蓝藻生长与衰亡对太湖沉积物-上覆水系统CO_(2)和CH_(4)排放通量的影响及其来源途径

1

作者 吴铭杰 许海 +5 位作者 詹旭 邱雨 孙宏伟 秦伯强 朱广伟 张运林 《湖泊科学》 北大核心 2025年第2期401-414,共14页

随着气候变化和人类活动的增加,全球湖泊富营养化日趋加重,湖泊中蓝藻水华频繁发生。湖泊作为全球碳循环的热点区域,一方面通过浮游植物光合作用固定大气中的二氧化碳(CO_(2)),另一方面又通过有机物的降解向大气中排放CO_(2)和甲烷(CH_(... 随着气候变化和人类活动的增加,全球湖泊富营养化日趋加重,湖泊中蓝藻水华频繁发生。湖泊作为全球碳循环的热点区域,一方面通过浮游植物光合作用固定大气中的二氧化碳(CO_(2)),另一方面又通过有机物的降解向大气中排放CO_(2)和甲烷(CH_(4))。目前关于蓝藻水华对湖泊沉积物-上覆水系统中碳的源汇效应的研究主要集中于藻类死亡降解对含碳温室气体排放的影响,但对藻类光合作用固定大气中CO_(2)效应的研究较少,因此蓝藻水华引起的湖泊碳的源汇效应尚不明确。本研究于2023年夏季采集太湖竺山湾的表层沉积物构建沉积物-上覆水系统,添加不同生物量的蓝藻,进行室内恒温水浴培养模拟实验,定期封闭培养柱,采集顶空气体样品,测定气体中CO_(2)和CH_(4)浓度及碳同位素丰度,研究蓝藻生长和衰亡对CO_(2)和CH_(4)产生途径及排放通量的影响。结果表明,蓝藻生长与衰亡阶段分别呈CO_(2)吸收和排放状态,CO_(2)排放通量随初始蓝藻添加量的增加而增加。蓝藻生长阶段CO_(2)排放通量呈负值,藻类固定CO_(2);蓝藻衰亡阶段CO_(2)排放通量随着蓝藻的死亡分解逐渐增加,在第25天达到稳定。蓝藻生长阶段的CH_(4)排放通量为(0.022±0.011)~(3.159±0.51)μmol/(m^(2)·h),在第7天达到峰值:蓝藻衰亡阶段的CH_(4)排放通量显著升高,达到(0.219±0.017)~(9.783±0.215)μmol/(m^(2)·h),并在第20天达到峰值。将CH_(4)换算为CO_(2)当量(CO_(2)-eq),各处理组总的CO_(2)-eq排放通量在蓝藻生长阶段表现为“碳汇”(-451.82~-113.28 mmol/(m^(2)·h)),而在蓝藻衰亡阶段表现为“碳源”(35.46~196.86 mmol/(m^(2)·h))。整个实验周期净CO_(2)-eq排放通量为-746.71 mmol/(m^(2)·h),表现出强烈的碳汇效应。^(13)C-CO_(2)和^(13)C-CH_(4)稳定同位素结果显示,表观分馏因子α_(C)值均小于1.06,表明蓝藻生长和衰亡阶段CH_(4)产生途径以乙酸发酵为主。随着初始蓝藻添加量的增加,α_(C)逐渐减小,表明蓝藻提高了乙酸发酵途径在CH_(4)代谢中的占比。研究结果对于揭示蓝藻水华对富营养化湖泊碳循环与源汇效应的影响机制具有重要科学意义。 展开更多

关键词 甲烷 排放通量 碳同位素 蓝藻水华 太湖 竺山湾

在线阅读 下载PDF 职称材料

嗜热裂解性多糖单加氧酶的异源表达及其应用

2

作者 谢乐 彭龙云 +3 位作者 胡芸 任洪艳 孙海彦 孙付保 《食品与生物技术学报》 北大核心 2025年第5期105-115,共11页

【目的】探究新型嗜热的裂解性多糖单加氧酶(lytic polysaccharide monooxygenase,LPMO)在以木质纤维素为底物的纤维素酶高效水解中的应用。【方法】以大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)为宿主,异源表达来源于堆肥宏基因组的嗜热LPMO(m... 【目的】探究新型嗜热的裂解性多糖单加氧酶(lytic polysaccharide monooxygenase,LPMO)在以木质纤维素为底物的纤维素酶高效水解中的应用。【方法】以大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)为宿主,异源表达来源于堆肥宏基因组的嗜热LPMO(mgLPMO10),通过优化表达载体信号肽以及诱导条件(温度、IPTG浓度、诱导时间)提高其表达量,并测定该酶的最适温度、最适pH、温度稳定性、pH稳定性及金属离子对其酶活力的影响;随后,评估mgLPMO10与2种嗜热内切葡聚糖酶(TnCelB和DtCelB)在不同摩尔比下,于70℃对磷酸溶胀纤维素(PASC)及其他纤维素底物的协同水解效率。【结果】表达载体中pelB信号肽编码序列显著提高mgLPMO10的表达量,以温度28℃、IPTG浓度0.50 mmol/L、诱导18 h的条件优化后,表达量达到12.9 mg/L,较优化前提高了90%。mgLPMO10的最适反应温度为70℃,最适pH为6.0,最高酶活力为25.5 U/g。加入5 mmol/L Mn²⁺后,其酶活力提升75%。该酶与嗜热内切葡聚糖酶TnCelB或DtCelB协同水解磷酸溶胀纤维素时,协同度分别达到123%和138%,且对其他纤维素底物也有明显促进作用。【结论】mgLPMO10与嗜热内切葡聚糖酶联合作用可显著增强高温条件下的纤维素水解效率,为开发高温木质纤维素生物炼制工艺提供了重要的酶资源与理论依据。 展开更多

