高盐环境下Cr(Ⅵ)/亚硫酸盐体系氧化降解效能研究

鉴于亚硫酸盐处理含铬Cr(Ⅵ)废水时会产生氧化性极强的硫酸根自由基和羟基自由基,使得亚硫酸盐的消耗量增加,为提高亚硫酸盐的利用率并将产生的活性自由基加以利用,选取了常见的偶氮染料酸性橙7(AO7)作为目标有机污染物用以捕获产生的活性自由基,以达到含Cr(Ⅵ)废水和有机污染废水协同处理的目的。通过紫外可见吸收光谱法和显色法测定AO7、Cr(Ⅵ)和亚硫酸盐等各反应物的浓度变化,采用自由基捕获方法鉴定反应中的活性氧化物种。结果表明,Cr(Ⅵ)/亚硫酸盐体系能够在降解AO7的同时,将Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ), S(Ⅳ)氧化为硫酸根离子。在[Na_2SO_3]_0=0.5 mM、[Cr⁶⁺]_0=0.1 mM、pH=3.0条件下,Cr(Ⅵ)/亚硫酸盐体系对AO7的降解效果最好,反应60 min后,AO7降解率和Cr(Ⅵ)的还原率分别为86.1%和82.0%,且氯离子Cl^-的加入几乎无影响。在反应体系中加入0.1 mM乙醇或叔丁醇后,AO7的降解受到不同程度影响,在Cl^-=0/300 mM条件下,AO7的降解率分别变为56.6%/71.7%和80.7%/81.5%,证明该体系中的主要氧化物为SO■和·OH,且起主要作用的是SO■。AO7降解实验、可吸附卤代物(AOX)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)结果表明,Cr(Ⅵ)/亚硫酸盐体系在高盐环境下能保持较高的降解效率,且不会增加氯代二次产物的生成,这种新型的氧化降解体系有望在高盐工业废水处理中得到应用。     

海带多糖清除氧自由基的活性及机理

通过比较不同分子量和化学组成的海带硫酸多糖和褐藻胶的清除氧自由基的活性,探讨了海带多糖清除氧自由基活性的构效关系和作用机理。研究发现,分子量为6~15 ku、糖醛酸含量20.4%的低硫组分F-A2清除自由基活性羟基自由基和超氧阴离子自由基活性高于大分子量的组分F-A和F-B,而高硫低分子量组分清除氧自由基的活性非常低。酶降解得到的低分子量褐藻胶组分清除自由基活性随分子量的降低而升高,明显高于其他硫酸多糖,说明硫酸根对低分子量糖与自由基的反应有阻碍,而多糖中糖醛酸含量越高,清除自由基活性越好。大分子量的海带硫酸多糖经铜离子和H₂O₂反应产生的羟基自由基氧化降解以后,直接可以得到两个比较集中的低分子量岩藻聚糖硫酸酯Fa2(分子量为7 ku)和Fa1(分子量为1 ku),其化学组成和清除自由基活性的比较说明自由基首先降解糖醛酸含量高的硫酸糖片断,甘露糖、半乳糖和葡萄糖形成的糖苷键很容易被自由基氧化降解,而高硫高岩藻糖部分不易被自由基水解,研究结果说明,海带多糖的抗氧化活性不仅与分子量和硫酸根含量有关,糖醛酸、岩藻糖含量和糖链上中性糖的组成对多糖的清除自由基活性都有影响。     

