水稻土中铁的厌氧生物氧化还原循环对砷的影响（The Effect of Anaerobic Redox Cycling of Iron on Arsenic Mobility in Paddy）

应用砷污染水稻土的厌氧富集培养,探讨水稻土中潜在存在铁厌氧生物循环及其对氮和砷的耦合作用.富集培养直接证明了水稻土中铁的厌氧生物循环:三价铁(人工合成针铁矿)在厌氧条件下被逐渐还原成二价铁;铁还原过程结束并外源添加硝酸根时,培养基中新生的二价铁在依赖于硝酸根的铁氧化菌的作用下被氧化;当提供新的电子供体乙酸时,生物合成的铁矿重新被还原.在铁氧化还原循环过程中,随着铁的还原,培养基中砷的浓度不断增加,反之,当铁逐渐氧化的同时不断地吸附固定培养基中的砷.在铁的厌氧氧化阶段,铁氧化的同时硝酸根被还原,培养基中积累了NH4+和NO2-.因此,厌氧水稻土中可以进行完整的铁氧化还原循环,同时这个循环过程耦合了氮和砷的迁移转化.     

锑矿区土壤中锑的形态及生物有效性

通过室内模拟对锑矿区土壤中锑的分布、存在形态及生物有效性进行了研究 .结果表明 :在锑矿区土壤中含有高浓度锑污染 ,其存在状态主要以残渣态为主 ,其次是Fe/Mn结合态、有机 /硫化物结合态和碳酸盐结合态 ,可交换态和水溶态占的比率最小 .不同溶剂对锑的提取率不同 ,NH4NO3对锑的提取率最高 ,其次是EDTA ,HAc和H2 O ,NH4OAc对锑的提取率最小 .土壤中锑主要以五价锑的形态存在 ,几乎占总锑量的 90 %以上 .土壤中生物可利用态锑的浓度比较高 ,一般在 2 5— 1 3 2mg·kg- 1 ,中等可利用态占土壤总锑的1 6 2— 8 2 6 % ,生物不可利用态锑的浓度占 88 2— 97 91 % .     

微生物群落对河流底泥中锑含量变化的响应

锑(Sb)矿的开采会造成周边水环境发生Sb污染,对周边生态环境和人体健康造成潜在风险。微生物是河流中Sb污染物生物地球化学循环的主要驱动力之一,通过氧化/还原过程调控Sb的价态转化过程,从而改变Sb的毒性和流动性。以贵州独山县Sb污染河流底泥为研究对象,利用地球化学参数分析、高通量测序和统计分析等方法,研究Sb污染河流底泥中Sb的浓度分布规律及其对河流底泥微生物群落的选择性影响。结果表明,随着与Sb冶炼厂排水口距离的增加,河流底泥中Sb浓度逐渐降低,这可能是微生物还原产生的Sb(III)在厌氧环境下易与铁锰化合物结合形成沉淀所导致的。基于随机森林分析发现,Sb是塑造河流底泥微生物群落结构的主要因素,河流底泥微生物多样性随Sb浓度的降低而呈现逐渐增加的变化趋势。通过LEfSe差异分析可知,Sb是河流底泥微生物群落结构组成演变的关键驱动因子,在不同Sb污染环境下富集了差异微生物。结合共现网络分析,发现栖泥沼杆菌属Paludibacter和糖发酵菌属Saccharofermentans是Sb污染河流底泥中的核心微生物,其相对丰度与Sb_tot、Sb(III)浓度呈显著正相...     

非毒性剂量重金属锑通过改变细胞脂代谢促进前列腺癌进展

本文旨在检测健康人群与前列腺癌患者血清中重金属锑的含量,并对重金属锑在前列腺癌发生发展中的作用和相关机制进行初步探索。本实验使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对健康人群和前列腺癌患者血清中重金属锑的含量进行了检测;此外,分别通过MTT和Alamar-Blue方法对于重金属锑对人前列腺癌PC-3细胞的毒性效应进行了评价,并进一步探讨了非毒性剂量的重金属锑对前列腺癌细胞增殖能力(细胞计数及克隆形成实验)及脂类代谢过程(细胞内甘油三酯)的影响。研究结果显示:重金属锑在前列腺癌组患者血清中含量明显高于健康人群组且差异具有统计学意义;毒性实验结果表明高剂量的重金属锑能够显著抑制细胞活力且呈浓度依赖型方式,而非毒性剂量重金属锑能够显著促进前列腺癌细胞增殖,并导致细胞内甘油三酯的含量增加(P0.05)。综上所述,重金属锑在前列腺癌患者血清中具有相对较高水平,其机制可能是通过影响细胞脂类代谢从而促进前列腺癌的进展,这将对未来前列腺癌的预防和治疗提供一定的理论依据。     

