苯取代化合物对底泥氨氧化活性的抑制作用研究

为研究污染物对氮循环中硝化过程的影响,利用摇瓶实验测定了24种苯取代化合物对底泥氨氧化活性的抑制作用. 结果表明,单取代苯化合物对底泥氨氧化活性抑制作用强弱顺序为:-OH>-NO₂>-NH₂>-Cl>-CH₃>-H;取代基的位置对抑制作用有一定的影响,二甲苯对底泥氨氧化活性抑制作用强弱顺序为:间>邻>对,苯二胺也表现为同样的趋势,但不明显;多取代甲基和氨基,随着取代基个数增加对底泥氨氧化抑制作用有增强趋势. 苯取代化合物对底泥氨氧化活性的抑制作用(IC50,μmol·L^-1)与取代基团电负性之和(∑E)有较好的相关关系:lgIC₅₀=14.72-0.91∑E,苯环上取代基团的∑E越大,该化合物对底泥氨氧化作用的抑制越明显.     

海胆状钴铜双金属活化过硫酸钠降解土壤中六氯联苯

以自制海胆状CoCu双金属为催化剂,以过硫酸钠(SPS)为氧化剂,探索了该催化氧化体系对土壤中六氯联苯(PCB_(153))的降解效果及影响因素,初步揭示了氧化机理.结果表明,CoCu-CN能高效催化SPS,30 min后PCB_(153)降解率达到80%;Cl~-或HCO~-_3对该体系的氧化性能产生抑制作用,抑制作用随着Cl~-或HCO~-_3浓度的增加而逐渐增强.X射线光电子能谱(XPS)表征与猝灭自由基反应表明,Cu~0和Co~(2+)是CoCu-CN+SPS体系中活化SPS的主要物质,SO■和·OH是两种最主要的活性物质.     

苯及其一取代化合物对底泥氨氧化活性联合抑制作用

为研究复合苯系污染物对氮循环中硝化过程的影响,采用摇瓶实验研究了苯及其3种一取代化合物(苯酚、苯胺和硝基苯)对底泥氨氧化活性的联合抑制作用. 结果表明,苯、苯胺、苯酚以及硝基苯进行两者及多者之间等毒性混合的11组混合物,对底泥氨氧化活性的联合抑制作用中,有7组表现为加和作用,3组表现为协同作用,只有苯和苯酚的混合物表现为拮抗作用. 含有硝基苯的混合物对底泥氨氧化活性的抑制作用一般表现为加和作用.苯及其一取代化合物的混合物对底泥氨氧化活性半数抑制浓度(IC₅₀,μmol·L^-1)与这种混合物中取代基的电负性ME有相关关系:lg IC₅₀=2.197-0.236ME,随取代基电负性的增加,混合物对底泥氨氧化活性的联合抑制作用逐渐增强.     

γ-Al2O3催化臭氧氧化水中嗅味物质MIB效能研究

以γ-Al2O3粉末为催化剂,研究了催化臭氧氧化去除水体中典型嗅味物质2-甲基异茨醇(MIB)的效能及相关影响因素.研究表明,γ-Al2O3在蒸馏水和自来水本底中,均表现出显著的催化活性.在蒸馏水本底条件下,催化氧化可提高MIB去除率47个百分点;而在自来水本底条件下,可提高MIB去除率40个百分点以上.臭氧浓度、催化剂投加量和MIB的初始浓度对催化氧化过程具有明显的影响作用.水的硬度对γ-Al2O3催化臭氧氧化MIB影响不大,但水中无机阴离子对催化效果影响显著.天然水体中的重碳酸盐/碳酸盐碱度可以抑制催化臭氧氧化过程中产生的羟基自由基,对γ-Al2O3催化臭氧氧化MIB起到了抑制作用.低浓度的腐殖酸能够促进催化氧化过程,而高浓度时则有抑制作用.通过pH值对催化氧化MIB的影响和叔丁醇对催化氧化的抑制作用,间接地证明γ-Al2O3催化氧化MIB的作用机理是以羟基自由基为主的间接氧化过程.     

