大薸对微污染含铬废水的净化及其适应机制

采用实验室培养的方式,研究大薸(Pistia stratiotes)在处理某电镀厂微污染含铬废水的净化效果及其机理。实验结果表明,7 d内,大薸(200 g,鲜重)对20 L含铬废水(铬(Ⅵ)0.5 mg/L,总铬为2.0 mg/L)的铬(Ⅵ)和总铬清除率分别为99.4%和71.6%;被吸收的铬离子主要分布在根部,占吸收总量的68.3%。通过对比分析试验组和对照组根系分泌物和植株体内化学成份,可见大薸对微污染含铬废水的适应机制为:(1)大薸根部分泌出大量的有机酸、糖和氨基酸及蛋白类等,有机酸等将含铬废水中毒性较大的铬(Ⅵ)还原成毒性较小的铬(Ⅲ),缓解其毒害作用。(2)大薸合成大量植物络合物(PCs)降低已吸收的铬离子对植株的毒害作用。     

Cd、Cu单一污染对小麦体内活性氧消除系统影响

采用溶液培养法,研究不同浓度Cd、Cu单一污染对小麦SOD、POD、CAT活性及MDA含量的影响。结果表明:(1)SOD和CAT活性对Cd胁迫反应较敏感,而POD活性变化不大,叶片中有效的活性氧自由基清除系统的平衡被打破,MDA含量增加;(2)Cu胁迫下,小麦叶片中MDA含量的变化趋势与根部的相反,在Cu处理浓度为25、50mg/L时,叶片中有效的活性氧自由基清除系统的平衡未被打破,MDA含量保持在较低的水平;而根部恰好相反,该系统出现了失衡现象,MDA含量偏高。     

厌氧处理系统对低浓度PCB含铜废水处理的研究

PCB废水中的铜经化学法单独处理后,其出水较难稳定在0.3mg/L以下。经过试验发现,PCB含铜废水经化学处理后再进入厌氧生化系统后对废水中的铜有一定的处理效果,控制好处理参数可使出水中的铜浓度稳定在0.3mg/L以下,实现铜的达标排放。通过实验,得到了PCB废水除Cu的最佳运行条件:进水铜浓度应控制在2mg/L左右,停留时间最佳控制在10h,pH值维持在7.5。     

Cu污染土壤对菠菜的特征影响研究

对蔬菜的重金属吸收特征进行研究一方面可了解重金属在植物中的迁移及富集过程,另一方面也可为减少重金属进入食物链,危害人体健康提供理论依据。本文研究了Cu污染对菠菜的生长吸收以及生理特征的变化。结果显示,50mg/kgCu处理对菠菜的生长有一定的促进作用,菠菜体内Cu含量随着处理浓度的增加而增加,但<100mg/kg处理下Cu含量并无显著差别(P>0.05),菠菜对Cu的吸收对Zn也具有一定的促进作用,而过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)呈现先升高后降低的趋势,分析显示POD酶活性变化可作为检测菠菜受到Cu污染的生理指标之一。     

沉积型微生物燃料电池处理含铜废水及产电性能

实验构建沉积型微生物燃料电池(sediment microbial fuel cell,SMFC),以有机废水为阳极底物,以活性污泥中的混合菌为阳极接种微生物,以含铜废水为阴极液,探讨SMFC对产电性能及废水处理的影响规律。结果表明:当阴极液Cu SO4浓度为3 000 mg/L时,SMFC的产电性能最优,功率密度最大为81.7 m W/m2,电流密度最大为980.0 m A/m2,优于浓度为1 000 mg/L和5 000 mg/L时的SMFC的产电性能。SMFC能有效处理有机废水和含铜废水,SMFC对有机废水COD去除率最高可达74.3%;SMFC对Cu2+的去除率最高可达到96.6%。SMFC可回收铜,阴极板上的沉积物经XRD检测,为Cu2O和单质铜的混合物。利用扫描电镜观察其表面形貌主要为片状和树枝状,铜粉的平均粒径为2.1μm。     