关键词 裂解性多糖单加氧酶 嗜热 水解 木质纤维素 内切葡聚糖酶

在线阅读 下载PDF 职称材料

长、短期有机肥施用对菜地矿化氮流失的影响

3

作者 张亚飞 李秀芬 +5 位作者 俞映倞 杨林章 薛利红 徐飞 韩雪梅 王佳熙 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第4期1066-1077,共12页

活性氮是种植系统中支持作物生长和发生流失的主要物质,其主要来源为化学肥料的施用和土壤或有机肥矿化。在广泛施用有机肥的菜地种植系统中,有机肥施用在带来可矿化氮量增加的同时,会如何影响矿化氮的流失风险,尚不明确。本研究选用长... 活性氮是种植系统中支持作物生长和发生流失的主要物质,其主要来源为化学肥料的施用和土壤或有机肥矿化。在广泛施用有机肥的菜地种植系统中,有机肥施用在带来可矿化氮量增加的同时,会如何影响矿化氮的流失风险,尚不明确。本研究选用长期仅施用化肥和配施有机无机肥的菜地土壤样本,同步开展土壤培养和青菜种植试验,探索有机肥长期(4 a)、短期(56 d)施用对氮矿化进程、种植系统矿化氮的作物利用和流失的影响。结果表明,长期有机肥配施土壤因具有更为接近中性的pH和较低的容重,较长期施用化肥土壤提高净氮矿化速率43%;种植条件下,即使施用化肥,作物吸收利用的氮70%以上来源于矿化氮而非当季施用的化肥氮;短期化肥氮施用是菜地种植系统淋洗途径氮损失的主要来源,贡献占比在41%~75%。研究表明,长期配施有机肥可降低作物对化肥氮的依赖,提升产量稳定性;长期配施有机肥虽然一定程度增加了矿化氮的流失风险,但能够有效降低当季淋洗途径氮损失总量,并控制土壤中留存活性氮后期的流失风险,较好兼顾了农业生产和环境友好。 展开更多

关键词 氮矿化 菜地 有机肥 氮流失

在线阅读 下载PDF 职称材料

益生菌预发酵强化黑水虻转化餐厨垃圾合成虫体蛋白 被引量：1

4

作者 王涛 印婷 +1 位作者 刘轩 黄振兴 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第5期157-164,共8页

餐厨垃圾是城镇有机固体废弃物的主要组成部分,具有产生量大、有机质含量丰富、可生物利用性高等特点。近年来,以黑水虻等资源型昆虫为媒介将有机废弃物转化为高附加值的蛋白质资源受到广泛关注,如何有效提升黑水虻的吸收和转化能力值... 餐厨垃圾是城镇有机固体废弃物的主要组成部分,具有产生量大、有机质含量丰富、可生物利用性高等特点。近年来,以黑水虻等资源型昆虫为媒介将有机废弃物转化为高附加值的蛋白质资源受到广泛关注,如何有效提升黑水虻的吸收和转化能力值得进一步研究。该文采用不同组合益生菌对餐厨垃圾进行预发酵,以强化黑水虻转化餐厨垃圾合成虫体蛋白。结果表明,乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌协同预发酵显著提高了餐厨固渣可溶性蛋白含量,促进了虫体的生长发育和蛋白合成。虫体生物质含量、虫体蛋白产率和有机质减量率分别达到27.82%、162.7 mg/g-TS和74.1%,较对照组分别提高了74.7%、1.0倍和1.2倍。此外,三菌协同预发酵能够显著增强虫体蛋白的体外抗氧化活性,总还原力、羟自由基清除活性、DPPH自由基清除活性、ABTS阳离子自由基清除活性以及金属离子螯合能力,分别是对照组的1.14倍、1.16倍、1.51倍、1.24倍和1.21倍。该文可为餐厨垃圾转化合成高质量昆虫蛋白提供有益思路。 展开更多

