典型石化企业排放有毒有害大气污染物人体健康风险评估

石化行业生产过程中会产生有毒有害大气污染物,并可能对人体健康产生危害。为贯彻落实《大气污染防治法》第七十八条中对有毒有害大气污染物(hazardous air pollutants,HAPs)实行风险管理,评估环境风险的要求,有必要开展石化企业排放HAPs的人体健康风险评估。本研究采用美国环境保护局(US EPA)发布的人体健康风险评估手册F部分吸入风险评估指南中的方法,推算出HAPs物质对人体健康的致癌风险值和非致癌风险值;通过CALPUFF模型模拟预测出典型石化企业HAPs物质扩散范围及空气中的浓度,并将模拟预测得到的污染物浓度与推算得到的风险值进行比较,进而表征园区内该企业排放HAPs对人体健康的风险。结果表明,基于最坏情况分析,该石化企业排放的HAPs致癌风险值为0.421μg·m-3,非致癌风险值为2.212μg·m-3,CALPUFF模拟预测空气中污染物浓度最大为0.62μg·m-3,且模型预测的月均浓度均未超过致癌和非致癌风险值,风险表征结果表明,该石化企业排放的HAPs物质对人体健康不存在致癌和非致癌风险。但本研究仅针对某石化企业开展人体健康风险评估,并不能代表石化行业排放有毒有害大气污染物对人体健康风险的整体水平。     

类芬顿调理污泥用于微生物电解池产氢与磷回收的研究

为提高微生物电解池(MEC)利用剩余污泥产氢气和磷回收的效率,采用Fe~(3+)、原儿茶酸(PCA)和H_2O_2体系预调理污泥,探究中性PCA/Fe~(3+)/H_2O_2体系的试剂投加量对污泥液相总磷含量和溶解性化学需氧量(SCOD)的影响.在单因素试验的基础上,通过表面响应法(RSM)优化得到Fe~(3+)和H_2O_2投加量分别为12.96 mmol·L~(-1)和0.45 mol·L~(-1),液相总磷含量和SCOD含量实际值分别为(60.14±0.08) mg·L~(-1)和(3357.67±66.37) mg·L~(-1),模拟效果显著.与未处理的剩余污泥MEC反应器出水相比,经过调理后的剩余污泥MEC反应器出水中的总化学需氧量(TCOD)、多糖和蛋白质的去除率分别提高了30.03%、50.16%和97.31%,氢气转化率提升了1.31倍,有效提升了MEC产氢效率.通过鸟粪石结晶回收MEC污泥上清液中的磷,发现在初始pH值为10、Mg~(2+)浓度为0.056 mol·L~(-1)和NH~+_4浓度为0.08 mol·L~(-1)时效果最佳.鸟粪石晶体质量浓度最高可达7.6 g·L~(-1),晶体纯度最大为88.30%,上清液中77.55%的磷以鸟粪石的形式得到回收.在本研究最优化条件下进行中性PCA/Fe~(3+)/H_2O_2体系调理剩余污泥微生物电解池产氢与磷回收全过程中产出经济价值达到2.36元.实验研究最终表明,经过Fe~(3+)/PCA/H_2O_2体系调理污泥可促进污泥中磷的释放和MEC处理污泥的产氢效率,为探究污泥资源化提供了新的研究思路.     

Bacterial interactions with uranium: An environmental perspective

The presence of actinides in radioactive wastes is of major concern because of their potential for migration from the waste repositories and long-term contamination of the environment. Studies have been and are being made on inorganic processes affecting the migration of radionuclides from these repositories to the environment but it is becoming increasingly evident that microbial processes are of importance as well. Bacteria interact with uranium through different mechanisms including, biosorption at the cell surface, intracellular accumulation, precipitation, and redox transformations (oxidation/reduction). The present study is intended to give a brief overview of the key processes responsible for the interaction of actinides e.g. uranium with bacterial strains isolated from different extreme environments relevant to radioactive repositories. Fundamental understanding of the interaction of these bacteria with U will be useful for developing appropriate radioactive waste treatments, remediation and long-term management strategies as well as for predicting the microbial impacts on the performance of the radioactive waste repositories.     

人造板材释放的甲醛所致遗传毒性的研究

进行了两方面的DNA损伤实验：(1)采用SCGE技术进行体外实验，观察甲醛对大鼠肝细胞和人血淋巴细胞DNA损伤作用；(2)采用微核技术进行体内实验，观察甲醛对活体小鼠的骨髓嗜多染红细胞的微核率诱导作用．结果表明在浓度为1．24mg/m^3、3．71mg/m^3时，不论是体内还是体外实验，甲醛对细胞DNA都有明显的损伤作用．SCGE实验结果还表明，高浓度的甲醛可能引起DNA交联．     

