有机污染源标志物的探讨及其研究意义

在分析广州市饮用水源水及自来水厂沉淀地底泥、市售洗衣粉、洗洁精等样品中有机污染物的基础上,探讨正构烷烃、藿烷、多环芳烃、苯基长链正构烷烃、长链烷基酚等化合物的污染源指示作用,由此探索判别污染源的特征性污染物（污染物标志物）,从而探讨广州市饮用水源水的污染源,这将对于评价水体污染状况、控制污染源排放等具有重要的现实意义。     

应用线性自由能关系估算药用活性化合物的生物碳质-水吸附系数

线性自由能关系(LFER)可以用来预测生物碳质对水中药用活性化合物(Ph ACs)的吸附系数,并确定不同分子间作用力对生物碳质吸附性能的相对贡献.利用商业水稻秸秆生物碳质(碳化温度400~500℃,200目)与14种带有不同表面官能团的Ph ACs(羧酸类、羟基类、氮杂环类)进行了吸附等温实验.各物质的等温吸附实验数据均可用Freundlich方程进行很好地拟合.通过建立的LFER模型,可以预测吸附质任一化学饱和水平(CW/SW)下的lg Kd,activity.利用复相关系数(R2=0.93)、回归系数标准偏差(SE=0.23)、F统计量(268)、去一法交叉验证系数(Q2LOO=0.90)以及外部样本交叉验证相关系数(Q2EXT=0.92)等方法对该模型进行验证,结果表明,其显著性与稳健性较好,具有预测能力.模型结果表明在低浓度范围内,空穴作用(V)与氢键碱作用(B)在整个吸附过程中起到主导作用,其中空穴作用为正贡献,氢键碱作用为负贡献.     

不同铅暴露区人体离体牙铅含量和年龄关系及指示意义

人体牙釉质是记录环境铅(Pb)暴露信息的较好载体。本研究采用微波消解-电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)联用的方法测定来自高Pb暴露区(铅锌冶炼厂地区)和Pb暴露对照区(农业种植区)附近长期居住 /不同年龄段人体离体牙的Pb含量,结果显示：高Pb暴露区离体牙表现出Pb含量高且随居民年龄增长而增高的趋势,离体牙Pb含量从6—12岁儿童的(60.8±15.3) μg·g^-1增加到65岁以上老年人的(200.1±30.5) μg·g^-1;而铅暴露对照区人体离体牙Pb含量低且基本随年龄增长变化不大。Pb主要通过呼吸道和消化道进入人体并在牙齿中富集,因此,牙齿中的Pb含量与生活环境密切相关。研究结果表明：生活在高Pb暴露区的人群,环境中的Pb可能通过各种介质(空气、水、实物等)不断进入人体,其牙齿不断蓄积环境来源的Pb。因此人体离体牙Pb有可能作为人体长期Pb暴露生物标志物。     

胶州湾近岸沉积物中五氯酚钠的吸附-解析研究

通过PCP-Na在胶州湾近岸沉积物中的吸附解析实验,研究了离子化有机污染物PCP-Na的吸附解析特征和动力学模型,并考察了低分子有机酸的影响.结果表明胶州湾近岸沉积物中PCP-Na的吸附解析过程可分为三个阶段,双常数速率方程能较好地描述吸附过程和解析过程,相关系数的平均值分别为0.9346和0.9429.沉积物中有机质含量越高,吸附量越大.3种低分子有机酸不同程度地抑制沉积物中PCP-Na的解析量,其抑制的大小顺序为:柠檬酸>草酸>酒石酸.     

2种原油中烃类生物标志物生物降解性评价

通过室内微生物降解模拟实验,考察了海上中质原油BZ34-1和重质原油SZ36-1中类异戊二烯类、萜烷类和甾烷类生物标志物组分的生物降解性.结果表明,在60 d的实验周期内,尽管2种原油中类异戊二烯类生物标志物包括姥鲛烷和植烷都发生明显降解,其中,中质原油BZ34-1中姥鲛烷和植烷的降解率分别为20.2%和15.0%,重质原油SZ36-1中姥鲛烷和植烷的降解率分别达到95.6%和75.4%;但2种原油中类异戊二烯类生物标志物发生降解的阶段不同,重质原油SZ36-1中类异戊二烯类生物标志物在实验初期(20 d)就开始发生降解,中质原油BZ34-1中类异戊二烯型生物标志物的降解主要发生在中后期(20～60 d).而2种原油中萜烷和甾烷类生物标志物在整个实验周期内都未发生明显降解.这表明在设定的实验周期内,植烷或姥鲛烷适用于评价降解初期的中质原油生物修复效果;而萜烷和甾烷类则适用于2种原油不同阶段生物修复效果评价.     