李氏禾耐铜胁迫的积累特征及生理响应

在重金属铜(Cu)的胁迫作用下,通过水培李氏禾(Leersia Hexandra Swartz)研究其对Cu的耐受积累能力及生理响应特征,为植物修复Cu污染土壤提供理论支撑。结果表明:在不同Cu处理浓度下,李氏禾茎和叶部分对Cu的最大积累量可达到841. 65 mg/kg;高浓度Cu胁迫作用下,李氏禾叶片中的叶绿素含量降低,丙二醛(MDA)含量显著增加,叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(CAT)、过氧化氢酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的酶活性呈先升后降的趋势。随着Cu处理浓度的增加,脂质过氧化作用加剧,生长细胞受到严重损伤,李氏禾生长受阻,生物量下降。李氏禾虽不是典型的Cu超富集植物,但却对高浓度的Cu污染水体有较好的富集效果,可作为Cu污染区域的潜在修复植物。     

铜胁迫对蓖麻根系有机酸分泌及Cu吸收的影响

通过盆栽试验并结合原子分光光度法和高效液相色谱法,研究了土壤Cu浓度对蓖麻根系有机酸分泌及Cu吸收的影响。结果表明,蓖麻对Cu表现出较强的转运、富集能力,根部是积累Cu的主要器官。蓖麻根分泌物中含有草酸、苹果酸、乳酸、柠檬酸和酒石酸,其中草酸、苹果酸含量分别占39.93%和31.53%。各种有机酸对Cu的响应不同,草酸含量随土壤Cu浓度升高逐渐减少。土壤Cu浓度300 mg/kg时,酒石酸、苹果酸、乳酸和柠檬酸含量随着Cu浓度升高而上升,土壤Cu浓度为300 mg/kg时达到最大,分别为对照的6.887、1.497、2.058和2.346倍;土壤Cu浓度300 mg/kg时,苹果酸、乳酸、柠檬酸含和酒石酸含量随着Cu浓度升高而逐渐减少。苹果酸含量与蓖麻的Cu含量的相关系数最大,其次是乳酸、草酸和柠檬酸。因此,蓖麻对Cu的转移和富集中苹果酸可能发挥主导作用,乳酸、草酸和柠檬酸次之。     

烟草悬浮细胞抗氧化系统对微囊藻毒素-RR的响应

采用0.1mg/L的微囊藻毒素-RR(MC-RR)处理烟草BY-2悬浮细胞,测定了细胞活力、细胞内活性氧(ROS)及抗氧化系统的变化.结果表明,处理144h后,BY-2的细胞活力与对照相比无显著差异,但是处理细胞的ROS含量随着MC-RR处理时间的延长而迅速上升,96h后,细胞的ROS含量与对照差异显著;毒素处理细胞的过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性明显升高,分别在处理48h和72h后与对照差异显著;细胞中还原型谷胱甘肽(GSH)含量有一个先下降后升高的过程,96h后,MC-RR处理的细胞中GSH含量显著高于对照;然而,0.1mg/L的MC-RR处理144h后,过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性与对照相比没有显著差异.恢复处理168h后,抗氧化系统各个指标均恢复到对照水平.     

铜、锌离子对厌氧氨氧化污泥脱氮效能的影响

通过接种厌氧氨氧化污泥,研究了Cu2+、Zn2+浓度变化对厌氧氨氧化污泥脱氮效能长短期的影响.短期实验结果表明,铜、锌离子对厌氧氨氧化污泥的脱氮效能影响主要分为3个阶段.刺激阶段,Cu2+浓度0~1mg/L和Zn2+浓度0~4mg/L时,随着进水金属离子浓度的增加,微生物活性受到刺激,氮去除速率迅速增加;稳定阶段,Cu2+浓度1~8mg/L时,氮去除速率处于稳定状态.抑制阶段,Cu2+浓度大于8mg/L和Zn2+大于4mg/L时,随着进水金属离子浓度的增加,氮去除速率逐步下降.Cu2+、Zn2+对厌氧氨氧化污泥脱氮效能长期影响表明,当进水Cu2+浓度达到4mg/L和Zn2+达到8mg/L时厌氧氨氧化污泥的活性将受到抑制.降低进水重金属浓度后,厌氧氨氧化污泥活性可以得到恢复.厌氧氨氧化菌对Cu2+的敏感性强于Zn2+.     

