电化学氧化灭活铜绿微囊藻及藻毒素的降解

利用混合金属氧化物(IrO_2-Ta_2O_5/Ti)电极在氯化钠电解质中产生的活性氯(氯气和次氯酸)灭活铜绿微囊藻细胞.活性氯在溶液中的生成符合法拉第定律,其浓度与电流密度和反应时间成正比.实验系统考察了藻细胞完整性、表面形态和光合活性在电化学氧化过程中的变化,并研究了藻类有机物和微囊藻毒素(MC-LR)在该过程中的释放与降解情况.结果表明:电化学氧化工艺可有效灭活铜绿微囊藻细胞;电流密度越大,反应时间越长,藻细胞破损程度越严重;胞外MC-LR在氧化过程中呈现先升高再降低的趋势,最终质量浓度可达到1.0μg·L~(-1)以下.电化学氧化工艺不仅可以有效灭活藻细胞,还能有效控制藻细胞胞外有机物和藻毒素,因此对于高藻水处理具有良好的应用前景.     

高锰酸钾氧化嗅味物质β-环柠檬醛的动力学

采用水处理常用氧化剂高锰酸钾对铜绿微囊藻产生的主要致嗅物质β-环柠檬醛(β-cyclocitral)进行氧化去除和动力学分析,并研究高锰酸钾对铜绿微囊藻细胞的破坏和β-环柠檬醛释出及其降解情况.研究结果表明:高锰酸钾与β-环柠檬醛反应符合准二级动力学模型,在溶液pH=7和温度15℃时其速率常数为107.2 mol-1·L·s-1;溶液pH对反应影响不大;当pH=2～9时,动力学表观速率常数kobs为(0.078±0.016)min-;高锰酸钾的加入造成藻细胞的破裂程度达到90%,使主要存在于胞内的β-环柠檬醛释出并降解;高锰酸钾能将铜绿微囊藻细胞内的β-胡萝卜素氧化成β-环柠檬醛,导致总β-环柠檬醛浓度在氧化过程中先升高后降低.     

铵氮对铜绿微囊藻（Microcystis aeroginosa）FACHB905的生长、生化组成和毒素生产的影响

研究了铵氮对铜绿微囊藻(Microcystis aeroginosa)FACHB905的生长、生化组成和毒素生产的影响.结果表明,铵氮不利于铜绿微囊藻的生长,藻细胞最大比生长速率的铵氮浓度为0.2 mmol/L;藻细胞生化组成与铵氮的消耗程度密切相关,铵氮缺乏时细胞叶绿素含量降低,细胞C/N比急剧升高,铵氮的存在显著降低GS酶活力;该藻株毒素主要为MC-LR和去甲基MC-LR(desmethylMC-MR),铵氮浓度为1.0 mmol/L时毒素含量最高,为(1.66±0.47) μg/mg. 这些研究不仅有助于揭示氮源对铜绿微囊藻生长和产毒的影响机理,而且对于评估和预防有害蓝藻水华暴发具有重要意义.     

臭氧氧化降解微囊藻毒素-LR的动力学研究

采用臭氧对微囊藻毒素 - LR(MC LR)进行降解试验,研究其反应动力学.取自无锡太湖流域蓝藻藻华提取藻毒素,研究了臭氧投加量、MC LR的初始质量浓度、pH值及一些阴离子作用对降解速率的影响.结果表明,臭氧氧化能有效降解MC LR,且符合准一级动力学反应.降解速率不受MC LR初始质量浓度的影响.当臭氧投加量由0.31 mg·L-1增加到1.35 mg·L-1时,MC-LR的降解速率由0.010 3 min-1提高到0.040 7 min-1.当pH值由3.08升高到10.08时,MC-LR的降解速率由0.252 8 min-1降低到0.009 9 min-1.在酸性条件下,pH值的变化对降解速率的影响程度更大.在阴离子影响方面,NO-3有利于MC-LR的降解,CO2-3阻碍降解,SO2-4和Cl-对降解速率的影响不明显,其反应速率常数由大到小的次序是:NO-3,Cl-,SO2-4,CO2-3.     

