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.     

荧光猝灭法研究洛克沙胂与腐殖酸的相互作用

运用荧光光谱和荧光猝灭滴定方法,研究腐殖酸(HA)与洛克沙胂(ROX)之间的相互作用,考察了HA浓度、pH和温度对ROX与HA之间相互作用强度的影响.结果表明,HA中的4个峰(Ex/Em=300 nm/480 nm、370 nm/480 nm、420 nm/500nm、460 nm/520 nm,分别标记为A、B、C、D)与ROX发生了不同程度的猝灭作用,猝灭程度依次为C>B>A>D.随着HA浓度增加,ROX与峰A所代表官能团结合常数的常用对数值lg K有略微上升,且远大于O2双分子动态猝灭常数的lg K值,表明ROX能与HA中羧基和羰基等官能团发生静态猝灭作用;在pH值5.00~9.00范围内,ROX-HA体系中峰A的lg K在3.55~3.98 L·mol-1之间波动,且在pH=6.00时达到最大值,这可能是由于pH改变了ROX形态以及HA分子中酚羟基和羧基的构象所致;在25.0~55.0℃范围内,随着温度上升,lg K值降低,lg K值介于2.65~3.89 L·mol-1之间,这进一步表明ROX与HA中的类FA荧光峰所代表的官能团发生静态猝灭.瞬态荧光光谱和线性模型拟合分析表明:ROX与HA中峰A、峰B、峰D所代表的官能团均发生单一静态猝灭作用,而与峰C所代表的官能团同时发生静态猝灭和碰撞猝灭作用.     

生物反应器填埋条件下垃圾生物质组分的初期降解规律

在经甲烷化填埋层渗滤后的渗滤液循环回灌的新鲜垃圾填埋层内,以生物质分类表征为基础,分析了新鲜垃圾填埋层内固相各生物质组分（总糖、蛋白质、脂肪、纤维素和木质素）的初期降解规律.结果表明,垃圾中原有总糖组分和蛋白质的快速水解发酵是新鲜垃圾填埋后产生高有机质浓度渗滤液的主要机制;脂肪和纤维素的降解产物不是填埋初期高有机质浓度渗滤液的主要来源;纤维素是填埋层稳定产甲烷阶段的主要碳源,其水解速率可能是甲烷化过程的限速步骤;纤维素/木质素之质量比可作为指示填埋垃圾稳定化的指标.各生物质组分的初期降解速率常数均在0.01至0.1之间,而填埋气体中甲烷体积分数在60d内达到45%.食品垃圾组分富集的生活垃圾,应用生物反应器填埋技术时,必须具备足够的降解容量以代谢填埋初期固相中总糖和蛋白质快速水解产生的酸性液相产物.     

浅谈全球定位系统在环境领域的应用

总结了近年来全球定位系统在环境领域中的应用,将GOPS技术在这一领域的应用概括为环境管理、环境监测,环境事故应急处理,水下地形测量4个方面.并结合实例阐述了全球定位系统在上述4个方面的应用情况.随着GPS技术的进一步发展,其在环境领域中的应用将会越来越广泛和深入.     

生化需氧量测试方法稀释比的改良

由污水常规监测及实验室内质控样的分析结果,进行比较分析,获取经验常数,确立BOD_5与CODcr存在线性关系,可由CODcr计算BOD_5的近似值,引用经验公式,直接确定取样体积,对BOD_5常规测试方法进行了改良,以达到降低工作强度,提高监测人员工作效率的目的。     

在多平台上应用的某产品可靠性增长摸底试验设计

同一产品用在不同的两个平台上能否同时满足这两个平台的使用要求，将两个平台结合起来进行可靠性增长试验设计可以回答这个问题，并且有利于节约经费，减少时间成本。该电子产品在平台A和平台B任务不同，可靠度非常接近。在剖面设计过程中，关于两个平台的温度、湿度、电应力的设计在相同的，振动应力将两个平台结合起来设计，振动应力取结合任务时间内在两个平台上的振动极大值包络。当增长模型未知，总试验时间采用指数分布的定时截尾方案。采用QJ3217-2000中没有增长模型的可靠性增长试验方法对试验结果的可靠性下限进行评估。最后对于多平台应用的产品，将多个平台结合起来进行可靠性增长摸底试验是可行的，符合我国的国情，易于被设计师接受。     

平灾结合的避难设施选址与灾民安置优化

极端降雨可能引发城市严重内涝，安全转移受灾群众是政府综合应急管理的重要工作。从平灾结合角度出发，提出了一种针对城市内涝的灾民转移安置两阶段规划方法。首先，考虑交通、高程、坡度、设施类型等因素，筛选一批城市公共设施作为备选的短期避难场所，并针对不同设施类型计算其容纳能力，结合内涝风险图提取淹没区域，采用面积比法计算待转移人数，考虑路段渍水对通行的影响以获取绕行路线距离；其次，以启用最少数量的避难场所和最短的灾民转移距离为目标，建立灾民安置转移多目标优化模型。选取武汉市汉阳区内涝场景，考虑不同目标优先级，获取灾民安置转移方案。结果表明：以集中安置为主要目标时，避难设施启用总数较少且饱和率高；以高效转移为主要目标时，安置距离并未显著降低，但安置灾民较为分散。