基于BP神经网络和析因设计的土壤中EE2和BPA超声辅助生物降解模型

以碳源添加量、 氮源添加量、 恶臭假单胞菌接种量、 超声时间和降解时间作为输入变量, 以雌激素乙炔基雌二醇（EE2）和双酚A（BPA）的降解率为输出变量, 构建土壤中超声辅助的EE2和BPA降解BP神经网络模型. 利用BP神经网络模型预测雌激素超声辅助降解析因设计的响应值, 并通过析因设计分析影响雌激素微生物降解的主效应及交互作用, 进而求解土壤中EE2和BPA的最优降解条件为10%的碳源添加量、 10%的氮源添加量、 接种量为20 mL、 超声时间为1 min和降解时间为168 h. 结果表明: BP神经网络模型的相关系数为0.952 5和0.983 1, 模拟效率系数（NSC）为0.956 5和0.957 2, 模型具有较准确的预测功能; 碳源添加量×氮源添加量和碳源添加量×恶臭假单胞菌接种量在雌激素降解过程中发挥协同作用, EE2和BPA最大降解率分别为87.13%和69.27%; 分析雌激素的有机碳标化系数 (lg K_oc)及其半衰期的结果表明, EE2和BPA的降解效果与其移动性成正比, 与持久性成反比.     

海藻酸钙-超声辅助的多种雌激素增强生物降解

通过向土壤样品溶液中添加海藻酸钙并辅以超声,提高多种雌激素(E1,E2,E3,EE2和BPA)的生物降解效率,采用中心复合设计及响应曲面优化方法确定最优降解条件,并通过生物降解性能关系(QSBR)分析雌激素理化性质对生物降解的影响.结果表明:在海藻酸钙增强生物降解体系中,5种雌激素同时降解的最优条件为超声3min,海藻酸钙的质量分数为5%,菌液添加量6mL;优化降解3d后,E1的降解率约为100%;7d后E3,BPA,EE2和E2的降解率分别约为52.65%,96%,96.90%和100%;雌激素的极性表面积(PSA)、辛醇-水分配系数(lg Kow)和表面张力为影响雌激素生物降解的主要参数;极性表面积和辛醇-水分配系数的交互作用、辛醇-水分配系数和表面张力的交互作用对雌激素的降解均表现为协同作用.     

表层沉积物和生物膜对双酚A的非线性吸附

以松花江表层沉积物和生物膜为例, 建立液相色谱法 快速检测水中双酚A（BPA), 并研究了BPA在表层沉积物(SSs)和生物膜(NSCSs)上的吸附规律. 结果表明, 采用液相色谱法, 配以紫外检测器, 对BPA的检测限（MDLs）为10 μg/L, 相对标准偏差（RSD）为2.6%~5.7%, 加标回收率为99.4%~117.8%（n=5）. 吸附实验结果表明, BPA在松花江表层沉积物和生物膜上的吸附过程主要为非线性吸附, Freundlich和Langmuir等温线均可描述BPA在表层沉积物和生物膜样品上的热力学吸附过程（p=0.001,n=8）. 与表层沉积物相比, 生物膜有机质含量较高, 具有较强的吸附能力.     

E2与BPA联合前后对ERK信号通路的诱导

研究雌二醇(E2)与双酚A(BPA)联合作用于乳腺癌MCF-7细胞后,对细胞内ERK信号转导通路的影响.运用Western blot法进行实验.测定增殖相关蛋白Ki67,观察到E2与BPA单独及联合后都能够诱导细胞增殖,发挥雌激素活性.通过对ERK蛋白和活化形式p-ERK蛋白的测定,E2及与BPA联合后的雌激素活性发挥...     

有机黏结剂强化铁精矿的成球性能

通过造球试验、红外光谱分析、动电位测定、接触角测量和黏度测定研究了有机黏结剂提高磁铁矿精矿球团强度的效果及作用机理.结果表明,以瓜尔胶(Guar)为黏结剂时湿球强度最大,羧甲基纤维素(CMC)次之,羧甲基淀粉(CMS)最小;干球强度则与黏结剂用量成显著正相关.红外分析表明,CMS和CMC主要通过羧基和羟基吸附在铁精矿表面,Guar主要通过羟基吸附在铁精矿表面.CMS和CMC使铁精矿表面电负性增强,Guar使其电负性减弱;三种有机黏结剂吸附在磁铁矿精矿表面,皆使其表面接触角减小,亲水性增强.黏结剂浓度相同时,溶液黏度越大,湿球强度越大.     

