典型氧化还原环境中微塑料表面的微生物群落组成特征与构建机制

微塑料广泛分布在微生物驱动的生物地球化学循环中,其表面会富集独特特征的微生物群落,构成微塑料圈（plastisphere）.自然环境中广泛存在的多种氧化还原环境不仅会影响微塑料圈中微生物群落的组成,还会影响微塑料的最终归宿.为探究典型氧化还原环境中微塑料表面的微生物群落组成特征与构建机制,将3种微塑料PHA （聚羟基脂肪酸酯）、PLA （聚乳酸）和PVC （聚氯乙烯）放置于好氧、硝酸盐还原、铁氧化物还原、硫酸盐还原和产甲烷这5种典型氧化还原环境中,利用污泥作为接种物,进行微宇宙模拟培养实验.结果表明,在分类学和系统发育学上,微塑料因子分别影响了微塑料表面18.94%和46.67%的微生物群落,氧化还原环境因子分别影响了微塑料表面31.04%和90.00%的微生物群落.与污泥相比较,3种微塑料表面富集的微生物群落丰富度和均匀度均降低,其中降低最明显的是更易降解的PHA微塑料,而难降解的PLA和PVC微塑料表面的微生物群落变化特征相似.PHA微塑料表面富集的微生物中,Anaerocolumna（26.44%）为其优势菌种,较少富集与氧化还原反应相关的特征菌群;PLA和PVC中,Clostridium_sensu_stricto_7 （15.49%和11.87%）为其优势菌种,且显著富集与氧化还原反应相关的特征菌群,表明与氧化还原反应相关的特征菌群更易于富集在难降解的微塑料表面,进而可能对生物地球化学循环速率造成影响.     

Fhhh工程菌株降解PTA废水动力学研究

研究了工程菌株Fhhh降解精对苯二甲酸(PTA)石化废水的动力学.将测得的Fhhh降解废水的6项动力学参数值、废水自然参数值、废水排放标准控制值,输入环境生物技术信息学软件(Ebis)进行计算.结果表明,来源于3种保存方法的Fhhh菌株中,所需反应器的最小体积(V_min)为1309m³,比降解率(q_A)的最高数值为0.0136h^-1,是土著菌YZ1的4倍,高于国内外同类研究的4项数值,低于同类研究的2项数值.结果表明,Fhhh工程菌株具有降解PTA废水的显著优势.     

扫频脉冲电磁场对污水的杀菌性能

将直流脉冲与变频扫频技术相结合开发研制出扫频直流脉冲装置,利用其产生的脉冲电磁场对生活污水进行了电磁杀菌试验研究,探讨了影响杀菌效果的相关因素.试验结果表明,在扫频范围400Hz～60kHz、输出功率20W、电流1～2A条件下,脉冲电磁场对生活污水具有一定的灭菌作用,其杀菌性能随作用时间、pH值、温度、原水菌数的升高而升高.当温度为25℃,pH为7.47时,原水经电磁处理4h后,细菌总数从7.2×10⁶个·mL^-1下降到2.2×10⁴个·mL^-1,去除率为99.7%;大肠杆菌数从9.2×10⁵个·mL^-1下降到3.5×10⁴个·mL^-1,去除率为96.2%.     

The widening urbanization gap between the Three Northeast Provinces and the Yangtze River Delta under China’s economic reform from 1984 to 2014

Urbanization has created a significant gap between the Three Northeast Provinces (TNP) and the Yangtze River Delta (YRD) since China’s reform and opening-up. In this study, we explain this problem by employing an urban expansion index, spatial hierarchical clustering, the Zipf-PLE model, fractal theory, and time-series analysis. Statistical data on the built-up area, population, and gross domestic product were downloaded from the National Bureau of Statistics of China. The results revealed the following. (1) During the stage of the planned economy, as a result of the significant government investment in development, the urban built-up areas in the TNP and the YRD reached 1867 and 757 km², respectively, in 1984. (2) During the stage of the socialist market economy, the urban built-up area of the YRD experienced rapid growth over the 30 years from 1984 to 2014 with a rate of increase of 668.8%, which was higher than that of the TNP (139.9%). In 2014, the urban built-up areas of the TNP and the YRD were 4479 and 5820 km², respectively. (3) Locational advantages had significant effects on urban development after China’s economic reform. The coastal cities of the YRD had higher rates of increase of the built-up areas. By contrast, the border cities of the TNP had lower rates of increase. Finally, this paper finds that the socialist market economy exhibited more efficiency in promoting urban expansion and economic development. The results are significant for generating balanced and sustainable regional development strategies in the future.     