聚苯乙烯纳米塑料对中肋骨条藻的毒性效应

为研究纳米塑料对海洋微藻的毒性效应,本文选取粒径为0.1μm的聚苯乙烯（polystyrene,PS）纳米塑料作为目标污染物,探讨其不同浓度（0.1 mg/L、1 mg/L和10 mg/L）对中肋骨条藻（Skeletonema costatum）的毒性效应。结果发现,在PS纳米塑料处理下,中肋骨条藻细胞生长受到显著抑制,细胞内活性氧（ROS）水平升高;当PS纳米塑料浓度为10 mg/L时,中肋骨条藻细胞的丙二醛（MDA）含量增加;浓度为0.1 mg/L和1 mg/L的PS纳米塑料会导致中肋骨条藻细胞内超氧化物歧化酶（SOD）活性增高,浓度为10 mg/L的PS纳米塑料则导致藻细胞内SOD活性先升高后降低;细胞内过氧化氢酶（CAT）活性和细胞凋亡率均随着藻细胞培养时间的延长而增加。本研究可为科学评估PS纳米塑料污染对海洋中肋骨条藻的毒性作用提供重要参考。     

钾肥对延胡索植株铜污染的缓解作用

缓解重金属污染对植物伤害的方法是目前研究的热点之一。铜(Cu)是植物生长发育所必需的微量营养元素。过量的Cu则对植物的生长发育有抑制作用。钾(K)是植物生长所必需的营养元素,施用钾肥(K2SO4)能明显增加植物的抗逆性。为了探讨外源K对Cu胁迫下延胡索植株生理生化响应的调节作用,为延胡索高效经济,优质高产的栽培模式提供理论与实践指导,以小叶型延胡索(Cf)和大叶型延胡索(C)为研究材料,采用土培的方法,研究外源K对Cu胁迫下2个延胡索叶型植株生长、抗氧化酶系统和Cu积累等的影响。结果表明:各浓度Cu胁迫下外源K的最适缓解浓度均为200 mg/kg。200 mg/kg K能明显缓解Cu胁迫对2种叶型(C和Cf)植株生长的抑制作用,增加植株的耐Cu性;尽管存在一定的叶型差异,但外源K能使2种叶型叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)的活性降低,降低了叶片中的可溶性糖含量和丙二醛(MDA)含量,从而缓解Cu对延胡索植株的毒害。另外,外源K影响Cu对延胡索植株地上部分和地下部分Cu的积累,其影响程度与延胡索叶型有关,其中能显著降低大叶型延胡索植株地下部分Cu含量(p0.05)。机制较复杂。     

人工湿地中土霉素胁迫对杂交狼尾草及土壤特征的影响

为了解人工湿地处理养殖废水过程中抗生素对湿地资源型植物(杂交狼尾草)和土壤的影响。采用实验模拟方法研究了杂交狼尾草叶绿素含量、蛋白含量和抗氧化酶系统及土壤酶活性在不同土霉素浓度胁迫下(0~10 mg/L)的响应情况。研究结果指出:植物叶绿素含量和总蛋白含量在高浓度胁迫(>100μg/L和10μg/L)下会被显著毒性抑制,而在低浓度条件下表现为毒性兴奋效应。相比对照组,植物超氧化物歧化酶在不同土霉素胁迫条件下,活性均会被显著激活。而植物过氧化物酶和过氧化氢酶活性在高浓度条件下会明显降低,两者抑制率分别为11.8%~32.8%和54.3%~63.3%。而土霉素对土壤中蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性毒性强度随着投加浓度升高而增加,但在高浓度(>10μg/L)胁迫条件下才会作用显著(P<0.05)。研究结果表明人工湿地处理养殖废水过程中低浓度抗生素的存在,有益于湿地资源型植物的生长,并且土壤环境可耐受其毒性作用。     

含铜黄连素废水的铁碳微电解预处理及铜回收研究

利用铁碳微电解技术对含铜黄连素制药废水进行预处理,通过单因素试验确定了反应时间,铁粉和废碳投加量,pH等因素对处理效果的影响,并设计了回收金属铜的工艺流程.结果表明:采用铁碳微电解工艺处理初始Cu2+浓度约为20000mg/L,黄连素浓度为1 700～1 900mg/L的含铜黄连素制药废水,当废水pH为2.0～3.0,...     

