Determination of paraquat in water samples using a sensitive fluorescent probe titration method

Paraquat (PQ), a nonselective herbicide, is non-fluorescent in aqueous solutions. Thus, its determination through direct fluorescent methods is not feasible. The supramolecular inclusion interaction of PQ with cucurbit[7]uril was studied by a fluorescent probe titration method. Significant quenching of the fluorescence intensity of the cucurbit[7]uril-coptisine fluorescent probe was observed with the addition of PQ. A new fluorescent probe titration method with high selectivity and sensitivity at the ng/mL level was developed to determine PQ in aqueous solutions with good precision and accuracy based on the significant quenching of the supramolecular complex fluorescence intensity. The proposed method was successfully used in the determination of PQ in lake water, tap water, well water, and ditch water in an agricultural area, with recoveries of 96.73% to 105.77%. The fluorescence quenching values (ΔF) showed a good linear relationship with PQ concentrations from 1.0×10^-8 to 1.2× 10^-5 mol/L with a detection limit of 3.35×10^-9 mol/L. In addition, the interaction models of the supramolecular complexes formed between the host and the guest were established using theoretical calculations. The interaction mechanism between the cucurbit[7]uril and PQ was confirmed by ¹H NMR spectroscopy.     

降解-示踪质粒的构建及性能评价研究

在生物强化中采用报告基因技术对降解质粒进行标记,可实现对基因工程菌和降解基因的原位监测。通过基因克隆技术,将绿色荧光蛋白基因(gfp)和阿特拉津脱氯水解酶基因(atzA)重组,构建降解-示踪功能质粒,实现对阿特拉津降解质粒的示踪标记,并对转化获得的基因工程菌绿色荧光蛋白表达及阿特拉津降解能力进行评价。结果表明将gfp和atzA基因克隆至质粒载体pUC18所获得的重组质粒,经检测含有atzA基因,具有氨苄青霉素抗性,并可表达绿色荧光蛋白。携带重组质粒的基因工程菌具有阿特拉津降解活性;且在活性污泥中产生绿色荧光现象,可通过原位观察进行监测。     

便携式X射线荧光光谱仪快速测定土壤中多种金属元素

采用粉末压片、X射线荧光光谱分析土壤中的多种金属元素,经标准样品验证,该方法的检出限、准确度、精密度均符合分析要求。与原子吸收光谱法做对比试验,结果表明Ni和Cr相对偏差较大,而Cu、Zn、Mn和Pb相对偏差均〈5％。实验表明x射线荧光光谱分析法样品制备简单、分析速度快,适用于应急监测。     

NaCl与Cd对小球藻光系统Ⅱ(PSⅡ)活性的影响

运用叶绿素荧光技术分析了盐胁迫和重金属镉(Cd)对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响理.实验中小球藻培养基设置NaCl浓度梯度分别为0、25、100 mmol/L,然后在不同NaCl浓度的培养基中再加入CdCl2溶液,使培养基中Cd2+的浓度分别为0、1、25、100μmol/L.在处理后的1、3、6、12、24 h测定其快速上升荧光曲线和荧光参数.实验发现,高浓度的NaCl(≥25 mmol/L)和Cd(≥25μmol/L)会降低PS的活性,降低应中度.NaCl抑制了依赖于光的应,降低了光能捕获和用于电子传递的量子产额.Cd作用于应中,增加了单应中吸收的光能和用于热耗散的能量.较低浓度(1μmol/L)的Cd处理对小球藻PS活性有作用.NaCl和Cd的处理均体现了时间和浓度的依赖性.盐胁迫和Cd胁迫体现了随浓度增高加重彼此胁迫强度的协同作用的特点.     

偏振能量色散X-射线荧光光谱法测定土壤中Ni、Cu、Zn、Pb四种重金属元素

以土壤和水系沉积物标准物质为校准样品,采用粉末样品压片制样,建立了偏振能量色散X-射线荧光光谱仪测定土壤中Ni、Cu、Zn、Pb四种重金属元素的方法。该方法分别采用Ge,Zn,Zr等3个不同二次靶对被分析元素进行选择性激发和测定,利用经验系数和康普顿散射线作内标校正基体效应,优化了元素校准曲线方程,实验结果表明,土壤和水系沉积物标准物质准确度实验结果符合定值要求,方法精密度RSD在1.12%~6.09%之间(n=10),Ni、Cu、Zn、Pb四种重金属元素的检出限分别达到2.54、0.93、0.96、0.98 mg/kg。土壤样品测定值与原子吸收法测定结果一致,该方法准确度、精密度、检出限均能满足土壤检测的需要。     

