污染土壤中Sn、Hg、Sb、Bi解吸动力学特性的研究

土壤中重金属的解吸直接影响重金属在环境中的形态转化和植物有效性.文章以我国东北地区草甸棕壤作为研究对象,通过对Sn、Hg、Sb、Bi单一及复合污染土壤中Sn、Hg、Sb、Bi的解吸动力学行为的研究,探索污染土壤中重金属Sn、Hg、Sb、Bi的解吸特性与规律.结果表明,不同污染类型的污染土壤中Sn、Hg、Sb、Bi这几种重金属的解吸量随着振荡时间的延长而不断增加.重金属Sn、Hg、Sb、Bi的解吸过程可分为快速反应阶段和慢速反应阶段.描述土壤Sn、Hg、Sb、Bi解吸动力学过程的最优模型为Elovich方程,其次为双常数方程,而一级动力学方程拟合效果不佳.此外,污染土壤中重金属Sn、Hg、Sb、Bi的解吸过程受共存重金属元素的影响.     

菲对黑麦草根系几种低分子量分泌物的影响

有机污染的植物修复过程与植物根系分泌密切相关,近年来,对于持久性有机污染多环芳烃的植物修复研究得到了很大发展,但对于多环芳烃污染下植物根系分泌物的研究很少.该实验以多年生黑麦草(Lolium perenne L.)为供试材料,以营养液栽培方式研究了在多环芳烃菲处理下,黑麦草根系对几种低分子量有机物的分泌情况.研究结果显示,黑麦草根系分泌有机酸、总糖以及氨基酸的量都随菲质量浓度的上升而变化.黑麦草根系分泌的低分子有机酸主要为草酸,在菲处理下,低分子有机酸的组成无明显变化,但含量随菲质量浓度上升而提高(由对照时的2.33 mg·g-1 FW升高至8 mg·L-1时的4.75 mg·g-1 FW);总糖和氨基酸含量均随菲质量浓度上升出现先升高后下降的趋势,但是最高值出现的菲质量浓度不同,从含量上来看,有机酸是黑麦草根系低分子量分泌物的主要部分.结合其它研究结果分析,植物分泌的有机酸可能在加速多环芳烃清除中发挥了重要作用.     

土壤中结合残留态农药的生态环境效应

土壤中农药结合残留态的形成，导致其活性暂时降低，但并未从土壤中消失，在特定的环境条件下又重新释放到环境中并表现出较高的生物有效性，从而威胁农产品质量安全与环境质量。文章论述了土壤中结合残留态农药的定义、形成过程及影响因素、老化和释放过程及机制。土壤中结合残留态农药主要通过吸附过程、化学反应及物理镶嵌等作用而形成，其形成过程受农药的结构和化学特性、土壤理化性质、环境条件和农艺措施的影响。老化是化合物和土壤组分紧密结合，减少被普通提取方法提取出来的数量，降低了化合物的生物有效性。同时老化的物质在土壤环境条件改变的情况下又重新释放到土壤溶液中或进行矿化，此过程可以通过物理一化学机制或生物化学作用而发生。重新释放到环境中的结合残留态农药又表现出较高的生物有效性，可能被植物、动物或微生物所吸收，并沿食物链富集和放大或进入水体污染水产品和造成水质恶化，从而威胁人体健康。文章还分析了土壤结合残留态农药可能带来的环境问题，提出了此问题今后研究的方向。     

旅游地生态安全预警评价指标体系与方法研究--以开封市为例

生态安全预警是防止旅游地生态系统向无序化发展和进行系统调控的重要途径之一.建立了一个由旅游地生态环境压力预警子系统、旅游地生态环境质量预警子系统、旅游地生态保护与整治能力预警子系统等构成的旅游地生态安全复合预警系统,并借鉴生态环境能力建设的临界调控思想,采用模糊综合评判方法,对开封市旅游生态安全预警进行了初步地评价.研究表明:开封市旅游生态环境总体是比较安全的,处于一级预警状态,但旅游地生态保护与整治能力预警值较低.与综合指数评价法相比,两者研究结果相近,但模糊综合评判不需要预警阈值,能够较好地解决评价过程不合理的问题,是一种定性与定量相结合、综合化程度较高的评价方法,可以用来进行旅游地生态安全预警评价.     

