柴油车尾气亚慢性暴露致小鼠肺部炎症反应、氧化损伤和细胞凋亡的作用研究

柴油车尾气暴露对动物呼吸系统和其他器官造成损害,其长期或短期暴露的健康风险受到关注,然而柴油车尾气长期暴露引起的生物毒性机制仍不清楚.本研究通过自制暴露箱模拟柴油车尾气环境,研究了每日不同暴露时间条件下(0.5、1和2 h),长期暴露(95 d)对雄性小鼠肺组织炎症反应、氧化损伤和细胞凋亡的作用,探讨长期暴露于柴油车尾气对成年雄性小鼠肺组织损伤的生物毒性及机制,评估柴油车尾气的毒性效应.结果表明:(1)亚慢性暴露箱内柴油车尾气PM2.5中,有机碳(OC)浓度最高,占所测PM2.5总化学物质浓度的51.95％;其次是元素碳(EC),占45.78％;再次是阴离子和阳离子,分别占1.29％和0.95％;暴露箱内NO2浓度为3.705 mg·m-3,CO浓度为104.087 mg·m-3,均超过《环境空气质量标准》(GB3095—2012)的标准.(2)组织病理观察结果表明,3个柴油暴露组肺充血均比对照组严重,大量淋巴细胞和中性粒细胞浸润,肺泡间质增生明显,损伤程度随时间呈梯度加重.(3)TUNEL染色实验结果显示,1 h柴油暴露组的细胞凋亡率显著高于对照组和0.5 h柴油暴露组.(4)与对照组相比,1 h柴油暴露组和2 h柴油暴露组的乳酸脱氢酶(LDH)均显著升高,说明柴油车尾气亚慢性暴露引起小鼠肺部炎症损伤;1 h柴油暴露组和2 h柴油暴露组的总抗氧化能力(T-AOC)活性、2 h柴油暴露组的谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性均显著下降,说明柴油车尾气亚慢性暴露可引起小鼠肺组织氧化应激.(5)与对照组相比,3个柴油暴露组的Bax和Bcl-2的表达水平及Bcl-2/Bax指数虽然无显著性差异,但柴油暴露组Bax和Bcl-2表达及Bcl-2/Bax指数均异常.这说明,柴油车尾气亚慢性暴露会导致小鼠肺组织病理损伤,且损伤程度随着暴露时间的增加而增加;导致细胞凋亡率升高,且存在时间效应.进一步探讨机制发现,柴油车尾气亚慢性暴露会导致小鼠肺组织LDH活性显著异常,T-AOC、GSH-Px的活性显著降低,造成细胞凋亡,引起凋亡蛋白Bax和Bcl-2表达水平出现异常;化学成分分析表明,这可能与柴油车尾气中高浓度NO2、CO和多环芳烃(PAHs)等有毒气体及其细颗粒物中高浓度的OC、EC等污染物的作用有关.     

地衣芽孢杆菌γ-谷氨酰转移酶的分离和纯化

γ-谷氨酰转移酶(GTE)是聚γ-谷氨酸生物合成的关键酶,地衣芽孢杆菌QBL-033是目前合成聚γ-谷氨酸的主要菌种,其γ-谷氨酰转移酶的研究尚未见报道.分离纯化该菌中的γ-谷氨酰转移酶,研究其辅酶组成,对揭示γ-谷氨酰转移酶的分子结构和性质,提高聚γ-谷氨酸产率很有必要.将培养至对数期中期的细胞离心收集并用缓冲液洗涤,细胞破碎、离心去除菌体碎片得无细胞抽提液.经DEAE-纤维素柱(HIC)、G-200凝胶过滤柱层析得到纯化大约70倍的以NADPH为辅酶的GTE和部分纯化的以NADH为辅酶的GTE,这两个酶分别对NADPH、NADH高度专一.经HPLC和SDS-PAGE测得前一种酶的分子量和亚基相对分子质量分别为235×103和39×103,表明该酶为具有相同亚基的六聚体.酶活性测定使用HLTACHI U-3000分光光度计利用NAD(P)H在340nm氧化的初速度进行.纯化结果表明,QBL-033中确实存在两种GTE.QBL-033是以NADPH为辅酶的GTE参与聚γ-谷氨酸的合成代谢,以NADH为辅酶的GTE参与聚γ-谷氨酸的分解代谢.同时发现以NADPH为辅酶的GTE在280 nm吸收很弱,在215 nm吸收很强,说明此酶中酪氨酸、苯丙氨酸含量较低.GTE最适作用温度和最适反应pH值分别为50 ℃和6.0,具有较宽的pH稳定性,并且在50℃以下较稳定.Ca2 、Co2 、Cu2 、Mn2 、Pb2 、K2 、Zn2 ,以及EDTA对酶有不同程度的抑制作用,Fe2 和Mg2 对酶有轻微的激活作用.图4表1参16     

