体系含固率对土霉素菌渣厌氧消化的影响

针对抗生素菌渣危害性大、处理处置困难等的问题,采用厌氧消化技术可在降低污染物的同时产生清洁能源,是实现抗生素菌渣减量化、资源化和无害化处理的重要途径。含固率(TS)是厌氧消化的重要影响因素之一,通过改变体系的含固率,研究其对土霉素菌渣厌氧消化系统的影响。结果表明,系统内氨氮、挥发性脂肪酸(VFAs)均随TS的增加而增加,当氨氮浓度大于2 000 mg·L⁻¹、VFAs大于4 000 mg·L⁻¹时,会对系统产生明显的抑制作用。系统稳定性能、产气效率以及有机物去除效率均随TS的增加而降低。TS为4%的反应组在各方面均优于其他组,且其中残留的土霉素去除效率最高,可基本实现菌渣的无害化处理。对体系内优势微生物群落进行分析发现,产甲烷菌的优势菌群以Methanosarcinaceae和Methanosaetaceae为主,可知,土霉素菌渣的厌氧发酵以乙酸型发酵为主。本研究结果可为厌氧消化技术在抗生素菌渣处理处置中的应用提供理论参考。     

马尾松松针对磺胺二甲基嘧啶的吸附特性

以马尾松松针为吸附剂,研究其对水中磺胺二甲基嘧啶的吸附特性。考察了磺胺二甲基嘧啶的初始浓度为10 mg·L-1、温度为25 ℃时松针吸附剂饱和吸附量及饱和吸附时间,分析了温度、pH值对其吸附能力的影响,研究了吸附过程的动力学和热力学特点,并进行了相应的分析和计算。实验结果表明,在实验条件下,松针对磺胺二甲基嘧啶的吸附在 35 min达到饱和,其饱和吸附量为 0.229 mg·g-1。经准一级动力学方程拟合出的 qe为 0.24 mg·g-1与实验所得值0.229 mg·g-1接近,且相关系数R2=0.998 1,说明准一级动力学模型能较好地描述松针对磺胺二甲基嘧啶的吸附行为,且满足Langmuir 等温吸附模型。分析表明,松针对磺胺二甲基嘧啶的吸附行为为单分子层的自发吸附,且以物理吸附为主。     

水环境中磺胺类抗生素固相萃取-液质联用检测方法的建立及效果评估

为快速、同步检测分析磺胺类抗生素,有效削减并控制水体中磺胺类上抗生素含量,基于已有检测仪器和分析测试方法,建立了一种用于同时测定水体中8种磺胺类抗生素(磺胺氯哒嗪、磺胺间二甲氧嘧啶、磺胺二甲基嘧啶、磺胺甲恶唑、磺胺喹恶啉、磺胺甲氧哒嗪、磺胺甲噻二唑、磺胺吡啶)残留的固相萃取-液相色谱-三重四极杆串联质谱检测方法;在检测过程中,调节水样的pH为3,用HLB固相萃取柱进行净化、富集,在40 ℃条件下用氮吹浓缩吹干,用超纯水复溶至1 mL;以0.1%甲酸水溶液和0.1%甲酸乙腈溶液作为流动相,使用Phenomenex Kinetex F5 色谱柱(50 mm×3.0 mm, 2.6 μm)进行分离,在多反应监测模式(MRM)下对样品进行定量、定性分析。结果表明：8种磺胺类抗生素线性关系良好,且拟合度均大于0.999 0;检出限为0.1~0.5 μg·L⁻¹,定量限为0.5~2.0 μg·L⁻¹;质量浓度为1、5、50 μg·L⁻¹的混标溶液的加标回收率分别为78.85%~127.96%、76.69%~114.38%和73.55%~125.92%, 相对标准偏差均在15%以内。该方法快捷、高效、灵敏,能够满足水中磺胺类抗生素的定性、定量检测,可为我国检测方法标准体系的建设提供参考。     

PATS的制备表征及其处理低浊水效能与残留铝控制

以水玻璃、硫酸铝和硫酸钛为原料,采用共聚法制备了聚硅酸硫酸铝钛（PATS）混凝剂。考察了混凝剂处理模拟低浊水的效能和出水残留铝含量,并且运用FTIR、XRD和SEM对混凝剂的结构形貌进行了表征。研究发现,当Al/Ti摩尔比为10：1,（Al+Ti）/Si摩尔比为1：2,水体pH为7~9,水体温度为10℃时,合成的PATS混凝剂对模拟低浊水的混凝性能最好,残留铝含量较低,当该混凝剂投量为0.10 mmol·L-1（以金属离子计）时,余浊和残留铝含量分别可达到0.36 NTU和0.022 mg·L-1。结果表明, PATS中存在铝、钛及其水解产物与硅发生相互作用生成的Al-O-Si键和Ti-O-Si键。PATS不是几种原料的简单混合,而是一种无定形共聚物。与聚合氯化铝、聚硅酸硫酸铝相比,PATS具有更好的混凝效果和更低的残留铝含量。     

