Toxicity detection of sodium nitrite, borax and aluminum potassium sulfate using electrochemical method

Based on the inhibition effect on the respiratory chain activity of microorganisms by toxicants,an electrochemical method has been developed to measure the current variation of a mediator in the presence of microorganisms contacted with a toxicant.Microelectrode arrays were adopted in this study,which can accelerate the mass transfer rate of an analyte to the electrode and also increase the total current signal,resulting in an improvement in detection sensitivity.We selected Escherichia coli as the testee and the standard glucoseglutamic acid as an exogenous material.Under oxygen restriction,the experiments in the presence of toxicant were performed at optimum conditions(solution pH 7.0,37°C and reaction for 3 hr).The resulting solution was then separated from the suspended microorganisms and was measured by an electrochemical method,using ferricyanide as a mediator.The current signal obtained represents the reoxidation of ferrocyanide,which was transformed to inhibiting efficiency,IC 50,as a quantitative measure of toxicity.The IC 50 values measured were 410,570 and 830mg/L for sodium nitrite,borax and aluminum potassium sulfate,respectively.The results show that the toxicity sequence for these three food additives is consistent with the value reported by other methods.Furthermore,the order of damage degree to the microorganism was also observed to be:sodium nitrite > borax > aluminum potassium sulfate > blank,according to the atomic force microscopy images of E.coli after being incubated for 3 hr with the toxic compound in buffer solutions.The electrochemical method is expected to be a sensitive and simple alternative to toxicity screening for chemical food additives.     

广州城区秋季大气PM_(2.5)中主要水溶性无机离子分析

分别在广州市中心城区高楼顶(距地50m)和交通干线路边(距地1.2m),于2006年秋季连续一周采集了大气PM2.5样品,对比分析了SO42-、NO3-、Cl-、F-、Na+、NH4+、Ca2+、K+、Mg2+等9种水溶性无机离子含量。结果表明,楼顶相对充分混合大气中PM2.5的质量浓度范围59.5～129.5μg/m3,均值为83.7μg/m3;交通干线路边大气PM2.5的质量浓度范围为108.4～132.2μg/m3,均值为121.1μg/m3。9种离子总浓度平均达到50.9(楼顶)和44.1(路边)μg/m3,占PM2.5质量浓度的60.8%(楼顶)和36.4%(路边)。SO42-和NO3-为水溶性无机离子主要组成,其占PM2.5质量浓度的比例均是楼顶高于路边,显示二次气溶胶对楼顶充分混合大气中PM2.5有较大贡献,而路边样品中一次来源贡献相对较大。计算表明采样期间海盐对广州大气PM2.5中的水溶性组分贡献较小。NH4+当量浓度远小于SO42-和NO3-的当量浓度,中和度远1,反映PM2.5酸性较强,且楼项PM2.5粒子酸性高于路边样品。     

地面水体中硫阴离子电化学形态分析方法的研究──硫酸盐的测定

提出了一种新的测定可溶性硫酸盐的电量分析方法，此法基于ＳＯ４＾２－与ＢａＣｒＯ４反应释放出ＣｒＯ４＾２－经酸化后转变为Ｃｒ２Ｏ７＾２－，然后用碘量库伦滴定法测定Ｃｒ２Ｏ７＾２－，根据库仑滴定消耗的电量，通过化学计量关系，并按法拉第定律计算出硫酸盐含量。此法可测定μｇ量的硫酸盐，适于测定水系中可溶性硫酸盐。     

旋流板塔钠强化石灰石湿式烟气脱硫研究

向石灰石脱硫浆液中添加硫酸钠可提高脱硫率。以旋流板塔为吸收器,测定了钠强化石灰石湿式烟气脱硫过程的脱硫率、pH值等随脱硫反应时间的变化情况,对不同pH值范围内的石灰石溶解速率等进行了分析。在与工业操作温度相近的条件下,测定了不同塔板数时的脱硫率和塔压降,计算了平均单板效率。结果表明,增加塔板数,脱硫率提高,而平均单板效率减小,实验条件下,塔板数由1增加到4,液气比为4L／m^3时脱硫率由25．5％提高到48．6％,而平均单板效率则由25．5％下降到15．3％。得出了平均单板效率与塔板数之间的关系式。     

硫酸盐还原菌在中水中的分离及生长特性研究

硫酸盐还原菌造成的金属管件腐蚀是一个重要的环境问题。本文通过测定细菌的生长曲线和硫酸盐还原率,研究了硫酸盐还原菌在实际中水中的生长情况以及中水在不同浓缩倍率下离子强度对硫酸盐还原菌生长的影响情况。试验所用单一菌种的硫酸盐还原菌分离纯化自使用城市中水作为循环冷却水补水的北京某热电厂冷却水塔底粘泥,结果显示,在试验条件下,该硫酸盐还原菌在实际中水中可以大量繁殖生长。生长阶段分别为指数生长期、稳定生长期和衰亡期。d3时细菌数量达到峰值,10d时硫酸盐还原率可以达到58.8%。培养环境pH值的变化情况能够反映硫酸盐还原菌的活性:SRB细菌活性强,pH值升高;细菌活性降低,pH值降低。另外,实际中水经浓缩后离子强度的增加对SRB的生长繁殖起到了促进作用。     

