酶联免疫检测技术在水环境雌激素快速筛选中的应用研究

采用酶联免疫(ELISA)检测技术,对长江口水样和污水处理厂水样中的典型雌激素雌二醇(E2)进行分析,并与化学检测浓度进行验证比较.结果表明:ELISA的检测限可低至0.5 ng·L-1,试验的变异系数小于30％,具有较高的灵敏性和良好的重复性;ELISA检测长江口采集的水样中E2浓度范围在0.5 ng· L-1以下到0.7 ng·L-1,污水处理厂水样中E2浓度范围在2.5～11.5 ng· L-1,与液相色谱串联质谱( LC - MS/MS)的分析结果相比,相关系数R2为0.9147,表明两种方法具有良好的相关性;ELISA检测所需的水样量比LC - MS/MS更少,使用96微孔板可同时对43个样品进行检测,从而缩短了单个样品的分析时间,具有快速简便和经济适用性.     

六溴环十二烷急性暴露对秀丽隐杆线虫的毒性效应

以秀丽隐杆线虫作为模式生物,从生理(体长、运动行为、产卵率),生化(活性氧水平ROS、细胞凋亡水平)及分子(14种胁迫相关基因表达)水平研究六溴环十二烷(HBCD)急性暴露对秀丽隐杆线虫的毒性效应。结果表明,当HBCD急性暴露浓度为20 nmol/L时,只会显著降低秀丽隐杆线虫的运动行为,表明运动行为是最敏感的生理指标。当HBCD急性暴露浓度为200 nmol/L时,秀丽隐杆线虫体内ROS水平和细胞凋亡水平显著提高。当HBCD急性暴露浓度为20～200 nmol/L时,秀丽隐杆线虫体内胁迫相关基因表达量明显上调,主要是氧化应激和细胞凋亡相关基因(hsp-16.2,hsp-16.48,sod-1,sod-3和cep-1)的影响。因此,HBCD可能通过氧化应激和细胞凋亡的途径对线虫产生毒性作用,并且hsp-16.2,hsp-16.48,sod-1,sod-3和cep-1基因具有调控秀丽隐杆线虫的氧化应激和细胞凋亡的作用。     

H2O2供氧条件下Burkholderia cepacia好氧降解三氯乙烯和苯酚的其代谢机理

氯代有机溶剂与酚类化合物复合污染地下水的现象较为普遍,但地下水环境中溶解氧缺乏,好氧微生物降解作用难以发挥.本文驯化好氧微生物Burkholderia cepacia耐受高浓度H2O2,并利用H2O2作为供氧源降解地下水环境中的三氯乙烯(TCE)和苯酚.结果表明,对于Burkholderia cepacia的生长过程,H2O2的最佳投加量为4 mmol/L,加入H2O2后,会短暂抑制TCE降解,但最终大幅提高了TCE的降解率,达到79.80％.动力学分析表明,在H2O2供氧条件下,共代谢苯酚与TCE的比降解速率可以由Monod模型和Haldane模型分别进行描述,且显著相关.研究结果为好氧微生物控制地下水环境中的TCE和苯酚复合污染提供了科学依据.     

微生物燃料电池启动过程的电化学行为

构建了以初沉池污水接种、铁氰化钾作为阴极液的典型H型无介体微生物燃料电池(MFC),考察了MFC在启动过程中的电化学行为。结果表明:在启动期间,MFC开路电压比闭路电压提前达到稳定,电池内阻的变化决定了MFC的启动过程。铁氰化钾阴极电位的变化幅度较小,阳极电位的降低幅度远大于阴极电位,启动过程电压的变化由阳极电位主导。启动中的电化学阻抗谱(EIS)分析表明,电池电荷转移内阻随着启动过程的进行呈现不断下降的趋势,反映了MFC阳极产电微生物的繁殖与驯化过程。     

微生物燃料电池启动过程中的内阻及电容

利用交流阻抗法、极化曲线斜率法和功率密度峰值法研究微生物燃料电池(MFCs)在启动过程中内阻及电容的变化。结果表明:在MFCs启动过程中,交流阻抗法测得的总内阻和活化内阻逐渐变小,阳极电容逐渐增大,较好地反映了产电微生物繁殖以及驯化过程。极化曲线斜率法能够区分活化内阻、欧姆内阻与浓差内阻,但测量值波动较大。功率密度峰值法测得MFCs的内阻数据稳定,对选择MFCs的外接电阻有参考意义。     

