Heterogeneous Fenton degradation of azo dyes catalyzed by modified polyacrylonitrile fiber Fe complexes：QSPR (quantitative structure peorperty relationship) study

The amidoximated polyacrylonitrile (PAN) fiber Fe complexes were prepared and used as the heterogeneous Fenton catalysts for the degradation of 28 anionic water soluble azo dyes in water under visible irradiation. The multiple linear regression (MLR) method was employed to develop the quantitative structure property relationship (QSPR) model equations for the decoloration and mineralization of azo dyes. Moreover, the predictive ability of the QSPR model equations was assessed using Leave-one-out (LOO) and cross-validation (CV) methods. Additionally, the effect of Fe content of catalyst and the sodium chloride in water on QSPR model equations were also investigated. The results indicated that the heterogeneous photo-Fenton degradation of the azo dyes with different structures was conducted in the presence of the amidoximated PAN fiber Fe complex. The QSPR model equations for the dye decoloration and mineralization were successfully developed using MLR technique. MW/S (molecular weight divided by the number of sulphonate groups) and NN=N (the number of azo linkage) are considered as the most important determining factor for the dye degradation and mineralization, and there is a significant negative correlation betweenMW/S or NN=N and degradation percentage or total organic carbon (TOC) removal. Moreover, LOO and CV analysis suggested that the obtained QSPR model equations have the better prediction ability. The variation in Fe content of catalyst and the addition of sodium chloride did not alter the nature of the QSPR model equations.     

基于PMA-定量PCR选择性检测技术的病原菌消毒特性研究

建立了一种核酸染料propidium monoazide(PMA)与定量PCR技术联合选择性检测活性病原菌的技术(PMA-qPCR),以大肠杆菌作为模式菌,研究了氯和一氯胺消毒对病原菌的灭活特性.结果表明,PMA染料能够分别去除99.94%和99.99%的来自非活性大肠杆菌和沙门氏菌的DNA,PMA-qPCR技术能够有效区分活性菌与非活性菌;PMA-qPCR技术得到的氯和一氯胺消毒对大肠杆菌的灭活曲线符合一级动力学方程,灭活速率常数分别为 2.24 L·(mg·min)^-1和0.0175 L·(mg·min)^-1,低于平板培养法得到的灭活速率常数;当大肠杆菌的去除率达到99%时,采用PMA-qPCR技术检测需要的ct值相比于平板培养法从0.6 mg·L^-1·min上升到0.9 mg·L^-1·min(氯消毒)和从20 mg·L^-1·min上升到超过100 mg·L^-1·min(一氯胺消毒);随着ct值的升高,常规qPCR的检测结果基本不变,因此常规qPCR不能够反映氯和一氯胺消毒对病原菌的灭活效果.作为一种新的表征消毒特性的检测技术,PMA-qPCR技术有助于更为准确地评价氯和一氯胺消毒对病原菌的灭活效果.     

水体病原微生物定量风险评价:历史、现状与发展趋势

环境风险评价是成型于1970年代的多学科交叉新兴领域,为环境风险管理提供决策的科学依据.环境风险评价研究的发展经历以意外事故为风险源的事故风险评价,以化学品为风险源和人体健康为风险受体的健康风险评价,以生态系统为风险受体的生态风险评价.以微生物污染为风险源和人体健康为风险受体的定量微生物风险评价(QMRA)也于1990年代开始发展.QMRA确定微生物的摄入量及其对人体产生不良作用概率之间关系的数学描述.作为一种前沿的微生物健康风险评估手段,QMRA为公共卫生政策和标准制定、采取可行的健康干预决策提供有力支撑,已被美国、加拿大、荷兰、澳大利亚等多个国家应用于环境管理.本文梳理了环境风险评价的发展历史,系统详细综述水媒传播病原微生物定量风险评价的研究与应用,同时指出当前QMRA面临的问题并提出针对性的建议.     

FTIR对大气颗粒物PM2.5中硝酸盐的定量分析

大气细颗粒物PM2.5作为复合型大气污染的核心污染物之一备受人们关注,NO3-作为其中水溶性离子的主要成分之一,对大气降水和人体健康有着重要影响,因此实现对其快速可靠的检测是一项重要的研究工作.基于傅里叶变换红外光谱技术的优点,采用液态制膜的方法测量比较了颗粒物中NO3-和NH4NO3中NO3-的红外光谱图,结果保持一致.在此基础上测量了一系列不同质量NO3-的红外光谱,拟合其吸光度与质量,相关性达到0.994 8,线性范围为7.82～73.78μg,实现了对其定标.然后利用样品溶液与采样膜样品质量的对应关系,直接测量采样膜上样品的红外谱图,分析了合肥地区2012-03-20～2012-04-20为期1个月的硝酸根质量浓度,平均质量浓度为4.171 3μg.m-3.     