碲化镉量子点(CdTe QDs)对肝细胞的毒性效应及线粒体介导的毒性机制研究

本文探讨了碲化镉量子点(CdTe QDs)对肝细胞的毒性效应及其影响因素,为探索量子点的肝毒性机制提供一定依据。采用人肝癌细胞(Hep G2)和人正常肝细胞(L02)为细胞模型,设置0、25、50和100μmol·L-14个浓度组,采用CCK-8法检测细胞生存率,石墨炉法检测细胞内镉元素含量,采用流式细胞术,装载荧光探针DCFH-DA检测细胞内活性氧水平,采用FITC/PI检测细胞凋亡以及JC-1检测细胞ATP水平。研究结果显示:CdTe QDs诱导2种肝细胞生存率降低,细胞凋亡率升高,细胞对QDs的摄入水平具有时间依赖性,细胞内活性氧水平显著升高,线粒体膜电位降低和ATP含量显著减少,且2种肝细胞比较发现L02细胞损伤程度更为严重。CdTe QDs对2种肝细胞造成损伤,对L02细胞损伤更明显,其原因是L02细胞对CdTe QDs摄取更多,导致进入细胞的QDs引发更为严重的损伤效应。     

固定床-微电解反硝化去除饮用水中的硝酸盐氮

研究了一种电化学与生物膜集成的固定床-微电解反应器采用活性炭作为固定床填料,石墨板为阳极,碳纤维为阴极,通过电化学过程产氢作为反硝化的电子供体,在反应器内创造一种还原性条件,对含有硝酸盐氮的饮用水进行反硝化脱除.结果表明,在进水流量为40mL/h、硝酸盐氮浓度为40mg/L、电流强度达到14mA时,所研究的反应器对水中的硝酸盐氮可以100%去除,水中未检出亚硝酸盐氮.由于反硝化过程不加外加任何有机物,也不产生任何二次污染物,该除氮方法具有安全性.     

微塑料与有毒污染物相互作用及联合毒性作用研究进展

随着塑料产品的广泛应用,微塑料(microplastics,MPs)污染已经成为全球关注的重大环境问题.海洋中的MPs能够与有毒污染物(如有机污染物、重金属和纳米颗粒等)发生相互作用,对海洋生物产生复合效应.因此,MPs与环境中有毒污染物的联合毒性效应越来越引起人们的关注.本文首先概括总结出MPs对海洋生物的毒性效应及致毒机制,包括遮蔽效应、氧化应激、免疫毒性、生殖毒性、遗传毒性、神经毒性和行为毒性等方面:随后分别讨论了MPs和有机污染物、重金属以及人工纳米颗粒的联合毒性效应,从微塑料对污染物的吸附、富集和载体效应着手分析微塑料与污染物之间的相互作用,凝练得出MPs增强或抑制污染物毒性的作用机制,包括微塑料改变污染物的生物可利用性、微塑料改变生物体对污染物的胁迫响应、微塑料与污染物发生交互作用等;最后对微塑料与有毒污染物联合毒作用研究的发展方向进行了展望,建议在未来研究中重点关注环境特征的次生微塑料与有毒污染物相互作用的环境行为和生物效应,特别是通过食物链的传递作用.以期为准确评估和深入理解微塑料的海洋环境和人类健康风险提供理论依据.     

Improved lithium-ion batteries with coral-like anodes made of recycled spherical porous silicon coated with nitrogen-doped carbon

Environmental Chemistry Letters - With the development of the silicon smelting industry, the increase of microsilica waste has become a serious concern calling...