空间高轨高压太阳电池阵静电防护技术研究

目的提高太阳电池阵的可靠性。方法对空间用高轨高压太阳电池阵的静电防护技术进行试验研究,通过外加电弧的方式对太阳电池试验件进行一次放电模拟试验,通过电子注入模拟高轨等离子体环境,采用单一电子能量模拟多能谱能量的环境,对太阳电池阵二次放电进行摸底试验。结果一次放电对太阳电池试验件无影响,二次放电发生时,太阳电池串之间电压的阈值为80 V,二次放电会对太阳电池串输出功率造成一定影响。结论在太阳电池阵设计过程中,控制太阳电池串之间的并联间隙为1 mm,相邻太阳电池串之间电压差不大于80 V、在相邻太阳电池串之间涂敷硅橡胶等方法能有效控制太阳电池阵二次放电的发生,大大提高了太阳电池阵的可靠性。     

电导率对厌氧产酸、正渗透与微生物燃料电池耦合工艺运行性能的影响

将厌氧产酸(AA)、正渗透技术(FO)与微生物燃料电池(MFC)进行耦合,构建了用于污水处理的AAFO-MFC耦合工艺,实现污水的同步产电和回用.由于电导率是AAFO-MFC运行的关键因素,考察了电导率对系统运行性能的影响.结果表明,较高的电导率可以降低MFC的内阻,提高产电,但是会加重FO膜污染,导致FO膜通量快速衰减,缩短运行时间.电导率对出水水质并没有显著影响,FO膜出水的总有机碳(TOC)和总磷(TP)浓度分别低于4 mg·L~(-1)和0.5 mg·L~(-1),但是FO膜对于氨氮(NH+4-N)的截留效果较差.控制反应器内电导率为7~8 m S·cm-1时,系统整体性能表现最佳,可以获得连续且相对稳定的输出电压,而且FO膜通量下降较为缓慢,运行周期达到29 d.     

应用ICP-MS直接测定近岸高盐排污口水样中重金属方法研究

利用带八极杆碰撞/反应池(ORS)和屏蔽炬技术的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)直接测定近岸高盐排污口样品中的V、Cr、Mn、As、Mo、Ag、Cd、Pb、Th和U等多种重金属元素.通过向碰撞池中引入He气,消除高盐基体可能带来的多原子离子干扰.样品用1%HNO3稀释后直接测定,用标准物质进行方法验证,连续分析样品4h,以检验仪器的长期稳定性.测定绝大多数元素的相对标准偏差在5%以内,加标回收率为88.32%～118.5%.     

垂序商陆叶细胞壁结合锰机制研究

垂序商陆是一种典型的锰超积累植物,细胞壁在其累积解毒锰的过程中起了一定的作用.通过细胞壁吸附实验,研究不同p H和不同锰浓度对细胞壁吸附锰的影响,并采用傅立叶红外光谱及同步辐射X-射线吸收光谱技术探讨了其吸附机制.结果表明,垂序商陆叶细胞壁吸附锰的最适p H值为5~6;其吸附行为可用Langmuir模型较好地描述(R2=0.978 5),并计算得其最大吸附量为62.50μmol·g-1.细胞壁上的羟基(—OH)和羰基(—CO)是结合锰的主要位点;锰周围第一配层为氧原子,其配位数为6.3,Mn—O键长为0.216 nm,细胞壁与锰主要以内配层模式相结合.     

零维碳基纳米材料细胞毒性效应的研究进展

介绍了碳基纳米材料进入细胞的主要途径,重点总结分析了几种常见零维碳基纳米材料导致细胞发生不同形式的死亡效应及其可能的毒作用机制,影响纳米材料毒性的各种理化性质也有所阐述.最后在本课题研究成果的基础上对未来碳基纳米材料的毒性研究前景进行了思考和展望,将为碳基纳米材料设计优化和广泛应用提供有价值的参考.     

微氧环境中电化学活性微生物的分离与鉴定

电化学活性微生物在金属、碳等元素的生物地球化学循环,以及生物能源合成中具有重要作用.与微生物燃料电池厌氧阳极相比,微氧阳极能够捕集更多电能.但是相比于厌氧阳极中功能微生物的广泛研究,微氧阳极中的功能微生物还未被分离和研究.本研究采用传统好氧分离技术从微生物燃料电池微氧阳极分离获得3株纯菌Aeromonas sp.WS-XY2、Citrobacter sp.WS-XY3和Bacterium strain WS-XY4,其中WS-XY2和WS-XY3属于变形菌门,WS-XY4初步鉴定为新种.循环伏安、计时电流结果表明3株菌均具有电化学活性,且具有相似的直接胞外电子传递机制.3株菌在微生物分类学和电化学性质上的异同,表明微氧阳极能够定向筛选具有相似电化学性质的电化学活性微生物.微生物燃料电池微氧阳极具有更高效多样的功能微生物,可能是微氧阳极性能优于厌氧阳极的一个原因.因此,进一步针对微生物燃料电池微氧阳极中功能微生物的研究,将有助于阐明微氧阳极提高微生物燃料电池电能捕集的微生物机制.     

