台州水系表层沉积物典型POPs污染现状及生态风险

为探讨典型废物拆解地工业结构转型期环境POPs(persistent organic pollutants,持久性有机污染物)污染特征变化情况,使用气相色谱/高分辨质谱法测定了台州水系表层沉积物中PCDD/Fs(二英类)、dl-PCBs(共平面多氯联苯)和PBDEs(多溴联苯醚),并利用主因子分析等手段分析了其来源. 结果表明,台州椒江和金清闸海湾2387-PCDD/Fs毒性当量浓度(以WHO₂₀₀₅-TEQ计,下同)中位值分别为3.18和1.91 ng/kg,dl-PCBs毒性当量浓度分别为0.26和0.62 ng/kg,w(∑PBDEs)分别为22.5和19.7 μg/kg,处于我国和全球河流(海湾)表层沉积物POPs污染的中等水平,低于其他电子废物拆解地等严重污染区. 台州河流(海湾)表层沉积物PCDD/Fs主要来源于燃煤,dl-PCBs主要来源于历史上多氯联苯的使用或电子废物拆解活动,PBDEs主要来源于相关阻燃剂的使用和电子废物拆解活动. 位于化工园区排水口的YTZ采样点PCDD/Fs和dl-PCBs的毒性当量浓度分别达到6.54×104和7.84×103 ng/kg,污染可能来源于化工废料加工和再生金属生产,表明台州在工业结构转型期出现的新POPs污染源,应引起重视. 台州部分表层沉积物样品中的PCDD/Fs和dl-PCBs的总毒性当量浓度超过美国和加拿大的沉积物质量指导值,存在一定的生态风险.      

溴代阻燃剂对氧化亚铁硫杆菌浸提废旧电脑主板覆层铜的影响

以破碎至10~20目(0.84~2.00 mm)的废旧电脑主板颗粒为试验材料,分为未处理(未去除溴代阻燃剂的主板颗粒)、处理(去除30%溴代阻燃剂的主板颗粒)、加萃取物(处理主板颗粒和萃取物)、对照4组. 以CCl₄作为萃取剂,采用固液萃取技术,分析了在微生物作用下不同处理组中ρ(Cu2+)、ρ(Fe3+)、E_h(氧化还原电位)和pH的变化,以考察溴代阻燃剂对氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)浸Cu率的影响. 结果表明:随着浸提时间的增加,氧化亚铁硫杆菌对未处理、处理和加萃取物3组的浸Cu率不同,其中处理组最好,加萃取物组最差. 浸提过程中,ρ(Fe3+)、E_h和pH与微生物活性、浸Cu率显著相关,表现为微生物活性越好,ρ(Cu2+)和pH越大,ρ(Fe3+)和E_h越小. 浸提24和168 h,处理组的浸Cu率比未处理组分别提高了14.11%和17.37%; 而加萃取物组的浸Cu率比未处理组分别降低了27.69%和21.67%. 表明废旧电脑主板中的溴代阻燃剂是影响微生物浸Cu率的重要因素之一. 为进一步提高浸Cu率,必须考虑溴代阻燃剂对微生物生长的影响.      

A1-A2-O生物法处理焦化废水

焦化废水属于高毒物质,其中的大部分多环芳烃都具有"三致作用"。为保护生态环境,焦化废水必须进行无害化处理。阐述了焦化废水的生物危害性及生态毒性效应,分析了处理焦化废水的A1-A2-O生物法,并分别对焦化废水中有机污染物的生物去除规律,难降解持久性有机污染物在生物污泥相中的吸附累积效应,焦化废水生物处理技术的生物学原理进行了归纳和总结。     

高铁酸钾/254nm紫外光氧化降解水体中双酚A

采用高铁酸钾/紫外光氧化降解双酚A水溶液.考察了高铁酸钾投加量、双酚A初始浓度、pH、降解时间等参数对双酚A的CODCr去除率的影响,通过正交实验得出了最佳降解参数,并对降解产物进行了紫外光谱分析.研究表明,高铁酸钾投加量为39 mg,pH值为11,双酚A浓度10 mg·L-1条件下降解30 min,双酚A最佳CODCr去除率为88.24%.     

基于Biolog技术倒置/常规A~2/O工艺不同碳源类型条件下微生物群落代谢活性的差异

基于分别运行倒置/常规A2/O工艺的试验系统,研究不同碳源类型条件下两系统微生物群落代谢活性的差异。实验结果表明,不论在何种进水碳源类型条件下,倒置A2/O工艺系统微生物基于Biolog所计算的AWCD(平均色度)值均高于常规A2/O工艺,分别提高15.22%和9.16%,倒置A2/O工艺微生物对碳源的代谢能力以及其代谢活性均高于常规A2/O工艺;进水中挥发性脂肪酸所占比例对工艺微生物群落代谢活性有着显著影响,该比例从60%提高到100%时,倒置A2/O系统和常规A2/O系统AWCD平均值分别提高39%和32%,说明挥发性脂肪酸所占比例越高,对应的微生物群落代谢活性越强;不同工艺的微生物群落结构对进水条件变化的适应程度不同,倒置A2/O工艺系统和常规A2/O工艺系统中的显阳性碳源种类分别减少了2种和4种,说明倒置A2/O工艺系统微生物在进水条件变化时群落结构变化的程度小于常规A2/O工艺。     