D113树脂对镝的吸附及机理

研究了镝离子在大孔丙烯酸系阳离子交换树脂(D113)上的吸附行为,在pH=6.00时吸附最佳.测得静态饱和吸附容量为292.7 mg/g(树脂);用0.5 mol/L HCl可定量洗脱,一次解吸率为98.4%;表观速率常数k298=6.78×10-5s-1;表观活化能Ea=14.79 kJ/mol;等温吸附服从Freundlich经验式;吸附热力学参数△H=14.48 kJ/mol,△S=54.69 J/mol·K,△G=-1.82 kJ/mol;用化学和红外光谱等方法讨论了吸附机理.     

微生物絮凝剂MBFA9去除水中Pb~(2+)的机理

从土壤中筛选得到一株类芽孢杆菌A9,所产微生物絮凝剂MBFA9对水中Pb2+具有较高的去除作用,并进一步考察了MBFA9对Pb~(2+)的吸附动力学和热力学过程.结果表明:当水中初始Pb2+质量浓度为56.20 mg/L,MBFA9吸附25 min后的去除率最高可达92.73%;MBFA9捕集Pb2+的理论最大值为196.08 mg/g,吸附速率常数k2为0.019 g/(mg·min),动力学特征符合准二级动力学模型,其等温吸附模型与Langmuir方程拟合较好,相关系数R2=0.96;结合红外光谱检测、场发射扫描电镜和能谱分析,探讨了M BFA9去除Pb2+的机理为其表面的官能团如羟基、酰胺基、羧基等在捕集Pb2+过程中与之发生配合作用,对Pb2+的去除贡献了重要作用.     

水位变动对三峡水库消落带典型雌激素效应物质及活性的影响

以三峡库区消落带为研究对象,将化学分析与生物测试相结合,研究水位变动对消落带土壤（落干期）和沉积物（淹水期）雌激素效应物质种类和含量及雌激素活性的影响,探讨典型雌激素与雌激素效应的关联程度,以期为水库消落带生态安全和环境健康管理提供重要的数据支撑。借助超高效液相色谱-质谱（UPLC-MS）对8种典型雌激素的赋存与质量浓度进行靶向分析,并使用重组基因酵母筛选（YES）体系检测环境样品雌激素活性,通过相关性分析和浓度加和计算建立化学物质与生物效应间的相关联系。8种典型雌激素仅有雌酮（E1）和乙炔基雌二醇（EE2）被检出,含量在0.025～2.667 ng/g范围内。淹水期的沉积物具有明显的雌激素活性,其雌二醇当量（EEQ）值为0.637～6.987 ng/g。相关性分析结果显示,靶向分析的雌激素效应物质与雌激素效应间无明显相关性,仅能解释29.46%的雌激素活性。水位变动影响消落带雌激素效应物质的种类和质量浓度,淹水提高了沉积物雌激素活性。典型雌激素物质与库区消落带雌激素效应无显著关联。因此,需要开发新的方法与技术,以便更为精确地指导消落带雌激素效应的风险识别与管控。     

三峡库区地下水双酚A运移数值模拟

双酚A（BPA）是一种能够对人类及动物产生重大威胁的环境雌激素。以BPA为目标污染物,以三峡库区重庆市茶园新区为例,利用VSAFT2软件建立地下水水质模型并分析库水位变化、地层非均质条件和土壤吸附作用因素对BPA在地下水环境中运移规律的影响。研究中通过假设茶园新区渗透系数分布特点,以变异系数为非均质划分标准,模拟了变异系数分别为0.237、0.529和0.748条件下,BPA在地下水中的运移过程。结果表明：BPA运移速率和运移量随水头边界值的增加而增加,运移能力与地下水水力梯度值呈现正相关;非均质性越强,BPA运移速度越慢;土壤吸附作用在一定程度上会阻滞BPA在地下水的运移过程,对流与弥散均发生延迟;经参数敏感度分析,饱和渗透系数对模拟结果的影响较大。     