自由基氧化法制备海带岩藻聚糖硫酸酯的抗凝血活性

以海带(Laminaria japonica)为原料,采用阴离子交换和自由基氧化降解反应制备了不同分子量和硫酸根含量的岩藻聚糖硫酸酯,然后以血浆复钙时间(RT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶原时间(PT)、凝血酶时间(TT)为指标,研究海带岩藻聚糖硫酸酯抗凝血活性的构效关系.结果表明,采用离子交换,可从海带糖提取物中分离出低硫大分子组分F-A和高硫大分子组分F-B.粗糖经自由基氧化降解,可得到分子量为1.5 kD和8.0 kD左右的低分子组分,实验重复性好,产物分子量集中,其中分子量8.0 kD左右的低分子组分硫酸根含量最高.抗凝血实验表明,岩藻聚糖硫酸酯能显著延长RT、APTT和TT,尤以高硫组分大分子F-B抗凝血效果最好,而对PT影响不大,说明岩藻聚糖硫酸酯对外源凝血系统影响很小,它的抗凝血活性主要是通过内源性凝血途径来实现的.岩藻聚糖硫酸酯分子量对抗凝血活性的影响要比硫酸根含量的影响更大,其抗凝血活性随着分子量的降低而显著降低.对于分子量相近的岩藻聚糖硫酸脂,硫酸根含量越高,则抗凝血活性越高.总之,岩藻聚糖硫酸酯分子量和硫酸根含量越高,其抗凝活性越高.     

龙须菜多糖的降解及其降解产物的抗氧化活性

采用维生素C和过氧化氢体系诱导产生的自由基降解龙须菜多糖,并对龙须菜多糖及其降解产物的抗氧化活性进行分析。结果表明,在维生素C和过氧化氢反应体系中,龙须菜多糖的降解反应在2h内基本完成,降解后得到的4种产物分子量分别为21492,12864,5417和3043U,降解反应未导致龙须菜多糖去硫酸化,但3,6-内醚-半乳糖含量略有降低;在清除超氧阴离子、DPPH自由基和还原Fe3+方面,龙须菜多糖的抗氧化活性随分子量的降低而增强,而在清除羟基自由基方面,抗氧化活性却随多糖分子量的降低而减弱。     

高铁肌红蛋白对腌腊鱼脂质氧化与挥发性风味的影响

为探究高铁肌红蛋白(MMb)对腌腊鱼品质的影响，实验在腌制草鱼肉中添加不同浓度MMb (0、 0.1、 0.2、0.4、0.8 mg/g)构建样品反应体系，基于羰基化合物、脂质含量、脂肪酸组成及挥发性风味物等指标，研究腌腊鱼传统加工中MMb促脂质氧化作用机制。结果显示，随着MMb添加浓度的升高，3种羰基化合物含量逐渐递增，且增幅存在“4-羟基己烯醛>4-羟基壬烯醛>丙二醛”的趋势。与对照组相比，添加0.8 mg/g MMb样品组总脂、甘油三酯和磷脂含量降幅最大(分别为18.95%、18.72%和31.83%)，而游离脂肪酸含量呈完全相反趋势(增幅为6.74%)。添加MMb浓度越高，鱼肉样品中多不饱和脂肪酸(PUFA)越容易发生氧化降解，亚油酸和花生四烯酸尤为显著(相对含量分别下降12.37%和16.27%)。本实验共检出6大类41种挥发性风味成分，确定了戊醛等13种气味活性物质，除癸醛外所有气味活性物质均与PUFA相对含量呈显著负相关，表明MMb介导的脂质光氧化反应可能是传统腌腊鱼香气的主要形成机制。     

4种海藻膳食纤维清除自由基的比较研究

采用羟基自由基体系、超氧阴离子自由基体系、烷基自由基引发的亚油酸氧化体系和DPPH体系对江蓠(Gracilaria)、麒麟菜(Eucheuma)、马尾藻(Sargassum)、海带(Laminaria)4种膳食纤维清除自由基的活性进行研究。结果表明，在羟基自由基体系中，江蓠、麒麟菜、马尾藻、海带4种膳食纤维的IC50分别为5．2mg／mL、5．5mg／mL、4．4mg／mL和4．1mg/mL；在超氧阴离子自由基体系中，江蓠、麒麟菜膳食纤维的IC50分别为4．8mg/mL和5．3mg/mL，而马尾藻、海带膳食纤维的最高清除率分别为36％和42％；在烷基自由基引发的亚油酸氧化体系中，江蓠、麒麟菜膳食纤维的最高清除率分别为36％和26％，马尾藻、海带膳食纤维的IC50分别为4．1mg/mL和3．5mg/mL；在DlPIH体系中，江蓠、麒麟菜、马尾藻膳食纤维的最高清除率分别为31％、11％和26％，海带膳食纤维的IC50为6．2mg/mL。在各体系中，与相应的专一性阳性参照物对比，证明这4种海藻膳食纤维对自由基有一定的清除作用。     