NZVI@mSiO2合成调控及有机质对其去除地下水中氯代烃影响研究

考察了不同反应时间及硅源前驱体添加量对纳米零价铁@介孔氧化硅(NZVI@mSiO_2)结构的影响。采用以1,1,1-TCA为模式氯代烃的模拟污染地下水,考察了铁剂量与有机质(NOM)含量对NZVI@mSiO_2吸附去除和吸附-降解去除氯代烃行为的影响。结果表明:加入正硅酸乙酯(TEOS)后,以300 r/min速度搅拌4 h便可获得结构稳定的NZVI@mSiO_2;不同TEOS添加量可调控NZVI@mSiO_2的mSiO_2壳层厚度;铁剂量的升高促进NZVI@mSiO_2对1,1,1-TCA的吸附-降解去除;NOM通过吸附桥连和网捕卷扫作用降低mSiO_2悬浮液的稳定性,但因其引入的新的吸附位点及降低体系pH,从而促进对氯代烃的吸附去除与吸附-降解去除。     

石墨烯介导铁还原菌耦合针铁矿体系降解四氯化碳

研究了氧化石墨烯(GO)、还原氧化石墨烯(rGO)及双氧水改性还原氧化石墨烯(rGO(H₂O₂))3种石墨烯介导铁还原菌耦合针铁矿体系的铁还原过程以及该体系强化降解四氯化碳的机理。结果表明：不同石墨烯均能有效促进铁还原菌还原针铁矿和铁还原菌耦合针铁矿体系对四氯化碳的降解,其中rGO的促进作用最为显著,其机理主要与石墨烯表面的醌类等基团具有更强的电子传递能力、吸附态Fe(Ⅱ)浓度高及能生成还原能力强的次生铁矿蓝铁矿等因素有关。     

煤燃烧过程中痕量元素溴和碘的释放行为

以小型管式炉模拟煤燃烧过程,采用电感耦合等离子-质谱法(ICP-MS)分析测定煤燃烧过程中气相、颗粒相及底渣中溴和碘的含量,考察了燃烧温度、燃烧气氛对溴、碘释放的影响以及溴、碘的释放行为。结果表明:溴、碘的释放程度随燃烧温度升高而增加,随燃烧气氛中氧气浓度的增加而降低。在实验条件下,碘几乎全部分布于气相中;溴主要分布在气相和颗粒相,在底渣中也有分布;固体添加剂可以在燃烧过程中对溴和碘进行有效捕捉。     

城市生活污水生化出水中有机物的臭氧氧化特性

考察了O3法对城市生活污水生化出水中溶解性有机物的去除效果以及二级出水中各类有机污染物的氧化特性.实验结果表明:O3法对于城市污水二级生化出水的UV254值具有较高的去除效率,20 min内即可达57.1%的去除率,COD去除速率较慢,150 min时去除率为62.5%,而DOC去除效果很差,150 min的去除率仅为36.1%.经氧化处理后,疏水性物质的浓度明显下降,其中非酸疏水物质则基本被氧化完全,而亲水性物质氧化效果很差.水中各类有机物的组成发生明显变化.对不同的有机物而言,其氧化去除速率为疏水性物质＞弱疏水物质＞亲水性物质.     

生化出水中各类有机污染物的特性及在混凝处理过程中的行为

以城市生活污水厂二级生化出水为研究对象,考察了生化出水中有机污染物中各组分含量、分子量分布特点等特性,以及各类有机物在三氯化铁混凝处理过程中的行为.实验结果表明:当生化出水中有机物浓度以DOC表征时,水中疏水性物质与亲水性物质各占50%,其中疏水酸浓度最高,约为42%,其次为亲水酸和非酸亲水物质,分别占26%和24%,非酸疏水物质仅为8%.其中疏水酸中的不饱和双键或芳香环有机物的含量较高.二级生化出水中的DOC主要集中在分子量大于10 000 D的有机物,占48.8%.在三氯化铁混凝过程中,能去除几乎所有的大分子量有机物以及大部分芳香族有机物(61%的UV254),对小分子、亲水性有机物基本没有去除效果.因此,混凝法需与其他能去除亲水性、小分子量有机物(＜3 000 D)的处理工艺结合,以进一步提高有机物的去除效率.