Insights into reactive oxygen species formation induced by water-soluble organic compounds and transition metals using spectroscopic method

Ambient particulate matter (PM) can cause adverse health effects via their ability to produce Reactive Oxygen Species (ROS). Water-Soluble Organic Compounds (WSOCs), a complex mixture of organic compounds which usually coexist with Transition Metals (TMs) in PM, have been found to contribute to ROS formation. However, the interaction between WSOCs and TMs and its effect on ROS generation are still unknown. In this study, we examined the ROS concentrations of V, Zn, Suwannee River Fulvic Acid (SRFA), Suwannee River Humic Acid (SRHA) and the mixtures of V/Zn and SRFA/SRHA by using a cell-free 2′,7′-Dichlorodihydrofluorescein (DCFH) assay. The results showed that V or Zn synergistically promoted ROS generated by SRFA, but had an antagonistic effect on ROS generated by SRHA. Fluorescence quenching experiments indicated that V and Zn were more prone to form stable complexes with aromatic humic acid-like component (C1) and fulvic acid-like component (C3) in SRFA and SRHA. Results suggested that the underlying mechanism involving the fulvic acid-like component in SRFA more tending to complex with TMs to facilitate ROS generation through π electron transfer. Our work showed that the complexing ability and complexing stability of atmospheric PM organics with metals could significantly affect ROS generation. It is recommended that the research deploying multiple analytical methods to quantify the impact of PM components on public health and environment is needed in the future.     

重点污染行业实施环境管理体系绩效评价指标体系构建及应用

本文针对重点污染行业特点,从能资源消耗、综合利用、环境污染和社会反响四个方面构建了重点污染行业实施环境管理体系绩效评价指标体系,并以化工行业为研究对象,评估了14家企业体系实施前与实施后的绩效。结果表明,实施环境管理体系,有利于提高企业环境效益。     

反硝化生物膜对PBS表面形态及化学组分的影响

PBS是一种新型的可生物降解聚合物(BDPs),可以用做反硝化碳源和生物膜载体,去除饮用水源水中的硝酸盐.利用红外光谱和扫描电子显微镜对反硝化生物膜生长前后PBS颗粒表面形态、化学组成的变化进行了分析.结果表明,PBS仅在微生物作用下降解并为反硝化菌提供碳源.PBS颗粒可以在12 h内使进水中53 mg·L^-1的硝态氮降低到10 mg·L^-1以下(我国饮用水水质标准为:NO₃^--N<15 mg·L^-1).红外光谱表明,反硝化微生物附着生长后其PBS在2 925 cm^-1和2 850 cm^-1附近的吸收带以及3 200 cm^-1～3 410 cm^-1处峰值减弱,说明PBS材料中甲基、羟基官能团比例下降,而其它官能团没有发生明显的变化,PBS的主要单体组分淀粉和乙烯都可以被反硝化微生物用作碳源.扫描电子显微镜观察结果表明,反硝化生物膜附着生长后,PBS颗粒表面会出现空洞,扩大了生物膜生物附着生长的表面积,有利于形成致密的反硝化生物膜,对反硝化菌形成保护作用.     

一株高效脱硫脱氨氮菌的分离、鉴定及系统发育分析

从运行稳定的能同步脱臭的曝气生物滤池中采集样品,富集分离获得一株能高效脱硫脱氨氮的菌株TS-1。对分离菌株进行形态观察、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析,结果表明,该菌株TS-1为革兰氏阳性菌,杆状;菌落在营养琼脂培养基上呈圆形,表面光滑,乳白色半透明;V-P试验阴性,能水解淀粉和明胶,利用柠檬酸盐生长;对菌株进行16S rRNA的PCR扩增,扩增产物测序结果表明分离菌株TS-1与巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）同源性达到99%;以16S rRNA同源性为基础构建了包括24株相关种属细菌在内的系统发育树,在系统发育树中,分离菌株TS1与Bacillus megaterium在同一分支。结合形态观察、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析结果,将其初步鉴定为巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）。在常温（30±2）℃、转速为150 r/min的条件下,处理pH 7、S^2-和NH⁺₄-N分别为80 mg/L和88 mg/L的水样40 h,硫化物和氨氮的脱除率分别为91.8%和96.6%。     

