单壁碳纳米管致昆明小鼠脑组织的氧化损伤

单壁碳纳米管(single walled carbon nanotubes,SWCNTs)是纳米材料研究关注的焦点之一.尽管如此,关于其神经毒性的研究相对较少.本研究将SWCNTs以不同的浓度(0 mg·kg-1·d-1,3.125 mg·kg-1·d-1,6.25 mg·kg-1·d-1,12.5 mg·kg-1·d-1),通过腹腔注射于Kunming小鼠体内.神经行为学实验(旷场实验)结果表明,在一定浓度的SWCNTs作用下,小鼠的情绪受到一定的影响,具有抑郁症的特征,出现移动能力下降,紧张等现象.同时小鼠脑部组织的活性氧族(reactive oxygen species,ROS)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平升高(p0.05),还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)水平降低(p0.05),炎症因子白介素-1β(interleukin-1 beta,IL-1β)的水平升高(p0.05).组织学观察显示,随着染毒浓度的升高,脑海马锥体细胞的空泡化程度愈加明显,着色不均,锥体细胞顶状树突逐渐消失,细胞排列松散,尼氏小体消失.结论:一定浓度的SWCNTs可以导致小鼠脑组织发生病变,产生一定的神经毒性.     

单壁碳纳米管对小鼠肝和肾氧化损伤的诱导

为了评价单壁碳纳米管(SWCNTs)对生物体的毒性效应,以昆明小鼠为受试动物,采用腹腔注射的染毒方法,研究了SWCNTs和标准碳黑(CB)对其肝和肾组织氧化损伤的诱导.实验结果表明:与对照组相比,SWCNTs和CB暴露显著的降低了小鼠肝和肾中还原性谷胱甘肽(GSH)的含量、抑制了超氧化物歧化酶(SOD)的活力、诱导了脂质过氧化终产物丙二醛(MDA)的产生、提高了DNA.蛋白质交联率(DNA.protein crosslinks,DPC),但在最高浓度(O.08 mg·d-1)暴露下,SWCNTs暴露组的影响程度要高于标准碳黑组.说明了SWCNTs暴露可以抑制小鼠肝和肾组织抗氧化系统,从而导致了器官的氧化损伤.并且这种氧化损伤的诱导部分是由于SWCNTs的特殊结构和金属元素的参与.     

单壁碳纳米管材料对水稻幼苗的毒性效应

随着碳纳米管材料(CNTs)被广泛地应用于工业和商业等多个领域,其将不可避免地进入到大气、水和土壤环境中,从而对生态系统结构和功能产生一些负面影响.为明确进入水环境中的碳纳米管材料对农业生产的潜在危险,本实验采用水培法,研究了不同浓度(10、20、40mg·L~(-1))的单壁碳纳米管材料(SWCNTs)对萌发期内水稻的发芽率、根长耐性指数和幼苗生长期内水稻的鲜重、叶绿素和可溶性蛋白的影响,以及单壁碳纳米管材料在水稻根部的累积.结果表明,在萌发期,胁迫处理4 d后,与对照相比,10、20、40 mg·L-1SWCNTs处理组对水稻发芽率没有任何抑制作用,但会延迟种子的发芽时间;水稻根长耐性指数随着单壁碳纳米管材料浓度的增加而下降.在幼苗生长期,胁迫处理30 d后,与对照相比,水稻鲜重随着单壁碳纳米管材料浓度的增加而分别下降14.2%、21.0%和38.8%;与此相类似,水稻叶绿素和可溶性蛋白质含量随着单壁碳纳米管材料浓度的增加而下降;另外,通过透射电镜观察(TEM)发现,SWCNTs颗粒分布在水稻幼苗根尖表皮细胞的细胞壁中.SWCNTs对水稻生长起抑制作用,且随着浓度的增加抑制作用逐渐增强.     