单分子荧光技术与聚合物单链物理性质的研究

对以荧光关联光谱、荧光光子计数直方图技术、单分子荧光成像、单分子荧光散焦成像等单分子荧光技术为主要研究手段开展的关于聚合物单分子链物理化学性质的研究工作进行了总结与介绍,重点介绍了本实验室在聚电解质单链构象转变及抗衡离子分布、表界面聚合物单链动态性质、空间受限状态下聚合物单分子链及单分子链段的平动扩散、转动运动的研究工作。研究结果表明,单分子荧光技术在研究高分子单链物理化学方面具有很大的潜力,发展新的技术与方法能够大力促进我们对于高分子体系微观结构与性质的理解与认识。     

氯代硝基苯胺对鲫鱼(Carassius auratus)血清抗氧化酶的影响

研究了2-氯-4-硝基苯胺、4-氯-3-硝基苯胺，2-氯-5-硝基苯胺对斑马鱼的急性毒性，96hLC50分别为6.99,2.58,8.63mg/L，为阐明氯化硝基苯胺类化合物对水生生物抗氧化酶的早期影响，将鲫鱼暴露于梯度浓度的2-氯-4-硝基苯胺，4-氯-3-硝基苯胺，2-氯-5-硝基苯胺中，研究鲫鱼血清SOD和GSH-PX活性短期（48h)内的变化，研究结果表明，在实验设置浓度下，随着暴露浓度升高，与空白对照组相比，3种化合物对SOD活性表现为先轻微激活后抑制，对GSH-PX活性先激活再抑制后有所回升，表明3种化合物对鲫鱼血清SOD和GSH-PX活性有显著影响，与3种化合物96hLC50相比，引起生化效应的暴露浓度明显降低，且反应快速，可考虑SOD和GSH-PX酶活性相结合作为该类化合物对水环境污染胁迫的敏感生物指示物。     

根据分子连接性指数估算极性有机化合物的吸附系数

研究了分子连接性指数与极性有机化合物吸附系数（以有机碳计）的关系．通过对建模组中２１１种极性化合物分子连接性指数与ｌｏｇＫＯＣ进行回归分析，发现仅根据分子连接性指数不能准确地计算其ＫＯＣ值．当在模型中引入极性校正因子后，计算的准确度明显提高．据此建立了估算极性有机化合物ＫＯＣ的定量模型．对所研究的２３１种极性化合物，平均估算误差为０３１个对数单位，４５％的估算误差在０２个对数单位之内．     

亚稳平衡态吸附(MEA)理论——传统吸附热力学理论面临的挑战与发展

传统吸附热力学是建立在吸附密度（吸附量，mol/m^2)为热力学状态函数的基础之上的。MEA理论指出，实际反应的吸附密度具有非状态函数的本质，在这个新的基础之上推导所得的MEA不等式指出；传统定义的吸附反应平衡常数具有热力学非常数性，它从根本上受反应过程（如可逆性，动力学）的影响，因此无法用来准确描述实际反应的平衡特征。只有建立可以描述亚稳平衡态吸附的理论体系，才有可能准确表征实际吸附反应的平衡限度，本文综述了MEA理论的宏观热力学原理以及应用该理论解决实际环境科学问题的3个范例。一是用MEA理论解释了国际上界面吸附领域中长期悬而未解的“固体浓度效应”问题，二是用MEA理论发现了环境生物地球化学中磷循环所遵循的一个基本原理和规律。三是用MEA原理改造地球化学与土壤化学中常用的固液分配系数（Kd)的定义（即重新定义Kd)。这3个范例分别代表了由MEA概念所引发的新的研究方向，最后介绍了从分子水平实验验证和发展MEA理论的最新结果以及用XAFS（X光精细结构吸收光谱）所发现的金属离子在水合金属氧化物表面上吸附的微观机制，这一发现可以统一解释金属离子在水合金属氧化物表面上静电吸附。离子交换吸附，非离子交换吸附，外层表面络合物，内层表面络合物，表面沉淀等作用力的本质以及这些作用之间的过渡与联系。     

柱前衍生-固相萃取-高效液相色谱荧光测定生物脱氮反应器中痕量信号分子AI-2

为揭示污水生物脱氮工艺中污泥菌群间的群体感应作用,建立了柱前衍生-固相萃取-高效液相色谱荧光检测法(HPLC-FLD)定量检测介导细菌种间群体感应信号分子AI-2的方法。取反应器的泥水混合液,经0.45μm滤膜过滤后,用氨基磺酸掩蔽亚硝酸盐干扰,并与2,3-二氨基萘(DAN)发生衍生化反应,衍生化产物用C18固相萃取柱进行固相萃取,经氮吹浓缩后上机分析。采用C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm)进行分离,乙腈与水(含0.1%甲酸)作为流动相进行梯度洗脱,使用荧光检测器(激发和发射波长分别为271 nm和503 nm)进行检测。结果表明,该检测方法在1～200 ng·mL~(-1)范围内呈现出了良好的线性关系,检出限为1 ng·mL~(-1),回收率为55.08%～59.25%,相对标准误差为2.98%～10.41%。该方法适用于杂质干扰多的痕量信号分子AI-2定量分析,可为生物脱氮工艺中信号分子AI-2介导群体感应研究提供有效的分析方法。