光照度对水华鱼腥藻细胞比重与藻丝长度的影响研究

为深入探索可获得光资源量(light availability)与水华鱼腥藻(Anabaena flos-aquae)浮沉关键因子——细胞比重、藻丝长度,以及水华鱼腥藻沉降损失的关系,开展了纯培养试验.在温度(25±1)℃,光照度分别为100,500,1000,3000,5000lx的条件下,培养时间35d,结果显示:在1~10d内鱼腥藻细胞比重随光照度增大而增大,在10d左右达到最大值,随后各光照组下鱼腥藻细胞比重较稳定且相差不大;光照越强,水华鱼腥藻的藻丝越短,其变化趋势是先增大到最大值再减小;光照越强,水华鱼腥藻的藻丝长度越快增大到最大值;实验结束时高光照度下水华鱼腥藻沉降损失比率较小,均低于10%,低光照下水华鱼腥藻沉降性能较好,最高可达到57.3%.实验结果表明:可获得光资源量下降直接影响鱼腥藻比重和藻丝长度并进一步导致鱼腥藻的沉降损失比率增大,这为持续型垂直混合导致蓝藻消亡的原因提供了新解释.     

利用双室微生物燃料电池处理模拟废水的产电特性研究

本实验通过研究电池的启动过程、阳极有机物降解率和阴极Cu2+的去除率,评价了微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)的产电和处理废水性能.以模拟糖蜜废水作为阳极基质,模拟电镀废水作阴极电子受体,建立简单的双室微生物燃料电池.结果表明在外电阻为800Ω的情况下,电池得到最大电压417.00 mV,从极化曲线上获得最大输出功率密度44.17mW.m-2,内阻为293Ω.电池在第五周期时,COD去除率也达到最高47.31%.在第四周期内,Cu2+最大的去除率为59.76%.综上所述,MFC在处理有机废水和电镀废水方面具有可行性.     

厌氧发酵污泥燃料电池处理含铬废水的效能及机理

以厌氧发酵污泥为阳极底物、Cr(VI)为阴极电子受体构建双室微生物燃料电池(MFC),考察厌氧发酵污泥MFC系统处理含铬废水的性能及机理,并与原污泥MFC系统进行比较.发酵污泥MFC系统的开路电压为1.05V,最大功率密度为5722mW/m3,比原污泥MFC系统提高了57.8%.发酵污泥MFC系统的表观内阻为119.1Ω,比原污泥MFC系统降低了8.5%.发酵污泥MFC系统对Cr(VI)的去除符合一级动力学模型,速率常数为0.0514h-1,比原污泥MFC系统提高了36.7%.污泥经厌氧发酵后可溶性有机物浓度增加,产生了大量短链脂肪酸,它们是产电微生物易于摄取的阳极底物,因而提高了MFC系统的产电性能及Cr(VI)去除效果.     

鼠李糖脂对铜绿假单胞菌NY3表面特性及其烃降解效率的影响

研究了鼠李糖脂对NY3菌表面特性及其降解烃类物质的影响作用.结果表明,与未加鼠李糖脂相比,原油含量为1000 mg·L-1,鼠李糖脂100 mg·L-1时,生长24和48 h,NY3菌细胞净生长量分别提高8.60和6.68倍,且产酸明显,原油中正二十六烷至正三十三烷降解效率可提高约60%.分别以LB培养基和十六烷为唯一碳源的无机盐培养基生长的NY3菌体(OD400nm=1.68±0.08),与100 mg·L-1的鼠李糖脂作用1.5h,菌体表面疏水性分别增加32%、6%;且以LB培养基生长的NY3菌细胞,在鼠李糖脂和十六烷存在下作用90 min,菌细胞所积聚的正十六烷量比未加鼠李糖脂时增加了1.10 nmol·mg-1干菌,说明鼠李糖脂能加快疏水性有机物的传质速度.红外光谱分析结果表明,与未加鼠李糖脂相比,鼠李糖脂使菌体细胞中疏水性脂肪链的相对含量明显增加.因此,鼠李糖脂能增加菌体的表面疏水性,加快烃类的传质速率,从而促进NY3菌对烃的降解.     

镉对河南华溪蟹副性腺组织的氧化性损伤作用

为了探明慢性镉胁迫对河南华溪蟹(Sinopotamon henanense)副性腺的生殖毒性作用,实验设置了2个镉浓度组(0.725和1.45 mg·L-1)、1个对照组、3个处理时间(7、14和28 d),研究了镉在副性腺组织的积累,以及镉对副性腺组织细胞结构、抗氧化酶,如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性及脂质过氧化水平(MDA含量)、蛋白质羰基化(PCO含量)和DNA-蛋白质交联(DPC)的影响.结果显示,镉处理后在河南华溪蟹副性腺组织中的积累显著或极显著高于对照组,且随着时间的延长和镉浓度的增加,副性腺组织镉的积累逐渐增高;副性腺组织细胞结构发生了不同程度的改变,主要表现为上皮细胞与基膜分离甚至破裂导致细胞核丢失.镉浓度0.725和1.45 mg·L-1条件下处理28 d,基膜结构发生明显改变,上皮细胞和基膜之间出现较大空腔,上皮细胞细胞核变形.SOD和GPx活性先升后降,而CAT的活性则随着镉浓度的增加逐渐升高;PCO含量和DPC均随着时间的延长和浓度的增加而显著升高;MDA含量也呈明显的升高趋势,但在28 d有所下降.表明慢性镉胁迫对河南华溪蟹副性腺产生了明显的氧化损伤,可能会影响副性腺正常的生理功能.     