关键词 餐厨垃圾 益生菌 黑水虻 虫体蛋白 抗氧化活性

在线阅读 下载PDF 职称材料

生物体内微/纳塑料的成像和定量分析研究进展

5

作者 袁珑 严诸颖 +5 位作者 郝放 王震宇 袁宪正 杨晓帆 陈涛 严秀平 《分析测试学报》 北大核心 2025年第9期1788-1800,共13页

环境中的微/纳塑料可通过跨介质过程进入生物体内,对生态环境和人体健康产生巨大威胁。生物体内微/纳塑料的精准成像与定量是评估其环境风险与健康威胁的前提。该文在收集本领域相关文献的基础上,通过文献计量学方法对微/纳塑料体内成... 环境中的微/纳塑料可通过跨介质过程进入生物体内,对生态环境和人体健康产生巨大威胁。生物体内微/纳塑料的精准成像与定量是评估其环境风险与健康威胁的前提。该文在收集本领域相关文献的基础上,通过文献计量学方法对微/纳塑料体内成像与定量研究进行总结,揭示成像和定量分析研究的发展趋势。随后从模式生物的角度,系统综述了水生生物、陆生生物及微生物与细胞中微/纳塑料成像和定量分析研究进展和面临的挑战,总结了不同分析方法的适用性,并对生物体内微/纳塑料成像和定量分析方法进行了展望,以推进微/纳塑料的分析方法研究和环境健康风险评价。 展开更多

关键词 微/纳塑料 成像分析 定量分析 模式生物

在线阅读 下载PDF 职称材料

氧化铈纳米材料提升胡萝卜块根品质的机理研究

6

作者 冯燕 李晓娜 +4 位作者 曹雪松 王传洗 陈菲然 乐乐 王震宇 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第2期310-319,共10页

本试验通过4d连续土壤施用100mL不同浓度(1、10、50mg·L^(-1))氧化铈纳米材料(Cerium oxidenanomaterials,CeO_(2)NMs),探究其对胡萝卜生长、产量和品质的影响及作用机制。结果表明,在施用1、10、50 mg·L^(-1) CeO_(2) NMs的... 本试验通过4d连续土壤施用100mL不同浓度(1、10、50mg·L^(-1))氧化铈纳米材料(Cerium oxidenanomaterials,CeO_(2)NMs),探究其对胡萝卜生长、产量和品质的影响及作用机制。结果表明,在施用1、10、50 mg·L^(-1) CeO_(2) NMs的处理中,促生增产的最佳处理浓度为50mg·L^(-1),且该浓度的CeO_(2)NMs能被胡萝卜幼苗根系有效吸收并迁移至叶片。50mg·L^(-1)CeO_(2)NMs处理下,叶片中铈颗粒的数量是对照组(不添加CeO_(2)NMs)的20.7倍,通过促进叶片中光合产物的合成优化了叶片-块根的养分分配;通过上调β-胡萝卜素合成相关基因—PSY、ZDS和LCYB的表达(上调幅度为105.9%、95.1%和68.9%)、增加激素含量(ABA和IAA分别增加了76.1%和15.8%),改善了胡萝卜块根的形成和分化。成熟期收获后,CeO_(2)NMs处理后的胡萝卜块根中营养元素,如磷、硫、锰、铁和锌等的含量相较于对照处理组显著上调了15.1%~101.1%;β-胡萝卜素、可溶性糖和抗坏血酸分别是对照处理组的2.4、1.5倍和1.8倍;此外,CeO_(2)NMs通过提高块根中氨基酸和糖类等物质含量,改变色氨酸、苯丙氨酸生物合成和代谢等途径通路,调节了碳和氮的同化,进而影响了养分分配,最终改善了胡萝卜块根的品质。同时发现,胡萝卜块根中铈颗粒数量和铈元素含量分别是对照组的11.0倍和2.9倍,其潜在的环境健康风险仍需进一步探究。 展开更多

关键词 CeO_(2)纳米材料 胡萝卜 产量 品质 代谢组 分子机制

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向城市污水高标准排放的多元耦合膜生物反应器运行性能研究

7

作者 汪浏志 赵频 +1 位作者 宋伟龙 王新华 《水处理技术》 北大核心 2025年第2期128-133,共6页

为满足现有污水处理工艺升级改造的实际需求,开发了A/O-膜生物反应器(MBR)-正渗透(FO)组合工艺,并考察了污染物停留时间对工艺运行性能的影响。结果表明,在产水量不变的前提下,当微滤(MF)膜和FO膜的产水比例为2:1时,A/O-MBR-FO组合工艺M... 为满足现有污水处理工艺升级改造的实际需求,开发了A/O-膜生物反应器(MBR)-正渗透(FO)组合工艺,并考察了污染物停留时间对工艺运行性能的影响。结果表明,在产水量不变的前提下,当微滤(MF)膜和FO膜的产水比例为2:1时,A/O-MBR-FO组合工艺MF膜和FO膜混合出水的化学需氧量(COD)和总氮(TN)浓度分别为9.98mg/L和6.88 mg/L,氨氮浓度低于检出限,均满足江苏省《城镇污水处理厂污染物排放标准》(DB32/4440-2022)的A标准,而总磷(TP)浓度为2.75 mg/L,仍需要后续化学混凝等工艺处理才能满足排放标准。在该产水比例下,A/O-MBR-FO组合工艺的MF通量运行稳定,未出现跨膜压差升高的情况,而FO膜通量衰减率仅为0.04 L/(m^(2)·h·d),膜污染较轻。FO膜污染类型主要是生物污染和无机污染的复合污染,其中无机污染物主要是钙盐和钠盐,而生物污染物主要是多糖和蛋白质。A/O-MBR-FO组合工艺有望为污水处理厂升级改造提供一个可行的技术选择。 展开更多

