿命及生殖力的影响及其可遗传性

为了分析微量元素锌对动物体寿命和生殖力的影响及这种影响是否具有可遗传性,以黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)Canton S品系为材料,应用生存试验及统计分析方法检测不同质量浓度锌处理亲代果蝇后,亲代果蝇及其未受处理F1代果蝇寿命和生殖力变化。结果表明,培养基中添加质量浓度为0.026 g/L、0.052 g/L、0.104 g/L的锌均可延长亲代及未受处理F1代果蝇平均寿命、中间寿命、最高寿命及90%死亡时间,并增强其生殖力,其中0.052g/L质量浓度影响最为明显。添加高质量浓度(0.260g/L)锌可使亲代果蝇缩短寿命、丧失生殖能力。表明适当质量浓度的锌可以延长果蝇寿命,增强其生殖力,并且这种影响可遗传到子一代。     

离体条件下十溴联苯醚暴露对鲫鱼肝脏线粒体的氧化损伤

以鲫鱼(Carassius auratus)为试验材料,研究了在离体条件下经不同质量浓度的十溴联苯醚(PBDE-209)暴露后,鲫鱼肝脏线粒体中总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)含量、黄嘌呤氧化酶(XOD)和超氧化歧化酶(SOD)活性的动态变化.结果表明,采用质量浓度为5.6～100.0 mg/L的PBDE-209处理鲫鱼肝脏线粒体30 min,5.6 mg/L组鲫鱼肝脏线粒体中T-AOC、MDA含量、XOD和SOD活性与对照组相比无显著差异(p>0.05); 其余各组的XOD活性和MDA含量随PBDE-209质量浓度增加逐渐上升,而T-AOC和SOD活性逐渐下降,均与PBDE-209质量浓度呈明显的相关关系(p<0.01).这说明PBDE-209对鲫鱼肝脏产生了氧化损伤,具有生化毒性.离体条件下鲫鱼肝脏线粒体中的T-AOC、MDA、XOD和SOD可作为生物标志物来评价多溴联苯醚的生化毒性.     

氨基比林在氯化消毒前后对小球藻生长及生理特性的影响

为探讨典型的吡唑酮类药物——氨基比林(Aminopyrine,AMP)在氯化消毒前后对普通小球藻生长及生理特性的影响,设置了生长抑制试验和生理特性影响试验。在生长抑制试验中,设定药物暴露质量浓度为0.1~32.0 mg/L,共7个处理组,以不加药物组为对照组,再按照药物与氯气(C12)物质的量比为4:1、1:1、1:2、1:5分别向各处理组加入相应的NaClO溶液,并氮吹至余氯在检测限下,测定小球藻的生物量。结果表明:72 h内小球藻的生长抑制率先升高后降低,并随药物质量浓度升高而升高;氯化消毒处理后,抑制率随投氯量增加而上升。在生理特性影响试验中,设置药物质量浓度为2.0~32.0 mg/L,共5个处理组,其他处理同生长抑制试验,测定培养96 h后的抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT)活性和丙二醛(MDA)含量,结果表明:MDA含量随机体抗氧化酶活性降低而升高;氯化消毒处理后,1:5处理组的SOD和CAT活性均低于氯化消毒前,而MDA含量均高于氯化消毒前,表明该比例的氯化消毒对小球藻的抑制作用较其他各组更为显著。     

直流电场对印度芥菜体内镉亚细胞分布和化学形态的影响

为了研究电场作用对植物吸收重金属的直接影响,同时避免土壤和溶液性质变化对植物吸收重金属的影响,设计了一种新型电场-植物效应试验装置,并应用此装置通过水培试验研究了不同强度的直流电场对印度芥菜体内镉质量比和镉亚细胞分布、化学形态的影响。结果表明:应用该装置可实现电场作用下水培体系中pH值、电导率EC和Cd浓度的恒定和均匀分布;不同强度的电场处理对印度芥菜叶中Cd质量比影响不大,但显著增加了印度芥菜根对Cd的吸收,其中以20 mA处理中根Cd质量比最高(52.1 mg/kg),是对照处理的2倍,且显著提高了根细胞壁对Cd的积累(从对照的47.1%增加到63.3%),降低了细胞质和细胞器组分对Cd的积累(从对照处理的31.3%降低到20.3%)。中等强度的电场(如10 mA和20 mA)能够促进根中Cd从易移动的FNaCl态向活性较低的F_(HAc)态和F_(HCl)态转移,同时电场处理还明显增加了印度芥菜体内F_(HCl)态和Fr态的分布率,增加了印度芥菜对Cd的固定和积累。     