鄱阳湖区土地健康评价

论文以江西省鄱阳湖区为例,综合运用特尔菲法、层次分析法、聚类分析法等多种定量分析方法,建立了鄱阳湖区土地健康的评价模型,并运用该模型对该区11个县的土地健康状况进行了评价。评价结果表明,鄱阳湖区的土地健康状况不容乐观:只有德安县为健康区,进贤、九江和永修3县为亚健康区,其它7个县均为不健康区。并进一步对各县土地健康状况的主要表现特征进行了总结,从而可为各地土地资源的合理利用提供指导。     

激光诱导击穿光谱技术在环境领域中的应用动态

激光诱导击穿光谱技术是一种通过分析物质等离子体发射光谱而获取物质成分和含量的分析技术。近些年,该技术已经成为光谱学领域的研究热点且发展迅速,涌现出多种新的检测手段和仪器。从它的基本原理、发展历史及其在土壤、水和大气等生态环境保护领域的应用情况为基础,分析总结其优点以及所面临的问题和挑战。     

湖南省农业旱灾脆弱性综合分析与定量评价

旱灾是湖南省农业特别是粮食生产可持续发展的严重制约因素。在同一致灾强度下，灾情随灾害脆弱性的增强而加重，降低灾害脆弱性可减轻灾害造成的直接经济损失，因此农业旱灾脆弱性的研究对湖南省减灾和农业可持续发展具有特别重要的意义，湖南省自然生态环境和社会经济状况各异，农业旱灾脆弱性各地不同，选择降水量，蒸发量，水利化程度等9个指标综合评价了各个县市的旱灾脆弱性，并利用GIS技术进行旱灾脆弱性区划，结果表明，湘中衡邵盆地和湘西北山地是农业旱灾严重脆弱带，湖南山地区为强度旱灾脆弱带，沅麻盆地山地区为中度旱灾脆弱带，洞庭湖平原和湘东北山地旱灾脆弱性较小。     

地铁人员可用疏散时间模拟

人员可用安全疏散时间是衡量公共场所安全性能的重要指标.为了能从定量风险分析的角度考察公共场所的安全疏散性能,引入蒙特卡罗模拟技术.选取天津小白楼地铁系统作为研究对象;建立极限状态方程以刻画地铁人员可用安全疏散时间;最后,通过Matlab提供的M语言编程,实现了蒙特卡罗模拟,得到了与极限状态方程相对应的概率密度函数,累加分布函数和余补累加分布函数.通过余补累加分布函数定量描述了人员在地铁火灾事故中安全逃生的概率.结果表明,蒙特卡罗模拟技术是描述同时具有参数不确定性和模型不确定性的复杂问题的有力工具.     

松花江哈尔滨段藻类植物分布及其与环境因子的关系

松花江哈尔滨段流域是哈尔滨市重要的水源地,也是松花江重要的组成部分,其生态环境问题一直受到国内外学者密切关注,且近年来松花江哈尔滨段水体改善程度较为明显,流域内水体变化程度越来越受到相关学者和民众的重视,研究松花江哈尔滨段水体变化趋势意义明显。该研究的创新性在于运用典范对应分析(CCA)探究藻类植物与环境因子变化的关系,并运用欧洲硅藻数据库(EDDI)验证主要环境因子的准确性。国内现行的一些常规理化指标单独评价水体质量较为单一,不能更好地满足现行的水环境管理要求,并且对于水环境的变化反应效果及准确度较低。该研究运用相关理化指标数据和藻类植物的种类及丰度等的年际变化,实现从单一理化指标评价改善为理化和生物指标双重评价,从而更加具体地反映出松花江哈尔滨段水体状况的变化趋势。     

升级A/O工艺污水处理系统中抗生素抗性基因的分布与去除研究

针对北方某采用升级A/O工艺的生活污水处理厂,使用实时荧光定量PCR技术,探究污水厂中ARGs的分布及各处理工艺段对ARGs的去除效果.结果表明:四环素抗性基因(tetA、tetC和tetM)、磺胺抗性基因(sul1和sul2)、大环内酯抗性基因(ermA和ermF)和喹诺酮抗性基因(parC和gyrA)在污水和污泥中均被检出.污水厂进水中ARGs的绝对丰度为2.65×10³～1.01×10⁶ copies·mL^-1,升级A/O工艺未能有效削减ARGs,出水中ARGs的绝对丰度为9.22×10³～1.15×10⁶ copies·mL^-1,污泥中ARGs的绝对丰度为8.07×10⁷～2.65×10¹¹ copies·g^-1.深度处理工艺对ARGs的去除效率对比结果显示,生物活性炭工艺对ARGs的削减效果优于紫外消毒.