荧光法研究二丁基锡与人血清白蛋白结合机理

为了摸清二丁基锡(DBT)与人血清白蛋白(HSA)在分子水平上的结合机理,采用荧光光谱法分析船舶防螺涂料中主要防污成分———三丁基锡(TBT)化合物的降解产物二丁基锡(DBT)与人血清白蛋白(HSA)相互结合的方式与程度。研究结果表明,DBT与HAS浓度比<3时,DBT化合物与HSA是通过形成复合物的方式使HSA产生的静态猝灭;DBT对HSA分子两个内源性荧光贡献者色氨酸残基和酪氨酸残基的微区构象有影响。研究结果为研究DBT与HSA之间的相互作用关系提供理论依据。     

TiO2光催化降解水中土霉素的动力学研究

环境中抗生素的出现及其引起的危害正受到越来越多的关注。以高压汞灯为光源,选用较为广泛的抗生素土霉素（OTC）为处理对象。考察了初始质量浓度、反应过程中光照、催化剂投加量、溶液起始pH、溶液中DOM和NO^-₃对光催化降解的影响,研究了其光降解动力学。结果表明,TiO₂光催化氧化法能够有效去除水中半微量的OTC,OTC的光降解过程符合一级反应动力学模型;UV/TiO₂联用工艺对TOC也有很好的去除效果,反应90 min,TOC去除率可达74%;OTC的初始浓度从30 mg/L增大到90 mg/L,反应速率从0.0619 min^-1降低到0.0130 min^-1;随着光催化剂投加量的增大,光降解速率常数先增大后减小;增加溶液的pH值,速率常数逐渐减小;溶液中的DOM和NO^-₃也可以影响光降解效率。     

负载型纳米Pd/Fe对氯代烃脱氯机理研究

采用实验室制备的负载型纳米Pd/Fe对几种常见的挥发性氯代烃:四氯乙烯(ICE)、三氯乙烯(TCE)、1,1-二氯乙烯(1,1-DCE)、氯乙烯(VC)和林丹(γ-HCH)进行了还原脱氯研究.负载型纳米Pd/Fe对PCE、TCE、1,1-DCE、VC和γ-HCH的还原脱氯符合准一级反应动力学方程,其反应速率常数分别为2.79 h-1、2.35 h-1、1.12 h-1、2.14 h-1和4.02 h-1.氯代烃降解过程中几乎没有中间产物生成,终产物主要为C2 H6和C2 H4,如对TCE进行降解时,生成的C2H6和C2 H4分别占总碳质量比的70%和10%.采用暴露在空气中24 h的负载型纳米Pd/Fe对PCE进行脱氯,8次循环后仍能对PCE快速完全降解,表明负载型纳米Pd/Fe的稳定性能良好.以γ-HCH为目标污染物对负载型纳米Pd/Fe的反应持久性进行了研究,200 h后负载型纳米Pd/Fe的反应性没有明显降低,表明负载型纳米Pd/Fe反应持久性能良好.温度对负载型纳米Pd/Fe的脱氯反应影响较大,测得各氯代烃脱氯反应的活化能均高于29 kJ·mol-1.对PCE、TCE进行了脱氯动力学模拟,模拟结果与试验数据基本吻合,表明负载型纳米Pd/Fe对氯代烃的脱氯,是连串、平行及多步骤反应的结合.     