刺参蛋白胰蛋白酶解产物生物活性的研究

用胰蛋白酶对刺参蛋白进行水解,研究其酶解液所具有的抗氧化活性及其对肠道菌群的作用。通过测定刺参蛋白酶解液清除DPPH(二苯基苦基苯肼)自由基、Feton体系产生的羟基自由基和邻苯三酚自氧化体系产生的超氧阴离子自由基的能力。同时,研究了刺参蛋白酶解液体外对肠道菌群生长的影响。结果表明,刺参蛋白胰蛋白酶解液具有抗氧化活性和促进乳酸杆菌生长、抑制大肠杆菌和产气杆菌生长的作用。     

鲫鱼超氧阴富子旨由基产生速率的测定

通过对超氧阴离子自由基产生速率的测定,可以比较出鲫鱼不同组织的抗氧化能力。而对超氧阴离子自由基的测定有二氢乙锭(DUE)荧光探针法、NBT法、顺磁共振波普仪(EPR)自旋捕获法、轻胺氧化法等,前两种显色方法仅能反映出变化趋势,难以精确定量,而后两种方法更适用于定量的生成水平,在后两种方法中径胺反应来检测超氧阴离子自由基,具有灵敏度高,专一性较好,药剂价廉等特点。     

自由基化学改性氧化石墨烯对亚甲基蓝的吸附性能

氧化石墨烯（Graphene Oxide,GO）拥有较大的比表面积和较高的稳定性，可用来吸附水体中的多种污染物，其潜在功能稳定性具有规模化应用前景。考虑到GO在高级氧化体系中结构和形貌会发生改变，探究了经UV/H2O2和UV/过硫酸盐(Persulfate, PS)产生强氧化性自由基的体系处理后所得GOs对亚甲基蓝(Methylene Blue, MB)的吸附性能。氧化性自由基体系光源为300 W中压汞灯，30 mL GO储备液(1 mg/mL)在2种氧化体系下反应1、2、4 h后制得GOs。实验考察了不同反应条件对GOs吸附动力学的影响，傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究了GOs氧化前后表面官能团的变化。结果显示，经UV/H2O2, UV/PS氧化1 h后，GOs表面的含氧官能团数量开始明显减少；吸附动力学过程更符合准二级动力学模型（R2>0.999）；吸附热力学过程更符合Langmuir模型，MB饱和吸附量(经UV/H2O2和UV/PS氧化1、2、4 h后分别记G1-1, G1-2, G1-3, G2-1, G2-2, G2-3)依次为580.26, 591.80, 598.63, 521.77, 554.91, 568.00 mg/g。研究表明，GO可以快速吸附较大浓度范围内的MB，且对低浓度染料表现出更好的去除效果；GO对MB的吸附量随着pH值的增加逐渐增大，且在碱性条件下的增加得更明显；经氧化处理后，GOs的吸附性能随着氧化时间的增长，性能减弱，尤其在UV/PS体系中更为显著。     