基于多表面形态模型的土壤镉在小白菜中的富集效应

基于土壤理化性质和热力学化学平衡的多表面形态模型(multi-surface speciation model,MSM)近年来已成功被应用于描述多种痕量元素在土壤固/液相间的分配,但在土壤-植物系统中的应用尚不多见.本文采用室内盆栽实验,调查了我国6种代表性土壤中Cd(Ⅱ)在小白菜中的生物富集情况,首先比较了5种化学提取方法(总Cd、CaCl_2、HNO_3、Mehlich-3和BCR)测定的有效态Cd与小白菜中Cd富集量之间的相关性,其次基于MSM预测土壤中溶解态Cd(Ⅱ)浓度并与Cd在白菜中富集量进行了相关性分析,同时考察了不同模型架构下模型对相关性的影响.结果表明,MSM预测的土壤中溶解态Cd浓度与小白菜中Cd富集量之间有较好的相关性,大部分模型架构下优于化学提取法,说明MSM一定程度上反映了土壤理化性质对Cd生物有效性的影响.由于MSM在计算过程中基于热力学参数,因此具有很好的外延性,说明其在土壤-植物系统中重金属生物有效性和风险评价方面具有较大的潜力.     

模拟气候变暖对小麦幼苗亚细胞中Cd的动态累积的影响

采用气候变暖模拟实验,在高浓度Cd胁迫下,研究模拟温度与CO_2浓度联合升高对小麦幼苗亚细胞中Cd的动态累积的影响,该研究旨在探索全球气候变暖背景下,作物对毒性元素Cd胁迫的微观响应过程及其机制.研究显示,随处理温度和CO_2浓度的增加,根、叶部的富集系数(BF)总体呈现显著的上升趋势,叶部相比对照增加了1.98—3.37倍,根部增加1.90—2.48倍.根、叶部各亚细胞组分中的Cd浓度也呈现显著的增加趋势,但各组分中的Cd相对比例维持稳定,细胞可溶性组分占比最高,是Cd在小麦幼苗细胞中的主要贮存位点.在最高处理温度和CO_2浓度条件下,Cd自根部向叶部的迁移相对对照增加1.34倍.结果表明,气候变暖将在一定程度上影响Cd在小麦幼苗中的动态富集,这很可能在多个层面上进一步强化气候变暖对生态系统、人类食品安全等方面的负性效应.     

壳聚糖对污染土壤中吸附态Pb（Ⅱ）的解吸作用

土壤中重金属的吸附-解吸直接影响重金属在土壤及其生态环境中的形态转化、迁移和归趋.利用螯合剂促进普通植物富集吸收土壤中重金属是一种新的土壤组合修复技术, 向污染土壤中施用螯合剂可增加土壤溶液金属的浓度和活度,有利于金属到根部而被植物吸收.通过吸附等温实验研究了壳聚糖对污染土壤中铅的解吸作用.将壳聚糖提取液加入含Pb土壤中结果表明,壳聚糖螯合剂能提高土壤中吸附态铅的解吸效率,增加解吸溶液中Pb2 的浓度.壳聚糖对污染土壤中铅的解吸作用随着壳聚糖加入量的增大而增大,用浓度为0.4 g·L-1的90%脱乙酰度壳聚糖做提取液,提取液pH＝3,提取平衡时间10 h达到最高提取率32.4%,该吸附过程遵从Langmuir等温吸附方程; 土柱淋溶实验表明壳聚糖对污染土壤中Pb2 的提取率为27.4%.研究结果为铅在环境中的迁移转化和治理技术等方面的实际应用提供有价值的参考.     

Fe0.5Zn0.5Al2O4 尖晶石催化剂催化湿式氧化降解苯酚的稳定性

研究了Fe0.5Zn0.5Al2O4尖晶石型复合氧化物催化剂在催化湿式氧化处理苯酚废水中的性能.结果表明,在150℃下苯酚就能完全被去除,COD去除率达到94%.催化剂中铁的溶出量随着反应时间的增加经历了一个先增加后减小的过程;而且最终出水铁离子浓度随催化剂用量、氧分压、苯酚溶液pH值的增加而减少,随苯酚浓度的增加而增加.     