土壤及其组分对表面活性剂Tween80的吸附作用及影响因素

采用批量实验方法研究土壤及其组分对Tween80的吸附作用及影响因素, 并分析了土壤吸附Tween80的机制. 结果表明： 原土（S1和S2）和去除有机质的土壤样品（S3和S4）对Tween80吸附的热力学过程均随着平衡质量浓度的增加而增加, 并且逐渐趋于平衡; 整个吸附热力学过程更符合Langmuir模型; 土壤有机质和矿物质是吸附Tween80的重要物质, 矿物质对吸附Tween80的作用更大, 而且土壤对Tween80的吸附作用依赖于二者的结合; 土壤样品及其组分对Tween80的吸附量随着温度和初始质量浓度的增加而增加, 随着pH值的升高而降低; 土壤及其组分对Tween80的吸附能力及其在同一条件下的吸附量大小为S4>S3>S1>S2.     

铜对双酚 A 和固醇内分泌干扰物生物降解的影响

研究重金属-有机物复合污染体系中, Cu( Ⅱ) 对 3 种常见的有机 内分泌干扰物( EDs) 双酚 A( BPA) 、17 β雌二醇( E2) 和 17 α乙炔基雌二醇( EE2) 生物降解的影响。研究表明Cu(Ⅱ) 抑制 EDs 的降解, 抑制作用 E2 > BPA > EE2, 且随着 Cu(Ⅱ) 浓度增加影响越显著。其原因是 Cu(Ⅱ) 影响体系中微生物的数量和群落结构。透射电镜可以观察到 Cu(Ⅱ) 对微生物细胞的影响。该研究对揭示复合污染体系中重金属对有机物降解的影响机理具有重要意义。     

环境雌激素联合作用的分析与预测

探讨环境雌激素的联合作用和混合物环境风险评价方法.通过对鲫鱼血浆卵黄蛋白原含量的相对变化和暴露浓度的非线性回归分析得出17α-乙炔基雌二醇(EE2)、17β-雌二醇(E2)、双酚A(BPA)、辛基苯酚(OP)及其等毒性固定浓度比例混合物产生雌激素效应的剂量-反应关系;应用相加作用数学模型根据单个化合物的数据预测混合物效应.各化合物非线性回归分析结果均以Weibull函数拟合效果最好(R2≥0.92);通过浓度相加模型计算的混合物效应与实验结果有很好的一致性,表明了4种化合物呈现相加作用方式,在低于单个化合物的有效作用浓度下也会产生显著的混合物效应.说明了现行只对单个化合物进行的环境风险评价可能低估了混合物的环境风险,有待进一步完善.     

氯化钠对水溶液氢键作用的红外光谱组学特征

对不同质量浓度的氯化钠-水溶液的中红外光谱（MIR）和近红外光谱（NIR）进行了研究.研究发现：随着水溶液中氯化钠质量浓度的增加，水的ν_{（H2O-1-A）},ν_{（H2O-1-B）},ν_{（H2O-2-A）}和ν_{（H2O-2-B）}的NIR出现了明显的红移现象，而水的ν_{（H2O-1-C）}NIR出现了明显的蓝移现象；随着水溶液中氯化钠质量浓度的增加，水中氢键作用一部分增强而另一部分减弱.利用体系的二维中红外光谱（2D-MIR）和二维近红外光谱（2D-NIR）进一步分析了氯化钠对水中氢键作用部分增强和部分减弱的机理.     

氮掺杂玉米芯生物炭对水中四环素的吸附研究

以农业废弃物玉米芯为原料,在双氰胺和碳酸氢钠的共同作用下经热解、活化得到氮掺杂玉米芯生物炭(N-CBC).利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积分析(BET)和红外光谱(FTIR)等手段对生物炭掺杂前后的形貌、组成和结构进行了表征,并系统分析了N-CBC对水中四环素的吸附性能、吸附动力学和吸附热力学.结果表明,在玉米芯、碳酸氢钠和双氰胺的质量比为1∶2∶0.7,700℃热解3 h的条件下制备的N-CBC对四环素的吸附性能最优,N-CBC呈多孔纹理结构,比表面积高达1 670 m²/g,为有机污染物的吸附提供了大量的活性位点,同时,氮的掺杂利于形成π-π共轭结构,促进吸附过程的进行.吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学研究表明,N-CBC对四环素的吸附符合准二级动力学模型,且为自发的多分子层物理吸附.     