大型海藻与赤潮微藻以及赤潮微藻之间的相互作用研究

研究了2种大型海藻石莼(Ulva pertusa)和江蓠(Gracilaria lemaneiformis)对2种赤潮微藻:东海原甲藻(Prorocentrumdonghaiense)和塔玛亚历山大藻(Alexandum tamarense)生长的影响以及2种微藻之间的相互作用,结果发现:①在大藻(石莼或江蓠)-微藻(东海原甲藻或塔玛亚历山大藻)的共培养体系中,石莼和江蓠均能明显影响与其共培养的微藻的生长,石莼对微藻生长的影响强于江蓠的作用.②在东海原甲藻-塔玛亚历山大藻的双藻培养体系中,东海原甲藻的生长受到明显的抑制作用,最终被完全灭杀;体系中塔玛亚历山大藻的生长未受到明显的影响.另外,塔玛亚历山大藻的培养液滤液能明显抑制东海原甲藻的生长,但东海原甲藻滤液对塔玛亚历山大藻的生长几乎没有影响.实验室条件下模拟二者相互作用的结果显示,塔玛亚历山大藻对东海原甲藻的抑制作用是其被后者抑制作用的17倍左右.③在大藻(石莼或江蓠)-东海原甲藻-塔玛亚历山大藻的多藻培养体系中,东海原甲藻和塔玛亚历山大藻的生长变化与它们在共培养体系中的变化非常类似.半数致死时间(LT50)法的检测结果显示:多藻培养体系对东海原甲藻的联合作用是协同作用,而对塔玛亚历山大藻的作用是相加作用.     

液相高压放电降解RB5染料废水的试验研究

随着印染工艺不断更新,大量化学分子结构复杂的化工染料应用到印染行业,使得常规的水处理工艺难以降解印染废水中的染料。本文以活性黑（RB5）染料为研究对象,采用液相高压放电产生强氧化性自由基来降解染料废水,考察反应时间、初始浓度和气体流量对RB5降解的影响,研究结果表明：在外部功率相同的情况下,浓度高染料其降解率相对较低;通入氧气量增加,产生的活性自由基和活性物质数量也增加,RB5的降解率也增大,但气流量不宜过大;高压放电产生的各种活性物质容易破坏染料发色基团的分子链,使其脱色。     

操作条件对电氧化去除废水中有机污染物的影响研究

为优化电催化氧化操作条件、降低能耗,考察了电解温度、直流电源电流密度、方波脉冲电源频率、占空比等工艺控制参数对苯酚模拟有机废水COD去除率的影响。同时,以水杨酸为羟基自由基(·OH)捕捉剂,通过高效液相色谱分析技术对不同电氧化操作条件下·OH的生成量进行间接检测。结果发现,苯酚溶液的COD去除率随电解温度的升高而下降,随电流密度的增大而升高;随着脉冲频率与占空比的增加,苯酚溶液COD去除率均呈现先升高后下降的规律,在脉冲频率为500Hz、占空比为50%时达到最高。操作条件对·OH生成量的影响与其对苯酚溶液COD去除率的影响规律一致,表明操作条件通过影响生成及进入到电解体系中的·OH量从而影响电氧化效率。比较发现,脉冲电源的单位COD处理能耗相比直流电源降低44%,具有明显节能效果。     

乐安河河流水体典型全氟化合物的浓度及其前体物的污染贡献

全氟化合物(perfluoroalkyl substances, PFASs)前体物的转化及其对污染的贡献成为PFASs污染研究的热点问题.基于羟基自由基氧化、固相萃取和高效液相色谱-质谱串联(UPLC-MS/MS)相结合的方法对乐安河河流水体及其附近污水厂出水中15种PFASs及其3种前体物的浓度与前体物的转化进行了研究.结果表明,乐安河河流水体与污水厂出水18种被测物质的总浓度分别为14.89～40.84 ng·L~(-1)和58.63～114.87 ng·L~(-1),均值分别为28.76 ng·L~(-1)和86.75 ng·L~(-1);两种水体中含量最高的污染物均为全氟辛烷磺酸(perfluorooctanesulfonic acid, PFOS);乐安河上下游水体中PFASs的含量具有明显的空间差异.经过羟基自由基氧化处理后,两种水体中PFASs的浓度均出现明显的升高;碳原子数为4～8的短链全氟羧酸类物质浓度增幅■明显高于碳原子数为9～12的长链物质;而且,氧化处理导致污水厂出水样品PFASs浓度升高更明显;但污水厂出水中前体物的转化率(ΔPFCA_(氧化转化)/PFCA_(氧化前))却低于乐安河水体,此结果说明前体物在污水处理过程中可能产生降解.     