北京中关村地区气溶胶的酸性测量

为了研究大气气溶胶的酸性及其粒径分布,笔者利用自制环状扩散管和三级撞击式组合采样器采样,ｐＨ测量和傅利叶红外光谱技术测量相结合,于１９９４处冬季至１９９５年冬季在北京中关村地区进行了采样分析。结果表明,北京中关村地区气溶胶存在酸性组成,且酸性主要分布于粒径１．５μｍ以下的细粒子中,测得的细粒子最大酸度为５６．６ｎｍｏｌ．ｍ＾－３,各冬季１９９４年冬季和１９９５年夏季气溶胶酸性较强,日平均一般在５ｍ     

硫酸镁对湿式石灰石烟气脱硫过程的影响研究

以旋流板塔为吸收器，探讨了硫酸镁对湿式石灰石烟气脱硫过程浆液pH值、脱硫率及石灰石利用率等的影响。实验表明，硫酸镁能促进石灰石等的溶解，延缓浆液pH值的下降，有效提高脱硫率。依据实验结果，分析了过程机理，计算对比了不同深度硫酸镁强化下石灰石的利用率随pH值的变化情况，综合考虑脱硫率和石灰石利用率等因素，确定适宜的pH值操作范围为5－6.     

基于热扩散管的深圳大气气溶胶半挥发性分析

在气溶胶质谱仪采样口前接入热扩散管,对深圳市2013年8月7日-9月7日大气细颗粒物进行连续在线观测,实现对气溶胶半挥发性的同步测定,量化其半挥发性水平.结果表明:加热温度为50℃时,约63%质量浓度的硝酸盐组分挥发至气相,是颗粒物中半挥发性最高的组分;而硫酸盐仍有约90%的颗粒残留,是半挥发性最低的组分;有机物的平均半挥发性高于硝酸盐,但低于硫酸盐.加热温度为200℃时,各组分的半挥发性接近,约有20%~30%的颗粒残留.在较为接近实际大气温度的50℃时,硝酸盐、有机物和硫酸盐的半挥发性因细颗粒物污染程度加剧而呈现不同的变化趋势.本文结果表明,深圳夏季大气细颗粒物具有显著的半挥发性,其大气环境影响值得今后深入研究.     

两相UASB反应器处理含高浓度硫酸盐废水

以人工合成硫酸盐废水为基质,采用硫酸盐还原--气提脱硫--甲烷化的串联工艺,考察了硫酸盐还原相反应器和气提脱硫反应器的处理效果,并探讨了整个串联工艺系统的最佳工艺条件.结果表明:(1)硫酸盐还原相中SO2-4负荷在回流比为15:1的情况下可达到10.5kg SO2-4/(m3·d),同时对SO2-4的还原率保持在80%...     

硫酸盐对Nitrate-DAMO反应过程影响及动力学特性

反硝化型甲烷厌氧氧化（Nitrate-/nitrite-denitrifying methane anaerobic oxidation,N-DAMO）技术是一种新型的同步脱氮除甲烷技术.我国环境水体和污水中普遍存在硫酸盐,为探明不同浓度硫酸盐对N-DAMO过程的影响,本研究通过短期和长期试验考察了硫酸盐对Nitrate-DAMO系统生物反应过程的影响,并分析了该过程的动力学及化学计量学特性的影响规律.结果表明,不同浓度梯度的硫酸盐（0~3.96 mmol·L^-1）对Nitrate-DAMO系统的短期影响呈先促进后抑制趋势,在浓度为0.42 mmol·L^-1时促进作用最明显;当浓度达到0.83 mmol·L^-1时,开始有明显的抑制作用,且长期和短期试验过程中均未出现硫酸盐消耗现象.0~0.42 mmol·L^-1和0.42~0.83 mmol·L^-1硫酸盐对Nitrate-DAMO系统脱氮性能影响的动力学过程分别符合非底物抑制方程和Haldane方程,通过拟合得出硫酸盐对Nitrate-DAMO系统的初始抑制浓度和令Nitrate-DAMO系统完全失去脱氮性能的硫酸盐浓度分别为0.81和4.06 mmol·L^-1.硫酸盐对Nitrate-DAMO系统甲烷氧化速率影响的动力学过程符合非底物抑制方程,实际的甲烷氧化速率与脱氮速率之比（5.03：8）符合理论值（5：8）.同时,硫酸盐还会影响N-DAMO微生物的生长周期.