基于活性炭纤维处理印染废水方法优选

印染废水是当前工业废水处理的难点,污染物质主要来自各种染料、化学药剂等,具有污染浓度高、色度大、水质变化大等特点。分别用生物活性炭纤维法、活性污泥-生物活性炭纤维联合法处理印染废水,并对两种方法的处理效果进行比较。试验结果表明,活性污泥-生物活性炭纤维联合法处理印染废水,COD去除率为94.3%,色度值降至40倍,悬浮物浓度降至40 mg/L,氨氮浓度降至2.2 mg/L;生物活性炭纤维法处理印染废水,COD去除率为86.0%,色度值降至520倍,悬浮物浓度降至240 mg/L,氨氮浓度降至1.5 mg/L。活性污泥-生物活性炭纤维联合法对废水COD、色度、悬浮物的处理效果优于生物活性炭纤维法。     

硫酸根、氯离子和碱度对管网金属释放的影响

针对给水管网水质变化引发的重金属释放、管网水变色以及潜在的健康风险等问题,利用静态模拟实验系统,研究了硫酸根(SO₄^2-)、氯离子(Cl^-)和碱度含量变化对给水管网铁(Fe)、锰(Mn)、砷(As)和铜(Cu)释放的影响.结果表明.随着SO₄^2-和Cl^-浓度的增加,钢管和铸铁管中的溶解氧(DO)含量不断降低,浊度不断升高;而随着碱度的增大,两种管道中的DO含量和浊度均逐渐降低.SO₄^2-和Cl^-浓度的增加能够促进Fe、Mn、As和Cu的释放.当SO₄^2-浓度为100mg/L时,钢管四种金属最大浓度分别为2.20mg/L,45.15,0.74和5.41μg/L;铸铁管内最大浓度分别为1.06mg/L,9.31,0.76和5.43μg/L.同样的.当Cl^-浓度达到100mg/L时.Fe、Mn、As和Cu的浓度达到最大值.而碱度的增...     

溶藻菌Halomona Sp.DH-e无菌滤液对东海原甲藻抗氧化系统的影响及急性毒性检验

为探究溶藻菌Halomona Sp.DH-e无菌滤液对东海原甲藻的作用机制及其发酵产物安全性,测定了在该菌作用下东海原甲藻抗氧化系统的变化,同时对发酵产物进行了生物急性毒性试验。结果表明,当东海原甲藻细胞在受到溶藻菌DH-e的无菌滤液处理后,细胞活性氧（reactive oxygen species,ROS）含量会急剧上升,随着藻细胞抗氧化系统激活,藻细胞内丙二醛（MDA）含量增加,超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化氢酶（catalase,CAT）活性增强;溶藻菌发酵产物在96 h内对斑马鱼的半致死浓度LC₅₀ > 100 mg/L,发酵产物最大剂量5 000 mg/kg·bw下小鼠14 d的死亡率为0,半致死剂量LD₅₀ > 5 000 mg/kg·bw,由实验结果看见溶藻菌Halomona Sp.DH-e发酵产物属低毒或无毒物质。     

粉末活性炭电极电吸附处理含铜废水的研究

废水中Cu2+的污染已经给周边人们的生活和生态环境带来了极大的安全隐患,而电吸附法作为一种新型的水处理技术可以解决这一问题。该文研究了一种自制的粉末活性炭电极对含铜废水进行处理,同时考察了电压、p H、初始浓度等因素对于吸附Cu2+效果的影响。试验结果表明最佳运行参数为电压1.2 V,p H 5.0,初始溶液浓度为50 mg/L,其去除率在6 h吸附后可以接近100%,充分显示了电吸附法在重金属废水方面有着较好的应用前景。     

