不同光源下TiO_2膜对MC-RR光催化降解的比较研究

通过溶胶-凝胶法制备了纳米级的锐钛矿型TiO2膜,利用纯化的MC-RR分别研究了该膜在太阳光、UVA和UVC三种光源下对MC-RR的催化降解行为。结果表明,太阳光下TiO2膜对MC-RR的催化降解反应符合一级反应动力学,而在UVA和UVC下符合二级反应。不同光源下TiO2膜的催化效果差别较大,在太阳光下催化效果最为明显,反应速率常数由5.12×10-5·min-1增加到5.49×10-3·min-1,增加了两个数量级;UVA次之,由6.0×10-4L·mg-1·min-1增加到1.55×10-3L·mg-1·min-1,增加了1.6倍;而在UVC下,反应速率常数由3.2×10-2L·mg-1·min-1减小到1.98×10-2L·mg-1·min-1,减小了近38%,说明在UVC下TiO2膜具有抑制作用。尽管如此,MC-RR在UVC下的反应仍然是最快的,光照60min后降解率达到90.7%,其次是UVA,60min后降解率为49.5%,而太阳光下仅为31.2%。在应用TiO2膜光催化氧化法去除MC的过程中,应综合考虑能耗、水质指标以及设备投资等因素,选择合适的光源,以免降低MC的去除效率或增加能耗。     

营养元素对微囊藻毒素好氧生物降解的影响

通过室内模拟实验,研究了好氧条件下MCLR在太湖沉积物-水体系中的生物降解过程,着重探讨了外加碳源、不同形态的氮源和磷源对该过程的影响.结果表明,好氧条件下沉积物中MCLR经过8 d明显的迟滞期,于第16 d降解到检测限以下,说明太湖沉积物中的土著微牛物具有降解MCLR的能力.外加氨氮、硝氮和碳源对MCLR的降解速率均没有显著影响(P≥0.05),而外加溶解性磷源可显著促进MCLR的降解(P<0.01),说明在天然水体沉积物中,磷可能是MCLR好氧降解过程的限制性营养元素.这一结果对于正确评价水体中MC的微生物降解能力以及准确预测MC的浓度变化趋势具有指导意义.     

微囊藻毒素缺氧/厌氧降解产物Adda对秀丽线虫的毒性

微囊藻毒素(MCs)在缺氧/厌氧条件下可以被湖泊沉积物中的土著微生物降解,产生并积累一种降解产物Adda。为了揭示该降解过程的环境安全性,以秀丽线虫(Caenorhabditis elegans)作为模式生物研究了MCs缺氧/厌氧降解产物Adda的毒性。结果表明,低浓度Adda(≤0.05μmol·L-1)暴露对秀丽线虫各项指标均无显著影响,而0.1μmol·L-1的Adda可显著降低线虫的头部和身体摆动频率,说明Adda对线虫运动能力影响较大。当Adda暴露浓度达到0.5μmol·L-1时,可显著影响线虫的寿命、发育、运动能力和生殖能力,但是对畸形率没有显著影响。这些结果说明,Adda的毒性远小于MCLR,因此缺氧/厌氧降解可以有效降低MCLR的毒性。但是考虑到高浓度Adda具有一定毒性,如果Adda大量积累仍可能造成一定的生态影响。     

微囊藻毒素缺氧/厌氧降解产物Adda对秀丽线虫的毒性

微囊藻毒素（MCs）在缺氧/厌氧条件下可以被湖泊沉积物中的土著微生物降解,产生并积累一种降解产物Adda。为了揭示该降解过程的环境安全性,以秀丽线虫（Caenorhabditis elegans）作为模式生物研究了MCs缺氧/厌氧降解产物Adda的毒性。结果表明,低浓度Adda（≤0.05μmol·L-1）暴露对秀丽线虫各项指标均无显著影响,而0.1μmol·L-1的Adda可显著降低线虫的头部和身体摆动频率,说明Adda对线虫运动能力影响较大。当Adda暴露浓度达到0.5μmol·L-1时,可显著影响线虫的寿命、发育、运动能力和生殖能力,但是对畸形率没有显著影响。这些结果说明,Adda的毒性远小于MCLR,因此缺氧/厌氧降解可以有效降低MCLR的毒性。但是考虑到高浓度Adda具有一定毒性,如果Adda大量积累仍可能造成一定的生态影响。     