关键词 膜生物反应器 正渗透 污染物停留时间 出水水质 膜污染

在线阅读 下载PDF 职称材料

微纳米曝气促进好氧颗粒污泥形成的微观机制解析

8

作者 张欣 黄凯文 +3 位作者 赵倩 肖丽雯 王硕 李激 《中国环境科学》 北大核心 2025年第8期4275-4285,共11页

通过研究常规曝气与微纳米曝气模式下好氧颗粒污泥(AGS)的颗粒化进程与污染物的去除效果,同时结合胞外聚合物(EPS)与微生物群落演替,分析不同曝气模式下AGS的微观响应特征.结果表明,相较于常规曝气模式,微纳米曝气体系具有更高的氧气传... 通过研究常规曝气与微纳米曝气模式下好氧颗粒污泥(AGS)的颗粒化进程与污染物的去除效果,同时结合胞外聚合物(EPS)与微生物群落演替,分析不同曝气模式下AGS的微观响应特征.结果表明,相较于常规曝气模式,微纳米曝气体系具有更高的氧气传质效率与羟基自由基(·OH)产生量,可以显著提升AGS对污染物的去除效果,氨氮、化学需氧量(COD)的去除率始终稳定在95%以上,总氮去除率则能维持在78.81%的较高处理水平.微纳米曝气还可促进AGS的快速颗粒化,平均粒径在20d后超过300μm.且XDLVO理论计算结果表明两种曝气模式下AGS均具有良好的聚集性能.由于微纳米气泡具有促进生物膜生长的作用,微纳米曝气体系中的AGS具有含量更丰富的EPS,主要依靠Hydrophobic TB-PN形成蛋白质结构的疏水网络促进AGS形成,而常规曝气体系更多是依靠Ionic TB-PS的离子架桥作用增强AGS的稳定性.两种曝气体系中的微生物群落存在较大差异,常规曝气体系中多是常见的反硝化优势菌属,而微纳米曝气体系由于存在较高的曝气强度,导致丝状菌属出现了激增现象,优势菌群以Neomegalonema、Thiothrix和norank_f_Saprospiraceae为主,在为AGS分泌EPS形成骨架的同时,也能保证系统脱氮性能的稳定. 展开更多

关键词 好氧颗粒污泥 微纳米曝气 XDLVO理论 胞外聚合物 微生物群落

在线阅读 下载PDF 职称材料

Fe@C的简易合成及其催化性能调控的教学实验设计

9

作者 任月萍 张周 陶梦娜 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第8期138-143,共6页

针对环境工程、制药工程和化学工程等专业设计了“Fe@C的简易合成及其催化性能调控”研究性实验。通过热处理含铁蜡烛灰制备得到碳包铁(Fe@C)催化剂。运用比表面和孔隙分析、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和能量色散X射线光谱... 针对环境工程、制药工程和化学工程等专业设计了“Fe@C的简易合成及其催化性能调控”研究性实验。通过热处理含铁蜡烛灰制备得到碳包铁(Fe@C)催化剂。运用比表面和孔隙分析、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和能量色散X射线光谱等手段表征了催化剂的结构和形貌。通过降解实验发现,Fe@C体系中,在0.5 g/L H_(2)O_(2)存在下,初始浓度为10 mg/L的磺胺甲恶唑(SMX)可以在120 min内被完全降解。实验通过设置多个流程,全方位地培养学生的自主学习能力,有利于提升科研素养和实践创新能力。 展开更多

关键词 类芬顿 铁剂催化剂 污染物降解 实验设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

超高效液相色谱-飞行时间质谱结合组学技术分析地表水中未知有机污染物

10

作者 沈斐 许燕娟 +4 位作者 王硕 李丽 沈丹 魏焕平 任敏 《分析科学学报》 北大核心 2025年第4期461-466,共6页

近年来,污染物溯源技术日益受到环境管理部门的重视。然而,在水环境领域,大量未知有机污染物的分析及鉴别缺乏相应技术手段,特别是针对不同样品间的差异化分析,目前在环境污染物溯源分析中尚处空白。本文利用超高效液相色谱-飞行时间质... 近年来,污染物溯源技术日益受到环境管理部门的重视。然而,在水环境领域,大量未知有机污染物的分析及鉴别缺乏相应技术手段,特别是针对不同样品间的差异化分析,目前在环境污染物溯源分析中尚处空白。本文利用超高效液相色谱-飞行时间质谱仪采集水质异常断面及其上游断面样本中的有机污染物信息,通过正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)实现了对不同点位样品的差异化分析,根据模型筛选具有显著性差异的化合物,通过自建数据库和在线谱库对差异化合物进行定性。结果表明,水质异常断面与上游样本存在明显差异,经鉴别后检出扑尔敏、苯并咪唑-2-乙腈、六溴三亚苯、二硫化谷胱甘肽和二甲基烯丙基二磷酸等5种有机污染物,并将结果提供给环境管理部门参考。本方法对于保障水环境安全,及时提供污染信息,有效应对环境应急突发事件和溯源分析具有十分重要的意义。 展开更多