以晶体硅太阳能电池产业为例的产业生命周期评价初探

面对日益复杂的环境问题和精细化环境管理需求,为了将生命周期评价在产业结构调整、发展方式转变中更好地发挥作用,对在产业层面开展生命周期评价的方法进行了探索研究.产业生命周期评价是在产品生命周期评价的基础上增加了:①基于“可拆解可组合”生态设计理念的功能单位和系统边界确定;②质量评估和数据整合的数据收集过程;③以不确定性分析来验证数据的合理性.选择晶体硅太阳能电池产业进行了产业生命周期评价的案例应用.结果表明:晶体硅太阳能电池产业可分为4个产品单元和11个工艺单元.基于上述产品单元和工艺单元的资源能源投入和污染物排放数据进行收集,在数据质量评估之后通过数据整合形成了产业生命周期数据清单.产业生命周期环境影响主要集中在呼吸系统影响（41.94%）、化石燃料（25.20%）、致癌（14.89%）和气候变化（8.80%）4个环境影响类别;减少环境影响的精准化途径是减少高纯多晶硅、硅片、电池片产品的电耗,组件产品中焊带消耗,硅片产品中的砂浆消耗和组件产品的铝合金边框消耗.蒙特卡洛分析结果显示,高纯多晶硅生命周期评价结果不确定性较高,与数据质量评估的结果较为一致.案例应用结果说明,产品生命周期评价可将生命周期评价从产品层面提升到产业层面,可为国家产业发展提供科学支撑.      

纳米级方解石结构参数的表征

从晶体化学、晶体结构的角度．根据方解石的晶胞参数、晶体内原子排列的特点等,提出了方解石最小颗粒的假设。通过对纳米级方解石颗粒晶胞数、原子数、表面晶胞数和表面原子数的计算,讨论了它们与纳米级方解石颗粒尺寸大小的相关规律．并结合纳米微粒的特性对其进行了简要分析。     

SO2体内衍生物对人血红细胞的氧化损伤及其防护

为了探讨二氧化硫(SO2)对哺乳类细胞的毒性作用及其防护.以SO2体内衍生物-亚硫酸盐和亚硫酸氢盐(分子比为3∶1)及抗坏血酸(维生素C,Vc)单独或同时处理人血红细胞,并测定红细胞过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及脂质过氧化(LPO)水平.结果表明,SO2体内衍生物单独处理后,CAT和SOD活性均显著甚至极显著降低,而LPO水平均极显著升高.Vc单独处理后,CAT及SOD活性均有所升高,但差异不显著;而LPO水平除Vc为0.05 mmol·L-1剂量组外,其余各组均极显著降低.0.1 mmol·L-1Vc和不同剂量SO2衍生物共同处理后,Vc使各组CAT、SOD活性均有升高,且Vc也降低了SO2衍生物引起的人血红细胞LPO水平.由此认为,SO2体内衍生物可以使人血红细胞中CAT和SOD的活性降低、LPO水平增高,Vc可起到一定防护作用.     

室内空气高浓度苯系物的蚕豆根尖遗传毒性研究

蚕豆根尖微核(micronucleus,MCN)检测技术是一项检测水环境致突性因素的成熟技术,该研究采用敏感的松滋青皮蚕豆为材料,在密闭容器中模拟室内空气的高浓度苯系物污染,对蚕豆根尖进行染毒,然后用显微镜观察蚕豆根尖细胞中的微核.通过对实验结果进行污染指数(PI)和t检验分析表明:在所有实验浓度下,苯、甲苯和二甲苯都对蚕豆根尖细胞产生了遗传毒害效应;对受试物质量浓度和微核率进行一元线性回归分析后得到线性方程,表明二者间存在线性关系.该实验结果还表明,利用蚕豆根尖微核检测技术检测室内空气中较高浓度的苯系物污染是完全可行的.      

苯在一株黄杆菌细胞内外的分布与降解率的关系

对前期实验筛选出的1株能有效降解土壤中苯的黄杆菌株进行了多组实验,分析了在不同的苯初始浓度、pH值、摇床转速及温度条件下,该菌株细胞膜外、细胞膜上以及细胞质内的苯浓度分布状况和对应的降解率变化情况,以及二者之间的关系.结果表明,细胞膜外苯浓度与降解率之间呈现良好的负相关关系,相关系数为-0.91、-1、-1、-1,证实了黄杆菌株降解苯是以胞内降解为主.当苯初始浓度一定时,细胞膜上的苯浓度与降解率之间呈良好的正相关关系,相关系数为0.95、0.97、0.99,说明此时细胞膜显著影响苯的降解,但是当苯初始浓度变化时,这种相关关系并不十分明显,相关系数为0.80,说明这种影响只在一个合适的苯初始浓度范围内发生.另外,细胞质内的苯浓度与降解率之间关系还不确定.