太湖水华藻的分离、鉴定和产毒特性

采用抗生素与倍比稀释相结合的分离方法,对太湖梅梁湾水域水华的优势藻进行分离培养;结合全细胞聚合酶链反应(PCR)、高效液相色谱法(HPLC)和实时荧光定量PCR(RTQ-PCR)法进行藻属与产毒特性分析.结果显示:自太湖梅梁湾水域成功分离获得2株藻株TH1和TH2,2株藻株藻蓝蛋白基因中间序列(PC-IGS)、微囊藻16S rDNA保守序列(Micr 16s rDNA)扩增均为阳性,TH1的微囊藻毒素合成酶基因B(mcyB)扩增为阳性,而TH2的mcyB扩增为阴性.培养15 d的THI藻株每108个藻细胞产生的总微囊藻毒素-LR(TMC-LR)为0.594 μg,胞外微囊藻毒素-LR(EMC-LR)为0.085μg,分别为铜绿微囊藻产毒株的61.93%和86.09%;TH2藻株未检出MC-LR.TH1藻株mcyB的mRNA相对表达水平为铜绿微囊藻产毒株的5.9%.结果表明:分离自太湖梅梁湾的2株藻细胞均为蓝藻门中的微囊藻属,其中1株产毒微囊藻具有较强的产毒能力,太湖梅梁湾水域有产毒微囊藻污染.     

紫外线照射对铜绿微囊藻活性的影响

以铜绿微囊藻为研究对象,考察了紫外线照射对铜绿微囊藻的灭活效果及光合活性的影响,并研究了经紫外线照射后藻溶液水质的变化情况.结果表明,紫外线对铜绿微囊藻的灭活效果随着紫外线剂量的增大而提高,而光合活性随着紫外线剂量的增加呈指数下降;在藻浓度为35×108个.L-1条件下,91.8mJ.cm-2的紫外线剂量即可对其产生有效的抑制作用,紫外线照射时间10min是抑制藻类生长的最佳时间;藻的浓度对紫外线灭活藻有一定影响,紫外线对高浓度藻灭活效果明显;紫外线照射对藻液的UV254影响较小,但藻液的DOC(溶解性有机碳)随着紫外线剂量的增加呈现先增大后降低的趋势.     

过氧化氢对不同光质下盐藻SZ-05生长及代谢产物积累的影响

研究不同浓度的过氧化氢对在不同光质(白、红、黄、蓝光)下生长的杜氏盐藻SZ-05(Dunaliella salina SZ-05)生长与代谢产物积累的影响.结果表明,当过氧化氢浓度从10-6 mol·L-1增至10-4 mol·L-1时,对盐藻的生长有微弱的促进作用,各种光质培养条件下盐藻的细胞密度均逐渐增大至最大值,其中红光下的盐藻细胞密度最大,为6.19×106 ml-1;当过氧化氢的浓度增加到10-3 mol·L-1时,细胞密度减小,表现为抑制作用.在过氧化氢浓度为10-6 mol·L-1时,不同光质培养条件下盐藻的单个细胞内β胡萝卜素的含量均达到最大值,其中红光单个细胞内的β胡萝卜素的含量最大,为0.790 pg.当过氧化氢浓度继续增加时,单个细胞内β胡萝卜素的含量降低,表现为抑制作用.在过氧化氢浓度为10-3 mol·L-1时,红光条件下生长的盐藻胞外多糖含量获得最大值,为5.97 pg.     

脉冲放电对铜绿微囊藻细胞超微结构的影响

脉冲放电可造成生物细胞损伤.通过对比脉冲放电处理前后铜绿微囊藻细胞超微结构以及处理后藻细胞超微结构的恢复情况,从生物学角度阐述脉冲放电灭活铜绿微囊藻细胞的机理.实验结果表明,脉冲放电处理后,绝大多数铜绿微囊藻细胞外表面被破坏,出现电穿孔,细胞内含物也受到不同程度的损伤;少数细胞虽细胞外围结构完整,但细胞内含物受到破坏;处理后放置培养至第3天的藻细胞受损伤程度加重,细胞因不能自身修复而死亡.     

嗅味物质对铜绿微囊藻的溶藻效应

考察β-环柠檬醛,β-紫罗兰酮,庚醛,甲硫醚和二甲基三硫醚等5种藻类代谢的嗅味物质对铜绿微囊藻的溶藻效应.研究结果表明:相同浓度下嗅味物质对藻细胞的破坏作用大小顺序依次是:β-环柠檬醛,β-紫罗兰酮,庚醛,二甲基三硫醚,甲硫醚.其中甲硫醚的溶藻效应较低,基本不引起藻液变色,经过92 h后胞外微囊藻毒素的浓度仍与自然状态下的浓度相近.质量浓度为1g/L的β-环柠檬醛能在1h内将藻液由绿色变成蓝色,使细胞光合活性降为0.胞内的微囊藻毒素LR随着细胞的破裂释放到溶液中,溶解态的微囊藻毒素-LR质量浓度最高达到2 628.3 μg/L.β-环柠檬醛能对微囊藻细胞引起抑制作用的临界质量浓度为0.1 g/L.     