金属离子介导活性氧引起DNA氧化损伤及机制研究

应用高效液相色谱 电化学检测技术 ,以及单细胞凝胶电泳技术 ,研究了 11种不同价态金属离子体外诱导核酸 (DNA)氧化损伤产生 8 羟基脱氧鸟苷和DNA链断裂的化学机制 .结果表明 ,能够氧化为高价态的金属离子如Fe2 + 、Cu2 + 、Cr3 + 等能够介导活性氧造成DNA的氧化损伤 ,介导能力呈现Fe2 + Cu2 + >Cr3 + 的顺序 .另外一些金属离子 ,如V3 + 、Ni2 + 、Cd2 + 、Zn2 + 、Co2 + 、Fe3 + 等 ,不能介导核酸氧化损伤形成 8 OH dG加合物及引发DNA断裂 ,但可能诱导核酸链交联的发生 .不同金属离子介导活性氧氧化DNA能力的差异是由其催化Fenton反应及与DNA结合能力的不同引起的     

烹调油烟对DNA和细胞的损伤

综述了烹调油烟的成分及对DNA和细胞的损伤，提出了降低居室内烹调油烟的措施。     

碳纳米管对阿特拉津的吸附/解吸特性

采用批量实验研究了不同溶液条件下阿特拉津(AT)在单壁碳纳米管(SWNT)和多壁碳纳米管(MWNT)上的吸附/解吸行为.实验结果显示,离子强度对AT在SWNT和MWNT上的吸附没有显著影响,但随着pH值的增大,AT在2种碳纳米材料上的吸附量显著增加;这表明,AT在溶液中的存在状态是吸附的主要影响因素.在本实验的研究条件下,AT从SWNT和MWNT上的解吸行为不存在明显的滞后效应.碳纳米管对AT较高的吸附容量和吸附的可逆性表明,碳纳米管的大规模应用将可能带来一定的环境和健康风险.     

多壁碳纳米管表面共价偶联分子印迹聚合物及其对水中双酚A的吸附性能

通过羧化、酰氯化、酰胺化反应在多壁碳纳米管(MWCNTs)表面引入不饱和侧链(－CH＝CH2),然后以双酚A(BPA)为模板分子,4-乙烯吡啶(4-VP)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,在MWCNTs－CH＝CH2表面制备一种新型的分子印迹聚合物纳米材料.采用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析对制备吸附剂(MWCNTs@BPA-MIPs)的结构与形态进行了表征且证实有一层稳定的分子印迹聚合物(MIPs)接枝在MWCNTs的表面通过平衡结合实验与斯卡查德(Scatchard)分析证实了印迹聚合物的吸附性质.结果证实,BPA的吸附容量高达123.8 mg·g-1,而且与模板分子BPA的类似物双酚C(BPC)和邻硝基酚(o-NP)比较,MWCNTs@BPA-MIPs对BPA具有更好的选择性和更快的吸附动力学特性.     

二氧化硫对小鼠肺细胞DNA损伤的研究

运用单细胞凝胶电泳技术（又称彗星试验）研究了SO2吸入对小鼠肺细胞DNA的损伤。结果发现，SO2可引起小鼠肺细胞DNA损伤，随SO2吸入浓度的增高而DNA损伤加重，具有明确的剂量效应关系。结果指出，即使在低浓度SO2吸入（7mg/m^3）的条件下，有DNA损伤的肺细胞也达96．8％，表明肺细胞对SO2的毒作用非常敏感。结果还指出，SO2对雌性小鼠肺细胞的DNA损伤比雄性小鼠弱，其原因尚待研究。     

氧氟沙星对锦鲤抗氧化系统和DNA损伤的影响

由于抗生素对人体健康和生态环境潜在的威胁,其大量使用已引起人们广泛关注。该研究通过毒性暴露试验,研究了氟喹诺酮类抗生素氧氟沙星(OFLX)对锦鲤抗氧化酶活性和DNA损伤的影响。结果表明,随着暴露浓度和时间的增加,OFLX对锦鲤鱼肝SOD活性、MDA和GST含量呈现显著的诱导效应。当OFLX浓度200 mg/L,暴露13 d时,锦鲤肝脏各项抗氧化酶活性指标均出现显著降低,表明OFLX对锦鲤的抗氧化系统的累积毒性超出了鱼体的自身调节能力,导致鱼体的抗氧化系统的损伤。鱼鳃组蛋白H2AX(γ-H2AX)磷酸化结果表明,OFLX可造成鱼体DNA损伤,诱导鱼鳃γ-H2AX产生和簇集,且呈现明显的剂量-效应关系。OFLX浓度200 mg/L,暴露4 d时鱼鳃γ-H2AX浓度达到最大值(110.49 ng/L)。随着暴露时间继续增加,各浓度组γ-H2AX含量均有所下降,表明OFLX可能导致造成DNA双链的断裂,导致γ-H2AX浓度下降。该结果为评估OFLX对锦鲤的抗氧化系统和DNA毒性影响提供了较为可靠的依据。     