百菌清在马铃薯中的最终残留及土壤中消解动态研究

为评价百菌清在马铃薯上的使用安全性及土壤中的消解动态残留,建立了百菌清在马铃薯及土壤中的残留分析方法,2016—2017年在湖南长沙和河北石家庄两地进行了720 g/L百菌清悬浮剂在马铃薯上的施用,分析了其有效成分百菌清在马铃薯上的消解动态和最终残留。马铃薯、土壤样品用体积比为1∶1的丙酮-乙腈的混合液振荡提取,提取液经盐析、浓缩后用乙腈定容,气相色谱法检测。结果表明,在添加水平为0. 02 mg/kg、0. 20 mg/kg和2. 00 mg/kg时,马铃薯中百菌清残留量检测方法的添加回收率为81. 1%～110. 5%,相对标准偏差(RSD)为4. 4%～11. 9%;土壤中百菌清残留量检测方法的添加回收率为82. 4%～111. 6%,RSD为6. 3%～10. 9%。百菌清在马铃薯上以高剂量(3 240. 0 g/hm~2)、低剂量(2 160. 0 g/hm~2) 2个剂量分别施药3次和4次,最后一次施药后7 d、14 d、21 d的马铃薯的最大残留量均值分别为0. 084 mg/kg、0. 026 mg/kg、0. 020 mg/kg。百菌清在土壤中的残留消解动态规律符合一级动力学反应模型,其消解半衰期为3. 63～8. 35 d,在土壤环境中较易降解。     

Synthesis of carbon-coated magnetic nanocomposite (Fe3O4@C) and its application for sulfonamide antibiotics removal from water

The occurrence of antibiotics in the environment has recently raised serious concerns regarding their potential threat to human health and aquatic ecosystem. A new magnetic nanocomposite, Fe304@C （Fe304 coated with carbon）, was synthesized, characterized, and then applied to remove five commonly-used sulfonamides （SAs） from water. Due to its combinational merits of the outer functionalized carbon shell and the inner magnetite core, Fe3O4@C exhibited a high adsorption affinity for selected SAs and a fast magnetic separability. The adsorption kinetics of SAs on Fe304 @ C could be expressed by the pseudo second-order model. The adsorption isotherms were fitted well with the Dual-mode model, revealing that the adsorption process consisted of an initial partitioning stage and a subsequent hole-filling stage. Solution pH exerted a strong impact on the adsorption process with the maximum removal efficiencies （74% to 96%） obtained at pH 4.8 for all selected SAs. Electrostatic force and hydrogen bonding were two major driving forces for adsorption, and electron-donor-acceptor interactions may also make a certain contribution. Because the synthesized Fe304@C showed comprehensive advantages of high adsorptivity, fast magnetic separability, and prominent reusability, it has potential applications in water treatment.     

天然水体中颗粒物吸附抗生素特征分析

为了研究抗生素在天然水体中的固、液相分配规律,分析了水体中颗粒物对7种典型抗生素的吸附特征,并通过环境扫描电镜测定了颗粒物的表面结构及元素组成.同时,采用高效液相色谱与质谱串联(HPLC-MS/MS)的检测方法对抗生素进行测定,以Simeton为内标物,得到抗生素的检出限为15~25 ng·L-1,定量下限为50~83 ng·L-1.连续吸附实验结果表明:初始的20 min颗粒物对抗生素的吸附比较快,达到过量吸附;吸附达到过饱和后会进行10 min的解吸反应;实验进行30 min后,吸附与解吸过程的变化会趋于稳定,2 h后达到吸附平衡.抗生素的平衡吸附量在1616~15568 ng·g-1之间,其吸附量及吸附曲线的变化与抗生素的pKa值密切相关.     

应用固化酶检测黄瓜中氨基甲酸酯类农药

通过向固定液中加入适量明胶构成BSA-GA-gelatin系统,从而对传统交联固化酶法进行了改进,不仅提高了固化乙酰胆碱酯酶的活性而且经固定化的乙酰胆碱酯酶具有较好的稳定性,在常温下保存45d后仍未见酶活性有明显下降.在研究过程中分别对BSA、GA、明胶的最佳浓度进行了考察,最佳使用浓度分别为5%、0.5%、和0.1%.把乙酰胆碱酯酶固定到96孔酶标板上并与酶标仪联用减少了因目视颜色变化带来的误差,提高了检测结果的准确性.针对以往农药残留速测法普遍采用的表面冲洗法进行农药残留提取的方法进行了改进,使提取效率大大提高,对大多数残留农药的提取效率可达到80%以上而且方法快速、简便.该方法用来检测氨基甲酸酯类农药具有简便、快速、准确、灵敏度较高的特点,对黄瓜中5种氨基甲酸酯类农药的检测灵敏度在0.1～0.2 mg/kg范围内.     

宏组学方法及在污水生物处理系统研究中的应用

近年来随着测序、质谱等技术的高速发展,基于核酸分子信息为基础的包含宏基因组学、宏转录组学、宏蛋白组学与代谢组学等核心内容的生物分子宏组学方法逐渐成熟,成为揭示污水生物处理系统中的关键微生物菌群结构和功能特征的有力工具,也在检测污水系统中多种ARGs以及探究其传播机制上发挥出无法替代的巨大优势,在污水生物处理研究中应用宏组学,对于深化认知污水处理系统本质、提高污水处理效率以及控制ARGs在环境中的传播具有重要指导意义.本文对宏组学方法进行了简单的介绍,着重综述了其在污水生物脱氮、强化生物除磷及探究抗生素抗性基因等方面的进展,并展望了其在污水生物处理系统中的广泛应用前景.