酚类化合物在焦化废水处理过程中的降解与转移

研究了4种烷基酚、7种氯酚和2种硝基酚物质在广东韶关钢铁集团焦化废水处理站的浓度演变与转移.针对设计处理量为2000 m.3d-1,生物处理采用A/O1/O2工艺,已经稳定运行5年的实际废水处理工程,同一时间分别采集水样、气样与综合排泥样若干批次,采用GC/MS方法分析酚类物质的浓度.研究结果表明,焦化废水中酚类物质在原水与各个处理工段中均存在成分与浓度的特征分布,烷基酚类物质浓度高但容易通过生物降解去除,氯酚和硝基酚的去除率略低,经生物处理的出水酚类物质浓度均低于5μg.L-1,达到了有关排放标准的要求;所有酚类物质在废水处理过程中存在气相转移的现象,转移污染物浓度分布差异显著,取决于废水本底浓度与该物质的化学性质;污泥样品能够高倍数富集氯酚类物质,在处理与处置工艺的选择方面需要防止扩散.酚类化合物在焦化废水处理过程中的浓度削减主要是生物阶段,气相转移与固相转移可能构成环境风险,未来的水处理工程需要考虑二次污染的消除问题.     

污染场地修复过程挥发性有机物散逸规律及浓度分布分析

对污染场地修复过程挥发性有机物(VOCs)散逸及浓度分布进行了检测分析,通过光离子气体检测仪(PID)现场快速监测与采样管采样气相色谱质谱分析技术相结合的方式,进行了修复过程中VOCs散逸浓度检测,同时利用吹扫捕集法+色谱/质谱检测分析方法进行了VOCs污染场地内土壤中浓度检测.研究了VOCs在挖掘扰动过程中的散逸行为,并对气体中的VOCs浓度平面分布进行分析.结果表明,污染土壤中典型VOCs的散逸率整体上较高,对于该污染场地土壤特质,污染土壤扰动过程中,1,2-二氯乙烷散逸程度最高,苯散逸程度最低.VOCs浓度并不因距离增加而呈现明显负相关关系,污染物在扩散过程中会出现波峰波谷的现象.     

兰州地区DDT的环境多介质迁移和归趋模拟

利用Level Ⅲ逸度模型模拟了稳态假设下DDT在兰州地区大气、水体、土壤和沉积物中的浓度分布.根据模拟结果计算了相间迁移通量.结果表明:农业施用是该区域DDT的主要来源,其主要的迁移过程是气-土沉降、气-水沉降、土壤侵蚀,土壤中降解和大气平流输出,这是DDT从研究区域消失的主要途径.土壤中DDT占总残留量的99.83%.在大气、水体、土壤和沉积物中的浓度分别为2.80×10-11 mol·m-3,2.72×10-7 mol·m-3,2.47×10-3mol·m-3和3.16×10-5mol·m-3.模型计算浓度与同期实测浓度吻合较好,验证了模型的可靠性,并通过灵敏度分析,确定了模型的关键参数.     

公路两侧大气颗粒物中的重金属污染特征及其影响因素

选择昌九高速公路(赣粤高速公路南昌至九江段)、昌樟高速公路(赣粤高速公路南昌至樟树段)为研究对象,采集了公路两侧10μm相似文献   

镧对微囊藻的生长效应及被富集的动力学研究

研究了稀土元素La3 对微囊藻生长效应及其被微囊藻富集的动力学过程 .结果表明 :当La3 的添加浓度小于 2mg·l- 1 时 ,对微囊藻的生长有促进作用 ,当La3 的添加浓度大于 2mg·l- 1 时 ,微囊藻的生长受到抑制 .La3 在微囊藻中富集的动力学过程可用表面配位模型表征     

活性炭吸附-介质阻挡放电等离子体处理五氯酚

研究了介质阻挡放电(DBD)与活性炭(AC)吸附相结合用于高浓度五氯酚(PCP)废水的处理.含有高浓度的PCP溶液被富集在AC上,通过DBD等离子体降解吸附在AC上的PCP,并且实现AC的循环再利用.主要考察了DBD等离子体作用条件下AC上PCP的降解效果以及3次循环处理后AC吸附等温线的变化.结果表明:随着放电电压和处理时间的增加,AC上PCP的降解效率增加,较高的电源频率有助于PCP的降解,而且经过3次吸附/处理循环后,AC仍然具有较高的吸附能力.     

铅胁迫对双孢蘑菇积累铅及抗氧化酶活性的影响

大型真菌具有强的金属富集能力及较高的相对年生物量,因此在对铅(Pb)污染的修复中有一定优势.以双孢蘑菇菌丝为研究对象,采用马铃薯葡萄糖琼脂培养的方法,研究不同浓度Pb胁迫对双孢蘑菇菌丝体的生长状况、形态以及机体内抗氧化酶系统的影响.结果表明,在试验浓度下Pb对双孢蘑菇菌丝体的生长率无显著性影响,且菌丝体中Pb含量随着培养基中Pb浓度的增加而升高,达到10.40μg/g.扫描电镜和透射电镜结果显示,Pb胁迫下菌丝体的细胞结构受到一定破坏,细胞膜透性增加.X射线能谱分析观察得到细胞中的黑色颗粒为铅,表明Pb在细胞内的富集.菌丝体中丙二醛含量随Pb浓度的增加而增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性随着Pb浓度的增加有不同程度的反应.在酶活力达到最大时,相比对照组分别增加了56.45%、61.36%、13.08%和10.59%.本研究表明双孢蘑菇通过调节自身抗氧化酶系统适应Pb胁迫环境,在Pb污染的生物修复中具有应用潜力.(图5参30)     