壳聚糖/迷迭香提取物纳米粒的制备及其对冷藏草鱼蛋白氧化的影响

以壳聚糖与卵磷脂为载体,采用离子交联法制备壳聚糖(CS)/迷迭香提取物(RE)纳米粒(CS/RE-NPs),并将其用于草鱼保鲜中。通过分析蛋白盐溶性(salt extractable protein,SEP)、巯基(-SH)含量、表面疏水性、血红素铁(heme iron)含量的变化情况,探究壳聚糖/迷迭香提取物纳米粒对草鱼蛋白氧化的影响。结果表明,壳聚糖/迷迭香提取物纳米粒(含0. 9 mg/mL RE)具有较好的缓释效能和较强的自由基清除能力。在p H 6. 8的体系中,迷迭香提取物的释放量为61. 29%; p H 6. 0的体系中,释放量为73. 91%。壳聚糖/迷迭香提取物纳米粒的DPPH、ABTS自由基清除率分别为92. 47%和93. 98%。采用质量浓度为0. 9 mg/mL的壳聚糖/迷迭香提取物对草鱼进行冷藏(4℃)保鲜,在贮藏第9天时,壳聚糖/迷迭香提取物纳米粒处理组草鱼中SEP、-SH含量及Heme iron含量分别比空白对照组提高了12. 12%、11. 76%和63. 63%。壳聚糖/迷迭香提取物纳米粒有效延缓了冷藏期间鱼肉蛋白的氧化速度,更好地保持了草鱼的品质。     

Effects of dietary chromium picolinate supplementation on serum glucose, cholesterol and minerals of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)

The effect of chromium (chromium picolinate, CrPic) supplementation at various levels (0, 400, 800 or 1600 μg Cr/kg diet) on serum concentrations of glucose and cholesterol and on serum and liver concentrations of Cr, Zn, Cu and Fe of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) was evaluated. One-year-old rainbow trout (n=120) were randomly assigned to four treatment groups, each with two replicates of 15 fish. The fish were fed either a control diet or the control diet supplemented with either 400, 800 or 1600 μg Cr/kg diet. Serum glucose and cholesterol concentrations decreased (p=0.001) with higher dietary chromium supplementation. Increasing dietary chromium supplementation linearly increased serum chromium and zinc concentrations (p=0.001). Serum copper and iron concentrations did not change (p>0.10) as dietary chromium supplementation increased. Liver chromium and zinc concentrations linearly increased (p=0.001). Also, liver Cu and Fe concentrations did not change (p>0.10) as dietary chromium supplementation increased. The results of present study conclude that supplemental chromium to the diet of rainbow trout influences serum and liver Cr and Zn concentrations, thus most probably functions of the organs as well as the welfare of raibow trout.     

Effect of supplemental dietary chromium and vanadium on the utilization of different carbohydrates in tilapia, Oreochromis niloticus×O. aureus

Diets containing 40% glucose or starch with either 2 ppm chromium (Cr), 2 ppm vanadium (V) or without either supplement were fed to tilapia, Oreochromis niloticus×O. aureus, to investigate the effect of Cr and V on carbohydrate utilization. Each diet was fed to three aquaria with 18 fish/aquarium in a recirculating, filtered rearing system for 8 weeks. Results indicated that weight gain, protein and energy deposition were significantly (P<0.05) higher in fish fed the starch diet than in those fed the glucose diet. Chromium supplementation significantly increased the weight gain, energy deposition and liver glycogen content in fish fed the glucose diet. Delayed plasma glucose plateau and significantly higher body lipid content were observed in fish fed the glucose diet with Cr than in those without the Cr supplementation.     

地下海水池塘六价铬还原菌的多样性研究

从六价铬超标的地下海水池塘中采集底泥,以2216E培养基添加重铬酸钾为手段,筛选出对六价铬离子具有抗性的特异菌株。用细菌通用16SrDNA引物进行PCR扩增,PCR产物纯化后连接pMD18-T载体,导入大肠杆菌感受态细胞。然后对插入片段测序获得分离培养菌株的16SrDNA碱基全序列。通过NCBI比对,对分离的抗性菌株进行分子鉴定,确定其所属的分类地位。用PHYLIP软件,对16SrDNA碱基序列构建系统进化树,分析地下海水池塘六价铬还原菌的多样性。试验结果获得8株对六价铬有明显抗性的菌株,测序后发现8株菌为不同种的菌株,16SrDNA核酸序列相似度为88%,与已发表的序列或菌株的相似性为98%以上,属于6个属的8个不同的种。研究结果表明,铬超标地下海水池塘的活性底泥中六价铬抗性细菌菌株多样性十分丰富,通过进一步的还原性研究,可以筛选出对六价铬有还原特性的抗性菌株。     