机动车尾气排放羰基化合物研究进展

羰基化合物是大气中很重要的一类有机污染物,是光化学反应中的重要活性组分,对于光化学反应有重要的促进作用,同时会产生多种氧化性自由基。机动车排放是大气中羰基化合物的重要人为源,尤其对于城市大气其贡献率更大。文章对羰基化合物的采样和分析方法进行了文献总结,提出了离线与在线方法测定羰基化合物各自的优点与弊端;并归纳了机动车羰基化合物的排放规律和影响因素。针对目前已有研究存在的不足,进一步提出了研究展望。     

壬基酚对胶州湾典型微藻的毒性效应

以胶州湾常见优势藻种中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)为受试生物,考察了壬基酚(NP)对两种海洋微藻的急性毒性效应,同时以超氧化歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量为指标,研究了两种海洋微藻细胞内抗氧化系统对NP氧化胁迫的响应。结果表明,NP对中肋骨条藻和旋链角毛藻生长抑制的96 h-EC50分别为0.13 mg/L和0.22 mg/L,中肋骨条藻对NP的毒性更为敏感。当中肋骨条藻培养体系中NP浓度在0.04～0.16 mg/L和旋链角毛藻培养体系中NP浓度在0.05～0.20 mg/L时,两种海洋微藻体内SOD活性均呈现出先诱导上升后抑制降低的变化趋势,MDA含量则随NP浓度的增大而增大;而在低浓度NP(<0.05 mg/L)胁迫下,96 h实验周期内,两种微藻细胞内SOD活性和MDA含量与不添加NP的对照组相比无显著差异(P>0.05),表明低浓度的NP胁迫下微藻体内诱导产生的抗氧化酶能够及时清除活性氧自由基,防止细胞受到损伤。暴露实验72 h后,两种微藻细胞内的SOD活性和MDA含量与NP作用浓度呈现显著的浓度-效应关系,这表明微藻细胞内SOD活性和MDA含量可以作为生物标志物用于近海水体中NP生态风险评价。     

典型南方水源氨基酸浓度变化与去除

氨基酸是天然水体中含氮有机物的重要组成部分,为明晰氨基酸在水库原水中的浓度变化及去除情况,于2015年5~10月利用高效液相色谱法(HPLC)对我国南方某市3个主要水库原水中20种常见氨基酸浓度进行连续监测,分析该市水库原水中氨基酸的空间分布与变化趋势,同时研究了不同处理工艺对氨基酸的去除情况.结果表明,不同水库原水中氨基酸组成有所差异,但主要氨基酸为天冬氨酸、半胱氨酸、亮氨酸.水库C原水中各氨基酸含量没有明显季节性变化趋势,但夏季含量相对较低,秋季相对较高.此外,常规工艺与BAC-UF工艺对氨基酸的主要去除单元为混凝沉淀单元,O_3-BAC工艺对氨基酸的主要去除单元为主臭氧.常规工艺、BAC-UF工艺、O_3-BAC工艺对氨基酸总量的总去除率分别为94.42%、66.04%、49.75%.     

铜绿微囊藻培养过程中氨基酸的释放特征及其对水体有机质的贡献

为深入分析铜绿微囊藻水华暴发对水体有机质、氨基酸含量及组成的影响,进一步揭示蓝藻水华暴发对湖泊内源氨基酸和有机质的贡献及养分循环机制,采集太湖北部富营养化区域梅梁湾中的水样,用于在室内培养太湖蓝藻水华优势种——铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa),采用邻苯二甲醛(OPA)柱前衍生-反相高效液相色谱法(HPLC)分析铜绿微囊藻生长、衰亡过程中氨基酸的摩尔浓度及其组成特征的变化,探讨藻类产生的氨基酸和有机质对湖泊水体中有机质、TC(总碳)及DTN(溶解性总氮)的贡献. 结果表明:铜绿微囊藻在生长过程中产生的氨基酸对水体中TC、DTN、TOC(总有机碳)的贡献率分别为23%~37%、46%~93%和46%~83%;在衰亡期,水体中难降解氨基酸(如甘氨酸、丝氨酸、丙氨酸和赖氨酸)的摩尔浓度(c)为60.4 μmol/L,显著高于同时期易降解氨基酸(如酪氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸和精氨酸)的摩尔浓度(40.9 μmol/L);c(D-氨基酸)/c(L-氨基酸)由初始的0.28降至0.09,表明在铜绿微囊藻对数生长至衰亡期间,水体中有机质的降解程度逐渐降低. 研究显示,在水体有机质降解程度降低的同时,氨基酸摩尔浓度逐步增加,因此大量未降解的氨基酸沉积下来成为水体有机质来源之一.      