气体二氧化氯的光降解规律研究

为研究气体二氧化氯的光降解规律,利用自行设计的光降解装置,考察不同波长光源、温度和气体二氧化氯初始质量浓度对其降解速率的影响,同时以暗室降解作为参比试验。结果表明:分别在365 nm紫外光、日光、254 nm紫外光以及400～700 nm荧光照射下,相同初始质量浓度的气体二氧化氯的降解速率逐渐下降;当温度在15～25℃范围变化时,相同初始质量浓度的气体二氧化氯的日光降解速率基本相同;不同质量浓度的气体二氧化氯在日光照射下,降解速率随气体质量浓度的增加而增大。因此,对气体二氧化氯的光降解起主要作用的波长是在365 nm附近的紫外光;温度对其降解速率基本没有影响;在日光照射下,气体二氧化氯的降解速率与质量浓度的一次方成正比,属于一级反应,其半衰期与初始质量浓度无关,仅与反应速率常数k有关,半衰期约为63 min。     

Cu2+对普通小球藻的光合毒性：初始藻密度的影响

为了研究Cu2+对普通小球藻的光合毒性以及初始藻密度对Cu2+光合毒性的影响,将初始密度为107mL-1的普通小球藻暴露于Cu2+的6个浓度(0、5、10、20、30和40μmol.L-1)中进行96 h的毒性暴露实验,在2、48和96 h分别利用叶绿素荧光仪(MAXI-Imaging-PAM)测定各项叶绿素荧光参数,同时,针对3个不同初始密度的普通小球藻(2×106、5×106和2×107mL-1),测定并比较了其暴露于0、20和40μmol.L-1的Cu2+12 h后,叶绿素荧光参数的变化。不同初始藻密度的毒性实验结果显示,初始藻密度为2×106mL-1时,20和40μmol.L-1Cu2+可完全抑制普通小球藻的光合作用;当初始藻密度增加到5×106和2×107mL-1时,40μmol.L-1Cu2+对普通小球藻的实际光合作用效率仅有约75%和25%的抑制。这表明初始藻密度越大,Cu2+的光合毒性越弱。但随着初始藻密度的增加,初始藻密度的变化对Cu2+光合毒性的影响减弱。初始藻密度为107mL-1时的毒性实验结果显示,暴露于20~40μmol.L-1Cu2+2 h后,普通小球藻的光合作用即受到抑制,且该抑制程度随Cu2+浓度的增加而增强,并随着暴露时间的延长有所缓解。随着Cu2+浓度的增加,最大量子产量(Fv/Fm)、实际量子产量(Yield)、相对电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(qP)逐渐降低,非光化学淬灭系数(NPQ/4)逐渐上升。研究结果表明,Cu2+对普通小球藻的光合作用有一定的抑制作用,其机理可能为通过引起PSII系统反应中心的部分失活,导致PSII系统反应中心的开放比例减少,引起电子传递速率降低以及ATP和NADPH的合成减慢,从而使光合作用速率下降;初始藻密度对Cu2+的光合毒性大小有较大的影响,故在进行藻类的毒性实验时,也应关注初始藻密度的影响。     

三维空气污染物系统的多元多重分形分析

运用最新提出的多元多重分形去趋势波动分析法(MV-MFDFA)研究北京和上海两地的三维空气污染物(PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2)浓度指数系统的非线性波动特征及动态复杂性。实证结果表明,两地污染物系统及其分量序列均存在长程相关性和时变的多重分形特征,相比较而言,北京污染物系统序列的多重分形强度更大,而上海污染物系统的长程相关性更强。此外,两地污染物系统在不同时间标度下呈现出不同的多重分形特征。最后,研究了两地污染物系统序列具有多重分形性的原因,指出胖尾概率分布和长程相关性是导致序列多重分形性的共同原因,且胖尾概率分布的贡献更大。     

白洋淀水体溶解性有机质荧光光谱特征研究

利用三维荧光光谱以及平行因子分析法对白洋淀荧光溶解性有机物(FDOM)的结构组分、空间分布特征和来源做了分析,并探讨了FDOM与水质指标的相关性;结果表明,白洋淀FDOM由3种类蛋白质组分(89.75%)和1种类腐殖酸组分(10.25%)组成;荧光指数、生物源指数和腐殖化指数均显示水体中FDOM的来源主要是自生的微生物、水生植物的自生源;相关性分析表明,白洋淀水质变化与腐殖化过程有较大的联系,而淀内大范围的水生植物的腐解和养殖区内细菌、微生物的作用在这一过程中应该贡献较大。     

荧光探针PTAID固态试纸法测定土壤中Pd2+和Cu2+的比较研究

将新型荧光探针PTAID以固态形式用于检测土壤中的钯离子（Pd²⁺）和铜离子（Cu²⁺）,检出限分别为 0.63 和1.19 μmol/L,说明探针PTAID对Pd²⁺ 和Cu²⁺有很高的灵敏度。通过条件优化实验,说明探针PTAID在pH值为4.0～12.0,反应时间为0～15 min内可以快速检测Pd²⁺和Cu²⁺。对土壤样品中的Pd²⁺和Cu²⁺进行检测,该方法与电感耦合等离子体发射光谱法相比,准确度和精密度均较高,具有响应时间短、灵敏度高、选择性好等优点,在土壤重金属检测方面具有广阔的应用前景。