氯代芳烃脱氯速率常数的QSPR研究

测定钯／铁催化还原水中８种氯代烃的反应速率常数,以ＰＭ３算法计算了表征氯代芳烃分子结构的量子化学参数,并用一元回归分析对氯代芳烃的分子结构与与其催化还原脱氯速率进行了定理结构－性能相关研究。     

应用PM3算法对部分有机锡化合物的QSPR和QSAR研究

应用量子化学ＰＭ３算法计算得到的量子化学参数,进行了部分有机锡化合物的定量结构－性能关系和定量结构－活性关系研究。结果表明,有机锡化合物和正辛醇／水分配系数随着其平均分子 率、分子总的芯排斥能（ＣＣＲ）、相对分子质量（Ｍｔ）和分子最高占据轨道能（Ｅｈｏｍｏ）的增而增大,随着分子电子能（ＥＥ）和分子总量（ＴＥ）的增大而减少,这些有机锡化合物对大型蚤（Ｄａｐｈｎｉａｍａｇｎａ）和两种绿藻（Ｓｃｅｎｅｄ     

P450酶活性中心催化1,2-二溴-3-氯丙烷的机理及动力学同位素效应

发展有毒物质被细胞色素P450酶催化转化途径和机理的计算毒理预测方法,对于污染物的风险评价具有重要意义.本研究通过密度泛函理论计算,揭示了细胞色素P450酶活性中心(CpdI)催化氧化1,2-二溴-3-氯丙烷(DBCP)的反应机理,并考察了动力学同位素效应的影响.结果显示,DBCP羟基化反应与烷烃羟基化反应机理存在明显差异.不同于一般的双态反应,DBCP羟基化反应是自旋选择性反应.此外,DBCP羟基化第二步反弹过程中的能垒明显的高于烷烃羟基化过程.自旋密度分析表明,DBCP羟基化反应的氢提取步骤是一个氢原子转移过程.DBCP羟基化反应具有明显的动力学同位素效应(KIE),且温度和隧道效应对KIE值具有明显的影响.本研究可为卤代烷烃类化合物的生物转化预测提供理论依据.     

正定矩阵因子分解和非负约束因子分析用于大辽河沉积物中多环芳烃源解析的比较研究

正定矩阵因子分解(PMF)和非负约束因子分析(FA-NNC)是用于污染物源解析的两种较为先进的方法. 本研究将PMF和FA-NNC成功用于中国大辽河流域沉积物中多环芳烃(PAHs)的来源解析, 并比较两个模型得到的来源类型与贡献. 两种模型对于多环芳烃来源的判定有一致的结果, 分别是燃煤、生物质燃烧、交通和炼焦, PMF得到4个源的贡献率依次是43.3%, 24.3%, 16.7%, 15.7%; 与之对应, FA-NNC得到的贡献率为50.4%, 21.9%, 15.7%, 12.0%. PMF和FA-NNC对多环芳烃主要来源的判定结果与比值法、排放清单的结果基本一致, 且与辽宁省能源结构相符.     

储能型光伏系统电池容量优化配置及经济性分析

独立型光储微电网作为光伏应用的有效形式得到了广泛的使用,其中系统的经济性优劣主要依赖储能的类型和配置调控方案。基于此,根据独立光伏系统的建模思想,在给定负荷变化规律的前提下,以最大化利用光伏输出能量为目标,建立光伏能量最大化利用模型,将光伏发电单元和储能单元作为整体进行容量优化配置。通过算例分析,获得目前较为典型的5种储能电池和光伏容量的优化配置结果,在此基础上,为使系统经济性最优,进一步引入年均成本为目标并建立相应模型,得到了5种电池和混合储能电池的经济对比分析结果,最后对5种电池对应的放电时间、循环效率和寿命进行了敏感性分析。结果表明,在同等配置条件且满足项目指标的要求下,能量型铅酸电池和功率型铅酸电池组成的混合电池具有更好的经济性,其次为钠硫电池和铁锂电池,全钒液流电池成本最高。     