关键词 超高效液相色谱-飞行时间质谱 组学分析 地表水

在线阅读 下载PDF 职称材料

生物炭负载锌铝层状双氢氧化物吸附磷酸盐和Cr(Ⅵ)的研究

11

作者 俞水 詹旭 +5 位作者 郭倬瑞 吴婧雯 汪雨婷 孟子琦 孙连军 黄俊波 《工业水处理》 北大核心 2025年第7期130-139,共10页

通过液相共沉淀法制备了芦苇秸秆生物炭负载锌铝层状双氢氧化物(ZnAl-LDHs)复合材料(ZnAl-LDHs@BC),考察了复合材料中ZnAl-LDHs质量分数、溶液pH、共存阴离子对水中磷酸盐〔Cr(Ⅵ)〕的吸附性能,并对吸附过程进行了吸附动力学和吸附等温... 通过液相共沉淀法制备了芦苇秸秆生物炭负载锌铝层状双氢氧化物(ZnAl-LDHs)复合材料(ZnAl-LDHs@BC),考察了复合材料中ZnAl-LDHs质量分数、溶液pH、共存阴离子对水中磷酸盐〔Cr(Ⅵ)〕的吸附性能,并对吸附过程进行了吸附动力学和吸附等温模型模拟分析,最后考察了复合材料对磷酸盐和Cr(Ⅵ)二元废水中磷酸盐、Cr(Ⅵ)的吸附效果。结果表明,ZnAl-LDHs和生物炭之间存在协同效应,76.7%ZnAl-LDHs@BC对磷酸盐〔Cr(Ⅵ)〕表现出优异的去除效果。ZnAl-LDHs@BC复合材料吸附去除磷酸盐、Cr(Ⅵ)的最佳pH分别为4、6。共存阴离子对ZnAl-LDHs@BC吸附磷酸盐效果的影响大小为Cl-<SO_(4)^(2-)<CO_(3)^(2-),对吸附Cr(Ⅵ)效果的影响大小为Cl-<HPO_(4)^(2-)<SO_(4)^(2-)<CO_(3)^(2-)。Langmuir模型拟合得到的最大磷酸盐和Cr(Ⅵ)吸附量分别为191.8 mg/g和109.7 mg/g,其吸附机制均为单分子层化学吸附。ZnAl-LDHs@BC复合材料处理磷酸盐-Cr(Ⅵ)二元体系研究表明,Cr(Ⅵ)的存在对复合材料吸附磷酸盐具有增效作用。 展开更多

关键词 LDHs@BC 芦苇秸秆 协同效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

全氟/多氟烷基化合物淡水生物水质基准研究现状与展望 被引量：5

12

作者 姬元朴 王晓蕾 +3 位作者 王芮 王佳宇 赵晓丽 吴丰昌 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1592-1603,共12页

全氟/多氟烷基化合物(PFASs)是指一个或多个碳链上的氢原子被氟原子部分或完全取代的一类化合物。已有大量研究表明PFASs在水环境中污染严重,并会对水生生物造成发育毒性、神经毒性、生殖毒性、内分泌干扰效应等危害。目前美国、澳大利... 全氟/多氟烷基化合物(PFASs)是指一个或多个碳链上的氢原子被氟原子部分或完全取代的一类化合物。已有大量研究表明PFASs在水环境中污染严重,并会对水生生物造成发育毒性、神经毒性、生殖毒性、内分泌干扰效应等危害。目前美国、澳大利亚、加拿大、欧盟等国家或地区针对全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)两种传统的PFASs已经发布了淡水生物水质基准,为深入了解PFASs淡水生物水质基准的研究现状以及在基准制定过程中面临的挑战,本研究系统总结了各国家或地区PFOA和PFOS的淡水生物水质基准阈值,对比分析了不同国家或地区在物种选择、数据来源、基准推导方法等方面的差异。结果表明,各国家或地区水质基准阈值存在较大差异,在2~6个数量级之间,究其原因主要是:①不同国家或地区选择的受试物种差异较大,涵盖的分类群不同。②PFASs毒性效应繁多、实验设计缺乏统一标准,导致不同研究结果之间存在较大差异,且各国家或地区对是否采用某一实验毒性数据的标准不同。③使用急慢性比率外推得到的慢性毒性数据具有较高的不确定性。④各国家或地区推导PFASs水质基准的方法不同。研究显示,目前PFASs淡水生物水质基准仍然面临管控物质单一、基础毒性数据不足、生物累积性影响不明、混合效应影响不明、基准推导方法不确定等挑战。为了更好地保护水生态系统,需要通过多学科交叉合作、全球数据共享、毒性预测等方法深入了解PFASs的环境行为、毒性效应、生物累积特征等,以支撑更多PFASs水质基准的科学制定。 展开更多

关键词 PFASs 水生生物 水质基准 毒性数据 推导方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

纳米颗粒污染土壤的健康评价研究进展 被引量：2

13

作者 宋哲楷 张小凯 +1 位作者 何锋 贾哲敏 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1080-1091,共12页