水体二价铜离子致蟾蜍蝌蚪DNA损伤和氧化损伤

为研究水体二价铜离子(Cu2 )暴露对蝌蚪造成的损伤,以常见的中华大蟾蜍蝌蚪为研究对象,采用标准水生生物毒性实验法,将蝌蚪暴露于0.029、0.037、0.049、0.075 mg·L-1的铜溶液中7d,检测蝌蚪血细胞DNA损伤及机体过氧化产物丙二醛(MDA)、还原型谷胱甘肽(GSH)的含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)、谷肮甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)活性.结果表明,随铜暴露浓度的增加,蝌蚪血细胞DNA损伤、MDA和GSH含量与对照组比均有明显升高,且呈浓度-效应关系.蝌蚪SOD、CAT、GSH-Px酶活性也有显著改变;MDA、GSH、DNA损伤均呈线性关系(R2分别为0.9968、0.8997).上述结果表明,水体二价铜离子可导致蝌蚪的氧化损伤和DNA损伤.     

氧氟沙星在碳纳米管上的吸附机制研究

碳纳米管吸附氧氟沙星(OFL)是控制其在水体中归趋的一种有效方法.本研究讨论了多壁碳纳米管及其共混酸处理产物(MWCNTs和MWCNTs-O)对于氧氟沙星的吸附过程.考察了吸附动力学、吸附等温线、pH的影响和解吸过程.结果表明,吸附动力学曲线符合准二级动力学模型,OFL在MWCNTs-O上的平衡吸附量较大;Langmuir模型和Freundlich模型都能很好拟合吸附过程;pH在6.0~10.0时,平衡吸附量下降很快;解吸过程出现了解吸滞后现象,在MWCNTs-O上更为明显.吸附热力学分析表明OFL在碳纳米管上的吸附作用力为分子间作用力,MWCNTs-O上较多含氧官能团的引入为OFL分子的吸附提供了较多的吸附点,有利于OFL分子和碳纳米管之间形成相对作用力较强的氢键,该作用力主导了OFL在碳纳米管上的吸附,解释了试验现象.     

改性纳米碳管的理化性质、毒性及风险研究进展

随着纳米材料的广泛应用,在生产加工过程中,各种改性后的纳米碳管(CNTs)进入环境。充分认识改性后CNTs的理化性质是对其进行客观风险评价的重要前提。主要分析了几种常用方法改性后的CNTs的悬浮、吸附特征及其理化性质差异,综述了目前CNTs毒理学实验的研究进展,评价了其潜在风险,并提出了今后研究的方向。     

负载多壁碳纳米管的多孔Ti/SnO2-Sb-Ni电极电催化氧化双酚A

为发展废水中双酚A（BPA）的处理技术和保护水环境安全,采用“电沉积-热分解”法制备负载多壁碳纳米管（MWCNTs）的多孔Ti/SnO₂-Sb-Ni电极,研究了电极对BPA的去除能力、动力学特征和矿化效率,初步分析了BPA的降解途径.结果表明,当浸渍液中n（Sn）∶n（Sb）∶n（Ni）为100∶10∶1、ρ（MWCNTs）为0.8g·L^-1时,制备的电极对BPA的去除效果最好;负载MWCNTs使得电极表面的晶体尺寸更小,可增大电极的比表面积,为电催化反应提供更多的活性位点,进而提高电极的电催化效率.当c（Na₂SO₄）为10mmol·L^-1、反应液初始pH为5和电流密度为50 mA·cm^-2时,对50 mg·L^-1的BPA降解60 min时去除效率达到99.76%;去除过程符合一级反应动力学方程,速率常数为0.096 min^-1;电解120 min时,TOC去除率达到67.01%.采用液相色谱-串联质谱分析法（...     