微囊藻毒素在紫外光下的光降解

利用灭菌灯照射,HPLC法检测,研究了MCRR在紫外光(主要发射波长为254nm)照射下的光降解行为。结果表明,在254nm紫外光下,MCRR的光降解和异构化作用同时发生,整个过程不能用准一级反应动力学方程描述。光照强度是影响反应速率的重要因素,温度对反应速率也有较大影响,光强增加和温度的升高均可加速MCRR降解。当温度为25℃、光强为425μW·cm-2时,MCRR的降解半衰期约为2min。pH对MCRR降解的影响不十分显著,但在偏酸性条件比中性和碱性条件有利于降解。     

营养元素对微囊藻毒素好氧生物降解的影响

通过室内模拟实验,研究了好氧条件下MCLR在太湖沉积物-水体系中的生物降解过程,着重探讨了外加碳源、不同形态的氮源和磷源对该过程的影响。结果表明,好氧条件下沉积物中MCLR经过8 d明显的迟滞期,于第16 d降解到检测限以下,说明太湖沉积物中的土著微生物具有降解MCLR的能力。外加氨氮、硝氮和碳源对MCLR的降解速率均没有显著影响（P≥0.05）,而外加溶解性磷源可显著促进MCLR的降解（P〈0.01）,说明在天然水体沉积物中,磷可能是MCLR好氧降解过程的限制性营养元素。这一结果对于正确评价水体中MC的微生物降解能力以及准确预测MC的浓度变化趋势具有指导意义。     

蓝藻Clp、Deg、FtsH蛋白酶的研究进展

蛋白酶对于细胞保持结构、适应变化和维持稳态具有重要的作用。分别概述了蓝藻中Clp、Deg、FtsH蛋白酶的蛋白组成、结构特点和细胞内功能,重点讨论了这3类蛋白酶与光合系统反应中心(PSⅠ、PSⅡ)的受损修复过程以及D1蛋白亚基的降解之间的关系,从而为蓝藻蛋白酶的研究提供借鉴。     

组合生态浮床的水体净化效果与作用机理探讨

通过在美人蕉(Canna glauca)底部悬挂生物陶粒基质构建组合生态浮床,与仅有生物陶粒的基质组和空白组比较了对室内配制富营养化污水的净化效果,分析了各组水体中的微生物数量和活性,研究组合浮床中植物、基质和微生物对水体净化的贡献率及其相互间协同作用.结果表明,经过48 d的运行,组合浮床对总氮、总磷和氨氮的去除率依次为64.03％、95.82％和96.43％,美人蕉对氮、磷的去除贡献率分别为36.03％、37.96％.组合浮床组水中的细菌总量、基质上附着的生物膜脱氢酶活性和耗氧速率均高于基质组,说明植物吸收不是组合浮床去除氮磷的主要机制,但植物对微生物的数量和活性有积极作用;组合浮床对水中污染物的去除存在着植物、基质及微生物之间的协同作用.与基质组和空白组相比,组合浮床可以有效提高对富营养化水体的净化效果.     

不同光源下TiO_2膜对MC-RR光催化降解的比较研究

通过溶胶-凝胶法制备了纳米级的锐钛矿型TiO2膜,利用纯化的MC-RR分别研究了该膜在太阳光、UVA和UVC三种光源下对MC-RR的催化降解行为.结果表明,太阳光下TiO2膜对MC-RR的催化降解反应符合一级反应动力学,而在UVA和UVC下符合二级反应.不同光源下TiO2膜的催化效果差别较大,在太阳光下催化效果最为明显,反应速率常数由5.12×10-5·min-1增加到5.49×10-3·min-1,增加了两个数量级;UVA次之,由6.0×10-4 L·mg-1·min-1增加到1.55×10-3L·mg-1·min-1,增加了1.6倍;而在UVC下,反应速率常数由3.2×10-2L·mg-1·min-1减小到1.98×10-2L·mg-1·min-1,减小了近38%,说明在UVC下TiO2膜具有抑制作用.尽管如此,MC-RR在UVC下的反应仍然是最快的,光照60 min后降解率达到90.7%,其次是UVA,60 min后降解率为49.5%,而太阳光下仅为31.2%.在应用TiO2膜光催化氧化法去除MC的过程中,应综合考虑能耗、水质指标以及设备投资等因素,选择合适的光源,以免降低MC的去除效率或增加能耗.