纳米颗粒(nanoparticles,NPs)由于其独特的理化性质在农业上已经被广泛用作纳米肥料以及杀虫剂,部分纳米颗粒也不可避免地进入了土壤环境,对土壤造成污染,其在地球各圈层中循环并进入植物及动物体内,最终可能富集于人体并造成危害.根据... 纳米颗粒(nanoparticles,NPs)由于其独特的理化性质在农业上已经被广泛用作纳米肥料以及杀虫剂,部分纳米颗粒也不可避免地进入了土壤环境,对土壤造成污染,其在地球各圈层中循环并进入植物及动物体内,最终可能富集于人体并造成危害.根据文献调研,目前国内外的相关研究大多聚焦于纳米颗粒的生物毒性和环境行为方面,其对土壤性质影响的研究尚不完善,现有的土壤健康评价体系也极少考虑纳米颗粒对土壤环境的破坏.而纳米颗粒会影响土壤力学性能以及pH、氧化还原电位、阳离子交换量等化学性质,并对土壤动物及微生物种群结构及代谢组学特性造成较大影响;同时,纳米颗粒也会通过环境地球化学循环在土壤中迁移、转化和积累,故有必要深入探究其对土壤的污染与生态环境的破坏机理.基于目前的土壤评价体系,未来需针对纳米颗粒产生的污染及风险进行系统性评估,选取不依赖于NPs种类的普适性土壤性质指标,并重点将土壤无脊椎动物生理指标及土壤原生动物性质等生物指标纳入评价体系中;此外,也仍需对纳米颗粒造成的长期污染与空间迁移进行探究,同步借助相关仪器对土壤中纳米颗粒的浓度及种类进行评估,并结合机器学习、模型模拟与地理技术完善评估结果,使评估结果更为客观. 展开更多

关键词 纳米颗粒 土壤健康 毒性 土壤污染

在线阅读 下载PDF 职称材料

高氮负荷下硫自养反硝化菌群的胞外聚合物和信号分子特征 被引量：2

14

作者 许炜怡 黄凯文 +3 位作者 刘崇 沈斐 王硕 李激 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期4314-4325,共12页

硫自养反硝化工艺(SADN)受水力停留时间(HRT)和进水NO_(3)^(-)-N浓度的影响.通过逐步缩短HRT,提高进水NO_(3)^(-)-N浓度的方式探究工艺脱氮极限,同时解析在此过程中胞外聚合物(EPS)和信号分子酰基高丝氨酸内酯(AHLs)的变化特征以及微生... 硫自养反硝化工艺(SADN)受水力停留时间(HRT)和进水NO_(3)^(-)-N浓度的影响.通过逐步缩短HRT,提高进水NO_(3)^(-)-N浓度的方式探究工艺脱氮极限,同时解析在此过程中胞外聚合物(EPS)和信号分子酰基高丝氨酸内酯(AHLs)的变化特征以及微生物群落结构演替过程.在HRT从4.1h缩短至1.0h的过程中,硫自养反硝化菌群可快速适应环境,当HRT=1.0h,进水NO_(3)^(-)-N含量为40mg/L,系统的TN去除率为99.74%,脱氮负荷高达958.53mg/(L·d).在此过程中,EPS含量的增加以TB-PN和TB-PS为主,AHLs含量的增加以C4-HSL为主.较缩短HRT而言,提高进水NO_(3)^(-)-N浓度会促使C4-HSL含量显著增加并导致污泥结构逐渐趋向不稳定状态.C6-HSL是系统内最主要的AHLs,其含量在G4和G7阶段大幅增长是基于系统脱氮能力弱化后微生物所进行的自我调节.微生物群落组成分析表明,系统运行和氮负荷变化会对微生物群落进行驯化选择.在降HRT组中,Proteobacteria的norank_f_Pleomorphomona-daceae作为优势菌属发挥主要作用,为反硝化菌提供底物以维持系统稳定运行.在提高NO_(3)^(-)-N浓度后,UKL 13-1、Simplicispira、Allorhizobium-Neorhizobium-Pararhizobium-Rhizobium、Thermomonas逐渐演变为优势菌属,这些优势菌属均为具备脱氮功能的关键微生物. 展开更多

关键词 硫自养反硝化 脱氮极限 胞外聚合物 酰基高丝氨酸内酯 群体感应

在线阅读 下载PDF 职称材料

农田土壤中有机磷酸酯和邻苯二甲酸酯的复合污染特征及风险评估 被引量：1

15

作者 栾博文 钟琴 +3 位作者 周涛 顾帆 李祎飞 邹华 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1416-1427,共12页