碳纳米管的特性及其在防腐涂层中的应用

综述了碳纳米管的结构、性能、制备方法和应用,并简要叙述了碳纳米管的发展历程。着重介绍了碳纳米管在防腐涂层中的研究和应用,其主要应用有化学复合镀、电镀和涂料。最后分析了碳纳米管在腐蚀领域的发展和应用前景。     

生物炭施用对农田土壤团聚体及有机碳影响的整合分析

生物炭作为一种土壤改良剂,已广泛用于农田土壤的改善.为明确生物炭对我国农田土壤固碳效应的影响,基于已公开发表的文献数据,利用Meta分析法研究生物炭施用在不同试验条件下对土壤团聚体、团聚体碳和土壤有机碳的响应.结果表明,与不施生物炭相比,施用生物炭显著增加土壤大团聚体比例（10.8%）和平均重量直径（MWD,13.3%）,对土壤微团聚体和粉黏粒组分无显著作用;施用生物炭能够显著增加土壤各粒径团聚体碳和土壤总有机碳含量,土壤有机碳增幅为56.9%.通过亚组分析和Meta回归分析表明,华北地区施用生物炭土壤有机碳增幅最大（39.4%）;不同试验类型下施用生物炭均能显著提高土壤有机碳含量;相比不施肥,施肥条件下施用生物炭能显著改善土壤结构,提升土壤肥力;生物炭在施用>2 a条件下,能显著提高大团聚体比例（15.7%）、MWD （21.2%）、大团聚体碳（31.7%）和土壤有机碳含量（40.0%）;相比木材、木屑等原料制备的生物炭,农作物秸秆制备的生物炭对土壤的改良效果更佳;在高氮土壤中施用生物炭更有利于提高土壤团聚体稳定性.综上所述,生物炭施用可以改善土壤团聚结构,促进土壤有机碳积累,对农田肥力维持与提升具有重要意义.     

焦炉顶和厂区环境中有机碳和元素碳的粒径分布

为了明确焦炉顶和厂区环境空气颗粒物中有机碳(organic carbon,OC)和元素碳(elemental carbon,EC)的污染特征,利用美国Staplex234大流量采样器(粒径:≤1.4μm、1.4～2.1μm、2.1～4.2μm、4.2～10.2μm、≥10.2μm)采集焦炉顶和厂区的环境空气颗粒物样品,并用德国Elementar Analysensysteme GmbH vario EL cube分析其中的OC和EC组分.结果表明,焦炉顶TSP中ρ(OC)和ρ(EC)分别为291.6μg·m-3、255.1μg·m-3,厂区ρ(OC)和ρ(EC)分别为377.8μg·m-3、151.7μg·m-3;厂区≤1.4μm颗粒物中二次有机碳(secondary organic carbon,SOC)的质量浓度为147.3μg·m-3;焦炉顶≤2.1μm颗粒物中ρ(OC)/ρ(EC)值为1.3.厂区TSP中ρ(EC)低于焦炉顶,ρ(OC)明显高于焦炉顶,且厂区≤10.2μm颗粒物中ρ(OC)、ρ(EC)远高于焦化厂所在地区环境空气;焦炉顶和厂区的OC、EC均主要富集在细颗粒物中,焦炉顶和厂区OC的粒径分布差别较大,厂区比焦炉顶OC的粒径分布更趋向于向细颗粒物分布,焦炉顶和厂区EC的粒径分布相似;厂区粒径≤10.2μm颗粒物中,随着粒径的减小,ρ(SOC)和SOC对OC的贡献均呈增大的趋势.     

聚乳酸/淀粉固体缓释碳源生物反硝化研究

以被硝酸盐氮污染的地下水为研究对象,利用共混/熔融聚合技术将聚乳酸和淀粉混合,制备成兼具碳源和生物载体的缓释碳.并考察不同质量比(聚乳酸∶淀粉为8∶2、7∶3、6∶4、5∶5)的缓释碳在反硝化间歇试验中硝氮、亚硝氮和COD的去除效果,结果表明,当聚乳酸/淀粉质量比为5∶5的缓释碳,其反硝化效果最佳,硝氮去除率达99%;以该比例的缓释碳进行反硝化填充柱连续动态试验时,反应器中反硝化效果显著,出水硝氮浓度在2 mg·L-1以下,为开发环境友好的可控性缓释碳源提供了科学依据.     

