微生物燃料电池恒电流预培养阳极生物膜分析表征

阳极性能是影响微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells,MFCs)性能的关键因素之一,同时阳极的接种挂膜过程是影响微生物燃料电池启动效率的关键因素.因此,本课题组提出了预培养阳极作为微生物燃料电池的一种新型阳极的概念,在三电极体系下,通过外加恒定电流预培养阳极,在不同条件下对阳极表面进行电化学选择和生物膜驯化以丰富生物膜结构和厚度.结果表明,阳极的性能与预培养电流大小密切相关,预培养阳极CF-4i(外加4 A·m-2电流密度)通过循环伏安法、塔菲尔曲线、电化学阻抗谱测试,性能好于其他测试组及对照组,装配阳极CF-4i的微生物燃料电池能实现最大功率密度968.20 m W·m-2,是对照组的2.53倍.同时,通过共聚焦显微镜观察发现,生物膜大体分两层,外层的活细胞及内层的死细胞,外层活细胞长在内层死细胞之上.这种结构分布表明,阳极生物膜中的活细胞部分绝大多数都分布于生物膜的外侧,而不是均布于整个阳极生物膜中;同时这也表明不是整个阳极生物膜都具有新陈代谢活性,但死亡的细胞可以继续积累在电极表面附近,活的外层膜负责电流的产生,而内层的死细胞作为一种导电基质.     

利用人体肺部PM浓度模型定量评估广州市夏、冬季抽样人群PM2.5的暴露

为了定量评价细粒子PM2.5的人体肺部暴露水平,首先,对暴露、暴露量、剂量、暴露评价等多个概念进行了明确界定,在此基础上,重点引入国际辐射防护委员会(ICRP)的人体肺部PM浓度模型对人体肺部PM2.5的浓度进行了模拟,定量化研究了广州市抽样人群PM2.5的作用剂量,作用剂量直接反映了进入人体肺部污染物的量.结果表明,广州市抽样人群平均PM2.5的作用剂量在肺部咽喉以外部分(ET)、支气管部分(BB)、肺泡空隙区(AI)分别为576.8￣975.9μg·d-1、357.5￣619.8μg·d-1、154.4￣290.1μg·d-1.     

人误因素树构建技术研究

运用人误因素辨识多视图法进行因素辨识,建立了详细的因素辨识表;把人的行为分为5个阶段,即系统状态监测阶段,目标分析阶段,方案确定阶段和行为执行阶段.分别分析各个阶段可能的人误原因及模式;以组织视图为例,根据因素辨识和人误原因及模式分析结果,阐述人误因素树的构建过程,最终得到了1个完整的人误因素树.     

矿井热宽温度环境人体热健康分区热调节模型*

为评价矿井热环境中工人职业健康安全状况,提出矿井热宽温度环境人体热健康状态的基本特征与生理要求,分析热宽温度环境人体分区热调节规律与热健康状态的对应关系。基于生物控制论的观点,提出热宽温度范围内不同热应力作用下人体分区热调节机制,建立人体分区热调节模型。结果表明:模型能实现对环境热应力作用下人体物理热平衡状态与生理状态的参数化描述,揭示多因素作用下人体热健康状态的热应力边界与变化规律。分区热调节模型提供了人体热健康状态定量模拟平台,通过参数调整可使模型适应研究需求,模型为井下热环境工人职业健康安全状况分析与评价提供了可参考的思路与方法。     

基于CREAM和贝叶斯网络的空管人误概率预测方法

针对研究管制人因可靠性时存在的模糊性和片面性问题,采用认知可靠性与失误分析方法（CREAM）中的扩展预测法,计算10项管制通用任务的人误概率;在此基础上,以管制行为形成因子作为根节点构建贝叶斯网络,建立其与情景控制模式的不确定关系模型,对管制员在多任务中的人误概率进行预测。研究结果表明:在由相同评判者给出行为形成因子影响效应的前提下,由CREAM扩展预测法和构建贝叶斯网络的方法预测得到的多数任务的人误概率差异较大,从方法的客观性、合理性和适用性角度分析,贝叶斯网络在研究该问题时更具优势。     

采用电芬顿-磁固定化菌株耦合体系治理苯酚废水的研究

为实现对苯酚废水治理工艺的优化,针对传统包埋法制备固定化细胞的工艺方法进行改进,选用磁性纳米颗粒制备磁固定化细胞,将其与电芬顿法结合构建耦合体系,利用耦合协同作用实现催化剂的重复利用,并依托微生物的良好降解性能与稳定性提高苯酚降解率,进一步实现对苯酚废水治理工艺的系统优化。     

Mitochondrial toxicity and in vitro biological effects of ambient PM2.5 from an urban site in China

Abstract

The roles of PM_2.5-induced mitochondrial damage and oxidative stress on mast cell degranulation were examined in vitro. Mast cells were treated with suspensions of PM_2.5 in Dulbecco’s modified Eagle’s medium at concentrations from 25 to 200?mg/L in the absence or presence of 10?mmol/L N-acetyl-L-cysteine. Biological effects and mitochondrial function were assessed by determining cell viability, β-hexosaminidase release, interleukin-4 secretion, reactive oxygen species generation, adenosine triphosphate production, potential alteration of mitochondrial membrane, and activities of mitochondrial electron transport chain complexes I and III. Exposure of mast cells to PM_2.5 induced reduction of adenosine triphosphate production, collapse of mitochondrial membrane potential, and inhibition of the activity of complex III. Co-treatment of mast cells exposed to PM_2.5 with N-acetyl-L-cysteine attenuated cytotoxicity and the production of reactive oxygen species, and decreased the release of β-hexosaminidase and interleukin-4. Evidently, PM_2.5-induced oxidative stress plays an essential role in mitochondrial toxicity and mast cell activation.     

我国污染场地土壤石油烃环境质量标准体系的现状与趋势

石油烃污染场地已经成为国内外重点关注的工业污染场地类型之一。国内基于人体健康风险的污染场地管理模式及分层次评估方法已经展现雏形,为风险管理者提供了基于人体健康的土壤石油烃风险筛选值和管制值,也为污染场地的防治与修复工作提供了决策支持。在前人研究的基础上,梳理了国内土壤环境质量标准体系的建立与发展历程,分析了石油烃类污染物检测方法的现状与未来发展趋势,并着重对比与分析了各标准制订的石油烃及其指示化合物的风险评估筛选值。目前面临的关键问题:①完善石油烃监测指标体系及分析方法是精准获得风险评估结果的前提。现有石油烃馏分指标划分较为宽泛,有必要参考国外先进标准体系,逐渐完善石油烃馏分指标划分及其配套的定量分析方法。②新颁布的国家建设用地土壤污染风险管控标准在前期场地调查中具有一定的普遍适用性,但是考虑到地域建筑物参数、人群暴露参数等的差异性,在后期场地调查中还需要因地制宜地制定适合污染场地的具体修复目标值,并针对关键性参数作定量化解析。     

基于改进的SPAR-H化工实验室人因可靠性分析

近年来化工实验室事故屡禁不止,其中人的不安全行为是导致事故发生的主要原因.为评估实验人员可靠性,进一步管控化工实验室人的不安全行为,基于标准化工厂人因可靠性分析(SPAR-H)方法,结合化工实验室人因失误的特点,确定了更加适用于化工实验室的人因可靠性分析方法.首先依据"S-O-P"认知模型对人因失误类型进行划分;然后基...