聚己内酯纳米纤维膜固定化溶藻菌对藻类和藻毒素的生物降解作用

采用电纺法制备并表征了聚己内酯纳米纤维膜(NMP).将从太湖水体中分离到的假单胞菌属溶藻菌固定化在聚己内酯纳米纤维膜(NMP)、维纶(VNL)和阿科蔓(AQUA)等人工介质材料上,分析与比较不同人工介质固定化溶藻菌对太湖土著铜绿微囊藻和微囊藻毒素LR(MC-LR)的生物降解作用.实验结果显示:NMP吸水率、孔隙率、拉伸强度分别为(81.33±1.58)%、(78.68±4.85)%、(89.8±7.5)MPa.NMP固定化溶藻菌的数量为5.65×107/cm2;NMP固定化溶藻菌对藻细胞的48h溶藻率和对MC-LR的48h降解率分别为85.68%和60.16%;溶解藻细胞可重复利用次数达到4次.上述结果表明,NMP是一种良好的固定化溶藻菌的纳米人工介质,可以增强溶藻菌对铜绿微囊藻和MC-LR的生物降解作用.     

光度法测定盐酸利多卡因及其分析应用

酚红(PR)、氯酚红(CPR)分别与盐酸利多卡因(LDCI)作用,形成离子缔合物,溶液颜色发生明显改变,最大吸收波长分别为556 nm5、72 nm,在对应波长处,盐酸利多卡因的浓度与溶液的增色程度呈良好线性关系,从而建立测定盐酸利多卡因的光度法.在PR-LDCI、CPR-LDCI体系的最大吸收波长处,LDCI的浓度分别在2.10×10-6~2.23×10-5mol.L-1、2.53×10-6~2.51×10-5mol.L-1范围内遵守比尔定律,表观摩尔吸光系数分别为1.30×104L.mol-1.cm-1、1.13×104L.mol-1.cm-1,检出限分别为8.62×10-7mol.L-1、9.71×10-7mol.L-1.方法具有较高的灵敏度和良好的选择性,用于实际药品、血浆及尿液中盐酸利多卡因的测定,结果满意.     

伏安法测定抗坏血酸的应用研究

采用电聚合方法制备了依来铬黑T修饰玻碳电极,该修饰电极对抗坏血酸(AA)具有较好的催化氧化作用。在优化的实验条件下,AA的氧化电位大大降低,氧化峰电流显著增大,AA浓度在1.0×10-5～2.0×10-3 mol.L-1范围内与氧化峰电流成良好的线性关系。该电极制备简单,响应快,使用方便,用于AA的样品检测,效果良好。     

外源AHLs信号物质对蓝藻生长代谢的影响

 研究了外加AHLs(acyl-HSLs)信号物质对滇池铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)FACHB905以及集胞藻(Synechocysti sp.)FACHB898生长和代谢的影响.结果表明:AHLs类信号物质对2种藻具有明显的生长抑制作用.在10~80μmol·L^-1浓度范围内,2种供试藻的生物量,藻蓝蛋白(phycocyanin,PC)含量都受到了一定程度的抑制,而2种藻的可溶性糖含量和Car/Chl a却有明显地提高.随AHLs浓度的增加,铜绿微囊藻藻液中超氧自由基含量明显地增加,而集胞藻藻液中超氧自由基含量随AHLs物质浓度的增加呈下降趋势,反映出两者在适应性上是有差异的.     

Sn粉催化苯甲醛的水相烯丙基化反应研究

文章在室温和以低浓度酸或酸式盐溶液作为助催化剂的情况下,研究了Sn粉催化的苯甲醛的水相烯丙基化反应。研究结果表明:Sn粉与0.1 mol.L-1酸或酸式盐组成的催化体系都具有不同程度的催化活性,其中Sn粉与0.1 mol.L-1对甲苯磺酸溶液、0.1 mol.-L1酒石酸氢钠溶液组成的催化体系的反应产率分别高达82.1%和69.2%。     

刚果红褪色法测定血红蛋白

在碱性介质中,H2O2可以氧化偶氮染料刚果红使之褪色,而过氧化物模拟酶——血红蛋白能够加速刚果红的褪色程度.据此建立了一种方便、快捷、灵敏的测定血红蛋白的催化动力学新方法.该方法测定的线性范围为5.0×10-9~1.0×10-6mol.L-1,检出限为1.5×10-9mol.L-1,表观摩尔吸光系数为1.8×105L.mol-1.cm-1.该方法简单、快速、灵敏,已成功的应用于尿液中血红蛋白含量的测定,结果满意.     