一株运动发酵单胞菌Zy-1快速生产乙醇

经多次实验优化，得到运动发酵单胞菌Zy发酵葡萄糖生产乙醇较合适的条件．Zy的诱变菌株Zy-1在该条件下发酵葡萄糖生产乙醇比原始菌株更有较大优势．当葡萄糖浓度为200gL^-1时，发酵48h，乙醇浓度96．5gL^-1，残糖2．3gL^-1，发酵效率为94．42％．Zy-1发酵天然原料米粉、木薯、红薯干等，发酵时间44h，乙醇浓度达95gL^-1以上，发酵效率92％以上．发酵液用DNS法测定，还原糖约2gL^-1，残总糖因原料种类不同，其值有所差异（5～20gL^-1）．经薄层层析分析，发酵液无葡萄糖，而是二糖、三糖等低聚糖．图2表5参12     

TiO2纳米孔阵列光催化废水燃料电池的性能研究

以模拟有机废水和实际有机废水为研究对象,以TiO2纳米孔阵列电极作光阳极,金属铂黑做阴极,设计了一种光催化废水燃料电池(PFC),用于有机废水处理和废水有机物化学能的综合利用.论文考查了不同实验条件下组成的电池体系的性能,表明基于TiO2纳米孔阵列光阳极的光催化废水燃料电池既能处理废水又能够表现出良好的电池性能,如以0.05mol/L乙酸为底物的光催化废水燃料电池,其开路电压1.16V,短路电流1.28mA/cm2,最大输出功率密度0.28mW/cm2.     

拟除虫菊酯类农药的降解与代谢研究进展

拟除虫菊酯类农药残留引发各种环境污染和食品安全问题,文章主要综述了该农药的生物降解、光降解和生物代谢三个方面的国内外研究现状。生物降解是其分解代谢的重要环境过程之一,微生物、哺乳动物、水生生物、昆虫及植物等对拟除虫菊酯的代谢都具有不可替代的作用,其中微生物降解菌的分离、微生物的酶促降解及其衍生的基因工程菌技术迅速发展,为通过基因克隆高效表达拟除虫菊酯降解酶提供依据。合理利用光能可有效去除拟除虫菊酯,光敏化降解与光猝灭降解研究可有助于农药混配的效果分析。通过拟除虫菊酯在生物体内的代谢分析可为治疗人体农药中毒提供有效方法。文章还讨论了吸附作用、氧化作用对拟除虫菊酯的降解效果。     

压实膨润土的土水特性试验研究

回填材料是高放废物地质处置库多重屏障系统的重要组成部分,以蒙脱石为主要成分的膨润土是较理想的回填材料,研究膨润土的非饱和渗透特性,对于回填材料选材和处置库安全性评价具有重要意义。文章通过室内试验开展柯尔碱膨润土的土水特性研究,用压力膜仪实测不同干密度柯尔碱膨润土的土水特征曲线,根据柔性壁渗透仪测得的饱和导水率数据,采用Van Genuchten(1980)预测模型分别计算得到每种干密度膨润土在不同含水量及基质吸力条件下的非饱和导水率,建立了非饱和导水率与含水量、基质吸力的相关关系,对比分析干密度对曲线的影响。结果表明,干密度对柯尔碱膨润土的土水特征曲线有着明显的影响,在初始含水量相同的情况下,干密度较大的膨润土脱水速率比干密度较小的膨润土脱水速率慢,表现出较高的持水性能。柯尔碱膨润土的非饱和导水率随含水量减小和基质吸力增大皆呈非线性降低,干密度越小,非饱和导水率越大。     