喀斯特地区阿哈水库水环境中毒性物质潜在健康风险评价

评价阿哈水库中化学致癌物与非致癌物通过饮水途径对成年人和儿童身体健康造成的潜在风险,为污染物治理和水环境风险管理提供科学参考。设置12个采样点,测定砷As、镉Cd、六价铬Cr~(6+)和汞Hg、铅pb、铜Cu、铁Fe、锰Mn、挥发酚、氰化物、氟化物、氨氮NH_3-N,采用美国环境保护署(USEPA)推荐的环境健康风险评价方法进行健康风险评价。结果表明:(1)该水库中毒性物质对成年男性、成年女性、儿童产生的健康总风险度在10~(-3)数量级,达到评价标准中最高危险级别,其中儿童受到的健康风险最高,其次是成年男性,再次是成年女性;(2)化学致癌物的健康总风险及单项风险远高于非致癌物,风险度高出5～6个数量级;(3)化学致癌物中的Cr~(6+)健康风险度最高,风险比重高达99.8%,是主要健康风险贡献源;(4)4个采样断面对3类饮水人群造成的健康危害风险顺序一致,均是入库口2入库口1水厂取水口库中心。Cr~(6+)是首要管控因子;入库口2的健康风险最高,其次是入库口1。     

铬对中国对虾仔虾的急性致毒效应及其与铜锌锰相互关系的研究

在室温适宜、食物充分和氧气充足的条件下,采用目前国内外通用的鱼类毒性试验方法,进行重铬酸钾(K_2Cr_2O_7)对中国对虾仔虾的急性致毒实验以及铬与铜锌锰之间关系的研究。测定了铬(Cr)对中国对虾仔虾的半致死浓度(LC_(50)),并确定了铬与铜、锌、锰之间的拮抗关系。从而,为补充我国“渔业水质标准”和评价水质提供了科学依据。     

Effects of dietary fish oil replacements with three vegetable oils on growth,fatty acid composition,antioxidant capacity,serum parameters and expression of lipid metabolism related genes in juvenile Onychostoma macrolepis

Five isonitrogenous and isoenergetic diets with soybean oil (SO), linseed oil (LO), algae oil from Schizochytrium sp. (AO), mixed oil (MO, SO:LO:AO = 1:1:1) and fish oil (FO; control group) were selected to feed juvenile Onychostoma macrolepis (initial weight 1.86 ± 0.07 g) for eight weeks. The results showed that in the LO and FO groups fish grew best. There was no significant difference in specific growth rate (SGR) and feed efficiency (FE) between the MO and FO groups (p > .05). The highest contents of 18:2n‐6, 18:3n‐3 and 22:6n‐3 in liver and muscle were found with the SO, LO and AO groups, respectively (p < .05). There appeared the highest malondialdehyde (MDA) content and the lowest superoxide dismutase (SOD) activity in the fish liver of the AO group. There appeared the highest concentrations of serum glucose (GLU), cholesterol (CHOL) and triglycerides (TG) in the SO group. The expressions of lipid anabolism genes were significantly up‐regulated by dietary SO and LO (p < .05). The expressions of lipid catabolism genes were significantly higher with the AO, MO and FO groups (p < .05). This study recommended that LO or MO as a better vegetable oil source for juvenile O. macrolepis.     