羧基在酵母菌生物吸附铅时的作用

用不同方法研究了酵母菌吸附重金属的机理.电位滴定法的结果说明生物材料含有0.5 mmol/g的酸性基团;酯化后的酵母菌对重金属的吸附量显著下降.对酯化前后的生物材料的红外光谱进行了比较,1 744 cm-1的吸收峰强度的增加证明酵母菌发生了酯化过程.羧基在酵母菌结合铅时起重要作用.     

双酚A在不同级配土壤中的吸附特性试验

通过土壤吸附试验研究不同级配土壤对双酚A(BPA)的吸附特性,并分析了土壤颗粒特性、水力特性与土壤吸附特性间的相关关系。试验结果表明:不同级配土壤对BPA的吸附均为非线性吸附,可用Freundlich吸附等温模型描述;粒径小于0.075 mm的土壤颗粒对BPA的吸附接近线性吸附,非线性因子为0.979;粒径0.01 mm以下颗粒质量分数与土壤吸附能力成正比;土壤吸附能力与土壤渗透系数大小成反比,随着渗透系数增大,土壤对BPA的吸附能力趋于恒定值。     

油酸钠直接浮选孔雀石的机理研究

研究了油酸钠直接浮选孔雀石的浮选行为及作用机理.采用浮选试验、Zeta电位测试、傅里叶红外光谱测试、溶液化学计算及热力学计算进行吸附机理分析.浮选试验表明:当捕收剂油酸钠用量为160 mg/L、pH值范围7~10时,孔雀石浮选回收率可以达到70%以上;当pH=9.5时,回收率为88.67%,达到最高;动电位及溶液化学表明:油酸钠在矿浆中的组分为C_(17)H_(33)COOH·C_(17)H_(33)COO~-,C_(17)H_(33)COO~-和(C_(17)H_(33)COO)_2~(2-),油酸钠在孔雀石表面主要发生了化学吸附;根据吉布斯自由能的计算和红外光谱测试分析表明:在合适的p H值范围,油酸钠与孔雀石表面的铜离子作用生成油酸铜盐沉淀,改变了孔雀石的表面性质使它表面疏水从而容易浮选回收.     

三种铁矿物对双酚A吸附性能的影响

为利用铁矿进行非均相Fenton/光-Fenton处理有机污染物提供理论基础,对针铁矿、赤铁矿、磁铁矿等3种不同的铁矿物在不同条件下对双酚A(BPA)的吸附性能进行了研究。结果表明,在选定的条件范围内,铁矿物对(BPA)的吸附率普遍较低:在中性条件下,3种铁矿对BPA的吸附效果更好,去除率分别为11. 0%、9. 0%、4. 8%,p H高于或低于7. 0时BPA的吸附率均降低;初始铁氧化物浓度为0. 25 g/L的固定条件下,当BPA的浓度为5μmol/L时,BPA的吸附效果最佳,其吸附率分别为16. 0%、14. 8%、7. 8%; BPA的吸附率随3种铁矿投加量的增加而提高,铁氧化物的浓度为0. 5 g/L时,3种铁矿对BPA的吸附效果最好,其吸附率分别为12. 56%、12. 10%、6. 76%。     

自然水体细菌胞外有机组分吸附Pb2+的规律

研究了长春南湖水体细菌胞外聚合物中的有机组分胞外蛋白和胞外多糖对Pb^2＋吸附特征及其影响因素。结果表明，Pb^2＋在有机组分上的吸附均符合Freundich和Langmuir热力学方程。而Cd^2＋的存在会影响有机组分对Pb^2＋的吸附。通过红外光谱分析研究了胞外有机组分吸附Pb^2＋的机理。     

溴蒸气掺杂聚苯乙炔的导电性能

通过溴蒸气的吸附,聚苯乙炔(PPA)的电导率比吸溴前提高近12个数量级.将溴掺杂的粉末样品压片成型后发现其电导率随时间的增加而提高.固体紫外光谱、红外光谱和X光电子能谱表明溴与PPA之间存在较强的共轭作用,形成了电子转移复合物;溴掺杂有利于增大PPA的共轭程度,提高PPA的电导率;压力作用有助于增强溴对PPA的掺杂效应.