为调研农田土壤中有机磷酸酯(OPEs)和邻苯二甲酸酯(PAEs)的复合污染情况,本研究以电缆生产园区附近的农田为样地,调研了15种OPEs和5种PAEs在土壤水平方向(距园区5~100 m)和垂直方向(深度0~50 cm)的赋存浓度,通过相关性分析进行污染溯源... 为调研农田土壤中有机磷酸酯(OPEs)和邻苯二甲酸酯(PAEs)的复合污染情况,本研究以电缆生产园区附近的农田为样地,调研了15种OPEs和5种PAEs在土壤水平方向(距园区5~100 m)和垂直方向(深度0~50 cm)的赋存浓度,通过相关性分析进行污染溯源并探究土壤有机碳对其的影响,评估OPEs和PAEs复合污染带来的生态风险。结果表明,土壤中∑_(15) OPEs浓度为77.6~349.4 ng·g^(-1),∑_(5) PAEs浓度为691.3~2405.3 ng·g^(-1),其中,∑_(15) OPEs浓度随着水平距离的增加有所降低,而∑_(5) PAEs则呈现先升高后降低的现象,但∑_(15) OPEs和∑_(5) PAEs在土壤中纵向迁移的规律一致,即浓度随着土层深度的增加呈先降低后升高再降低趋势;土壤中不同类型OPEs和PAEs在空间分布上存在差异,OPEs浓度排序为氯代OPEs>烷基OPEs>芳基OPEs≈低聚OPEs,PAEs中污染最为严重的是邻苯二甲酸二甲酯(DMP),其次为邻苯二甲酸二辛酯(DNOP)和邻苯二甲酸二乙酯(DEP);部分OPEs与PAEs之间存在显著相关性,污染来源可能受电缆生产产品的影响较大,同时土壤有机碳影响某些OPEs和PAEs的赋存;生态风险评估结果表明单一的OPEs或PAEs多为低生态风险(中位值RQ分别为0.02和0.09),但OPEs和PAEs各自的混合风险熵(MRQ分别为0.58和0.44)可达中等级别,并且OPEs和PAEs复合污染带来的生态风险(MRQ=1.04)更高。本研究结果表明OPEs和PAEs在电缆园区附近农田土壤中的复合污染需要引起高度关注,后续需要深入探索OPEs和PAEs的农田健康风险和相关的土壤修复技术。 展开更多

关键词 有机磷酸酯(OPEs) 邻苯二甲酸酯(PAEs) 电缆 农田土壤 生态风险

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于全细胞生物传感器的污染物生物有效性评估研究进展 被引量：1

16

作者 谷彩文 朱一 +2 位作者 林瀚 张小凯 王震宇 《福建农林大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期96-105,共10页

环境污染是威胁生态系统和人类健康的重要问题。环境中污染物的检测和风险评估对于确定环境污染治理方案至关重要。全细胞生物传感器为环境中污染物的风险评估提供了一种灵活、快速且经济、有效的方法,其在检测多种污染物的生物有效性... 环境污染是威胁生态系统和人类健康的重要问题。环境中污染物的检测和风险评估对于确定环境污染治理方案至关重要。全细胞生物传感器为环境中污染物的风险评估提供了一种灵活、快速且经济、有效的方法,其在检测多种污染物的生物有效性方面表现出了卓越的能力。全细胞生物传感器的性能主要取决于其构建因素,如调控基因、报告基因和宿主菌株;同时,试验条件也会对其性能产生较大影响。本文通过介绍全细胞生物传感器的分类及工作原理,并综述利用全细胞生物传感器评估环境中重金属和有机污染物生物有效性的研究进展,为相关领域的研究提供参考。 展开更多

关键词 全细胞生物传感器 有机污染物 重金属 生物有效性 环境生物技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

响应面法优化负压原位碱度蒸汽汽提脱氨处理兰炭废水的研究 被引量：1

17

作者 杨天硕 肖小兰 +2 位作者 阮文权 傅鑫坤 王雄敏 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期79-88,共10页

采用负压原位碱度蒸汽汽提脱氨工艺处理兰炭废水,考察了蒸汽量、进水流速、pH三个单因素对氨氮去除率的影响,通过响应面模型对三个因素的交互作用进行了研究。结果表明:在响应范围内,三个因素对氨氮的去除都具有显著影响;三个因素按对... 采用负压原位碱度蒸汽汽提脱氨工艺处理兰炭废水,考察了蒸汽量、进水流速、pH三个单因素对氨氮去除率的影响,通过响应面模型对三个因素的交互作用进行了研究。结果表明:在响应范围内,三个因素对氨氮的去除都具有显著影响;三个因素按对氨氮去除率的影响由大到小依次为蒸汽量、进水流速、pH,蒸汽量和进水流速、蒸汽量和pH、进水流速和pH之间的交互作用的显著性依次降低;通过响应面法确定的去除氨氮的最佳条件为蒸汽量0.75 kg/h、进水流速2.43 L/h、pH=8.96,氨氮去除率的预测值为96.53%,通过重复实验得到该条件下氨氮去除率的实验值为95.7%,实验值与预测值吻合良好,决定系数R^(2)为0.9544,说明该模型能解释95%的响应值变化,且无失拟因素存在;此外,在负压原位碱度蒸汽汽提脱氨过程中对挥发酚和COD也有一定的去除效果。 展开更多

关键词 兰炭废水 氨氮 负压原位碱度脱氨 汽提脱氨 响应面法

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种脱氮复合微生物菌剂的反硝化特性 被引量：1

18

作者 谢嘉炜 郑展望 +2 位作者 潘碧文 徐涛 李秀芬 《食品与生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期76-84,共9页

