不同极性有机污染物在腐殖质-蒙脱石复合物上的吸附特性

研究了3种具有不同结构和极性的芳香类疏水有机污染物(非极性的菲和1,2,4,5-四氯苯、极性的1,2-二氯苯)在蒙脱石及富里酸/胡敏酸-蒙脱石复合物上的界面行为.由于疏水性分配作用,与富里酸和胡敏酸复合后的蒙脱石对非极性的菲和1,2,4,5-四氯苯的吸附量增加.元素分析结果表明,胡敏酸的(N+ O)/C值低于富里酸,因此其疏水性强于富里酸,这使得菲和1,2,4,5-四氯苯在胡敏酸-蒙脱石复合物上的吸附量均高于富里酸-蒙脱石复合物.极性的1,2-二氯苯在水中的溶解度最高(131 mg/L),其在蒙脱石上的吸附量远高于非极性的菲和1,2,4,5-四氯苯.1,2-二氯苯主要通过与蒙脱石表面形成偶极作用吸附在蒙脱石上,且富里酸和胡敏酸对蒙脱石吸附1,2-二氯苯的影响较小.1,2-二氯苯的Freundlich吸附曲线的n大于1,表明1,2-二氯苯之间能形成偶极-偶极作用,进一步加大其在蒙脱石上的吸附量.富里酸和胡敏酸降低了菲在蒙脱石上的解吸率,且菲在疏水性最强的胡敏酸-蒙脱石复合物上的解吸率最低,表明菲与胡敏酸-蒙脱石复合物的作用力最强.     

D402树脂对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附性能及再生试验研究

通过静态和动态吸附实验研究了氨基膦酸树脂D402对水中Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附性能及其再生方法。结果表明,D402树脂对Pb,Cd的吸附均符合Freundlich方程,静态吸附Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的最佳p H值为6.0左右,采用HCl-Na OH二阶段再生方式最佳,Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)再生度分别达到93.2%,81%。模拟某有色矿山废水,在动态条件下,出水以满足地表水Ⅲ类标准为要求,反复运行再生7次后,D402对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附量仍能达到初始吸附量的80%以上。     

离子液体双水相气浮溶剂浮选分离/富集水样中的盐酸多西环素研究

建立了以亲水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸[Bmim]BF4和Na H2PO4形成的二元双水相作为气浮溶剂分离/富集水样中盐酸多西环素的新方法,并采用紫外分光光度法对盐酸多西环素进行测定。考察了离子液体的初始加入量、盐的种类及浓度、p H值、浮选时间及N2流速等因素对体系浮选分离盐酸多西环素的影响。结果表明,改变离子液体和无机盐的加入量,会使体系的富集倍数发生变化,从而使体系的浮选效率和浓集系数发生变化;随浮选时间增加,体系的浮选效率先增加后略微下降;过大或过小的N2流速都会使体系对盐酸多西环素的浮选效率降低;而p H值对体系浮选盐酸多西环素影响不大。当[Bmim]BF4溶液加入量为3 m L、Na H2PO4加入量为25 g(质量分数为33.3%)、气浮时间为40 min、气浮速率为50 m L/min时,体系的浮选效率最高,可达95.8%,浓集系数可达23.95,此时体系的p H值为4.38。与离子液体双水相萃取(ILATPE)相比,该方法的优点在于不仅有较高的浮选率、浓集系数,还有效减少了离子液体的用量,同时操作更简单、环境友好。     