Enhanced oxidation of benzo[a]pyrene by crude enzyme extracts produced during interspecific fungal interaction of Trametes versicolor and Phanerochaete chrysosporium

The effects of interspecific fungal interactions between Trametes versicolor and Phanerochaete chrysosporium on laccase activity and enzymatic oxidation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were investigated. A deadlock between the two mycelia rather than replacement of one fungus by another was observed on an agar medium. The laccase activity in crude enzyme extracts from interaction zones reached a maximum after a 5-day incubation, which was significantly higher than that from regions of T. versicolor or P. chrysosporium alone. The enhanced induction of laccase activity lasted longer in half nutrition than in normal nutrition. A higher potential to oxidize benzo[a]pyrene by a crude enzyme preparation extracted from the interaction zones was demonstrated. After a 48 hr incubation period, the oxidation of benzo[a]pyrene by crude enzyme extracts from interaction zones reached 26.2%, while only 9.5% of benzo[a]pyrene was oxidized by crude extracts from T. versicolor. The oxidation was promoted by the co-oxidant 2,2'-azinobis-3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate diammonium salt (ABTS). These findings indicate that the application of co-culturing of white-rot fungi in bioremediation is a potential ameliorating technique for the restoration of PAH-contaminated soil.     

O3/H2O2氧化降解环嗪酮研究

利用环嗪酮的拟一级氧化速率常数考察O₃/H₂O₂体系对环嗪酮的去除效果,探讨了最佳反应条件及反应过程中过氧化氢的消耗情况,并利用IC、HPLC/MS和GC/MS等技术分析了氧化产物,对其降解途径进行了初步研究.结果表明:环嗪酮初始浓度为3mg·L^-1、温度25 ℃、O₃投量13 mg·L^-1、H₂O₂/O₃物质的量比0.5、pH为 8~9时,环嗪酮降解速率常数达0.075 min^-1;自来水中的无机离子和微量有机物对环嗪酮的氧化有一定的促进作用,反应过程中H₂O₂的消耗和环嗪酮的降解规律一致,HCO₃^-对环嗪酮的去除有明显的抑制作用,说明对环嗪酮的降解主要是羟基自由基的贡献;色谱质谱分析表明,环嗪酮的氧化经历脱甲基过程,生成的NO₃^-与去除的环嗪酮的物质的量比表明三嗪环已被打开,最终被矿化为NO₃^-、H₂O和CO₂等无机产物.     

北京及周边城市一元脂肪酸大气颗粒物干沉降通量及来源分析研究

城市大气颗粒物中有机质浓度不断攀升,其中有机酸为重要成分之一.通过PUF膜收集大气颗粒物干沉降,采取溶剂提取、衍生化和GC-MS分析,对2007年12月～2008年11月间,北京及其周边城市天津、唐山、保定的大气颗粒物干沉降中一元脂肪酸含量进行了观测研究.结果表明,干沉降中可检出所有C10～C24的烷酸,以及油酸、亚油酸和桐油酸3种烯酸.干沉降量最大的是正十六烷酸,其次为正十八烷酸,油酸、亚油酸的含量也相对较高.年均干沉降量最大的城市为北京,其次是保定、唐山、天津,沉降量分别为0.32、0.25、0.16和0.12 kg.(hm2.a)-1.北京一元脂肪酸的平均日沉降量最大值出现在8～9月,达262.43μg.(m2.d)-1;4～5月次高,为130.98μg.(m2.d)-1;天津市最高值出现在4～5月,为66.04μg.(m2.d)-1;唐山出现在2～3月,为73.62μg.(m2.d)-1;保定出现在4～5月,为173.28μg.(m2.d)-1.源解析显示,京津冀四城市的一元脂肪酸的年度干沉降以机动车排放源最为重要,其次为微生物源和餐饮源,秋季北京大气餐饮源排放脂肪酸量很高.     

金鱼藻对5种水华微藻生长的抑制作用

采用共培养方法,研究了新鲜金鱼藻和其水溶性抽提液对颤藻、水华束丝藻、衣藻、实球藻和纤维藻等5种水华微藻生长的影响。在此基础上,分析了金鱼藻干粉末的甲醇提取物作用下5种水华微藻的生长。同时,研究了金鱼藻种植水的中/酸性-氯仿萃取物对5种微藻生长的影响。结果表明,共生条件下金鱼藻能显著抑制5种水华微藻的生长。第8天,20 g/L的新鲜金鱼藻和金鱼藻水溶性抽提液对5种水华微藻的生长抑制率超过42%。在4.8 g/L时,金鱼藻甲醇提取物对颤藻、水华束丝藻、衣藻、实球藻和纤维藻的生长抑制率分别为54.6%、46.1%、50.3%、52.1%和68.0%。金鱼藻种植水的中/酸性-氯仿萃取物均具有明显的抑藻活性。     

垃圾渗滤液主要组分的催化湿式氧化降解

利用Mn/Ce复合氧化物催化剂对“年老”垃圾渗滤液主要组分正己酸、正丁酸、乙酸及氨氮进行催化湿式氧化(CWAO)降解,分析了CWAO降解过程中有机酸之间及氨氮与有机酸之间的关系.结果表明,CWAO可降解垃圾渗滤液中正己酸、正丁酸、乙酸,反应进行120min时TOC去除率均达90%以上.降解乙酸、正丁酸和正己酸混合溶液时,升温过程出现有机酸相互抑制降解现象.氨氮的存在导致正丁酸的降解率下降,而有机酸的存在也抑制了氨氮的降解.Ni2+可使催化剂中毒,使催化剂活性降低.     