硫酸铝混凝法处理页岩气钻井废水的实验研究

通过探究混凝法处理页岩气钻井废水处理效果,可为水净化处理实际应用提供科技支撑。以川西地区某平台聚合物泥浆页岩气钻井废水为研究对象,比选了4种不同混凝剂,确定投加混凝剂硫酸铝[Al2(SO4)3]和助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)对钻井液废水进行处理,采用单因素和正交实验筛选出最佳工艺条件,通过计算化学需氧量（CODCr）的去除率、色度变化、紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱,研究了Al2(SO4)3和PAM复合混凝钻井液废水的特性与污染物去除原理。结果表明,硫酸铝混凝法处理页岩气钻井废水的最佳混凝条件为Al2(SO4)3投加量1.0 g/L,PAM投加量50 mg/L,pH值8左右,搅拌时间为3 min,此时钻井液废水CODCr、色度和UV254去除率分别可达到为81.92%、99.4%和81.02%。紫外-可见光谱显示,混凝能明显降低钻井废水的有机物浓度;三维荧光光谱表明,混凝能去除钻井废水中结构较为稳定的羧甲基纤维素（CMC）,极大程度地降低钻井废水中有机污染物的量。处理后废水中的各项污染指标均有较大降幅,且经混凝处理后钻井液废水的分子结构趋于简单,为后续的进一步处理减轻了负荷。需要进一步探究去除过程中烃类物质的荧光吸收峰在一段时间内增强的原因,以及混凝法与其他净水方法协同处理废水技术。     

A meta‐analysis of the effects of dietary marine oil replacement with vegetable oils on growth,feed conversion and muscle fatty acid composition of fish species

The effects of the replacement of marine oils (MO) with canola oil (CO), linseed oil (LO) and soybean oil (SO) on growth, feed conversion and major muscle fatty acid (FA) classes were quantified using a meta‐analysis of published results. There was an absence of relationships between levels of MO replaced and effect sizes for all outcomes. High heterogeneity when combining effects sizes according to fixed effects models imposed the stratification of values in MO replacement categories and the use of random effect models to calculate the summary statistics. Limited values at 50% and 60% hampered clear tendencies when compared to 100% MO replacement. A medium mean effect size (?0.3773, 95% confidence intervals = ?0.7325 to ?0.0222, n = 22) for growth was obtained when replacing all MO with CO, whereas LO (?1.5609, 95% confidence intervals = ?2.3584 to ?0.7633, n = 19) and SO (?1.0589, 95% confidence intervals = ?1.7197 to ?0.3980, n = 22) resulted in high negative effect sizes. This study quantified the extent of differences in production parameters caused by dietary MO replacement with VO and could serve as reference for future experimental studies.     

水体铬暴露对南方鲇生长、代谢和铬累积分布的影响

以南方鲇(Silurus meridionalis Chen)幼鱼(19.75±0.12 g)为研究对象,以K_2Cr_2O_7作为毒物源,在(27.5±0.5)℃条件下分别进行了急性暴露和慢性暴露的毒理效应实验。通过急性暴露实验,测得该种鱼的96h半致死浓度值(96 h LC_(50))为56.24 mg/L。在水体Cr浓度分别为0(对照组)、0.937 mg/L(96 h LC_(50)的1/60)和1.875 mg/L(96 h LC_(50)的1/30)条件下,进行了为期8周的慢性暴露实验。结果表明,实验鱼体的特定体重生长率、肥满度和肝脏指数随着Cr浓度的升高而显著降低,肾脏指数随Cr浓度的升高而显著升高;两个Cr浓度组鱼体的蛋白质和能量密度均显著低于对照组,(1/30)96 h LC_(50)浓度组鱼体的脂肪含量显著低于对照组,而前者的水分含量则显著高于后者。两个Cr浓度组鱼体的静止代谢率均显著高于对照组。经过8周水体Cr暴露处理后,实验鱼体的各器官组织中Cr的累积含量均显著高于对照组,其累积含量的顺序均为肾鳃肝肠全鱼脑肌肉;(1/60)96 h LC_(50)和(1/30)96 h LC_(50)浓度组的肾脏的Cr累积含量显著高于其他组织,肌肉的Cr累积含量均显著低于其他组织;鳃组织中Cr含量相对于对照组的增加幅度大大高于其他组织的增幅。