聚糖菌颗粒污泥的反硝化特性与微生物群落分布

为了解聚糖菌在污泥颗粒化中的脱氮能力及其微生物生态特性,采用反应器工艺、批式试验、显微技术和荧光原位杂交技术来评估其反硝化能力,揭示其微生物群落的微观结构,探索聚糖菌和聚磷菌在不同粒径污泥中的分布特征.结果表明,污泥对有机物的吸收率稳定在90%以上.颗粒污泥的沉降指数(SVI10)稳定在30-50 mL g-1,远低于接种污泥的108.2 mL g-1.聚醣菌颗粒污泥对硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的反硝化去除率分别达到了65%和70%,氮气为主要气态产物.聚糖菌颗粒污泥被大量的四联球菌结构所充斥,丝状菌在其中起到了重要的构架和搭桥的作用.荧光原位杂交结果表明聚糖菌可生存于各尺寸颗粒化污泥内;而聚磷菌受到严重抑制只能较少地分布在颗粒污泥的外围空间.上述结果表明,在SBR反应器中采用厌氧搅拌—排水—好氧曝气的处理模式成功培育出具有聚糖特性的颗粒化微生物聚集体,培育成功的颗粒污泥对硝酸盐氮和亚硝酸盐氮均具有良好的反硝化特性.在整体颗粒污泥微生物群落中聚糖菌为优势种群.图8表1参19     

六溴环十二烷(HBCD)对H4细胞和SK-N-AS细胞脱碘酶2和3表达的影响

六溴环十二烷(hexabromocyclododecane,HBCD)与多溴联苯醚(polybrominated diethyl ethers,PBDEs)复合污染体系,对人类健康尤其神经系统所造成的潜在危害及其机制一直是笔者课题组的研究方向。HBCD是广泛使用的溴化阻燃剂,与PBDEs一样,会通过干扰内分泌系统、影响甲状腺激素分泌及损伤神经系统,对生物体产生发育神经毒性。作为系列研究之一,本研究以H4人脑神经胶质瘤细胞和SK-N-AS人神经母细胞瘤细胞为体外生物模型,通过观察HBCD对H4细胞Ⅱ型脱碘酶(Dio2)和SK-N-AS细胞Ⅲ型脱碘酶(Dio3)表达的调控,初步探讨了HBCD对神经系统局部甲状腺激素水平的潜在影响。H4细胞和SK-N-AS细胞分别暴露于0、1、3和9μmol·L-1HBCD 24 h后,采用MTT法检测细胞活力,Western Blot和RT-PCR法分别分析Dio2和Dio3蛋白和基因的表达,酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测H4细胞脑源性神经细胞营养因子(BDNF)的分泌。结果表明,HBCD以剂量依赖方式降低H4细胞和SK-N-AS细胞生存率,引起H4细胞Dio2蛋白和基因表达下调,而致SK-N-AS细胞Dio3蛋白和基因表达上调。此外,HBCD还降低H4细胞BDNF的分泌。这表明,HBCD很可能通过影响神经和胶质细胞脱碘酶的表达,影响脑局部甲状腺激素水平,从而引起神经系统损伤及发育神经毒性。     

十溴二苯乙烷对部分血糖内分泌干扰的计算机辅助理论研究

随着十溴二苯乙烷(decabromodiphenyl ethane,DBDPE)的大量应用,它已经广泛存在于各种环境介质中,具有潜在的生物毒性。为了探究DBDPE影响血糖代谢水平的具体作用机制,应用DS3.5软件将其与部分血糖内分泌蛋白受体进行分子对接,并利用DBDPE类似物来构建三维定量构效关系(3D-QSAR)模型,预测出DBDPE的半最大效应浓度的负对数值(-log EC50)为5.86。结果表明,DBDPE是通过与部分血糖内分泌受体(雌激素受体、甲状腺激素受体和孕激素受体)结合而影响血糖代谢水平的。另外,根据构建模型,可以预测类似DBDPE的未知内分泌干扰物的活性数据。这些为认识DBDPE在机体内的作用机制、全面评价它的生态风险提供了理论依据。     

松木基多孔碳表面重构强化过硫酸盐去除双酚A

双酚A(BPA)作为最常用的工业化合物之一,在环境中具有持久性,对人类健康及其他微生物造成威胁,因此,开发双酚A高性能去除剂并了解其作用机制具有重要意义。基于此,采用KOH活化策略制备了松木基多孔碳(PC),利用NaBH₄对PC进行表面重构获得性能增强的松木基多孔碳(PC-1)。随后,采用单因素的实验方法考察了在多孔碳/过硫酸盐系统中松木基多孔碳去除BPA的能力及机制。结果表明,与PC相比,PC-1表面的羟基增加,羰基减少,I_D1/I_G从1.55增至1.60。与PC/PDS系统相比,PC-1/PDS系统在反应温度为25、35及45℃时对BPA的降解效率分别提高了45%、18%和64%。淬火及电化学实验说明PC及PC-1分别通过自由基及非自由基途径去除BPA。因此,碳的内在缺陷是过硫酸盐活化的活性位点,而含氧官能团则是影响活化途径的关键因素。