Comparative studies on utilizing nitrogen capacity between two macroalgae Gracilaria tenuistipitata var. liui ( rhodophyta ) and Ulva pertusa (chlorophyta)Ⅱ.Feedback controls of intracellular nitrogen pools on nitrogen uptake

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｍｍｏｎｉｕｍｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔａｓａＮｓｏｕｒｃｅｆｏｒａｌｇａｅｄｕｅｔｏｔｈｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆｍａｎｙｓｐｅｃｉｅｓｔｏｔａｋｅｕｐａｍｍｏｎｉｕｍｍｏｒｅｒａｐｉｄｌｙｔｈａｎｎｉｔｒａｔｅ (Ｊｏｎｅｓ,1996 ) .ＵｐｔａｋｅｏｆＮＨ+4ｉｓｏｆｉｎｔｅｒｅｓｔｂｅｃａｕｓｅｍａｎｙｓｐｅｃｉｅｓｔａｋｅｕｐＮＨ+4ａｔｒａｔｅｓｔｈａｔｇｒｅａｔｌｙｅｘｃｅｅｄｇｒｏｗｔｈｒａｔｅｓ (Ｐｅｄｅｒｓｅｎ ,1994 ) ,ａｎｄａｒｅａｂｌｅｔｏｇｒｏｗｒａｐｉ…     

根系分泌物调控对人工湿地去除雌激素的影响

通过在所构建的3组垂直流人工湿地(CW1、CW2、CW3)中添加不同ρ(DOC)(0、14、28 mg/L,DOC为溶解性有机碳)的美人蕉根系浸出液来模拟根系分泌物浓度变化,考察其对2种SEs(steroidal estrogens,类固醇雌激素)去除效果的影响. 结果表明:①虽然根系浸出液和根系分泌物中的ρ(DOC)存在差异,但二者成分比例类似,均含有多种小分子化合物(如氨基酸、多糖、有机酸、脂肪酸、醇、烷等),并且甘油含量均为最高. ②各组湿地对SEs的去除率表现为CW2>CW3≈CW1,CW2对E1(Estrone,雌酮)、EE2(17α-Ethinylestradiol,17α-乙炔基雌二醇)的去除率最高可分别达到86.9%、72.7%. ③各组湿地全细菌和AOB(ammonia oxidizing bacteria, 氨氧化细菌)平均密度大小表现为CW3>CW2>CW1,NOB(nitrite oxidation bacteria, 亚硝酸氧化细菌)平均密度大小表现为CW2>CW3>CW1,DNB(denitrifying bacteria, 反硝化细菌)平均密度大小表现为CW3>CW1≈CW2,各组湿地基质上生物膜的脱氢酶活性表现为CW2>CW1>CW3.研究显示,适量添加根系浸出液有利于SEs的去除,但根系浸出液中ρ(DOC)过高,可能会对植物根系和特定根系微生物(如NOB)的生长造成毒害作用,并抑制微生物活性,从而影响SEs的去除效果.      

基于磁性纳米粒子固定技术的漆酶传感器用于垃圾堆肥中邻苯二酚的检测

以邻苯二酚为检测目标,研究了一种基于核/壳磁性纳米粒子固定漆酶的邻苯二酚生物传感器制备方法及其在城市生活垃圾堆肥中的应用.制备Fe₃O₄磁性纳米颗粒,使用正硅酸乙酯（TEOS）和氨丙基三甲氧基硅烷（APTMS）将其功能化并利用戊二醛将漆酶共价固定,借助磁场吸附在磁性碳糊电极上,检测邻苯二酚.固定在电极表面的漆酶保持了很好的活性.该生物传感器的检测线性范围为7.5×10^-7～2.75×10^-4 mol/L,检测下限达到7.5×10^-7 mol/L,达到稳态电流95%所需时间大概为70 s.将该传感器检测堆肥浸出液中酚的含量的结果与高效液相色谱法对比,两者非常接近.