为了提高污水处理过程中反硝化脱氮的效果,作者利用实验室已筛选出的反硝化菌株N1、N9、N10制备复合脱氮微生物菌剂,研究了温度、碳氮比(C/N)、碳源类型对复合微生物菌剂的生长和脱氮特性的影响。结果表明,在30℃、C/N为10、碳源为可溶... 为了提高污水处理过程中反硝化脱氮的效果,作者利用实验室已筛选出的反硝化菌株N1、N9、N10制备复合脱氮微生物菌剂,研究了温度、碳氮比(C/N)、碳源类型对复合微生物菌剂的生长和脱氮特性的影响。结果表明,在30℃、C/N为10、碳源为可溶性淀粉的条件下,48 h后复合脱氮微生物菌剂对硝态氮、总氮和化学需氧量的去除率分别达92.61%、60.02%和58.48%。同时,在C/N比为2~10均有脱氮效果,表明该复合脱氮微生物菌剂在低C/N比废水的反硝化脱氮过程中具有一定的应用前景。 展开更多

关键词 复合微生物菌剂 反硝化 碳氮比

在线阅读 下载PDF 职称材料

MgCl_(2)改性制备酒糟稻壳生物炭及对沼液氨氮吸附性能研究

19

作者 肖小兰 潘亭羽 +3 位作者 王雄敏 傅鑫坤 杨天硕 阮文权 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期33-40,共8页

文章以浓香型酒糟稻壳为原材料、MgCl_(2)为改性试剂,在炭化温度为700℃、MgCl_(2)浓度0.20 mol/L时制备出镁改性生物炭。通过控制吸附过程中生物炭投加量为10 g/L及吸附溶液初始pH为12,获得了最大的氨氮吸附量和氨氮去除率,分别为43.59... 文章以浓香型酒糟稻壳为原材料、MgCl_(2)为改性试剂,在炭化温度为700℃、MgCl_(2)浓度0.20 mol/L时制备出镁改性生物炭。通过控制吸附过程中生物炭投加量为10 g/L及吸附溶液初始pH为12,获得了最大的氨氮吸附量和氨氮去除率,分别为43.59 mg/g和65.64%。生物炭的表征结果表明氯化镁溶液浸渍可以提高生物炭的比表面积,改善其孔隙结构,并在生物炭表面负载一层含镁化合物的结晶,有效提高了生物炭对氨氮的吸附效果。通过模型拟合实验数据以探究其吸附行为,其中准二级动力学模型比准一级动力学模型更符合镁改性酒糟稻壳生物炭对氨氮的吸附过程,表明其吸附过程以化学吸附为主。等温模型中Langmuir模型的R2略高于Freundlich模型,Langmuir模型所得最大理论吸附量为106.99 mg/g,且两个模型的拟合都说明了该生物炭对氨氮的吸附过程为有利吸附。 展开更多

关键词 酒糟稻壳 生物炭 氨氮 吸附

在线阅读 下载PDF 职称材料

酸热水解制备蓝藻基植物激励素条件优化及产物特征

20

作者 李羽志 黄凯文 +3 位作者 朱葛 许燕娟 王硕 李激 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期4507-4519,共13页

以蓝藻作为原材料,对蓝藻进行酸热水解,分析蓝藻酸热水解最优条件,并通过内梅罗指数、地累积指数法、潜在生态指数法和人体暴露健康风险评价验证各条件制备的蓝藻基植物激励素施用于土壤的安全性.结果显示,采用2%草酸进行水解可利用草... 以蓝藻作为原材料,对蓝藻进行酸热水解,分析蓝藻酸热水解最优条件,并通过内梅罗指数、地累积指数法、潜在生态指数法和人体暴露健康风险评价验证各条件制备的蓝藻基植物激励素施用于土壤的安全性.结果显示,采用2%草酸进行水解可利用草酸对重金属的络合作用以降低蓝藻基植物激励素的环境风险,同时为保证蓝藻的水解效果,耦合硫酸调节pH值至0.8,水解时间保持24h是最优酸热水解条件.各条件制备的蓝藻基植物激励素内梅罗指数、地累积指数、潜在生态指数分别处于无风险、无污染和低风险水平,对人体致癌风险和非致癌风险均低于安全阈值10^(-6)和1.利用半连续流酸热水解体系可提升蓝藻基植物激励素中有益物质的浓度,发现经过3~4个周期的水解富集,植物激励素中N、P、K等营养物质稳定在3942、290.45和421.7mg/kg.2-(5H)-呋喃酮和吡咯类物质等生物刺激素类物质在植物激励素中不断富集后达到29.5646和11.261mg/kg,均可发挥促进植物生长和抑制病菌的作用.同时,生物碱类、酚类物质等化感物质在水解过程中被破坏,有效减轻了其对植物生长的抑制作用. 展开更多

关键词 蓝藻 酸热水解 生态风险评价 植物激励素 生物刺激素

在线阅读 下载PDF 职称材料