渗滤液污染包气带中铁的形态变化

从渗滤液场龄和包气带岩性两方面出发,研究了新、老渗滤液对亚粘土和细砂包气带环境中Fe的含量及存在形态的影响。结果表明：新、老渗滤液分别能使细砂包气带介质中除残渣态以外Fe的含量增加16.68%或降低13.82%。亚粘土比细砂作为包气带介质更能缓冲渗滤液对介质中Fe的影响程度,其受影响范围在包气带0～20 cm深度处。当亚粘土为介质的包气带被新渗滤液污染后,其表层介质中碳酸盐结合态Fe的含量会增加15倍之多,为缓冲渗滤液Fe的污染做出了巨大贡献,但这部分Fe的存在也是潜在的二次污染源,在环境pH急剧变化的情况下,它可能会引起地下水高铁污染。     

聚合氯化铝铁去除微污染水体中藻类的研究

以聚合氯化铝铁(PAFC)为絮凝剂,H2O2为预氧化剂,用正交实验研究了PAFC处理微污染水体中藻类和降低浊度,得出正交实验中各因素的主次关系及对除藻和除浊度的影响,研究表明,ρPAFC是影响除藻和除浊度的重要因素.在最佳处理条件,即ρPAFC为20 mg/L,ρH2O2为6 mg/L,pH为7,搅拌时间为4 min,能使水体中藻细胞街度从9.4×107 cells/L降至3.16×106 cells/L,除藻率为96.6%,浊度降至0.70 NTU,除浊度率达93.0%.     

载钯螯合树脂的制备、表征及其降解多溴联苯醚的初步研究

以聚丙烯醛-异烟酰腙螯合树脂为高分子载体, 利用其活性基团对钯的选择性富集分离性能, 将金属元素钯键合到高分子载体上, 制备一种含钯树脂材料(树脂1), 并进一步原位还原得到还原态的载钯树脂(树脂2)。利用红外光谱、扫描电镜和X射线衍射等对以上2种含钯树脂材料进行了分析表征,并考察了它们对持久性有机污染物(POPs)多溴联苯醚(PBDEs)的脱溴降解性能。结果表明,2种树脂对BDE₂₀₉均有降解活性, 其中树脂1的降解性能比树脂2的降解性能要高, 树脂中钯的氧化形态可能对BDE₂₀₉的催化降解起主要作用。     

Ag/Cu合金触点废料回收铜粉的工艺研究

Ag/Cu合金触点废料含Ag量在30%(质量分数)以上,含Cu量在60%(质量分数)以上、含Sn量在2%(质量分数)以上.先将Ag/Cu合金触点废料中的Cu分离,然后采用葡萄糖预还原、水合肼再还原制得了粒径在0.3～O.6 pm的类球形超细铜粉(纯度≥99.9%).研究表明,适量聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的加入有助于超细铜粉粒径均匀且形貌趋于一致;量佳反应温度为70℃;抗氧化剂苯并三氮唑可以有效防止超细铜粉的表面氧化.     

湘江霞湾港段底泥的含镉量分布研究

为了研究湘江霞湾港段底泥中镉的含量分布和释放特性,对该河段底泥采样以测定含镉量,并采用Tessier连续提取法对镉形态进行分析测定.结果表明,湘江霞湾港段受到严重的镉污染,其底泥含镉量最高达359.8μg/g.湘江底泥和间隙水中含镉量的吸附-解吸平衡可采用Freundlich吸附等温式描述.对新霞湾和老霞湾排污口附近河流底泥的镉形态分析表明,镉污染物以有机质-硫化物结合态为主,分别占总量的73.3%(质量分数,下同)、65.3%,其次是残渣晶格结合态,分别占总量的26.5%、34.4%.     

纤维改性硫酸亚铁还原铬渣水泥固化体研究

以浸出毒性、表面浸出率、抗日晒能力和抗压强度为指标考察了纤维改性硫酸亚铁还原铬渣水泥固化体的性能。实验结果表明：纤维改性硫酸亚铁还原铬渣水泥固化体养护7d和28d后的浸出毒性均低于国家标准、抗压强度均大于10MPa,可以做最终处置或进行综合利用;与普通铬渣水泥固化体相比,纤维改性硫酸亚铁还原铬渣水泥固化体在加入植物纤维为0．8g时的处理效果最好,浸出毒性、表面浸出率分别降低了76．I％和76．8％;抗日晒能力、抗压强度分别提高了36．4％和52．1％。