铜胁迫对黄芪幼苗的生理学毒性与凹凸棒黏土的缓解作用

为探究黄芪幼苗对铜离子（Cu²⁺）胁迫的耐性机理以及凹凸棒黏土对Cu²⁺污染的缓解作用,研究了不同浓度CuSO₄（2~20mmol/L）胁迫对黄芪幼苗的生理学毒性与凹凸棒黏土的缓解作用.结果表明,2mmol/L CuSO₄胁迫使得根系Cu²⁺含量、H₂O₂（过氧化氢）含量、MDA（丙二醛）含量分别较对照显著上升1.82倍、1.04倍、2.14倍.CuSO₄胁迫浓度达8mmol/L时,根系SOD（超氧化物歧化酶）活性、根尖膜损伤程度和叶片Cu²⁺含量分别较对照显著上升1.13倍、1.12倍和2.62倍;同时,叶片PS Ⅱ（光系统II）实际光化学效率[Y（II）]、光化学淬灭系数（qP）、PSⅡ电子传递速率（ETR）和叶绿素含量较对照分别显著降低22.88%、24.44%、21.49%和28.31%,而NPQ和qN（非光化学荧光猝灭系数）则较对照分别显著上升2.35倍和1.58倍.根系POD（过氧化物酶）和CAT（过氧化氢酶）活性、可溶性糖和可溶性蛋白含量在8mmol/L CuSO₄处理下达到最高值后呈下降趋势.CuSO₄浓度为15~20mmol/L时,根系APX活性和叶片光适应下PS II潜在最大光化学效率（F_v'/F_m'）,以及幼苗全株鲜重、全株干重、地下部鲜重、地下部干重较对照显著下降.在非CuSO₄胁迫条件下,基质中凹凸棒黏土的存在使得幼苗根系MDA含量较对照显著降低15.93%,但未对其它所测生理学指标产生显著影响;在20mmol/L CuSO₄胁迫条件下,基质中凹凸棒黏土的存在使得幼苗根系和叶片中Cu²⁺含量分别显著下降30.78%和23.12%;同时显著缓解了20mmol/L CuSO₄胁迫对根系活性氧水平、抗氧化酶活性、膜脂质过氧化程度、根尖膜损伤程度、可溶性蛋白和可溶性糖含量,叶片PS II光化学活性和叶绿素含量的不良影响,以及对幼苗生长的抑制作用.研究结果表明,培养基质中凹凸棒黏土的存在能够显著降低幼苗组织中Cu²⁺的生物有效性,继而缓解CuSO₄胁迫对黄芪幼苗的生理学毒性作用.     

1,2,4-三氯苯对金鱼藻氧化压力及生理特性的影响

该实验采用1/10 Hoagland营养液水培法,研究了不同浓度(1.25、2.5、5、10、20和40 mg/L)1,2,4-三氯苯(1,2,4-TCB)对金鱼藻叶绿素含量、可溶性蛋白含量、还原型谷胱甘肽(GSH)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量等的影响。结果表明,不同浓度1,2,4-TCB处理,金鱼藻MDA含量均显著上升且随时间延长MDA上升越显著(p0.05)。1,2,4-TCB在2.5 mg/L和5 mg/L时GSH含量显著上升。SOD活性在1.25 mg/L和2.5 mg/L时显著上升,金鱼藻受到氧化压力,但达到5 mg/L时,SOD活性显著下降。叶绿素含量在20 mg/L和40 mg/L时显著下降,叶片生理功能受到损伤。研究表明,1,2,4-TCB处理下,金鱼藻生理功能受到抑制,叶绿素含量下降,植株受到氧化胁迫,体内抗氧化酶系统表现防御反应。     

DIBP对2种海洋微藻生长和抗氧化系统的影响

研究了不同浓度(0、1、2、3、4、6、8 mg/L)塑化剂邻苯二甲酸二异丁酯(diisobutyl phthalate,DIBP)对2种海洋微藻杜氏盐藻(Dunaliella salina)和湛江等鞭金藻(Dicrateria zhanjiangensis Hu.Var.sp)生长、抗氧化系统的影响。结果表明:DIBP对2种藻类的生长均表现出抑制作用,不同浓度条件下金藻和盐藻的细胞数均显著低于对照组(p0.05),并且随着浓度的升高其抑制作用逐渐增强;除4mg/L处理组外,其余各组盐藻中T-GSH的含量较对照组都显著升高(p0.05),2 mg/L和3 mg/L浓度处理组金藻中T-GSH的含量显著高于与对照组(p0.05);各浓度处理组中,金藻和盐藻的CAT活性均显著低于对照组(p0.05);盐藻中,2 mg/L和3 mg/L浓度处理组SOD活性显著低于对照组(p0.05);金藻中,3 mg/L浓度处理组SOD活性显著高于对照组(p0.05),而4 mg/L和6 mg/L浓度处理组SOD活性显著低于对照组(p0.05)。