锌离子对活性污泥微生物DNA序列多样性的影响

研究了锌离子对活性污泥微生物群落结构的影响.不同浓度的锌离子对有机物的降解和氮的转化均有抑制.经过驯化后,处理系统对有机物的降解可以逐步得到恢复,而对于氨氮和亚硝酸氮的降解则并不随着驯化时间的延长而得到改善.随机扩增多态性RAPD分析表明,在不同的驯化阶段,DNA序列的分子多样性是不同的.结果显示,加入锌离子的微生物多样性明显小于对照组,驯化成熟的实验组尽管在COD的去除率上和对照组没有什么差别,但在生物多样性、丰富度、均匀度和相似性上与驯化初期有较大的差别.从RAPD条带上可清楚地看到某些细菌的消失,以及耐受锌离子的种类的持续存活.      

中国对外直接投资的减污降碳效应及其实现机制

在"走出去"战略和"一带一路"倡议下,中国与世界之间的商品服务贸易和生产要素流动愈发频繁,对外直接投资总量可观且增长明显;伴随着经济的粗放发展与对外投资的大幅增长,中国对外直接投资（OFDI）的环境效应备受关注.通过理论分析和逻辑推导提出了中国对外直接投资对环境造成影响的3个可能路径,选取2004~2019年中国省级数据构造将主要环境污染物排放量和碳排放量囊括在内的环境负荷指数为因变量,建立中介效应模型分析中国OFDI的母国减污降碳效应和实现机制.结果表明：①中国对外直接投资能够减轻环境负荷,OFDI每增长1%会使得环境负荷减少0.051%~0.076%;②中国OFDI通过促进产业结构高级化和技术创新进步的方式减轻母国环境负荷,其1%的增长通过二者的间接效应使得环境负荷分别减少0.060%和0.006%;通过经济规模扩大的路径则会增加环境负荷0.009%;同时,对外直接投资通过直接效应带来环境负荷减少0.014%~0.034%.以产业结构高级化、技术创新进步和经济规模扩张为中介带来的环境负荷减少的贡献度分别为65.9%~84.5%、6.6%~8.5%和-12.7%~-9.9%,OFDI直接带动环境污染负荷变化贡献度为19.7%~37.4%.最后提出了继续推动中国企业和资本走出去、鼓励国内相对劣势产业开拓国外市场、加强逆向技术溢出效应和形成可持续的低碳发展模式等政策建议.     

基质比对厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮除碳的影响

采用SBR处理实际生活污水,在实现半亚硝化时,其出水加入定量的Na NO_2作为厌氧氨氧化过程厌氧序批式反应器(ASBR)的进水.在温度为24℃、pH为7. 2±0. 2时,考察不同进水NO_2~--N/NH_4~+-N对厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮除碳的影响.结果表明:(1)进水NO_2~--N/NH_4~+-N为1. 4～1. 6时系统脱氮效能最佳,NH_4~+-N、NO_2~--N和COD平均出水浓度分别为2. 14、1. 07和30. 50 mg·L~(-1),三者去除率分别为93. 62%、97. 79%和74. 75%,ΔNO_2~--N/ΔNH_4~+-N和ΔNO_3~--N/ΔNH_4~+-N分别为1. 60和0. 17,TN的去除是异养反硝化菌和厌氧氨氧化菌共同作用的结果.(2)随着进水NO_2~--N/NH_4~+-N的逐渐增大,厌氧氨氧化对脱氮的贡献率逐渐减小,异养反硝化对脱氮的贡献率逐渐增加.(3)典型周期内,NH_4~+-N和NO_2~--N的降解过程均为零级反应,线性关系良好,比降解速率分别为0. 404 mg·(g·h)~(-1)和0. 599 mg·(g·h)~(-1),两者的比降解速率之比为1. 48,COD的比降解速率呈现逐渐增大的趋势.