电子穿梭体介导土壤锑还原成矿的微生物机制

微生物锑还原成矿有助于降低土壤锑的生物有效性和移动性,是土壤锑污染修复的重要策略之一。电子穿梭体AQDS能够加速土壤富集菌群锑还原速率,可能与其促进微生物呼吸及细胞生长有关。理解电子穿梭体（ES）介导微生物锑还原过程与机制可为土壤锑污染控制提供关键理论支撑。醌类和黄素类电子穿梭体（AQDS和FMN）存在时可能改变微生物呼吸代谢中的电子传递过程,然而ES介导下的微生物锑还原过程及转录响应机制尚不清楚。利用锑污染稻田土壤分离的兼性厌氧锑还原细菌Mesobacillus jeotgali PS1作为研究对象,探究醌类和黄素类电子穿梭体（AQDS和FMN）对菌株PS1锑还原过程及关键功能基因转录活性的影响。结果表明,菌株PS1驱动Sb(Ⅴ)还原为Sb(Ⅲ)过程中水溶态Sb(Ⅲ)随培养时间先累积后下降,培养72 h后水溶态锑去除率为64%,生成十四面体方锑矿,表明菌株PS1驱动锑还原成矿有助于锑的钝化。两种ES能够加速细菌锑还原反应,而对胞外生成的方锑矿晶型没有影响。通过定量分析菌株PS1潜在功能基因转录表达活性,结果表明AQDS相比FMN更能促进菌株PS1细胞膜二甲基亚砜还原酶（DMSOR）基...     

利用半透膜被动采样技术监测黄河兰州段典型有机污染物

利用半透膜被动采样技术(SPMD)和固相萃取技术(SPE)对黄河兰州段八盘峡、包兰桥等六个监测断面的几种典型多环芳烃(PAHs)和壬基酚类(NPs)物质进行了采集测定。结果显示所选取的几种目标污染物在各监测点均有不同程度的检出。其中,几种PAHs在监测点水样中SPE测定的浓度为0.04～21.57g·L-1,而在SPMD中的浓度为842～99139g·L-1,富集倍数达到了103～105;NPs在监测点水样中SPE测定的浓度为0.04～2.10g·L-1,在SPMD中的浓度为80-81394g·L-1,富集倍数达到了103～104。利用SPMD数学模型,根据污染物在SPMD类酯中浓度推算出的污染物在水体中的平均浓度值,和利用SPE测得的水样中污染物的实际浓度值具有较高的相关性。该实验研究为发展SPMD技术作为黄河中有机污染物的常规监测手段提供一定的理论依据。     

石英砂负载氧化铁吸附除锑的研究

考察了石英砂负载氧化铁(IOCS)在不同的实验条件下(无机阴离子种类及其离子强度、 pH值、IOCS投加量、温度等)对水溶液中锑的去除效果.结果表明:三种无机阴离子(NO-3,Cl-,SO2-4)对IOCS吸附锑的去除率、吸附容量以及反应速率几乎没有影响;在pH3-9范围内,锑的去除率达到90%.二级反应动力学模型及Langmuir等温吸附模型可分别较好地描述锑的吸附动力学及吸附等温线实验结果.随着温度的增加,反应速率以及吸附容量也随之增加.     

藻类对甲基汞的富集与传递研究进展

甲基汞是一种高毒性的污染物,其易累积在水生生物体内,从而对水生生态系统和人体健康产生危害.作为水生生态系统的初级生产者,藻类控制着进入食物链的甲基汞浓度和总量.藻类对甲基汞的显著富集作用及水生食物链传递过程导致其在高营养级生物中显著累积.因此,厘清藻类在甲基汞的富集与食物链传递过程中的作用对于揭示甲基汞的生物累积和预测甲基汞的环境风险具有重要意义.本文概述了藻类对甲基汞的富集与食物链传递特征与机制,总结了影响富集与食物链传递的生物与环境因素,讨论了全球变暖和富营养化等环境变化对藻类富集与传递甲基汞的影响,并展望了藻类富集甲基汞研究的发展方向.     

UniTank工艺流程中磷酸盐浓度的非稳态特征

利用ASM2D数学模型对上海石洞口污水厂UniTank工艺流程中磷酸盐浓度进行了仿真研究,发现该流程中磷酸盐浓度具有非稳态特征.增加反应器的曝气强度,会增加UniTank流程边池的硝态氮浓度,弱化边池的厌氧释磷,相应增加出水中磷酸盐含量.