黄沙坪碳酸盐型尾矿氧化剖面特征及酸化机制

湖南黄沙坪铅锌矿尾矿富含碳酸盐及金属硫化物,属于碳酸盐型尾矿。通过对该尾矿铅垂剖面的结构构造,以及尾矿的矿物成分、化学成分、Paste pH值和Carb-ANC(酸中和能力)等分析,探讨碳酸盐型尾矿的酸化特征及其机制。研究表明:黄沙坪尾矿发育层状构造,即表面为胶结硬化层(hardpan),之下依次为弱胶结层、尾砂层及底层(接近尾矿潜水面)。尾矿的酸中和矿物主要为方解石;尾矿的产酸矿物以黄铁矿和磁黄铁矿为主,但黄铁矿的抗氧化能力和产酸能力均较强于磁黄铁矿。尾矿剖面自下而上(或由早至晚),氧化作用逐渐增强,磁黄铁矿先于黄铁矿氧化(蚀变)分解并逐渐消失,此时尾矿的酸中和能力仍较强,尾矿保持近中性环境;之后,黄铁矿开始氧化产酸并大量消耗方解石,尾矿开始酸化;至尾矿表层方解石消耗殆尽,而黄铁矿仍持续释酸,尾矿酸化加剧。表层强氧化环境使纤铁矿大量沉淀并胶结尾矿颗粒形成硬层。黄沙坪尾矿由于含有大量的抗氧化能力和产酸能力均较强的黄铁矿,其酸水(+重金属)释放的潜力较大并且持续的时间也较长。     

铀胁迫对酸模叶绿素荧光特性和酶活性的影响

通过盆栽控制性实验,研究了不同铀浓度处理﹙0、25、50、100、200、400 mg/kg﹚对酸模(Rumex acetosa L.)叶绿素含量、叶绿素荧光特性及抗氧化酶的影响。结果表明:随着土壤铀浓度的增加,叶绿素含量显著下降,最大光化学效率(Fv/Fm)下降但差异不显著,光合性能指数(PIABS)显著下降,K相可变荧光占J相可变荧光比例(Wk)和J相可变荧光(Vj)逐渐升高,单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心捕获的能力(TRo/RC)、单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ETo/RC)和单位反应中心耗散的能量(DIo/RC)均呈先升高后下降的趋势,铀胁迫使酸模整个PSⅡ的结构和功能都受到了伤害,光合作用受到抑制;SOD和POD活性整体呈现先上升后下降的趋势,MDA含量逐渐升高,酸模产生膜脂过氧化,启动了过氧化酶系统。     

离子交换树脂的有机物污染及其复苏

综述了树脂污染和树脂吸收有机物的机理,并对污染树脂常用的几种复苏方法作了简要介绍和比较。自然界中甲基化速度加快会使水质恶化,富里酸离解产生的离子与树脂中甲基污染物反应可以去除树脂中的有机污染物。离子型树脂吸附有机物能力低于OH-型树脂,用Cl-型树脂作为有机物清除剂是因为洗脱容易,但由于吸附能力低,有机物容易漏过,对除盐不利。经过对几种复苏方法的比较,有机溶剂法是效果最好的复苏方法,复苏后,可以大大提高树脂的理化性能。     

混酸微波辅助萃取ICP-MS测定不同性质土壤中的重金属元素

比较了硝酸(HNO3)、硝酸-盐酸(HNO3∶HCl=3∶1)、硝酸-盐酸-双氧水(HNO3∶HCl∶H2O2=3∶1∶1)和硝酸-盐酸-高氯酸(HNO3∶HCl∶HCl O4=3∶1∶1)等4种消解液对土壤中铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)和锌(Zn)等7种重金属元素的萃取效率.结果表明,硝酸-盐酸-高氯酸混合液的萃取效果最好,硝酸-盐酸混合液次之.通过对6种土壤标准物质的分析发现,除了Cr之外,其他重金属元素在土壤中的混酸微波可提取态含量与总含量接近.土壤中的Cr有一部分是以铬铁矿的形式存在,在环境中相对较为稳定,采用混酸微波可提取态的Cr来评估其对环境的危害能够获得更加准确的结果.重金属与土壤的结合强弱与成土母质相关,冲积母质的土壤中Pb、Zn和Cu的结合较强,萃取相对较难,Cd、Ni和As与土壤的结合强弱则与成土母质关系不大.采用最优的消解液萃取矿区河流底泥和土壤中的重金属,ICP-MS分析结果表明,底泥中重金属含量较高,应为尾砂冲积而成,矿区周边的土壤也受到不同程度重金属的污染.     