2,5-二(α-硫甲基吡啶)1,3,4噻二唑的电化学性质及离子识别性能研究

用循环伏安法和计时电量法等电化学方法研究了2,5-二(α-硫甲基吡啶)1,3,4噻二唑(DPTD)在玻碳电极(GCE)上的电化学行为.结果表明:在0.1 mol.L-1四丁基高氯酸铵(TBAP)的N,N-二甲基甲酰胺底液中于1.08 V(vs.SCE)处有一个不可逆的氧化峰,氧化峰电流与扫描速度的平方根(v1/2)呈良好的线性关系,表明DPTD在GCE上的伏安行为是一受扩散控制的不可逆电化学过程.利用电化学方法求出该电极反应过程是单电子转移,传递系数α为0.78,扩散系数为1.20×10-5cm2.s-1.利用循环伏安法还研究了该化合物对过渡金属离子的识别作用,发现该化合物在一定浓度下对Cu2+和Pb2+有较好的选择识别性.     

胞外分泌物对铜绿微囊藻混凝去除的影响

以铜绿微囊藻为对象,研究了胞外分泌物(EOM)对不同类型混凝剂混凝除藻的影响,并初步探究了其影响机理.结果表明,不同类型的混凝剂具有不同混凝特性和混凝除藻效果.EOM对混凝的影响具有利弊双重性,即在混凝初期由于优先结合混凝剂,减小了有效投加量并阻碍电中和,具有一定的负面效应;而在混凝后期,初期与混凝剂结合的EOM具有增强架桥和网捕卷扫作用,起到了提高絮体密实性和改善沉降性能等有利作用.综合而言,当EOM质量浓度处于3～5mg.L-1时,混凝剂的除藻效果最好.因此,合理利用EOM是提高混凝除藻效果、减少药剂投加量的重要因素.研究结果为不同环境条件下除藻剂及其工艺条件的选择提供了重要的参考依据.     

土壤干旱胁迫对云锦杜鹃水分利用效率的影响

以盆栽5年生云锦杜鹃苗木为材料,分对照(土壤水分含量为最大田间持水量的75%~80%)、轻度胁迫(60%~65%)、中度胁迫(45%~50%)、重度胁迫(30%~35%)4组,研究了土壤干旱对水分利用效率等生理指标的影响,结果表明:随着干旱胁迫的加重,叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度依次降低,水分利用效率在轻度胁迫下增高,在重度胁迫下降低.高温使净光合速率降低,蒸腾速率升高,水分利用效率进一步降低.     

一种含多官能团双子表面活性剂的合成及性能

合成一种含多个官能团的Gemini表面活性剂C16H33OCOCH2(CH3)2N+(CH2)3NHCOCH2CONH-(CH2)3N+(CH3)2CH2COOC16H33.2Br-(Ⅰ)并研究其表面性质.在丙酮溶剂中,二(3-二甲氨基丙基)丙二酰胺(Ⅱ)与过量的氯乙酸十六醇酯反应,经丙酮和乙腈混合溶剂重结晶得到白色固体产物,收率为82.6%(以Ⅱ计).采用IR、1H NMR对其结构进行表征.两相滴定法分析其纯度为99.8%;电导率法测定其CMC值为6.33×10-5mol.L-1;滴体积法测定其γCMC为34.89 mN.m-1;其Krafft点小于0℃.并研究了其乳化、泡沫性能.     

UV/固定化TiO2对太湖源水中藻类胞内有机物的去除效能

采用溶胶-凝胶法,以玻璃纤维网为载体负载TiO2薄膜,X射线衍射分析表明,其薄膜中TiO2晶相为锐钛矿型.基于UV/TiO2体系,研究其对太湖源水中藻类胞内有机物(IOM)的降解机制及其影响因素.与腐殖酸(HA)对比研究结果表明,IOM较难被光催化氧化工艺降解,反应60 min时,UV254和DOC的降解率只有33.3％和19.1％,而HA的UV254和DOC降解率分别达到96.6％和57.3％;原因在于IOM主要是由大分子亲水性有机物组成,含有较多的氨基结构,而腐殖酸是强疏水性有机物,含有较多的芳香结构.同时,UV/TiO2体系的光强增强在一定程度上能提高IOM的降解效果;在pH=6.7时,IOM降解率达到最佳.