固定化细胞流化床处理含酚废水的研究

以改性聚丙烯酰胺为载体对苯酚降解菌进行固定化,采用流化床反应器对模拟含酚废水进行降解实验。考察在不同曝气量、pH和苯酚浓度下,固定化细胞降解苯酚性能的变化。结果表明,在有效容积为6L的反应器内固定化细胞凝胶的投加量为1.4g/L、pH6～8、曝气量为70L/h时,24h内可使浓度为700mg/L的苯酚完全降解。当采用有效容积为5.5L的流化床反应器对模拟含酚废水进行连续降解实验时,在进水苯酚浓度为400mg/L,曝气量为60L/h,进水流量0.6L/h,HRT为9.5h时,出水苯酚浓度可降低到20mg/L以下。连续使用30d后固定化细胞凝胶的机械强度和弹性仍较好。说明固定化细胞有更好的苯酚耐受性、较高的降酚速率和更广泛的pH,且可重复使用。     

固定化及游离态皮氏伯克霍尔德氏菌(Burkholderia pickettii)降解喹啉的试验研究

从处理焦化废水的A2/O工艺曝气池中筛选、分离得到一株能利用喹啉作为唯一碳源、氮源和能源的细菌，经鉴定为皮氏伯克霍尔德氏菌(Burkholderia pickettii)革兰氏染色阴性，杆状.采用PVA-硼酸-纱布复合载体法包埋固定了该菌，用电镜观察研究了该菌在固定化载体中的分布及形态.固定化细胞降解动力学试验表明，喹啉的降解符合零级反应.比较了固定化细胞与游离态细胞降解喹啉的特性，实验结果表明，游离态细胞利用喹啉的速率较快.     

硝酸-PPy/AQDS联合处理改善阳极性能的分析表征

阳极性能是影响微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFCs)性能的关键因素之一.通过吡咯聚合、蒽醌-2,6-磺酸钠盐(AQDS)掺杂以及库仑量调控将不同厚度的PPy/AQDS复合薄膜电沉积至硝酸处理的碳毡阳极上,以期整合碳毡阳极的生物亲合性、导电性及电子传递能力,同时强化阳极的这3种性能.结果表明,随着整合强度的加强,阳极性能逐步得到提升,整合阳极在阳极生物量、电导率以及交换电流密度方面优于对照组2.4~3.3倍,其中0.12 C·cm~(-2)的整合阳极表现出最高的峰值电流(2.86 m A)、最大的阳极生物量(0.44 mg·cm-2)、最大的电导率(0.33 S·cm~(-1))、最大的交换电流密度(3.65×10~(-3)A·m~(-2))以及最小的传质阻力,其对应MFC的最大功率密度达1 060.7 m W·m~(-2),是对照组的2.2倍,阳极开路电势接近-0.55V.循环伏安、电化学阻抗谱、扫描电镜和塔菲尔测试进一步揭示了PPy/AQDS复合薄膜在阳极碳纤维之间的联接、架桥作用,使得不同纤维丝之间的接触更加均匀,减小了电子在生物膜与阳极之间、阳极与外回路之间的传递阻力;同时,沉积于碳毡阳极的PPy/AQDS复合薄膜与硝酸处理后阳极表面形成的吡咯氮类官能团之间的协同作用可能是整合阳极性能提升的本质原因所在.     

蛋白质组学技术在环境内分泌干扰物分析上应用

为了探讨蛋白质组学技术在环境雌激素分析上的应用,用浓度为3.7×10-9mol/L的17β-雌二醇(E2)处理MCF-7细胞2或3天后进行双向电泳,对比不同的蛋白质提取、染色方法,利用光密度扫描仪将电泳图像数字化,并使用PDQuest软件进行图像分析,以观察雌激素诱导下的蛋白质表达图谱。结果表明,在蛋白质的提取上,冻融法比超声裂解法更有效;在蛋白质染色上,银染法比考马斯亮蓝染色法能得到更多可显示的蛋白质斑点。用E2处理72h后的MCF-7细胞,可检测到40个下调蛋白和5个上调蛋白。该蛋白质表达模式的改变提示了环境雌激素诱导下的特异性蛋白质表达图谱变化。本研究为分析雌激素类内分泌干扰物的内在作用机制提供了一种新的可行方法,也为建立其高通量筛选方法提供了新的思路。     

改性聚丙烯酰胺固定化苯酚降解菌的研究

利用自制的改性聚丙烯酰胺为载体包埋苯酚降解菌,考查了该载体对细胞性能的影响,比较了4种固定化方法--改性聚丙烯酰胺法、聚丙烯酰胺法、海藻酸钙法和聚乙烯醇-海藻酸钙法包埋微生物细胞的优劣.实验结果表明,单体丙烯酰胺经改性后制得的改性聚丙烯酰胺对微生物细胞活性无影响.以其为载体固定苯酚降解菌,其细胞相对活性比聚丙烯酰胺法高出了42.4%;比海藻酸钙法高出了16.4%;比聚乙烯醇.海藻酸钙法高出了44.3%,表明改性聚丙烯酰胺包埋细胞更有利于细胞的增殖和活性恢复.重复应用实验表明,改性聚丙烯酰胺法得到的细胞凝胶,机械强度好,有弹性,可多次重复利用.改性聚丙烯酰胺作为细胞固定化载体其优点是交联速度快、聚合放热温度低、在侧链发生交联反应、抗水解能力强、无毒、凝胶寿命长.