UV-Fenton氧化法降解有机氟废水

针对有机氟废水中有机氟化合物C-F键稳定性强、难于降解的特点,采用UV-Fenton氧化法对五氟丙烷(F245)产品样品废水进行氧化降解处理,目的在于建立一种有机氟废水降解的有效方法。通过在波长185 nm紫外灯照射下,对温度、pH、催化剂以及催化剂与H2O2的比例4个因素进行正交实验设计,确定了反应的最佳条件:温度49℃、pH为4、催化剂Fe2+浓度1 mmol/L、Fe2+/H2O2比例1:50、反应时间24 h。实验结果表明,五氟丙烷(F245)产品样品废水经UV-Fenton氧化法降解处理后,有机氟被完全降解。     

2-乙基蒽醌修饰石墨毡催化电极电化学降解土霉素废水二级出水

采用自制的2-乙基蒽醌修饰石墨毡阴极,通过SEM、X射线衍射、循环伏安扫描曲线(CV)等方法对其微观形态和催化活性进行表征,并进行电化学降解土霉素废水二级出水实验研究。结果表明,2-乙基蒽醌修饰石墨毡阴极是良好的空气扩散电极,2-乙基蒽醌晶体的存在使石墨毡具有更高的电催化活性;当以钛涂钌铱DSA电极为阳极、2-乙基蒽醌修饰石墨毡为阴极,在电流密度0.06 A/cm2、极板间距4 cm、电解质浓度0.2 mol/L和不调节废水初始pH的条件下,电解60 min,土霉素废水二级出水COD可由258.7~269.2 mg/L降低至105.0~118.6 mg/L,出水水质满足《化学合成类制药工业水污染物排放标准》(GB21904-2008)要求,COD降解动力学符合一级动力学方程。     

橡胶坝对河流沉积物氮转化功能基因丰度和营养盐的影响

沉积物氮转化功能微生物是河流脱氮和水体净化的重要生物因素.为探讨橡胶坝对沉积物氮转化功能基因丰度及氮营养盐的影响,本研究以沂河沂水城区蓄水段为研究对象,从橡胶坝前不同距离采集沉积物,利用实时荧光定量PCR（qPCR）方法研究了沉积物的反硝化功能基因（nirS、nirK、nosZ）、厌氧氨氧化功能基因（AMX）和反硝化型甲烷厌氧氧化功能基因（pmoA）的丰度及沉积物营养盐特征.结果表明：橡胶坝促进了沉积物中nirK、nirS、nosZ和pmoA基因的聚集,反硝化功能基因nirK、nirS、nosZ丰度在坝前120 ~330 m范围内较高;橡胶坝促进了沉积物NH4+、NO3-、TN、TP、TOC、有机质（OM）等营养盐的滞留,主要在120 ~360 m区域聚集,多元线性回归模型拟合度较高.相关分析表明,16S rRNA、nirK、nirS、nosZ、pmoA基因丰度与环境因子NH4+、NO3-、TN、OM、TOC、孔隙度呈正相关;PCA分析结果表明,随着沉积物环境因子主成分的增长,氮转化功能基因丰度主成分呈升高趋势.橡胶坝可促进沂河沉积物氮素等营养盐的滞留和氮转化功能微生物的聚集.     

非常规突发事件下应急物资储备政企协同演化博弈

为有效降低应急物资政企协同管理下的物资损失，基于协同管理机制的特性，首先，分析协同管理成本、政府补贴力度、企业前景损益、政府惩罚力度等因素对政企双方演化博弈决策的影响；然后，构建非常规突发事件下应急物资储备政企协同演化博弈模型；最后，通过仿真试验验证常规环境和非常规突发事件下政府和企业的不同行为对应急物资储备的影响，探究企业行为策略和演化稳定性，并分析影响政企双方行为决策变化的因素。结果表明：适当的经济激励既可以提高应急物资储备的效率，又有利于促进企业主动承担社会责任，激发企业主导应急机制的落实推进；降低企业参与应急物资储备协同成本，提高企业主导落实应急物资储备带来的长期经济收益与社会收益，有利于提高对非常规突发事件的应对能力；两方博弈主体的成本收益满足一定条件时，系统将演化至稳定状态。