长江口邻近海域赤潮水体浮游植物光吸收特性分析

根据2013年8月对长江口邻近海域赤潮水体浮游植物优势物种及光吸收特性进行调查,在34个调查站位中,共10个站位发生赤潮,其中,6个站位发生硅藻赤潮,3个站位发生甲藻赤潮.赤潮水体和非赤潮水体浮游植物吸收系数变化很大,440 nm处吸收系数范围分别为0.199~0.832 m-1和0.012~0.109 m-1;而比吸收系数变化相对较小,440 nm处比吸收系数在赤潮和非赤潮水体的平均值分别为0.023 m2·mg-1和0.035 m2·mg-1.从赤潮水体向非赤潮水体过渡,大粒径浮游植物所占比例减小,小粒径浮游植物所占比例上升,打包效应减小,因而比吸收系数升高.浮游植物粒径指数的变化对440 nm和675nm处的比吸收系数变化的贡献可分别达到43%和25%.不同类型赤潮(如硅藻和甲藻赤潮)在浮游植物粒级结构接近的情况下吸收光谱仍具有明显差异,这是色素组成不同的结果.甲藻赤潮中硅甲藻黄素和叶绿素c2的浓度之和与叶绿素a浓度的比值大于硅藻赤潮,是甲藻在465 nm附近出现吸收肩峰的重要原因.     

Synergistic cytotoxicity of binary combinations of inorganic and organic disinfection byproducts assessed by real-time cell analysis

Chlorine, chlorine dioxide, and ozone are widely used as disinfectants in drinking water treatments. However, the combined use of different disinfectants can result in the formation of various organic and inorganic disinfection byproducts (DBPs). The toxic interactions, including synergism, addition, and antagonism, among the complex DBPs are still unclear. In this study, we established and verified a real-time cell analysis (RTCA) method for cytotoxicity measurement on Chinese hamster ovary (CHO) cell. Using this convenient and accurate method, we assessed the cytotoxicity of a series of binary combinations consisting of one of the 3 inorganic DBPs (chlorite, chlorate, and bromate) and one of the 32 regulated and emerging organic DBPs. The combination index (CI) of each combination was calculated and evaluated by isobolographic analysis to reflect the toxic interactions. The results confirmed the synergistic effect on cytotoxicity in the binary combinations consisting of chlorite and one of the 5 organic DBPs (2 iodinated DBPs (I-DBPs) and 3 brominated DBPs (Br-DBPs)), chlorate and one of the 4 organic DBPs (3 aromatic DBPs and dibromoacetonitrile), and bromate and one of the 3 organic DBPs (2 I-DBPs and dibromoacetic acid). The possible synergism mechanism of organic DBPs on the inorganic ones may be attributed to the influence of organic DBPs on cell membrane and cell antioxidant system. This study revealed the toxic interactions among organic and inorganic DBPs, and emphasized the latent adverse outcomes in the combined use of different disinfectants.     

北京市冬季空气中PM2.5对THP-1细胞焦亡的影响

为了验证PM_2.5进入肺部后,在肺巨噬细胞清除PM_2.5组分中是否发生细胞焦亡效应,本研究以THP-1细胞作为人巨噬细胞模型,以不同浓度PM_2.5暴露于THP-1细胞,采用CCK-8法检测细胞存活率,试剂盒检测乳酸脱氢酶(LDH)释放水平,荧光显微镜下观察细胞PI染色情况,流式细胞仪检测Annexin V/PI染色,蛋白免疫印迹(Western blotting)检测焦亡相关蛋白NLRP3、ASC、caspase-1、GSDMD的表达,以及ELISA法检测IL-1β、IL-18的分泌等来检测PM_2.5暴露诱导THP-1细胞的焦亡发生和炎症因子释放水平.结果显示：THP-1细胞暴露于PM_2.5后,细胞存活率的降低与PM_2.5暴露浓度的增加呈正相关;THP-1暴露PM_2.548 h后,细胞胀大并呈气泡状;与空白对照(PBS)组相比,PM_2.5暴露组与阳性对照组(1.0μg·mL^-1LPS+5.0...