万年青在镉铀胁迫下的富集特征和生理生化机制

为探究万年青修复镉铀污染土壤的效率及镉铀胁迫对其生理特性的影响,通过水培试验,研究了不同质量浓度镉(0、20 mg/L、40mg/L)、铀(0、0.1 mg/L、1 mg/L、5 mg/L、10 mg/L、20 mg/L)胁迫下万年青的生长、生理响应及耐性、吸收和积累特征。结果表明,在相同质量浓度镉胁迫下,随溶液中铀质量浓度升高,万年青丙二醛(MDA)含量呈明显上升趋势,光合色素质量比、可溶性蛋白质质量比、过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性呈先升后降趋势,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈缓慢升高趋势。随铀处理质量浓度升高,根部铀富集系数逐渐降低,转移系数也逐渐下降;万年青对铀元素的富集主要在根部,且从根部向地上部转移的能力随铀处理质量浓度升高而降低。随铀质量浓度增加万年青对铀的富集量逐渐上升,但均表现为根部富集量高于地上部分。当镉、铀质量浓度均为20 mg/L时,万年青对铀的富集量最大,根部富集量达到(898.48±2.53)mg/kg,地上部(茎叶部)富集量达到(277.27±2.52)mg/kg。     

亚砷酸钠对蚕豆和洋葱根尖细胞的遗传损伤效应

利用植物根尖细胞微核技术,研究不同质量浓度的亚砷酸钠(0.3 mg/L,1.0 mg/L,3.0 mg/L,10.0 mg/L,30.0 mg/L)对蚕豆和洋葱根尖细胞的遗传损伤效应.研究结果表明,用亚砷酸钠处理12 h后,可诱发蚕豆(亚砷酸钠质量浓度0.3～30.0 mg/L)和洋葱(亚砷酸钠质量浓度1.0～30.0 mg/L)根尖细胞遗传损伤,使根尖细胞微核率增加、分裂指数下降.在一定处理浓度范围内(蚕豆的为0～3.0 mg/L; 洋葱为0～10.0 mg/L),细胞微核率与处理浓度呈正相关(p＜0.01); 分裂指数与处理浓度呈负相关(p＜0.01).研究表明,亚砷酸钠能引起植物细胞遗传物质损伤,因此,可利用蚕豆和洋葱根尖细胞微核技术检测环境中的砷污染.     

HTO(BAC)-MBR-NF工艺处理晚期垃圾渗滤液北大核心

针对晚期垃圾渗滤液成分复杂,生化性极差,氨氮浓度高的特点,采用HTO(BAC)-MBR-NF工艺处理,工程处理规模150 m^3/d,COD质量浓度为1 500~2 000 mg/L,NH_3-N质量浓度为400~600 mg/L,处理后废水COD、NH_3-N质量浓度分别降至70 mg/L、5 mg/L,达到相关排放标准。     

HTO(BAC)-MBR-NF工艺处理晚期垃圾渗滤液

针对晚期垃圾渗滤液成分复杂,生化性极差,氨氮浓度高的特点,采用HTO(BAC)-MBR-NF工艺处理,工程处理规模150 m~3/d,COD质量浓度为1 500~2 000 mg/L,NH_3-N质量浓度为400~600 mg/L,处理后废水COD、NH_3-N质量浓度分别降至70 mg/L、5 mg/L,达到相关排放标准。     

两种青葙属植物对土壤锰的耐受性和富集差异

以锰超富集植物青葙和同属的非富集植物台湾青葙为对象,在0,50,100,200,300,500 mg/kg 6个浓度梯度下,研究了两种青葙属植物对土壤锰污染的耐受和富集差异。当锰处理浓度为500 mg/kg时,台湾青葙死亡,而青葙仍正常生长。锰胁迫下,青葙的初始荧光(F_0)、光合电子传递速率(ETR)差异不显著(p0.05),而台湾青葙的F_0显著上升,ETR显著下降(p0.05)。当锰处理浓度为300 mg/kg时,青葙的总生物量与对照相比增加了11.5%,而台湾青葙的总生物量降低了29.4%。另外,相同的锰处理浓度下,青葙较台湾青葙富集的锰更多,并将85.4%的锰从根部向地上部转移。结果表明,青葙对锰的耐受性和富集性均显著高于台湾青葙,主要是因为青葙具有更强的光合系统保护机制和锰转运能力。     

混凝-厌氧水解-SBR法处理中成药废水效能研究

针对中成药生产废水高COD(化学需氧量)、高SS(悬浮物)、高色度、可生化性较低等制约常规单一处理方法效力的问题,采用混凝预处理-厌氧水解-SBR(序批式活性污泥法)生物反应器处理方法,研究其对中成药废水处理特性并探明此过程的污染物降解机理.首先,通过混凝参数正交试验以探明最佳工况:PAC(聚合氯化铝)质量浓度为800 mg/L,PAM(聚丙烯酰胺)质量浓度为3mg/L,搅拌强度为250 r/min搅拌1 min后以30 r/min连续搅拌30 min.该工况为有效降低后续废水生物处理的有机负荷,并保障其处理稳定性奠定良好基础.其次,通过耦合厌氧水解与SBR生物处理方法,使得中成药废水中COD、TP(总磷)、NH4-N、TN(总氮)、SS 去除率分别达90.24％、87.93％、93.94％、92.62％、97.30％.该耦合工艺通过各单元间的协同处理特性,实现了逐级高效污染物去除效力,为高浓度中成药废水的稳定处理提供了技术支撑.