纤维素降解复合菌系中纤维结合蛋白的分离及鉴定

采用亲和消化法分离纯化了纤维素降解复合菌系中的纤维素结合蛋白,纯化后的纤维结合蛋白液经SDS-PAGE(聚丙烯酰氨凝胶电泳)后得到13条条带(命名为CBP1~13),通过对其进行酶谱分析,发现低分子量的蛋白主要表现CMC(羧甲基纤维素钠)酶活性,而高分子量(66~200 k Da)的蛋白兼有CMC酶和木聚糖酶的活性,其中纤维结合蛋白CBP6表现出的木聚糖酶和CMC酶活性最强.这些条带经质谱鉴定后被确定由8种蛋白组成,除CBP4为Paenibacillus sp.分泌的木聚糖酶5外,其余的蛋白均由C.clariflavum DSM 19732所产生,其中CBP1~3为β-1,4木聚糖酶,CBP5,6为碳水化合物结合蛋白,CBP7~9,11,12为锚定蛋白,CBP10和CBP13为未知蛋白.通过结构域预测,发现除纤维结合蛋白CBP13外所有的蛋白均具有一种催化结构域,分别隶属于第8、9、10及48家族的糖苷水解酶,而部分蛋白(CBP1,2,4~6)还具有碳水化合物结构域或者锚定蛋白结构域(CBP5~12).     

一株黄杆菌及其粗酶液对芘降解的动力学特征研究

实验研究了一株黄杆菌FCN2对芘降解的动力学特性,以及该菌株对芘的好氧氧化具有催化作用的酶的分布特征、芘在胞内酶存在下酶促降解的动力学特征研究结果表明,本实验室经驯化、筛选、分离所得的FCN2菌株对芘有良好的降解性能;反应后10 h内,降解反应近似表现为一级动力学特性,且随着芘初始浓度的增加,反应速度加快;当芘的初始浓度达到200 mg·L-1时,菌体的降解活性被抑制;菌体的初始浓度越大,芘的降解转化速率越快;当菌量达到3.0×108CFUs·mL-1(CFUs colony-forming units)时,芘的降解转化速度不再随着起始菌量的增加而增加在本实验的好氧条件下,最适初始菌量为1.0×108～2.0×108 CFUs·mL-1范围内.FCN2菌株对芘好氧降解起催化作用的活性酶为胞内酶,它对芘降解的催化作用迅速、有效,短时间内即达到分解平衡;胞内酶最适pH值为5,在pH 5.0～6 0之间均有较高的催化活性;胞内酶最适温度为32℃,在30～50℃之间能保持较高的催化活性;粗提胞内酶催化芘的好氧降解过程中,米氏常数较小,为1×10-4mol·L-1,最大反应速率为2×10-6mol·L-1·min-1,说明酶与芘的亲和力大.     

真菌WZ-Ⅰ对有机磷杀虫剂毒死蜱的酶促降解

从高效降解真菌镰孢霉属WZ-Ⅰ(Fusarium LK.ex Fx)中提取了降解酶,研究了该降解酶的分离条件及对毒死蜱的降解特性,研究表明,其胞内酶对毒死蜱的降解率高达60.8%,细胞碎片对毒死蜱的降解率为48%,但由(NH₄)₂SO₄沉淀提取的胞外酶液对毒死蜱的降解率仅为11.3%,经8次非诱导条件下培养提取粗酶液,酶活力损失较少,判断WZ-Ⅰ菌株的毒死蜱降解酶为胞内酶且属于组成酶.以牛血清白蛋白为标准蛋白测得粗提酶中可溶性蛋白的含量为3.36mg·mL^-1;该酶对毒死蜱的酶促降解最适pH为6.8,在pH 6.0～9.0之间都有较高的活性;最适温度为40℃,在实验温度范围(20～50℃)内该降解酶均具有较好的降解活性,但在55℃时,酶活迅速降低,降低到最高酶活力的41%.测得粗提酶中其米氏常数K_m为1.049 26mmol·L^-1,v_max为0.253 5μmol·(mg·min)^-1.研究结果表明该酶具有较好的热稳定性和pH稳定性,对热和pH均具有较好的耐受力,高效降解真菌WZ-Ⅰ所产生的胞内酶对毒死蜱具有较好的降解效果.