自剪切及活性相关位点的组合突变提高头孢菌素C酰化酶水解活力

7-氨基头孢烷酸是合成头孢类抗生素的重要中间体,利用头孢菌素C酰化酶直接催化头孢菌素C获得7-氨基头孢烷酸的一步酶法与其它方法相比更加经济和环保,其关键是获得高活性的头孢菌素C酰化酶.本文以来源于Pseudomonas sp.KAC-1的Ⅰ类头孢菌素C酰化酶(CPCase-kac)蛋白序列为模版,对其基因进行全局优化设计,人工合成目的基因,并克隆至表达载体p ET28b,实现了CPCase-kac的高效表达.但是重组蛋白CPCase-kac表达活性较低,且自剪切不彻底,表达蛋白中存在前体形式的CPCase-kac,而头孢菌素C酰化酶的自剪切和活性往往相关.对CPCase-kac分子中影响活性的Y150、Q220、F347氨基酸位点进行饱和突变发现,活力提高的突变体Q220W、Q220G其第二次自剪切明显降低,而活力提高的突变体Y150R、Y150N、Y150H、Y150W及F347H、F347Y,自剪切却没有显著影响.将这些突变进行组合,最终得到了比活力提高了8.3倍的突变体Y150W/Q220G/F347Y.虽然Y150W/Q220G/F347Y突变体活性显著提高,但是其也具有Q220G较差的第二次剪切的特性.同时发现,外部条件改变可以影响CPCase前体或α’亚基的继续自剪切.这些发现为进一步提高CPCase-kac活性及应用打下了基础.     

15年实测氮沉降下竹仙洞小流域土壤酸化研究

以2000—2015年珠海竹仙洞水库小流域湿地松林、台湾相思林和灌木丛为样本,对其土壤属性指标进行相关性分析和主成分分析。结果表明,经过15年自然演替,3个群落的土壤可交换酸度呈下降趋势,其中台湾相思林和灌木丛酸度降低达到显著或极显著水平,受Al³⁺含量影响较大;3个群落的可交换Mg²⁺、K⁺、Na⁺在两种土层均有不同程度的显著下降,而可交换Ca²⁺的变化仅在台湾相思林中显著;总氮、总碳含量均呈上升趋势。主成分分析显示,台湾相思林的生物量丰富、土壤腐殖质多,固氮作用强,故对氮沉降的酸缓冲能力更强。     

离子色谱—三重四极杆质谱测定环境水样中有机磷

建立了一种非衍生—离子色谱—三重四极杆质谱法测定环境水样中有机磷（草甘膦、氨甲基膦酸、草铵膦、杀木膦和乙烯利）的方法。环境水样经RP-C18固相萃取柱和Ba柱除去杂质后,滤液无须衍生化,可直接进行定量分析。有机磷通过AS 19阴离子色谱柱分离,在负离子模式下以多反应监测方式（MRM）进行检测。结果表明,草甘膦、氨甲基膦酸和草铵膦在0.10～10.0 μg/L范围内的线性相关系数（r）均＞0.999,检出限分别为0.02,0.03和0.03 μg/L,相对标准偏差（RSD）分别为2.8%～4.7%,5.4%～11.7%和5.1%～7.4%。杀木膦和乙烯利在0.02～2.00 μg/L范围内的 r 值均＞0.999,检出限分别为0.007和0.004 μg/L,RSD分别为3.7%～5.8%和2.1%～13.2%。对实际水样进行测定,各目标物的加标回收率为70.0%～120%。该方法操作简便,精密度好,准确度高,适用于环境水样中5种极性有机磷的测定。