环境水体中化学品光化学持久性的预测模型

化学品是水环境中新污染物的重要来源,光化学转化是其在表层水体中的重要去除途径,光化学持久性是评价其环境暴露行为特性的重要指标.化学品的环境光化学转化受其分子结构、水体特性等多重因素的影响,仅通过实验测定,难以确定其在自然水体中光转化动力学参数值,需要构建预测模型.本文总结了影响化学品环境光转化动力学的因素和机理,介绍了化学品光吸收、光化学转化、水中光生活性中间体的生成以及太阳光在大气/水体中的衰减等过程中相关参数的预测模型,评述了化学品光化学持久性参数预测模型的前沿问题和研究需求,展望了环境水体中化学品光化学持久性研究的重点发展方向.     

蒙特卡罗不确定性分析在受体模型来源解析中的应用

利用蒙特卡罗模拟和虚拟数据矩阵对一种受体模型(非负约束的因子分析模型)来源解析结果的不确定性进行了分析. 假设多氯联苯(PCBs)产品Arolcor1016, Aroclor1248 和Aroclor1260 为PCBs 的3 个主要污染源, 并设定它们在40 个样品中的贡献值, 由此组成一个有25 种PCBs 系列物和40 个样品的虚拟数据矩阵, 通过对每个PCBs 系列物依次取变异系数(C_v) 0.1, 0.2, 0.4 和0.6, 以考察输入参数的不确定性对非负约束的因子分析模型输出结果的影响, 模型以随机数组为输入数据运行1000 次, 对输出结果进行统计分析得到均值和标准偏差等指标. 通过本研究表明, 当C_v 在0.4 之内时, 模型能够较为准确地解析出主要污染源的指纹谱图和贡献率, 在输入数据为正态分布的情况下, 输出结果也呈正态分布, 说明非负约束的因子分析模型有较好的稳健性. 受体模型解析结果的不确定性主要受到输入参数误差、污染源指纹谱图的相关性等因素的影响.     

聚焦环境前沿问题,研究核心关键技术

正2020年,大连理工大学环境学院迎来了建院20周年.我校环境学科的发展,可以追溯到20世纪80年代.1986年,在当时的化工学院环境工程专业开始招本科生;1997年,成立了环境科学与工程系;2000年,组建了环境学院.2007年,环境工程入选国家重点学科.2012年,教育部学科评估,环境科学与工程学科位列第6名; 2017年教育部学科评估,大连理工大学环境一级学科位列A类.     

水中氟喹诺酮类抗生素加替沙星的光降解

氟喹诺酮类抗生素是在水环境中不断被检出的新兴污染物, 研究其环境行为和毒理效应具有重要意义. 加替沙星是一种代表性氟喹诺酮类抗生素, 本研究考察了模拟日光照射下, 水中加替沙星的光降解动力学、影响因素与机理. 加替沙星的光解遵循准一级反应动力学. 纯水中加替沙星发生了直接光解及·OH 和¹O₂ 参与的自敏化光解, 其表观光解量子产率为(5.94± 0.95)×10⁻³. 与纯水中相比, 加替沙星在淡水、海水中光解较慢, 这归因于pH 及水中溶解性物质的复合影响. 在pH 5~11 范围内, 加替沙星在其等电点附近光解最快. Cl⁻和Fe(Ⅲ)对其光解动力学没有显著影响(P>0.05),而腐殖酸(HA)和NO₃ ⁻明显抑制其光解(P<0.1). HA 和NO₃ ⁻可以通过光掩蔽效应减慢加替沙星的光解, 或者捕获·OH 和¹O₂, 抑制自敏化光解. 发光菌(Vibrio fischeri)毒性实验表明, 加替沙星光降解生成了具有较高风险的中间产物.     

取代芳烃对水生生物的毒性模型

定量结构活性相关(QSAR)方法被广泛用来预测有机物的生物活性,其中线性溶剂化能相关法,辛醇-水分配系数法和分子连接性指数法等代表性的方法虽然能够成功地预测有机物对生物的毒性,但都没有完整反映出有机物对生物的毒性作用机理。本文以“靶学说”和“线性自由能理论”为基础,建立一种新的QSAR模型来研究有机物对水生生物的急性毒性。